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高中物理必修和选修的全版全套必备公式

高中物理必修和选修的全版全套必备公式
高中物理必修和选修的全版全套必备公式

高中物理必修1公式

1.平均速度: ①总总t s v =

(通用) ②21212v v v v v +=

(s 1=s 2时,v 1、v 2为前半程、后半程的平均速度) ③221v v v +=

(t 1=t 2时,v 1、v 2为前半段时间、后半段时间内的平均速度) ④2

0t

v v v +=(用于匀变速直线运动) ⑤中t v v =(用于计算匀变速直线运动纸带上某点的瞬时速度)

2.匀变速直线运动:

(1)基本公式(知三求二);

①at v v t +=0 ②202

1

at t v s += ③as v v t 220

2=- ④t v v s t ?+=2

0 ⑤22

1

at t v s t -= (2)辅助公式: ①位移中点的瞬时速度:2220t s v v v +=

中 ②逐差法:21234569T s s s s s s a ---

++=

(3)比值公式:

①第N 秒末的速度(v 0=0):v Ⅰ:v Ⅱ:v Ⅲ=1:2:3

②第N 秒内的位移(v 0=0):s Ⅰ:s Ⅱ:s Ⅲ=1:3:5

③前N 秒内的位移(v 0=0):s 1:s 2:s 3=1:4:9

④连续相等时间内的位移差:s N -s N -1=aT 2

⑤相等位移内的时间比(v 0=0):

)23(:)12(:1::321--=t t t

3.力学公式:

①重力:mg G =

②弹簧的弹力:kx F =

③滑动摩擦力:m f N f ≈=μ

静摩擦力:m f f <<静0,平衡时:动力静F f = ④合力的范围:21F F -≤合F ≤21F F +

当F 1=F 2且夹角为120°时:F 1= F 2= F 合

当F 1=F 2且夹角为θ时:2cos 21θ

F F =合

⑤斜面上物体重力的分解:

下滑分力:G 1=mgsinθ

垂直分力(压力):G 2=mgcosθ

4.牛顿第二定律:ma F =;

①光滑斜面上物体自由下滑时:θsin g a =

②粗糙斜面上物体匀速下滑的条件:θμtan =

③一根连续的绳子上的拉力处处相等。

④牛二定律的瞬时性:

弹簧、皮筋等软性物体的弹力不能突变,

桌面、绳子等硬性物体的弹力可以突变,

重力、电场力不能突变。

⑤连接体问题:下图中无论地面是否有摩擦力,中间绳子的拉力均为:

F m m m T 211+=

5.超重与失重:

①当加速度竖直向上或竖直分加速度向上时,物体超重:)(a g m N +=或)(y a g m N += ②当加速度竖直向下或竖直分加速度向下时,物体失重:)(a g m N -=或)(y a g m N -=

高中物理必修2公式

1.曲线运动基本规律

①条件:v 0与F 合不共线

②速度方向:切线方向

③弯曲方向:总是从v 0的方向转向F 合的方向

2.船渡河问题(v 船与河岸的夹角为α):

(1)时间最短:α=90°,船v L t =

min (2)路程最短:

①如果v 船>v 水,船水v v =

αcos ,s min =L ②如果v 船<v 水,水船v v =

αcos ,v 船⊥v 合 3.绳拉船问题:

①对与倾斜绳子相连的物体的运动进行分解

②合运动:物体实际的运动

4.自由落体运动:

①末速度:gh gt v t 2==

②下落高度:22

1

gt h =

③下落时间:g h t 2=

5.竖直下抛运动:

①末速度:gt v v t +=0

②下落高度:202

1

gt t v h += 6.竖直上抛运动:

①末速度:gt v v t -=0

②上升高度:202

1

gt t v h -= 绳子伸缩

绳子摆动

③上升时间:g

v t 0=上 ④最大高度:g v H 220=

7.平抛运动:

②合速度:2

20)(gt v v t += ③速度方向:0tan v gt =

α

⑤位移方向:02tan v gt =

β ⑥飞行时间:g h t 2=

,与v 0无关

8﹡.斜抛运动:

③飞行时间:g

v t θsin 20= ④射程:g

v X θ2sin 20= ⑤射高:g

v Y 2θsin 220= —————————————————————

9.线速度:T

r t s

v ?==π2 单位:m/s 10.角速度:T t π

?

ω2== 单位:rad/s

11.线速度与角速度的关系:ωr v =

12.周期与频率的关系:f

T 1= 13.转速与频率的关系:f n 60=

14.向心力:r T m mr r v m F 22

224π

ω?===向

v v x =gt v y

=t v x 0=2

21gt y

=θcos 0v v x =gt -θsin 0v v y

=t

v x ?=θcos 02

021θsin gt t v y -?=y g x v 20=?

