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物理公式
鎖定
物理公式質點運動
[1]——直線運動
(1)勻變速直線運動
1.平均
速度V平=S/t(定義式)
2.有用推論Vt^2-Vo^2=2ax
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vx/2=[(Vo2+Vt2)/2]^1/2
6.位移x=V平t=Vot+1/2at^2=Vo*t+(Vt-Vo)/2*t x=(Vt^2-Vo^2)/2a
7.加速度a=(Vt-Vo)/t (以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0)
8.實驗用推論Δs=aT^2 (Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差)
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(2)自由落體運動
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度
(從Vo位置向下計算)
4.推論
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;
(3)豎直上拋運動
1.位移x=Vot-(gt^2)/2
2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s^2≈10m/s^2)
3.有用推論
4.上升最大高度Hmax=Vo方/2g(從拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(4)豎直下拋運動
Vt=Vo+gt
S=Vot+0.5gt^2
二、質點的運動
(1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo
2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.豎直方向位移:y=gt方/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
7.合位移:s=
(位移方向與水平夾角α:tanα=y/x=gt/2Vo )
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關係為tanβ=2tanα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動;
(2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf =V/r
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV^2/r=mω^2r=mr(2π/T)^2=mω^2v=F合
5.週期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關係:V=ωr
7.角速度與轉速的關係ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);週期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T?2/R?3=K(=4π?2/GM){R:軌道半徑,T:週期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=G(m1m2)/r^2(G=6.67×10-11N·m方/kg方,方向在它們的連線上)
4.衞星繞行速度、角速度、週期:V=根號(GM/r);ω=根號(GM/r?3);T=根號((4π^2r^3)/GM){M:中心天體質量}
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.地球同步衞星GMm/(r地+h)?2=m4π?2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衞星只能運行於赤道上空,運行週期和地球自轉週期相同;
物理公式力的合成
三、力(常見的力、力的合成與分解)
[1]常見的力
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度係數(N/m),x:形變量(m)}
5.萬有引力F=Gm1m2/r方(G=6.67×10-11N·m方/kg方,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r^2 (k=9.0×109N·m方/C方,方向在它們的連線上)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
10.浮力F=ρgV(ρ為液體密度,V為排開液體的體積)
11.液體壓強P=ρgh(ρ為 液體密度,g=9.8N/Kg≈10N/Kg,h為測量點到液體自由面的深度)
注:
(1)勁度係數k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
(3)fm略大於μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P7〕;
[2]力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向: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(餘弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小範圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關係是等效替代關係,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
四、動力學(運動和力)
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
注:平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線狀態,或者是勻速轉動。
物理公式力學
重力G(N) G=mg; m:質量 ; g:9.8N/kg或者10N/kg
