高中物理公式大全全集十机械波
十、机械波
一、知识网络
二、画龙点睛
概念
1、机械波
(1)机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波。
(2) 机械波的产生条件：
①波源：引起介质振动的质点或物体
②介质：传播机械振动的物质
(3)机械波形成的原因：是介质内部各质点间存在着相互作用的弹力，各质点依次被带动。
(4)机械波的特点和实质
①机械波的传播特点
a．前面的质点领先，后面的质点紧跟；
b．介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移；
c．波中各质点振动的频率都相同；
d．振动是波动的形成原因，波动是振动的传播；
e．在均匀介质中波是匀速传播的。
②机械波的实质
a．传播振动的一种形式；
b．传递能量的一种方式。
(5)机械波的基本类型：横波和纵波
①横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。
表现形式：其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷。横波表现
为凹凸相间的波形。
实例：沿绳传播的波、迎风飘扬的红旗等为横波。
②纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。
表现形式其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。纵波表
现为疏密相间的波形。
实例：沿弹簧传播的波、声波等为纵波。
2、波的图象
(1)波的图象的建立
①横坐标轴和纵坐标轴的含意义
横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置；纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。
从形式上区分振动图象和波动图象，就看横坐标。
②图象的建立：在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象。
(2)波的图象的特点
①横波的图象特点
横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形状相似。波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值。波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。
在横波的情况下，振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，就是波的图象，能直观地表示出波形。波的图象有时也称波形图或波形曲线。
②纵波的图象特点
在纵波中，如果规定位移的方向与波的传播方向一致时取正值，位移的方向与波的传播方向相反时取负值，同样可以作出纵波的图象。
纵波的图象与纵波的“形状”并无相同之处。
(3)波的图象的物理意义
波的图象表示在波的传播过程中各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的位移，或表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的情况。
(5)简谐波 ①简谐波
波源做简谐运动时，介质中的各个质点随着做简谐运动，所形成的波就是简谐波。 ②简谐波的特点
简谐波的图象──波形曲线是正弦(或余弦曲线)。 简谐波是一种最简单、最基本的波。
3、质点的振动方向、波的传播方向与波形之间的关系
根据“前面的质点领先，后面的质点紧跟”这一原则，结合波的传播方向与波形，可判断各质点在某时刻的振动方向。 如右图所示，a 、b 两点相比较，a 点是前面的质点，b
点是后面的质点。图示时刻a 点的正向位移比b 点的正向位移大，可知b 点向上振动。找出a 点前面的质点，同理可知a 点也向上振动。
总结：
①波峰、波谷点瞬时静止，波峰点下一时刻向下振动，波谷点下一时刻向上振动； ②在波峰与波谷间质点的振动方向一致，在波峰(或波谷)的两侧质点的振动方向相反。 ③某一时刻的波形、波的传播方向与质点的振动方向称之为波的三要素，三者之间相互制约。
④简捷判断法则：“逆向上下坡”、“同侧法则”、“班主任来了”、“三角形法则”等。 三角形法则简介：
如图所示，假设波沿x 轴正方向传播，根据波的特点可知：MN 曲线上各质点振动方向向上（M 、N 除外），用带箭