15.向心加速度:22224T r r r v a π

ω===向

16.竖直平面内圆周运动最高点的临界速度:

gr v =;

17.方程格式:F 向=实际力=所需的向心力

18.开普勒第三定律:k T a

=23 (圆轨道k T r

=23)

19.万有引力定律:221r

m m G F =,G=6.67×10-11 20.中心天体质量:2324GT r

M π=

21.中心天体密度:

)( 33423为近地卫星周期T GT π

πR M

ρ== 22.卫星的轨道越高,转动得越慢.

23.卫星的运行速度:r GM

v =

24.地球表面的重力加速度:2

R GM g = “黄金代换”:GM =R 2g

25.第一宇宙速度(环绕速度):km/s 9.71==Rg v

第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s

第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s

—————————————————————

26.功的定义式:αcos Fs W =恒力做功

27.变力做功的计算:

①摩擦力做功:W f = ± f s ,s 为路程

②F-s 图像法:图象围的“面积”代表功

③功能关系:间接计算功

W G =-△Ep W 弹=-△Ep W 电=-△Ep W 总=△E K W 其它=△E 机

28.摩擦发热:Q = f ·s 相对

29.功率:αcos Fv t W

P ==

30.交通工具行驶的最大速度:f

P v m = 31.动能:22

1mv E k = 32.重力势能:E P = mgh

33.弹性势能:22

1

kx E p = 34.动能定理:21222

121mv mv E W k -=?=总 35.机械能守恒:2222112

121mv mgh mv mgh +=+

选修3-1公式

一、电场

1、电荷先中和后均分:221q q q +=

(带正负号) 2、库仑定律:2

21r q q k F = (不带正负号) (k=9.0×109 N·m 2/C 2,r 为点电荷球心间的距离)

3、电场强度定义式:q

F E = 场强的方向:正检验电荷受力的方向.

4、点电荷的场强:2A A r Q

k E = (Q 为场源电量)

5、电场力做功:AB AB qU W = (带正负号)

6、电场力做功与电势能变化的关系:P E W ?-=电

7、电势差的定义式:q

W U AB AB = (带正负号) 8、电势的定义式:q

W AP A =? (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:B A AB U ??-=

10、匀强电场的电场强度与电势差的关系:d

U E = (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:

m qU

v 2=

12、带电粒子在电场中的偏转:

加速度——md

qU a = 偏转量——202

2v md l qU y ??=

偏转角——20

tan v md l

qU ??=θ 13、初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:

12

2122422dU l U m qU md l qU y =??=

14、电容的定义:U Q C = 单位:法拉 F

15、平行板电容器的电容:kd

S C ??=πε4

二、电路

1、电阻定律:S

l R ρ= (l 叫电阻率) 2、串联电路电压的分配:与电阻成正比

21

21R R U U =,总

U R R R U 2111+= 3、并联电路电流的分配:与电阻成反比

1221R R I I =,干

I R R R I 2121+= 4、串联电路的总电阻:)( 21nR R R R =+=串

5、并联电路的总电阻:)( 2121n

R R R R R R =+=并 6、I-U 伏安特性曲线的斜率:R

k 1tan ==θ

7、部分电路欧姆定律:R U I = 8、闭合电路欧姆定律:r

R E I += 9、闭合电路的路端电压与输出电流的关系:

r I E U ?-=

10、电源输出特性曲线:

电动势E :等于U 轴上的截距

内阻r :直线的斜率短I E

r ==θtan

11、多用电表:

若将电压表量程扩大n 倍,需g R n R )(串1-=

若将电流表量程扩大n 倍,需1-=

n R R g 并 欧姆表:调零内R E I g =,测量Rx R E

I x +=内

12、电功(电能):Pt UIt W == 对于纯电阻t R U

Rt I UIt Pt W 22====

13、电功率:UI t W

P == 对于纯电阻R

U R I UI t W P 22==== 14、电热:Rt I Q 2=

15、热功率:R I P 2=热

16、闭合电路中的电功率:I U I U EI 内外+=

17、电源输出的最大电功率:

当r R =时,输出功率最大,r

E P 42出= 18、电源的效率:r R R E U EI UI P P

+====总出η

三、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、通电螺线管的磁场方向。

3、磁感应强度:l

I F B ?= 单位:特斯拉T 4、安培力:θsin BIL F = (θ为B 和L 的夹角)

安培力的方向判断:左手定则

5、磁通量:θsin BS =Φ 单位:韦伯Wb

(θ为B 和S 的夹角,Φ与匝数无关)

﹡6、力矩:FL M = (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:θcos nBIS M = (θ为B 和S 的夹角)

辐射对称磁场中磁力矩最大:nBIS M =

8、洛伦兹力:θsin qvB f = (θ为B 和v 的夹角)

9、带电粒子在磁场中的圆周运动: 半径:qB mv r = 周期:qB m T ?=π

2 (与v 无关) 10、速度选择器选出粒子的速度:B

E v = 11、质谱仪测粒子荷质比:222

r B U m q =

12、回旋粒子加速器:动能m

r B q E k 2222= 13、霍尔效应:①测速Bvd U =

②测流量)(a

c bR B I Q ρ+=

11、磁流体发电机的电动势:Bvd E =

(d 为极板间的距离)

选修3-2公式

一、电磁感应

1、感应电流的方向判断:

①动生电动势——右手定则

②感生电动势——楞次定律

2、感应电动势大小的计算:

①动生电动势——θsin BLv E =

②感生电动势——法拉第电磁感应定律

3、法拉第电磁感应定律:t n E ??Φ=

4、磁通量变化的三种情况: θsin S B ??=?Φ θsin S B ??=?Φ

)sin (sin 12θθ-?=?ΦS B

5、回路电磁感应通过的总电荷量:R

n q ?Φ= 6、自感现象:线圈总要试图维持原电流.

