适合高二高中物理公式
高中物理公式集锦
一、力学
1、胡克定律:f = k x (x为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 5、摩擦力的公式:
(1 ) 滑动摩擦力: f = μN 6、 万有引力: 1)公式:F=G
m 1m 2r
2
(适用条件:只适用于质点间的相互作用) G为万有引力恒量:G = 6.67×10 N ·m / kg
-112 2
2)在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力加速度;r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离
地面或天体表面的高度)
a 、万有引力=向心力 F万=F向 即 G
由此可得:
Mm r
2
=m
2
v
2
r
3
=m ωr =m
2
4πT
2
2
r =ma =mg '
4πr
M =①天体的质量: 2,注意是被围绕天体(处于圆心处)的质量。
GT
GM r
GM r
2
33
v = ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度:
,轨道半径越大,线速度越小。
③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度:
T =④行星或卫星做匀速圆周运动的周期:
4πr GM ω=
,轨道半径越大,角速度越小。
,轨道半径越大,周期越大。
⑤行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径:
⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度:a =
r =
GMT 4πGM r
2
22
,周期越大,轨道半径越大。
,轨道半径越大,向心加速度越小。
⑦地球或天体重力加速度随高度的变化:g ' =
GM r
2
=
GM (R +h )
2
特别地,在天体或地球表面:g 0=
GM R
2
g ' =
3
3
R
2
2
(R +h )
g 0
4πr M
2
23πr GT
⑧天体的平均密度:ρ= 特别地:当r=R时:ρT ==23
4V GT R 3πR 3
2
=
3πG
gR
2
=GM 黄金代换式
c
v =
GM r
=gR =7. 9km /s
第二宇宙速度:v 2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。 第三宇宙速度:v 3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
7、 牛顿第二定律: F 合=ma =
-1-
∆p ∆t
(后面一个是据动量定理推导)
8、匀变速直线运动: 基本规律:
V t = V0 + a t S = vo t +几个重要推论:
(1)v t -v 0=2as (结合上两式 知三求二) (2)A B段中间时刻的即时速度:v t
2
2
12
a t
2
=
v 0+v t
2v 0+v t
2
2
2
=
s t
(3)AB 段位移中点的即时速度:v s
2
=
匀速:v t/2 =v s/2 ,匀加速或匀减速直线运动:v t /2
① 在1s 、2s 、3s ……ns 内的位移之比为1:2:3……n
② 在第1s 内、第 2s内、第3s 内……第ns 内的位移之比为1:3:5……(2n-1) ③ 在第1m 内、第2m 内、第3m 内……第n m内的时间之比为1:(
(3-2-1) :
2
2
2
2
2) ……(
2
n -n -1)
(5)初速无论是否为零, 匀变速直线运动的质点, 在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:∆s = a T (a :匀变速直线运动的加速度 T:每个时间间隔的时间) 9、自由落体运动
10. 竖直上抛运动: 上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程 是初速度为V O 、加速度为-g 的匀减速直线运动。
(1)上升最大高度: H =
V
2o
2g
o
(2) 上升的时间: t=
V g
(3) 上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、下落经过同一段位移的时间相等。 (5) 从抛出到落回原位置的时间:t =
2V g
o
(6) 适用全过程的公式: S = Vo t 一
2
t
2o
12
g t Vt = Vo 一g t
2
V 一V = 一2 gS ( S、V t 的正、负号的理解) 11、匀速圆周运动公式
线速度:V=
s t
=
2πR T 2πT
=ωR=2πf R
角速度:ω=
φ
t
=
=2πf
2
4π
向心加速度:a ==ωR 2R =4π2 f 2 R
R T
v
2
2
向心力:F= ma = m
v
2
R
=m ωR= m
2
4πT
2
2
R =4π2m f 2 R
13、 功 : W = Fs cosα (适用于恒力的功的计算, α是F 与s 的夹角)
-2-
15、动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。 公式: W合= ∆E k = Ek2 - Ek1 =
12
mv 2-
2
12
mv 1
2
16、机械能守恒定律:机械能 = 动能+重力势能+弹性势能
条件:系统只有内部的重力或弹力(指弹簧的弹力)做功。有时重力和弹力都做功。 公式: mgh1 +
12
mv 1=mgh
2
2
+
12
mv 2
2
17、功率: P =
W t
=Fv cosα (在t 时间内力对物体做功的平均功率)
P = Fv (F为牵引力,不是合外力;v 为即时速度时,P 为即时功率;v 为平均速度时,P 为平均功率; P一定时,F 与v 成反比) 汽车以恒定功率启动、 以恒定加速度启动、 汽车最大行驶速度(Vmax =P额/f) 二、电磁学 (一)电场 1、库仑力:F =k
q 1q 2r
2
(适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×10 N·m / c (静电力恒量)
922
