高中物理基础知识及公式整理.docx

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高中物理基础知识及公式整理

高中物理基础知识及公式

      （注：

带“*”号的规律及公式为高考要求，会考不做要求）

一、质点的运动

1．概念：

质点、位移、路程、速率、速度、平均速度、即时速度、加速度、*线速度、*角速度、周期、频率、*向心加速度、匀速直线运动、变速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、*平抛运动、*匀速圆周运动、*竖直上抛运动、*运动合成、v—t图、s—t图

2．公式及规律

（1）匀速直线运动：

 s=vt

（2）变速直线运动：

（3）匀变速直线运动：

v0=0匀变速直线运动比例规律

时间等分：

v1：

v2：

......：

vn= 1：

2：

3：

......n

         S1：

S2：

......：

Sn= 1：

4：

9：

......n2

         SI：

SII：

......：

SN= 1：

3：

5：

......（2n-1）

位移等分：

v1：

v2：

......：

vn=

          t1：

t2：

......：

tn=

          tI：

tII：

......：

tN=

（4）自由落体：

*（5）竖直上抛：

（合运动）

*（6）平抛运动：

（合运动）

*（7）匀速圆周运动：

二、基本的运动模型

1.匀速直线运动:

v不变s=vta=0

2.匀变速直线运动：

v均匀变化a不变

（1）基本公式：

v=v0+at

s=v0t+

at2

v2-v02=2as

v=

注意：

1.选v0为正方向，则：

匀加速：

a＞0匀减速：

a＜0

2.（v0、v、s、a、t）五个物理量中，已知其中的三个可求出另外两个。

——知三求二

（2）重要结论：

①时间中点：

vt/2=

②位移中点：

VS/2=

③连续相等的时间T内，相邻的两个位移之差是一个定值。

Δs=aT2

④v0=0的匀加速直线运动

.时间等分：

1s末、2s末、3s末……

V1：

V2：

V3…=1：

2：

3…

S1:

S2:

S3…=12:

22:

32…

第1s内、第2s内、第3s内……

SⅠ：

SⅡ：

SⅢ…=1:

3:

5…

位移等分：

通过连续相等的位移

V1：

V2：

V3…=1：

：

…

t1：

t2：

t3…=1：

（

-1）：

（

-

）…

（3）自由落体运动:

V0=0a=g

v=gt

h=

gt2

v2=2gh

落地时间t=

（4）竖直上抛运动：

V0≠0方向竖直向上

a=g

上升的最大高度：

H=

落地时间：

t=

3.平抛运动：

水平方向：

匀速直线运动；竖直方向：

自由落体运动。

实质：

加速度为g的匀变速曲线运动

t时刻的速度

Vx=V0

Vy=gt

V=

方向：

tgθ=Vy/Vx

t时刻的位置

x=V0t

y=

gt2

飞行时间t=

与抛出时的水平初速度v0无关，只与抛出高度h有关。

水平位移s=V0t=V0

——由V0和h共同决定。

4.匀速圆周运动:

