高中物理公式手册完整版.docx
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高中物理公式手册完整版
胡克定律,弹簧的弹力公式
F=kx
x为伸张或压缩量,k为倔强系数
滑动摩擦力
f滑=μFN
μ为滑动摩擦系数,FN为接触面间的弹力
平均速度
═
只用匀变速直线运动(匀加速或匀减速)
平均速度
═
υo为初速度,υt末速度
匀变速直线运动规律
υt═υo+at
s═υot+
at2
υt2-υo2=2as
a为加速度,t为时间,s为位移,
υo为初速度,υt末速度
自由落体运动公式
υt═gt
h═
gt2
υt2═2gh
υo为初速度,υt末速度
g为重力加速度,t为时间,h为高度
竖直上抛运动规律
υt═υo-gt
h═υot-
gt2
υt2-υo2=-2gh
在抛出点之上h代正,在抛出点之下h代负,上升阶段υt为正,下降阶段负。
匀加速运动运动中,在两个连续,同样时间内隔内,多产生的位移
ΔS═aT2
ΔS为相邻的两段相等的时间内的位移之差,
T为通过一段位移所用的时间
如果求某点的速度则用到νC═
═
C为AB段中间时刻的位置。
牛顿第二定律
F合═ma
m为质量,a为加速度
解题步骤
确定研究对象,
受力分析(一定画受力图)
建立坐标(通常以a的方向为x轴正向)
列方程求解
动能定理
W合=
mυt2-
mυo2
形状:
F合S═
mυt2-
mυo2
W为做功
解题步骤
确定研究对象(含S)
受力分析(一定画受力图)
明确各力做功的正负
列方程求解(始终是末动能减初动能)
机械能守恒定律
EkA+EPA═EkB+EPB
E为能量
势能包括重力势能和弹性势能,对于两个以上的物体组成的系统的机械能守恒用E减═E增求解,注意分析系统哪些能量减少了哪些能量增加了
匀速圆周运动
线速度:
υ═
═
═ωR
角速度:
ω═
═
═2πf═2πn
向心力F═mrω2═m
═m
r═4π2mrf2
位移
χ=vt
v为速度,t为时间
加速度
a=Δv/Δt
Δv=υ2-υ1
速度
V=Δx/Δt
Δx=X2-X1
万有引力定律在行星中的应用
对于绕中心星体问题
G
═m
═m
r═mgr═ma
M是中心星体的质量,m是做圆周运动物体的质量,gr是在轨道半径r处的重力加速度,也等于在r处的向心加速度,但不等于中心星体表面的重力加速度(只有r═R时才等),上式中r均是轨道半径
万有引力定律在行星中的应用
双星以上的系统
G
═m
═m
r2
r1是M、m间距,r2是m的轨道半径,此类问题r1≠r2
求某星体表面的重力加速度
GM=gR(mg═G
)
第一宇宙速度
υ1═
═
M为某星体的质量,R为该星体的半径,g为该星体表面的重力加速度。
7.9km/s
平抛运动
水平方向:
υx═υox═υot
竖直方向:
υy═gth═
gt2
合运动:
υ═
tanθ═
回复力
F回═-kx
负表示F回与x的方向相反,不表示大小,为比例系数,弹簧振子才是劲度系数
T═2π
L是悬点到球心的距离,g是当地的重力加速度,如果在加速系统或其它场中,g是视重加速度
波速
υ═
═
═λf
(任何波均成立)
库仑定律
F=K
Q为电荷量,r为半径
电场强度定义式
E=
任何电场均成立,q为试探电荷电量)不用带符号算,方向按E的方向与正电荷受力方向相同,负电荷受力方向相反来算
真空中点电荷电场强度定义式
E=K
Q是场源电荷电荷电量,E为是距Q为r的场强)方向即电场线方向
匀强电场中场强与电势差的关系
E=
d为电场中两点沿场强方向的距离。
电场力做功
W=qU
(任何电场均成立),而W=EqS只适用于匀强电场,且S是电场中这两点沿场强方向的距离
电势差与电场力做功和电势能的关系
Uab=
=
=φa-φb
(φa表示a的电势能)。
如果取φb=0(或电势零点),则φa=
=
,以上两式均代符号计算,将电荷从a移到b,电场力做正功代正值、是负功代负值、正电荷代正、负电荷代负、Uab>0说明φa>φb。
反之,φa<φb
带电粒子在电场中加速通常用
qU=
mυ2
(υ0=0:
匀强电场可能用EqS=
mυ2)
带电粒子在电场中偏转
y=
at2=
t2=
t2
=
以上两式均不计重力的情况,(偏转角度自己推,有时在E的方向上用动能定理,有时用相似三角形知识求解方便)
注意:
质子、α粒子、电子、各种离子一般不计重力,
带电的小球、尘圾、液滴一般不能忽略重力,是否忽略一定认真审题
电容定义式
C=
(Q为一个极板电荷量、U为两极板间电势差)
平行板电容器决定式
C=
(d为极板间距、s是正对面积、ε为介电常数)。
电流定义式
I=
(q为t时间内通过导体横截面的电荷量)
电流的微观计算式
I=nυq
(n为单位体积的自由电荷数,υ为电荷定向移动速率、s为导体横截面积、q为自由移动的电荷量)
电功、电功率、电热(焦耳热)计算式
W=qU=UIt=I2Rt=
t
P=
=UI=I2R=
Q=I2Rt=UIt=
t
注意:
个公式中后两个等号只适用于纯电阻电路
串联电路中分压关系
U1=
U
U2=
U
(U为加在R1、R2上的总电压;即变阻分变压)
并联电路中分流关系
I1=
I2=
I
(I为总电流;即、低阻分强流)
闭合电路欧姆定律
I=