密度ρ(kg/m³) ρ= m/V m:質量;V:體積
合力F合(N) 方向相同:F合=F1+F2[6]
方向相反:F合=F1-F2方向相反時,F1>F2
浮力F浮(N) F浮=G物-G視;G視:物體在液體的視重(測量值)
浮力F浮(N) F浮=G物; 此公式只適用物體漂浮或懸浮
浮力F浮(N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排;G排:排開液體的重力,m排:排開液體的質量,ρ液:液體的密度,V排:排開液體的體積(即浸入液體中的體積)
定滑輪 F=G物,S=h, F:繩子自由端受到的拉力,G物:物體的重力,S:繩子自由端移動的距離,h:物體升高的距離
動滑輪 F= (G物+G輪)/2,S=2 h,G物:物體的重力, G輪:動滑輪的重力
滑輪組 F= (G物+G輪)/n,S=nh,n:承擔物重的段數
機械功W(J) W=Fs F:力 S:在力的方向上移動的距離
功 W = Fs = Pt ;1J = 1N·m = 1W·s
功率 P = W / t = Fv(勻速直線) 1kW = 103W,1MW = 103kW
有用功 W有用= Gh= W總– W額=ηW總
總功 W總= W有用+ W額= Fs= W有用/η
機械效率 η=G /(nF)= G物/(G物+ G動) 定義式適用於動滑輪、滑輪組
功率P(w) P= W/t; W:功 ;t:時間
壓強p(Pa) P= F/S F:壓力/S:受力面積
液體壓強p(Pa) P=ρgh P:液體的密度h:深度(從液麪到所求點的豎直距離)
熱量Q(J) Q=cm△t c:物質的比熱容 m:質量,△t:温度的變化值
燃料燃燒放出的熱量Q(J) Q=mq ;m:質量,q:熱值
物理公式振動和波
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用〔見第一冊P175〕
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
注:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
(6)其它相關內容:超聲波及其應用〔見第二冊P62〕/振動中的能量轉化〔見第一冊P63〕。
物理公式衝量動量
六、衝量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv {p:動量(kgm/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
2.衝量:I=Ft {I:衝量(N/s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
3.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
4.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p'′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統的動量和動能均守恆}
6.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
7.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰後連在一起成一整體}
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
9.由8得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
10.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
注:
(4)碰撞過程(時間極短,發生碰撞的物體構成的系統)視為動量守恆,原子核衰變時動量守恆;
物理公式功和能
七、功和能(功是能量轉化的量度)
1.功:
(定義式){W:功(J),F:恆力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角} W=FS
3.電場力做功:
{q:電量(C),
:a與b之間電勢差(V)即
}
4.電功:
(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:
(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
7.汽車以恆定功率啓動、以恆定加速度啓動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
9.焦耳定律:
{Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
11.動能:Ek=mv^2/2 {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度 單位:
}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=ΔEK
W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化
15.機械能守恆定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv1^2/2+mgh1=mv2^2/2+mgh2
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少 。
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2.3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×10^6J,1eV=1.60×10^-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx^2/2,與勁度係數和形變量有關。
[1]
物理公式動理論
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
1.熱力學第一定律W+Q=ΔU
2.熱力學第二定律
注:
(2)温度是分子平均動能的標誌;
(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
