物理公式汇总.docx
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物理公式汇总
1一、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=2n(l/g)1/2{I:
摆长(m),g:
当地重力加
速度值,成立条件:
摆角B<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=入f=入/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)0C:
332m/s;20C:
344m/s;30C:
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
2二、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:
l=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:
1=△p或Ft=mvt-mvo{△p:
动量变化厶p=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:
△p=0;△Ek=0{即系统的动量和动能均守恒}
6.非弹性碰撞△p=0;0<△EK 7.完全非弹性碰撞Ap=0;AEK=AEKm{碰后连在一起成一整体} 8.物体ml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} 3三、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+2F1F2cosa)1/2(余弦定理)F1丄F2 时: F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围: |F1-F2| 4.力的正交分解: Fx=FcosB,Fy=FsinBB为合力与x轴之间的夹角tgB=Fy/Fx) 4四、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 5五、匀速圆周运动公式 1.线速度V=s/t=2nr/T 2.角速度3二①/t=2n/T=2nf 3.向心加速度a=V2/r=32r=(2n/T)2r 4.向心力F心=口V2/r=m32r=mr(2n/T)2=m3v=F合 5.周期与频率: T=1/f 6.角速度与线速度的关系: V=3r 7.角速度与转速的关系3=2nn(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(①): 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(3): rad/s;向心加速度: m/s2。 6六、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B: tgB=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移: s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角a: tga =y/x=gt/2Vo 8.水平方向加速度: ax=0;竖直方向加速度: ay=g 7七、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) 8八、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 9九、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△s=aT2{△s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 ⑻: m/s2;末速度(Vt): m/s;时间⑴秒(s);位移(s): 米(m);路程: 米;速度单位换算: 1m/s=3.6km/h。 10十、原子和原子核公式 1.a粒子散射试验结果a)大多数的a粒子不发生偏 转;(b)少数a粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数a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: hv=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: a射线(a粒子是氦原子核)、B射线(高速运动的电子流)、Y射线(波长极短的电磁波)、a衰变与B衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。 丫射线是伴随a射线和B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△E=Amc2{当厶m的单位用kg时,△E的单位为J;当Am用原子质量单位u时,算出的AE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}。 11十^一、电磁振荡和电磁波公式 1丄C振荡电路T=2n(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=3.00x108m/s,入=c/f {入: 电磁波的波长(m),f: 电磁波频率} 12十二、交变电流公式 1.电压瞬时值e=Emsin®t电流瞬时值i=lmsin31;(3 =2nf) 2.电动势峰值Em=nB3=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: 3: 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)。 13十三、电磁感应公式 1.[感应电动势的大小计算公式] 1)E=n△①/△t(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,△①/△t: 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=nBSo(交流发电机最大的感应电动势){Em: 感应 电动势峰值} 4)E=BL23/2(导体一端固定以3旋转切割){3: 角速度 (rad/s),V: 速度(m/s)} 2.磁通量①=BS{①: 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=n△①/△t=L△1/△t{L: 自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大), △I: 变化电流,t: 所用时间,△I/△t: 自感电流变化率(变化的快慢门 14十四、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丄B){B: 磁感应强度(T),F: 安培力(F),l: 电流强度(A),L: 导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注V丄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=vo (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=m®2r=mr(2n /T)2=qVB尸mV/qB;T=2nm/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)。 15十五、恒定电流公式 1.电流强度: 匸q/t{l: 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(Q)} 3.电阻、电阻定律: R=pL/S{p: 电阻率(Qm),L: 导体的长度(m),S: 导体横截面积(m2)} 4•闭合电路欧姆定律: 匸
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