高中物理公式与知识点大全

高中物理公式及知识点汇总

一、力

g 随离地面高度、纬度、地质结构而

1、重力：G = mg

变化；重力约等于地面上物体受到的

地球引力

2、摩擦力的公式：

①N 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

2-1、滑动摩擦力：f= μN ②μ为滑动摩擦因数，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。

其大小与其他力有关，由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，不与2-2、静摩擦力：

正压力成正比。

注：最大静摩擦力，与正压力有关

a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。

b、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

2-3、关于摩擦力：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。

x 为伸长量或压缩量；

3、弹力：胡克定律： F = kx k 为劲度系数，只与弹簧的原长、

粗细和材料有关

4、浮力：F= ρgV

G( 引力常量) ＝6.67 ×10-11N ?

GMm

F

5、万有引力： 2

万

r m2/kg2，方向在它们的连线上

2/kg2，方向在它们的连线上

M ：天体质量（kg）

m：天体质量（kg）

r:天体半径(m)

Qq k（静电力常量）：

6、库仑力：F=k 2

r k=9.0x109Nm2/C2 （N：牛；m：米；C：库仑）

Q、q ：两点电荷分别的带电量（单位：库仑）。

r：两点电荷之间的距离（单位：米）

7、电场力：F=Eq

电场力和库仑力的区别

库仑力是电子和电子之间的作用力

电场力是电场和电子之间产生的作用力

8、磁场力：

B: 电场强度单位：特斯拉，简称特

1

判断方向使用左手定则：磁感线穿

过掌心、四指指向电荷运动方向。

8-2、安培力： f BIL 条件：(B I ) 判断方向使用左手定则：磁感线穿

过掌心、四指指向电流运动方向。

(1)r

分子力表现为斥力

引＝f 斥，F 分子力＝0，E

(

)

最

小

值

分

子

势

能

＝

E

m

i

n

9、分子间的引力和

(2)r ＝r0，f

斥力：(3)r>r 0，f 引>f 斥，F

分子力表现为引力

(4)r>10r 0，f 引＝f 斥≈0，F 分子力≈0，E 分子势能≈0 10、力的合成与分解：

同向:F＝F1+F2， 10-1、同一直线上力的合成同

向: 反向：F＝F1-F2 (F1>F2)

F 2 2

F1 F 2F1F2

2

cos

10-2、互成角度力的合成：

（余弦定理）

F1⊥F2 时:F＝ 2 2

F1 F

2

10-3、合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

10-4、力的正交分解：F x＝Fcosβ

Fy＝Fsinβ

β为合力与x 轴之间的夹角

tgβ＝F y/Fx

静止或匀速直线运动的物体，

所受合外力为零。

推论：

10-5、共点力作用下物体的平衡条件：1、F 合=0 或：Fx 合=0 Fy

合=0

[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] 三个共点力作用于物体而

平衡，其中任意两个力的合力

与第三个力一定等值反向

（2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; （3）除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标

度,严格作图;

（4）F1 与F2 的值一定时,F1 与F2 的夹角(α角)越大，合力越小;

（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数

运算

。

二、运动

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、牛顿第二定律： F = ma 适用范围：宏观、低速物体

