高考物理公式定理大全

一、质点运动

1. 匀速直线运动：------v =

---s =vt 其中：v 表示速度，s 表示位移，t 表示时间。 t

2. 变速直线运动：------s =v t 其中：s 表示位移，v 表示平均速度，t 表示时间。 3. 匀变速直线运------基本公式：a =

v t -v 0v +v t

---s =v t ---v =0 t 2

v +v t 122

at ---2as =v t 2-v 0t ---s =022

------导出公式：s =v 0t +

---v 中s

2v 0+v 2t =>v 中t

S 两侧S M -S N

------纸带法：∆s =aT ---a =---v 中t =v =

2T (M -N ) T 2

------特殊公式1：初速度等于零的匀加速直线运动，

在连续相等的时间T 内。 S 1：S 2：S 3=12：22：32

S Ⅰ：S Ⅱ：S Ⅲ=1：３：５ V 1：V 2：V 3=1：2：3

v 1：v 2：v 3=1：2：3 v Ⅰ：v Ⅱ：v Ⅲ=1：３：５

------特殊公式2：初速度等于零的匀加速直线运动，

在连续相等的位移S 内。 V 1：V 2：V 3=:2:3

T Ⅰ：T Ⅱ：T Ⅲ=1:(2-1) :(3-2)

v Ⅰ：v Ⅱ：v Ⅲ=1:(2+1) :(+2)

4. 平抛运动：------沿V 0方向---S x =v 0t ---v x =v 0 ---a x =0 ---F x =0 ---t x =t y

------沿垂直于V 0方向---S y =

gt ---v y =gt ---a y =g ---F y =mg 2

------各量方向------位移：tan φ=

S y S x

v y gt gt 1

=tan θ------速度：tan θ== 2v 02v x v 0

124

g t 4

------其余量的求法：---位移：S =

2222S x +S y =v 0t +

---速度：v =5. 匀速率圆周运动：

222

v x +v y =v 0+g 2t 2 ---时间：t =

---基本公式：---运动快慢---线速度：v =

---转动快慢---角速度：ω= ---周期：T =

其中：s 为t 时间内通过的弧长。 t

其中：φ为t 时间内转过的圆心角。

2π

v 12π⋅r

= 并且有：ω=

v r f

v 24π2

=m 2r =m 4π2f 2r =m ⋅ω⋅v =ma 心 ---向心力：F 心=m ωr =m r T

F v 24π2

=2r =4π2f 2r =心=ω⋅v ---向心加速度：a 心=ωr =r m T

二、力的表达式

1. 重力---G =mg ---不考虑地球自转的情况下：-----重力与万有引力相等

mg =

GMm

其中：G 为引力常量，M 为地球的质量，R 为地球的半径。 R 2

2. 弹力---不明显的形变---用动力学方程求解；

明显的形变---在弹性限度以内，满足胡克定律：f =-k ⋅∆x 3. 摩擦力---静摩擦力---0

其中：μs 为最大静摩擦因数。

---滑动摩擦力---f =μF N 其中：μ为动摩擦因数，F N 为正压力。 4. 力的合成和分解 ------合力的大小：F =

F 12+F 22+2F 1F 2cos θ其中：θ为F 1与F 2的夹角；

------合力的方向：

tan β=

F 2sin θ

F 1+F 25. 简谐运动回复力------F =-kx 单摆回复力---F =-mg sin θ=-

x （θ很小） l

6. 分子间力：当r 增大时引力和斥力均减小，斥力变化得快；r >10d 时F 引=F 斥≈0 7. 电场力：------库仑力：F =

kQ 1Q 2

------电场力：F =Eq 2

8. 安培力：---当B ⊥I 时, F =B ⋅I ⋅l 其中B 均匀, l 为有效长度; 当B //I 时F =0。 ---方向用左手定则判断。

9. 洛仑兹力：---F =qBv 其中B ⊥v ；若B //v 则F =0；方向用左手定则判断。 10. 其它力---函数力F =g (x ) --牵引力F =三、牛顿运动定律

