2023年高中物理公式大全

2023年最新版中學(xué)物理公式大全

力學(xué)

一、力

1,重力：G=mg,方向豎直向下，g=9.8m/s2^IOm/s2,作用點在物體重心。

2,靜摩擦力：OWf的MWfm，與物體相對運動趨勢方向相反，Gn為最大靜摩擦力。

3,滑動摩擦力：f=心，與物體運動或相對運動方向相反，N是動摩擦因數(shù)，51是正壓力。

4,彈力：F=kx（胡克定律），x為彈簧伸長量（m）,k為彈簧的勁度系數(shù)（N/m）。

5,力的合成與分解：

①兩個力方向相同，F(xiàn)^=F.+F2,方向與R.F?同向

②兩個力方向相反，F(xiàn)合二Fi—Fz，方向與Fi（Fi較大）同向

互成角度（0＜。＜180。）：0增大TF削減0減小一F增大

0=90。，F(xiàn)=Jk+U,F的方向：tg（p=^。

F|=F2,6=60。，F(xiàn)=2Ficos30°,F與F”F2的夾角均為30。,即（p=30°

0=12（）°,F=FI=F2,F與FI，F(xiàn)2的夾角均為60。，即（p=60。

由以上探討，合力既可能比任一個分力都大，也可能比任一個分力都小，它的大小依靠于兩個分力之間的夾

角。合力范圍；（P-F2）CF＜（FI+F2）

求B、Fz兩個共點力的合力大小的公式（F1與F2夾角為0）：F=/12+可+2大山cos，

二、直線運動_

勻速直線運動：位移S=平均速度“二%

勻變速直線運動：

1、位移與時間的關(guān)系，公式：+

2、速度與時間的關(guān)系，公式：v,=4-at

3、位移與速度的關(guān)系：匕2_匕：=2"$,適合不涉剛好間時的計算公式。

—V+VV

4、平均速度丫=匕=，-L=-,即為中間時刻的速度。

!2t

5、中間位移處的速度大小,并且匕＞V,

22

勻變速直線運動的推理：

1、勻變速直線運動的物體，在隨意兩個連續(xù)相等的時間里的位移之差是個恒量，即

△s=Sn+）—Sn;a『二恒量

2、初速度為零的勻加速宜線運動（設(shè)T為等分時間間隔）：

①1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比值為

V1：V2：V3.......：Vn=l：2：3.......:n

②IT內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)...的位移之比為

2222

si：si：sj：........:sn=l：2:3..........:n

③第一個T內(nèi)、其次個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移之比為

SI：SII：SIH：.......:Sn=l：3:5.........:（2n-l）

④從靜止起先通過連續(xù)相等的位移所用時間的比

ti：t2：t3：...：tn=1：(V2-1)：(A/3-V2)：...：(\[n-yjn~\)

自由落體運動

(1”立移公式：〃=上1/,2

2

⑵速度公式：匕=/

(3)位移一速度關(guān)系式：聲=2g/7

豎直上拋運動

2

1.基本規(guī)律：匕=%—/h=v()t--gt匕2=優(yōu)-2劭

2.特點(初速不為零的勻變速直線運動)

(1)只在重力作用下的直線運動。

(2)%=

(3)上升到最高點的時間，二%

g

(4)上升的最大高度”=生

2g

三、牛頓運動定律

1，牛頓第肯定律(慣性定律)：物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它變更這種狀態(tài)

為止。

2,牛頓其次定律：F合二ma或a=F合/ma由合外力確定，與合外力方向一樣。

3,牛頓第三定律F=-F'負號表示方向相反，F(xiàn)、甲為一對作用力與反作用力，各自作用在對方。

4,共點力的平衡F合二0二力平衡

5,超重：N>G失重：N<GN為支持力，G為物體所受重力，不管失重還是超重，物體所受重力不變。

四、曲線運動

1,平拋運動

分速度匕=%，Vv=gt

合速度1=Jy；+g2產(chǎn),速度方向與水平方向的夾角：tan。二包

匕)

