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高中物理的公式总结

Answer 1

【 #高三# 导语】物理是公认比较难的学科，学生往往需要投入很多的精力，物理的学习中有很多公式需要记忆，下面 考 网将为大家带来高中物理的公式总结的介绍，希望能够帮助到大家。

　　1气体的性质公式总结
　　1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志
　　热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝
　　体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL
　　压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：　1atm=1.013×105Pa=1900pxHg(1Pa=1N/m2)
　　2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大
　　3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)｝
　　注:
　　(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
　　(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。
　　2运动和力公式总结
　　1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
　　2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
　　3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动}
　　4.共点力的平衡F合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理｝
　　5.超重：FN>G，失重：FN
　　6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子
　　注:
　　平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
　　3力的合成与分解公式总结
　　1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-F2 (F1>F2)
　　2.互成角度力的合成：
　　F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
　　3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
　　4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
　　注：
　　(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
　　(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
　　(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
　　(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小;
　　(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。
　　4常见的力公式总结
　　1.重力G=mg(方向竖直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近)
　　2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝
　　3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝
　　4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为静摩擦力)
　　5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N m2/kg2,方向在它们的连线上)
　　6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N m2/C2,方向在它们的连线上)
　　7.电场力F=Eq (E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同)
　　8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角，当L⊥B时:F=BIL，B//L时:F=0)
　　9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f=qVB，V//B时:f=0)
　　注:
　　(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
　　(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;
　　(3)fm略大于μFN，一般视为fm≈μFN;
　　(4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
　　(5)物理量符号及单位B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
　　(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
　　5万有引力公式总结
　　1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)｝
　　2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N m2/kg2，方向在它们的连线上)
　　3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m)，M：天体质量(kg)｝
　　4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天体质量｝
　　5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
　　6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径｝
　　注:
　　(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
　　(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
　　(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同;
　　(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
　　(5)地球卫星的环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
　　6匀速圆周运动公式总结
　　1.线速度V=s/t=2πr/T
　　2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
　　3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
　　4.向心力F=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
　　5.周期与频率：T=1/f
　　6.角速度与线速度的关系：V=ωr
　　7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
　　8.主要物理量及单位：弧长(s):米(m);角度(Φ)：弧度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);转速(n)：r/s;半径(r):米(m);线速度(V)：m/s;角速度(ω)：rad/s;向心加速度：m/s2。
　　注：
　　(1)向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心;
　　(2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。
　　7平抛运动公式总结
　　1.水平方向速度：Vx=Vo
　　2.竖直方向速度：Vy=gt
　　3.水平方向位移：x=Vot
　　4.竖直方向位移：y=gt2/2
　　5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
　　6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2，合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
　　7.合位移：s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
　　8.水平方向加速度：ax=0;竖直方向加速度：ay=g
　　注：
　　(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
　　(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
　　(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
　　(4)在平抛运动中时间t是解题关键;
　　(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
　　8竖直上抛运动公式总结
　　1.位移s=Vot-gt2/2
　　2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
　　3.推论Vt2-Vo2=-2gs
　　4.上升高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
　　5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)
　　注:
　　(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值;
　　(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性;
　　(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
　　9自由落体运动公式总结
　　1.初速度Vo=0
　　2.末速度Vt=gt
　　3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
　　4.推论Vt2=2gh
　　注:
　　(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律;
　　(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。
　　10匀变速直线运动公式总结
　　1.平均速度V平=s/t(定义式)
　　2.有用推论Vt2-Vo2=2as
　　3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
　　4.末速度Vt=Vo+at
　　5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2
　　6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
　　7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a0
　　(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零;
　　(7)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离;
　　13功和能转化公式总结
　　1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝
　　2.重力做功：Wab=mghab{m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}
　　3.电场力做功：Wab=qUab{q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝
　　4.电功：W=UIt(普适式){U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝
　　5.功率：P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝
　　6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}
　　7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车行驶速度(vmax=P额/f)
　　8.电功率：P=UI(普适式){U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝
　　9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝
　　10.纯电阻电路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
　　11.动能：Ek=mv2/2{Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝
　　12.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝
　　13.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝
　　14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)： W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝
　　15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
　　16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
　　注:
　　(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
　　(2)O0≤αRA[或Rx>(RARV)1/2]
　　选用电路条件RxRx
　　电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
　　便于调节电压的选择条件Rp
　　注：
　　(1)单位换算：1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
　　(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
　　(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
　　(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
　　(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率,此时的输出功率为E2/(2r);
　　(6)其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用。
　　19磁场公式总结
　　1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T=1N/A m
　　2.安培力F=BIL;(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
　　3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪 {f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝
　　4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：
　　(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
　　(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,
　　洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
　　注：
　　(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
　　(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料
　　20电磁感应公式总结
　　1.感应电动势的大小计算公式
　　1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝
　　2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)｝
　　3)Em=nBSω(交流发电机的感应电动势){Em:感应电动势峰值｝
　　4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝
　　2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
　　3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：由负极流向正极｝
　　4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流， t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝
　　注：
　　(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点
　　(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;
　　(3)单位换算：1H=103mH=106μH。
　　(4)其它相关内容：自感/日光灯。
　　21交变电流公式总结
　　1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
　　2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
　　3.正(余)弦式交变电流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
　　4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系 U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
　　5.高压输电线：在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻);
　　6.公式1、2、3、4中物理量及单位：ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
　　注:
　　(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线，f电=f线;
　　(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;
　　(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;
　　(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入;
　　(5)其它相关内容：正弦交流电图象/电阻、电感和电容对交变电流的作用 。
　　22电磁振荡和电磁波公式总结
　　1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:频率(Hz)，T:周期(s)，L:电感量(H)，C:电容量(F)｝
　　2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s，λ=c/f {λ:电磁波的波长(m)，f:电磁波频率｝
　　注:
　　(1)在LC振荡过程中,电容器电量时，振荡电流为零;电容器电量为零时，振荡电流;
　　(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;
　　(3)其它相关内容：电磁场/电磁波/无线电波的发射与接收/电视雷达。