熱量公式
1.吸熱:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt 質量乘以比熱容乘以升高的温度
2.放熱:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt 質量乘以比熱容乘以降低的温度
3.熱值:固體:q=Q/m 氣體:q=Q/ v
5.熱平衡方程:Q放=Q吸
6.熱力學温度:T=t+273K
一些物質的比熱容
物理公式氣體性質
九、氣體的性質
1.氣體的狀態參量:
温度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規則運動的劇烈程度的標誌,
體積V:氣體分子所能佔據的空間,單位換算:1m3=10^3L=10^6mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,標準大氣壓:1atm=1.013×10^5Pa=76Hg(1Pa=1N/m2)
公式: F=PS 【S:受力面積,兩物體接觸的公共部分;單位:米2。】
液麪到液體某點的豎直高度。
公式:P=ρgh h:單位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克 (N/Kg)
2.阿基米德原理:浸在液體裏的物體受到向上的浮力,浮力大小等於物體排開液體所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物體排開液體的體積)
4.當物體漂浮時:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 當物體懸浮時:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
當物體上浮時:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 當物體下沉時:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
定滑輪:相當於等臂槓桿,不能省力,但能改變用力的方向。
動滑輪:相當於動力臂是阻力臂2倍的槓桿,能省一半力,但不能改變用力方向。
⒉功:兩個必要因素:①作用在物體上的力;②物體在力方向上通過距離。W=FS 功的單位:焦耳
u>2f f<v<2f 倒縮小實 照相機
f<u<2f v>2f 倒放大實 幻燈機
u<f 放大正虛放大鏡
物理公式必考公式
(課改)
其他公式 g=9.8N/kg 部分考題取10N/kg
速度:v=s/t
速度=路程/時間
密度:ρ=m/v
密度=質量/體積
重力:G=mg
重力=質量×9.8N/kg或10N/kg
壓強:p=F/s
壓強=壓力/面積
浮力:F浮=G排=ρ液gV排
漂浮懸浮時:F浮=G物
功:W=FS 或W=Gh(克服重力)功=力×力的方向上移動的距離 功=重力×提起高度
功率:P=W/t=Fv功率=功/做功時間
熱量:Q=cm△t
熱量=比熱容×質量×變化温度
熱值:q=Q放/m(固體) q=Q放/v(氣體)
熱值=熱量與物體質量的比
歐姆定律:I=U/R
電流=電壓/電阻
熱能=電流^2×電阻×時間=[電壓^2/電阻]×時間=電壓×電阻×時間=電功×時間
電功:W=UIt=Pt=(I^2)Rt=[(U^2)/R]t(後2個公式適用於純電阻電路)
電功=電壓×電流×時間=電功率×時間=電流^2×電阻×時間=[電壓^2/電阻]×時間
電功率:P=UI=W/t=(I^2)R=(U^2)/R
電功率=電壓×電流=電功/時間=電流^2×電阻=電壓^2/電阻
V排÷V物=ρ物÷ρ液(F浮=G物)
V露÷V排=ρ液-ρ物÷ρ物
V露÷V物=ρ液-ρ物÷ρ液
物理量(單位)公式備註公式的變形
速度V(m/S)v=S:路程/t:時間
重力G(N)G=mgm:質量
g:9.8N/kg或者10N/kg
密度ρ(kg/m3)ρ=m/v
m:質量
V:體積
合力F合(N)方向相同:F合=F1+F2
方向相反:F合=F1-F2方向相反時,F1>F2
浮力F浮(N)F浮=G物-G視G視:物體在液體的重力
浮力F浮(N)F浮=G物
此公式只適用物體漂浮或懸浮
浮力F浮(N)F浮=G排=m排g=ρ液gV排
G排:排開液體的重力
m排:排開液體的質量
ρ液:液體的密度
V排:排開液體的體積(即浸入液體中的體積)
槓桿的平衡條件F1L1=F2L2F1:動力L1:動力臂
F2:阻力L2:阻力臂
定滑輪F=G物
S=hF:繩子自由端受到的拉力
G物:物體的重力
S:繩子自由端移動的距離
h:物體升高的距離
動滑輪F=(G物+G輪)/2
S=2hG物:物體的重力
G輪:動滑輪的重力
滑輪組F=(G物+G輪)
S=nhn:通過動滑輪繩子的段數
機械功W(J)W=Fs
F:力
s:在力的方向上移動的距離
有用功W有=G物h
總功W總W總=Fs適用滑輪組豎直放置時
機械效率η=W有/W總×100%
功率P(w)P=w/t=Fv(勻速直線)
W:功
t:時間
壓強p(Pa)P=F/s
F:壓力
S:受力面積
液體壓強p(Pa)P=ρgh
ρ:液體的密度
h:深度(從液麪到所求點的豎直距離)
熱量Q(J)Q=cm△t
c:物質的比熱容
m:質量
△t:温度的變化值
燃料燃燒放出
的熱量Q(J)Q=mq m:質量
q:熱值
常用的物理公式與重要知識點
一.物理公式(單位)公式備註公式的變形
串聯電路電流I(A)I=I1=I2=……電流處處相等
串聯電路電壓U(V)U=U1+U2+……串聯電路起分壓作用
串聯電路電阻R(Ω)R=R1+R2+……
並聯電路電壓U(V)U=U1=U2=……
並聯電路電阻R(Ω)1/R=1/R1+1/R2+……
歐姆定律I=U/R
電路中的電流與電壓成正比,與電阻成反比
電流定義式I=Q/t
Q:電荷量(庫侖)
t:時間(S)
電功W(J)W=UIt=Pt
U:電壓I:電流
t:時間P:電功率
電功率P=UI(適用於任何情況) P=(I^2)R=(U^2)/R (僅適用於純電阻電路) U:電壓I:電流R:電阻
電磁波波速與波
長、頻率的關係C=λνC:波速(電磁波的波速是不變的,等於3×(10^8)m/s)
λ:波長ν:頻率
需要記住的幾個數值:
a.聲音在空氣中的傳播速度:340m/s 光在真空或空氣中的傳播速度:3×(10^8)m/s
c.水的密度:1.0×(10^3)kg/m^3d.水的比熱容:4.2×(10^3)J/(kgo℃)
g.安全電壓:不高於36V