PAGE 第 1 頁 共 13 頁 高中物理公式總結及常見物理量計算方法總結 一、力學公式 1.彈簧力:F=Kx(x為伸長或壓縮,K為剛度系數) 2.摩擦公式??: (1)滑動摩擦力:f=μFN 說明:a.FN為接觸表面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G b.μ為滑動摩擦系數物理-高中物理公式總結物理-高中物理公式總結,只與接觸面材料、粗糙度有關,與接觸面積、接觸面相對運動速度、正壓力FN無關。 (2)靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關。 大小范圍:靜的fm(fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關) 說明:a.摩擦力的方向可以與運動方向相同,可以與運動方向相反,還可以與運動方向成一定角度。 b.摩擦力可以做正功留學之路,可以做負功,也可以不做功。 c.摩擦力的方向與物體之間相對運動方向或相對運動趨勢方向相反。 d.靜止物體受到滑動摩擦力,運動物體受到靜摩擦力。 3.求合力F1的公式:(F1與F2之間的夾角) 注意:(1)力的合成和分解都遵循平行四邊形定律。 (2)兩種力的合力的范圍:F1-F2≤F≤F1+F2 (3)合力可以大于分力,小于分力,也可以等于分力 4.兩種平衡條件: 物體在共同力作用下的平衡條件: 對于靜止或作勻速直線運動的物體,合力為零或 5.萬有引力: a.萬有引力提供向心力(天體、人造衛星、航天器繞地球做勻速圓周運動)G,這就是開普勒第三定律 b.在地球表面附近,引力=萬有引力mg=G g=G,俗稱黃金公式 6.第一宇宙速度G=m V= ,是發射人造衛星的最小速度,也是人造衛星繞地球運行的最大速度
注:在天體上的應用:M為物體的質量,R為物體的半徑,g為物體表面的重力加速度。 7.開普勒第三定律:(一般用于解決天體繞太陽運行的問題,比較方便) 8.庫侖力:(適用條件:真空,點電荷) 9.電場力:F=qE(F 可以與電場強度方向相同,也可以方向相反) 10.磁場力: (1)洛倫茲力:磁場對運動電荷的作用力。公式:f=qVB(B?V)方向-左手定則(f?V) (2)安培力:磁場對電流的作用力公式:F= BIL(B?I) 方向-左手法則 11.牛頓第二定律: = ma 或 Fx = maxFy = m ay 理解:(1)矢量 (2)瞬時 (3)獨立性 (4)恒等式 12.勻速加速直線運動: 基本定律:Vt=V0+a tS=vo t+a t2 幾個重要推論: (1)Vt2-V02=2as (勻速加速直線運動:a為正值 勻速減速直線運動:a為正值) (2)中間時刻的瞬時速度:Vt/2=== (3)位移中點的瞬時速度;Vs/2=;勻加速或勻減速直線運動:都是 Vt/2 Vs/2 勻速: Vt/2 =Vs/2 (4)初速度為零的勻加速直線運動,在1s時 1s、2s、3s……ns內位移比為12:22:32……n2;1s、2s、3s……ns內位移比為1:3:5……(2n-1);1m、2m、3m……第n米內時間比為1::(……((5)不管初速度是否為零,在連續相等的時間間隔內,勻加速直線運動質點的位移差是一個常數:s=aT2 (a——勻加速直線運動的加速度T——每一時間間隔)。應用于紙帶時物理-高中物理公式總結物理-高中物理公式總結,一般采用逐次差分法。
