2023年2月28日發(fā)(作者：湖南襄陽)一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)（1）------直線運(yùn)動(dòng)
1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速度V平=S/t （定義式） 2.有用推論Vt^2 –Vo^2=2as
3.中間時(shí)刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a>0；反向則a<0
8.實(shí)驗(yàn)用推論ΔS=aT^2 ΔS為相鄰連續(xù)相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差
9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s
時(shí)間(t):秒(s) 位移(S):米（m） 路程:米 速度單位換算：1m/s=3.6Km/h
注：(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是決定式。(4)其它相關(guān)內(nèi)容：質(zhì)點(diǎn)/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 自由落體
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2（從Vo位置向下計(jì)算） 4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，遵循勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下。
3) 豎直上拋
1.位移S=Vot- gt^2/2 2.末速度Vt= Vo- gt （g=9.8≈10m/s2 ）
3.有用推論Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g (拋出點(diǎn)算起)
5.往返時(shí)間t=2Vo/g （從拋出落回原位置的時(shí)間）
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以向上為正方向，加速度取負(fù)值。(2)分段處理：向上為勻減速運(yùn)動(dòng)，向下為自由落體運(yùn)動(dòng)，具有對(duì)稱性。(3)上升與下落過程具有對(duì)稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。
二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)（2）----曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力
1)平拋運(yùn)動(dòng)
1.水平方向速度Vx= Vo 2.豎直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx= Vot 4.豎直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,
位移方向與水平夾角α: tgα=Sy/Sx＝gt/2Vo
注：(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，通?？煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關(guān)。（3）θ與β的關(guān)系為tgβ＝2tgα 。（4）在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵。(5)曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度，當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1.線速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
5.周期與頻率T=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系V=ωR
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn (此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位：
弧長(S):米(m) 角度(Φ)：弧度（rad） 頻率（f）：赫（Hz）
周期（T）：秒（s） 轉(zhuǎn)速（n）：r/s 半徑(R):米（m） 線速度（V）：m/s
角速度（ω）：rad/s 向心加速度：m/s2
注：（1）向心力可以由具體某個(gè)力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直。（2）做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動(dòng)能保持不變，但動(dòng)量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān))
2.萬有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天體半徑(m)
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等。(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空，運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同。(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9Km/S。
機(jī)械能
1.功
(1)做功的兩個(gè)條件: 作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是標(biāo)量 功的單位:焦耳(J)
1J=1N*m
當(dāng) 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是動(dòng)力
當(dāng) a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
當(dāng) 派/2<= a <派 W<0 F做負(fù)功 F是阻力
(3)總功的求法:
W總=W1+W2+W3……Wn
W總=F合Scosa
2.功率
(1) 定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值.
P=W/t 功率是標(biāo)量 功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一個(gè)表達(dá)式: P=Fvcosa
當(dāng)F與v方向相同時(shí), P=Fv. (此時(shí)cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時(shí)功率
1)平均功率: 當(dāng)v為平均速度時(shí)
2)瞬時(shí)功率: 當(dāng)v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度
(3) 額定功率: 指機(jī)器正常工作時(shí)最大輸出功率
實(shí)際功率: 指機(jī)器在實(shí)際工作中的輸出功率
正常工作時(shí): 實(shí)際功率≤額定功率
(4) 機(jī)車運(yùn)動(dòng)問題(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛頓第二定律得)
汽車啟動(dòng)有兩種模式
1) 汽車以恒定功率啟動(dòng) (a在減小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當(dāng)F減小=f時(shí) v此時(shí)有最大值
2) 汽車以恒定加速度前進(jìn)(a開始恒定,在逐漸減小到0)
a恒定 F不變(F=ma+f) V在增加 P實(shí)逐漸增加最大
此時(shí)的P為額定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當(dāng)F減小=f時(shí) v此時(shí)有最
大值
3.功和能
(1) 功和能的關(guān)系: 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程
功是能量轉(zhuǎn)化的量度
(2) 功和能的區(qū)別: 能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的物理量,即過程量
功是物體狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量,即狀態(tài)量
這是功和能的根本區(qū)別.
4.動(dòng)能.動(dòng)能定理
(1) 動(dòng)能定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量. 用Ek表示
表達(dá)式 Ek=1/2mv^2 能是標(biāo)量 也是過程量
單位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J
(2) 動(dòng)能定理內(nèi)容:合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化
表達(dá)式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
適用范圍:恒力做功,變力做功,分段做功,全程做功
5.重力勢(shì)能
(1) 定義:物體由于被舉高而具有的能量. 用Ep表示
表達(dá)式 Ep=mgh 是標(biāo)量 單位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系
W重=－ΔEp
重力勢(shì)能的變化由重力做功來量度
(3) 重力做功的特點(diǎn):只和初末位置有關(guān),跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)
重力勢(shì)能是相對(duì)性的,和參考平面有關(guān),一般以地面為參考平面
重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的,和參考平面無關(guān)
(4) 彈性勢(shì)能:物體由于形變而具有的能量
彈性勢(shì)能存在于發(fā)生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關(guān)
彈性勢(shì)能的變化由彈力做功來量度
6.機(jī)械能守恒定律
(1) 機(jī)械能:動(dòng)能,重力勢(shì)能,彈性勢(shì)能的總稱
總機(jī)械能:E=Ek+Ep 是標(biāo)量 也具有相對(duì)性
機(jī)械能的變化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化
(2) 機(jī)械能守恒定律: 只有重力做功的情況下,物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能保持不變
表達(dá)式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立條件:只有重力做功
回答者： 煮酒彈劍愛老莊 - 高級(jí)經(jīng)理 六級(jí) 1-28 20:51
高中物理公式,規(guī)律匯編表
一,力學(xué)
胡克定律: F = kx (x為伸長量或壓縮量;k為勁度系數(shù),只與彈簧的原長,粗細(xì)和材料有關(guān))
重力: G = mg (g隨離地面高度,緯度,地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化;重力約等于地面上物體受到的地球引力)
3 ,求F,的合力:利用平行四邊形定則.
