高中物理公式表
1.平均速度: ①v =s 总
t (通用) 总
②v =
2v 1v 2
v (s 1=s2时,v 1、v 2为前半程、后半1+v 2
程的平均速度) ③v =
v 1+v 2
2(t 1=t2时,v 1、v 2为前半段时间、后半段时间内的平均速度) ④v =
v 0+v t
2
(用于匀变速直线运动) ⑤v =v t 中(用于计算匀变速直线运动纸带上某点的瞬时速度)
2.匀变速直线运动: (1)基本公式(知三求二) ①v t =v 0+at
②s =v 0t +2
at 2
③v t 2-v 02
=2as
④s =
v 0+v t
2
⋅t ⑤s =v t t -12
at 2 (2)辅助公式
①位移中点的瞬时速度:v v +v s 中=0
2t 22
②逐差法:a =
s 6+s 5+s 4-s 3-s 2-s 1
9T
2
(3)比值公式
①第N 秒末的速度(v 0=0):v Ⅰ:v Ⅱ:v Ⅲ=1:2:3 ②第N 秒内的位移(v 0=0):s Ⅰ:sⅡ:sⅢ=1:3:5 ③前N 秒内的位移(v 0=0):s 1:s2:s3=1:4:9 ④连续相等时间内的位移差:s N -s N -1=aT 2 ⑤相等位移内的时间比(v 0=0):
t 1:t 2:t 3=1:(2-1) :(3-2)
①重力:G =mg ②弹簧的弹力:F =kx ③滑动摩擦力:f =μN ≈f m
静摩擦力:0
⑤斜面上物体重力的分解:
下滑分力:G 1=mgsinθ
垂直分力(压力) :G 2=mgcosθ
4.牛顿第二定律:F =ma
①光滑斜面上物体自由下滑时:a =g sin θ ②粗糙斜面上物体匀速下滑的条件:μ=tan θ ③一根连续的绳子上的拉力处处相等。 ④牛二定律的瞬时性:
弹簧、皮筋等软性物体的弹力不能突变, 桌面、绳子等硬性物体的弹力可以突变, 重力、电场力不能突变。 ⑤连接体问题:下图中无论地面是否有摩擦力,中间绳子的拉力均为:T =
m 1
F
12
5.超重与失重:
①当加速度竖直向上或竖直分加速度向上时,物体超重:N =m (g +a ) 或N =m (g +a y ) ②当加速度竖直向下或竖直分加速度向下时,物体失重:N =m (g -a ) 或N =m (g -a y )
1.曲线运动基本规律
①条件:v 0与F 合不共线 ②速度方向:切线方向
③弯曲方向:总是从v 0的方向转向F 合的方向 2.船渡河问题(v 船与河岸的夹角为α,L 为河宽): (1)时间最短:α=90°,t min =v
船(2)路程最短:
①如果v v 水
船>v 水,cos α=v ,s min =L 船
②如果v v 船
船<v 水,cos α=
v ,v 船⊥v 合 水
3.绳拉船问题
①对与倾斜绳子相连的物体的运动进行分解 ②合运动:物体实际的运动
绳子伸缩
绳子摆动 4.自由落体运动
①末速度:v t =gt =2gh ②下落高度:h =12
gt 2
③下落时间:t =
g
5.竖直下抛运动
①末速度:v t =v 0+gt ②下落高度:h =v 0t
+12
gt 2
6.竖直上抛运动
①末速度:v t =v 0-gt ②上升高度:h =v 0t -1gt 22
③上升时间:t =v 0上
g
④最大高度:H =v 0
22g
7.平抛运动
v v x =0
v y =gt
t 0③速度方向:tan α=
gt
v 0
x =v 0t y =gt 2
⇒v 0
=x g
22y
⑤位移方向:tan β=gt
2v 0
⑥飞行时间:t =2h g
,与v 0
无关
8﹡.斜抛运动 v x =v 0cos θ
v y =v 0sin θ-gt
x =v 0cos θ⋅t
y =v 0sin θ⋅t -1gt 2
2
③飞行时间:t =
2v 0sin θg
④射程:X =v 02sin 2θ
g
⑤射高:Y =v 02sin 2θ
2g
————————————————————— 9.线速度:v =s =2π⋅r t
