高中物理基本公式.doc

高中物理基本公式总表一.静力学胡克定律 f =_,其中k是_单位:_,x是_单位_静摩擦力 根据_求出;滑动摩擦力由公式f =_求出,其中叫_,其大小与_有关,与_,_,_等无关;N是_ 二.运动学.基本公式1.V t=V0+at 或a= (V tV0)/t 当Vt或V0=0时,有V=_;可得a =_,t =_;2.S=V0t+at2 = Vttat2当Vt或V0=0时,有S = at2, 可得a =_,t =_;3.Vt2V02 = 2as当Vt或V0=0时,有V 2 = 2as或V=_,可得a =_,s =_;4.S = aT2 = S2S1 = S3S2 = S4S3 = S5S4= 可得a =_,T =_;另外, S3S1 = S4S2 = S5S3 =_ aT2 ; S4S1 = S5S2 = S6S3 = _ aT2; 5平均速度:0+at= Vtat, 当V0 = 0时,有at, 可得a =_, t =_; (V 0+Vt) 当Vt或V0=0时V,由S=t, S= V t, 可得V =_,t =_;6中间时刻的速度: Vt/2 = ( V 0+Vt)_; 当Vt或V0=0时,有Vt/2 =_ 中间位置的速度: Vs/2 = ( V 02+Vt2)1/2 _当Vt或V0=0时,有Vs/2 =_ v0= 0.自由落体运动 H1 h1 v1初速度为_,加速度为_的匀加速直线运动. H2 h2 v2下落时间: t =_=_=_ H3 下落速度: v =_=_=_ h3 v3下落高度: h =_=_=_ H4 下落加速度: a =_=_=_ H5 h4 v4常见数据:如图自由落体,当t = 1秒时,有: v1=_m/s,v2=_m/s,v3=_m/s,v4=_m/s,v5=_m/s; h5H1=_m, H2=_m, H3=_m, H4=_m, H5=_m; v5h1=_m, h2 =_m, h3 =_m, h4 =_m, h5 =_m.三.动力学 牛顿第二定律: 物体的加速度与所受的合外力成_比,与自身的质量成_比.写成:a =_ 加速度与合外力的三性:即同_性,同_性和同_性. 常见的加速度及结论 物体沿倾角为的光滑斜面下滑,则a=_, A a若斜面与物体间的动摩擦因数为,则a=_ B F 汽车与地面间的动摩擦因数为,则刹车加速度a=_;同样,如左图,AB间的动摩擦因数为,则AB不相对滑动的最大加速度a=_,如上面右图,当悬绳与竖直方向成角时,小车的加速度a=_如右图,当斜面体向_的加速度大小a =_时,物体能与光滑斜面保持相对静止.当斜面体的加速度a_时,物体相对于斜面体向上运动.四.曲线运动 平抛运动 VO X 1定义：初速度不为零且水平方向 只受重力 故平抛运动 为_(变速,匀变速)曲线运动. y 一般情况下,可将平抛运动分解为水平方向的_ Vx和竖直方向的_运动. 2平抛运动公式:加速度ax=_, ay=_ 速度:Vx=_,Vy=_=_,速度偏角tg=_,V=_ Y Vy V 位移:X=_,y =_=_,位移偏角tg=_=_tg 平抛运动的坐标方程 : Y =_ X 2. 飞行时间: t=_=_=_;水平射程x =_=_.匀速圆周运动:1质点作_运动,在相等的时间内通过的_相等或转过的_相等.2相关公式: 线速度:V = - = -,单位_;角速度 = - = -,单位_;两者关系:V = _或 = _. 周期T = _ = _;频率f = _ = _,单位_;向心加速度:a = _ = _ = _ = _ = _向心力:F向 = _ = _ = _ = _ = _ = _五.万有引力 .开普勒三定律 开普勒第三定律:所有行星的半长轴的_次方跟公转周期的_的比值都相等.即_. 注意:对同一星系中的所有行星,k值_等;对不同星系间的两颗行星,k值_等.