物理公式推论总结

高中物理公式、规律总结

一、力学

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、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

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 122

(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

G Mm R h m ()+=2

V R h m R h m T R h 222224()()()+=+=+ωπ b 、在地球表面附近，重力=万有引力

mg = G

Mm R 2 g = G M R 2

1

c 、 第一宇宙速度 mg = m V R

2 V=gR GM R =/ 8、库仑力：F=K q q r

122 (适用条件) 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=BqV (B ⊥V) 方向——左手定

（2） 安培力 ： 磁场对电流的作用力。

公式：F= BIL （B ⊥I ） 方向——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）同体性 （5）同系性 （6）同单位制

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）

(2) A B 段中间时刻的即时速度

V t/ 2 =V V t 02+=s t

(3) AB 段位移中点的即时速度

V s/2 = v v o t 22

2

+ 匀速：V t/2 =V s/2 ;

匀加速或匀减速直线运动：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：()21-：32-)……(n n --1)

(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：?s =

aT 2 (a 一匀变速直线运动的加速度 T 一每个时间间隔的时间)

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 22 (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

V t 2 一V o 2 = 一2 gS （ S 、V t 的正、负号的理解）

14、匀速圆周运动公式

线速度: V= ωR=2πf R=

2πR T 角速度：ω=φ

ππt T f ==22

向心加速度：a =v R R T

R 222

244===ωππ 2 f 2 R 向心力：F= ma = m v R m 2=ω 2 R= m 42

2πT

R =m42πn 2 R 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的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供。

15 平抛运动公式

匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动

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 =2

1g t 2 竖直分速度：v y = g t tg θ = V V y

o

V y = V o tan θ V o =V y cot θ

V = V V o y 22

+ V o = Vcos θ V y = Vsin θ 在V o 、V y 、V 、X 、y 、t 、θ七个物理量中，如果已知其中任意两个，可根据以上公

式求出其它五个物理量。

16 动量和冲量动量： P = mV 冲量：I = F 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 = m1 v1‘+ m2v2’或?p1 =一?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-------动能的变化

20 动能和势能：动能： E k = 1

22

2

2 mV

p

m

=

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（或增量）

公式： W合= ?E k = E k2一E k1 = 1

2

1

2

2

2

1

2 mV mV

-

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： mgh1 +1

2

1

2

1

2

22

2 mV mgh mV

=+

或者?E p减 = ?E 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

单摆周期公式： T= 2πL

g

(与摆球质量、振幅无关）

*弹簧振子周期公式：T= 2πm

K

(与振子质量有关、与振幅无关）

25 波长、波速、频率的关系： V=λ f =λ

T

（适用于一切波）

二、直流电

1、电流强度的定义： I = Q t

（或I=nesv ） 2、电阻定律：（ 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）

3、电阻串联、并联：

串联：R=R 1+R 2+R 3 +……+R n

并联： 11112

R R R =+ 并联电阻： R=

R R R R 1212+ 4、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律：I U R = U=IR R U I

= （2）闭合电路欧姆定律：I =ε

R r + E r

(3)路端电压： U = ε －I r= IR R

(4)输出功率： P 出 = I ε－I 2r = I R 2

(5)电源热功率： P I r r =2

(6)电源效率： η=P P 出

总=U ε

=R R+r 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=I Rt U R

t 22= P=IU =( ) 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E 0内阻为r 0，n 节电池串联时

电动势：E=n E 0 内阻：r=n r o

7、伏安法测电阻： R U I

= 三、电场

1、库仑定律：221r

Q Q k F =，其中，Q 1、Q 2表示两个点电荷的电量，r 表示它们间的距离， k 叫做静电力常量，k=9.0×109Nm 2/C 2。

（适用条件：真空中两个静止点电荷）

2、电场强度：

（1）定义是：q

F E = F 为检验电荷在电场中某点所受电场力，q 为检验电荷。单位牛/库伦（N/C ），方向，与

正电荷所受电场力方向相同。描述电场具有力的性质。

注意：E 与q 和F 均无关，只决定于电场本身的性质。

（适用条件：普遍适用）

（2）点电荷场强公式：2r Q k

E = k 为静电力常量，k=9.0×109Nm 2/C 2，Q 为场源电荷（该电场就是由Q 激发的），r 为场点到Q 距离。

（适用条件：真空中静止点电荷）

（3）匀强电场中场强和电势差的关系式：d

U E = 其中，U 为匀强电场中两点间的电势差，d 为这两点在平行电场线方向上的距离。

3、电势差 q

W U AB AB = AB W 为电荷q 在电场中从A 点移到B 点电场力所做的功。单位：伏特（V ），标量。数值与电势零点的选取无关，与q 及AB W 均无关，描述电场具有能的性质。