T
单位:m/s
10.角速度:ω=
ϕ
t =2πT
单位:rad/s 11.线速度与角速度的关系:v =r ω 12.周期与频率的关系:T =1f
13.转速与频率的关系:n =60f
14.向心力:F 2
2
向=m v r =mr ω2=m ⋅4πT
2r
15.向心加速度:a v 2ω2
向==r =4π2r r T
2
16.竖直平面内圆周运动最高点的临界速度: v =gr
17.方程格式:F 向=实际力=所需的向心力
18.开普勒第三定律:a 33
T 2=k (圆轨道r T
2=k )
19.万有引力定律:F =G
m 1m 2r 2
,G=6.67×10-11
20.中心天体质量:M =
4π2r 3GT 2
21.中心天体密度:
ρ=
43=3π2 (T 为近地卫星周期)
3πRGT 22.卫星的轨道越高,转动得越慢. 23.卫星的运行速度:v =GM r
24.地球表面的重力加速度:g =GM R 2
“黄金代换”:GM =R 2g
25.第一宇宙速度(环绕速度) :v 1=Rg =7. 9km /s第二宇宙速度(脱离速度) :11.2km/s 第三宇宙速度(逃逸速度) :16.7km/s
————————————————————— 26.功的定义式:W =Fs cos α恒力做功 27.变力做功的计算: ①摩擦力做功:W f = ± f s ,s 为路程
②F-s 图像法:图象围的“面积”代表功 W G =-△Ep W 弹=-△Ep ③功能关系:间接计算功 W 电=-△Ep W 总=△E K 28.摩擦发热:Q = f ·s 相对 W 其它=△E 机 29.功率:P =W t
=Fv cos α
30.交通工具行驶的最大速度:v m =f
31.动能:E k =1mv 22
32.重力势能:E P = mgh 33.弹性势能:E p =12
kx 2
34.动能定理:W 总=∆E k =22mv 2-2
mv 12
35.机械能守恒:mgh 1+222mv 1=mgh 2+2
mv 2
选修3-1公式
一、电场
1、电荷先中和后均分:q =q 1+q 2
2
(带正负号) 2、库仑定律:F =k
q 1q 2
r 2
(不带正负号) (k=9.0×109 N·m 2/C2,r 为点电荷球心间的距离)
3、电场强度定义式:E =F q
场强的方向:正检验电荷受力的方向. 4、点电荷的场强:E A =k
Q
r 2 (Q为场源电量)
A
5、电场力做功:W AB =qU AB (带正负号) 6、电场力做功与电势能变化的关系:W 电=-∆E P 7、电势差的定义式:U W AB =AB
q
(带正负号) 8、电势的定义式:ϕW A =
AP
q
(带正负号) (P代表零势点或无穷远处)
9、电势差与电势的关系:U AB =ϕA -ϕB
10、匀强电场的电场强度与电势差的关系:
E =U d
(d为沿场强方向的距离)
11、初速度为零的带电粒子在电场中加速:
v =
2qU
m
12、带电粒子在电场中的偏转:
加速度——a =
qU
md
偏转量——y =qU ⋅l 2
2md ⋅v 2
偏转角——tan θ=
qU ⋅l
md ⋅v 2
13、初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:
y =qU 2⋅l 2U 2l 2
2md ⋅
2qU =
14dU 1
m
14、电容的定义:C =
Q
U
单位:法拉 F 15、平行板电容器的电容:C =ε⋅S 4π⋅kd
二、电路
1、电阻定律:R =ρl S
(l 叫电阻率)
2、串联电路电压的分配:与电阻成正比
U 1R 1U =,U =R 2R 211
R U
1+R 总23、并联电路电流的分配:与电阻成反比 I 1R 2I =,I R 2
2R 11=R I
1+R 干24、串联电路的总电阻:R 串=R 1+R 2 (=nR ) 5、并联电路的总电阻:R R 并=
1R 2
R (=R n
)