比如: 对太阳系中的所有行星,有:R地3 / T地2 = R金3 / T金2 = R木3 / T木2 = R水3 / T水2 = k1;对地球系中的所有行星,有:R月3 / T月2 = R人造卫星3 / T人造卫星2 = = k2； 注意这里k1_k2.万有引力定律及应用万有引力定律: 表达式:F引=_,其中引力常量G =_.万有引力定律在地(星)球表面的应用:对地球表面上静止的物体m:由mg = _ = _,有:地(星)球表面物体的重力加速度:g = _;地(星)球的质量:M = _;地(星)球的密度:=_;一个重要的关系式:GM = gR2. 万有引力定律在地(星)球表面h高处的应用: (此时r = h+R) 由mg = _ = _,有: 地(星)球表面h高处物体的重力加速度: g=_=_g;.人造卫星 近地卫星:即贴近地面飞行的卫星. ( h=0;r=R)由: mg = F引 =_ = _= F向 =_ = _ = _,有:第一宇宙速度:V=_=_=_m/s.此速度值为人造地球卫星能上天飞行的最_速度,结合后面的结论还可知,此速度值又为所有正在天上飞行的卫星的最_速度.近地卫星的周期:T =_=_对地球:得T_秒_分.地(星)球的质量:M =_=_=_=_;地(星)球的密度:=_=_=_=_;远地卫星 ( 即h0,r=R+h)由mg=_mg = F引 =_ = _= F向 =_= _ = _,有:卫星速度:V = _=_=_=_对地球:得V=_7.9km/s.卫星周期:T =_=_=_=_对地球:得T=_84分.同步卫星 好像“静止”在地球上空,与地球同步转动的卫星.有以下一些定值: 周期一定:T=_小时=_秒.纬度一定:为_,即同步卫星必须在_的上空.高度一定:不难得到:h=_=_=_=_=_=_;线速度一定:由V=_不难证明.角速度一定:由=_可以证明.卫星质量不一定.六.功和能 功 功的公式 W =_,其中是_功的单位_是_(矢标)量功的正负 当0900时,W为正值, 力对物体的运动起推动作用; 当_时, _当_时,_功的其它求解公式:电流做功W=_=_=_=_等;机车做功W=_;气体做功W=_;功率 表示做功_的物体量. 定义式P=_, 单位 _功率的公式: 平均功率P =_=_即时功率P =_,其中为_关于机车功率的讨论:机车在水平路面上匀速行驶时,有:牵引力F=_=阻力f=_,可得:机车前进的最大速率Vm=_. 动能定理1动能 物体由于 _而具有的能. 表达式 EK =_,单位_,是_(矢标)量.速度与动能的关系:V=_,动量与动能的关系:P=_=_, EK =_=_.2动能定理:内容:_表示为_注意:这里的合外力包括重力、弹力、摩擦力、电磁力等所有的力。动能定理也可进一步理解为：W1+W2+W3+=EK,机械能守恒定律 条件_内容:系统内的动能和势能_,而总的机械能_ 表示为: 系统内只一个研究对象时:有EK=_ 或_系统内超过一个研究对象时,有EK1+EK2+=_或_功能原理:功是能量转化的量度.功包括力做的功,电流做的功等,能量包括动能势能化学能内能等。七.动量 .动量和冲量1冲量I 定义:I=Ft, 单位:_,是_(矢标)量,方向与_的方向相同.2动量P 定义:P=mv, 单位:_,是_(矢标)量,方向与_的方向相同.3动量的变化:若在一直线上,用代数法;不在一直线上,用几何法.4动量与动能的关系:P=_或EK =_=_注意:这仅仅是大小关系.动量定理1内容:物体受到的合外力的冲量等于物体动量的_可记作:_;还可表述为:物体受到的合冲量等于物体动量的_可记作:_.2牛顿第二定律的另一种表达式:由动量定理的表达式可得:F=_,即力是_ 动量守恒定律1内容：系统在_或受外力为_情况下,相互作用的物体(两个或两个以上)系统的总动量保持不变.可记为:p=p或m1v1+m2v2=m1v1+m2v2,即系统相互作用前的总动量_作用后的总动量,P=0即系统总动量的增量为_,m1v1X + m2v2X = m1v1X+ m2v2X ,m1v1y+ m2v2y= m1v1y+ m2v2y ,即系统在任意方向上动量_.