内容正文:
高中物理公式总结
必修第一册
第一章 运动的描述
平均速度:
加速度:
第二章 匀变速直线运动
速度公式:
位移公式:
速度位移关系:
平均速度式:
中间时刻速度:
中间位置速度:
逐差法:
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自由落体(v₀=0, a=g):
第三章 力
胡克定律:
滑动摩擦力:
合力范围:
共点力平衡:ΣF = 0
正交分解法:ΣFx = 0,ΣFy = 0
第四章 运动和力的关系
牛顿第二定律:
超重:a 向上,视重 > 实重;失重:a 向下,视重 < 实重
整体法:F外 = (m₁+m₂)a;隔离法分析内力
必修第二册
第五章 抛体运动
运动合成与分解:平行四边形定则
水平方向:
竖直方向:
轨迹方程:
合速度:
速度偏角:
位移偏角:
合位移:
平抛落地:
飞行时间:
水平射程:
斜抛运动(初速 v₀,仰角 θ):
飞行时间:
最大高度:
射程:
第六章 圆周运动
线速度:
角速度:
向心加速度:
向心力:
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① 绳模型(竖直面):
最高点:
最低点:
② 杆模型(竖直面):
最高点 vₘₙₙ = 0(杆可提供支持力)
③ 凸桥(拱形桥):
最高点:
临界:
④ 凹桥:
最低点:
FN > mg(超重现象)
⑤ 圆锥摆:
周期:
θ 为绳与竖直方向的夹角,L 为绳长
⑥ 水平转弯(无倾斜路面):
摩擦力提供向心力:
最大速度:
⑦ 倾斜路面转弯:
设计速度(无需摩擦力):
⑧ 转盘上物体:
静摩擦力提供向心力:
离轴越远越先滑动
最大角速度:
⑨ 带电粒子在匀强磁场中:
第七章 万有引力与宇宙航行
万有引力定律:
G = 6.674×10⁻¹¹ N·m²/kg²
天体运动:
地表重力加速度:
轨道速度:
开普勒第三定律:
第一宇宙速度:
第二宇宙速度 11.2 km/s,第三宇宙速度 16.7 km/s
同步卫星:T=24h,定点在赤道上空,h≈3.6×10⁴ km
天体密度:
(近地卫星 r≈R 时成立)
v、ω、T 与 r 的关系:r↑ → v↓ ω↓ T↑ a↓
卫星变轨:加速 → 轨道升高;减速 → 轨道降低
引力势能:
第八章 机械能守恒定律
功:
功率:
动能:
动能定理:
重力势能:
重力做功:
弹性势能:
机械能守恒:
条件:只有重力(或弹力)做功
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功能关系总结:
合外力做功 = 动能变化(动能定理)
重力做功 = −重力势能变化
弹力做功 = −弹性势能变化
除重力弹力外其他力做功 = 机械能变化
一对滑动摩擦力做功之和 = −f·Δs(系统内能增加)
必修第三册
第九章 静电场
库仑定律:
k = 9.0×10⁹ N·m²/C²
电场强度:
点电荷电场:
匀强电场:
电场力:
电势差:
电势能变化:
电场力做功:
等势面与电场线垂直;沿电场线电势降低
电容:
平行板电容器:
充电后断开:Q 不变,d 增大 → U 增大,E 不变
保持连接:U 不变,d 增大 → E 减小
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带电粒子在电场中的偏转:
加速:
偏转加速度:
偏转位移:
偏转角:
L 为偏转板长度,d 为板间距,v₀ 为进入偏转场时的速度
第十章 电路
电流:
欧姆定律:
电阻定律:
串联:
并联:
闭合电路欧姆定律:
路端电压:
R 增大 → I 减小 → U 增大
电功率:
焦耳定律:
纯电阻电路:W = Q;非纯电阻:W > Q
电源最大输出功率:
电源效率:
第十一章 磁场
磁感应强度:
磁通量:
安培力:
方向:左手定则
第十二章 电磁感应与电磁波初步
感应电动势:
导体切割:
楞次定律:"增反减同",感应电流阻碍磁通量变化
选择性必修第一册
第一章 动量守恒定律
动量:
冲量:
动量定理:
动量守恒:
条件:系统合外力为零
弹性碰撞(v₂₀=0):
完全非弹性碰撞:碰后共速,动能损失最大
反冲/爆炸:动量守恒,动能增大