速率大小不变，但方向时刻变化。

（1）线速度v=

=2πrf=2πrn

角速度ω=

=2πf=2πn

关系：

v=ωr

（2）向心加速度：

a=

=ω2r

a的大小不变，方向时刻指向圆心。

故，匀速圆周运动是变加速运动。

向心力：

F=m

=mω2r

（3）物体做匀速圆周运动的条件：

F合=F向

F合＞F向时，近心运动

F合＜F向时，离心运动

（4）物体在竖直平面内做圆周运动的条件：

绳系小球（无支撑）：

最高点的速度：

Vmin=

最低点的速度：

Vmin=

杆端固定小球（有支撑）：

最高点的速度：

Vmin=0

5.简谐运动：

（1）回复力：

F=-kx方向：

与物体偏离平衡位置位移x的方向相反，而总是指向平衡位置。

加速度：

a=-

方向与F相同

（2）简谐振动系统：

T、f（固有周期、固有频率）与振幅A无关，由振动系统本身决定。

弹簧振子：

回复力由弹簧力提供。

单摆：

回复力由重力的切向分力提供。

周期T与振幅A、摆球质量m无关。

（单摆的等时性）

T=2π

（3）受迫振动：

稳定后的f受迫与驱动力的f驱相同。

当f驱=f固时，发生共振——物体做受迫振动的振幅最大。

二、力

1．概念：

力、矢量、标量、力的合成与分解、万有引力、重力、质量、重心、形变、弹力、静摩擦力、滑动摩擦力、最大静摩擦力

2．规律及公式：

（1）力的平行四边形法则：

 a：

*

b：

正交分解：

（2）万有引力定律及应用

*

*

*第一宇宙速度

   所以

*同步地球卫星：

T=T自转=24h

（3）胡克定律：

f=kΔx

（4）静摩擦力和滑动摩擦力

 a：

产生条件

 b：

f滑=μN

 c：

静摩擦力0

三、牛顿运动定律

1．概念：

惯性、质量、平衡力与相互作用力、受力分析、受力图、*向心力

2．规律及公式：

（1）牛顿第一定律

（2）牛顿第二定律：

F合=ma

（3）牛顿第三定律

  *（4）圆运动的向心力：

  *（5）处理连接体问题

四、物体的平衡

1．概念：

力臂、力矩、共点力

2．规律及公式：

（1）共点力平衡：

（2）有固定转轴物体的平衡   M=F·L

*五、动量、动量守恒

1．概念：

动量、冲量、碰撞、反冲

2．规律及公式

（1）动量定理：

F合·t=mvt–mv0 （矢量式，要定正方向）

（2）动量守恒定律：

m1v10+m2v20=m1v1+m2v2（以地为参照物）

      条件：

系统不受外力或合外力为零 或某方向合外力为零 或F外<

六、机械能

1．概念：

功、功率、平均功率、即时功率、额定功率、动能、重力势能、弹性势能、机械能

2．规律及公式

（1）功：

（2）功率：

  Pt=F·v  P额=F·v

（3）动能定理：

W合=ΔEk

（4）重力势能：

Ep=mgh     WG=-ΔEp

（5）机械能守恒定律：

（以地为参照物）

Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

条件：

仅有重力做功或弹簧弹力做功

七、振动和波

1．概念：

弹簧振子、简谐振动、振幅、周期、频率、单摆、受迫振动、共振、波、横波、纵波、波长、波速、波的叠加、波的干涉、波的衍射、声波

2．规律及公式

（1）简谐振动：

F回=-kx   

      *

（2）单摆（θ≤5°）F回= mgsinθ    

 （3）受迫振动和共振    f策=f固

 （4）波长、频率、波速的关系 

 （5）波的干涉及衍射的现象和条件

八、分子动理论、热和功

1．概念：

分子动理论、阿弗加得罗常数、分子热运动、分子力、布朗运动、分子动能、分子势能、内能、温度、热传递、热量

2．规律及公式

（1）分子动理论：

分子直径数量级：

10-10m 

                  阿弗加得罗常数：

6.02×1023个/mol

    一个分子质量

        一个分子体积

 *

（2）热力学第一定律  W+Q=ΔE内

      （做功和热传递在改变物体内能效果上是一样的）

   （3）能的转化和守恒定律

*九、气体性质

1．概念：

温度、压强、体积、玻意尔定律、查理定律、盖·吕萨克定律、理想气体状态方程、克拉珀龙方程

2．规律及公式

（1）气体压强  1atm=76cmHg=1.013×105Pa

               不同液柱压强换算 

（2）气体温度  T=t+273   ΔT=Δt

   （3）气体实验定律：

（气体质量不变）

       a．玻意尔定律（等温变化）  PV=C    P1V1=P2V2

       b．查理定律（等容变化）   

       c．盖·吕萨克定律（等压变化）

      d．理想气体状态方程：

          推论：

      e．克拉珀龙方程    R=0.082atm·l/（mol·k）

      f．理想气体热力学第一定律：

W+Q=ΔE

十、电场：

1．概念：

两种电荷、基本电量、电场强度、电场线、*匀强电场、电势、*电势能、电势差、等势面、*静电感应、电容、电容器

2．规律及公式：

（1）库仑定律：

（2）电荷守恒定律

（3）电场：

（点电荷电场）  

  （匀强电场）