1+R 26、I-U 伏安特性曲线的斜率:k =tan θ
=R
7、部分电路欧姆定律:I =U R
8、闭合电路欧姆定律:I =E R +r
9、闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U =E -I ⋅r 10、电源输出特性曲线:
电动势E :等于U 轴上的截距 内阻r :直线的斜率r =tan
θ=E I
短
11、多用电表:
若将电压表量程扩大n 倍,需R 串=(n -1)R g 若将电流表量程扩大n 倍,需R R g 并=
n -1
欧姆表:调零I g =,测量I x =
内内12、电功(电能) :W =UIt =Pt
对于纯电阻W =Pt =UIt =I 2Rt =U 2
R t
13、电功率:P =W t
=UI
对于纯电阻P =W =UI =I 2R =U 2
t R
14、电热:Q =I 2Rt 15、热功率:P 热=I 2R
16、闭合电路中的电功率:EI =U 外I +U 内I 17、电源输出的最大电功率:
当R =r 时,输出功率最大,P 2
出=E 4r
18、电源的效率:η=
P 出P =UI =U
=R 总EI E R +r
三、磁场
1、磁场的方向:小磁针静止时N 极的指向
2、安培定则:判断直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场方向。 3、磁感应强度:B =F I ⋅l
单位:特斯拉T
4、安培力:F =BIL sin θ (θ为B 和L 的夹角) 安培力的方向判断:左手定则
5、磁通量:Φ=BS sin θ 单位:韦伯Wb (θ为B 和S 的夹角,Φ与匝数无关)
8、洛伦兹力:f =qvB sin θ (θ为B 和v 的夹角) 9、带电粒子在磁场中的圆周运动: 半径:r =mv qB
周期:T =2π⋅m qB (与v 无关)
10、速度选择器选出粒子的速度:v =B
11、质谱仪测粒子荷质比:
q m =B 2r 2
q 2B 2r 2
12、回旋粒子加速器:动能E k =2m
13、霍尔效应:①测速U =Bvd
②测流量Q =
I B (bR +ρc a
)
11、磁流体发电机的电动势:E =Bvd
(d为极板间的距离)
选修3-2公式
一、电磁感应
1、感应电流的方向判断:
①动生电动势——右手定则 ②感生电动势——楞次定律 2、感应电动势大小的计算:
①动生电动势——E =BLv sin θ
②感生电动势——法拉第电磁感应定律 3、法拉第电磁感应定律:E =n ∆Φ∆t
4、磁通量变化的三种情况:
∆Φ=∆B ⋅S sin θ ∆Φ=B ⋅∆S sin θ
∆Φ=B ⋅S (sinθ2-sin θ1)
5、回路电磁感应通过的总电荷量:q =n ∆ΦR
6、自感现象:线圈总要试图维持原电流. 7、右图中金属杆受到的
安培力为:F =B 2l 2v R
二、交变电流
1、在匀强磁场中,线圈从中性面开始,绕垂直于
磁场的轴匀速旋转产生的正弦交流电: 瞬时值:e =nBωSsin ωt 最大值:E m =nBωS
2、中性面:线圈与磁场垂直的位置,此时Φ最大,但为零,故e =0
3、交流电压(电流) 的有效值: (1)正弦交流电:U =
U m 2
(2)非正弦:
U 221⋅t 1+U 2⋅t 2=2⋅(t 1+t 2
) 或:I 22
1R ⋅t 1+I 2R ⋅t 2=I 2R ⋅(t 1+t 2)
4、交流电压(电流) 的平均值:
(1)研究的时间t ≤时:E =n 4∆t
(2)若t ≥T ,且为正弦交流电时:E =2E m
5、周期和频率的关系:f =1T
,ω=2π⋅f
6、电感器对交流电的作用:感抗R L =2πf·L 通直流,阻交流;通低频,阻高频 7、电容器对交流电的作用:容抗R C =12fC
隔直流,通交流;阻低频,通高频 8、变压器:
(1)变压原理:U 1=n
1U n
22(2)变流原理:
I 1n 2
I =
2n 1
