高考物理公式大全.docx
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高考物理公式大全
高考物理公式大全
一、振动和波公式
1.简谐振动F=-kx{F:
回复力,k:
比例系数,x:
位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:
摆长(m),g:
当地重力加速度值,成立条件:
摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:
f=f驱动力
4.发生共振条件:
f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用
5.机械波、横波、纵波
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:
332m/s;20℃:
344m/s;30℃:
349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:
障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:
两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:
由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小
二、冲量与动量公式
1.动量:
p=mv{p:
动量(kg/s),m:
质量(kg),v:
速度(m/s),方向与速度方向相同}
2.冲量:
I=Ft{I:
冲量(Ns),F:
恒力(N),t:
力的作用时间(s),方向由F决定}
3.动量定理:
I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:
动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
4.动量守恒定律:
p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.弹性碰撞:
Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}
6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:
损失的动能,EKm:
损失的最大动能}
7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}
8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)
9.由8得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:
共同速度,f:
阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
三、力的合成与分解公式
1.同一直线上力的合成同向:
F=F1+F2,反向:
F=F1-F2(F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:
F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:
|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:
Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
四、运动和力公式
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):
物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:
F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:
F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:
反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:
FN>G,失重:
FN
6.牛顿运动定律的适用条件:
适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
五、匀速圆周运动公式
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:
T=1/f
6.角速度与线速度的关系:
V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:
弧长(s):
米(m);角度(Φ):
弧度(rad);频率(f):
赫(Hz);周期(T):
秒(s);转速(n):
r/s;半径(r):
米(m);线速度(V):
m/s;角速度(ω):
rad/s;向心加速度:
m/s2。
六、平抛运动公式
1.水平方向速度:
Vx=Vo
2.竖直方向速度:
Vy=gt
3.水平方向位移:
x=Vot
4.竖直方向位移:
y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹角β:
tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:
s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:
tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:
ax=0;竖直方向加速度:
ay=g
七、竖直上抛运动公式
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)
八、自由落体运动公式
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh
九、匀变速直线运动公式
1.平均速度V平=s/t(定义式)
2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2
6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:
初速度(Vo):
m/s;加速度(a):
m/s2;末速度(Vt):
m/s;时间(t)秒(s);位移(s):
米(m);路程:
米;速度单位换算:
1m/s=3.6km/h。
十、原子和原子核公式
1.α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.原子核的大小:
10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)
3.光子的发射与吸收:
原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:
hν=E初-E末{能级跃迁}
4.原子核的组成:
质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数}
5.天然放射现象:
α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。
γ射线是伴随α射线和β射线产生的〕
6.爱因斯坦的质能方程:
E=mc2{E:
能量(J),m:
质量(Kg),c:
光在真空中的速度}
7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}。
十一、电磁振荡和电磁波公式
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T{f:
频率(Hz),T:
周期(s),L:
电感量(H),C:
电容量(F)}
2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f{λ:
电磁波的波长(m),f:
电磁波频率}
十二、交变电流公式
1.电压瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:
E=Em/
(2)1/2;U=Um/
(2)1/2;I=Im/
(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:
输电线上损失的功率,P:
输送电能的总功率,U:
输送电压,R:
输电线电阻)〕
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:
ω:
角频率(rad/s);t:
时间(s);n:
线圈匝数;B:
磁感强度(T);S:
线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:
电流强度(A);P:
功率(W)。
十三、电磁感应公式
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:
感应电动势(V),n:
感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:
磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:
有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:
感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:
角速度(rad/s),V:
速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:
磁通量(Wb),B:
匀强磁场的磁感应强度(T),S:
正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:
由负极流向正极}
4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:
自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),
ΔI:
变化电流,t:
所用时间,ΔI/Δt:
自感电流变化率(变化的快慢)}
十四、磁场公式
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/Am
2.安培力F=BIL;(注:
L⊥B){B:
磁感应强度(T),F:
安培力(F),I:
电流强度(A),L:
导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕{f:
洛仑兹力(N),q:
带电粒子电量(C),V:
带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:
不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:
做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,
洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:
画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
十五、恒定电流公式
1.电流强度:
I=q/t{I:
电流强度(A),q:
在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:
时间(s)}
2.欧姆定律:
I=U/R{I:
导体电流强度(A),U:
导体两端电压(V),R:
导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:
R=ρL/S{ρ:
电阻率(Ωm),L:
导体的长度(m),S:
导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:
I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:
电路中的总电流(A),E:
电源电动势(V),R:
外电路电阻(Ω),r:
电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:
W=UIt,P=UI{W:
电功(J),U:
电压(V),I:
电流(A),t:
时间(s),P:
电功率(W)}
6.焦耳定律:
Q=I2Rt{Q:
电热(J),I:
通过导体的电流(A),R:
导体的电阻值(Ω),t:
通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:
由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:
P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:
电路总电流(A),E:
电源电动势(V),U:
路端电压(V),η:
电源效率}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3
功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成
(2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:
机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:
测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法
电压表示数:
U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:
I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
选用电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp
十六、电场公式
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:
(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:
F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:
点电荷间的作用力(N),k:
静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:
两点电荷的电量(C),r:
两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:
E=F/q(定义式、计算式){E:
电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:
检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:
源电荷到该位置的距离(m),Q:
源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:
AB两点间的电压(V),d:
AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:
F=qE{F:
电场力(N),q:
受到电场力的电荷的电量(C),E:
电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:
UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:
WAB=qUAB=Eqd{WAB:
带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:
带电量(C),UAB:
电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:
匀强电场强度,d:
两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:
EA=qφA{EA:
带电体在A点的电势能(J),q:
电量(C),φA:
A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:
电容(F),Q:
电量(C),U:
电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:
两极板正对面积,d:
两极板间的垂直距离,ω:
介电常数)
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):
W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平垂直电场方向:
匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:
E=U/d)
抛运动平行电场方向:
初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
十七、能量守恒定律公式
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s{V:
单分子油膜的体积(m3),S:
油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:
物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力
(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),W:
外界对物体做的正功(J),Q:
物体吸收的热量(J),ΔU:
增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出}
6.热力学第二定律
克氏表述:
不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:
不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出}
7.热力学第三定律:
热力学零度不可达到{宇宙温度下限:
-273.15摄氏度(热力学零度)
十八、气体的性质公式
1.气体的状态参量:
温度:
宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志
热力学温度与摄氏温度关系:
T=t+273{T:
热力学温度(K),t:
摄氏温度(℃)}
体积V:
气体分子所能占据的空间,单位换算:
1m3=103L=106mL
压强p:
单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:
1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:
分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:
p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
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