資源簡介

高中物理公式、規(guī)律匯編表
一、力學(xué)
1、胡克定律：f = kx (x為伸長量或壓縮量，k為勁度系數(shù)，只與彈簧的長度、粗細和材料有關(guān))
2、重力： G = mg (g隨高度、緯度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化)
3、求F1、F2的合力的公式：
兩個分力垂直時：
注意：(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。
(2) 兩個力的合力范圍： F1－F2 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、物體平衡條件： F合=0
或 Fx合=0 Fy合=0
推論：三個共點力作用于物體而平衡，任意一個力與剩余二個力的合力一定等值反向。
5、摩擦力的公式：
(1 ) 滑動摩擦力： f = N
說明：①N為接觸面間的彈力，可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。
②為動摩擦因數(shù)，只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)，與接觸面積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力N無關(guān)。
(2 ) 靜摩擦力： 由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解，與正壓力無關(guān)。
大小范圍： 0< f靜 fm (fm為最大靜摩擦力)
說明：①摩擦力可以與運動方向相同，也可以與運動方向相反。
②摩擦力可以作正功，也可以作負功，還可以不作功。
③摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
④靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運動的物體可以受靜摩擦力的作用。
6、 萬有引力：
（1）公式：F=G （適用條件：只適用于質(zhì)點間的相互作用）
G為萬有引力恒量：G = 6.67×10-11 N·m2 / kg2
（2）在天文上的應(yīng)用：（M：天體質(zhì)量；R：天體半徑；g：天體表面重力加速度；r表示衛(wèi)星或行星的軌道半徑，h表示離地面或天體表面的高度））
a 、萬有引力=向心力 F萬=F向
即
由此可得：
①天體的質(zhì)量： ，注意是被圍繞天體（處于圓心處）的質(zhì)量。
②行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度： ，軌道半徑越大，線速度越小。
③ 行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的角速度： ，軌道半徑越大，角速度越小。
④行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的周期： ，軌道半徑越大，周期越大。
⑤行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的軌道半徑： ，周期越大，軌道半徑越大。
⑥行星或衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心加速度：，軌道半徑越大，向心加速度越小。
⑦地球或天體重力加速度隨高度的變化：
特別地，在天體或地球表面：
⑧天體的平均密度：
特別地：當(dāng)r=R時：
b、在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力，即 ∴。在不知地球質(zhì)量的情況下可用其半徑和表面的重力加速度來表示，此式在天體運動問題中經(jīng)常應(yīng)用，稱為黃金代換式。
c、第一宇宙速度：第一宇宙速度在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度。也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。
第二宇宙速度：v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。
第三宇宙速度v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。
7、 牛頓第二定律：
理解：（1）矢量性 （2）瞬時性 （3）獨立性 （4）同體性 （5）同系性 （6）同單位制
8、勻變速直線運動：
幾個重要推論：
（1）
（2）A B段中間時刻的即時速度:
vt/ 2 ==
（3）AB段位移中點的即時速度:
勻速：vt/2 =vs/2 ，勻加速或勻減速直線運動：vt/2 初速為零的勻加速直線運動,
在1s 、2s、3s……ns內(nèi)的位移之比為12：22：32……n2
在第1s 內(nèi)、第 2s內(nèi)、第3s內(nèi)……第ns內(nèi)的位移之比為1：3：5……(2n-1)
在第1m 內(nèi)、第2m內(nèi)、第3m內(nèi)……第n m內(nèi)的時間之比為1：：（……(