1、

分位移x=gf,1y=-g廠

合位移5=+y2=卜）2+Tg2/

Lgr

位移方向與水平方向的夾角：tana=2=2—=^-=-tan6>

x卬2%2

2,斜拋運動(初速度方向與水平方向成。角)

速度：vt=vcos&

<

vy=vsin6-*

位移：［x=vcosJ

,.12

y=vstn夕f一-gj

2

Y

可得：t=——-

vcos^

代入y可得：y=xtan^---產(chǎn)、—

“2/cos"

這就是斜拋物體的軌跡方程。

可以看出：

y=0時，(1)x=0是拋出點位置。

v*cin2〃

<2)x=是水平方向的最大射程。

g

(3)飛行時間:

2vstn0

t-----------

3,勻速圓周運動g

線速度V=y=,

角速度3=g=上

周期7二也=二

VCD

V23」,

向心加速度。二一

rm

v224/

向心力尸=——=nico'R—mcov—mR=m4/f2R.

RT~

小球達到最高點時繩子的拉力(或軌道彈力)剛好筆于零，小球重力供應(yīng)全部向心力，則

v超界是通過最高點的最小速度,

22

②小球達到最低點時，拉力與重力的合力供應(yīng)向心力，有F-mg=m上,此時/=〃8+〃21。

RR

4,萬有引力定律(G=6.67X10-nN*m2/kg2)

242

(1)萬有引力供應(yīng)向心力：G——=m——=mco2r=m——r=mQyrfYr=nia

r~rT~

⑵忽視地球自轉(zhuǎn)的影響：*穌（GM=g/?2,黃金代換式）

已知表面重力加速度g,和地球半徑R。（9"=mg,則）一般用于地球

(3)M=*

MA4m4/乃一）4乃人3

(4)已知環(huán)繞天體周期T和軌道半徑r。（G—=m—r,則知二-)

GT2

MinV-V-r

（5）已知環(huán)繞天體的線速度n和軌道半徑r。（G—=m—,貝ijM=——）

r2rG

已知環(huán)繞天體的角速度3和軌道半徑r（G粵=marr,貝ijM=絲二）

(6)

產(chǎn)G

2"Mmv2v^T

（7）已知環(huán)繞天體的線速度u和周期T（u=—,G—=m—,聯(lián)立得M二——）

Tr2r2欣）

（8）已知環(huán)繞天體的質(zhì)量ni、周期T、軌道半徑r°中心天體的半徑R,求中心天體的密度P

解：由萬有引力充當(dāng)向心力

-Mm4萬2

G「-="2--則M=----■①

r2T2GT2?

又M=〃=成3―②

3

3"3

聯(lián)立兩式得：p=

GT2/?3

,八、「MmM

(9)G——=ma,則@=6-5"（衛(wèi)星離地心越遠，向心加速度越?。?/p>

r-r

「Mmv~,則v（衛(wèi)星離地心越遠，它運行的速度越?。?/p>

(10)G——=tn—

r~r

（11）GW=m（Jr,則。=I?。ㄐl(wèi)星離地心越遠，它運行的角速度越?。?/p>

Mm47r2147r2r?

