高中物理公式手冊(完整版)

學習必備歡迎下載學習必備歡迎下載學習必備歡迎下載胡克定律，彈簧的彈力公式F=kxx為伸張或壓縮量，k為倔強系數(shù)滑動摩擦力f滑=μFNμ為滑動摩擦系數(shù)，F(xiàn)N為接觸面間的彈力平均速度EQ\o(\s\up5(－),\s\do2(ν))═EQEQ\F(s,t)只用勻變速直線運動（勻加速或勻減速）平均速度EQ\o(\s\up5(－),\s\do2(ν))═EQ\F(Vo+Vt,2)υo為初速度，υt末速度勻變速直線運動規(guī)律υt═υo＋ats═υot＋EQ\F(1,2)at2υt2-υo2=2asa為加速度，t為時間，s為位移，υo為初速度，υt末速度自由落體運動公式υt═gth═EQ\F(1,2)gt2υt2═2ghυo為初速度，υt末速度g為重力加速度，t為時間，h為高度豎直上拋運動規(guī)律υt═υo－gth═υot－EQ\F(1,2)gt2υt2-υo2=－2gh在拋出點之上h代正，在拋出點之下h代負，上升階段υt為正，下降階段負。勻加速運動運動中，在兩個連續(xù)，同樣時間內(nèi)隔內(nèi)，多產(chǎn)生的位移ΔS═aT2ΔS為相鄰的兩段相等的時間內(nèi)的位移之差，T為通過一段位移所用的時間如果求某點的速度則用到νC═EQ\o(\s\up5(－),\s\do2(νAB))═=AND(TRUE)eq\f(SAB,tAB)C為AB段中間時刻的位置。牛頓第二定律F合═mam為質(zhì)量，a為加速度解題步驟eq\o\ac(○,1)確定研究對象，eq\o\ac(○,2)受力分析（一定畫受力圖）eq\o\ac(○,3)建立坐標（通常以a的方向為x軸正向）eq\o\ac(○,4)列方程求解動能定理W合=EQ\F(1,2)mυt2－EQ\F(1,2)mυo2形狀：F合S═EQ\F(1,2)mυt2－EQ\F(1,2)mυo2W為做功解題步驟eq\o\ac(○,1)確定研究對象（含S）eq\o\ac(○,2)受力分析（一定畫受力圖）eq\o\ac(○,3)明確各力做功的正負eq\o\ac(○,4)列方程求解（始終是末動能減初動能）機械能守恒定律EkA＋EPA═EkB＋EPBE為能量勢能包括重力勢能和彈性勢能，對于兩個以上的物體組成的系統(tǒng)的機械能守恒用E減═E增求解，注意分析系統(tǒng)哪些能量減少了哪些能量增加了勻速圓周運動線速度：υ═EQEQ\F(s,t)═eq\f(2πR,T)═ωR角速度：ω═eq\f(φ,t)═eq\f(2π,T)═2πf═2πn向心力F═mrω2═meq\f(υ2,r)═meq\f(4π2,T2)r═4π2mrf2位移χ=vtv為速度，t為時間加速度a=Δv/ΔtΔv=υ2-υ1速度V=Δx/ΔtΔx=X2-X1萬有引力定律在行星中的應用eq\o\ac(○,1)對于繞中心星體問題Geq\f(Mm,r2)═meq\f(υ2,r)═meq\f(4π2,T2)r═mgr═maM是中心星體的質(zhì)量，m是做圓周運動物體的質(zhì)量，gr是在軌道半徑r處的重力加速度，也等于在r處的向心加速度，但不等于中心星體表面的重力加速度（只有r═R時才等），上式中r均是軌道半徑萬有引力定律在行星中的應用eq\o\ac(○,2)雙星以上的系統(tǒng)Geq\f(Mm,r12)═meq\f(υ2,r2)═meq\f(4π2,T2)r2r1是M、m間距，r2是m的軌道半徑，此類問題r1≠r2求某星體表面的重力加速度GM=gR(mg═Geq\f(Mm,R2))第一宇宙速度υ1═EQ\r(eq\f(GM,R))═EQ\R(gR)M為某星體的質(zhì)量，R為該星體的半徑，g為該星體表面的重力加速度。7.9km/s平拋運動水平方向:υx═υox═υot豎直方向:υy═gth═EQ\F(1,2)gt2合運動：υ═eq\r(υo2＋υy2)tanθ═eq\f(υy,υo)回復力F回═-kx負表示F回與x的方向相反，不表示大小，為比例系數(shù)，彈簧振子才是勁度系數(shù)T═2πEQ\R(L/g)L是懸點到球心的距離，g是當?shù)氐闹亓铀俣?