高中物理公式大全

微信公众号-新课标试卷-江苏高考群：901591852必修1高一物理必修1知识点总结章节具体内容主要相关公式二运动的描述1、运动、空间和时间①参考系②建立一维、二维坐标系描述空间位置③时间和时刻2、质点和位移①质点②位移和路程③矢量和标量3、速度和加速度①平均速度和瞬时速度②加速度③匀速直线运动的位移图象④匀速直线运动的速度图象▲平均速度▲加速度三匀变速直线运动的研究1、匀变速直线运动的规律①匀变速直线运动的特点②匀变速直线运动的公式、规律③匀变速直线运动的速度图象④匀变速直线运动的位移图象▲▲匀变速直线运动平均速度▲匀变速直线运动的位移▲2、匀变速直线运动的实验研究①用打点计时器或频闪照相方法研究匀变速直线运动。②利用纸带会计算某点的瞬时速度和物体运动的加速度③经历匀变速直线运动的实验研究过程▲相同时间间隔内位移差▲▲各个点的瞬时速度3、自由落体运动①自由落体运动的特点②自由落体运动的性质③自由落体运动的公式、规律④自由落体运动规律探索的回眸▲▲▲四相互作用1、重力与重心①力的图示与力的示意图②重力及其测量，弹簧测力计③重心和稳定▲2、形变与弹力①形变、弹性②胡克定律③弹力的应用▲弹力（胡克定律）3、摩擦力①滑动摩擦、动摩擦因数②静摩擦③摩擦力的调控▲滑动摩擦力五力与平衡1、力的合成①力的平行四边形定则②合力的计算2、力的分解①力的作用效果及分解②力的正交分解③力的分解的应用力的正交分解3、力的平衡①共点力作用下的平衡条件②平衡的种类和稳度共点力下物体平衡条件：4、平衡条件的应用①平衡条件的应用六力与运动1、牛顿第一定律①伽利略的理想实验②牛顿第一定律③物体的惯性2、牛顿第二定律①牛顿第二定律及其应用②力学单位制牛顿第二定律3、牛顿第三定律①牛顿第三定律作用力和反作用力4、超重与失重①超重和失重的解释②完全失重现象补充：直线运动的图象运动种类位移—时间图象（S—t图象）速度—时间图象（V—t图象匀速直线运动ttStVtV匀变速直线运动VVt1、从S—t图象中可求：⑴、任一时刻物体运动的位移⑵、物体运动速度的大小（直线或切线的斜率大小）图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动，图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。两图线相交表示两物体在这一时刻相遇比较两物体运动速度大小的关系（看两物体S—t图象中直线或切线的斜率大小）2、从V—t图象中可求：⑴、任一时刻物体运动的速度⑵、物体运动的加速度（a>0表示加速，a<0表示减速）图线纵坐标的截距表示t=0时刻的速度（即初速度）图线与横坐标所围的面积表示相应时间内的位移。在t轴上方的位移为正，在t轴下方的位移为负。某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数和。两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同比较两物体运动加速度大小的关系补充：匀速直线运动和匀变速直线运动的比较种类联系区别（特点）匀直线运动1、匀速直线运动是匀变速直线运动的一种特殊形式。2、当物体运动的加速度为零时，物体做匀速直线运动。V=恒量a=0匀变速直线运动a=恒量==a与V0同向为加速a与V0反向为减速补充：速度与加速度的关系1、速度与加速度没有必然的关系，即：⑴速度大，加速度不一定也大；⑵加速度大，速度不一定也大；⑶速度为零，加速度不一定也为零；⑷加速度为零，速度不一定也为零。2、当加速度a与速度V方向的关系确定时，则有：⑴若a与V方向相同时，不管a如何变化，V都增大。⑵若a与V方向相反时，不管a如何变化，V都减小。★思维拓展：有大小和方向的物理量一定是矢量吗？如：电流强度高中物理必修一、二公式总结一、运动的描述1、速度：位移与发生这个位移所用时间的比值2、平均速度：物体运动的总位移和所用总时间的比值3、瞬时速度：物体在某位置（某时刻）的速度4、加速度：指速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值二、匀变速直线运动的研究1、探究小车速度随时间变化的规律（1）、打点时间间隔：（2）、电源：低压交流电电压：6V以下（3）、纸袋处理：解题思想：设相邻两个计数点间的时间为T纸带上点的求法：该点的瞬时速度等于该点前后相邻的两点间的平均速度。加速度的求法：（：纸带上连续两段的差）2、匀变速直线运动（1）、速度：（2）、位移：（3）、速度与位移：（4）、自由落体运动：速度：位移：三、相互作用（1）、重力：（2）、胡克定律（弹簧的弹力）：（3）、两个物体间的静摩擦力F在0与最大静摩擦力之间：。根据平衡力特点计算（4）、滑动摩擦力：（5）、力的合成：两个力，的合力的范围：的大小：四、牛顿运动定律（1）、牛顿第二定律：（2）、超重：失重：五、曲线运动（1）、平抛运动：h●h●y●Xx位移：竖直方向：做自由落体运动速度：位移：②、合速度的大小：方向：（2）、圆周运动：线速度：物体运动过的弧长（）与所用时间（）的比值角速度：物体运动转过的角度（）与所用时间（）的比值线速度与角速度的关系：（r：圆周的半径）（3）、向心加速度：（4）、向心力：（5）、生活中的圆周运动①汽车平弯道转弯：摩擦力提供向心力，即（图1）②轨道的弯道（图1所示）：火车重力G和轨道对火车的支持力的合力提供向心力。