典型问题分析1人船模型 如图,设船长为L,质量为M,人的质量为m,原来都静止,从 Y 当人船的一端走到另一端时,人实际相对于水的位移为X= -L , X船的位移为Y=-L . 2子弹打木块中能量变化问题如图,木块质量为M,悬绳长为L,质量为m的子弹以水平速度V0射入木块并留在其中,则木块获得的速度为- ,能摆动的最大高度为-类似:已知两物间的滑动摩擦力为f,则整个过程M将滑行S1=- S2 m将相对于地面滑行S2=- , 系统减少的动能为EK = S1 L_= - =_=_,得,产生的内能Q=系统减少的动能 =EK =_,可见,Q只与 _有关,与_无关.即静摩擦力做功_产生内能,滑动摩擦力做功_产生内能.另外:注意到EK =- mv02,可见,m越小,EK越_.八. 振动和波 .简谐运动 1 条件: 回复力的大小F回=_,其中x是_,k是_2单摆运动: 其运动可看着简谐运动的条件:_得F回 =_ 周期:T=_其大小与_,_有关;与_,_无关.应用: (1)计时器 (2)测定重力加速度:g = _ .机械波 1机械波:波在介质中传播时,介质中的质点只是在平衡位置附近_,并不随波的传播而向前迁移.2波长:频率f:波速V: 三者关系:V =_; 波从一种介质进入另一种介质,V变_,变_,f_.九.热力学 分子动理论 1 物质是由大量分子组成 分子直径的测定：油膜法 :得油膜的厚度d =_，其中V是_分子质量: m = = =v; 其中M是_,N是_M是_ n是_是_v是_摩尔质量: M= = 密度_体积 = _质量阿伏伽德罗常数:分子体积: v= = = ; 其中V是_, V是_ m是_摩尔体积: V= = = _体积阿伏伽德罗常数: 分子数: n= = = 摩尔数阿伏伽德罗常数摩尔数 = = = 物体的内能 物体的内能: E=nEk+nEp, 即物体内能的多少与物体的_、_和_有关对理想气体(即分子只有_没有_和_,完全符合理想气体状态方程的气体), 不计分子势能, 则内能只与 和_ 有关，记作E=nEk。内能的改变：可表示为E=W+Q 气 体 的 性 质 1气体的状态参量体积V:单位:_,换算:1米3=_分米3=_升(L) 温度T:单位:_,与摄氏温标的关系:T= t_; 注意:当温度由100C升高到200C,即是从_K升高到_K;将温度从283K升高一倍就变为_0C. 压强P:单位:_,换算:1cmHg=_Pa, 1cmH2O=_Pa; 1帕=_牛/米2=_牛/厘米2.1标准大气压P0=_帕=_c mHg=_mH2O 摩尔数n:标准状况下,1摩尔气体的体积为_米3;1米3的水有_摩尔.2理想气体状态方程 克拉珀龙方程: PV=nRT.其中n为气体的摩尔数,R为普适气体恒量:R=8.31J/mol.K.常用下列关系式解决问题:=C或=C,其中为气体密度.十.电场 库仑定律 库仑定律内容：F =_其中,K=_ 电场的性质1电场强度:定义式:E=_,单位_,方向_对点电荷产生的电场,有E=_,其中K=_,r为_;对匀强电场,有E=_,单位_,2电势差:规定:Uab=_, Uba =_.电场力做功与电势能1电场力做功:W=_,其中U为_;单位：焦耳或电子伏.换算关系: 1ev=_J.电场力做功的特点:W的大小只与_有关,与_无关.在匀强电场中,也可根据W=F电Scos来求解。 2电势能:E=_.其中U为_;规定:电荷在_处或_处所具有的电势能为零.带电粒子在电场中的运动1带电粒子在电场中的加速运动:若初速度为零,则有qU=_,由此得V=_;若初速度不为零,则有qU=_ 2带电粒子在电场中的偏转 V0 O X 如图,已知匀强电场的宽度为L,板间距为d,电压为U,质量为 m电量 为q的电荷以初速度V0从电场中间垂直射入,则穿过 S y VX电场的飞行时间为t =_,加速度为a=_,出射速度分 量Vy=_VX=_出射速度V=_,偏向角的 VY V正切tg= -= -,偏移量y = at2 = -, 带电粒子在电场中的位移为S =_,偏角的正切tg=-=-,得tg=_tg. 