高中常用物理公式匯總
3)分子間的吸引力和斥力同時存在,并隨著分子間距離的增大而減小,但斥力的減小速度快于吸引力;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,r0處F吸引力=F斥力,分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W0; 吸熱,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有分子動能和分子勢能的總和。 對于理想氣體,分子間力為零,分子勢能為零;
(7) r0為分子處于平衡狀態時分子間的距離;
(8)其他相關內容:能量轉換及能量恒定規律開發利用。 環保物體的內能。 分子的動能。 分子勢能。
6.沖量和動量(物體力和動量的變化)
1、動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3、沖量:I=Ft {I:沖量(N·s),F:恒力(N),t:力作用時間(s),方向由F決定}
4、動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是一個向量表達式}
5、動量守恒定律:p前之和=p后之和或p=p'′,也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6、彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系統動量和動能均守恒}
7.非彈性碰撞Δp=0;0f斥力,F分子力表現為重力
(4)r>10r0,f引力=f斥力≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5、熱力學第一定律W+Q=ΔU{(功和傳熱,這兩種改變物體內能的方式,效果是等價的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及第一類永動機無法建成[見第2卷P40] }
6.熱力學第二定律
克氏陳述:不可能將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化(熱傳導的方向性);
開爾文的說法:不可能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功而不引起其他變化(機械能和內能轉換的方向性){關于第二類永動機不能建成【見卷2】P44〕}
7、熱力學第三定律:熱力學零是無法達到的{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零)}
筆記:
(1) 布朗粒子不是分子。 布朗粒子越小,布朗運動越明顯,溫度越高,布朗運動越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的吸引力和斥力同時存在,并隨著分子間距離的增大而減小,但斥力的減小速度快于吸引力;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,r0處F吸引力=F斥力,分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W0; 吸熱,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有分子動能和分子勢能的總和。 對于理想氣體,分子間力為零,分子勢能為零;
(7) r0為分子處于平衡狀態時分子間的距離;
(8)其他相關內容:能量轉換與常數定律【見卷2 P41】/能源開發利用、環境保護【見卷2 P47】/物體內能、分子動能、分子勢能【見卷2 P47】/物體內能、分子動能、分子勢能【見卷2 P47】第 2 卷 P47] 第 2 卷 P47]。
9. 氣體的性質
1、氣體狀態參數:
溫度:宏觀上指物體的冷熱程度; 從微觀上講,它是物體內分子不規則運動強度的標志。
熱力學溫度與攝氏溫度的關系:T=t+273 {T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
壓力p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊容器壁,產生連續均勻的壓力。
標準大氣壓:1atm=1.013×105Pa=(1Pa=1N/m2)
2、氣體分子運動特點:分子間間隙大; 除碰撞瞬間外,相互作用力較弱; 高分子運動速率
3、理想氣體的狀態方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=常數,T為熱力學溫度(K)}
注:(1)理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,而與溫度和物質的量有關;
(2)式3成立的條件是一定質量的理想氣體。 使用公式時要注意溫度的單位。 t 是以攝氏度 (℃) 為單位的溫度,T 是熱力學溫度 (K)。
10.電場
1、兩種電荷,電荷守恒定律,元素電荷:(e=1.60×10-19C); 帶電體的電荷等于元素電荷的整數倍
2、庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(真空中){F:點電荷之間的力(N),k:靜電力常數k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:電的兩個點電荷( C),
r:兩個點電荷之間的距離(m),方向在它們的連接線上,作用力和反作用力,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引}
3、電場強度:E=F/q(定義公式、計算公式){E:電場強度(N/C),是一個矢量(電場疊加原理),q:測試量電荷(C)}
4、真空點(源)電荷形成的電場 E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的量}
5、均勻電場的場強E=UAB/d{UAB:兩點AB之間的電壓(V),d:兩點AB在場強方向上的距離(m)}
6、電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受電場力作用的電荷所帶電量(C),E:電場強度(N/C)}
7、電位及電位差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8、電場力所做的功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體從A到B時電場力所做的功(J),q:電荷量(C),
UAB:電場中A、B兩點之間的電勢差(V)(電場力所做的功與路徑無關),E:均勻電場強度,d:兩點之間的距離沿方向兩點的場強(m)}
9、電勢能:EA=qφA {EA:A點帶電體的電勢能(J),q:電(C),φA:A點電勢(V)}