4、电场力的功：AB AB qU W =

5、电势：q

W AO A =? AO W 为电荷q 在电场中从A 点移到参考点电场力所做的功。

数值与电势零点的选取有关，但与q 及AO W 均无关，描述电场具有能的性质。

6、电容：（1）定义式：U

Q C = C 与Q 、U 无关，描述电容器容纳电荷的本领。单位，法拉（F ），1F=106μF=1012pF

（2）决定式：kd S C πε4=

7、磁感应强度：IL

F B =（L I ⊥） 描述磁场的强弱和方向，与F 、I 、L 无关。当I // L 时，F=0，但B ≠0，方向：垂直于 I 、

L 所在的平面。

8、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动：r

mv qvB 2

= 轨迹半径：qB

mv r = 运动的周期：qB m v r T ππ22==

四、电磁感应和交变电流

1、磁通量：BS =Φ（条件，B ⊥S ）单位：韦伯（Wb ）

2、法拉第电磁感应定律：t

n E ??Φ= 导线切割磁感线产生的感应电动势：BLv E = （条件，B 、L 、v 两两垂直）

3、正弦交流电：（从中性面开始计时）

（1）电动势瞬时值：t E e m ωsin =，其中，最大值ωnBS E m =

（2）电流瞬时值：t I i m ωsin =，其中，最大值R

E I m m = （条件，纯电阻电路） （3）电压瞬时值：t U u m ωsin =，其中最大值R I U m m '=，R '是该段电路的电阻。

（4）有效值和最大值的关系：2m

I I = 2m

U U =（只适用于正弦交流电）

4、理想变压器：2

121n n U U =（注意：U 1、U 2为线圈两端电压） 1

221n n I I = （条件，原、副线圈各一个） 5、电磁振荡：周期 LC T π2=，LC f π21

=

五、光学

1、折射率：r

i n sin sin =（i ，真空中的入射角；r ，介质中的折射角） v

c n =（c ，真空中光速。v ，介质中光速） 2、全反射临界角：n

C 1arcsin =

（条件，光线从光密介质射向光疏介质；入射角大于临界角）

3、波长、频率、和波速的关系：λυ=c

4、光子能量：υh E =（h ，普朗克常量，h =6.63×1034JS ，υ，光的频率）

5、爱因斯坦光电方程：W h mv -=υ2

2

极限频率：h

W =

0υ 六、原子物理学

1、玻尔的原子理论：12E E h -=υ

2、氢原子能级公式：12

1E n E n = 氢原子轨道半径公式：12r n r n =

（n=1，2，3，……）

3、核反应方程

衰变：He Th U 42234

90238

92+→（α衰变）

e Pa Th 01234

91234

90-+→ （β衰变）

人工核反应；发现质子：

H O He N 1117842147+→+

获得人工放射性同位素：

n P He Al 103015422713++→+，e Si P 0

130143015+→

发现中子：

n C He Be 101264294+→+

裂变：

n Xe Sr n U 10136

54903810235

9210++→+ 聚变：

n He H H 1

0423121+→+

4、爱因斯坦质能方程：2mc E =

5、核能：2mc E ?=?（m ?，质量亏损）

高中物理物理重要推论

1.若三个力大小相等，且方向互成120°，则其合力为零。

2.几个互不平行的力作用在物体上，使物体处于平衡状态，则其中一部分力的合力必与其余部分力的合力等大反向。

3.在匀变速直线运动中，任意两个连续相等的时间内的位移之差都相等。

即可判断物体是否做匀变速直线运动。

4.在匀变速直线运动中，任意过程的平均速度等于该过程中点时刻的瞬时速度。

5.对于初速度为零的匀加速直线运动

（1）T 末、2T 末、3T 末、…的瞬时速度之比为：

1:2:3:4:5:6……

(2) T 内、2T 内、3T 内、…的位移之比为：

1:4:9:16:25:36:49……

(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内、…的位移之比为：

1:3:5:7:9:11……

（4）通过连续相等的位移所用的时间之比： 1:(2-1) :(23-):(34-):(45-)……

6.物体做匀减速直线运动，末速度为零时，可以等效为初速度为零的反向的匀加速直线运动。

7.对于加速度恒定的匀减速直线运动对应的正向过程和反向过程的时间相等，对应的速度大小相等（如竖直上抛运动）

8.质量是惯性大小的唯一量度。惯性的大小与物体是否运动和怎样运动无关，与物体是否受力和怎样受力无关，惯性大小表现为改变物理运动状态的难易程度。

9.做平抛或类平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化都相等。方向与加速度方向一致（即 ）。