13、垂直拋射運動:上升過程為勻速減速直線運動,下落過程為勻速加速直線運動,整個過程為勻速減速直線運動,初速度為VO,加速度為-g。 (1)最大上升高度:H= (2)上升時間:t= (3)上升與下落過同一位置時的加速度相同,且速度大小相等、方向相反 (4)上升與下落過同一位移的時間相等。 (5)從被拋出到下落回原位的時間:t= (6)適用于整個過程的公式:S=Vo·t-g·t2Vt=Vo·t-g·t14.勻速圓周運動公式 v2 eq sdo2(dba4(t)) ─v2 eq sdo2(dba4(0)) =─2gs (理解 S 和 Vt 的正負號) 線速度:V= R=R2f = 角速度: =,ω=2n 向心加速度:a =2 f2 R 向心力:F= ma = m2 R= m 注意:(1)物體作勻速圓周運動的向心力是作用在物體上的凈外力,它始終指向圓心。 (2)人造衛星繞地球運行、行星繞太陽運行作勻速圓周運動,其向心力是由重力提供的。 (3)氫原子繞原子核作勻速圓周運動,其電子的向心力是由原子核對原子核內電子施加的庫侖力提供的(4)均勻磁場中作勻速圓周運動的粒子的向心力由洛倫茲力提供。 → → 15、拋射運動:水平勻速直線運動與垂直自由落體運動的合成運動。 水平分運動: 水平位移:x= vo t水平分速度:vx= vo垂直分運動: 垂直位移:y=g t2垂直分速度:vy= g ttg=Vy= = =Vo= Vcos Vy= Vsin時間由y= 和t= 給出(由下落高度y 決定) 均勻電場中的帶電粒子作類似的拋射運動,U、d、l、m、q、v0 已知。
沿v0方向的勻速直線運動與垂直于v0方向的初速度為零的勻速加速直線運動的合成運動 (1)橫向位移: (2)偏轉角:注意,穿透瞬間的末速度的反向延伸與初速度延伸的交點,恰好是水平位移的中點,這與水平拋射運動的結論相同,在計算問題中運用時,要先證明,后應用。 (3)若以U1加速(初速度為零),可見橫向位移y與偏轉角與質點的質量m、電荷q無關。 16、動量與沖量: 動量:P=mV 沖量:I=、動量定理:外力合力作用于物體的沖量,等于物體動量的變化量。公式:=mv'-mv (受力分析和正方向的定義是解題的關鍵) 18、動量守恒定律:一個相互作用物體的系統,如果沒有外力作用,或作用在它們身上的外力之和為零,它們的總動量保持不變。 (研究對象:兩個或兩個以上的互相作用的物體) 公式:m1v1+m2v2(初狀態)=m1v/eqsdo2(dba4(1))+m2v/eqsdo2(dba4(2))(終狀態)或p1=-p2或p1+p2=O 適用條件: (1)系統不受外力作用。 (2)系統受到外力作用,但合外力為零。 (3)系統受到外力作用,合外力不為零,但比物體間的相互作用力小得多。
(4)體系在某方向所受的總外力為零,此方向的動量守恒。 19.功:W=Fscos(適用于恒力作功的計算) (1)理解正功、零功、負功 (2)功是能量轉換的量度,重力作功量度重力勢能的變化量;電場力作功量度電勢能的變化量;分子力作功量度分子勢能的變化量;總外力作功量度動能的變化量。滑動摩擦×相對位移=系統產生的熱量 (3)1eV=1.6×10-19eV 電子伏特是能量的單位 (4)(只適用于均勻電場,d為電場方向兩點之間的距離) (5)(定義公式),(確定公式,是介電常數,由絕緣介質決定) 20.動能與勢能: 動能:Ek=重力勢能:Ep=mgh(與零勢能面的選擇有關) 21.動能定理:外力對物體所作的功的總和等于物體動能的改變量(增量)。公式:=Ek=Ek2-Ek1= 注意:某一方向的動能定理不能寫成 22.機械能守恒定律:機械能=動能+重力勢能+彈性勢能 條件:系統內只有內部重力或彈力做功。公式:mgh1+或Ep減=Ek加 23.功率:P=(力在t時間內對物體做功的平均功率)P=FV(F為牽引力,不是合外力;V為瞬時速度時,P為瞬時功率;V為平均速度時,P為平均功率;P為常數時,F與V成正比) 24.簡諧恢復力F=-KX加速度:a=-(負號僅表示方向,平時可省略) 單擺簡諧運動周期公式:T=2(與擺的質量和振幅無關)(g為當地重力加速度,隨海拔和緯度而變化;在南北極g最大) 25.波長與波速、頻率的關系:V=f=(適用于一切波) 2.熱力學公式 26.電磁第一定律熱力學:W+Q=U 符號規則:當體積增加時,氣體對外界做功,W為“1”;當體積減小時,外界對氣體做功,W為“+”。
