高中物理公式大全
1. 粒子的運動 (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、中間時刻速度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平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7、加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo為正方向，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)物體的速度大，其加速度不一定就大； (3)a=(Vt-Vo)/t只是一個測量公式，不是行列式； (4)其他相關內容：質點、位移和距離、參考系、時間和力矩[見卷1 P19]/s--t圖、v--t圖/速度和速率、瞬時速度[見卷1 P24] 。
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，高山處比平地處小，方向垂直向下）。
3）垂直向上投擲運動
1、位移s=Vot-gt2/2
2、最終速度Vt=Vo-gt（g=9.8m/s2≈10m/s2）
3.有用的推論Vt2-Vo2=-2gs
4、最大上升高度Hm=Vo2/2g（距投擲點）
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：向上為勻速直線運動，向下為自由落體運動，具有對稱性； (3)上升和下降過程對稱，如同一點速度相等、方向相反。
2. 粒子的運動 (2)
曲線運動、重力
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)在平投運動中，時間t是解決問題的關鍵； (5) 做曲線運動的物體必須有加速度。當速度的方向與合力（加速度）的方向不在同一條直線上時，物體作曲線運動。
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 總
5、周期和頻率：T=1/f
6、角速度與線速度的關系：V=ωr
7、角速度與轉速的關系 ω=2πn（這里頻率與轉速含義相同）
8、主要物理量及單位：弧長（s）：米（m）；角度（Φ）：弧度（rad）；頻率（f）：赫茲（Hz）；周期 (T)：秒 (s)；轉速（n）：r/s； ®：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。方向始終與速度方向垂直并指向圓心； （2）對于做勻速圓周運動的物體，其向心力等于 合力，而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、天體重力和重力加速度：GMm/R2=mg； g=GM/R2 {R：天體半徑（米），M：天體質量（公斤）}
4、衛星軌道速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2； ω = (GM/r3)1/2; T = 2π (r3/GM)1/2 {M: 中心天體質量 ｝
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； （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≤≤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，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與壓力和接觸面積大小無關，由接觸面的材料特性和表面狀況決定； (3) fm 略大于 μFN高中物理電場分布公式，一般視為 For fm≈μFN； （4）其他相關內容：靜摩擦力（大小、方向）【見卷1 P8】； （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：帶電粒子電荷粒子（帶電體）（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. 相互角力的結果： F＝(F12+F22+α)1/2 （余弦定理） 當 F1⊥F2 時： F＝(F12+F22)1/2 3. 合力的范圍： | 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)合力與分力的關系是等價替代關系，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。這時候就必須選擇比例尺，嚴格繪圖； （4）當F1和F2的值一定時網校頭條，F1和F2之間的夾角（α角）越大，合力越大。小的; (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、共點力的平衡F和=0，推廣{正交分解法及三力收斂原理}
5、超重：FN>G，減肥：FN
6、牛頓運動定律的適用條件：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【見第一卷P67】
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. 振動和波浪
（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[見卷1 P175]
5.機械波、橫波、縱波【見第2卷P2】
6、波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中，一個波長向前傳播一個周期；波速由介質本身決定}
7、聲波波速（空氣中）0℃：332m/s； 20℃：344m/s； 30℃：349m/s； （聲波是縱波）
8、波出現明顯衍射的條件（波繼續繞過障礙物或孔洞傳播）：障礙物或孔洞的尺寸小于波長，或相差不大
9、波干涉條件：兩波頻率相同（相位差恒定、振幅相似、振動方向相同）
10、多普勒效應：由于波源與觀察者之間的相互運動，導致波源發射頻率和接收頻率不同{當彼此接近時，接收頻率增加，反之則減小[見卷2 P21]}