头的CA 表示，NQ 曲线上各质点振动方向向下，用带箭头的BC 表示，A →B 表示波的传播方向。易见，有向线段AB 、
BC 、CA 刚好构成一个带箭头，且首尾相连的封闭三角形。
例题：一列波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中a 、b 、c 、d 四点在此时刻具有相同运动方向的是( )
A ．a 和c
B ．b 和c
C ．a 和d
D ．b 和d (答案：B 、C) 4、波的图象的变化情况 (1)振动描点作图法 依据在波的传播过程中质点上下振动而不随波迁移的特点，在正弦(或余弦)波中找出波峰(或波谷
)及邻近的平衡位置，根据质点的振动方向，让它们同时振动到所求时刻，然后根据波的连续性和周期性，即可画出所求的波形图线。 (2)波形平移法
将某一时刻的波的图象沿波的传播方向移动一段距离Δx ＝v·Δt ，就得到t ＋Δt
时刻的波形图象。
将波形沿着波的传播方向的反方向移动一段距离Δx ＝v·Δt ，就可以得到t －Δt 时刻的波形图。
若Δt ＞T ，根据波的周期性，只需平移Δx ＝v(Δt －nT)即可。波形平移后，根据波的连续性和周期性，将缺少的部分补上或将多余的部分去掉。 5、波长、波速、频率
(1)波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波长。 波长的物理实质是相距一个（或整数个）波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相等，而且振动速度的大小和方向也相同，它们的振动步调一致。波长反映了波的空间周期性。
⑵频率：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是相同的，它们都等于波源的振动周期(或频率)，这个周期(或频率)也叫做波的周期(或频率)。
波的频率仅由波源决定，与介质无关。波的周期和频率反映了波的时间周期性。 ⑷波速
①波速：振动在介质中传播的速度，叫做波速。
②公式 v ＝Δx Δt ＝λ
T
v ＝λf
③决定波速的因素
①波速由介质本身的性质决定，同一列波在不同的介质中传播时波速可以不同，波长可以不同，但波从一种介质进入另种介质时频率不变。
②波速还与波的类型有关
⑷关于波长、频率和波速之间关系的应用
总结：在解决波的图象问题时，一定要抓住“双向性”和“周期性”。 例题：一列波由一种介质进入另一种介质中继续传播，则( )
A ．传播方向一定改变
B ．其频率不变
C ．如波速增大，频率也会增大
D ．如波长变小，频率也会变小
解析：正确答案是B 。
因为频率是由波源决定的，与介质及波速无关，因v ＝λf ，f 不变，λ会随v 成正比例变化，波由一种介质垂直于界面进入另一种介质，波速的大小会变，但方向却不变。
例题：如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5 s 后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期T 大于0.5 s 。
a ．如果波是向左传播的，波速是多大？波的周期是多大？
b ．如果波是向右传播的，波速是多大？波的周期又是多大？
解析：a
形向左移动了14个波长，又因为λ＝24 cm ，所以Δx ＝1
4λ＝6 cm ＝0.06 m 。由此可求出波速
为：v ＝
Δx
Δt
＝0.12m/s
波的周期为：
T ＝λ
v
＝2.00s
b ．如果波是向右传播的，从图可以看出：虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了34个波长，所以Δx ＝3
4λ＝0.18 m 。由此可求出波速为：v ＝Δx Δt
＝0.36m/s
波的周期为：T ＝λ
v
＝0.67s
例题：如图所示，一列机械波沿直线ab 向右传播ab ＝2 m ，a 、b 两点的振动情况如图，下列说法正确的是( )
A ．波速可能是2
43m/s
B ．波长可能是8
3m
C ．波速可能大于2
3
m/s
D ．波长可能大于8
3
m
解析：考虑t ＝0时刻、质点a 在波谷，质点b 在平衡位置且向y 轴正方向运动，又波由a 传向b ，则可描绘出a 、b 之间最简的波形图为：
又由图可知
λ满足：3
4
λ＋n λ＝2 (n ＝0,1,2……)
由此可得
a b
λ＝84n ＋3
m
由此可知波长不可能大于83m ，(由振动图象知T ＝4s ，对应的波速也不可能大于2
3m/s)，
当n ＝0时，λ＝83m ；当n ＝10时，λ＝8
43
m 。
