

高中物理公式有哪些

2018-11-02

文/冯庆

专题:高中高中物理物理公式哪些物理公式

很多同学想知道高中涉及到的物理公式都有哪些，下面新高三小编为大家整理了相关公式，以供有需要的同学参考。

高中物理公式整理

一、质点的运动(1)------直线运动

1)匀变速直线运动

1.平均速度V平=s/t(定义式)

2.有用推论Vt2-Vo2=2as

3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2

2.末速度Vt=Vo+at

5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2

6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}

2)自由落体运动

1.初速度Vo=0

2.末速度Vt=gt

3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)

3.推论Vt2=2gh

3)竖直上抛运动

1.位移s=Vot-gt2/2

2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs

3.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)

5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力

1)平抛运动

1.水平方向速度:Vx=Vo

2.竖直方向速度:Vy=gt

3.水平方向位移:x=Vot

4.竖直方向位移:y=gt2/2

5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2

合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

7.合位移:s=(x2+y2)1/2,

位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo

8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

2)匀速圆周运动

1.线速度V=s/t=2πr/T

2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r

4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

5.周期与频率:T=1/f

6.角速度与线速度的关系:V=ωr

7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

3)万有引力

1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)}

2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2，方向在它们的连线上)

3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m)，M:天体质量(kg)}

4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径}

三、力(常见的力、力的合成与分解)

1)常见的力

1.重力G=mg (方向竖直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近)

2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向，k:劲度系数(N/m)，x:形变量(m)}

3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反，μ:摩擦因数，FN:正压力(N)}

4.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)

5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)

2)力的合成与分解

1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2，反向:F=F1-F2 (F1>F2)

2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

四、动力学(运动和力)

1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性，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.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

3.牛顿第三运动定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用:反冲运动}

4.共点力的平衡F合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理}

5.超重:FN>G，失重:FN<G {加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重}

五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)

1.简谐振动F=-kx {F:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示F的方向与x始终反向}

2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件:摆角θ<100;l>>r}

3.受迫振动频率特点:f=f驱动力

4.发生共振条件:f驱动力=f固，A=max，共振的防止和应用〔见第一册P175〕

六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

1.动量:p=mv {p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同}

2.冲量:I=Ft {I:冲量(N•s)，F:恒力(N)，t:力的作用时间(s)，方向由F决定}

3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式}

4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v

七、功和能(功是能量转化的量度)

1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角}

2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)}

5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)}

6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}

7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V)，I:电路电流(A)}

9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)}

10.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

11.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}

12.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

13.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

八、分子动理论、能量守恒定律

1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

2.分子间的引力和斥力

(1)r<r0，f引<f斥，F分子力表现为斥力

(2)r=r0，f引=f斥，F分子力=0，E分子势能=Emin(最小值)

(3)r>r0，f引>f斥，F分子力表现为引力

(4)r>10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0

3.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)

九、气体的性质

1.气体的状态参量:

温度:宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)}

体积V:气体分子所能占据的空间，单位换算:1m3=103L=106mL

压强p:单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)

2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大

3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)}

十、电场

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引}

3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q:检验电荷的电量(C)}

4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m)，Q:源电荷的电量}

5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)}

6.电场力:F=qE {F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)}

7.电势与电势差:UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)}

10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}

11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)

12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)}

13.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2

14.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)

十一、恒定电流

1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)}

2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)}

3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)}

4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外

{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)}

5.电功与电功率:W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)}

6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)}

7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE，P出=IU，η=P出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η:电源效率}

9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)

电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3

功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+

10.欧姆表测电阻

(1)电路组成

(2)测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig=E/(r+Rg+Ro),接入被测电阻Rx后通过电表的电流为:Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx);由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小.

(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。

(4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

11.伏安法测电阻

电流表内接法: 电压表示数:U=UR+UA

电流表外接法:电流表示数:I=IR+IV

12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

限流接法

电压调节范围小,电路简单,功耗小,便于调节电压的选择条件Rp>Rx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大,便于调节电压的选择条件Rp<Rx

十二、磁场

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T=1N/A•m

2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}

3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)}

4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):

(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0

(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。

十三、电磁感应

1.[感应电动势的大小计算公式]

1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律，E:感应电动势(V)，n:感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}

2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}

3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}

4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)}

2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}

3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}

4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，∆t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}

十四、交变电流(正弦式交变电流)

1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)

2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总