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-F2 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.
4,兩個(gè)平衡條件:
共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,所受合外力為零.
F合=0 或 : Fx合=0 Fy合=0
推論:[1]非平行的三個(gè)力作用于物體而平衡,則這三個(gè)力一定共點(diǎn).
[2]三個(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡,其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力一定等值反向
(2 )有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件:力矩代數(shù)和為零.(只要求了解)
力矩:M=FL (L為力臂,是轉(zhuǎn)動(dòng)軸到力的作用線的垂直距離)
5,摩擦力的公式:
(1) 滑動(dòng)摩擦力: f= FN
說明 : ① FN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
② 為滑動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)快慢以及正壓力N無關(guān).
(2) 靜摩擦力:其大小與其他力有關(guān), 由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,不與正壓力成正比.
大小范圍: O f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.
b,摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功.
c,摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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.
6, 浮力: F= gV (注意單位)
7, 萬有引力: F=G
適用條件:兩質(zhì)點(diǎn)間的引力(或可以看作質(zhì)點(diǎn),如兩個(gè)均勻球體).
G為萬有引力恒量,由卡文迪許用扭秤裝置首先測(cè)量出.
在天體上的應(yīng)用:(M--天體質(zhì)量 ,m—衛(wèi)星質(zhì)量, R--天體半徑 ,g--天體表面重力加速度,h—衛(wèi)星到天體表面的高度)
a ,萬有引力=向心力
G
b,在地球表面附近,重力=萬有引力
mg = G g = G
第一宇宙速度
mg = m V=
8, 庫侖力:F=K (適用條件:真空中,兩點(diǎn)電荷之間的作用力)
電場(chǎng)力:F=Eq (F 與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可以相同,也可以相反)
10,磁場(chǎng)力:
洛侖茲力:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力.
公式:f=qVB (BV) 方向--左手定則
安培力 : 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力.
公式:F= BIL (BI) 方向--左手定則
11,牛頓第二定律: F合 = ma 或者 Fx = m ax Fy = m ay
適用范圍:宏觀,低速物體
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
12,勻變速直線運(yùn)動(dòng):
基本規(guī)律: Vt = V0 + a t S = vo t +a t2
幾個(gè)重要推論:
(1) Vt2 - V02 = 2as (勻加速直線運(yùn)動(dòng):a為正值 勻減速直線運(yùn)動(dòng):a為正值)
(2) A B段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度:
Vt/ 2 == (3) AB段位移中點(diǎn)的即時(shí)速度:
Vs/2 =
勻速:Vt/2 =Vs/2 ; 勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng):Vt/2 初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在1s ,2s,3s……ns內(nèi)的位移之比為12:22:32……n2; 在第1s 內(nèi),第 2s內(nèi),第3s內(nèi)……第ns內(nèi)的位移之比為1:3:5…… (2n-1); 在第1米內(nèi),第2米內(nèi),第3米內(nèi)……第n米內(nèi)的時(shí)間之比為1:: ……(
初速無論是否為零,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在連續(xù)相鄰的相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù):s = aT2 (a--勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 T--每個(gè)時(shí)間間隔的時(shí)間)
豎直上拋運(yùn)動(dòng): 上升過程是勻減速直線運(yùn)動(dòng),下落過程是勻加速直線運(yùn)動(dòng).全過程是初速度為VO,加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng).
上升最大高度: H =
(2) 上升的時(shí)間: t=
(3) 上升,下落經(jīng)過同一位置時(shí)的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升,下落經(jīng)過同一段位移的時(shí)間相等. 從拋出到落回原位置的時(shí)間:t =
(5)適用全過程的公式: S = Vo t --g t2 Vt = Vo-g t
Vt2 -Vo2 = -
定律:U = Q + W
符號(hào)法則:外界對(duì)物體做功,W為"+".物體對(duì)外做功,W為"-";
物體從外界吸熱,Q為"+";物體對(duì)外界放熱,Q為"-".
物體內(nèi)能增量U是取"+";物體內(nèi)能減少,U取"-".
2 ,熱力學(xué)第二定律:
表述一:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化.
表述二:不可能從單一的熱源吸收熱量并把它全部用來對(duì)外做功,而不引起其他變化.
