高考物理公式汇总.docx
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高考物理公式汇总.docx
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高考物理公式汇总
力学
1、力
1,重力:
G=mg,方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在物体重心。
2,静摩擦力:
0≤f静≤≤fm,与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力。
3,滑动摩擦力:
f=μN,与物体运动或相对运动方向相反,μ是动摩擦因数,N是正压力。
4,弹力:
F=kx(胡克定律),x为弹簧伸长量(m),k为弹簧的劲度系数(N/m)。
5,力的合成与分解:
①两个力方向相同,F合=F1+F2,方向与F1、F2同向
②两个力方向相反,F合=F1-F2,方向与F1(F1较大)同向
互成角度(0<θ<180º):
θ增大→F减少θ减小→F增大
θ=90º,F=,F的方向:
tgφ=。
F1=F2,θ=60º,F=2F1cos30º,F与F1,F2的夹角均为30º,即φ=30º
θ=120º,F=F1=F2,F与F1,F2的夹角均为60º,即φ=60º
由以上讨论,合力既可能比任一个分力都大,也可能比任一个分力都小,它的大小依赖于两个分力之间的夹角。
合力范围:
(F1-F2)≤F≤(F1+F2)
求F1、F2两个共点力的合力大小的公式(F1与F2夹角为θ):
2、直线运动
匀速直线运动:
位移。
平均速度
匀变速直线运动:
1、位移与时间的关系,公式:
2、速度与时间的关系,公式:
3、位移与速度的关系:
,适合不涉及时间时的计算公式。
4、平均速度,即为中间时刻的速度。
5、中间位移处的速度大小,并且
匀变速直线运动的推理:
1、匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即
△s=sn+1—sn=aT2=恒量
2、初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔):
①1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比值为
v1:
v2:
v3......:
vn=1:
2:
3......:
n
②1T内、2T内、3T内……的位移之比为
s1:
s2:
s3:
……:
sn=12:
22:
32……:
n2
③第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移之比为
SI:
SII:
SIII:
……:
Sn=1:
3:
5……:
(2n-1)
④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
t1:
t2:
t3:
......:
tn=
自由落体运动
(1)位移公式:
(2)速度公式:
(3)位移—速度关系式:
竖直上抛运动
1.基本规律:
2.特点(初速不为零的匀变速直线运动)
(1)只在重力作用下的直线运动。
(2)
(3)上升到最高点的时间
(4)上升的最大高度
三、牛顿运动定律
1,牛顿第一定律(惯性定律):
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2,牛顿第二定律:
F合=ma或a=F合/m a由合外力决定,与合外力方向一致。
3,牛顿第三定律F=-F′负号表示方向相反,F、F′为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。
4,共点力的平衡F合=0 二力平衡
5,超重:
N>G 失重:
N 4、曲线运动 1,平抛运动 分速度, 合速度,速度方向与水平方向的夹角: 分位移, 合位移 位移方向与水平方向的夹角: 2,斜抛运动(初速度方向与水平方向成θ角) 速度: 位移: 可得: 代入y可得: 这就是斜抛物体的轨迹方程。 可以看出: y=0时, (1)x=0是抛出点位置。 (2)是水平方向的最大射程。 (3)飞行时间: 3,匀速圆周运动 线速度, 角速度, 周期, 向心加速度, 向心力。 小球达到最高点时绳子的拉力(或轨道弹力)刚好等于零,小球重力提供全部向心力,则,v临界是通过最高点的最小速度,。 ②小球达到最低点时,拉力与重力的合力提供向心力,有,此时。 4,万有引力定律(G=6.67×10-11N•m2/kg2) (1)万有引力提供向心力: (2)忽略地球自转的影响: (,黄金代换式) (3)已知表面重力加速度g,和地球半径R。 (,则)一般用于地球 (4)已知环绕天体周期T和轨道半径r。 (,则) (5)已知环绕天体的线速度v和轨道半径r。 (,则) (6)已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r(,则) (7)已知环绕天体的线速度v和周期T(,,联立得) (8)已知环绕天体的质量m、周期T、轨道半径r。 中心天体的半径R,求中心天体的密度ρ 解: 由万有引力充当向心力 则——① 又——② 联立两式得: (9),则(卫星离地心越远,向心加速度越小) (10),则(卫星离地心越远,它运行的速度越小) (11),则(卫星离地心越远,它运行的角速度越小) (12),则(卫星离地心越远,它运行的周期越大) (13)三种宇宙速度 第一宇宙速度: 第二宇宙速度: 第三宇宙速度: 5,机械能 功: W=Fscosθ(适用于恒力的功的计算,θ为力与位移的夹角) 功率: P=W/t=Fvcosθ(θ为力与速度的夹角) 机车启动过程中的最大速度: 动能: 单位为焦耳,符号J 动能定理: 重力势能: (h为物体与零势面之间的距离) 弹性势能: 机械能守恒定律三种表达式: (1)物体(或系统)初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,即E1=E2。 (2)物体(或系统)减少的势能等于增加的动能,即=。 (3)若系统内只有A、B两个物体,则A减少的机械能等于B增加的机械能,即=。 