（12）G—=/??—r,則7=空2一（衛(wèi)星離地心越遠，它運行的周期越大）

r2T2\GM

（13）三種宇宙速度

第一宇宙速度：

其次宇宙速度：片-—7.9km/s

第三宇宙速度：%=國/=112km/s匕=16.7癡/5

5,機械能

功：W=FscosO（適用于恒力的功的計算，0為力與位移的夾角）

功率：P-W/t-FvcosG（。為力與速度的夾角〉

機車啟動過程中的最大速度：％=%

動能：單位為焦耳，符號J

[P2\

動能Ek=2inv2=2^=2PV定理：

重力勢能：叫=頡"；一/"；二%一J%=，辿3為物體與零勢面之間的距離）

彈性勢能：

機械能守E=；k￡恒定律三種表達式：

（1）物體（或系統(tǒng)）初態(tài)的總機械能Ei等于末態(tài)的總機械能員，即E?E2。

（2）物體（或系統(tǒng)）削減的勢能AE/俄等于增加的動能△々增，即A￡^二AE州。

（3）若系統(tǒng)內(nèi)只有A、B兩個物體，則A削減的機械能八誠等于B增加的機械能AEs增，即△自誠二AEB增。

6,動量

動量：p=mv=』2mEk

沖量：仁Ft

動量定理：Ft=p-p

動量守恒定律的幾種表達式：

a,p-〃，

b，v,+m2v2=/4匕+m2v2

c，〃|=一"2

d,p=0

7,機械振動

簡諧振動回復(fù)力：F=-kx

加速度：

簡諧振動的周期：（m為振子的質(zhì)量）

單擺周期：T=2TT（擺角小于5°）

8,機械波

波長、頻率、波速的關(guān)系

熱學(xué)

23,

阿伏伽德羅常數(shù)：NA=6.02X10mor

用油膜法測分子的大小，直徑的數(shù)量級為10%,分子質(zhì)量的數(shù)量級為1027kg

與阿伏伽德羅常數(shù)有關(guān)的宏觀量與微觀量的計算：

分子的質(zhì)量：見）="=孕

分子的體積：%=今

NA

分子的大?。呵蛐误w積模型直徑4

立方體模型邊長：4=陀

MVVoM

物質(zhì)所含的分子數(shù)：N=nNA=^NA=^NA=^-NA=^NA

淚。匕叫）夕匕

熱力學(xué)第肯定律

內(nèi)容：外界對物體做的功w加上物體與外界交換的熱量Q等于物體內(nèi)能的變更量AEo

表達式：AE=W+Q

熱力學(xué)其次定律

內(nèi)容：熱傳導(dǎo)具有從高溫向低溫的方向性，沒有外界的影響和幫助，不行能向相反的方向進行.

或：（1）不行能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變更

（2）不行能從單一熱源汲取熱量，并把它全部用來做功，而不引起其它變更。

熱機做的功W和它從熱源汲取的熱量Q1的比值，叫熱機的效率。

，7=絲，"總小于L

2.

熱力學(xué)第三定律：不行能使溫度這到肯定零度。

固體、氣體和液體

志向氣體三定律

玻馬定律：m肯定，T不變，P,V|=P2V2o或口丫=恒量

查理定律：m肯定，V不變,區(qū)=區(qū)或Pt=P。（1+t/273）

工

T2

蓋?呂薩克定律：m肯定，T不變藍豐或V—I

亍=恒量或Vt=V0(1+t/273)

PM—PM

志向氣體狀態(tài)方T}T2程:

克拉伯龍方程：〃V=〃Rr（R=8.31J/mol?K,n為氣體物質(zhì)的量）

電磁學(xué)

電場

元電荷e=1.6X10」9c

庫侖定律：F=Z綏1（k=9.0X109Nm2/C2）

r~

廣F

電場強度：E=一（定義式）

q

卜萬/k/—Q

點電荷的電場強度：一廠2

電場力：F=qE

電勢：0=%（￡為電勢能）

電勢差：0"=24一?！?嗎/

電場力做的功：W=qU=qEd

電容：c=2（定義式）

U

確定式：電容中的電場強度：

平行板￡s電容器兩極板間的_4成（2電場強度為（由E=U/dC二Q/U和得出）

4成d小

帶點粒子在電場中的運動

①粒子穿越電場的加速度：&=4=必=幽

mmmd

②粒子穿越電場的運動時間：1=工

%

③粒子離開電場的側(cè)移距離：y=-at2=-^=-^-r

22mv^2mdy0

④粒子離開電場時的偏角o：tan9=a

-i~2"