（图1）（图2）③拱形桥（图2所示）：重力G和支持力的和合力提供向心力。（图2）（图3）④凹形桥（如图3所示）：重力G和支持力的和合力提供向心力。（图3）⑤航天器中的失重现象：航天员重力G=mg和航天器对航天员支持力的和合力提供向心力。(当时，航天员对航天器座舱的压力)（6）、匀速圆周运动：线速度大小不变的圆周运动。设周期为T，在以上知识的基础上做如下补充。①、线速度:角速度：频率：②、线速度，向心加速度，向心力（合力）大小不变，方向时刻发生变化。角速度，动能，周期，频率不变。六、万有引力与航天（1）、开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。（2）、万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在他们的连线上，引力的大小与物体的质量的乘积成正比，与他们之间距离r的二次方成反比。（3）、计算地球的质量（M）：不考虑地球转的影响，以地面上的物体(m)为研究对象，其重力等于地球对它的引力。（黄金代换） （4）、计算太阳的质量（M）：设M为太阳的质量，m是某个行星的质量，r是行星与太阳之间的距离，v,w分别表示行星绕太阳公转的线速度和角速度，太阳的对行星的引力提供行星运动的向心力。则：得：或者：得：（5）、第一宇宙速度（v）：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。①、计算：地球质量为M,地球附近的物体的质量为m,其速度为v,有万有引力提供向心力。则：得：或者：得：②、理解：第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大环绕速度。七、机械能守恒定律（1）、功的计算式：（是F与的夹角）（2）、功率（P）：单位时间内完成的功。定义式：；功率与速度的关系：（3）、重力是能（）：；重力做功与重力势能的关系：（4）、弹性势能（）：（x是弹簧的改变量）（5）、功与速度的关系：（功正比与速度的平方）（6）、动能（）：（7）、动能定理：合外力做的功等于物体动能的变化。公式：（8）、机械能守恒定律：表述1：在只有重力（弹力）做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。公式：表述2：在只有重力（弹力）做功的物体系统内，重力势能的减少量等于动能的增加量。公式：必修21.曲线运动1．曲线运动的特征（1）曲线运动的轨迹是曲线。（2）由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，又由于曲线运动的轨迹是曲线，所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动。（3）由于曲线运动的速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的中速度必不为零，所受到的合外力必不为零，必定有加速度。（注意：合外力为零只有两种状态：静止和匀速直线运动。）曲线运动速度方向一定变化，曲线运动一定是变速运动，反之，变速运动不一定是曲线运动。2．物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度看：物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。(2)从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。3．匀变速运动：加速度（大小和方向）不变的运动。也可以说是：合外力不变的运动。4曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系（1）轨迹特点：轨迹在速度方向和合力方向之间，且向合力方向一侧弯曲。（2）合力的效果：合力沿切线方向的分力F2改变速度的大小，沿径向的分力F1改变速度的方向。①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率将增大。②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率将减小。③当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。（举例：匀速圆周运动）2.绳拉物体合运动：实际的运动。对应的是合速度。方法：把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。3.小船渡河例1:一艘小船在200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是5m/s，求：（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？（2）欲使航行位移最短，船应该怎样渡河？最短位移是多少？渡河时间多长？