高中物理公式合集(三)

高中物理公式合集（三）七、功和能（功是能量轉(zhuǎn)化的量度）1.功：W＝Fscosα（定義式）｛W:功(J)，F(xiàn):恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s間的夾角｝2.重力做功：Wab＝mghab{m:物體的質(zhì)量，g＝9.8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差(hab＝ha-hb)}3.電場力做功：Wab＝qUab｛q:電量（C），Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab＝φa－φb｝4.電功：W＝UIt（普適式）｛U：電壓（V），I:電流(A)，t:通電時間(s)｝5.功率：P＝W/t(定義式)｛P:功率[瓦(W)]，W:t時間內(nèi)所做的功(J)，t:做功所用時間(s)｝6.汽車牽引力的功率：P＝Fv；P平＝Fv平{P:瞬時功率，P平:平均功率}7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax＝P額/f)8.電功率：P＝UI(普適式)｛U：電路電壓(V)，I：電路電流(A)｝9.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:電熱(J)，I:電流強度(A)，R:電阻值(Ω)，t:通電時間(s)｝10.純電阻電路中I＝U/R；P＝UI＝U2/R＝I2R；Q＝W＝UIt＝U2t/R＝I2Rt11.動能：Ek＝mv2/2｛Ek:動能(J)，m：物體質(zhì)量(kg)，v:物體瞬時速度(m/s)｝12.重力勢能：EP＝mgh｛EP:重力勢能(J)，g:重力加速度，h:豎直高度(m)(從零勢能面起)｝13.電勢能：EA＝qφA｛EA:帶電體在A點的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)｝14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加)：W合＝mvt2/2-mvo2/2或W合＝ΔEK｛W合:外力對物體做的總功，ΔEK:動能變化ΔEK＝(mvt2/2-mvo2/2)｝15.機械能守恒定律：ΔE＝0或EK1+EP1＝EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1＝mv22/2+mgh216.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG＝-ΔEP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少；(2)O0≤α<90O做正功；90O<α≤180O做負功；α＝90o不做功(力的方向與位移（速度）方向垂直時該力不做功)；(3)重力（彈力、電場力、分子力）做正功，則重力（彈性、電、分子）勢能減少(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關（見2、3兩式）；(5)機械能守恒成立條件：除重力（彈力）外其它力不做功，只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化；(6)能的其它單位換算:1kWh(度)＝3.6×106J，1eV＝1.60×10-19J；(7)彈簧彈性勢能E＝kx2/2，與勁度系數(shù)和形變量有關。八、分子動理論、能量守恒定律1.阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023/mol；分子直徑數(shù)量級10-10米2.油膜法測分子直徑d＝V/s｛V:單分子油膜的體積(m3)，S:油膜表面積(m)2｝3.分子動理論內(nèi)容：物質(zhì)是由大量分子組成的；大量分子做無規(guī)則的熱運動；分子間存在相互作用力。4.分子間的引力和斥力(1)r<r0，f引<f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為斥力(2)r＝r0，f引＝f斥，F(xiàn)分子力＝0，E分子勢能＝Emin(最小值)(3)r>r0，f引>f斥，F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力(4)r>10r0，f引＝f斥≈0，F(xiàn)分子力≈0，E分子勢能≈05.熱力學第一定律W+Q＝ΔU｛(做功和熱傳遞，這兩種改變物體內(nèi)能的方式，在效果上是等效的)，W:外界對物體做的正功(J)，Q:物體吸收的熱量(J)，ΔU:增加的內(nèi)能(J)，涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕｝6.熱力學第二定律克氏表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變化（熱傳導的方向性）；開氏表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其它變化（機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性）｛涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕｝7.熱力學第三定律：熱力學零度不可達到｛宇宙溫度下限：－273.15攝氏度（熱力學零度）｝注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小，布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈；(2)溫度是分子平均動能的標志；(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快；(4)分子力做正功，分子勢能減小,在r0處F引＝F斥且分子勢能最??；(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0；溫度升高，內(nèi)能增大ΔU>0；吸收熱量，Q>0(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和，對于理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零；(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時，分子間的距離；(8)其它相關內(nèi)容：能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見第二冊P41〕/能源的開發(fā)與利用、環(huán)?！