高中物理的公式大全

2024-09-05 17:43:25網(wǎng)絡(luò)整理

　　一、直線運(yùn)動(dòng)

　　（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)

　　1.平均速度V平＝x/t（定義式）

　　2.有用推論Vt2-V02＝2as

　　3.中間時(shí)刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+V0)/2

　　4.末速度Vt＝V0+at

　　5.中間位置速度Vs/2＝[(V02+Vt2)/2]1/2

　　6.位移s＝V平t＝V0t+at2/2＝Vt/2t

　　7.加速度a＝(Vt-V0)/t

　�。ㄒ訴0為正方向，a與V0同向(加速)a>0；a與V0反向(減速)則a<0）

　　8.實(shí)驗(yàn)用推論Δs＝aT2(Δs為連續(xù)相鄰相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差)

　　9.主要物理量及單位:初速度(V0):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；時(shí)間(t):秒(s)；位移(s):米（m）；路程: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只是測量式，不是決定式;

　　(4)其它相關(guān)內(nèi)容：質(zhì)點(diǎn)、位移和路程、參考系、時(shí)間與時(shí)刻、s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時(shí)速度。

　　二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)

　　（2）----曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力

　　1) 平拋運(yùn)動(dòng)

　　1水平方向速度：Vx＝V0

　　2.豎直方向速度：Vy＝gt

　　3.水平方向位移：x＝V0t

　　4.豎直方向位移：y＝gt2/2

　　5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝(2y/g）1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)

　　6.合速度Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝[V02+(gt)2]1/2

　　合速度方向與水平夾角β：tgβ＝Vy/Vx＝gt/V0

　　7.合位移：s＝(x2+y2)1/2

　　位移方向與水平夾角α：tgα＝y(tǒng)/x＝gt/2V0

　　8.水平方向加速度：ax=0；豎直方向加速度：ay＝g

　　注：

　　(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通�？煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成；

　　(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān)；

　　(3)θ與β的關(guān)系為tgβ＝2tgα；

　　(4）在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。

　　2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　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心＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝mωv=F合

　　5.周期與頻率：T＝1/f

　　6.角速度與線速度的關(guān)系：V＝ωr

　　7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω＝2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)

　　8.主要物理量及單位:弧長(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f);赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n);r/s；半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

　　注：

　　(1)向心力可以由某個(gè)具體力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直，指向圓心；

　　(2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力等于合力,并且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(dòng)能保持不變,向心力不做功,但動(dòng)量不斷改變.

　　3)萬有引力

　　1.開普勒第三定律：T2/R3＝K(＝4π2/GM)｛R:軌道半徑，T:周期，K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān)，取決于中心天體的質(zhì)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(zhì)量（kg）｝

　　4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期：V＝(GM/r)1/2；ω＝(GM/r3)1/2；T＝2π(r3/GM)1/2｛M：中心天體質(zhì)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.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2＝m4π2(r地+h)/T2｛h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半徑｝

　　注:

　　(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供,F向＝F萬；

　　(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等；

　　(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空，運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同；

　　(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小（一同三反）；

　　(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。

　　三、力（常見的力、力的合成與分解）

　　(1)常見的力

　　1.重力G＝mg （方向豎直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用點(diǎn)在重心，適用于地球表面附近）

　　2.胡克定律F＝kx ｛方向沿恢復(fù)形變方向，k：勁度系數(shù)(N/m)，x：形變量(m)｝

　　3.滑動(dòng)摩擦力F＝μFN ｛與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，μ：摩擦因數(shù)，F(xiàn)N：正壓力(N)｝

　　4.靜摩擦力0≤f靜≤fm （與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，fm為最大靜摩擦力）

　　5.萬有引力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(qiáng)N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強(qiáng)方向相同）

　　8.安培力F＝BILsinθ （θ為B與L的夾角，當(dāng)L⊥B時(shí):F＝BIL，B//L時(shí):F＝0）

　　9.洛侖茲力f＝qVBsinθ （θ為B與V的夾角，當(dāng)V⊥B時(shí)：f＝qVB，V//B時(shí):f＝0）

　　注:

　　(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;

　　(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān)，由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

　　(3)fm略大于μFN，一般視為fm≈μFN;

　　(4)其它相關(guān)內(nèi)容：靜摩擦力（大小、方向）；

　　(5)物理量符號(hào)及單位B:磁感強(qiáng)度(T),L:有效長度(m),I:電流強(qiáng)度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子（帶電體）電量(C);

　　(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

　　2）力的合成與分解

　　1.同一直線上力的合成同向: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時(shí):F＝(F12+F22)1/2

　　3.合力大小范圍：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

　　4.力的正交分解：Fx＝Fcosβ，F(xiàn)y＝Fsinβ（β為合力與x軸之間的夾角tgβ＝Fy/Fx）

　　注：

　　(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

　　(2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)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，也可用作圖法求解,此時(shí)要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;

　　(4)F1與F2的值一定時(shí),F1與F2的夾角(α角)越大，合力越小;

　　(5)同一直線上力的合成，可沿直線取正方向，用正負(fù)號(hào)表示力的方向，化簡為代數(shù)運(yùn)算。

　　四、動(dòng)力學(xué)（運(yùn)動(dòng)和力）

　　1.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止

　　2.牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律:F合＝ma或a＝F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

　　3.牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律:F＝-F′{負(fù)號(hào)表示方向相反,F、F′各自作用在對(duì)方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實(shí)際應(yīng)用:反沖運(yùn)動(dòng)}

　　4.共點(diǎn)力的平衡F合＝0，推廣｛正交分解法、三力匯交原理｝

　　5.超重:FN>G，失重:FN
　　6.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件:適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子

　　注：平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　五、振動(dòng)和波（機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播）

　　1.簡諧振動(dòng)F＝-kx {F:回復(fù)力，k:比例系數(shù)，x:位移，負(fù)號(hào)表示F的方向與x始終反向}

　　2.單擺周期T＝2π(l/g)1/2 ｛l:擺長(m)，g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担闪l件:擺角θ<100;l>>r｝

　　3.受迫振動(dòng)頻率特點(diǎn)：f＝f驅(qū)動(dòng)力

　　4.發(fā)生共振條件：f驅(qū)動(dòng)力＝f固，A＝max，共振的防止和應(yīng)用