电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。
定义式: E =
F q
单位: N/C (e=1.6X10-19 N/C ; me =9.3X10 ; 比荷:1.76X10C/Kg)
-3111
点电荷电场场强 E =k
匀强电场场强 E =3、电势,电势能 ϕ
=E 电q
Q r
U d
A
,E 电=q ϕA
顺着电场线方向,电势越来越低。 4、电势差U ,又称电压 U =
W q
UAB = φA -φB
5、电场力做功和电势差的关系 WAB = q UAB 6、粒子通过加速电场 qU =
12
mv
12
1qE L
2
2
7、粒子通过偏转电场的偏转量 y =
at
2
=
2m V 02
v y v x
=
1qU L
2
2md V 02qUL mdv
2
粒子通过偏转电场的偏转角 tg θ=
=
8、电容器的电容 c =
Q U
电容器的带电量 Q=cU 平行板电容器的电容 c =(二)直流电路 1、电流强度的定义:I =
-3-
εS
4πkd
Q t
微观式:I=nevs (n是单位体积电子个数,)
2、电阻定律:
电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。 单位:Ω·m
3、串联电路总电阻 R=R1+R2+R3+…
R =ρ
l S
电压分配 U 1=R 1,U =
1
U
2
R 1R 1+R 2
R 2
U
功率分配 P 1=R 1,P =
1
P 2
R 2
R 1R 1+R 2
P
4、并联电路总电阻 1=1+1+1 (并联的总电阻比任何一个分电阻小)
R
R 1
R 2
R 3
两个电阻并联 R =
R 1R 2
R 1+R 2
并联电路电流分配 I 1=R 2,I 1=
R 2I R I 2
R 1
1+R 2
并联电路功率分配 P 1=R 2,R 2P R P 1
=
2
1
R P
1+R 2
5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律:I =
U R 变形:U=IR R =
U I
(2)闭合电路欧姆定律:I =
E
R +r
E =U +Ir 路端电压:U = E -I r= IR
输出功率:P 2
2
出 = IE-Ir = I R (R = r输出功率最大)
电源热功率:P =I 2
r
r P 电源效率: η=
出P =
U
总
E R
R+r
6、电功和电功率: 电功:W=IUt
焦耳定律(电热)Q=I 2
R t 电功率 P=IU
纯电阻电路:W=IUt=I 2
R t =
U
2
R
t
P=IU
非纯电阻电路: P=IU>I 2
r
(内)
(三)磁场
1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: B =
F Il
(条件:B ⊥L )单位:T
2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手)定则决定。 (1)直线电流的磁场
(2)通电螺线管、环形电流的磁场 3、磁场力
(1)安培力:磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL(B ⊥I )(B//I是,F=0) 方向:左手定则 (2)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f = qvB (B⊥v) 方向:左手定则
-4-
E r
粒子在磁场中圆运动基本关系式 qvB =
mv R
2
解题关键画图,找圆心画半径
粒子在磁场中圆运动半径和周期 R =
mv
θ
, T =2πm t=T
2πqB qB
4、磁通量 Φ=BS有效(垂直于磁场方向的投影是有效面积)
或Φ=BS sinα (α是B 与S 的夹角)
∆Φ=Φ2-Φ1= ∆BS= B∆S (磁通量是标量,但有正负)
(四)电磁感应
1.直导线切割磁力线产生的电动势 E (经常和I =
=BLv
(三者相互垂直)求瞬时或平均
E R +r
, F安= BIL 相结合运用)
2.法拉第电磁感应定律 E =n
∆Φ∆t
=n
∆B ∆t
2
S =n
2
∆S ∆t
B =n
Φ
2
-Φ1∆t
求平均
3.直杆平动垂直切割磁场时的安培力 F = 4.转杆电动势公式 E =
B L v R +r
(安培力做的功转化为电能)
12
BL ω
∆ΦR 1匝
2
5.感生电量(通过导线横截面的电量) Q =
*6.自感电动势 E 自=L (五)交流电
∆I ∆t
1.中性面 (线圈平面与磁场方向垂直) Φm =BS , e=0 I=0 2.电动势最大值 εm =NBS ω=NΦ
m
ω,Φt =0
3.正弦交流电流的瞬时值 i=Im sin ωt (中性面开始计时) 4.正弦交流电有效值 最大值等于有效值的2倍 5.理想变压器 P 入=P 出
U 1U
2
=
n 1n 2
I 1I 2
=
n 2n 1
(一组副线圈时)
常见非常有用的经验结论:
1、物体沿倾角为α的斜面匀速下滑------µ=tanα;
2、物体沿光滑斜面滑下a=gsinα物体沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcos α 3、两物体沿同一直线运动,在速度相等时,距离有最大或最小; 4、物体沿直线运动,速度最大的条件是:a=0或合力为零。
5、两个共同运动的物体刚好脱离时,两物体间的弹力为=0,加速度相等。 6、两个物体相对静止,它们具有相同的速度;
7、水平传送带以恒定速度运行,小物体无初速度放上,达到共同速度过程中,摩擦生热等于小物体的动能。 *8、一定质量的理想气体, 内能大小看温度, 做功情况看体积, 吸热、放热综合以上两项用能量守恒定律分析。 9、电容器接在电源上,电压不变;断开电源时,电容器上电量不变;改变两板距离E 不变。 10、磁场中的衰变:外切圆是α衰变,内切圆是β衰变,α,β是大圆。
22
11、直导体杆垂直切割磁感线,所受安培力F=BL V/R。
12、电磁感应中感生电流通过线圈导线横截面积的电量:Q=N△Ф/R。
13、解题的优选原则:满足守恒则选用守恒定律;与加速度有关的则选用牛顿第二定律F=ma;与时间直接相关则用动量定理;与对地位移相关则用动能定理;与相对位移相关(如摩擦生热) 则用能量守恒。
-5-