(3)多绕组变压器:U 1:U 2:U 3=n 1:n 2:n3
n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3
9、远距离输电:
I 3=I 2, U 3略小于U 2;P 损=I 2R 2线=(U ) ⋅ρS
选修3-5公式
一、碰撞与动量守恒
1、动量:p =mv ,矢量,单位:kg·m/s 2、动量的变化:△p =mv 2-mv 1 (一维)
是矢量减法,一般选初速度方向为正方向
3、动量与动能的关系:p =2mE p 2
k ,E k =2m
4、冲量:I =Ft ,矢量,单位:N·s
5、动量定理:I =△p ,或Ft =mv 2-mv 1 (一维) 6、动量守恒定律:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′ (一维) 条件:系统受到的合外力为零. 7、实验——验证动量守恒定律: m 1·OP=m1·ON+m2·O ′M 8、弹性碰撞:没有动能损失
v ' =12m +m v 10,v 2' =1
+m v 0
12m 12(牛顿摆中m 1=m 2,故v 1′=0,v 2′=v 0,入射球...损失的动能最多)
9、完全非弹性碰撞:系统..损失的动能最多 m 1v 0=(m 1+m 2) v ′
10、若m 、M 开始均静止,且系统动量守恒,则: mv 1=Mv 2,ms 1=Ms 2
二、波粒二象性
1、光子的能量:E =hv =hc
v 为光的频率,λ为光的波长
其中h =6.63×10-
34J·s
2、遏止电压:eU =12
mv 2max =E km
3、爱因斯坦光电效应方程:hv =2
2
mv max +W
4、光源发出的光子数:n =hc
5、康普顿效应——光子的动量:p =h
6、德布罗意波的波长:λ=h p
三、原子结构之谜
1、汤姆生用电磁场测定带电粒子的荷质比:
q
=m B 2d 2
2、分子、原子的半径约为10-
10m
原子核的半径约为10-
14m
核子(质子、中子) 的半径约为10-
15m 3、巴耳末系(可见光区) :
=R (22-n 2
), n =3, 4, 5... 对于氢原子,R =1.097×107m -
1
4、氢原子的能级公式和轨道半径公式:
E n =n
2E 1,r n =n 2r 1
其中n 叫量子数,n =1, 2, 3….
E r -
1=-13.6eV ,1=0.53×1010m 5、能级跃迁:hv =E m -E n
四、原子核
t 1、剩余的放射性元素质量:m =m 1
0⎛ ⎫⎝2⎪⎭T
2、剩余的放射性元素个数:n =n 1
0⎛ 1⎫⎝2⎪⎭
T
3、卢瑟福发现质子:144171
7N +2He →8O +1H
4、査德威克发现中子:94→1214B e +2He 6C +0n 5、α衰变:238234492U →90T h +2H e
6、β衰变:234234190T h →91P a +-1e +v (v 射线
) 7、居里夫妇发现放射性同位素:
274→30113A l +2He 15P +0n 30300
15P →14S i +1e +v (中微子
) 8、爱因斯坦质能方程:E =m ⋅c 2,∆E =∆m ⋅c 29、重核的裂变:2351n →801441
92U +036K r +56B a +30n
10、轻核的聚变:2+3411H 1H →2H e +0n
选修3-4公式
n =
1、折射定律:
s i n θ1s i n θ2
(θ1和θ2分别表示空气和介质中的角) 2、 n =
c
v =λf
(c,v 分别表示真空和介质中的光速) 3、v =
λ
T
( λ为波长,f 为频率,T 为周期) 4
、单摆周期公式T =2 (T 为周期,L 为单摆的摆长)
5、双缝干涉图象相邻亮(暗)条纹中心的距离:
∆x =
l
λ d
(∆x 为相邻亮(暗)条纹中心的距离,l 为双缝到光屏的距离,d 为双缝间距,λ为波长)