高中物理公式大全(新課標(biāo))

PAGEPAGE4高中物理公式、規(guī)律匯編表（新課標(biāo)版）一、力學(xué)公式胡克定律：F=Kx(x為伸長量或壓縮量,K為倔強(qiáng)系數(shù)，只與彈簧的原長、粗細(xì)和材料有關(guān))重力：G=mg(g隨高度、緯度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化)3、求F、的合力的公式：ΦF2FΦF2FF1θ合力的方向與F1成角：tgΦ=，當(dāng)時(shí)tan=注意：(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。(2)兩個(gè)力的合力范圍：F1－F2FF1+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、摩擦力的公式：(1)滑動(dòng)摩擦力：f=N說明：a、N為接觸面間的彈力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G為滑動(dòng)摩擦系數(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(dòng)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：Of靜fm(fm為最大靜摩擦力，與正壓力有關(guān))說明：a、摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反，還可以與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角。b、摩擦力可以作正功，也可以作負(fù)功，還可以不作功。c、摩擦力的方向與物體間相對運(yùn)動(dòng)的方向或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。d、靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用，運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用5、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，開普勒第二定律：對于每一顆行星，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。6、萬有引力：公式表示：F=G=6.67×10-11Nm2/kg2。(1)、萬有引力和重力①重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，但重力不就是萬有引力.②在地球兩極上的物體所受重力等于地球?qū)λ娜f有引力，③若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為的物體所受重力等于地球?qū)ξ矬w的引力，即：式中M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。則：M=.若物體在離地高度為h處，設(shè)該處重力加速度為g1，則：，g1=.(2)計(jì)算中心天體的質(zhì)量解決天體運(yùn)動(dòng)問題，通常把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處在圓心的天體稱作中心天體，繞中心天體運(yùn)動(dòng)的天體稱作運(yùn)動(dòng)天體，運(yùn)動(dòng)天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由中心天體對運(yùn)動(dòng)天體的萬有引力來提供。式中M為中心天體的質(zhì)量,為運(yùn)動(dòng)天體的質(zhì)量,a為運(yùn)動(dòng)天體的向心加速度,ω為運(yùn)動(dòng)天體的角速度,T為運(yùn)動(dòng)天體的周期,r為運(yùn)動(dòng)天體的軌道半徑.(3)天體質(zhì)量的估算通過測量天體或衛(wèi)星運(yùn)行的周期T及軌道半徑r,把天體或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng).根據(jù)萬有引力提供向心力,有,得注意:用萬有引力定律計(jì)算求得的質(zhì)量M是位于圓心的天體質(zhì)量(一般是質(zhì)量相對較大的天體),而不是繞它做圓周運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的,二者不能混淆.用上述方法求得了天體的質(zhì)量M后,如果知道天體的半徑R,利用天體的體積,進(jìn)而還可求得天體的密度.7、牛頓第二定律：F=ma理解：（1）矢量性（2）瞬時(shí)性（3）獨(dú)立性（4）同體性（5）同系性（6）同單位制物體在豎直方向的坐標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律是y=（v0sinθ）t-小球的位置是用它的坐標(biāo)x、y描述的，由以上兩式消去t，得y=xtanθ-。因一次項(xiàng)和二次項(xiàng)的系數(shù)均為常數(shù)，此二次函數(shù)的圖象是一條拋物線。[總結(jié)]斜拋運(yùn)動(dòng)的處理方法是在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式線速度:角速度：=向心加速度：向心力：注意：（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心。（2）衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供。氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由原子核對核外電子的庫侖力提供。5動(dòng)量和沖量：動(dòng)量：P=mV沖量：I=Ft6、動(dòng)量定理：物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。公式：F合t=mv’一mv(解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵)7、動(dòng)量守恒定律：相互作用的物體系統(tǒng)，如果不受外力，或它們所受的外力之和為零，它們的總動(dòng)量保持不變。（研究對象：相互作用的兩個(gè)物體或多個(gè)物體）公式：或p1=一p2或p1+p2=O適用條件：（1）系統(tǒng)不受外力作用。（2）系統(tǒng)受外力作用，但合外力為零。（3）系統(tǒng)受外力作用，合外力也不為零，但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。（4）系統(tǒng)在某一個(gè)方向的合外力為零，在這個(gè)方向的動(dòng)量守恒。8、功：(適用于恒力的功的計(jì)算）理解正功、零功、負(fù)功9、動(dòng)能和勢能：動(dòng)能：重力勢能：Ep=mgh(與零勢能面的選擇有關(guān))10、動(dòng)能定理：外力對物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化（增量）。公式：W=EK2-EK1或11、機(jī)械能守恒定律：機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢能+彈性勢能條件：系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做功.公式：a．物體或系統(tǒng)初態(tài)的機(jī)械能E1=EK1+EP1等于末態(tài)的機(jī)械能E2=EK2+EP2即E1=E2或EK1+EP1=EK2+EP2b．物體或系統(tǒng)減少（增加）的勢能△EP等于增加（減少）的動(dòng)能△EK，即△EP=△EK12、功率：（1）P=(在t時(shí)間內(nèi)力對物體做功的平均功率)（2）功率的另一表達(dá)式上式中F表示某一力;表示速度，α表示F與方向的夾角.（3）重力做功的大小等于重力與初末位置高度差的乘積。WG=mgh=mg（h1-h2）=mgh1-mgh2三、電磁學(xué)（一）、直流電路1、電阻定律：（只與導(dǎo)體材料性質(zhì)和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體橫截面積和長度無關(guān)）2、電阻串聯(lián)、并聯(lián)：串聯(lián)：R=R1+R2+R3并聯(lián)：兩個(gè)電阻并聯(lián)：R=3、歐姆定律：4、電功和電功率：電功：W=IUtW=qUW=Pt電功率：對于純電阻電路：W=IUt=P=IU==對于非純電阻電路：W=IUtP=IU5、伏安法測電阻：6、閉合電路歐姆定律路端電壓實(shí)際上就是外電壓U外，為方便簡單記為UU內(nèi)=Ir，得出路端電壓的表達(dá)式為U=E-Ir7、焦耳定律（1）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比。表達(dá)式：

