高中物理公式总表及常见物理量教学内容

高中物理公式总表及常见物理量

高中物理公式总表及常见物理量计算方法总结

一、力学公式

1、弹簧弹力：F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数)

2、摩擦力的公式：

(1 ) 滑动摩擦力： f=μF N

说明： a、F 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Gb、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F 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

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。

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

3．求F 1、F 2两个共点力的合力公式：θCOS F F F F F 2122212-+=（θ为

F 1、F 2的夹角）

注意：(1) 力的合成和分解都遵循平行四边行法则。

(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：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，所受合力为零

∑=0F 或0=∑x F 0=∑y F

5． 万有引力： 2

21r m m G F = a .万有引力提供向心力（天体、人造卫星、飞船绕地球做匀速圆周运动） G m h R Mm =+2)(向ma h R T

m h R m h R V =+=+=+)(4)()(22

222πω =+=2)(h R GM a 向)(4)()(22222h R T

h R h R V +=+=+πω、=24π地球GM 定值=+2

3)(T h R 即开普勒第三定律 b 、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = G

Mm R 2 g = G M R 2俗称黄金式 6、第一宇宙速度 G 2R Mm = m V R

2 V=gR R GM =/ 是发射人造卫星的最小速度，是人造卫星环绕地球运行的最大速度。

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

说明：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

7、开普勒第三定律：＝定值太阳2

234πGM T r =（一般用来解决天体绕太阳的问题，较方便）

8、库仑力：2

21r q q K F = (适用条件：真空中，点电荷) 9、 电场力：F=qE (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反)

10、磁场力：

（1）洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。

公式：f =qVB (B ⊥V) 方向─一左手定则(f ⊥V)

（2）安培力 ： 磁场对电流的作用力。公式：F= BIL （B ⊥I ） 方向─一左手

定则

11、 牛顿第二定律： F 合 = ma 或者 ∑F x = m a x ∑F y = m a y

理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4） 同一性

12、匀变速直线运动：

基本规律： V t = V 0 + a t S = v o t +12

a t 2 几个重要推论：

(1) V t 2 － V 02 = 2as （匀加速直线运动：a 为正值 匀减速直线运动：a 为正

值）

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

(2) 中间时刻的即时速度：V t/ 2 =20t V V +=_v ＝s t

(3) 位移中点的即时速度；V s/2 = 2

22t o v v + ； 匀加速或匀减速直线运动：都是 V t/2

（4）初速为零的匀加速直线运动,在1s 、2s 、3s ……ns 内的位移之比为12：

22:32……n 2；

在第1s 内、第 2s 内、第3s 内……第ns 内的位移之比为1：3：5……(2n-1)；在

第1米内、第2米内、第3米内……第n 米内的时间之比为1：)12(-：（)23-……()1--n n

（5）初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔

内的位移之差为一常数：Δs = aT 2 (a 一匀变速直线运动的加速度 T 一每个时

间间隔) 应用于纸带时一般用逐差法。

13、竖直上抛运动： 上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运

动。全过程是初速度为V O 、加速度为－g 的匀减速直线运动。

（1）上升最大高度： H = V g

o 2

2 (2) 上升的时间： t= V g o (3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向 (4)上升、下落经过同一段位移的时间相等。

（5）从抛出到落回原位置的时间：t =

2V g o （6）适用全过程的公式： S = V o t 一12

g t 2 V t = V o 一g t

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 14、匀速圆周运动公式v 2t ─v 20 =─2gs （ S 、V t 的正、负号的理解） 线速度: V = R ω=R 2πf =2πR T 角速度：ω=f T

t ππφ22==, ω=2πn 向心加速度：a =ππω4422

22===R T

R R v 2 f 2 R 向心力：F= ma = m ωm R v =2 2 R= m R T

224π 注意：（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

（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

（3）氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动向心力由原子核对核外

电子的库仑力提供：22

r

ke F = （4）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力来提供

R v m qvB 2= → qB mv R =， v

R T π2= → qB m T π2= 15、平抛运动：水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动

水平分运动：

水平位移： x= v o t 水平分速度：v x = v o

竖直分运动：

竖直位移： y =21g t 2 竖直分速度：v y = g t tg θ= V V y

o V y = V o tg θ V o =V y ctg θ

θ

)

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 V = 22y o V V + V o = Vcos θ V y = Vsin θ