%"砥

恒定電流

電流強度：/=—=—=neSv

tR

電阻：/?=—=p-（P為導(dǎo)體的電阻率,單位C?m）

IS

（I）串聯(lián)電路

②分壓原理：4=匹=……=￡

①各處的電流強度相等：1尸[2=……=In

R\R1Rn

③電路的總電阻:R=R1+R2+……+Rn④電路總電壓：U=U1+U2+.......4-Un

（2）并聯(lián)電流

①各支路電壓相等：U=U1=U2=……=Un②分流原理：I|R=LR2=……=InRn

③電路的總電阻：一=---1-------F.......H------④電路中的總電流：1=11+12+...........+In

R%&Rn

焦耳定律

W=Q=Pt=I~Rt=^-t

7/2

P=PM=FR=UI=—

熱R

無論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路的總功率等于各用電器功率之和，即:

券=6+2+..+K

閉合電路歐姆定律

FRF

（1）路端電壓與外電阻R的關(guān)系：U=1R=——=——（外電路為純電阻電路）

"，?]+工

R

（2）路端電壓與電流的關(guān)系：U=E—Ir（普適式）

電源的總功率（電源消耗的比率）P/IE

電源的輸出功率（外電路消耗的功率）P肝IU

2

電源內(nèi)部損耗的功率：PW=Ir

由能量守恒有：IE=IU+12r

E2RE2

外電路為純電阻電路時:=IU=I2R=

(R+廳

--------^-+47-

R

E-

由上式可以看出，當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)部電阻（R=Q時，電源輸出功率最大，其最大輸出功率為A；max=丁

電源的效率：電源的輸出功率與電源功率之比，即

77=^x100%=—X100%=—X100%

PIEE

[2RR1

對純電阻電路，電源的效率為〃=-77——XX100%=——X100%=--------X100%

/依+「）R+rr

不

由上式看出：外電阻越大，電源的效率越高。

磁場

定義式：B=F/IL,為矢量

安培力F=BIL（磁場與電流垂直），F(xiàn)=0（磁場與電流平行），F(xiàn)=BILsin0（磁場與電流成。角）

兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。

磁通量：①二BSsin。（。為磁場與平面之間的夾角）

磁場對運動電荷的作用

洛倫茲力的大?。篎=qvB

帶電粒子在磁場中的勻速圓周運動基本公式

2

①向心力：qvB=m—o

一R

②粒子圓周運動的半徑R=—

qB

③周期、頻率和角速度公式：,二平=篝」去魯心2V

④動能公式：4="2=3嚶?

電磁感應(yīng)定律

電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變更率成正比：E=i”

⑴導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢￡=8bd110,應(yīng)用此公式時B、L、v三個量必需是兩兩相互垂直，

于是E=BLv。0為B與v之間的又角。

⑵導(dǎo)體棒以端點為軸，在垂直于磁感線的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢￡=，8/口，（平均速度取

2

中點位置的線速度來計算）。

2

⑶矩形線圈在勻強磁場中，當(dāng)在中性面時，E=0o起先轉(zhuǎn)動時，用E=nBs3sin。，當(dāng)處于與磁場平行的面

時，E=nBsW最大），起先轉(zhuǎn)動時用E=nBs38so計算。

在滑軌中，安培力大小b=8〃=/工，/=處=/=蟲

自感電動勢：E=L—（L是自感系數(shù)）

Ar

安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律應(yīng)用于不同現(xiàn)象。

基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律

運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則

磁場對運動電荷、電流作用左手定則

電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體切割磁感線運動右手定則

閉合回路磁通量變更楞次定律

交變電流

正弦交變電流的瞬時值：e=Emsinu)t=NBSwsinu)t>u=Umsinu)t?i=Imsinu)to

(均為有效值，只適用于正弦交變電流)

周期(T)是交變電流完成一次周期性變更所需的時間，T=2n/u)o

rjJ頻率d)是交變電流1S內(nèi)完成周期變更的次數(shù),

公巖Fu=黃=0.707〃/=宕=0.707f=i/T=U2TT。

電容和電感對交變電流的影響

容抗:

感抗：X=」一