1. 牛顿第二定律------F 外=ma 2. 牛顿第三定律------F AB =-F BA 3. 万有引力定律------F =

---压力F =pS ---浮力F 浮=ρ液gV 排。 v

Gm 1m 2-1122

其中：G=6.67*10牛顿米/千克； 2

条件：均匀球体或者质点。

四、星体运动

1. 万有引力提供向心力，所以：------F 引=F 心 2. 卫星绕行星的环绕速度：------v =

其中：M 为行星的质量。 r

r 3

3. 卫星绕行星的公转周期：------T =2π其中：r 为轨道半径。

4. 黄金替代：---

=g 其中：R 为地球半径；g 为地球表面的重力加速度。 2

5. 用近轨道卫星的周期表示行星的密度：

4π2r 3

2M M 3πr 33π---ρ=。 ===当R =r 时(近地轨道），ρ=232

4343GT R V GT πR πR 33

6. 双星问题：它们之间的引力提供了他们的圆周运动的向心力，

且有：---角速度：ω1=ω2---向心力：F 1=F 2 ---到圆心的距离：r =r 1+r 2---------所以：r 1=

7. 同步通讯卫星：在赤道正上方36000千米处；角速度与地球的自转角速度相同；五、动量、冲量、动量守恒定律

1. 动量：---定义式：p =mv ---改变量：∆p =p 2-p 1=mv 2-mv 1=I ---与动能的关系：p =

m 2

m 1+m 2

2mE k

2. 冲量：---定义式：---恒力冲量：I =Ft =∆p ；

---变力冲量：I =F t =∆p 其中：F 为平均作用力。

---合力冲量：先求合力后求冲量；或者先求每个力的冲量后合成。

---安培力冲量：I 冲=F ⋅t =B ⋅I 电l ⋅t =B ⋅Q ⋅l 其中：Q 为电量；l 为导体长度。

3. 动量定理：---I =∆P =P 2-P 1=mv 2-mv 1

4. 动量守恒定律：∆P =P 2-P 1=0 ---系统的动量的增量为零；

---∆p 2=-∆p 1---第二个物体的动量的增量等于第一个物体的动量的减小量； --- 常用具体等式：m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1+m 2v 2

---条件--系统：F 外=0或F 外〈〈F 内且时间t →0；或者某一方向满足此规律。六、功、功率、动能定理、势能、机械能守恒定律

1. 功---恒力功：W =FS cos α；---变力功：W 总外=

∑W

外

=F s =∆E K

2. 滑动摩擦力功：W =fl 其中：l 是路程；且滑动摩擦力功生热Q 热=fl 相对=-∆E

=F v ---瞬时功率p =Fv cos α其中：F 为牵引力。 t

1122

4. 动能定理：---W 外=∆E K =mv 2-mv 1其中：W 外=∑W

3. 功率：---平均功率P =

5. 重力势能：E P =mgh 且W G =-∆E P 6. 机械能守恒定律

---物体：E 2=E 1或∆E k =-∆E P 或者mgh 1+112

mv 12=mgh 2+mv 2条件W 其它=0 22

-系

∆E 2=-∆E 1或E PA 1+E KA 1+E PB 1+E KB 1=E PA 2+E KA 2+E PB 2+E KB 2或E 2=E !

---条件：只是系统内部的动能和势能的转化，不产生其它形式的能。 7. 补充：功能原理---W 其它=∆E

七、机械振动、机械波

1. 简谐运动：特点---回复力 f =-kx ；---周期和频率f =1

2. 单摆：回复力---F =-mg sin θ=-

x （θ很小）周期：

T =2π

l g

测

量

周

期

T =

2n -1

其中n 为t 时间内刚好通过平衡位置的次数测量重力加速度：g =4π2l 4π2T 2或者g =∆l

其中：∆l 为改变的摆长。2-T 1

3. 受迫振动的频率---f 迫=f 策动与固有频率无关；共振条件：f 策动≈f 固有 4. 机械波的波长、频率、波速等关系：v =f λ=

5. 明显衍射的条件：λ≈l 或者λ〉〉l 其中l 为障碍物或小孔的尺寸；λ为波长。 6. 干涉条件：f 1=f 2 且振动方向不垂直。

初始振动相同的情况下：干涉相长---σ=n λ其中n 取0、1、2、3、------ （σ为波程差）干涉相消---σ=(2n +1)