由v ＝λT 得，对应的波速v ＝2
43m/s 。
答案：A 、B
总结：在解决波的图象问题时，一定要抓住“双向性”和“周期性”。本题若未明确波
沿直线ab 向右传播，也需讨论波向左传播的情况，在考虑两点之间波的形状时，一定要注意传播方向与质点振动方向之间的关系。 6波的衍射
⑴波的衍射波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。 ⑵发生明显衍射的条件
①产生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。
②说明
a 、衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件。波长较大的波容易产生显著的衍射现象；
b 、波传到小孔(或障碍物时)，小孔或障碍物仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔或障碍物后传播，于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象；
c 、当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于能量的减弱，衍射现象不容易观察到。
⑶衍射是波特有的现象
一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。 7、波的干涉
⑴波的叠加原理 ①波的叠加原理
几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
②说明
a 、两列波相遇后，保持各自原来的状态，互不干扰。
b 、在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与两个振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和。
c 、两列振动方向相同的波叠加，振动加强；两列振动方向相反的波叠加，振动减弱。 ⑵波的干涉的特点
两列波在同一介质中传播，形成稳定的叠加区域。
在振动加强区里，振幅A max ＝A 1＋A 2。在振动减弱区里，振幅A min ＝|A 1－A 2|。其余各质点振动的振幅介于A max 与A min 之间。
振动加强区域和振动减弱区域相互间隔开来，且加强、减弱区域是稳定的，即加强的区域始终是加强的，减弱的区域始终是减弱的，不随时间而变。
⑶产生干涉的条件
①相干波源的获取
a、相干波源：频率相同，相差恒定(特例为振动情况相同)的波源。
b、相干波源的获取同出一源，一分为二。
②产生干涉的必要条件：必须两列波的频率相同，相差恒定，振幅尽量接近，在同一平
面内振动。
⑷波的干涉
①波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，这种现象叫做波的干涉。
②干涉图样：在波的干涉中所形成的稳定的叠加图样，叫做干涉图样。
③干涉也是波特有的现象
一切波都能发生干涉，干涉也是波特有的现象。
8、驻波：两列沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加时，形成驻波。
驻波是特殊的干涉现象。管(弦)乐器发声的原理都是利用的驻波现象。
9、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。
多普勒效应的规律：观察者朝着波源运动时，接收到的频率增大了。观察者远离波源运动时，接收到的频率减小。
机械波、光波、电磁波都会发生多普勒效应，多普勒效应是波动过程共有的特征
例题：以速度u＝200m/s奔驰的火车，鸣笛声频率为275Hz，已知常温下空气的声速v＝340m/s。求
(1)当火车驶来时，站在铁道旁的观察者的笛声频率是多少？
(2)当火车驶去时，站在铁道旁的观察者的笛声频率是多少？
解析：(1)观察者相对介质静止，波源以速度u向观察者运动，以介质为参考系，波长将缩短为λ′＝(v－u)T，则观察者听到到的频率为
f ′＝v
λ′
＝
v
v－u
＝292 Hz。
(2)同上分析，观察者听到的频率为
f ′＝v
λ′
＝
v
v＋u
＝260Hz。
10、次声波和超声波
(1)次声波：频率低于20 Hz的声波，叫次声波。
地震、台风、核爆炸、火箭起飞时都能产生次声波。
(2)超声波：频率高于20000 Hz的声波，叫超声波。
①人耳可听到的频率范围，大致在20Hz一20000Hz之间
②次声波和超声波都不能引起人类听觉器官的感觉。
1、由波的图像可以求什么?