10、電勢能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場中從A位置移動到B位置時的電勢能之差}
11、電場力所做的功與電勢能的變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢能的增量等于電場力所做的功的負值)
12、電容C=Q/U(定義公式、計算公式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板之間的電位差)(V)}
13、平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板所面對的面積,d:兩極板之間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器
14、帶電粒子在電場中的加速度(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15、帶電粒子沿垂直于電場的方向以速度Vo進入均勻電場時的偏轉(不考慮重力的影響)
準平面垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(異種電荷相等的平行板中:E=U/d)
平行于電場方向的投擲運動:初速度為零的勻加速直線運動 d=at2/2,a=F/m=qE/m
筆記:
(1) 當兩個相同的帶電金屬球接觸時,電荷分布規則:不同種類電荷的原電荷先被中和,然后均分,同種電荷的原電荷總量為均分;
(2) 電場線始于正電荷,終于負電荷。 電場線不相交。 切線方向是場強方向。 電場線密集的地方,場強。 電勢沿著電場線變得越來越低。 電場線垂直于等勢線。 ;
3)常見電場的電場線分布需要記憶;
(4) 電場強度(矢量)和電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力和電勢能還與帶電體所帶電量和正電荷有關和負電荷;
(5) 處于靜電平衡狀態的導體是等位體,其表面也是等位面。 導體外表面附近的電場線垂直于導體表面,導體內部的總場強為零。
導體內部不存在凈電荷,凈電荷僅分布在導體的外表面上;
(6)電容單位換算:1F=106μF=;
(7) 電子伏特(eV)是能量單位,1eV=1.60×10-19J;
高中常用物理公式匯總
古人云:“好學者,為師偷懶,而得二分,故平庸;壞學者,為師勤奮,而得一半成果,故為怨。” “好學”就是有好的學習方法。 學習高中物理的方法有很多,而且因人而異。 以下是學啦小編整理的高中物理學習方法。 讓我們一起來學習一下它們:
1、質點的運動 (1)------直線運動
1) 勻速直線運動
1、平均速度V flat = s/t(定義公式) 2、有用的推論 Vt2-Vo2=2as
3.中間速度Vt/2=V flat=(Vt+Vo)/2 4.最終速度Vt=Vo+at
5. 中間位置速度 Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6. 位移 s=V flat t=Vot+at2/2=Vt/2t
7、加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo為正方向高中物理公式歸納,a與Vo同向(加速度)a>0; 在相反的方向上,一個
8、實驗推論 Δs=aT2 {Δs為連續相鄰等時間(T)之間的位移差}
9、主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s; 加速度(a):m/s2; 最終速度(Vt):米/秒; 時間(t)秒(s); 位移(s):米(m); 距離:米; 速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量; (2)物體速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是測量公式,不是行列式;
(4)其他相關內容:粒子。 位移和距離。 參考系統。 時間和時刻; 速度和速率。 瞬時速度。
2) 自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.最終速度Vt=gt 3.跌落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動定律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(赤道附近重力加速度較小,山區比平地上小,方向垂直向下)。
(3)垂直向上投擲運動
1. 位移 s=Vot-gt2/2 2. 終端速度 Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.最大上升高度Hm=Vo2/2g(從投擲點開始)
5、往返時間t=2Vo/g(從拋回原位的時間)
注:(1)全過程處理:為勻減速直線運動,向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段加工:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,對稱;
(3)上升和下降過程對稱,如同一點速度相等、方向相反。
2、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1) 平投運動
1. 水平速度:Vx=Vo 2. 垂直速度:Vy=gt
3. 水平位移:x=Vot 4. 垂直位移:y=gt2/2
5、運動時間t=(2y/g)1/2(通常表示為(2h/g)1/2)
6、合成速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合成速度方向與水平面的夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7、總位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向與水平面夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8、水平加速度:ax=0; 垂直加速度:ay=g
注:(1)水平投擲運動為勻速曲線運動,加速度為g。 通常可以將其視為水平方向勻速直線運動和垂直方向自由落體運動的組合;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定,與水平拋擲速度無關;
(3) θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在水平投擲運動中,時間t是解決問題的關鍵; (5) 做曲線運動的物體必然有加速度。 當速度的方向和合力(加速度)的方向不在同一條直線上時,物體就會作曲線運動。
2)勻速圓周運動