表述三:第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的.
3,理想氣體狀態(tài)方程:
(1)適用條件:一定質(zhì)量的理想氣體,三個(gè)狀態(tài)參量同時(shí)發(fā)生變化.
(2) 公式: 恒量
4,熱力學(xué)溫度:T = t + 273 單位:開(K)
(絕對(duì)零度是低溫的極限,不可能達(dá)到)
三,電磁學(xué)
(一)直流電路
1,電流的定義: I = (微觀表示: I=nesv,n為單位體積內(nèi)的電荷數(shù))
2,電阻定律: R=ρ (電阻率ρ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))
3,電阻串聯(lián),并聯(lián):
串聯(lián):R=R1+R2+R3 +……+Rn
并聯(lián): 兩個(gè)電阻并聯(lián): R=
4,歐姆定律:(1)部分電路歐姆定律: U=IR
(2)閉合電路歐姆定律:I =
路端電壓: U = -I r= IR
電源輸出功率: = Iε-Ir =
電源熱功率:
電源效率: = =
(3)電功和電功率:
電功:W=IUt 電熱:Q= 電功率 :P=IU
對(duì)于純電阻電路: W=IUt= P=IU =
對(duì)于非純電阻電路: W=Iut P=IU
(4)電池組的串聯(lián):每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)為`內(nèi)阻為,n節(jié)電池串聯(lián)時(shí):
電動(dòng)勢(shì):ε=n 內(nèi)阻:r=n
(二)電場(chǎng)
1,電場(chǎng)的力的性質(zhì):
電場(chǎng)強(qiáng)度:(定義式) E = (q 為試探電荷,場(chǎng)強(qiáng)的大小與q無關(guān))
點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng): E = (注意場(chǎng)強(qiáng)的矢量性)
2,電場(chǎng)的能的性質(zhì):
電勢(shì)差: U = (或 W = U q )
UAB = φA - φB
電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:U = - W
3,勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)跟電勢(shì)差的關(guān)系: E = (d 為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離)
4,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng):
鈾? Uq =mv2
②偏轉(zhuǎn):運(yùn)動(dòng)分解: x= vo t ; vx = vo ; y =a t2 ; vy= a t
a =
(三)磁場(chǎng)
幾種典型的磁場(chǎng):通電直導(dǎo)線,通電螺線管,環(huán)形電流,地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)分布.
磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定則判定;若B‖I,則力的大小為零)
磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用(洛侖茲力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定則判定,但四指必須指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向;若B‖v,則力的大小為零)
帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng):當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),洛侖茲力提供向心力,帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).即: qvB =
可得: r = , T = (確定圓心和半徑是關(guān)鍵)
(四)電磁感應(yīng)
1,感應(yīng)電流的方向判定:①導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線:右手定則;②磁通量發(fā)生變化:楞次定律.
2,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小:① E = BLV (要求L垂直于B,V,否則要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用于計(jì)算瞬時(shí)值,②式常用于計(jì)算平均值)
(五)交變電流
1,交變電流的產(chǎn)生:線圈在磁場(chǎng)中
勻速轉(zhuǎn)動(dòng),若線圈從中性面(線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直)開始轉(zhuǎn)動(dòng),其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為:e = Em sinωt ,其中 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值:Em = nBSω .
2 ,正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I =
(有效值用于計(jì)算電流做功,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量等;而計(jì)算通過導(dǎo)體的電荷量要用交流的平均值)
3 ,電感和電容對(duì)交流的影響:
電感:通直流,阻交流;通低頻,阻高頻
電容:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻
電阻:交,直流都能通過,且都有阻礙
4,變壓器原理(理想變壓器):
①電壓: ② 功率:P1 = P2
③ 電流:如果只有一個(gè)副線圈 : ;
若有多個(gè)副線圈:n1I1= n2I2 + n3I3
電磁振蕩(LC回路)的周期:T = 2π
四,光學(xué)
1,光的折射定律:n =
介質(zhì)的折射率:n =
2,全反射的條件:①光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);②入射角大于或等于臨界角. 臨界角C: sin C =
3,雙縫干涉的規(guī)律:
①路程差ΔS = (n=0,1,2,3--) 明條紋
(2n+1) (n=0,1,2,3--) 暗條紋
相鄰的兩條明條紋(或暗條紋)間的距離:ΔX =
4,光子的能量: E = hυ = h ( 其中h 為普朗克常量,等于6.63×10-34Js, υ為光的頻率) (光子的能量也可寫成: E = m c2 )
(愛因斯坦)光電效應(yīng)方程: Ek = hυ - W (其中Ek為光電子的最大初動(dòng)能,W為金屬的逸出功,與金屬的種類有關(guān))
5,物質(zhì)波的波長: = (其中h 為普朗克常量,p 為物體的動(dòng)量)
五,原子和原子核
氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu).
原子在兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)發(fā)射(或吸收光子):
hυ = E m - E n
核能:核反應(yīng)過程中放出的能量.
質(zhì)能方程: E = m C2 核反應(yīng)釋放核能:ΔE = Δm C2