⑴从图像可以直接读出振幅(注意单位)
⑵从图像可以直接读出波长(注意单位)
规律
⑶可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)
⑷在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向． ⑸可以确定各质点振动的加速度方向． 2、有关波的图像的几个问题
⑴．画波的图像．要画出波的图像通常需要知道波长λ、振幅A 、波的传播方向(或波源的方位)、横轴上某质点在该时刻的振动状态(包括位移和振动方向)这四个要素．
⑵若知波源或波的传播方向可判定图像上该时刻各质点的振动方向，从而判定质点的振动速度、回复力(加速度)、动能和势能的变化情况，具体方法为：
①带动法：根据波的形成、利用靠近波源的点带动它邻近的离波源稍远的点的道理，在被判定振动方向的点P 附近(不超过
4
λ
)图像上靠近波源—方找另一点P ’，若P ’在P 上方，则P ’带动P 向上运动如图，若P ’在P 的下方，则P ’带动P 向下运动．
②微平移法；将波形沿波的传播方向作微小移动4
λ
方向的运动方向了．
反过来已知波形和波形上一点P 的振动方向也可判定波的传播方向． ⑶已知波速v 和波形，画出再经Δt 时间波形图的方法
①平移法：先算出经Δt 时间波传播的距离Δx ＝v ·Δt ，再把波形沿波的传播方向平移Δx 即可．因为波动图像的重复性，若知波长λ，则波形平移n λ时波形不变，当Δx ＝n λ+x 时，可采取去整n λ留零x 的方法，只需平移x 即可．
②特殊点法：(若知周期T 则更符单)
在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰(谷)点，先确定这两点的振动方向，再看Δt ＝n T + t ，由于经n T 波形不变，所以也采取去整n T 留零t 的方法，分别做出两特殊点t 后的位置，然后按正弦规律画出新波形．
说明：2、3中介绍的方法①、②均是并列关系．不要求每种方法都必须掌握，同学们可根据自己对各种方法的理解情况，在①②中选择一个适合自己的方法．
⑷应用Δx ＝v ·Δt 时注意
①因为Δx＝nλ+x，Δt＝n T + t，应用时注意波动的重复性；v有正有负，应用时注意波传播的双向性．
②由Δx、Δt求v时注意多解性．
例题：如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有
A.该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱
B.该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强
C.a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的
D.再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱
解析：该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，这不难理解。但是d既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？这就要用到充要条件：“到两波源的路程之差是波长的整数倍”时振动最强，从图中可以看出，d是S1、S2连线的中垂线上的一点，到S1、S2的距离相等，所以必然为振动最强点。
描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的。
本题答案应选B、C
例题：如图中实线和虚线所示，振幅、周期、起振方向都相同的两列正弦波（都只有一个完整波形）沿同一条直线向相反方向传播，在相遇阶段（一个周期内），试画出每隔T/4后的波形图。并分析相遇后T/2时刻叠加区域内各质点的运动情况。
解析：根据波的独立传播原理和叠加原理可作出每隔T/4后的波形图如①②③④所示。
相遇后T/2时刻叠加区域内abcde各质点的位移都是零，但速度各不相同，其中a、c、e 三质点速度最大，方向如图所示，而b、d两质点速度为零。这说明在叠加区域内，a、c、e
三质点的振动是最强的，b 、d 两质点振动是最弱的。
例题：已知在t 1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t 2该波的波形如图中虚线所示。t 2-t 1 = 0.02s
求：⑴该波可能的传播速度。⑵若已知T < t 2-t 1<2T ，且图中P 质点在t 1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速。⑶若0.01s 解析：⑴如果这列简谐横波是向右传播的，在t 2-t 1内波形向右匀速传播了λ ?? ? ? ? +31n ，所以波速()1231t t n v -÷??? ? ?+=λ=100(3n +1)m/s (n =0,1,2,…)；同理可得若该波是向左传播的，可能的波速v =100(3n +2)m/s (n =0,1,2,…) ⑵P 质点速度向上，说明波向左传播，T < t 2-t 1 <2T ，说明这段时间内波只可能是向左传播了5/3个波长，所以速度是唯一的：v =500m/s ⑶“Q 比R 先回到平衡位置”，说明波只能是向右传播的，而0.01s 解析：从开始计时到t =0.03s 经历了1.5个周期，波分别向左、右传播1.5个波长，该时刻波源S 的速度方向向上，所以波形如右图所示。 例题：如图所示是一列简谐横波在t =0时刻的波形图，已知这列波沿x 轴正方向传播，波速为20m/s 。P 是离原点为2m 的一个介质质点，则在t =0.17s 时刻，质点P 的：①速度和加速度都沿-y 方向；②速度沿+y 方向，加速度沿-y 方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在减小。 以上四种判断中正确的是 A.只有① B.只有④ C.只有①④ D.只有②③ 解析：由已知，该波的波长λ=4m ，波速v =20m/s ，因此周期为T =λ/v =0.2s ；因为波向右传播，所以t =0时刻P 质点振动方向向下；0.75 T <0.17s< T ，所以P 质点在其平衡位置上方，正在向平衡位置运动，位移为正，正在减小；速度为负，正在增大；加速度为负，正在减小。①④正确，选C 高中物理公式知识点 总结大全 高中物理公式、知识点、规律汇编表 一、力学公式 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 2122212++ 合力的方向与F 1成α角： tg α=F F F 212sin cos θθ+ 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (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、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零． 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= μN 说明 ： a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ρVg (注意单位) 7、 万有引力： F=G m m r 12 2 (1)． 适用条件 (2) ．G 为万有引力恒量 (3) ．在天体上的应用：（M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力 加速度） a 、万有引力=向心力 1 高中物理公式总结 必修一： 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合 两个分力垂直时： 2221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (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、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = μN （动的时候用，或是最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++=合 两个分力垂直时： 2221F F F += 合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围： F 1－F 2 F F 1 +F 2 (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、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 》 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = N （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ② 为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0 f 静 f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 《 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 万有引力： 1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = ×10-11 N ·m 2 / kg 2 2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度；r 表示卫星或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '422222mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ①天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ，轨道半径越大，线速度越小。 ; ③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度： ，轨道半径越大，角速度越小。 ④行星或卫星做匀速圆周运动的周期： ，轨道半径越大，周期越大。 ⑤行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径： ，周期越大，轨道半径越大。 ⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度：2 r GM a = ，轨道半径越大，向心加速度越小。 ⑦地球或天体重力加速度随高度的变化：2 2)('h R GM r GM g +== 2 3 24GT r M π= r GM v =3 r GM = ωGM r T 3 24π= 3 2 2 4πGMT r = 高中物理公式、规律汇编表 一、力学公式 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 、 的合力的公式： Ｆ＝ θ COS F F F F 212 22 12++ 合力的方向与F 1成?角： tg?= 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ? F? F 1 +F 2 (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、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。 ?F=0 或?F x =0 ?F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零． 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= ?N 说明 ： a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、 ?为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O? f 静? f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ?Vg (注意单位) 7、 万有引力： F=G (1)． 适用条件 (2) ．G 为万有引力恒量 (3) ．在天体上的 应用：（M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力 F 1 高中物理公式大全一览表 高中物理有很多公式，经过高中三年的学习相信大家都有很多物理知识点需要总结，为了方便大家学习物理，小编为大家整理了高中物理公式，希望对大家有帮助。 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 4.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)a0;反向则a0｝ 8.实验用推论s=aT2 {s为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝ 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 注：(1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点.位移和路程.参考系.时间与时刻;速度与速率.瞬时速度。 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) 4.推论Vt2=2gh 注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s210m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。 (3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s210m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.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) 注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值; (2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 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 高中物理公式总结 GAO ZHONG WU LI GONG SHI ZONG JIE 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合 两个分力垂直时： 2221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ? ? F ? F 1 +F 2 (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、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = ?N （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②?为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0? f 静? f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度； r 表示卫星 或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ① 天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 ② 行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ，轨道半径越大，线速度越小。 ③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度： ，轨道半径越大，角速度越小。 2 3 24GT r M π= 高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，赤极g g >，高伟低纬g >g ) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合，两个分力垂直时： 2 221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围： F 1－F 2 F F 1 +F 2 (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、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = N （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ② 为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快 慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0 f 静 f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度；r 表示卫星或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ①天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ，轨道半径越大，线速度越小。 2 3 24GT r M π=r GM v = 新课标高中物理公式汇编 一、力学公式 1、 胡克定律： F = Kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料 有关) 2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 212 2212++ 合力的方向与F 1成α角： tg α=F F F 212sin cos θθ + 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (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、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零． 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= μN 说明 ： a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ρVg (注意单位) 7、 万有引力： F=G m m r 12 2 (1)． 适用条件 (2) ．G 为万有引力恒量 (3) ．在天体上的应用：（M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力 1 高中物理公式、规律汇编表 一、力学公式 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 、 的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 2122212++ 合力的方向与F 1成α角： tg α= 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (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、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零． 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= μN 说明 ： a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ρVg (注意单位) α F 2 F F 1 θ高中物理公式知识点总结大全资料
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