高中物理公式總結(jié)【排版版】

高中物理公式總結(jié) GAO ZHONG WU LI GONG SHI ZONG JIE一、力學(xué)1、胡克定律：f = kx (x為伸長量或壓縮量，k為勁度系數(shù)，只與彈簧的長度、粗細(xì)和材料有關(guān)) 2、重力： G = mg (g隨高度、緯度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化，g極g赤，g低緯g高緯)3、求F1、F2的合力的公式： 兩個分力垂直時： 注意：(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。分解時喜歡正交分解。 (2) 兩個力的合力范圍： F1F2 F F1 +F2(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。4、物體平衡條件： F合=0 或 Fx合=0 Fy合=0推論：三個共點力作用于物體而平衡，任意一個力與剩余二個力的合力一定等值反向。解三個共點力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法5、摩擦力的公式： (1 ) 滑動摩擦力： f = mN （動的時候用，或時最大的靜摩擦力） 說明：N為接觸面間的彈力（壓力），可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。m為動摩擦因數(shù)，只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)，與接觸面積大小、接觸面相對運(yùn)動快慢以及正壓力N無關(guān)。 (2 ) 靜摩擦力： 由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解，與正壓力無關(guān)。 大小范圍： 0 f靜 fm (fm為最大靜摩擦力) 說明：摩擦力可以與運(yùn)動方向相同，也可以與運(yùn)動方向相反。摩擦力可以作正功，也可以作負(fù)功，還可以不作功。摩擦力的方向與物體間相對運(yùn)動的方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反。靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運(yùn)動的物體可以受靜摩擦力的作用。6、萬有引力： （1）公式：F=G （適用條件：只適用于質(zhì)點間的相互作用） G為萬有引力恒量：G = 6.6710-11 Nm2 / kg2（2）在天文上的應(yīng)用：（M：天體質(zhì)量；R：天體半徑；g：天體表面重力加速度； r表示衛(wèi)星或行星的軌道半徑，h表示離地面或天體表面的高度）a 、萬有引力=向心力 F萬=F向 即 由此可得： 天體的質(zhì)量：，注意是被圍繞天體（處于圓心處）的質(zhì)量。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度：，軌道半徑越大，線速度越小。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的角速度：，軌道半徑越大，角速度越小。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的周期：，軌道半徑越大，周期越大。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑：，周期越大，軌道半徑越大。 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度：，軌道半徑越大，向心加速度越小。 地球或天體重力加速度隨高度的變化： 特別地，在天體或地球表面： 天體的平均密度： 特別地：當(dāng)r=R時：b、在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力，即 。在不知地球質(zhì)量的情況下可用其半徑和表面的重力加速度來表示，此式在天體運(yùn)動問題中經(jīng)常應(yīng)用，稱為黃金代換式。c、第一宇宙速度：第一宇宙速度在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速度。也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。 第二宇宙速度：v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度：v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。7、牛頓第二定律： （后面一個是據(jù)動量定理推導(dǎo)） 理解：（1）矢量性 （2）瞬時性 （3）獨(dú)立性 （4）同體性 （5）同系性 （6）同單位制牛頓第三定律：F= -F(兩個力大小相等，方向相反作用在同一直線上，分別作用在兩個物體上)8、勻變速直線運(yùn)動：A S a t B 基本規(guī)律： Vt = V0 + a t S = vo t +a t2 幾個重要推論： （1） (結(jié)合上兩式 知三求二) （2）A B段中間時刻的即時速度： （3）AB段位移中點的即時速度： 勻速：vt/2 =vs/2 ，勻加速或勻減速直線運(yùn)動：vt/2 P=IU（三）磁場1、磁場的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度B 來表示： （條件：BL）單位：T 2、電流周圍的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由安培（右手）定則決定。（1）直線電流的磁場（2）通電螺線管、環(huán)形電流的磁場3、磁場力（1）安培力：磁場對電流的作用力。 公式：F= BIL（BI）（B/I是，F(xiàn)=0） 方向：左手定則（2）洛侖茲力：磁場對運(yùn)動電荷的作用力。