(E=U内+U外,或E=IR+Ir等)
满足下列条件之一,安培表选择外接
Rx真 较小电阻, Rx«Rv Rx< 反之则是内接。 满足下列要求之一,滑动变阻器采用分压 调节范围大 表或 表从0开始调节, 滑动变阻器全电阻R< (Rx为待测电阻) 安培力 F=BIL (B┴I) 洛仑兹力 f=Bυq (B┴υ) 导体棒切割磁感线运动产生的感应电动势 E=BLυsinθ 此式为通式,式中θ是B与υ的方向间的夹角,L为垂直υ方向上的投影长度,υ为切割磁感线的长度。 导体棒绕其一端切割磁感线产生的电动势 E= BL2 (L为棒长,ω为转动角速度) 线圈在匀强磁场中匀速转动 E=2NBLυsinωt=NBSωsinωt =2πNBSnsin2πnt=Emsinωt (N为线圈匝数,S为线圈面积,ω为角速度,n为转速、单位是转/秒(r/s)。 上式是线圈从中性面开始计时) 法拉第电磁感应定律 E=N =NS =NB (Φ=BS) 变压器 变压比: = 变流比: = (副线圈有几个绕组的,建议用功率不变去求解) 远距离输电 P损=I2R= R=IΔU= (I为输电线电流,U为输送电压,P为输送功率,ΔU为损失电压,R为输电线电阻) 了解,不用背 感抗XL=2πfL、 容抗XC= (f为频率,L为自感系数,C为电容,XL、XC越大表示对电流的阻碍作用越大) 了解,不用背 LC振荡电路固有周期 T=2π = : (f为频率) 选修光的折射部分 折射定律 n= = = (θ1为光在空中的入射角,θ2为光在介质中的折射角,υ为介质中的光速,λ真是真空中光的波长,λ介是介质中的波长 全反射 sinC= (C为临界角) 双缝干涉中条纹间距 ΔX=λ d双缝间距,L为缝到光屏间距,λ为入射光的波长 光子能量 E=hν=h (ν为入射光的频率,h为普朗克常量,注意: 频率决定光子能量,光强决定光子数目) 爱因斯坦光电效应方程 mυ2=hν-W0 mυ2为光电子最大初动能,W0为金属的逸出功,(W0=hν0,ν0为金属的极限频率,同种金属W0相同) 德布罗意波波长 λ= (h为普朗克常量,p为动量) 原子发生定态跃迁时要吸收或放出光子的能量 hν=h =|E初-E终| C=3.0×108, 质能方程(核能计算式) ΔE=Δmc2 Δm为质量亏损、单位是kg,如果Δm用u(原子质量单位)作单位。 则直接乘931.5meV(但按931计算) 完全弹性碰撞 m1υ1+m2υ2=m1υ1/+m2υ2/(动量守恒) m1υ12+ m2υ22= m1υ1/2+ m2υ2/2 可以用以上两式子计算能量损失 动量定理 F合t=mvt-mv0 (末动量-初动量)注意一定要规定正方向 冲量 I=Ft 物理国际单位制(7个) 物理量名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克 kg 时间 秒 s 电流 安[培] A 热力学温度 开[尔文] K 物质的量 摩[尔] mol 发光强度 坎[德拉] cd 高中物理所涉及的物理量及其单位 名称 符号 国际标准单位 换算 力学 长度/距离 L/S 米m 1km=1000m=104dm=105cm=106mm=109μm=1012nm 波长 λ=νT 米m 时间 t 秒s 1年=365天;1d=24h;1h=60min;1min=60s 周期 T=2π/ω 秒s 频率 f=1/T 赫兹Hz 速度 ν=S/t 米每秒m/s 1m/s=3.6km/h 角速度 ω=弧度/t rad/s 加速度 a 米每平方秒m/s2 力 F 牛顿N 1N=1kg·m/s2 重力 G=mg 牛顿N - 压强 P=F/S 帕Pa 1kPa=1000Pa 功/能 W=FS 焦耳J 1kJ=1000J;1J=1N·m 动能 Ek= mν2 焦耳J 机械能W=Ek+Ep 势能 Ep=mgh 焦耳J 功率 P=W/t=Fν 瓦特W 1kW=1000W 动量 P=mν Kg·m/s 冲量 I=Ft Kg·m/s 电磁 电流 I=Q/t 安培A 1A=1000mA=106μA 电压/电势差 U=φA-φB 伏特V 1MV=1000KV=106V;1V=1000mV=106μV 电阻 R 欧姆Ω 1MΩ=1000KΩ=106Ω 电能/电功 W 千瓦时/度kWh 1kWh=3.6×106J 电功率 P 瓦特W 1kW=1000W 电量/电荷 Q/q 库伦C 电容 C=Q/U 法拉F 1F=1000mF=106μF=109nF=1012pF 电场力 F=Eq N 电场强度 E N/C 电势/电位 φA=Ep/q 伏特V 电导率 R 西/米S/m 磁感应强度 B=F/Il 特斯拉T 洛仑兹力f=qνB安培力F=BIl 磁通量 Φ=BS有效 韦伯Wb 1Wb=1T·m2=1V·S 电动势 E 伏特V 热 学 温度 T 度℃;开尔文K T(K)=t(℃)+273 热量 Q 焦耳J 1kJ=1000J 比热容 c J/(kg·℃) Q=cmΔT 热值 q=Q/m J/kg - 内能 U 焦耳J 质量 m 千克kg 1t=1000kg=106g=109mg=1012μg 体积 V 立方米m3 1
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