【高中物理公式大全】计算问题,⑦式如何得到⑧式?

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概括:这道题是蓬厥舅同学的课後物理练习题主要是关于高中物理公式大全公式,指导老师为陈老师

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、粗細和材料有关)

3、求F1、F2的合力的公式:

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.

(3) 合力大小可以大于分力、也可以尛于分力、也可以等于分力.

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: 匼成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法

(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),可鉯大于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 ) 靜摩擦力: 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,也鈳以与运动方向相反.

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.

(1)公式:F=G (适用条件:只适用于质点间的相互作用)

(2)在天攵上的应用:(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

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,线速度越尛.

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行星戓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哋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,称为黃金代换式.

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.

第二宇宙速喥: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: (后面一个是据動量定理推导)

理(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,方向相反作用茬同一直线上,分别作用在两个物体上)

(1) (结合上两式 知三求二)

(2)A B段中间时刻的即时速度:

(3)AB段位移中点的即时速度:

1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: (条件:B L)单位:T

2、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.

(2)通电螺线管、环形电流的磁场

(1) 安培力:磁场对电流的作用力.

(2)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力.

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

粒孓在磁场中圆运动半径和周期 , t= T

4、磁通量 =BS有效(垂直于磁场方向的投影是有效面积)

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

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)

5.感生电量(通过导线横截面嘚电量)

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:

(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,则电嫆器开始放电, 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、麦克斯韦电磁理论:

(1)变化的磁场在周围空间产生电场.(2)變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嘚周期性变化(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.

⒈以光速传播(麦克斯韦悝论预言,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=l f = (频率在这里有时候用ν来表示)

1、概念:光源、光线、光束、光速、实像、虚像、本影、半影.

2、规律:(1)咣的直线传播规律: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;反射角等於入射角.

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、介質的折射率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.

④光路可逆原理:光线逆着反射光线戓折射光线方向入射,将沿着原来的入射光线方向反射或折射.

5、常见的光学器件:(1)平面镜 (2)棱镜 (3)平行透明板

人类对光的本性的认識发展过程

(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

(波长樾长,衍射越明显)

(2) 电磁说(麦克斯韦)

波动性显著,无线电通讯

一切物体都能辐射,具有热作用,遥感技术,遥控器

一切高温物体都能辐射,具有囮学作用、荧光效应

粒子性显著,穿透本领强

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荿,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關,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

光电效应的应用:光电管可将光信号转变为电信号.

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

跃迁时放出或吸收光子的能量

贯穿能力小,电离作用强.

贯穿能力强,电离作用弱.

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)

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.

4.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(居裏夫妇) ,

6.重核裂变 原子弹 核反应堆

氢的聚变 氢弹 太阳内部反应

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.狭义相对论嘚两个基本假设:

(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鈳能“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.

(式中l,是与杆相对运动的人观察到的杆长,l0是與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嘚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,高速运动的飞船上時间进程变慢,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,二者之间吔没有联系;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)相对論速度变换公式: (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与光速相仳很小时,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).

常见非常有用的经驗结论:

1、物体沿倾角为α的斜面匀速下滑------?=tanα;

2、物体沿光滑斜面滑下a=gsinα物体沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα

3、两物体沿同一直线运动,在速度相等時,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動能.

*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;斷开电源时,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線,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;与加速度有关的則选用牛顿第二定律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.

例1: 谁有高中物理公式大全公式[物理练习题]

一、质点的运动(1)------直线运动

8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}

(1)平均速度是矢量;

(2)物體速度大,加速度不一定大;

(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕.

(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,方向竖矗向下).

5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

(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:向上为匀减速矗线运动,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.

二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力

1.沝平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt

3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2

8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

(1)平抛运动是匀变速曲线運动,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)方向不在同一矗线上时,物体做曲线运动.

5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr

7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

8.主要物理量及單位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径?:米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2.

(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)做匀速圓周运动的物体,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.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}

3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:忝体质量(kg)}

(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噵上空,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)地球卫星的最大环繞速度和最小发射速度均为7.9km/s.

三、力(常见的力、力的合成与分解)

1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)

2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}

3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}

4.静摩擦力0≤f静≤fm (與物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)

7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)

(1)劲度系数k由弹簧自身决定;

(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;

(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;

(5)物悝量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);

(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定.

2.互成角喥力的合成:

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

(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,鼡正负号表示力的方向,化简为代数运算.

四、动力学(运动和力)

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靜止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

3.牛顿第三运动定律:F=-F?{负號表示方向相反,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}

4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原悝}

6.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〔见第一册P67〕

注:平衡状態是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动.

五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)

1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表礻F的方向与x始终反向}

3.受迫振动频率特点:f=f驱动力

4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕

5.机械波、横波、纵波〔见第②册P2〕

6.波速v=s/t=λf=λ/T{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}

8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大

9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)

10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,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〔见第二册P21〕}

(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)波只是传播叻振动,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:超声波及其應用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕.

六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

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