理解：（1）矢量性（2）瞬时性

2

F x ma F y ma y

x

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

超重： FN>G ，

加速度方向向下，均失重，加速度方失重： FN

向向上，均超重

注：

（1）、牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒

子

（2）、平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。

4、匀变速直线运动

4-1、平均速度V 平＝s/t 定义式

4-2、末速度Vt ＝Vo+at

4-3、加速度a＝(Vt-V o)/t 以Vo 为正方向， a 与Vo 同向(加速)a>0；反向则

a<0

4-4、匀变速直线运动：V t V0 at

S

V t

1

2

at 2

4-5 、几个重要推

论：

匀加速直线运动： a 为正值匀减速

4-6、

末速度初速度求加速度

2 2

V t V 2aS

直线运动： a 为负值

4-7、

中间时刻的瞬

时速度：V 平均= V t/2 =

V0 V t

2

某段时间内的平均速度等于这段时

间中间时刻的瞬

时速度

4-8、

2

V

位移中点的即时速

V

S

度 2

2 V

t

2

4-9、实验用推论Δs＝aT2 Δs 为连续相邻相等时间(T)内位移之差

⑴．t 秒内、2t 秒内、 3t 秒内、??nt 秒内的位移之比

S!：S2：S3：??：Sn = 12：22：32：??：n2

4-10、

⑵．连续相等的时间内的位移之比

初速度为零的匀变

SⅠ：SⅡ：SⅢ：??：Sn = 1：3：5：??：(2n-1) 速运动的特殊规律

⑶．在t 秒末、 2t 秒末、3t 秒末、??nt 秒末的速度之比

3

(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)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 。

5、自由落体运动

5-1、初速度Vo＝0

5-2、末速度Vt ＝gt

5-3、下落高度h＝gt2/2 从Vo 位置向下计算推论

V t2＝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/s2≈10m/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）。

6、竖直上抛运动：

6-1、位移s＝V o t- gt 2/2

6-2、末速度Vt ＝Vo-gt

2 2 2

6-3 、上升最大高

V V V

t 0 0

H

度：g

2g 2

g=9.8m/s2≈10m/s2

6-4、上升的时间：t V

0 g

6-5、上升、下落经过同一位置时a上 a V上V下

下

上升、下落经过同一位置时的加速

度相同，而速度等值、方向反向。

V

6-6、从抛出到落回

t 2 原位置的时间

：g 上升、下落经过同一段位移的时间相等。

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。

7、平抛运动

7-1、水平方向速度：Vx＝Vo

7-2、竖直方向速度：Vy＝gt

7-3、水平方向位移：x＝Vot

7-4、竖直方向位移：y＝gt2/2

4

7-6、合速度 2 V V (gt)

2 2

V t V x y

2

7-7、合速度方向与水

平夹角β:

tgβ＝Vy/Vx ＝gt/V 0

7-8、合位移：S x 2 y

2

7-9、位移方向与水平

夹角α:

tgα＝y/x＝gt/2Vo

水平方向加速度：a x=0

竖直方向加速度：a y＝g

注：

（1）平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖

直方向的自由落体运动的合成；

（2）运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关；

（3）θ与β的关系为tgβ＝2tgα；

（4）在平抛运动中时间t 是解题关键；

（5）做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。

8、匀速圆周运动公式：

8-1、线速度：V ＝s/t＝2πr/T 此处频率与转速意义相同

8-2、角速度：ω＝Φ/t＝2π/T＝2πf

主要物理量及单位：

8-3、向心加速度：a＝V

2/r＝ω2r

＝(2π/T) 2r

弧长(s):米(m)；

角度(Φ)：弧度（rad）；

频率（f）：赫（Hz）；

8-4、周期与频率：T＝1/f

8-5、角速度与线速度的关系：V＝ωr

周期（T）：秒（s）；

转速（n）：r/s；

半径米（）；

(r): m

8-6、角速度与转速的关系ω＝2πn

线速度（V）：m/s；

角速度（ω）：rad/s；

向心加速度：

m/s2

注：

（1）向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与

速度方向垂直，指向圆心；

（2）做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变

速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。

（1）匀速圆周运动的物体的向心力

就是物体所受的合外力，总是指向

圆心。

8-7、、向心力F：F 心＝mV 2/r＝mω2r＝mr(2π/T) 2

＝mωv=F

合

（2）卫星绕地球、行星绕太阳作匀

速圆周运动的向心力由万有引力提

供。

5

匀速圆周运动的向心力由原子核对

核外电子的库仑力提供

9、振动和波机械振动与机械振动的传播

F:回复力

9-1、简谐振动F＝-kx k:比例系数

x:位移

负号表示 F 的方向与x 始终反向

9-2、单摆周期

T 2 l

g

l:摆长(m)

