高中物理公式总结【2017精品版】[1]

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高中物理公式总结【2017精品版】[1]

高中物理公式总结GAOZHONGWULIGONGSHIZONGJIE 一、力学1、胡克定律:f=kx(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F1、F2的合力的公式:两个分力垂直时: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:úF1-F2ú£F£F1+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、物体平衡条件:F合=0或Fx合=0Fy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=mN(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。②m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£fm(fm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(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=6.67×10-11N·m2/kg2(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:,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:特别地,在天体或地球表面:⑧天体的平均密度:特别地:当r=R时:b、在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力,即∴。在不知地球质量的情况下可用其半径和表面的重力加速度来表示,此式在天体运动问题中经常应用,称为黄金代换式。c、第一宇宙速度:第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度。也是人造卫星的最小发射速度。第二宇宙速度:v2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。第三宇宙速度:v3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。7、牛顿第二定律:(后面一个是据动量定理推导)理解:(1)矢量性(2)瞬时性(3)独立性(4)同体性(5)同系性(6)同单位制牛顿第三定律:F=-F’(两个力大小相等,方向相反作用在同一直线上,分别作用在两个物体上) 8、匀变速直线运动:ASatB基本规律:Vt=V0+atS=vot+at2几个重要推论:(1)(结合上两式知三求二)(2)AB段中间时刻的即时速度:(3)AB段位移中点的即时速度:匀速:vt/2=vs/2,匀加速或匀减速直线运动:vt/2P=IU>(三)磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B来表示:(条件:BL)单位:T2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手)定则决定。(1)直线电流的磁场(2)通电螺线管、环形电流的磁场3、磁场力(1)安培力:磁场对电流的作用力。公式:F=BIL(B^I)(B//I是,F=0) 方向:左手定则(2)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式:f=qvB(B^v)方向:左手定则粒子在磁场中圆运动基本关系式解题关键画图,找圆心画半径粒子在磁场中圆运动半径和周期,t=T4、磁通量=BS有效(垂直于磁场方向的投影是有效面积)或=BSsin(是B与S的夹角)=2-1=BS=BS(磁通量是标量,但有正负)(四)电磁感应1.直导线切割磁力线产生的电动势(三者相互垂直)求瞬时或平均(经常和I=,F安=BIL相结合运用)2.法拉第电磁感应定律===求平均3.直杆平动垂直切割磁场时的安培力(安培力做的功转化为电能)4.转杆电动势公式5.感生电量(通过导线横截面的电量)*6.自感电动势(五)交流电1.中性面(线圈平面与磁场方向垂直)m=BS,e=0I=02.电动势最大值=Nm,3.正弦交流电流的瞬时值i=Imsin(中性面开始计时)4.正弦交流电有效值最大值等于有效值的倍5.理想变压器(一组副线圈时) *6.感抗电感特点:*7.容抗电容特点:(六)电磁场和电磁波*1、LC振荡电路(1)在LC振荡电路中,当电容器放电完毕瞬间,电路中的电流为最大,线圈两端电压为零。在LC回路中,当振荡电流为零时,则电容器开始放电,电容器的电量将减少,电容器中的电场能达到最大,磁场能为零。(2)周期和频率2、麦克斯韦电磁理论:(1)变化的磁场在周围空间产生电场。(2)变化的电场在周围空间产生磁场。推论:①均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场。②周期性变化(振荡)的磁场在周围空间产生同频率的周期性变化(振荡)的电场;周期性变化(振荡)的电场周围也产生同频率周期性变化(振荡)的磁场。3、电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体,叫电磁场。4、电磁波:电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波。5、电磁波的特点⒈以光速传播(麦克斯韦理论预言,赫兹实验验证);⒉具有能量;⒊可以离开电荷而独立存在;⒋不需要介质传播;⒌能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。6、电磁波的周期、频率和波速:V=lf=(频率在这里有时候用ν来表示)波速:在真空中,C=3×108m/s三、光学(一)几何光学1、概念:光源、光线、光束、光速、实像、虚像、本影、半影。2、规律:(1)光的直线传播规律:光在同一均匀介质中是沿直线传播的。(2)光的独立传播规律:光在传播时,虽屡屡相交,但互不干扰,保持各自的规律传播。(3)光在两种介质交界面上的传播规律 ①光的反射定律:反射光线、入射光线和法线共面;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。②光的析射定律:a、折射光线、入射光线和法线共面;入射光线和折射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常数。