，如果在加速系統(tǒng)或其它場中，g是視重加速度波速υ═EQEQ\F(s,t)═eq\f(λ,T)═λf（任何波均成立）庫侖定律F＝KEQ\F(Q1Q2,r2)Q為電荷量，r為半徑電場強度定義式E＝EQ\F(F,q)任何電場均成立，q為試探電荷電量)不用帶符號算，方向按E的方向與正電荷受力方向相同，負電荷受力方向相反來算真空中點電荷電場強度定義式E＝KEQ\F(Q,r2)Q是場源電荷電荷電量，E為是距Q為r的場強）方向即電場線方向勻強電場中場強與電勢差的關系E＝EQ\F(U,d)d為電場中兩點沿場強方向的距離。電場力做功W＝qU(任何電場均成立)，而W＝EqS只適用于勻強電場，且S是電場中這兩點沿場強方向的距離電勢差與電場力做功和電勢能的關系Uab＝EQ\F(Wab,q)＝EQ\F(εa-εb,q)＝φa-φb（φa表示a的電勢能）。如果取φb＝0（或電勢零點），則φa＝EQ\F(Wa,q)＝EQ\F(εa,q)，以上兩式均代符號計算，將電荷從a移到b，電場力做正功代正值、是負功代負值、正電荷代正、負電荷代負、Uab>0說明φa>φb。反之，φa<φb帶電粒子在電場中加速通常用qU＝EQ\F(1,2)mυ2（υ0＝0：勻強電場可能用EqS＝EQ\F(1,2)mυ2）帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)y＝EQ\F(1,2)at2＝EQ\F(1,2)EQ\F(F,m)t2＝EQ\F(1,2)EQ\F(Eq,m)t2＝EQ\F(1,2)EQ\F(qU,dm)EQ\F(l2,υ02)以上兩式均不計重力的情況，（偏轉(zhuǎn)角度自己推，有時在E的方向上用動能定理，有時用相似三角形知識求解方便）注意：eq\o\ac(○,1)質(zhì)子、α粒子、電子、各種離子一般不計重力，eq\o\ac(○,2)帶電的小球、塵圾、液滴一般不能忽略重力，是否忽略一定認真審題電容定義式C=EQ\F(Q,U)（Q為一個極板電荷量、U為兩極板間電勢差）平行板電容器決定式C=EQ\F(εs,4πkd)（d為極板間距、s是正對面積、ε為介電常數(shù)）。電流定義式I=EQ\F(q,t)（q為t時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量）電流的微觀計算式I=nυq（n為單位體積的自由電荷數(shù)，υ為電荷定向移動速率、s為導體橫截面積、q為自由移動的電荷量）電功、電功率、電熱（焦耳熱）計算式W=qU=UIt=I2Rt=EQ\F(U2,R)tP=EQ\F(W,t)=UI=I2R=EQ\F(U2,R)Q=I2Rt=UIt=EQ\F(U2,R)t注意：個公式中后兩個等號只適用于純電阻電路串聯(lián)電路中分壓關系U1=EQ\F(R1,R1+R2)UU2=EQ\F(R2,R1+R2)U（U為加在R1、R2上的總電壓；即變阻分變壓）并聯(lián)電路中分流關系I1=EQ\F(R2,R1+R2)I2=EQ\F(R1,R1+R2)I（I為總電流；即、低阻分強流）閉合電路歐姆定律I=EQ\F(E,R+r)（E=U內(nèi)+U外，或E=IR+Ir等）滿足下列條件之一，安培表選擇外接eq\o\ac(○,1)Rx真<Rx測eq\o\ac(○,2)較小電阻，eq\o\ac(○,3)Rx?Rveq\o\ac(○,4)Rx<EQ\R(RARV)反之則是內(nèi)接。滿足下列要求之一，滑動變阻器采用分壓eq\o\ac(○,1)調(diào)節(jié)范圍大eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,A)表或eq\o\ac(○,V)表從0開始調(diào)節(jié)，eq\o\ac(○,3)滑動變阻器全電阻R<EQ\F(Rx,2)（Rx為待測電阻）安培力F=BIL（B┴I）洛侖茲力f=Bυq（B┴υ）導體棒切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢E=BLυsinθ此式為通式，式中θ是B與υ的方向間的夾角，L為垂直υ方向上的投影長度，υ為切割磁感線的長度。