公式：f = qvB (Bv) 方向：左手定則 粒子在磁場中圓運(yùn)動基本關(guān)系式 解題關(guān)鍵畫圖，找圓心畫半徑粒子在磁場中圓運(yùn)動半徑和周期 ， t=T 4、磁通量 =BS有效（垂直于磁場方向的投影是有效面積） 或=BS sin (是B與S的夾角) =2-1= BS= BS (磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)) （四）電磁感應(yīng) 1直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生的電動勢 （三者相互垂直）求瞬時或平均 （經(jīng)常和I = ， F安= BIL 相結(jié)合運(yùn)用） 2法拉第電磁感應(yīng)定律 = 求平均 3直桿平動垂直切割磁場時的安培力 （安培力做的功轉(zhuǎn)化為電能） 4轉(zhuǎn)桿電動勢公式 5感生電量（通過導(dǎo)線橫截面的電量） *6自感電動勢 （五）交流電 1中性面 (線圈平面與磁場方向垂直) m=BS , e=0 I=0 2電動勢最大值 =Nm， 3正弦交流電流的瞬時值 i=Imsin （中性面開始計時） 4正弦交流電有效值 最大值等于有效值的倍 5理想變壓器 (一組副線圈時) *6感抗 電感特點：*7容抗 電容特點：（六）電磁場和電磁波*1、LC振蕩電路（1）在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器放電完畢瞬間，電路中的電流為最大, 線圈兩端電壓為零。在LC回路中，當(dāng)振蕩電流為零時，則電容器開始放電, 電容器的電量將減少, 電容器中的電場能達(dá)到最大, 磁場能為零。（2）周期和頻率 2、麥克斯韋電磁理論：（1）變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場。（2）變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場。推論：均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場。周期性變化（振蕩）的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的周期性變化（振蕩）的電場；周期性變化（振蕩）的電場周圍也產(chǎn)生同頻率周期性變化（振蕩）的磁場。3、電磁場：變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一體，叫電磁場。4、電磁波：電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播就形成電磁波。5、電磁波的特點 以光速傳播（麥克斯韋理論預(yù)言，赫茲實驗驗證）；具有能量；可以離開電荷而獨(dú)立存在；不需要介質(zhì)傳播；能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象。6、電磁波的周期、頻率和波速： V=l f = （頻率在這里有時候用來表示） 波速：在真空中，C=3108 m/s三、光學(xué)（一）幾何光學(xué)1、概念：光源、光線、光束、光速、實像、虛像、本影、半影。2、規(guī)律：（1）光的直線傳播規(guī)律：光在同一均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。（2）光的獨(dú)立傳播規(guī)律：光在傳播時，雖屢屢相交，但互不干擾，保持各自的規(guī)律傳播。（3）光在兩種介質(zhì)交界面上的傳播規(guī)律 光的反射定律：反射光線、入射光線和法線共面；反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角。 光的析射定律：a、折射光線、入射光線和法線共面；入射光線和折射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常數(shù)。即 b、介質(zhì)的折射率n：光由真空（或空氣）射入某中介質(zhì)時，有，只決定于介質(zhì)的性質(zhì)，叫介質(zhì)的折射率。 c、設(shè)光在介質(zhì)中的速度為 v，則： 可見，任何介質(zhì)的折射率大于1。 d、兩種介質(zhì)比較，折射率大的叫光密介質(zhì)，折射率小的叫光疏介質(zhì)。 全反射：a、光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)的交界面時，入射光線全部反射回光密介質(zhì)中的現(xiàn)象。b、發(fā)生全反射的條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角等于臨界角。臨界角C 光路可逆原理：光線逆著反射光線或折射光線方向入射，將沿著原來的入射光線方向反射或折射。歸納: 折射率 =3、常見的光學(xué)器件： （1）平面鏡 （2）棱鏡 （3）平行透明板（二）光的本性 人類對光的本性的認(rèn)識發(fā)展過程（1）微粒說（牛頓）（2）波動說（惠更斯）光的干涉 雙縫干涉條紋寬度 (波長越長，條紋間隔越大) 應(yīng)用：薄膜干涉由薄膜前后表面反射的兩列光波疊加而成，劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間干涉條紋，檢查平面，測量厚度，光學(xué)鏡頭上的鍍膜。1 光的衍射單縫（或圓孔）衍射。 