即b、介质的折射率n:光由真空(或空气)射入某中介质时,有,只决定于介质的性质,叫介质的折射率。c、设光在介质中的速度为v,则:可见,任何介质的折射率大于1。d、两种介质比较,折射率大的叫光密介质,折射率小的叫光疏介质。③全反射:a、光由光密介质射向光疏介质的交界面时,入射光线全部反射回光密介质中的现象。b、发生全反射的条件:ⓐ光从光密介质射向光疏介质;ⓑ入射角等于临界角。临界角C④光路可逆原理:光线逆着反射光线或折射光线方向入射,将沿着原来的入射光线方向反射或折射。归纳:折射率===5、常见的光学器件:(1)平面镜(2)棱镜(3)平行透明板(二)光的本性百度文库-让每个人平等地提升自我人类对光的本性的认识发展过程(1)微粒说(牛顿)(2)波动说(惠更斯)①光的干涉双缝干涉条纹宽度(波长越长,条纹间隔越大)应用:薄膜干涉——由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间干涉条纹,检查平面,测量厚度,光学镜头上的镀膜。②光的衍射——单缝(或圆孔)衍射。泊松亮斑(波长越长,衍射越明显) (1)电磁说(麦克斯韦)波长/m名称产生机理特性与应用10410-10无线电自由电子的运动波动性显著,无线电通讯红外线原子外层电子受激发一切物体都能辐射,具有热作用,遥感技术,遥控器可见光由七种色光组成紫外线一切高温物体都能辐射,具有化学作用、荧光效应伦琴(X)射线原子外内电子受激发粒子性显著,穿透本领强γ射线原子核受激发粒子性显著,穿透本领更强(4)光子说(爱因斯坦)①基本观点:光由一份一份不连续的光子组成,每份光子的能量是②实验基础:光电效应现象③规律:a、每种金属都有发生光电效应的极限频率;b、光电子的最大初动能与光的强度无关,随入射光频率的增大而增大;c、光电效应的产生几乎是瞬时的;d、光电流与入射光强度成正比。④爱因斯坦光电效应方程逸出功光电效应的应用:光电管可将光信号转变为电信号。(5)光的波粒二象性光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性,又有粒子性。光具有波粒二象性,单个光子的个别行为表现为粒子性,大量光子的运动规律表现为波动性。波长较大、频率较低时光的波动性较为显著,波长较小,频率较高的光的粒子性较为显著。(6)光波是一种概率波四、原子物理1.氢原子能级,半径E1=-13.6eV能量最少rn=n2r1r1=0.53m跃迁时放出或吸收光子的能量2.三种衰变 射线本质速度特性α射线氦原子核()流贯穿能力小,电离作用强。β射线高速电子()流V≈C贯穿能力强,电离作用弱。γ射线高频电磁波(光子)V=C贯穿能力很强,电离作用很弱。衰变:原子核由于放出某种粒子而转变位新核的变化。放出α粒子的叫α衰变。放出β粒子的叫β衰变。放出γ粒子的叫γ衰变。①哀变规律:(遵循电荷数、质量数守恒)α衰变:β衰变:(β衰变的实质是=+)γ衰变:伴随着α衰变或β衰变同时发生。3.半衰期,m=m0()n4.质子的发现(1919年,卢瑟福)中子的发现(1932年,查德威克)发现正电子(居里夫妇),5.质能方程E=mc21J=1Kg.(m/s)21u放出的能量为931.5MeV1u=1.660566×10-27kg6.重核裂变原子弹核反应堆氢的聚变氢弹太阳内部反应六、狭义相对论1.伽利略相对性原理:力学规律在任何惯性系中都是相同的。2.狭义相对论的两个基本假设:(1)狭义相对性原理:在不同的惯性系中,一切物理规律都是相同的。(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。3.时间和空间的相对性:(1)“同时”的相对性:“同时”是相对的。在一个参考系中看来“同时”的,在另一个参考系中却可能“不同时”。(2)长度的相对性:一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度小。即(式中l,是与杆相对运动的人观察到的杆长,l0是与杆相对静止的人观察到的杆长)。 注意:①在垂直于运动方向上,杆的长度没有变化。②这种长度的变化是相对的,如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动,与他们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了。(3)时间间隔的相对性:从地面上观察,高速运动的飞船上时间进程变慢,飞船上的人则感觉地面上的时间进程变慢。(时间膨胀或动钟变慢)(式中是与飞船相对静止的观察者测得的两事件的时间间隔,△t是地面上观察到的两事件的时间间隔)。(4)相对论的时空观:经典物理学认为,时间和空间是脱离物质而独立存在的,是绝对的,二者之间也没有联系;相对论则认为时间和空间与物质的运动状态有关,物质、时间、空间是紧密联系的统一体。4.狭义相对论的其他结论:*(1)相对论速度变换公式:(式中v为高速火车相对地的速度,u′为车上的人相对于车的速度,u为车上的人相对地面的速度)。对于低速物体u′与v与光速相比很小时,根据公式可知,这时u≈,这就是经典物理学的速度合成法则。注意:这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况,当u′与v相反时,u′取负值。(2)相对论质量:(式中m0为物体静止时的质量,m为物体以速度v运动时的质量,由公式可以看出随v的增加,物体的质量随之增大)。(3)质能方程:常见非常有用的经验结论:1、物体沿倾角为α的斜面匀速下滑------µ=tanα;2、物体沿光滑斜面滑下a=gsinα物体沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα3、两物体沿同一直线运动,在速度相等时,距离有最大或最小;4、物体沿直线运动,速度最大的条件是:a=0或合力为零。5、两个共同运动的物体刚好脱离时,两物体间的弹力为=0,加速度相等。6、两个物体相对静止,它们具有相同的速度;7、水平传送带以恒定速度运行,小物体无初速度放上,达到共同速度过程中,摩擦生热等于小物体的动能。*8、一定质量的理想气体,内能大小看温度,做功情况看体积,吸热、放热综合以上两项用能量守恒定律分析。9、电容器接在电源上,电压不变;断开电源时,电容器上电量不变;改变两板距离E不变。10、磁场中的衰变:外切圆是α衰变,内切圆是β衰变,α,β是大圆。11、直导体杆垂直切割磁感线,所受安培力F=B2L2V/R。12、电磁感应中感生电流通过线圈导线横截面积的电量:Q=N△Ф/R。 13、解题的优选原则:满足守恒则选用守恒定律;与加速度有关的则选用牛顿第二定律F=ma;与时间直接相关则用动量定理;与对地位移相关则用动能定理;与相对位移相关(如摩擦生热)则用能量守恒。
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