7、右图中金属杆受

到的 安培力为:R v

l B F 22=

二、交变电流

1、在匀强磁场中,线圈从中性面开始,绕垂直于磁场的轴匀速旋转产生的正弦交流电: 瞬时值:e =nBωS sin ωt

最大值:E m =nBωS

2、中性面:线圈与磁场垂直的位置,此时Φ最大,但t

??Φ为零,故0=e 3、交流电压(电流)的有效值:

(1)正弦交流电:2

m U U = (2)非正弦:)(212222121t t R

U t R U t R U +?=?+? 或:)(212222121t t R I t R I t R I +?=?+?

4、交流电压(电流)的平均值:

(1)研究的时间4T t ≤时:t

n E ??Φ= (2)若4T t ≥,且为正弦交流电时:m

E E π2= 5、周期和频率的关系:T f 1

=,f ?=πω2

6、电感器对交流电的作用:感抗R L =2πf·L 通直流,阻交流;通低频,阻高频

7、电容器对交流电的作用:容抗fC R C π21

=

隔直流,通交流;阻低频,通高频

8、变压器:

(1)变压原理:2121n n U U = (2)变流原理:1221

n n I I =

(3)多绕组变压器:U 1:U 2:U 3=n 1:n 2:n 3

n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3

9、远距离输电:

2323 ,U U I I 略小于=;S

l U P R I P ρ?==22)(线损 选修3-5公式

一、碰撞与动量守恒

1、动量:p =mv ,矢量,单位:kg·m/s

2、动量的变化:△p =mv 2-mv 1 (一维)

是矢量减法,一般选初速度方向为正方向

3、动量与动能的关系:k mE p 2=,m

p E k 22= 4、冲量:I =Ft ,矢量,单位:N·s

5、动量定理:I =△p ,或Ft =mv 2-mv 1 (一维)

6、动量守恒定律:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′ (一维) 条件:系统受到的合外力为零.

7、实验——验证动量守恒定律:

m 1·OP=m 1·ON+m 2·O ′M

8、弹性碰撞:没有动能损失

021211'v m m m m v +-=,021122'v m m m v += (牛顿摆中m 1=m 2,故v 1′=0,v 2′=v 0,入射球...

损失的动能最多) 9、完全非弹性碰撞:系统..

损失的动能最多 m 1v 0=(m 1+m 2)v ′

10、若m 、M 开始均静止,且系统动量守恒,则: mv 1=Mv 2,ms 1=Ms 2

二、波粒二象性

1、光子的能量:λ

hc hv E == v 为光的频率,λ为光的波长

其中h =6.63×10-34J·s

2、遏止电压:km E mv eU ==2max 2

1 3、爱因斯坦光电效应方程:W mv hv +=2max 2

1 4、光源发出的光子数:hc

Pt n λ= 5、康普顿效应——光子的动量:λ

h p = 6、德布罗意波的波长:p

h =λ

三、原子结构之谜

1、汤姆生用电磁场测定带电粒子的荷质比: 22d B Eh m q =

2、分子、原子的半径约为10-10m 原子核的半径约为10-14m

核子(质子、中子)的半径约为10-15m

3、巴耳末系(可见光区):

5... 4, ,3 ),121(12

2=-=n n R λ 对于氢原子,R =1.097×107m -1

4、氢原子的能级公式和轨道半径公式: 121E n

E n =,12r n r n = 其中n 叫量子数,n =1, 2, 3….

E 1=-13.6eV ,r 1=0.53×10-10m

5、能级跃迁:hv =E m -E n

四、原子核

1、剩余的放射性元素质量:21021T t

m m ??

? ??= 2、剩余的放射性元素个数:21021T t

n n ??

? ??=

3、卢瑟福发现质子:H O He N 111784214

7+→+

4、査德威克发现中子:n C He B 10126429

4+→+e 5、α衰变:e h H T U 4223490238

92+→

6、β衰变:) ( P T 11-23491234

90射线v v e a h ++→

7、居里夫妇发现放射性同位素:

n

P He A 1

03015422713+→+l )(e S P 0

130143015中微子v i ++→

8、爱因斯坦质能方程:2c m E ?=,2c m E ??=?

9、重核的裂变:n 3B K n U 1014456803610235

92++→+a r

10、轻核的聚变:n H H H 1042312

1+→+e

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