时间由

y =221gt 得t =x y 2（由下落的高度y 决定） 带电粒子在匀强电场中作类似平抛运动， U 、 d 、 l 、 m 、 q 、 v 0已知。

v 0方向的匀速直线运动和垂直v 0方向的初速度为零的匀加速直线运动的合

运动

（1）侧移：20

2

20221)(2121v l m q d U v l m Eq at y === （2）偏角：===

00v at v v tg y φ2020v l m q d U v l m Eq = 注意到φtan 2l

y =，说明穿出时刻的末速度的

反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移

的中点。这一点和平抛运动的结论相同，计算题

使用时要先证明，再应用。

(3)若经过U 1加速（初速为零），则2012

1mv qU = 1

2

202202421)(2121dU Ul v l m q d U v l m Eq at y ==== ===00v at v v tg y

φ120

202dU Ul v l m q d U v l m Eq == 可见侧移y 、偏角φ与粒子的质量m 、电荷量q 无关

16、动量和冲量： 动量： P = mV 冲量：I = F 合 t

17、动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。

公式： F合t = mv’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键) 18、动量守恒定律：相互作用的物体系统，如果不受外力，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）公式：m1v1 + m2v2（初态）= m1 v/1 + m2v/2（末态）或?p1 =-?p2 或?p1

+?p2=O

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。

19、功： W = Fs cosθ (适用于恒力的功的计算）

（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

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

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

滑动摩擦力×相对位移=系统产生的热量

（3）AB AB qU W = 1eV=1.6×10-19 eV 电子伏特是能量单位

（4）Ed U =（只适用匀强电场，d 是两点在电场方向上的距离）

（5）U Q C =（定义式），d

S C ε∝（决定式，ε是介定常数，由绝缘介质决定）

20、动能和势能： 动能： E k = m p mV 2212

2= 重力势能：E p = mgh (与零势能面的选择有关)

21、动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化（增量）。

公式： W 合= ΔE k = E k2 一E k1 = 21222

121mV mV - 注意：不可以写某一个方向的动能定理

22、机械能守恒定律：机械能 = 动能+重力势能+弹性势能

条件：系统只有内部的重力或弹力做功.

公式： mgh 1 +222212

121mV mgh mV += 或者 ΔE p 减 = ΔE k 增 23、功率：P = W t

(在t 时间内力对物体做功的平均功率） P = FV (F 为牵引力，不是合外力；V 为即时速度时，P 为即时功率；V

为平均速度时，P 为平均功率； P 一定时，F 与V 成正比）

24、简谐振动 回复力 F = 一KX

加速度：a = 一K m

X （负号仅表示方向，平时可以不写）

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

单摆做简谐运动周期公式： T= 2πL g

(与摆球质量、振幅无关） (g 为当地重力加速度，随高度、纬度而变化；南、北极g 最大)

25、波长、波速、频率的关系： V=λf =λT

（适用于一切波）

二、热学公式

26、热力学第一定律： W + Q = ?U

符号法则： 体积增大,气体对外做功,W 为“一”；体积减小,外界对气体做功,W 为“+”。

气体从外界吸热,Q 为“+”；气体对外界放热,Q 为“-”。

温度升高,内能增量?U 是取“+”；温度降低,内能减少，?U 取“一”。 三种特殊情况： (1) 等温变化 ?U=0， 即 W+Q=0 (2) 绝热膨胀或压缩：Q=0即 W=?U

（3）等容变化：W=0 ，Q=?U

27、一定质量的理想气体状态方程： =T

PV 恒量 和热力学第一定律结合解题 三、电磁学公式

（一）、直流电路

28.电流强度的定义：I = t q / （电磁感应现象中求通过导线横截面的电荷量

总

总总R t tR t R E t I q φφ?=???=?=?=）

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 29.电阻定律：S

L R ρ

=（ ρ只与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度无关） 30、电阻串联、并联： 串联：R=R 1+R 2+R 3 +……+R n ，212121:::R R U U p p ==

并联：21111R R R += 两个电阻并联： R=2

121R R R R + 31、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律：R U I /= U=IR I U R /=

（2）闭合电路欧姆定律：I =)/(r R E +

路端电压：U = E －I r= IR 输出功率：P 出 = IE －I 2r = I R 2

电源热功率：r I P r 2= 电源效率：总出

P P =η=E U （5）电功和电功率： 电功：W=IUt 电热：Q=I Rt 2 电功率 ：P=IU

对于纯电阻电路： W=IUt=t R U Rt I 22

= P=IU=R U R I 2

2= 对于非纯电阻电路： W=IUt >I Rt 2 P=IU>I r 2

（6）电池组的串联： 每节电池电动势为0E `内阻为r 0，n 节电池串联时电动势：E=n ε0 内阻：r=n r o

32、磁通量：BS =φ（适用S B ⊥）

33、法拉第电磁感应定律：t n

E ??=φ（或t BS n E ??=、t SB n E ??=）----平均感应电动势

Blv E =（适用一段导体切割磁感线；v l B ⊥⊥；明确：该导线相当于电源．．

）