g:当地重力加速度值

o;l>>r

成立条件:摆角θ<10

9-3、受迫振动频率特点f＝f 驱动力

f(频率)等于驱动力的频率（ f 驱动力）

9-4、发生共振条件 f 驱动力＝f

固驱动力频率等于系统的固有频率。9-5、机械波、横波、纵波

λ：波长

T：周期

f:频率

9-5-1、波速v＝s/t＝λf＝λ/T s:距离

t:时间

波传播过程中，一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定

0℃：332m/s；

声波是纵波

9-5-2、声波的波速20℃:344m/s；

30℃:349m/s；

9-5-3、波发生明显

障碍物或孔的尺寸比波长小，或者

衍射（波绕过障碍相差不大

物或孔继续传播）

条件

两列波频率相同(相差恒定、振幅相9-5-4、.波的干涉条

件

近、振动方向相同)

由于波源与观测者间的相互运动，

9-5-5、多普勒效应导致波源发射频率与接收频率不同相互接近，接收频率增大，反之，减小

注：

（1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身；

（2）加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处；（3）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式；（4）干涉与衍射是波特有的；

（5）振动图象与波动图象

（6）其它相关内容：超声波及其应用/振动中的能量转化。

6

量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)

G( 引力常量) ＝6.67 ×10-11N ?m

2/kg2，方向在它

10-2、万有引力定律：F＝GMm/r 2们的连线上

M ：天体质量（k g）m：天体质量（k g）r:天体半径(m)

10-3、宇宙速度

2

mv

r

G

Mm

2

r

万有引力充当向心力2＝mg

10-4、天体上的重力和重力GMm/R R:天体半径(m) ，M ：天体

2

加速度：g＝GM/R

质量（

k g）

V＝G M

r

；

10-5、卫星绕行速度、角速度、周期：ω＝

G M

3

r

；M ：中心天体质量

3

r

T＝

2

GM

V1＝g地r地

10-6、第一(二、三)宇宙速度＝G M

r

地

＝7.9km/s；

V2＝11.2km/s；V3＝16.7km/s

10-7、、地球同步卫星GMm/(r 2＝m4π2(r

地+h) 地+h)/T

2 h≈36000km ，h:距地球表

面的高度，r 地:地球的半径

注:

(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F 向＝F 万；

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等；

(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同；

(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小（一同三反）；

(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

三、冲量与动量

1、动量和冲量：动量：P = mV

冲量：I = F t

物体所受合外力的冲量等于

7

= m 1 v1'+ m 2v2' 受外力，或它们所受的外力之

和为零，它们的总动量保持

不

变。（研究对象：相互作用

的两个物体或多个物体）

适用条件：

（1）系统不受外力作用。

（2）系统受外力作用，但合

外力为零。

（3）系统受外力作用，合外

力也不为零，但合外力远小于

物体间的相互作用力。

（4）系统在某一个方向的合

外力为零，在这个方向的动量

守恒。

四、功和能

（1）理解正功、零功、负功

（2）功是能量转化的量度

重力的功——量度——重力势能的

变化

电场力的功——量度——电势能的

变化

1、功：W = Fs cosq

分子力的功——量度——分子势能

的变化

合外力的功——量度——动能的变

化

W: 功(J) ，F: 恒力(N) ，s:位移(m) ，

α:F、s 间的夹角

m: 物体的质量，g ＝9.8m/s 2 ≈2、重力做功：W ab ＝mgh ab

10m/s

2，h ab：a 与 b 高度差(h ab ＝

h a-h b)