6,动量 动量: 冲量: I=Ft 动量定理: 动量守恒定律的几种表达式: a, b, c, d,p=0 7,机械振动 简谐振动回复力: F=-kx 加速度: 简谐振动的周期: (m为振子的质量) 单摆周期: (摆角小于50) 8,机械波 波长、频率、波速的关系 热学 阿伏伽德罗常数: NA=6.02×1023mol-1 用油膜法测分子的大小,直径的数量级为10-10m,分子质量的数量级为10-27kg 与阿伏伽德罗常数有关的宏观量与微观量的计算: 分子的质量: 分子的体积: 分子的大小: 球形体积模型直径,立方体模型边长: 物质所含的分子数: 热力学第一定律 内容: 外界对物体做的功W加上物体与外界交换的热量Q等于物体内能的变化量ΔE。 表达式: ΔE=W+Q 热力学第二定律 内容: 热传导具有从高温向低温的方向性,没有外界的影响和帮助,不可能向相反的方向进行。 或: (1)不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化 (2)不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其它变化。 热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值,叫热机的效率。 总小于1。 热力学第三定律: 不可能使温度达到绝对零度。 固体、气体和液体 理想气体三定律 玻马定律: m一定,T不变,P1V1=P2V2。 或PV=恒量 查理定律: m一定,V不变,或Pt=Po(1+t/273) 盖·吕萨克定律: m一定,T不变或或Vt=Vo(1+t/273) 理想气体状态方程: 克拉伯龙方程: (R=8.31J/mol•K,n为气体物质的量) 电磁学 电场 元电荷e=1.6×10-19C 库仑定律: (k=9.0×109Nm2/C2) 电场强度: (定义式) 点电荷的电场强度: 电场力: F=qE 电势: (ε为电势能) 电势差: 电场力做的功: 电容: (定义式) 决定式: 电容中的电场强度: 平行板电容器两极板间的电场强度为(由E=U/d,C=Q/U和得出) 带点粒子在电场中的运动 ①粒子穿越电场的加速度: ②粒子穿越电场的运动时间: ③粒子离开电场的侧移距离: ④粒子离开电场时的偏角θ: 恒定电流 电流强度: 电阻: (ρ为导体的电阻率,单位Ω•m) (1)串联电路 ①各处的电流强度相等: I1=I2=……=In②分压原理: ③电路的总电阻: R=R1+R2+……+Rn④电路总电压: U=U1+U2+……+Un (2)并联电流 ①各支路电压相等: U=U1=U2=……=Un②分流原理: I1R1=I2R2=……=InRn ③电路的总电阻: ④电路中的总电流: I=I1+I2+……+In 焦耳定律 无论串联电路还是并联电路,电路的总功率等于各用电器功率之和,即: 闭合电路欧姆定律 (1)路端电压与外电阻R的关系: (外电路为纯电阻电路) (2)路端电压与电流的关系: U=E-Ir(普适式) 电源的总功率(电源消耗的功率)P总=IE 电源的输出功率(外电路消耗的功率)P输=IU 电源内部损耗的功率: P损=I2r 由能量守恒有: IE=IU+I2r 外电路为纯电阻电路时: 由上式可以看出,当外电阻等于电源内部电阻(R=r)时,电源输出功率最大,其最大输出功率为 电源的效率: 电源的输出功率与电源功率之比,即 对纯电阻电路,电源的效率为 由上式看出: 外电阻越大,电源的效率越高。 磁场 定义式: B=F/IL,为矢量 安培力F=BIL(磁场与电流垂直),F=0(磁场与电流平行),F=BILsinθ(磁场与电流成θ角) 两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 磁通量: Φ=BSsinθ(θ为磁场与平面之间的夹角) 磁场对运动电荷的作用 洛伦兹力的大小: F=qvB 带电粒子在磁场中的匀速圆周运动基本公式 ①向心力: 。 ②粒子圆周运动的半径。 ③周期、频率和角速度公式: ,,。 ④动能公式: 电磁感应定律 电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比: ⑴导体切割磁感线产生的感应电动势E=BLvsinθ,应用此公式时B、L、v三个量必须是两两相互垂直,于是E=BLv。 θ为B与v之间的夹角。 ⑵导体棒以端点为轴,在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势,(平均速度取中点位置的线速度来计算)。 ⑶矩形线圈在匀强磁场中,当在中性面时,E=0。 开始转动时,用E=nBsωsinθ,当处于与磁场平行的面时,E=nBsω(最大),开始转动时用E=nBsωcosθ计算。 在滑轨中,安培力大小, 自感电动势: (L是自感系数) 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象。 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流作用 左手定则 电磁感应 部分导体切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 交变电流 正弦交变电流的瞬时值: e=Emsinωt=NBSωsinωt,u=Umsinωt,i=Imsinωt。 (均为有效值,只适用于正弦交变电流) 周期(T)是交变电流完成一次周期性变化所需的时间,T=2π/ω。 频率(f)是交变电流1s内完成周期变化的次数,f=1/T=ω/2π。 电容和电感对交变电流的影响 容抗: 感抗: 变压器 电压关系: U1: U2=n1: n2 电流关系: I1: I2=n2: n1 P1=P2,即U1I1=U2I2(若有一个原线圈,多个副线圈时: P1=P2+P3+……,即U1I1=U2I2+U3I3+…) 电磁场和电磁波 电磁波的周期: 电磁波的频率: 光学 光的传播 光在真空中的速率: v=3×108km/s 折射率: (i为入射角,r为折射角) 光在介质中的速率: (n为介质的折射率) 临界角(折射角变成900时的入射角): , 可见光中红光的折射率最小,临界角最大,在同一种介质中光速最大,紫光刚好相反。 光的波动性 在双缝干涉实
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