導體棒繞其一端切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=EQ\F(1,2)BL2（L為棒長，ω為轉(zhuǎn)動角速度）線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動E=2NBLυsinωt=NBSωsinωt=2πNBSnsin2πnt=Emsinωt（N為線圈匝數(shù)，S為線圈面積，ω為角速度，n為轉(zhuǎn)速、單位是轉(zhuǎn)/秒（r/s）。上式是線圈從中性面開始計時）法拉第電磁感應定律E=NEQ\F(ΔΦ,Δt)=NSEQ\F(ΔB,Δt)=NBEQ\F(ΔS,Δt)（Φ=BS）變壓器變壓比：EQ\F(U1,U2)=EQ\F(n1,n2)變流比：EQ\F(I1,I2)=EQ\F(n2,n1)（副線圈有幾個繞組的，建議用功率不變?nèi)デ蠼猓┻h距離輸電P損=I2R=EQ\F(P2,U2)R=IΔU=EQ\F(ΔU2,R)（I為輸電線電流，U為輸送電壓，P為輸送功率，ΔU為損失電壓，R為輸電線電阻）了解，不用背感抗XL=2πfL、容抗XC=EQ\F(1,2πfC)（f為頻率，L為自感系數(shù)，C為電容，XL、XC越大表示對電流的阻礙作用越大）了解，不用背LC振蕩電路固有周期T=2πEQ\R(LC)=EQ\F(1,f)：（f為頻率）選修光的折射部分折射定律n=EQ\F(sinθ1,sinθ2)=EQ\F(c,υ)=EQ\F(λ真,λ介)（θ1為光在空中的入射角，θ2為光在介質(zhì)中的折射角，υ為介質(zhì)中的光速，λ真是真空中光的波長，λ介是介質(zhì)中的波長全反射sinC=EQ\F(1,n)(C為臨界角)雙縫干涉中條紋間距ΔX=λEQ\F(L,d)d雙縫間距，L為縫到光屏間距，λ為入射光的波長光子能量E=hν=hEQ\F(c,λ)（ν為入射光的頻率，h為普朗克常量，注意：頻率決定光子能量，光強決定光子數(shù)目）愛因斯坦光電效應方程EQ\F(1,2)mυ2=hν-W0EQ\F(1,2)mυ2為光電子最大初動能，W0為金屬的逸出功，（W0=hν0，ν0為金屬的極限頻率，同種金屬W0相同）德布羅意波波長λ=EQ\F(h,p)（h為普朗克常量，p為動量）原子發(fā)生定態(tài)躍遷時要吸收或放出光子的能量hν=hEQ\F(c,λ)=|E初-E終|C=3.0×108，質(zhì)能方程（核能計算式）ΔE=Δmc2Δm為質(zhì)量虧損、單位是kg，如果Δm用u（原子質(zhì)量單位）作單位。則直接乘931.5meV（但按931計算）完全彈性碰撞m1υ1+m2υ2=m1υ1/+m2υ2/（動量守恒）EQ\F(1,2)m1υ12+EQ\F(1,2)m2υ22=EQ\F(1,2)m1υ1/2+EQ\F(1,2)m2υ2/2可以用以上兩式子計算能量損失動量定理F合t=mvt-mv0（末動量-初動量）注意一定要規(guī)定正方向沖量I=Ft物理國際單位制（7個）物理量名稱單位名稱單位符號長度米m質(zhì)量千克kg時間秒s電流安[培]A熱力學溫度開[爾文]K物質(zhì)的量摩[爾]mol發(fā)光強度坎[德拉]cd高中物理所涉及的物理量及其單位名稱符號國際標準單位換算力學長度/距離L/S米m1km＝1000m＝104dm＝105cm＝106mm=109μm＝1012nm波長λ＝νT米m時間t秒s1年＝365天；1d＝24h；1h＝60min；1min＝60s周期T＝2π／ω秒s頻率f＝1/T赫茲Hz速度ν＝S/t米每秒m/s1m/s＝3.6km/h角速度ω=弧度／trad/s加速度a米每平方秒m/s2力F牛頓N1N＝1kg·m／s2重力G＝mg牛頓N－壓強P＝F/S帕Pa1kPa＝1000Pa功／能W＝FS焦耳J1kJ＝1000J；1J＝1N·m動能Ek＝mν2焦耳J機械能W＝Ek＋Ep勢能Ep＝mgh焦耳J功率P＝W/t＝Fν瓦特W1kW＝1000W動量P＝mνKg·m／s沖量I＝FtKg·m／s電磁電流I＝Q/t安培A1A＝1000mA＝106μA電壓/電勢差U=φA－φB伏特V1MV＝1000KV＝106V；1V＝1000mV＝106μV電阻R歐姆Ω1MΩ＝1000KΩ＝106Ω電能/電功W千瓦時/度kWh1kWh＝3.6×106J電功率P瓦特W1kW＝1000W電量/電荷Q／q庫倫C電容C＝Q/U法拉F1F＝1000mF＝106μF＝109nF＝1012pF電場力F=EqN電場強度EN／C電勢/電位φA=Ep/q伏特V電導率R西/米S/m磁感應強度B＝F/Il特斯拉T洛侖茲力f＝qνB安培力F＝BIl磁通量Φ＝BS有效韋伯Wb1Wb=1T·m2=1V·S電動勢E伏特V熱學溫度T度℃；開爾文KT（K）＝t（℃）+273熱量Q焦耳J1kJ＝1000J比熱容cJ/(kg·℃）Q=cmΔT熱值q＝Q/mJ/kg－內(nèi)能U焦耳J質(zhì)量m千克kg1t＝1000kg＝106g＝109mg＝1012μg體積V立方米m31m3＝1000dm3＝1000L＝106cm3＝106mL密度ρ＝m/Vkg/m31000kg/m3＝1g/cm3物質(zhì)的量n摩爾mol摩爾質(zhì)量Mkg/mol摩爾體積Vmm3/mol面積S平方米m21m2＝100dm2＝10000cm2光學折射率nn=sinγ/sinβ—聲音強弱分貝dB－頻率f赫茲Hz1kHz＝1000Hz重要的物理常數(shù)真空中光速、電磁波的傳播速度：c＝3×108m/s15℃空氣中聲速為340m重力與質(zhì)量的比值：g＝9.8N/kg（在不要求精確計算的前提下，g可取10N/kg）1標準大氣壓：p0＝760mmHg＝1.013×105Pa水的密度：ρ水＝1.0g/cm3＝1.0×103kg/m3水的比熱容：c水＝4.2×103J/(kg·℃)冰水混合物的溫度、冰的熔點、水的凝固點：0℃1標準大氣壓下水的沸點：1001節(jié)干電池的電壓：1.5V1節(jié)蓄電池的電壓：2V（探究題中的蓄電池一般是三節(jié)串聯(lián)，也就是6V）家庭電路電壓：220V對人體的安全電壓：不高于36V常見的物理數(shù)值（估算用）紙的厚度幾十微米頭發(fā)粗細幾十微米窗玻璃厚度幾毫米新鉛筆的長度18cm手掌寬度10cm一層樓高度3m乒乓球直徑4cm課桌面積2400cm2課本面積480cm2一元硬幣的厚度1.9mm一元硬幣的面積4.5cm2一元硬幣的直徑2.5cm一元硬幣的質(zhì)量6g課桌高度80cm課桌長度60cm學生步距50cm步行的速度1.1m/s（5km/h）自行車行駛的速度5m/s（15km/h）約10m/s礦泉水瓶容積500mL教室空氣的質(zhì)量200kg（百）熱水瓶容積2L純凈水桶的容積18.9L墨水瓶容積50mL一只雞蛋的質(zhì)量50g一本課本的質(zhì)量350g一枚郵票的質(zhì)量50mg大象的質(zhì)量2～6t雞的質(zhì)量2～2.5kg蘋果的質(zhì)量150g中學生質(zhì)量50kg中學生體重500N中學生體積50dm3站立對地面的壓強104Pa（萬）一只雞蛋的重量0.5N人的密度1.0×103kg課本對桌面壓強60～80Pa室溫20洗澡水溫45正常體溫37高燒38～42白熾燈電流0.1～0.3A物理量及其單位物理量（符號）主單位（符號）備注長度、路程（L、s）米（m）10-3km＝1m＝10dm＝102cm＝103mm＝106μ面積（S）平方米（m2）1m2＝102dm2＝104cm2體積（V）立方米（m3）1m3＝103dm3＝106cm3質(zhì)量（m）千克（kg）10-3t＝1kg＝103g＝10時間（t）秒（s）1h＝60min＝3600s攝氏溫度（t）攝氏度（℃）速度（v）米每秒（m/s）定義式：1m/s