出射速度方向与入射速度方向交点为O,则O点的位置:X=_.3带电粒子在电场中的加速和偏转 U2设加速电压为U1,偏转电压为U2,则可得偏移量y = -,出射速度的偏向角的正切tg=-,可见,它们都与 U1_有关,与_无关. 电容器1电容器 电容 表示电容器带电能力大小的物理量,定义:C = _,单位:_,注意,电容器的电容_(随,不随)所带电量大小和电压的大小变化而变化.对平行板电容器,有C =_,其中S为_,d为_,为_.注意,平行板电容器中的电场为_.3两个结论:当电容器与电源相连,则电容器的_不变.当两板间距离d增大时,有电容C=_变_,带电量Q=_变_,回路中有_时针方向的_(充.放)电电流,两板间的电场E =_变_,若电容器中原有一悬浮电荷,则该电荷将_;当电容器与电源相连后断开开关,则电容器的_不变.当两板间距离d增大时,有电容C变_,电容器电压U=_变_,两板间的电场E =_=_=_,变化情况为_,十一.恒定电流 基本概念1电流：定义：大小 I =_,方向_其他：I = nes_; I = U/R; I =_=_2 电阻：电阻定律：R=_,( 比较:欧姆定律: R =_).其中的值与_及_有关,与_无关.当温度下降时,的值_,不少材料,当温度下降到一定值时,=_,这时的材料叫_材料. 基本计算： 串联 R1 R2 R3 1 电流关系:I=_2 电压关系:U=_;3 电阻关系:R =_4 电压分配: _;5 功率分配: _ R1 R2对两个电阻串联的分配关系:如图: U1 U2电压:U1 = -U,U2 = -U;功率:P1 = -P,P2 = -P. U并联 1 电流关系:I=_ R1 R2 R32 电压关系:U=_;3 电阻关系:=_4 电流分配: _;5 功率分配: _对两个电阻并联的分配关系:如图: I1 R1电流:I1=-I,I2=-I;功率:P1=-P,P2=-P. I此时的总电阻R=-;三电阻并联的总电阻R=- I2 R2电功和电功率 电功:W = _=_=_;电功率:P= _=_=_得纯电阻电路,有:I=_=_;U=_=_;R=_=_;焦耳定律:W热 =_对非纯电阻电路,有W电 = W热+E化+E机+,得W电 = UQ = UIt_I2Rt,有U_IR. 闭合电路闭合电路的欧姆定律: I = _得路端电压:U=_=_,内电压Ur=_电源的总功率为P总=_ =_=_;电源的输出功率为P出 =_=_ =_,电源的效率为=_=_ P 两个规律 当外电阻R=_时,R上消耗的功率最大为_此时电源的总功率为_,电源效率为_当R1和R2接同一电源,消耗的功率相同时,有_电源的输出功率与负载R的关系图为: 0 R 电学实验问题(1)电阻的测量 伏安法 原理：R = U/I,采用电流表外接法测电阻，则有待测电阻的阻值R测_R真;采用内接法测电阻，则有R测_R真; 串并联法:利用串并联电路的性质:在串联电路中,由于I=_=_得R2=_;在并联电路中,由于U=_=_得R2=_;(2)测定金属的电阻率 实验原理：由R=L/S得:= RS/L= Rd2/L. (3)电表的改装 将检流计或小量程电流表（内阻Rg，满偏电流Ig）改成电流表：要将量程扩大n倍，须并联电阻值R=_ 将检流计或小量程电流表（内阻Rg，满偏电流Ig）改成电压表：要将量程扩大n倍，须串联电阻值R=_(4)测定电源的电动势和内电阻实验原理和方法:根据路端电压U=E-Ir，测出多组U和I的值，作出U-I图象,得直线_为电动势,_为内电阻.一般测干电池的内阻,常用安培表_接法电路.十二.磁场 磁感应强度和安培力1磁感应强度 定义式:B=_,B的单位:_是_(矢.