10.做平抛或类平抛运动的物体，末速度的反向延长线过水平位移的中点。

11.物体做匀速圆周运动的条件是合外力大小恒定且方向始终指向圆心，或与速度方向始终垂直。

12.做匀速圆周运动的的物体，在所受到的合外力突然消失时，物体将沿圆周的切线方向飞出做匀速直线运动；

在所提供的向心力大于所需要的向心力时，物体将做向心运动；

在所提供的向心力小于所需要的向心力时，物体将做离心运动。

13．开普勒第一定律的内容是所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆轨道的 一个焦点上。 第三定律的内容是所有行星的半长轴三次方跟公转周期的平方的比值都相等。

14.地球质量为M ，半径为R ，万有引力常量为G ，地球表面的重力加速度为g ，则其间存在的一个常用的关系是 。（类比其他星球也适用）

15.第一宇宙速度（近地卫星的环绕速度）的表达式 ，大小为 ，它是发射卫星的最小速度，也是地球卫星的最大环绕速度。

随着卫星的高度h 的增加，v 减小， 减小，a 减小，T 增加。

16.第二宇宙速度（脱离速度） ，这是使物体脱离地球引力束缚的最小发射速度。

17.第三宇宙速度（逃逸速度） ，这是使物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度。

18.对于太空中的双星，其轨道半径与自身的质量成反比，其环绕速度与自身的质量的质量成反比。

19.做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就表示有多少能量发生了转化，所以说功是能量转化的量度，以此解题就是利用功能关系解题。

20.滑动摩擦力，空气阻力等做的功等于力和路程的乘积。

21.静摩擦力做功的特点

（1）静摩擦力可以做正功，可以做负功也可以不做功。

（2）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力只起到传递机械能的作用），而没有机械能与其他能量形式的相互转化。

（3）相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的功的总和等于零。

22.滑动摩擦力做功的特点

（1）滑动摩擦力可以对物体做正功，可以做负功也可以不做功。

（2）一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的分配有两个方面：一是相互摩擦的物体之间的机械能的转移；二是系统机械能转化为内能；转化为内能的量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积，即。

23.若一条直线上有三个点电荷，因相互作用而平衡，其电性及电量的定性分布为“两同夹异，两大夹小”。

24.匀强电场中，任意两点连线中点的电势等于这两点的电势的平均值。

在任意方向上电势差与距离成正比。

25.正电荷在电势越高的地方，电势能越大，负电荷在电势越高的地方，电势能越小。

26.电容器充电后和电源断开，仅改变板间的距离时，场强不变。

27.两电流相互平行时无转动趋势。

同向电流相互吸引，异向电流相互排斥；

两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。

28.带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力时做圆周运动的周期与粒子的速率、半径无关，仅与粒子的质量、电荷和磁感应强度有关。

29.带电粒子在有界磁场中做圆周运动

（1）速度偏转角等于扫过的圆心角。

（2）几个出射方向

①粒子从某一直线边界射入磁场后又从该边界飞出时，速度与边界的夹角相等。

②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出——对称性。

③刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中的轨迹与边界相切。

（3）运动的时间：

轨迹对应的圆心角越大，带电粒子在磁场中的运动时间就越长，与粒子速度大小无关。

30.速度选择器模型

带电粒子以速度v射入正交的电场和磁场区域时，当电场力和磁场力方向相反且满足

时，带电粒子做匀速直线运动。

与带电粒子的带电量大小、正负无关。

但改变v、B、E中的任意一个量时，粒子将发生偏转。

31.回旋加速器

（1）为了使粒子在加速器中不断被加速，加速电场的周期必须等于回旋周期。

（2）粒子做匀速圆周运动的最大半径等于D形盒的半径。

（3）在粒子的质量、电量确定的情况下，粒子所能达到的最大动能只与D形盒的半径和磁感应强度有关，与加速器的电压无关（电压只决定了回旋次数）。

（4）将带电粒子在两盒之间的运动首尾相连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动，带电粒子每经过电场加速一次，回旋半径就增大一次，故各次半径之比为

32.在没有外界轨道约束的情况下，带电粒子在复合场中三个场力（电场力、洛仑磁力、重力）作用下的直线运动必为匀速直线运动；若为匀速圆周运动则必有电场力和重力等大、反向。