氣體從外界吸收熱量時Q為“+”;氣體向外界放出熱量時Q為“-”。溫度升高時,內能增量U為“+”;溫度降低時,內能減少,U為“-”。三種特殊情況: (1)等溫變化U=0,即W+Q=0 (2)絕熱膨脹或壓縮:Q=0,即W=U (3)等容變化:W=0,Q=U 27.一定質量的理想氣體狀態方程: 結合常數項和熱力學第一定律解題三。電磁公式(I),直流電路28.電流強度的定義:I=(電磁感應現象中通過導線橫截面積的電荷量)29.電阻定律:(只與導體材料性質和溫度有關,與導體截面積和長度無關)30.電阻的串聯與并聯:串聯:R=R1+R2+R3+…+Rn,并聯:兩個電阻并聯:R=31.歐姆定律: (1)局部電路歐姆定律:U=IR (2)閉合電路歐姆定律: I = 端電壓:U = EI r= IR 輸出功率:= IE-Ir = 電源熱功率: 電源效率:= (5)電功與電功率: 電功:W=IUt 電熱:Q= 電功率:P=IU 對于純電阻電路:W=IUt= P=IU= 對于非純電阻電路:W=IUtP=IU (6)電池組的串聯: 每個電池的電動勢為`內阻為,n個電池串聯后,電動勢為:E=n 內阻:r=n 32.磁通量:(適用) 33.法拉第電磁感應定律:(或,)平均感應電動勢(適用于一段導體切割磁通線;;澄清:導線等效于電源) 34.正弦交流電:最大值=有效值,即,,, 35.理想變壓器:,,即一般輸出功率來源分析(R為負載總電阻) 36.電能的傳輸:,四、光學,近代物理初步公式 37.折射率:(,分別為光從真空或空氣進入其他介質的入射角與折射角) 38.全反射的臨界角:(全反射的條件:光從介質進入真空或空氣,入射角≥臨界角) 39.兩相鄰亮條紋(暗條紋)的間距:(紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫--波長逐漸減小) 40.光子能量:() 41.愛因斯坦光電效應方程:-W42.愛因斯坦質能方程: 43.核能計算:(核反應過程中的質量損失,即-) 44.原子躍遷時輻射或吸收的光子能量:-(mn) (圖是氫原子的能級圖,記住了) 常用物理量計算方法總結 準備中考的時間所剩無幾,為了幫助大家看完題之后能夠快速準確的找到解題切入點,能夠快速的篩選和選用正確的公式,現將高中物理中常用的物理量計算方法總結如下,以達到舉一反三、事半功倍的效果。
1.力的計算方法: ①牛頓第二定律; ②動量定理; ③動能定理; ④各種力的計算公式: 庫侖力F=kq1q2/r2;電場力F=qE;均勻電場中F=qU/d; 安培力:F=BIL(B垂直于I,均勻磁場,線電流,L為有效長度);洛倫茲力f=qvB(均勻磁場,v垂直于B)。 2.位移的計算方法: ①位移公式(勻速直線運動或勻速加速直線運動、水平拋射運動、勻速圓周運動、準水平拋射運動、簡諧運動); ②動能定理; 3.距離的計算: ①若物體作單向直線運動,可轉化為位移計算; ② 勻速圓周運動時,可利用線速度公式v=s/t或弧長s=rΦ(即弧長等于半徑與圓心角的乘積)進行計算; ③ 對于空氣阻力或滑動摩擦,若始終做負功,則所做功W=f·S,S為物體的距離; 4、速度的計算: ① 相應的運動學公式(如勻速直線運動、勻速加速直線運動、水平拋物運動、勻速圓周運動); ② 動能定理; ③ 動量定理; ④ 動量守恒定律; ⑤ 能量守恒定律(包括機械能守恒定律),函數關系; ⑥ 對于勻速圓周運動,可利用相應的線速度公式; 對于涉及天體或衛星的運動,可根據F萬向=F方向計算; ⑦ 對于電磁感應問題,可利用E=BLV進行計算。對于涉及均勻磁場的洛倫茲力,可利用f=qvB進行計算。 5.加速度的計算: ①對于勻速直線運動,可利用運動學公式;對于勻速圓周運動,可利用向心加速度公式; ②利用牛頓第二運動定律; ③重力加速度的計算可利用(a)自由落體運動公式;垂直向上運動公式;水平拋物運動公式;(b)利用mg/=GMm/r2(注意,r為到天體中心的距離;黃金變換GM=gR2);(c)單擺的周期公式T=; 6.