＝3.6km/h密度（ρ）千克每立方米（kg/m3）定義式：1g/cm3＝103kg力（F）、重力（G）牛頓（N）G＝mg壓強（p）帕斯卡（Pa）定義式：功（W）焦耳（J）定義式：W＝Fs功率（P）瓦特（W）定義式：聲強級分貝（dB）只需了解不同分貝的聲音對人影響不同，不用掌握熱量（Q）焦耳（J）所有能量的單位都是焦耳比熱容（c）焦耳每千克攝氏度（J/(kg·℃)）比熱容是物體本身的一種性質(zhì)熱值（q）焦每千克（J/kg）焦每立方米（J/m3）具體情況請具體對待電量（Q）庫侖（C）不要求掌握電流（I）安培（A）定義式：1A＝103mA電壓（U）伏特（V）10-3kV＝1V＝103mV電阻（R）歐姆（Ω）10-6MΩ＝10-3kΩ＝1Ω電功（W）焦耳（J）千瓦時（kW·h）1kW·h＝3.6×106J電功率（P）瓦特（W）定義式：1kW＝103W頻率（f）赫茲（Hz）1MHz＝103kHz＝106Hz物理公式名稱公式備注重力G＝mg速度單位有兩種：m/s、m、skm/h、km、h密度ρ是物體本身的性質(zhì)，它不與m成正比，不與V成反比單位有兩種：g/cm3、g、cm3kg/m3、kg、m3壓強“萬能公式”液體壓強p＝ρgh僅用于液體阿基米德原理F?。紾排＝ρ液gV排“萬能公式”浮力的計算①F?。紽向上－F向下②F浮＝G－F拉③F?。紾排＝ρ液gV排④F浮＝G①定義式②示數(shù)法，一般用彈簧測力計配合③阿基米德原理④僅用于漂浮和懸浮物體浮沉條件上?。篎?。綠、ρ液＞ρ物下沉：F浮＜G、ρ液＜ρ物懸?。篎?。紾、ρ液＝ρ物漂?。篎?。紾、ρ液＞ρ物漂浮物體只浸入一部分，其余情況是全部浸入（浸沒）杠桿平衡條件F1l1＝F2單位要統(tǒng)一功W＝Fs[W＝Pt]千瓦時是電學單位，不能用于力學功率[P＝Fv]第二個公式由P＝W/t、W＝Fs、v＝s/t推導而來機械效率η＜1熱量計算Q吸＝cm（t－t0）Q放＝cm（t0－t）Q放＝qm＝qV注意是“升高到t℃”還是“升高了t℃”，后者的公式是Q＝cmΔt熱平衡方程Q吸＝Q放無熱損失（或不考慮熱損失）時適用電磁波c＝λfc＝3×108透鏡焦度（無需掌握）Φ＝1/ff是透鏡的焦距。Φ乘以100的數(shù)值是眼睛的度數(shù)。近視鏡（凹透鏡）的度數(shù)是負數(shù)，遠視鏡（凸透鏡）的度數(shù)是正數(shù)。電流歐姆定律必須是同一導體在同一時刻的物理量該公式在電動機（轉(zhuǎn)動的線圈）、超導體中不適用電壓[U＝IR]電阻[]電阻是導體本身的一種性質(zhì)，與U、I無關電功[W＝UIt＝I2Rt＝][W＝Pt]研究時抓住不變的量電功率P＝UI[P＝I2R＝]研究時抓住不變的量焦耳定律Q＝I2Rt[Q＝W＝UIt＝＝Pt]①“萬能公式”②只能用于純電阻電路串聯(lián)電路特點研究時抓住電流相等的特點并聯(lián)電路特點研究時抓住電壓相等的特點做計算題的注意事項：必須寫“解：”，必須有公式和計算過程，必須下結論（“∴……”或“答：……”）。讀題時注意思考各物理量之間的關系，并且思考應該使用什么樣的公式。

電學題要做電路分析，力學題要做受力分析。上面沒有加括號的公式都可以直接使用，其他公式必須先推導才能使用（“由得U＝IR＝……”）。絕大多數(shù)公式的單位都是已經(jīng)確定的（國際主單位）。上面有三個公式可以使用兩種單位。杠桿平衡條件可以不使用主單位，但是必須使用統(tǒng)一的單位。代入時數(shù)的順序不能顛倒。數(shù)字后面必須帶單位，只有倍數(shù)、比例、機械效率除外。對于有很多“0”的數(shù)字，最好用科學計數(shù)法。用kg/m3作為密度單位時，必須寫成“△×103kg/m3”（固體、液體）和“△kg/m3”。注意g的取值。最終的計算結果不能寫成分數(shù)。對于除不開的數(shù)，一般保留兩位小數(shù)（不要寫約等于“≈”）。解答一道題的不同部分時，最好標清題號。這是對自己、對評卷老師都有常數(shù)精確值粗略值應用真空中