初速無論是否為零,勻變速直線運動的質(zhì)點,在連續(xù)相鄰的相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù)：s = aT2 (a：勻變速直線運動的加速度 T：每個時間間隔的時間)
9、勻速圓周運動公式
線速度：v= R=2f R=
向心加速度：a =2 f2 R
角速度：=
向心力：F= ma = m2 R= m4m f2 R
注意：（1）勻速圓周運動的物體的向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心。
（2）衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供。
（3）氫原子核外電子繞核作勻速圓周運動的向心力是原子核對核外電子的庫侖力。
10、平拋運動公式：水平方向的勻速直線運動和豎直方向的初速度為零的勻加速直線運動（即自由落體運動）的合運動
水平分運動： 水平位移： x= vo t
水平分速度：vx = vo
豎直分運動： 豎直位移： y =g t2
豎直分速度：vy= g t
tg = vy = votg vo =vyctg
v = vo = vcos vy = vsin
11、 功 ： W = Fs cosα (適用于恒力的功的計算）
（1）力F的功只與F、s、α三者有關(guān)，與物體做什么運動無關(guān)
（2）理解正功、零功、負功
（3）功是能量轉(zhuǎn)化的量度
12、 動能和勢能： 動能：
重力勢能：Ep = mgh (與零勢能面的選擇有關(guān))
13、動能定理：外力對物體所做的總功等于物體動能的變化。
公式： W合= Ek = Ek2 - Ek1 =
14、機械能守恒定律：機械能 = 動能+重力勢能+彈性勢能
條件：系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力（指彈簧的彈力）做功。
公式： mgh1 +
15、功率： P = (在t時間內(nèi)力對物體做功的平均功率)
P = Fv (F為牽引力，不是合外力；v為即時速度時，P為即時功率；v為平均速度時，P為平均功率； P一定時，F(xiàn)與v成反比）
16、功能原理：外力和“其它”內(nèi)力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)機械能的變化
17、功能關(guān)系：功是能量變化的量度。
摩擦力乘以相對滑動的路程等于系統(tǒng)失去的機械能，等于摩擦產(chǎn)生的熱
18、物體的動量 P=mv,
19、恒力的沖量 I=Ft
20、動量定理: Ft=mv2—mv1
21、動量守恒定律 +m2v2 = m1v1’＋m2v2’ 或p1 = - p2 或p1 +p2=0
適用條件：（1）系統(tǒng)不受外力作用。（2）系統(tǒng)受外力作用，但合外力為零。（3）系統(tǒng)受外力作用，合外力也不為零，但合外力遠小于物體間的相互作用力。（4）系統(tǒng)在某一個方向的合外力
為零，在這個方向的動量守恒。
完全非彈性碰撞 mV1+MV2=（M+m）V
22、簡諧振動的回復(fù)力 F=－kx
加速度
23、單擺振動周期 (與擺球質(zhì)量、振幅無關(guān)）
24、彈簧振子周期
共振：驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時，物體的振幅最大
25、機械波：機械振動在介質(zhì)中傳播形成機械波。它是傳遞能量的一種方式。
產(chǎn)生條件：要有波源和介質(zhì)。
波的分類：①橫波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直，有波峰和波谷。
②縱波，質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一直線上。有密部和疏部。
波長λ：兩個相鄰的在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離。
注意：①橫波中兩個相鄰波峰或波谷問距離等于一個波長。
②波在一個周期時間里傳播的距離等于一個波長。
波速：波在介質(zhì)中傳播的速度。機械波的傳播速度由介質(zhì)決定。
波速v波長λ頻率f關(guān)系： （適用于一切波）
注意：波的頻率即是波源的振動頻率，與介質(zhì)無關(guān)。
27、浮力
28、密度 ，，
29、力矩
30、力矩平衡條件 M順=M逆
二、熱學(xué)
（一）分子動理論
分子直徑（數(shù)量級）：10-10 m（油膜法）
分子質(zhì)量（數(shù)量級）：10-26 kg
⒈物體是由大量 阿伏加德羅常數(shù)（油膜法）：NA=6.02×1023 mol-1。
分子組成的 是聯(lián)系宏觀世界與微觀世界的橋梁。
擴散現(xiàn)象
⒉分子永不停息
地作無規(guī)則運
動（熱運動）
布朗運動
r⒊分子間存在 f斥
相互作用的 r=r0 合力表現(xiàn)為零
引力和斥力
（統(tǒng)稱分子力） r>r0 合力表現(xiàn)為引力
（平衡位置數(shù)量級
10-10m） r >>r0 （通常r>10r0 ） f引
沒有分子力作用。
注意：1°油膜法測量分子直徑