時間的計算: ①對于勻速直線運動或勻速加速直線運動,利用相應的運動學公式; ②利用動量定理; ③對于勻速圓周運動:均可利用; ④ 對于水平拋射運動(或準水平拋射運動),用 x=v0t y=at2/2? 7.質量的計算: ①密度公式 m= V; ②牛頓第二定律; ③動量定理;動量守恒定律; ④動能定理;機械能守恒定律; ⑤天體質量的計算: (a)借助其他繞天體做勻速圓周運動的物體,利用 F 萬向=F 方向計算; (b)根據 mg/=GMm/r2 計算; 8.波長、波速、周期的計算: ①波長: (a)利用 v=λ/T;或者根據兩質點間的距離,利用振動與波的知識,找出這個距離與波長的關系(注意先寫出通式); (b)或者直接從波形圖中讀出; (c)根據波干擾中振動加強與振動減弱的情況計算; ②波速:根據v=λ/T=λf=s/t計算; ③周期:(a)T=t/N(即總時間除以總振動次數)=λ/v=1/f; (b)利用質點的振動,根據所給時間與周期的關系進行計算(試寫出一般公式); 做這些計算時,要弄清振動圖中“上坡向上,下坡向下”和波浪圖中“上坡向下,下坡向上”兩句話的確切含義,不要搞錯。
9、功的計算: ①恒定力所作的功:(a)利用功公式W=FScosθ;(b)動能定律;(c)功率公式W=Pt=Fv; ②變力所作的功:利用動能定律或功函數關系和能量守恒定律。 ③重力、彈力、電場力所作的功,可利用各力所作的功與各力對應的勢能變化量的關系計算出來,即WG=ΔEP;W電=ΔE=QU; ④電功:(a)純電阻W=UIt=I2Rt=U2t/R=Pt=Q;W=UIt; (a)非純電阻只能用電熱來計算,只能用Q=I2Rt來計算; 10、功率的計算: ①機械功率:功率公式P=W/T=Fv; ②電功率:(a)純電阻:P=UI=I2R=U2/R=P熱;(b)非純電阻只能用P=UI計算; 例如電動機總功率P=UI,內阻引起的線路板內阻為P2=I2r,輸出功率P1=UI-I2r;(c)長距離輸電時,導體上的熱功率為P線=I2R線=。 11.動能的計算: ①定義EK=; ②動能定理; ③函數關系; ④能量轉化與守恒定律。 12.動能變化ΔEK: ①利用ΔEK=; ②利用動能定理; 13.勢能的計算 ①重力勢能EP:(a)利用定義EP=mgh;(b)利用機械能守恒定律; ②重力勢能的變化:利用重力所作功與重力勢能變化的關系WG=-ΔEP; ③彈簧的彈性勢能:通常利用機械能守恒定律或能量守恒定律計算; ④電勢能的變化:利用;14.沖量的計算 ①利用定義I=Ft;2利用動量定理==ΔP; 15.動量與動量的變化: ①利用P=mv; ②利用動量定理==ΔP=mvt-mv0; 16.電荷: ①利用庫侖定律; ②利用F=qE; ③利用W=qU=Δε; ④利用Q=It=Q=Ft=BILt=BLQ=△mv17.電場強度的計算: (1)電場強度的計算: ①利用? ②對于真空中點電荷的電場,在均勻電場中?③利用動能定理或動量定理先算出電場力,然后用?④利用功公式W=qE·s=qU=Δε; (2)比較場強大小的方法:①通過比較;②通過比較電場線的疏密;③通過比較等勢面的疏密,場越密,場越強;②電荷越靠近源極,場強越強; 18.判斷電位高低的方法: ①電位沿電場線方向逐漸減小;②等勢面總是由高電位指向低電位;③由UAB的正負決定; 19.電位差: ①由UAB=UA-UB計算;②W=qU=Δε;? ③在均勻電場中,也可利用U=Ed進行計算;如果是在電路中,可以利用歐姆定律或串聯電路分壓知識進行計算,也可利用有關公式。20、電容:①大小的計算:利用;②大小變化的判斷:若相對面積增大,則電容量增大;若相對面積減小,則電容量減小,兩極板距離增大,電容量減小,距離減小,電容量發生變化。