1. 線速度 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、周期與頻率:T=1/f 6、角速度與線速度關系:V=ωr
7、角速度與轉速的關系ω=2πn(這里的頻率和轉速含義相同)
8、主要物理量及單位:弧長(s):(m); 角度(Φ):弧度(rad); 頻率(f); 赫茲(Hz); 周期(T):秒(s); 轉速(n)); 轉/秒; 半徑(r):米(m); 線速度(V):米/秒; 角速度(ω):rad/s; 向心加速度:m/s2。
注:(1)向心力可以由特定力、合力或分力提供。 方向始終垂直于速度方向并指向圓心;
(2)對于做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。 因此,物體的動能保持不變,向心力不起作用,但動量不斷變化。
3)重力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常數(與行星質量無關,但取決于中心物體的質量) }
2、萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??它們的連線上)
3、天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4、衛星繞軌速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心質量天體}
5、第一(第二、第三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s; V2=11.2公里/秒; V3=16.7公里/秒
6、地球同步衛星GMm/(r +h)2=m4π2(r +h)/T2{h≈,h:距地球表面的高度,r :地球半徑}
注:(1)天體運動所需的向心力由重力提供,F方向=F百萬;
(2)應用萬有引力定律可以估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛星只能在赤道上空運行,其運行周期與地球自轉周期相同;
(4)隨著衛星軌道半徑變小,勢能變小,動能變大,速度變大,周期變小(三對一);
(5)地球衛星最大繞軌速度和最小發射速度均為7.9公里/秒。
3.力(常見力、力的合成與分解)
(1) 共同力量
1、重力G=mg(方向垂直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近)
2、胡克定律F=kx{沿恢復變形方向的方向,k:剛度系數(N/m),x:變形量(m)}
3、滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
4、靜摩擦力0≤f ≤fm(與物體的相對運動趨勢相反,fm為最大靜摩擦力)
5、重力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??它們的連線上)
6、靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在??它們的連接線上)
7、電場力F=Eq(E:場強N/C,q:電荷C,正電荷上的電場力與場強方向相同)
8、安培力F=θ(θ為B與L夾角,當L⊥B時:F=BIL,當B//L時:F=0)
9、洛倫茲力f=θ(θ為B與V夾角高中物理公式歸納,當V⊥B時:f=qVB,當V//B時:f=0)
注:(1)剛度系數k由彈簧本身決定;
(2)摩擦因數μ與壓力和接觸面積無關,而是由接觸面的材料特性和表面狀況決定;
(3) fm略大于μFN,一般認為fm≈μFN;
(4)其他相關內容:靜摩擦力(大小、方向);
(5)物理量符號及單位 B:磁感應強度(T)、L:有效長度(m)、I:電流強度(A)、V:帶電粒子速度(m/s)、q:帶電粒子(帶電粒子)對象))電(C);
(6) 安培力和洛倫茲力的方向由左手定則確定。
2)力的合成與分解
1、同一條直線上的合力方向相同:F=F1+F2,方向相反:F=F1-F2(F1>F2)
2、互角力的合成:F=(F12+F22+α)1/2(余弦定理)當F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3、合力范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4、力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸??的夾角tgβ=Fy/Fx)
注:(1)力(矢量)的合成和分解遵循平行四邊形規則;
(2)合力與分力之間是等價替代關系。 可以用合力代替分力的共同作用,反之亦然;
(3)除公式法外,還可以采用圖解法來求解。 這時,必須選擇尺度,嚴格繪制圖形;
(4)當F1和F2的值一定時,F1和F2之間的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直線上的力的合成可以沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,并簡化為代數運算。
4. 動力學(運動和力)
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,始終保持勻速直線運動或靜止的狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態。
2、牛頓第二運動定律:Fsum=ma或a=Fsum/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3、牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F和F′互相作用,平衡力與作用力和反作用力的區別,實際應用:反沖運動}
4、公共點力的平衡F sum = 0,推廣{正交分解法、三力收斂原理}
5、超重:FN>G,減肥:FN
6、牛頓運動定律適用條件:適合解決低速運動問題,適合宏觀物體,不適合處理高速問題,不適合微觀粒子
注:平衡狀態是指物體處于靜止或勻速直線運動,或勻速旋轉。
5.振動和波(機械振動和機械振動的傳播)
1、簡諧振動F=-kx {F:恢復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向始終與x相反}
2、單擺的周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,條件:擺角θ>r}
3、受迫振動頻率特性:f=f驅動力
4、產生共振的條件:f驅動力=f固體,A=max,共振的預防和應用
5.機械波、橫波、縱波
注:(1)布朗粒子不是分子。 布朗粒子越小,布朗運動越明顯,溫度越高,布朗運動越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;