其中n 取0、1、2、3、---

八、电场中的公式

统

：

1. 库仑定律：---F =

KQ 1Q 2922

其中：K 是静电力常量K=9.0*10牛顿米/库仑2

2. 电场强度：---定义式： E =

其中：q 为试探电荷， q

对于电场中的某一点有：F ∝q ；普遍适用。

---量度式1： E =

其中：Q 为场源电荷， r 2

其中：U 为两点间的电势差， d

r 为该点到场源电荷的距离，只适用于真空中点电荷形成的电场。 ---量度式2： E =

d 为沿电场线的距离，只适用于匀强电场。

3. 电势差 ---U AB =

W AB

=ϕA -ϕB ---电场力做功：W =Uq q

4. 电势能 ---ε=ϕ⋅q 电场力做功与电势能的关系：-∆ε=W 电=Uq 5. 某带电粒子只在重力和电场力作用下：

E K 1+E P 1+ε1=E K 2+E P 2+ε2

6. 静电场中平衡导体：---等势体：ϕ2=ϕ1 ---内部场强为零：E 内=0 。 7. 电容器：---电容定义式：C =

Q ∆Q = ； U ∆U

εS

其中ε在这里是介电常数； 4πkd

4πkQ

电容器的两极板与其它断开时，电量不变，且有： E =

ε⋅S

---平行板电容器电容决定式：C =

电容器与电源相连时，两极板电压不变；它两端的电压等于与它并联的电路的电压。在稳恒直流电路中与它串联的电阻是无用电阻。

8. 电荷只在电场力的作用下的加速：W =Uq =∆E K ；当v 0=0时, 末速v =9. 电荷只在电场力的作用下的偏转： - - -电场力：F =Eq =

---加速度：a =

2qU

。 m

F Uq l = ---穿过l 长电场所用时间：t = m md v 0

---偏转速度大小：v =

Uql Uql

---速度偏转方向：tan θ= 2

mdv 0mdv 0

Uql 1Uql 2

---偏转位移大小：y = ---位移偏转方向：tan φ==tan θ 22

2mdv 022mdv 0

九、稳恒电流

1. 电流：---定义式：I =

---微观描述：I =nvsq 其中：n 为单位体积内自由电荷t

数，v 是自由移动电荷的定向移动速度，s 是导体的横截面积，q 是自由移动电荷的带电量。

U l （纯电阻的定义），---导体决定式：R =ρ I S U

3. 部分电路欧姆定律：---I = ---适用条件：纯电阻电路（导电气体不适用）

2. 电阻：---定义式：R =

4. 闭合电路欧姆定律：---电动势：等于开路时电源两端的电压。

电动势、内电压、路端电压的关系：E =U 外+U 内=U +I ⋅r

---闭合电路欧姆定律：I =

条件：纯电阻电路（导电气体不适用） R +r

R 1

路端电压：U =E =E 随外电阻的增大而增大。

r R +r

1+R

5. 电功：(普遍适用) W =UQ =UIt =Pt ---纯电阻电路中

U 2

t W =Q 热=I R ⋅t =R

W U 22

=UI ---纯电阻电路中P =P 热=I R =6. 电功率: (普遍适用) P = t R

E 2

此时效率是η=50% 电源输出功率:当 R = r 时, 输出功率最大, 且P 出=4r

某电机的输入功率:p =UI ,热功率:P 热=I 2R ,机械输出功率:P 机=P -P 热. 7. 串联电路:---电压:U =U 1+U 2+U 3+...... ---电流:I =I 1=I 2=......

---电阻:R =R 1+R 2+R 3+...... ---其它关系:

U 1P 1W 1R 1

===

U 2P 2W 2R 2

8. 并联电路: ---电压:U =U 1=U 2=U 3=...... ---电流:I =I 1+I 2+I 3+......

---电阻:R

-1

-1-1

=R 1-1+R 2+R 3+... ---其它关系:

I 1P 1R 2

I 2P 2R 1

9. 把电流计Ig 、Rg 改装成量程为I 的电流表---需并联电阻的阻值是：R =

I g R g I -I g

。

10. 把电流计Ig 、Rg 改装成量程为U 的电压表---需串联电阻的阻值是：R =

-R g 。 I g

所以：

11. 多用电表工作原理：因为：I =

r +R g +R 调零+R x

R x =

十、磁场

-(r +R g +R 调零 ) I

1. 安培力：---当B ⊥I 时, F =B ⋅I ⋅l 其中B 均匀, l 为有效长度；当B //I 时, F =0。 ---方向用左手定则判断。 2. 磁感应强度：---当B ⊥I 时，B =