若用油膜法測出1個分子直徑，則：
2°若已知1個分子質(zhì)量，則：
3°若已知NA，則可估算液體和固體的分子大小。
知道液體或固體的mol體積，設(shè)想其中的分子是一個挨著一個的，則：
或
4°若已知NA，則可算出分子的質(zhì)量。
5°摩爾體積
6°分子所占的體積
（二）熱和功
表示物體冷熱程度的物理量。
攝氏溫標(biāo)t：℃
是物體分子熱運動平均動能 熱力學(xué)溫標(biāo)T：K
溫度 的標(biāo)志。 T= t+273
是大量分子運動的集體表現(xiàn)。
物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和。與物體的溫度、體積、質(zhì)量有關(guān)。
做 功
內(nèi)能 兩者等效 1cal=4.2J
改變內(nèi)能的方式
熱傳遞
熱力學(xué)第一定律：物體內(nèi)能的增加量等于物體吸收的熱量和外界對物體做的功之和。
能的轉(zhuǎn)化和守恒定律（第一類永動機不可能制成）
熱力學(xué)第二定律（第二類永動機不可能制成）：不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化。
不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。
注意：1°溫度是一個狀態(tài)量。
內(nèi)能是一個狀態(tài)量，是溫度的函數(shù)。
熱量是一個過程量，是內(nèi)能變化的量度。熱量只能從高溫的物體自動地傳遞給低溫的物體。
2°做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的，但其本質(zhì)不同：
做功使物體內(nèi)能的改變是其他形式的能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。
熱傳遞使物體內(nèi)能的改變是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
3°熱力學(xué)第一定律
4°沒有物態(tài)變化時的吸、放熱量
（三）氣體性質(zhì)
1、玻意耳定律（等溫變化） p1V1=p2V2
2、查理定律（等容變化）
3、蓋·呂薩克定律
4、理想氣體狀態(tài)方程
5、氣體分子運動的特點：①分子間的距離較大 ②分子間的碰撞頻繁 ③分子沿各個方向運動的機會均等 ④分子的速率按一定規(guī)律分布
6、氣體壓強的微觀意義：從分子動理論的觀點看，氣體壓強是大量分子頻繁碰撞容器的器壁而產(chǎn)生的
三、電磁學(xué)
（一）電場
1、庫侖力： (適用條件：真空中點電荷)
k = 9.0×109 N·m2/ c2 靜電力恒量
電場力：F = q E (F 與電場強度的方向可以相同，也可以相反)
2、電場強度： 電場強度是表示電場強弱的物理量。
定義式： 單位： N / C
點電荷電場場強
勻強電場場強
3、電勢，電勢能 ，
順著電場線方向，電勢越來越低。
4、電勢差U，又稱電壓 UAB = φA -φB
5、電場力做功和電勢差的關(guān)系 WAB = q UAB
6、初速度為零的帶電粒子通過加速電場
7、帶電粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的偏轉(zhuǎn)量
帶電粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的偏轉(zhuǎn)角
8、電容器的電容
電容器的帶電量 Q=cU
平行板電容器的電容
（二）直流電路
1、電流強度的定義：I =
2、電阻定律：
電阻率ρ：只與導(dǎo)體材料性質(zhì)和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體橫截面積和長度無關(guān)。 單位：Ω·m
3、串聯(lián)電路總電阻 R=R1+R2+R3
電壓分配 ，
功率分配 ，
4、并聯(lián)電路總電阻
兩個電阻并聯(lián)
并聯(lián)電路電流分配 ，I1=
并聯(lián)電路功率分配 ，
5、歐姆定律：（1）部分電路歐姆定律： 變形：U=IR
（2）閉合電路歐姆定律：I = ε r
路端電壓：U = -I r= IR
輸出功率： = Iε-Ir = R
電源熱功率：
電源效率： ==
6、電功和電功率： 電功：W=IUt
焦耳定律（電熱）Q=
電功率 P=IU
純電阻電路：W=IUt=
P=IU
非純電阻電路：W=IUt
P=IU
（三）磁場
1、磁場的強弱用磁感應(yīng)強度B 來表示： 單位：T
2、電流周圍的磁場的磁感應(yīng)強度的方向由安培定則決定。
（1）直線電流的磁場
（2）通電螺線管、環(huán)形電流的磁場
3、磁場力
安培力：磁場對電流的作用力。
公式：F= BIL （BI）
方向：左手定則
（2）洛侖茲力：磁場對運動電荷的作用力。
公式：f = qvB (BV)
方向：左手定則
粒子在磁場中圓運動基本關(guān)系式
粒子在磁場中圓運動半徑和周期 ，
4、磁通量 =BS有效（垂直于磁場方向的投影是有效面積）
（四）電磁感應(yīng)
1．直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生的電動勢