惨姷诙訮47〕/物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。九、氣體的性質(zhì)1.氣體的狀態(tài)參量：溫度：宏觀上，物體的冷熱程度；微觀上，物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標志，熱力學溫度與攝氏溫度關系：T＝t+273｛T:熱力學溫度(K)，t:攝氏溫度(℃)｝體積V：氣體分子所能占據(jù)的空間，單位換算：1m3＝103L＝106mL壓強p：單位面積上，大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，標準大氣壓：1atm＝1.013×105Pa＝1900pxHg(1Pa＝1N/m2)2.氣體分子運動的特點：分子間空隙大；除了碰撞的瞬間外，相互作用力微弱；分子運動速率很大3.理想氣體的狀態(tài)方程：p1V1/T1＝p2V2/T2｛PV/T＝恒量，T為熱力學溫度(K)｝注:(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質(zhì)的量有關；(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體，使用公式時要注意溫度的單位，t為攝氏溫度(℃)，而T為熱力學溫度(K)。十、電場1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e＝1.60×10-19C）；帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍2.庫侖定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:點電荷間的作用力(N)，k:靜電力常量k＝9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:兩點電荷的電量(C)，r:兩點電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引｝3.電場強度：E＝F/q（定義式、計算式)｛E:電場強度(N/C)，是矢量（電場的疊加原理），q：檢驗電荷的電量(C)｝4.真空點（源）電荷形成的電場E＝kQ/r2｛r：源電荷到該位置的距離（m），Q：源電荷的電量｝5.勻強電場的場強E＝UAB/d｛UAB:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強方向的距離(m)｝6.電場力：F＝qE｛F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強度(N/C)｝7.電勢與電勢差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q8.電場力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)｝9.電勢能：EA＝qφA｛EA:帶電體在A點的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點的電勢(V)｝10.電勢能的變化ΔEAB＝EB-EA｛帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值｝11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB(電勢能的增量等于電場力做功的負值)12.電容C＝Q/U(定義式,計算式)｛C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V)｝13.平行板電容器的電容C＝εS/4πkd（S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數(shù)）常見電容器〔見第二冊P111〕14.帶電粒子在電場中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/215.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)類平垂直電場方向:勻速直線運動L＝Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E＝U/d)拋運動平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分；(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直；(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98]；(4)電場強度（矢量）與電勢（標量）均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關；(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面，導體內(nèi)部合場強為零,導體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面；(6)電容單位換算：1F＝106μF＝1012PF；(7）電子伏(eV)是能量的單位,1eV＝1.60×10-19J；(8)其它相關內(nèi)容：靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。十一、恒定電流1.電流強度：I＝q/t｛I:電流強度(A），q:在時間t內(nèi)通過導體橫載面的電量(C），t:時間(s）｝2.歐姆定律：I＝U/R｛I:導體電流強度(A)，U:導體兩端電壓(V)，R:導體阻值(Ω)｝3.電阻、電阻定律：R＝ρL/S｛ρ:電阻率(Ω?m)，L:導體的長度(m)，S:導體橫截面積(m2)｝4.閉合電路歐姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U內(nèi)+U外｛I:電路中的總電流(A)，E:電源電動勢(V)，R:外電路電阻(Ω)，r:電源內(nèi)阻(Ω)｝5.電功與電功率：W＝UIt，P＝UI｛W:電功(J)，U:電壓(V)，I:電流(A)，t:時間(s)，P:電功率(W)｝6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:電熱(J)，I:通過導體的電流(A)，R:導體的電阻值(Ω)，t:通電時間(s)｝7.純電阻電路中:由于I＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R8