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(zhǎng)量或壓縮量,k為勁度系數(shù),只與彈簧的長(zhǎng)度、粗細(xì)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(gè)分力垂直時(shí):
注意:(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。
(2) 兩個(gè)力的合力范圍:ú F1-F
(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(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡,任意一個(gè)力與剩余二個(gè)力的合力一定等值反向。
5、摩擦力的公式:
(1 ) 滑動(dòng)摩擦力: f = mN
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。
②m為動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)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:
說明:①摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反。
②摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。
③摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
④靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用,運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí):
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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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=
第三宇宙速度:v3=
7、 牛頓第二定律:
理解:(1)矢量性 (2)瞬時(shí)性 (3)獨(dú)立性 (4)同體性 (5)同系性 (6)同單位制
8、勻變速直線運(yùn)動(dòng):
幾個(gè)重要推論:
(1)
(2)A B段中間時(shí)刻的即時(shí)速度:
(3)AB段位移中點(diǎn)的即時(shí)速度:
勻速:vt/2 =vs/2 ,勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng):vt/2 <vs/2
(4) 初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),
① 在1s 、2s、3s……ns內(nèi)的位移之比為12:22:32……n2
② 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)
③ 在第1m 內(nèi)、第2m內(nèi)、第3m內(nèi)……第n m內(nèi)的時(shí)間之比為1::(……(
(5) 初速無論是否為零,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在連續(xù)相鄰的相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù):Ds = aT2 (a:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 T:每個(gè)時(shí)間間隔的時(shí)間)
9、勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式
線速度:v= wR=
向心加速度:a =2 f2 R
角速度:w=
向心力:F= ma = m2 R= m4m f2 R
注意:(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的向心力是原子核對(duì)核外電子的庫侖力。
10、平拋運(yùn)動(dòng)公式:水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(即自由落體運(yùn)動(dòng))的合運(yùn)動(dòng)
水平分運(yùn)動(dòng): 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo
豎直分運(yùn)動(dòng): 豎直位移: y =g t2 豎直分速度:vy= g t
tgq = vy = votgq vo =vyctgq
v = vo = vcosq vy = vsinq
11、 功 : W = Fs cosα (適用于恒力的功的計(jì)算)
(1)力F的功只與F、s、α三者有關(guān),與物體做什么運(yùn)動(dòng)無關(guān)
(2)理解正功、零功、負(fù)功
(3)功是能量轉(zhuǎn)化的量度
12、 動(dòng)能和勢(shì)能: 動(dòng)能: 重力勢(shì)能:Ep = mgh (與零勢(shì)能面的選擇有關(guān))
13、動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。
公式: W合= DEk = Ek2 - Ek1 =
14、機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能 = 動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)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(shí)間內(nèi)力對(duì)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(shí)速度時(shí),P為即時(shí)功率;v為平均速度時(shí),P為平均功率; P一定時(shí),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(jī)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(duì)滑動(dòng)的路程等于系統(tǒng)失去的機(jī)械能,等于摩擦產(chǎn)生的熱
18、物體的動(dòng)量 P=mv,
19、恒力的沖量 I=Ft
20、動(dòng)量定理: Ft=mv2―mv1
21、動(dòng)量守恒定律 +m2v2 = m1v1’+m2v2’ 或Dp1 = - Dp2 或Dp1 +Dp2=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(yuǎn)小于物體間的相互作用力。(4)系統(tǒng)在某一個(gè)方向的合外力為零,在這個(gè)方向的動(dòng)量守恒。
完全非彈性碰撞 mV1+MV2=(M+m)V
22、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力 F=-kx 加速度
23、單擺振動(dòng)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(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí),物體的振幅最大
25、機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)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(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直,有波峰和波谷。
②縱波,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上。有密部和疏部。
波長(zhǎng)λ:兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。
注意:①橫波中兩個(gè)相鄰波峰或波谷問距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
②波在一個(gè)周期時(shí)間里傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
波速:波在介質(zhì)中傳播的速度。機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定。
波速v波長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)理論
分子直徑(數(shù)量級(jí)):10-10 m(油膜法)
分子質(zhì)量(數(shù)量級(jí)):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(kuò)散現(xiàn)象
⒉分子永不停息
地作無規(guī)則運(yùn)
動(dòng)(熱運(yùn)動(dòng))
布朗運(yùn)動(dòng)
r<r0,合力表現(xiàn)為斥力 F
⒊分子間存在 f斥
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