2．法拉第電磁感應(yīng)定律 =
3．直桿平動垂直切割磁場時的安培力
4．轉(zhuǎn)桿電動勢公式
5．感生電量（通過導(dǎo)線橫截面的電量）
6．自感電動勢
（五）交流電
1．中性面 m=BS , e=0
2．電動勢最大值 ，
3．正弦交流電流的瞬時值 i=Imsin
4．正弦交流電有效值 最大值等于有效值的倍
5．變壓器
*6．感抗
*7．容抗
（六）電磁場和電磁波
1、LC振蕩電路
（1）在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器放電完畢瞬間，電路中的電流為最大, 線圈兩端電壓為零。
在LC回路中，當(dāng)振蕩電流為零時，則電容器開始放電, 電容器的電量將減少, 電容器中的電場能達到最大, 磁場能為零。
（2）周期和頻率
2、麥克斯韋電磁理論：
（1）變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場。（2）變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場。
推論：①均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場。
②周期性變化（振蕩）的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的周期性變化（振蕩）的電場；周期性變化（振蕩）的電場周圍也產(chǎn)生同頻率周期性變化（振蕩）的磁場。
3、電磁場：變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一體，叫電磁場。
4、電磁波：電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處傳播就形成電磁波。
5、電磁波的特點
⒈以光速傳播（麥克斯韋理論預(yù)言，赫茲實驗驗證）；⒉具有能量；⒊可以離開電荷而獨立存在；⒋不需要介質(zhì)傳播；⒌能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象。
6、電磁波的周期、頻率和波速：
V= f = （頻率在這里有時候用ν來表示）
波速：在真空中，C=3×108 m/s
四、光學(xué)
（一）幾何光學(xué)
1、概念：光源、光線、光束、光速、實像、虛像、本影、半影。
2、規(guī)律：（1）光的直線傳播規(guī)律：光在同一均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
（2）光的獨立傳播規(guī)律：光在傳播時，雖屢屢相交，但互不干擾，保持各自的規(guī)律傳播。
（3）光在兩種介質(zhì)交界面上的傳播規(guī)律
①光的反射定律：反射光線、入射光線和法線共面；反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角。
②光的析射定律：
a、折射光線、入射光線和法線共面；入射光線和折射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常數(shù)。即
b、介質(zhì)的折射率n：光由真空（或空氣）射入某中介質(zhì)時，有，只決定于介質(zhì)的性質(zhì)，叫介質(zhì)的折射率。
c、設(shè)光在介質(zhì)中的速度為 v，則： 可見，任何介質(zhì)的折射率大于1。
d、兩種介質(zhì)比較，折射率大的叫光密介質(zhì)，折射率小的叫光疏介質(zhì)。
③全反射：a、光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)的交界面時，入射光線全部反射回光密介質(zhì)中的現(xiàn)象。
b、發(fā)生全反射的條件： 光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)； 入射角等于臨界角。
臨界角C
④光路可逆原理：光線逆著反射光線或折射光線方向入射，將沿著原來的入射光線方向反射或折射。
5、常見的光學(xué)器件：（1）平面鏡 （2）棱鏡 （3）平行透明板
（二）光的本性
人類對光的本性的認識發(fā)展過程
（1）微粒說（牛頓）
（2）波動說（惠更斯）
①光的干涉 *雙縫干涉條紋寬度
應(yīng)用：薄膜干涉——由薄膜前后表面反射的兩列光波疊加而成，劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間干涉條紋，檢查平面，測量厚度，光學(xué)鏡頭上的鍍膜。
②光的衍射——單縫（或圓孔）衍射。 泊松亮斑
電磁說（麥克斯韋）
波長/m 名稱 產(chǎn)生機理 特性與應(yīng)用
104 10-10 無線電 自由電子的運動 波動性顯著，無線電通訊
紅外線 原子外層電子受激發(fā) 一切物體都能輻射，具有熱作用
可見光 由七種色光組成
紫外線 一切高溫物體都能輻射，具有化學(xué)作用、熒光效應(yīng)
倫琴（X）射線 原子外內(nèi)電子受激發(fā) 粒子性顯著，穿透本領(lǐng)強
γ射線 原子核受激發(fā) 粒子性顯著，穿透本領(lǐng)更強
（4）光子說（愛因斯坦）