标)量,方向_2安培力:F=_,如果I与B成角,则F=_ F的方向:F_B;F_I,具体判断方法:左手定则:3磁通量 (简称_):定义式:=_,单位:_定性理解为穿过某一面积的磁感线的_.如果B与S成角,则=_,由定义式还可推出B =_,即得磁感应强度又叫_.注意:磁通量有正负之分,. 带电粒子在磁场中的运动1洛伦兹力的大小：当电荷运动的方向与磁场方向垂直时，f洛=_;当电荷运动的方向与磁场方向平行时,f洛=_;当电荷运动的方向与磁场方向成角时,f洛=_2 带电粒子在磁场中的运动规律: 当电荷运动的方向与磁场方向垂直时,电荷的运动轨迹为_;其运动的向心力由_提供, 即F向=_=_=_可得带电粒子做圆周运动的半径为R=_;周期为T=_;可见,运动周期T与_和_无关.十三.电磁感应 . 感应电流的大小1感应电流的大小取决于感应电动势的大小与回路中总电阻的大小的比值,即I感=_2感应电动势大小的求解:法拉第电磁感应定律:表达式 = _,注意点:此式适用于平均感应电动势大小的求解.回路不一定要闭合.感应电动势即磁通量的变化率,与磁通量的变化量_关.磁通量变化量的解法有:=B.S或=BS或=B2S2-B1S1.要注意磁通量的正负关系.对导线切割磁感线,有= _,其中为_的夹角; 注意点:此式适用于瞬时感应电动势大小的求解. 自感现象及应用1自感现象：其自感电动势大小为感 = _其中L叫_,单位_,用符号_表示.十四.交流电与电磁波 .交流电的产生1正弦交流电的方程:从线圈通过中性面时开始计时,有e = _=_; i=_; =_从线圈平行于磁感线时开始计时,有e = _=_; i=_; =_2交流电的有效值:对正弦交流电,最大值是有效值的_倍,对非正弦交流电,上述规律并不符合.变压器 结构如左图: 符号如右图:单相变压器: (只一个次级) 分类:升压变压器:n1_n2降压变压器:n1_n2各物理量间的关系: 电压关系:U1:U2=_;电流关系:I1:I2=_功率: P1_ P2; 磁通量: 1_2, 频率: f1_f2单相变压器: (有两个或两个以上的次级) 各物理量间的关系:电压关系:U1:U2:U3 =_; 2 2电流关系:I1:I2:I3 _ I1:I2 _; I2:I3_; 1 1但有：_;或_功率:P1=_; 3 3磁通量:1_2_3, 频率: f1_ f2_f3 远距离输电 R线1直接输送 如图:发电机输出的各量为P0,U0,I0及内阻r0,输电线电阻上各量为P线 ,U线 ，I线 ,R线 ,用户的各量为P用 ,U用 ，I用 ,R用 .,则有电流关系I0=_= I线 = _=_=_= I用 =_ =_ = _;电压关系U0=_=_; R用功率关系:P0=_=_,期中导线上损耗的功率P线 = _= _= _=_;2先升压再降压输送 升压变压器 输电线电阻 降压变压器如图:相关各量的下标依次用“0,1,2,3,4,用” 表示,则对升压变压器,有:频率: f1_f2电压:U1:U2=_;电流:I1:I2=_功率: P1_ P2;对降压变压器,有:频率f3_f4,电压:U3:U4=_;电流:I3:I4=_;功率: P3_ P4;发电机输出电压U0=_=_;升压变压器的输送电压:U2=_=_=_=_=_升压变压器的输送电流:I2=_=_=_=_=_=_输电导线上损失的功率P线 = _= _= _;输电导线上损失的电压U线 = _= _= _;.电磁场和电磁波电磁振荡 LC振荡的周期:T=_,频率f=_;其中L为线圈的_,单位_十五.几何光学 光的反射反射定律:三句话:入射光线.反射光线和_在_,入射光线和反射光线位于_的两侧,反射角等于入射角. 光的折射1折射定律:三句话:入射光线.折射光线和_在_,入射光线和折射光线位于_的两侧,入射角i与折射角的关系为_.2关于折射率的大小: 与介质材料有关,如n水=_;与入射光的频率有关,对不同色光,