船渡河时间：主要看小船垂直于河岸的分速度，如果小船垂直于河岸没有分速度，则不能渡河。（此时=0°，即船头的方向应该垂直于河岸）解：（1）结论：欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。渡河的最短时间为：合速度为：合位移为：或者（2）分析：怎样渡河：船头与河岸成向上游航行。最短位移为：合速度为：对应的时间为：例2:一艘小船在200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是5m/s，小船在静水中的速度是4m/s，求：（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？（2）欲使航行位移最短，船应该怎样渡河？最短位移是多少？渡河时间多长？解：（1）结论：欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。渡河的最短时间为：合速度为：合位移为：或者（2）方法：以水速的末端点为圆心，以船速的大小为半径做圆，过水速的初端点做圆的切线，切线即为所求合速度方向。如左图所示：AC即为所求的合速度方向。相关结论：4.平抛运动基本规律1．速度：合速度:方向：2．位移合位移：方向：3．时间由:得（由下落的高度y决定）4．平抛运动竖直方向做自由落体运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。5．速度与水平方向夹角的正切值为位移与水平方向夹角正切值的2倍。6.平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度方向延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。（A是OB的中点）。5.匀速圆周运动1.线速度：质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。单位：米/秒，m/s2.角速度：质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。单位：弧度/秒，rad/s3.周期：物体做匀速圆周运动一周所用的时间。单位：秒，s4.频率：单位时间内完成圆周运动的圈数。单位：赫兹，Hz5.转速：单位时间内转过的圈数。单位：转/秒，r/s(条件是转速n的单位必须为转/秒)6.向心加速度：7.向心力：三种转动方式绳模型绳模型6.竖直平面的圆周运动１．“绳模型”如上图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。（注意：绳对小球只能产生拉力）（1）小球能过最高点的临界条件：绳子和轨道对小球刚好没有力的作用 mg==（2）小球能过最高点条件：v≥（当v>时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力）（3）不能过最高点条件：v<（实际上球还没有到最高点时，就脱离了轨道）２．“杆模型”，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况（注意：轻杆和细线不同，轻杆对小球既能产生拉力，又能产生推力。）（1）小球能过最高点的临界条件：v=0，F=mg（F为支持力）（2）当0<v<时，F随v增大而减小，且mg>F>0（F为支持力）（3）当v=时，F=0（4）当v>时，F随v增大而增大，且F>0（F为拉力）7.万有引力定律1.开普勒第三定律：行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。（K值只与中心天体的质量有关）2.万有引力定律：（1）赤道上万有引力：（是两个不同的物理量，）（2）两极上的万有引力：3.忽略地球自转，地球上的物体受到的重力等于万有引力。(黄金代换)4.距离地球表面高为h的重力加速度：5.卫星绕地球做匀速圆周运动：万有引力提供向心力（轨道处的向心加速度a等于轨道处的重力加速度）6.中心天体质量的计算：方法1：（已知R和g）方法2：（已知卫星的V与r）方法3：（已知卫星的与r）方法4：（已知卫星的周期T与r）方法5：已知（已知卫星的V与T）方法6：已知（已知卫星的V与，相当于已知V与T）7.地球密度计算：球的体积公式：近地卫星(r=R)8.发射速度：采用多级火箭发射卫星时，卫星脱离最后一级火箭时的速度。运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度．当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。第一宇宙速度(环绕速度）：7.9km/s。卫星环绕地球飞行的最大运行速度。地球上发射卫星的最小发射速度。第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s。使人造卫星脱离地球的引力束缚，不再绕地球运行，从地球表面发射所需的最小速度。第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s。