高中物理公式定理定律知识点整理归纳:高中物理公式定理大全
一、质点的运动------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度v平=s/t(定义式)2.有用推论vt2-vo2=2as
3.中间时刻速度vt/2=v平=(vt+vo)/24.末速度vt=vo+at
5.中间位置速度vs/2=[(vo2+vt2)/2]1/26.位移s=v平t=vot+at2/2=vt/2t
7.加速度a=(vt-vo)/t{以vo为正方向,a与vo同向(加速)a>0;反向则af2)
2.互成角度力的合成:
f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理)f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/2
3.合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|
4.力的正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)
注:(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;
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(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,用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静止状态,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′{负号表示方向相反,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、三力汇交原理}
5.超重:fn>g,失重:fn
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
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
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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,负号表示f的方向与x始终反向}
2.单摆周期t=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ>r}
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
5.机械波、横波、纵波
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处f引=f斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功w0;吸收热量,q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作
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用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律能源的开发与利用.环保物体的内能.分子的动能.分子势能。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:i=ft{i:冲量(n?s),f:恒力(n),t:力的作用时间(s),方向由f决定}
4.动量定理:i=δp或ft=mvt–mvo{δp:动量变化δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:δp=0;δek=0{即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞δp=0;0f斥,f分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,f分子力≈0,e分子势能≈0
5.热力学第一定律w+q=δu{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
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w:外界对物体做的正功(j),q:物体吸收的热量(j),δu:增加的内能(j),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册p40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册p44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处f引=f斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功w0;吸收热量,q>0
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(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册p41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册p47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册p47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:t=t+273{t:热力学温度(k),t:摄氏温度(℃)}
体积v:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103l=106ml
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,
标准大气压:1atm=1.013×105pa=76cmhg(1pa=1n/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
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3.理想气体的状态方程:p1v1/t1=p2v2/t2{pv/t=恒量,t为热力学温度(k)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而t为热力学温度(k)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19c);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:f=kq1q2/r2(在真空中){f:点电荷间的作用力(n),k:静电力常量k=9.0×109n?m2/c2,q1、q2:两点电荷的电量(c),
r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:e=f/q(定义式、计算式){e:电场强度(n/c),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(c)}
4.真空点(源)电荷形成的电场e=kq/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),q:源电荷的电量}
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5.匀强电场的场强e=uab/d{uab:ab两点间的电压(v),d:ab两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:f=qe{f:电场力(n),q:受到电场力的电荷的电量(c),e:电场强度(n/c)}
7.电势与电势差:uab=φa-φb,uab=wab/q=-δeab/q
8.电场力做功:wab=quab=eqd{wab:带电体由a到b时电场力所做的功(j),q:带电量(c),
uab:电场中a、b两点间的电势差(v)(电场力做功与路径无关),e:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:ea=qφa{ea:带电体在a点的电势能(j),q:电量(c),φa:a点的电势(v)}
10.电势能的变化δeab=eb-ea{带电体在电场中从a位置到b位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化δeab=-wab=-quab(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容c=q/u(定义式,计算式){c:电容(f),q:电量(c),u:电压(两极板电势差)(v)}
13.平行板电容器的电容c=εs/4πkd(s:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
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常见电容器
14.带电粒子在电场中的加速(vo=0):w=δek或qu=mvt2/2,vt=(2qu/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平垂直电场方向:匀速直线运动l=vot(在带等量异种电荷的平行极板中:e=u/d)
抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=f/m=qe/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
3)常见电场的电场线分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导
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体表面,导体内部合场强为零,
导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1f=106μf=1012pf;
(7)电子伏(ev)是能量的单位,1ev=1.60×10-19j;
(8)其它相关内容:静电屏蔽/示波管、示波器及其应用等势面。
十一、恒定电流
1.电流强度:i=q/t{i:电流强度(a),q:在时间t内通过导体横载面的电量(c),t:时间(s)}
2.欧姆定律:i=u/r{i:导体电流强度(a),u:导体两端电压(v),r:导体阻值(ω)}
3.电阻、电阻定律:r=ρl/s{ρ:电阻率(ω?m),l:导体的长度(m),s:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:i=e/(r+r)或e=ir+ir也可以是e=u内+u外
{i:电路中的总电流(a),e:电源电动势(v),r:外电路电阻(ω),r:电源内阻(ω)}
5.电功与电功率:w=uit,p=ui{w:电功(j),u:电压(v),i:电流(a),t:时间(s),p:电功
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率(w)}
6.焦耳定律:q=i2rt{q:电热(j),i:通过导体的电流(a),r:导体的电阻值(ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于i=u/r,w=q,因此w=q=uit=i2rt=u2t/r
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:p总=ie,p出=iu,η=p出/p总
{i:电路总电流(a),e:电源电动势(v),u:路端电压(v),η:电源效率}
9.电路的串/并联串联电路(p、u与r成正比)并联电路(p、i与r成反比)
电阻关系(串同并反)r串=r1+r2+r3+1/r并=1/r1+1/r2+1/r3+
电流关系i总=i1=i2=i3i并=i1+i2+i3+
电压关系u总=u1+u2+u3+u总=u1=u2=u3
功率分配p总=p1+p2+p3+p总=p1+p2+p3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成(2)测量原理
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