①基本觀點：光由一份一份不連續(xù)的光子組成，每份光子的能量是
②實驗基礎(chǔ)：光電效應(yīng)現(xiàn)象
③規(guī)律：a、每種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率；b、光電子的最大初動能與光的強度無關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大；c、光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時的；d、光電流與入射光強度成正比。
④愛因斯坦光電效應(yīng)方程
逸出功
光電效應(yīng)的應(yīng)用：光電管可將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?br/>（5）光的波粒二象性
光是一種具有電磁本性的物質(zhì)，既有波動性，又有粒子性。光具有波粒二象性，單個光子的個別行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的運動規(guī)律表現(xiàn)為波動性。波長較大、頻率較低時光的波動性較為顯著，波長較小，頻率較高的光的粒子性較為顯著。
（6）光波是一種概率波
五、原子物理
（一）原子結(jié)構(gòu)
1、原子的核式結(jié)構(gòu)
α粒子散射實驗（1909年，盧瑟福）：①現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子按原方向前進，少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，極小數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角超過了90°，有的偏轉(zhuǎn)幾乎達到180°。
②原因：α粒子的大角度散射現(xiàn)象說明其受到了很大的作用力，而產(chǎn)生這么大的作用力，必然是原子的大部分質(zhì)量和電量都集中在很小的核上。 ③盧瑟福的原子模型：原子的中心有一個很小的核，叫原子核。原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞核旋轉(zhuǎn)（核半徑10-14—10-15 m，原子半徑約為10-10 m）。
2、玻爾的原子模型
玻爾理論（1913年）：①原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些狀態(tài)稱為定態(tài)；
②原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，要輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量為： hν=E2—E1 ③定態(tài)能量量子化和軌道量子化。即氫原子的能量是不連續(xù)的，電子饒核運行的可能軌道也是不連續(xù)的。電子饒核運行的不同軌道對應(yīng)于氫原子的不同能量。
能級：原子在各個定態(tài)的能量值。原子在能級之間發(fā)生躍遷時，輻射或吸收的能量等于兩個定態(tài)的能量差。原子由低能級向高能級躍遷的過程是吸收能量的過程，由高能級向低能級躍遷的過程是放出能量的過程。
3、氫原子能級,半徑 Rn=n2R1
（二）原子核結(jié)構(gòu)
1、三種衰變
射線 本質(zhì) 速度 特性
α射線 氦原子核（）流 貫穿能力小，電離作用強。
β射線 高速電子（）流 V≈C 貫穿能力強，電離作用弱。
γ射線 電磁波（光子） V=C 貫穿能力很強，電離作用很弱。
衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變位新核的變化。
放出α粒子的叫α衰變。放出β粒子的叫β衰變。放出γ粒子的叫γ衰變。
哀變規(guī)律：（遵循電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒）
α衰變：
β衰變：
γ衰變：伴隨著α衰變或β衰變同時發(fā)生。
3．半衰期 ， m=m0（）n
4．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)（1919年，盧瑟福）
中子的發(fā)現(xiàn)（1932年，查德威克）
發(fā)現(xiàn)正電子 ，
5．質(zhì)能方程 E=mc2
1u=931.5MeV 1u=1.660566×10-27kg
6．重核裂變
氫的聚變
六、相對論
（一）狹義相對論
1、愛因斯坦兩個基本假設(shè)：（1）愛因斯坦相對性原理：物理定律在所有的慣性系中都具有相同的表達形式。（2）光速不變原理： 真空中的光速是常量，它與光源或觀察者的運動無關(guān)，即不依賴于慣性系的選擇。
2、時間間隔的相對性：
3、長度的相對性：
4、相對論質(zhì)量：
（二）廣義相對論
1、廣義相對性原理：任何參考系（包括非慣性系）中物理規(guī)律都是相同的。
2、等效原理：一個均勻的引力場與一個做勻加速運動的參考系等價。

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