高二物理公式

高二物理公式大全

　　一、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)/2 4.末速度Vt=Vo at

　　5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2 Vt2)/2]1/2 6.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a

　　8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}

　　注:

　　(1)平均速度是矢量;

　　(2)物体速度大,加速度不一定大;

　　(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;

　　二、自由落体运动

　　1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

　　3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh

　　(3)竖直上抛运动

　　1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

　　3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)

　　5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

　　1)平抛运动

　　1.水平方向速度: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

　　5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

　　6.合速度Vt=(Vx2 Vy2)1/2=[Vo2 (gt)2]1/2

　　合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

　　7.合位移:s=(x2 y2)1/2,

　　位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo

　　8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g

　　2)匀速圆周运动

　　1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

　　3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

　　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)

　　三、万有引力

　　1.开普勒第三定律: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)}

　　2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上)

　　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:天体质量(kg)}

　　4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

　　5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

　　6.地球同步卫星GMm/(r地h)2=m4π2(r地h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径}

　　注:

　　(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道上空，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)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

　　1)常见的力

　　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 (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)

　　5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)

　　6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)

　　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)

　　8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角，当L⊥B时:F=BIL，B//L时:F=0)

　　9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角，当V⊥B时:f=qVB，V//B时:f=0)

　　2)力的合成与分解

　　1.同一直线上力的合成同向:F=F1 F2，反向:F=F1-F2 (F1>F2)

　　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)

　　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

　　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<100;l>>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

　　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}

　　7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)

　　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)

　　注:

　　(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)波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;

　　(3)干涉与衍射是波特有的;

　　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;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能，EKm:损失的最大动能}

　　8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}

　　9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

　　v1′=(m1-m2)v1/(m1 m2) v2′=2m1v1/(m1 m2)

　　10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

　　11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动时的机械能损失

　　E损=mvo2/2-(M m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度，f:阻力，s相对子弹相对长木块的位移}

　　1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角}

　　2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}

　　3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}

　　4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)}

　　5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)}

　　6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率，P平:平均功率}

　　7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

　　8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V)，I:电路电流(A)}

　　9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)}

　　10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

　　11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m:物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)}

　　12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

　　13.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)(从零势能面起)}

　　14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

　　W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

　　{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}

　　15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1 EP1=EK2 EP2也可以是mv12/2 mgh1=mv22/2 mgh2

　　16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP

　　注:

　　(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

　　(2)O0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

　　(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少

　　(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);

　　(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;

　　(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*

　　(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。

　　六、分子动理论、能量守恒定律

　　1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

　　2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m)2}

　　3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

　　4.分子间的引力和斥力(1)r

　　(2)r=r0，f引=f斥，F分子力=0，E分子势能=Emin(最小值)

　　(3)r>r0，f引>f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)，

　　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

　　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W<0;温度升高，内能增大δu>0;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用力为零，分子势能为零