注：（1）物體的固有頻率與振幅和驅動力頻率無關，而是取決于振動系統本身； (2) 波峰與波峰相交或波谷與波谷相交處為強化區，波峰與波谷相交處為弱化區； (3)波只傳播振動，介質本身并不跟隨波運動。遷移是一種能量轉移方式； (4)干涉和衍射是波所特有的； (5)振動圖像和波動圖像； （6）其他相關內容：超聲波及其應用[見卷2]P22]/振動中的能量變換[見卷1P173]。
6. 沖動和動量
（物體的力和動量的變化）
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前總計=p后總計或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； 010r0，f吸引力=f斥力≈0，F分子力≈0，E分子勢能≈0 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[見第2卷P41]/能源開發利用、環境保護[見第2卷P47]/物體內能、分子動能、分子勢能[參見第 2 卷 P47] 第 2 卷 P47]。
9. 氣體的性質
1、氣體的狀態參數： 溫度：宏觀上，物體的冷熱程度；從微觀上講，它是物體內部分子不規則運動強度的象征。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高中物理電場分布公式，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；除碰撞瞬間外的弱相互作用力；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，而是與溫度和物質的量有關； (2)式3成立的條件均為一定質量的理想氣體。使用公式時，請注意溫度的單位，t為攝氏度（°C）溫度，T為熱力學溫度（K）。
10.電場
1、兩種電荷，電荷守恒定律，元素電荷：(e=1.60×10-19C)；帶電體的電荷量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、Q2：兩個點電荷的電荷(C)、r：兩點電荷之間的距離(m)，方向在它們的連接線上，作用力和反作用力，同種電荷互相排斥，不同種電荷互相吸引}
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（J）時電場力所做的功，q：電荷量（C），UAB：兩點之間電場中A、B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：沿場強方向兩點之間的距離(米)}
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量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）常用電容器【見卷2 P111】
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、帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入均勻電場時的偏轉（不考慮重力的影響）平行垂直電場方向：勻速直線運動L=Vot（在等量平行板中）異種電荷介質：E=U/d) 拋擲運動 平行電場方向：初速度為零的勻加速直線運動 d=at2/2, a=F/m=qE/m
注：（1）當兩個相同的帶電金屬球接觸時，電荷分布規律為：不同類型的原電荷先被中和，然后均分，同類型的原電荷總量為均分； (2)電場線從正電荷開始，終止于負電荷，電場線不相交，切線方向就是場強的方向。電場線密集的地方，場強。電勢沿著電場線越來越低，且電場線垂直于等勢線； （3）常見電場的電場線分布需要記憶【見圖【第2卷P98】】； （4）電場強度（矢量）和電勢（標量）由電場本身決定，電場力和電勢能還與帶電體攜帶的電量有關。電荷與正電荷和負電荷有關； (5)靜電平衡的導體是等位體，其表面是等位面。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=1·06μF=； (7) 電子伏特(eV)是能量單位，1eV=1.60×10-19J； （8）其他相關內容：靜電屏蔽【見第2卷P101】/示波器管、示波器及其應用【見第2卷P114】等電位面【見第2卷P105】。
11.恒流
1、電流強度：I=q/t｛I：電流強度（A），q：在時間t（C）內通過導體橫截面的電荷，t：時間（s）｝
2、歐姆定律：I=U/R {I：導體電流強度（A），U：導體兩端電壓（V），R：導體電阻（Ω）}
3、電阻與電阻定律：R＝ρL/S{ρ：電阻率（Ω·m），L：導體長度（m），S：導體橫截面積（m2）}
4、閉路歐姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR，也可以E=U內+U外{I：電路中總電流（A），E：功率電源電動勢（V），R：外電路電阻（Ω），r：電源內阻（Ω）}
5、電功和電功率：W=UIt，P=UI?W：電功（J），U：電壓（V），I：電流（A），t：時間（s），P：電功率（ W) ｝
6、焦耳定律：Q=I2Rt{Q：電熱（J），I：通過導體的電流（A），R：導體的電阻值（Ω），t：通電時間（s）}
7. 在純電阻電路中：由于I=U/R，W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8、電源總功率率、電源輸出功率、電源效率：=IE，Pout=IU，η=Pout/{I：電路總電流（A），E：電源電動勢(V)、U：電路端電壓 (V)、η：電源效率}
9. 串聯/并聯電路 串聯電路（P、U、R 成正比） 并聯電路（P、I、R 成反比） 電阻關系（串、并、反） R 串聯 = R1 + R2 + R3 + 1/R并聯 = 1/R1+1/R2+1/R3+ 電流關系 I 總計=I1=I2=I3 I 與=I1+I2+I3+ 電壓關系 U 總計 = U1 + U2 + U3 + U 總計 = U1 = U2 = U3