使人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，从地球表面发射所需要的最小速度。8.机械能1.功的计算。2.计算平均功率：计算瞬时功率：（力F的方向与速度v的方向夹角α）3.重力势能：重力做功计算公式：重力势能变化量：重力做功与重力势能变化量之间的关系：重力做功特点：重力做正功(A到B)，重力势能减小。重力做负功(C到D)，重力势能增加。4．弹簧弹性势能：（弹簧的变化量）弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值：特点：弹力对物体做正功，弹性势能减小。弹力对物体做负功，弹性势能增加。5.动能：动能变化量：6.动能定理：常用变形：7.机械能守恒：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能会发生相互转化，但机械能的总量保持不变。表达式：(初状态的势能和动能之和等于末状态的势能和动能之和)(动能的增加量等于势能的减少量)(A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量)选修3-1*第一章、电场1、电荷先中和后均分：(带正负号)2、库仑定律：(不带正负号)(k=9.0×109N·m2/C2，r为点电荷球心间的距离)3、电场强度定义式：场强的方向：正检验电荷受力的方向.4、点电荷的场强：(Q为场源电量)5、电场力做功：(带正负号)6、电场力做功与电势能变化的关系：7、电势差的定义式：(带正负号)8、电势的定义式：(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：10、匀强电场的电场强度与电势差的关系：(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：12、带电粒子在电场中的偏转：加速度——偏转量——偏转角——13、初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转：14、电容的定义：单位：法拉F15、平行板电容器的电容：*第二章、电路1、电阻定律：(l叫电阻率)2、串联电路电压的分配：与电阻成正比，3、并联电路电流的分配：与电阻成反比，4、串联电路的总电阻：5、并联电路的总电阻：6、I-U伏安特性曲线的斜率：7、部分电路欧姆定律：8、闭合电路欧姆定律：9、闭合电路的路端电压与输出电流的关系：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11、多用电表：若将电压表量程扩大n倍，需若将电流表量程扩大n倍，需欧姆表：调零，测量12、电功(电能)：对于纯电阻13、电功率：对于纯电阻14、电热：15、热功率：16、闭合电路中的电功率：17、电源输出的最大电功率：当时，输出功率最大，18、电源的效率：*第三章、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、通电螺线管的方向。3、磁感应强度：单位：特斯拉T4、安培力：(θ为B和L的夹角)安培力的方向判断：左手定则5、磁通量：单位：韦伯Wb(θ为B和S的夹角，即线和面的夹角)﹡6、力矩：(L为力F的力臂)﹡7、通电矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转的磁力矩：(θ为B和S法线的夹角)最大磁力矩：8、洛伦兹力：(θ为B和v的夹角)9、带电粒子在磁场中的圆周运动：半径：周期：(与v无关)10、速度选择器选出粒子的速度：11、磁流体发电机的电动势：(d为极板间的距离)选修3-21.Φ=BSsinθΦ是磁通量（Wb）B是磁感应强度（T）S是面积（m²）sinθ是磁场方向与导体面的夹角正弦值；2.E=nEQ\F(ΔΦ,Δt)E是感应电动势（V）n是匝数（匝）Φ是磁通量的变化量（Wb）Δt是磁通量的变化时间（s）；推导公式：E=nEQ\F(ΔΦ,Δt)=nSEQ\F(ΔB,Δt)=nBEQ\F(ΔS,Δt)=BLVsinθB是磁感应强度（T）S是面积（m²）ΔS是变化面积（m²）ΔB是变化磁感应强度（T）L是有效长度（m）V是速度（m/s）sinθ是磁场方向与运动方向的夹角正弦值；推导公式：F安=q=nP安=P电=EQ\F(B²L²V²,R+r)F安是安培力（N）Vm是最大速度（m/s）R是外总电阻（Ω）r是内总电阻（Ω）r导是导体本身电阻（Ω）P安是安培力的功率（W）P电是电功率（W）V是速度（m/s）；3.E自=LEQ\F(ΔI,Δt)E自是自感电动势（V）L是自感系数（H）ΔI是变化自感电流（A）Δt是变化时间（s）；4.e=Emsinωte是电动势（电压）（V）Em是电动势（电压）的峰值（V）ω是线圈转动的角速度（rad/s）t是时间（s）；5.Em=nBSωEm是电动势（电压）的峰值（V）n是匝数（匝）B是磁感应强度（T）S是面积（m²）ω是线圈转动的角速度（rad/s）；6.T=EQ\F(1,f)T是周期（s）f是频率（Hz）；7.I==0.707ImUm==0.707UmI是电流的有效值（A）Im是电流的峰值（A）U