泊松亮斑 (波長越長，衍射越明顯)（3）電磁說（麥克斯韋） 波長/m名稱產(chǎn)生機(jī)理特性與應(yīng)用10410-10無線電自由電子的運(yùn)動波動性顯著，無線電通訊紅外線原子外層電子受激發(fā)一切物體都能輻射，具有熱作用，遙感技術(shù)，遙控器可見光由七種色光組成紫外線一切高溫物體都能輻射，具有化學(xué)作用、熒光效應(yīng)倫琴（X）射線原子外內(nèi)電子受激發(fā)粒子性顯著，穿透本領(lǐng)強(qiáng)射線原子核受激發(fā)粒子性顯著，穿透本領(lǐng)更強(qiáng)（4）光子說（愛因斯坦） 基本觀點：光由一份一份不連續(xù)的光子組成，每份光子的能量是 實驗基礎(chǔ)：光電效應(yīng)現(xiàn)象 規(guī)律：a、每種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率；b、光電子的最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大；c、光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時的；d、光電流與入射光強(qiáng)度成正比。 愛因斯坦光電效應(yīng)方程 逸出功 光電效應(yīng)的應(yīng)用：光電管可將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。?）光的波粒二象性光是一種具有電磁本性的物質(zhì)，既有波動性，又有粒子性。光具有波粒二象性，單個光子的個別行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的運(yùn)動規(guī)律表現(xiàn)為波動性。波長較大、頻率較低時光的波動性較為顯著，波長較小，頻率較高的光的粒子性較為顯著。（6）光波是一種概率波四、原子物理1氫原子能級,半徑 E1= -13.6eV 能量最少 rn=n2r1 r1=0.53m 躍遷時放出或吸收光子的能量 2三種衰變 射線本質(zhì)速度特性射線氦原子核（）流貫穿能力小，電離作用強(qiáng)。射線高速電子（）流VC貫穿能力強(qiáng)，電離作用弱。射線高頻電磁波（光子）V=C貫穿能力很強(qiáng)，電離作用很弱。 衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變位新核的變化。 放出粒子的叫衰變。放出粒子的叫衰變。放出粒子的叫衰變。哀變規(guī)律：（遵循電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒）衰變： 衰變： （衰變的實質(zhì)是= +） 衰變：伴隨著衰變或衰變同時發(fā)生。 3半衰期 ， m=m0（）n4質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)（1919年，盧瑟福） 中子的發(fā)現(xiàn)（1932年，查德威克） 發(fā)現(xiàn)正電子（居里夫婦） ， 5質(zhì)能方程 E=mc2 1J=1Kg.(m/s)2 1u放出的能量為931.5MeV 1u=1.10-27kg 6重核裂變 原子彈 核反應(yīng)堆 氫的聚變 氫彈 太陽內(nèi)部反應(yīng)五、狹義相對論1伽利略相對性原理：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的。2狹義相對論的兩個基本假設(shè)：（1）狹義相對性原理：在不同的慣性系中，一切物理規(guī)律都是相同的。（2）光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。3時間和空間的相對性：（1）“同時”的相對性：“同時”是相對的。在一個參考系中看來“同時”的，在另一個參考系中卻可能“不同時”。（2）長度的相對性：一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度總比靜止時的長度小。即 （式中l(wèi)，是與桿相對運(yùn)動的人觀察到的桿長，l0是與桿相對靜止的人觀察到的桿長）。注意：在垂直于運(yùn)動方向上，桿的長度沒有變化。這種長度的變化是相對的，如果兩條平行的桿在沿自己的長度方向上做相對運(yùn)動，與他們一起運(yùn)動的兩位觀察者都會認(rèn)為對方的桿縮短了。（3）時間間隔的相對性：從地面上觀察，高速運(yùn)動的飛船上時間進(jìn)程變慢，飛船上的人則感覺地面上的時間進(jìn)程變慢。（時間膨脹或動鐘變慢）（式中是與飛船相對靜止的觀察者測得的兩事件的時間間隔，t是地面上觀察到的兩事件的時間間隔）。（4）相對論的時空觀：經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，時間和空間是脫離物質(zhì)而獨(dú)立存在的，是絕對的，二者之間也沒有聯(lián)系；相對論則認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)，物質(zhì)、時間、空間是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一體。4狹義相對論的其他結(jié)論：*（1）相對論速度變換公式：（式中v為高速火車相對地的速度，u為車上的人相對于車的速度，u為車上的人相對地面的速度）。對于低速物體u與v與光速相比很小時，根據(jù)公式可知，這時u，這就是經(jīng)典物理學(xué)的速度合成法則。注意：這一公式僅適用于u與v在一直線上的情況，當(dāng)u與v相反時，u取負(fù)值。（2）相對論質(zhì)量：（式中m0為物體靜止時的質(zhì)量，m為物體以速度v運(yùn)動時的質(zhì)量，由公式可以看出隨v的增加，物體的質(zhì)量隨之增大）。（3）質(zhì)能方程：常見非常有用的經(jīng)驗結(jié)論：1、物體沿傾角為的斜面勻速下滑-=tan；2、物體沿光滑斜面滑下a=gsin物體沿粗糙斜面滑下a=gsin-gcos3、兩物體沿同一直線運(yùn)動，在速度相等時，距離有最大或最小；4、物體沿直線運(yùn)動，速度最大的條件是：a=0或合力為零。5、兩個共同運(yùn)動的物體剛好脫離時，兩物體間的彈力為=0，加速度相等。6、兩個物體相對靜止，它們具有相同的速度；7、水平傳送帶以恒定速度運(yùn)行，小物體無初速度放上，達(dá)到共同速度過程中，摩擦生熱等于小物體的動能。*8、一定質(zhì)量的理想