3、电场力做功：W ab＝qU ab q:电量（C），Uab:a 与b 之间电势差(V) 即Uab＝φa－φb

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

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

P:瞬时功率，P 平:平均功率

P＝Fv

6、汽车牵引力的功

率：

P 平＝Fv

平

汽车以恒定功率启动、以恒定加速度 vmax＝P额

/F

启动、汽车最大行驶速度

7、电功率：P＝UI U：电路电压(V) ，I：电路电流(A)

8、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)

I＝U/R；

9、纯电阻电路P＝UI＝U2/R＝I2R ；

Q＝W＝UIt ＝U2t/R ＝I2Rt

Ek: 动能(J) ，m ：物体质量(kg) ，v:

物体瞬时速度(m/s)

10、动能和势能：

1 mv2

动能：E k =

2

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)

重力势能与零势能面的选

择有关

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)

11、动能定理：W 合＝

1

2

1

2 2

mv t mv 或W

2

合

(对物体做正功,物体的动能增加)

W 合:外力对物体做的总功，ΔE K:

＝ΔE K

动能变化ΔE K＝(

1

2

2 2

1

mv t mv )

2

机械能= 动能+重力势能+弹性势

12 、机械能守恒定律：ΔE＝0 或E K1+E P1＝E K2 +E P2

mv12/2+mgh 1＝

mv22/2+mgh2

2/2+mgh 1＝mv22/2+mgh2

能

条件：系统只有内部的重力或弹力做

功。

13、重力做功与重力势能的变化W G＝-ΔE P

重力做功等于物体重力势能增量的

负值

注:

（1）功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少；

（2）O

0≤α<90O 做正功；90O<α≤180O 做负功；α＝90o 不做功(力的方向与位移（速度）方向垂直时该力不做功)；

（3）重力（弹力、电场力、分子力）做正功，则重力（弹性、电、分子）势能减

少

（4）重力做功和电场力做功均与路径无关；

（5）机械能守恒成立条件：除重力（弹力）外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化；

（6）能的其它单位换算:1kWh( 度)＝3.6×106J，1eV＝1.60×10-19J；

（7）弹簧弹性势能E＝kx2/2 ，与劲度系数和形变量有关。

五、电磁学

1、直流电路

1-1、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）

1-2、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)

1-3、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)

9

1-5、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)

1-6、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)

由于I＝U/R,W ＝Q

因此W＝Q＝UIt ＝I2Rt＝1-7、纯电阻电路中:

U2t/R

P 总＝IE

1-8、.电源总动率、电源输

P 出＝IU

η＝P 出/P 出功率、电源效率总

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

R 串＝R1+R2+R3+ ?

1/R 并＝

1/R1+1/R2+1/R3+ ?

I 串总＝I1＝I2＝I3

1-9、电路的串/并联I并＝I1+I2+I3

U 串总＝U1+U2+U3+

U 并总＝U1＝U2＝U3

P 串总＝P1+P2+P3+

P 并总＝P1+P2+P3+

电压表示数：U＝UR+UA

Rx 的测量值＝U/I ＝

选用电路条

件Rx>>RA 1-10-1、伏安法测电阻(UA+UR)/IR ＝RA+Rx>R --电流表内接法：[或Rx>(RARV)1/2]

真

电流表示数：I＝IR+IV

选用电路条

件Rx<

RVRx/(RV+R)

2、电场

2-1、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

-19C 带电体电荷量等于元电荷的整数倍

F:点电荷间的作用力(N) ，

k:静电力常量k＝9.0×10

9N ?m2/C2，

Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，

2-2、库仑定律：

（在真空中）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

E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的

10

2-4、真空点（源）电荷形成的电场F k

Q

2

r

r：源电荷到该位置的距离（m），

Q：源电荷的电量

2-5、匀强电场的场强： E U

a

b U

A

B

: A B

两

点

间

的

电

压

( V )

，d : A B

两d

2-6、电场力：F＝qE q:受到电场力的电荷的电量(C)，

E:电场强度(N/C)

U AB ＝φA -φ B

2-7、电势与电势差：U AB ＝W AB /q

＝-ΔE AB/q