F φ

= I ⋅l S

3. 洛仑兹力：---当B ⊥v 时，f =q ⋅B ⋅v ；f 不做功，但是可以改变物体的动量。

---当B//v 时，f =0 ---方向用左手定则判断。

4. 带电粒子只在洛仑兹力的作用下做匀速率圆周运动： ---半径：R =十一、电磁感应

1. 磁通量：---φ=BS ---改变量：∆φ=∆B ⋅S 或者∆φ=B ⋅∆S 电磁感应现象的条件：∆φ≠0 ；---改变率：E = 法拉第电磁感应定律：---平均感应电动势：E =n

m v 2π⋅m θm ； ---周期：T = ；转过圆心角θ所用时间：t = qB qB qB

∆φ

∆t

∆φ

其中n 为线圈匝数； ∆t

---瞬时感应电动势1：E =B ⋅l ⋅v 条件：B ⊥l B ⊥v l ⊥v ---瞬时感应电动势2：E =Blv sin θ其中θ为任意两个量的夹角，其余夹角为90度。自感电动势---E 自=L

∆I

其中L 为自感系数。 ∆t

电磁感应现象中通过导体的电量：Q =I ⋅t =

E 感R 总

t =

∆φ R 总

十二、交变电流

1. 峰值:电动势E m =n ⋅B ⋅S ⋅ω；电流I m =

E m n B ωS

；路端电压：=

R 总R 总

U =

R 外R E m

外+r

2. 瞬时值:---电动势:e =E m sin ω⋅t =nBS ωsin ω⋅t ---电流:i =I m sin ω⋅t =

nBS ω

R sin ω⋅t 总

---路端电压:u =U m sin ω⋅t

注意:以上三个式子中的时间t 都是从中性面开始计时的.

3. 有效值:利用电流热效应定义的

---条件:t 交流=t 直流---R 交流=R 直流---Q 交流=Q 直流

正弦

式

交

流

电

峰

值

与

有

效

值

的

系:E =

22E 22m ---I =2I m ---U =2

U m 4. 变压器:理想变压器: φ∆φ22=φ1---∆φ2=∆φ1---

∆t =∆φ1

∆t

---P 2=P 1 --- 电压关系:U 1：U 2：U 3---=n 1：n 2：n 3---

--- 电流关系

I 1I =n 2

若多个副线2n 1

n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+---

--- 功率关系:P 入=P 出

5. 远距离输电:

则： ---电压：U 1/U 2=n 1/n 2 U 3/U 4=n 3/n 4 U 损=I ⋅R 导线=U 2-U 3 ---电流：I 1/I 2=n 2/n 1 I 3/I 4=n 4/n 3 I 2=

I 3

关

圈

---电功率：P 1=P 2 P 3=P 4 P 3-P 2 损=I R 导线=P

十三、电磁场和电磁波

1. 电磁振荡：---周期：T =2πLC ---频率：f =

12πLC

2. 电磁波：---波长、波速、频率即周期的关系：c =十四、光学

=λ⋅γ

1. 光的反射：β反射=α入射 v 反射=v 入射 λ反射=λ入射 γ反射=γ入射 2. 光的折射：γ折射=γ入射 n =

sin i c λ真空

sin r v λ介质

3. 全反射：---临界角：C =arcsin

λ介质1v

=arcsin =arcsin

n c λ真空

4. 光的干涉：干涉相长---亮条纹 σ=nλ；干涉相消---暗条纹 σ=（2n+1）λ/2 。条纹宽度-----△x=Lλ/d ---------其中：σ时光程差。 5. 原子光谱：h γ=E m -E n =∆E

6. 光子说：一个光子能量：E=hγ 其中 h=6.63×10-34 js---普朗克常量

光电效应方程：Ek=hγ-W---其中Ek 为光电子的最大初动能；W 为金属的逸出功。

7. 物质波：波长是--- λ= h/p

8. 氢原子的能级各能级的能量关系---En =E1/n2光子的发射和吸收--- hγ=Em-En 9. 衰变：α

衰变的实质---原子核失去一个氦核------n

-44

X →m n -2Y +2He

β衰变的实质---原子核的一个中子变成质子同时释放一个电子

m 0

------m n X →n +1Y +-1e

4171 10. 原子核的人工转变---质子的发现------------147N +2He →8O +1H

941

---中子的发现-------------4Be +2He →126C +0n

11. 爱因斯坦质能方程---E =mc 核反应释放的能量---∆E =∆mc 12. 裂变和聚变：铀核的裂变---235

1921U +0n →14156Ba +36Kr +30n ；

轻核的聚变------1H +1H →2He +0n 。