Q=I2Rt③變形公式：【說明】：對純電阻電路（只含白熾燈、電爐等電熱器的電路）中電流做功完全用于產(chǎn)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故電功W等于電熱Q；這時(shí)W=Q=UIt=I2Rt（2）熱功率：單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。即④【注意】②和④都是電流的功率的表達(dá)式，但物理意義不同。②對所有的電路都適用，而④式只適用于純電阻電路，對非純電阻電路（含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路）不適用。關(guān)于非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等。這時(shí)W》Q。即W=Q+E其它或P=P熱+P其它、UI=I2R+P其它①純電阻電路就是在通電的狀態(tài)下，只發(fā)熱的電路。電路中只有電阻、電源、導(dǎo)線，不對外做功，電能不能轉(zhuǎn)化為熱能以外的能量形式。例如：電燈，白熾燈、電爐、電飯鍋、電烙鐵、電熱毯、電熨斗、轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)。②非純電阻電路含有電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、電磁爐、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等，除了發(fā)熱以外，還對外做功，電能一部分轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能，一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（二）電場和磁場1、庫侖定律：公式（2）k=9.0×109N·m2/c2（適用條件：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷）2、電場力：F=qE(F與電場強(qiáng)度的方向可以相同，也可以相反)3、電場強(qiáng)度：（1）定義是：F為檢驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力，q為檢驗(yàn)電荷。單位牛/庫倫（N/C），方向，與正電荷所受電場力方向相同。描述電場具有力的性質(zhì)。注意：E與q和F均無關(guān)，只決定于電場本身的性質(zhì)。（適用條件：普遍適用）（2）點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式：k為靜電力常量，k=9.0×109Nm2/C2，Q為場源電荷（該電場就是由Q激發(fā)的），r為場點(diǎn)到Q距離。（適用條件：真空中靜止點(diǎn)電荷）（3）勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系式：其中，為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差，d為這兩點(diǎn)在平行電場線方向上的距離。4、電勢能5、電勢：公式：（與試探電荷無關(guān)）6、電勢差：（又叫電壓），為電荷q在電場中從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力所做的功。單位：伏特（V），標(biāo)量。數(shù)值與電勢零點(diǎn)的選取無關(guān)，與q及均無關(guān)，描述電場具有能的性質(zhì)。公式適用于任何電場7、電容：（1）定義式：C與Q、U無關(guān)，描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。單位，法拉（F），1F=106μF=1012pF（2）決定式：8、（1）、帶電粒子在電場中加速帶電粒子進(jìn)入電場中加速，若不計(jì)粒子重力，根據(jù)動(dòng)能定理，有當(dāng)初速度時(shí)，末速度的大小只與帶電粒子的荷質(zhì)比和加速電壓U有關(guān)，而與粒子在電場中的位移無關(guān).（2）、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子沿垂直勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向進(jìn)入電場后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，初速度為v0，兩平行金屬板間電壓為U，板長為L，板間距離為d，則平行于板方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，L=v0t垂直于板方向的分運(yùn)動(dòng)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求電子射出電場時(shí)沿垂直于版面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度。位移因?yàn)樗运?，?cè)移距離偏轉(zhuǎn)角θ滿足9、磁感應(yīng)強(qiáng)度：（）磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場的強(qiáng)弱和方向，與F、I、L無關(guān)。當(dāng)I//L時(shí)，F(xiàn)=0，但B≠0，方向：垂直于I、L所在的平面。10、安培力：磁場對電流的作用力。公式：F=BIL（BI）方向一左手定則11、磁通量：Φ＝BS.Φ＝BScosθ.（條件，B⊥S）單位：韋伯（Wb）12、洛侖茲力：磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。公式：F=qVBF=qvBsinθ(BV)方向一左手定則13、（1）求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率：由動(dòng)能定理（2）求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑粒子在磁場中只受庫倫茲力的作用，這個(gè)力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，不能改變運(yùn)動(dòng)的速率，所以粒子的速率總是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)圓半徑為r,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可以寫為而洛倫茲力提供向心力,二者相等，即得軌道半徑：（3）利用不同質(zhì)量而帶同樣電量的帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，可以制成測定帶電粒子質(zhì)量的儀器——質(zhì)譜儀。如圖所示，粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，經(jīng)加速電壓U加速后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，在加速電場中，由動(dòng)能定量得：，在勻強(qiáng)磁場中軌道半，所以粒子質(zhì)量。14、法拉第電磁感應(yīng)定律：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：E＝Blvsinθ.15、自感電動(dòng)勢的大小E＝Leq\f(ΔI,Δt)，其中L是自感系數(shù)，簡稱自感或電感．16、正弦式交變電流函數(shù)圖象瞬時(shí)電動(dòng)勢：e＝Emsinωt瞬時(shí)電壓：u＝Umsin_ωt瞬時(shí)電流：i＝Imsinωt表達(dá)式中Em、Um、Im分別是電動(dòng)勢、電壓和電流的峰值，而e、u、i則是這幾個(gè)量的瞬時(shí)值．周期和頻率(1)周期交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間，用T表示，單位是秒．(2)頻率交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，用f表示，單位是赫茲，符號Hz.(3)二者關(guān)系：T＝eq\f(1,f)或f＝eq\f(1,T).有