F=Eq

 （任何电场，与路径无关）  W=qEd （匀强电场）

*（4）静电平衡规律：

内部场强处处为零；导体是等势体，表面是等势面；静

                   电荷分布在外表面

*（5）带电粒子在匀强磁场中运动

    加速：

    偏转：

水平向：

x=v0t                     vx=v0

          竖直向：

          （若飞出平行板，t=L/v0）

偏向角：

（6）电容：

定义式：

              *决定式：

十一、稳恒电流

1．概念：

电流强度、电压、电阻、电功、电功率、电热、电动势

2．规律及公式：

（1）欧姆定律：

    （伏安特性曲线，安培表内（大）、外接法（小））

（2）电阻定律：

（3）电功、电功率

纯电阻：

    （

）

非纯电阻：

P=UI   （W=UIt）

焦耳定律：

（4）全电路欧姆定律：

ε=U+Ir εI=UI+I2r        εIt=UIt+I2rt 

（5）串、并联规律

（a）   电阻的串、并联

串

             并

（b）  电池的串、并联

*若R=r时，I串=I并  Rr时，I串>I并

十二、磁场

1．概念：

磁感应强度、磁感线、磁通量、安培力、*洛仑兹力、左手顶则、右手定则

2．规律及公式：

（1）安培力：

F=BIL┴   方向：

左手顶则

（2）磁通量：

Ф=BS┴

  *（3）洛仑兹力：

f洛=qvB┴

  *（4）带电粒子在匀强磁场中运动（仅受洛仑兹力，且速度与磁场垂直）

十三、电磁感应

1．概念：

电磁感应现象、感应电动势、感应电流、右手定则、自感现象、自感电动势、自感系数、磁通量变化量、磁通量变化率

2．规律及公式：

（1）电流方向：

右手定则         *楞次定律 （四个步骤，“增反减同”）

（2）电动势大小：

ε=BLv       *

  *（3）自感现象 

十四、交流电

1．概念：

电流（电压）的有效值、即时值、最大值、周期、频率、角频率

2．规律及公式：

（1）单相交流电：

ε=εmsinωt=NBSωsinωt

                      i=Imsinωt

                      εm=NBSω    ω=2πf

（2）变压器：

（理想）①

 ②U1I1=U2I2+U3I3+......③P入=P出

（3）自耦变压器（4）远距离输电

十五、电磁振荡和电磁波

1．概念：

LC电磁振荡、电磁场、电磁波、周期、频率

2．规律及公式：

（1）LC电磁振荡的能量转化规律

（2）麦克斯韦电磁理论：

稳定电（磁）场，不产生磁（电）场；

                  均匀变化电（磁）场，产生稳定磁（电）场；非均匀变化电

                 （磁）场，产生非稳定磁（电）场；周期性变化电（磁）场，

                   产生周期性磁（电）场。

               C=λ0f    v=λf=C/n

           （3）电磁振荡的周期与频率：

十七、光的反射和折射

1．概念：

光的直线传播、本影、半影、光速、光的反射、平面镜成像、光的折射、折射率、全反射、临界角、棱镜、光的色散、透镜、焦点、焦距、光心、主光轴、凸透镜、凹透镜、放大镜

2．规律及公式：

（1）光的直进：

C光=3.00×108m/s

（2）光的反射定律     平面镜成像规律及作图

（3）光的折射定律：

（4）全反射：

 *  

（5）透镜成像规律：

*

      放大率

凸：

+f   凹：

-f  实像：

+v  虚像：

-v 

（6）共轭法成像：

焦距

（L>4f）

                   放大率：

m1·m2=1

                   物长：

十八、光的波动性与粒子性

1．概念：

光的干涉、双缝干涉、薄膜干涉、光的衍射、光谱分析、光的电磁本性、电磁波谱、光子、光电效应、光电管、光的波粒二象性

2．规律及公式：

（1）干涉：

 n为偶数，亮条纹；n为奇数，暗条纹

（2）光子能量：

E=hυ   C=λ0f    v=λf=C/n

 *（3）爱因斯坦光电效应方程：

十九、原子和原子核

1．概念：

α粒子散射实验、原子的核式结构、玻尔模型、天然放射现象、α、β、γ射线、半衰期、原子核的人工转变、质子、中子、核反应方程、放射性同位素、核能、质量亏损、聚变、裂变

2．规律及公式：

（1）原子的核式结构：

* 

（2）玻尔模型：

（三个假设）

 E1=-13.6ev 

      r1=0.53A°n=1,2,3......

                 En–En-1=hυ

*（3）半衰期：

  或

 τ为半衰期

 （4）爱因斯坦质能方程：

 （5）

  M：

核子数=质量数=质子数+中子数  z：

质子数=核电荷数

 1u=1.66×10-27kg相当与931Mev能量。

3．核反应方程：

（1）α衰变：

（2）β衰变：

（3）质子的发现：

   卢瑟福

（4）中子的发现：

   查得威克

（5）人工放射性同位素 ：

小居里夫妇

（6）重核的裂变：

（7）轻核的聚变：

（8）