33.在闭合电路中，当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）。

34.滑动变阻器在分压电路中，分压器的总电阻变化情况与滑动变阻器串联段电阻变化情况相同。

35.若两并联支路的电阻之和保持不变，则当两支路电阻相等时，并联总电阻最大；

当两支路电阻相差最大时，并联总电阻最小。

36.电源的输出功率随外电阻变化，当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，且最大值等于。

37.导体棒围绕棒的一端在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线产生的电动势为

。

38.对由n匝线圈而构成的闭合电路，由于磁通量变化而通过导体某一横截面的电量为

39.在变加速运动中，当物体的加速度为零时，物体的速度达到最大或最小——常用于导体

棒的动态分析。

40.安培力做多少正功，就有多少电能转化为其他形式的能量；安培力做多少负功，就有多少其他形式的能量转化为电能。这些电能在通过纯电阻电路时，又会通过电流做功将电能转化为内能。

41.在u——i图象中，图线的斜率既可以反映电动势的大小。

42.交流电

计算感应电动势的最大值用平均值；

计算某一段时间内的感应电动势的平均值用法拉第电磁感应定律，而不等于对应时间段

内初、末位置的算术平均值。

求生热用有效值。

43.只有正弦交流电，物理量的最大值和有效值才存在n倍的关系。对于其他的交流电，需根据电流的热效应来确定有效值。

44.回复力与加速度的大小始终与位移的大小成正比，方向总是与位移方向相反，始终指向平衡位置。

45.做简谐运动的物体的振动是变速直线运动，因此在一个周期内，物体运动的路程是4A，半个周期内物体的路程是2A，但在四分之一个周期内运动的路程不一定是A.

46.每一个质点的起振方向都与波源的起振方向相同。

47.对于干涉现象

（1）加强区始终加强，减弱区始终减弱。

（2）加强区的振幅，减弱区的振幅

48.相距半波长的奇数倍的两质点，振动情况完全相反；相距半波长的偶数倍的两质点，振

动情况完全相同。

49.同一质点，经过周期的整数倍的时间，振动状态完全相同; 经过半周期的奇数倍的时间，

振动状态完全相反。

50.小孔成像是倒立的实像，像的大小由光屏到小孔的距离而定。

51.根据反射定律，平面镜转过一个微小的角度θ，法线也随之转动，反射光则转过2θ。

52.光有真空射向三棱镜后，光线一定向棱镜的底面偏折，折射率越大，偏折程度越大。

通过三棱镜看物体，看到的是物体的虚像，而且虚像向棱镜的顶角偏移。

如果把棱镜放在光密介质中，情况则相反。

53.光线通过平板玻璃砖后，不改变光线行进的方向及光束的性质，但会使光线发生侧移，

侧移量的大小跟入射角、折射率和玻璃砖的厚度有关。

54.光的颜色是由光的频率决定的，光在介质中的折射率也与光的频率有关，频率越大的光

折射率越大。

55.用单色光做双缝干涉实验时，当两列光波到达某点的路程差为半波长的偶数倍时，该处的光互相加强，出现亮条纹；当到达某点的路程差为半波长的奇数倍时，该处的光互相减弱，出现暗条纹。

56.电磁波在介质中的传播速度跟介质和频率有关；而机械波在介质中的传播速度只跟介质有关。

57.质子和中子统称为核子，相邻的任何核子间都存着核力，核力为短程力。距离较远时，核力为零。

58.半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟物体所处的物理状态或化学状态无关。

59.使原子发生能级跃迁时，入射的若是光子，光子的能量必须等于两个定态的能级差或超过电离能；入射的若是电子，电子的能量必须大于或等于两个定态的能级差。

60.原子在某一定态下的能量值是量子化的，该能量包括电子绕核运动的动能和电子与原子核组成的系统的电势能。

61.动量的变化量的方向与速度变化量的方向相同，与合外力的冲量方向相同，在合外力恒定的情况下，物体动量的变化量方向与物体所受合外力的方向相同，与物体加速度的方向相同。

62. 物体所受的合外力等于物体动量的变化率。

63.碰撞问题遵循三个原则：①总动量守恒②总动能不增加③合理性（保证碰撞的发生，又保证碰撞后不再发生碰撞）

64.完全非弹性碰撞（碰撞后连成一个整体）中，动量守恒，机械能不守恒，且机械能损失最大。

65.爆炸的特点是持续时间短，内力远大于外力，系统的动量守恒。