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高考物理公式知识点
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 、F2两个共点力的合力的公式:
F=
COS
F
F
F
F
2
1
2
2
2
1
2
合力的方向与F1 成角:
tg=
F
F
F
2
1
2
sin
cos
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:
F1-F2 FF1 +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、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
α
F2
F
F1
θ
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为零。
F=0
或Fx=0
Fy=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:Of 静fm
(fm 为最大静摩擦力,与正压力有关)
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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 m m
r
1
2
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
G
Mm
R
h
m
(
)
2
V
R
h
m
R
h
m T
R
h
2
2
2
2
2
4
(
)
(
)
(
)
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg = G Mm
R 2
g = G M
R 2
c、第一宇宙速度
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mg = mV
R
2
V=
gR
GM
R
/
8、库仑力:F=K q q
r
1
2
2
(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
(BV)
方向一左手定
(2)安培力:磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (BI)
方向一左手定则
11、牛顿第二定律:
F 合= ma
或者Fx = m ax
Fy = m ay
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:
Vt = V0 + a t
S = vo t + 1
2 a t2 几个重要推论:
(1)
Vt2
-V02 = 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:
Vt/ 2 =V
Vt
0
2
= s
t
(3)
AB 段位移中点的即时速度:
VO
Vt/2
VS/2
Vt
A
S
a
t
B
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Vs/2 =
v
v
o
t
2
2
2
匀速:Vt/2 =Vs/2
; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 <Vs/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……n2;
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:(
)
2
1
:
( 3
2)
……(
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 = aT2
(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VO、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。
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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 = Vo t 一1
2 g t2
Vt = Vo 一g t
Vt2 一Vo2 = 一2 gS
(S、Vt 的正、
负号的理解)
14、匀速圆周运动公式
线速度:
V= R=2f R= 2R
T
角速度:
=
t
T
f
2
2
向心加速度:a = v
R
R
T
R
2
2
2
2
4
4
2 f2 R
向心力:
F= ma = m v
R
m
2
2 R= m 4
2
2
T
R m4
2
n2 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。
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直线运动公式: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= vo t
水平分速度:vx
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= vo
竖直分运动:
竖直位移:y = 2
1 g t2
竖直分速度:vy= g
t
tg= V
V
y
o
Vy = Votg
Vo =Vyctg
V =
V
V
o
y
2
2
Vo = Vcos
Vy = Vsin
y
Vo
在Vo、Vy、V、X、y、t、七个物理量中,如果
x
)
vo
已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。
vy
v
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:
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(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。
18 功:
W = Fs cos
(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
19
动能和势能:
动能:Ek =
1
2
2
2
2
mV
p
m
重力势能:Ep = mgh
(与零势能面的选择有
关)
20
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= Ek = Ek2 一Ek1 =
1
2
1
2
2
2
1
2
mV
mV
21
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
2
2
2
mV
mgh
mV
或者
Ep 减= Ek 增
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22
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)
二、热学:
1、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
2
理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生
变化。
(2)
公式:
PV
T
P V
T
PV
T
1
1
1
2
2
2
或
恒量
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(3)
含密度式:P
T
P
T
1
1
1
2
2
2
3、克拉白龙方程:
PV=n RT= m RT
M
(R 为普适气体恒量,n 为摩
尔数)
三、电磁学
(一)、直流电路
1、电流强度的定义:
I =
Q
t
(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=R1+R2+R3 +……+Rn
并联:
1
1
1
1
2
R
R
R
两个电阻并联:
R= R R
R
R
1
2
1
2
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
ε
r
路端电压:
U = -I r= IR
R
输出功率:
P出= Iε-I 2 r = I R
2
电源热功率:
P
I r
r
2
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电源效率:
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
2
2
P=IU
=(
)
对于非纯电阻电路:
W=IUt I Rt
2
P=IUI r
2
(6)电池组的串联每节电池电动势为ε 0 `内阻为r0,n 节电池串
联时
电动势:ε=n ε 0
内阻:r=nro
(7)、伏安法测电阻:R
U
I
(二)电场和磁场
1、库仑定律:
2
2
1
r
Q
Q
k
F
,其中,Q1、Q2 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=9.0×109Nm2/C2。
(适用条件:真空中两个静止点电荷)
2、电场强度:
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(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:
2
r
Q
k
E
k 为静电力常量,k=9.0×109Nm2/C2,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
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电场具有能的性质。
4、电场力的功:
AB
AB
qU
W
5、电势:
q
WAO
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
4
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
2
2
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(三)电磁感应和交变电流
1、磁通量:
BS
(条件,B⊥S)单位:韦伯(Wb)
2、法拉第电磁感应定律:
t
n
E
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
sin
,其中,最大值
nBS
Em
(2)电流瞬时值:
t
I
i
m
sin
,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
sin
,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:
2
m
I
I
2
m
U
U
(只适用于正弦
交流电)
4、理想变压器:
2
1
2
1
n
n
U
U
(注意:U1、U2 为线圈两端电压)
1
2
2
1
n
n
I
I
(条件,原、副线圈各一个)
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五、原子物理学
1、波长、频率、和波速的关系:
c
2、光子能量:
h
E
(h ,普朗克常量,h =6.63×1034JS,,光
的频率)
3、爱因斯坦光电方程:
W
h
mv
2
2
极限频率:
h
W
0
4、玻尔的原子理论:
1
2
E
E
h
5、氢原子能级公式:
1
2
1 E
n
En
氢原子轨道半径公式:
1
2r
n
rn
(n=1,2,3,……)
6、核反应方程:
衰变:
He
Th
U
4
2
234
90
238
92
(α衰变)
e
Pa
Th
0
1
234
91
234
90
(β衰变)
H
O
He
N
1
1
17
8
4
2
14
7
(人工核反应;发现质子)
n
P
He
Al
1
0
30
15
4
2
27
13
,
e
Si
P
0
1
30
14
30
15
(获得人工放射性同位素)
第16 页共16 页
n
C
He
Be
1
0
12
6
4
2
9
4
(发现中子)
n
Xe
Sr
n
U
1
0
136
54
90
38
1
0
235
92
10
(裂变)
n
He
H
H
1
0
4
2
3
1
2
1
(聚变)
7、爱因斯坦质能方程:
2
mc
E
核能:
2
mc
E
(m
,质量亏损)