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子弹打木块(完全非弹性碰撞):
碰后速度:
动能损失:
人船模型:
位移关系:
系统初末均静止,各物体位移与质量成反比
第二章 机械振动
回复力:
位移:
弹簧振子周期:
单摆周期:
单摆周期与振幅、质量无关
振动能量:
第三章 机械波
波速:
波传播方向与质点振动方向:上下坡法 / 同侧法
明显衍射条件:障碍物尺寸 ≲ λ
干涉条件:频率相同、相位差恒定
加强点:Δr = nλ;减弱点:Δr = (n+½)λ
多普勒效应:靠近→频率升高,远离→频率降低
第四章 光
折射定律:
折射率:
全反射临界角:
双缝干涉条纹间距:
薄膜干涉(等厚干涉/劈尖):
光程差:
偏振:证明光是横波
选择性必修第二册
第一章 安培力与洛伦兹力
安培力:
洛伦兹力:
方向:左手定则(负电荷取反)
圆周运动半径:
运动周期:
角速度:
速度选择器:
回旋加速器动能:
质谱仪:
霍尔电压:
第二章 电磁感应
磁通量:
法拉第定律:
导体切割:
绕一端转动切割:
自感电动势:
楞次定律:增反减同(阻碍≠阻止)
右手定则:切割磁感线时判断感应电流方向
感应电量:
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导轨模型(导体棒在磁场中运动):
安培力:
最终匀速(无外力):
恒力拉动最终速度:
能量转化:外力做功 = 动能 + 焦耳热
第三章 交变电流
电动势:
峰值:
有效值:
变压器:
远距离输电:
高压输电是减小损耗的最有效方法
第四章 电磁振荡与电磁波
LC 振荡周期:
振荡频率:
电磁波:
电磁波谱:无线电波→微波→红外→可见光→紫外→X射线→γ射线
第五章 传感器
光敏电阻:光照↑ → 电阻↓
热敏电阻(NTC):温度↑ → 电阻↓
金属热电阻:温度↑ → 电阻↑
霍尔元件:B → 电压;应变片:形变 → 电阻变化
选择性必修第三册
第一章 分子动理论
阿伏加德罗常数:
分子直径(油膜法):
分子间距:
分子平均动能:
k = 1.38×10⁻²³ J/K
温度是分子平均动能的标志
分子势能:r=r₀时最小;r<r₀斥力,r>r₀引力
内能 = 分子动能之和 + 分子势能之和
第二章 气体、固体和液体
热力学温度:
玻意耳定律(等温):
查理定律(等容):
盖-吕萨克定律(等压):
理想气体状态方程:
克拉珀龙方程:
R = 8.31 J/(mol·K)
相对湿度:
晶体有确定熔点;非晶体无确定熔点
表面张力使液面收缩;毛细现象与管径成反比
第三章 热力学定律
热力学第一定律:
W:外界对系统做功(+);Q:系统吸热(+)
等压过程做功:
等容过程:W=0,ΔU=Q
绝热过程:Q=0,ΔU=W
第一类永动机不可能(违反能量守恒)
第二类永动机不可能(违反热力学第二定律)
热力学第二定律:热量不能自发从低温传到高温
熵增加原理:孤立系统熵不减少
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理想气体各过程:
等温:ΔU=0,Q=−W
等容:W=0,ΔU=Q
等压:W=pΔV,ΔU=Q+W
绝热:Q=0,ΔU=W
理想气体内能只与温度和物质的量有关
第四章 原子结构和波粒二象性
普朗克能量子:
h = 6.63×10⁻³⁴ J·s
光电效应方程:
逸出功:
遏止电压:
Eₖ-ν 图:斜率 = h,横截距 = ν₀,纵截距 = −W₀
Uᶜ-ν 图:斜率 = h/e
I-U 图:饱和电流与光强成正比
光电效应瞬时性:< 10⁻⁹ s
氢原子能级:
E₁ = −13.6 eV,r₁ = 0.53×10⁻¹⁰ m
轨道半径:
跃迁:
n 能级光谱线条数:
德布罗意波长:
不确定性关系:
第五章 原子核
质量数:
α衰变:A−4, Z−2;β衰变:A不变, Z+1
β衰变本质:n → p + e⁻
半衰期:
半衰期由核内部决定,不受外界影响
质量亏损:
结合能:
1u × c² = 931.5 MeV
比结合能越大 → 越稳定;中等核比结合能最大
典型裂变:
典型聚变:
聚变单位质量释放能量更多,原料更丰富,更清洁
质子 = uud,中子 = udd(夸克模型)
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核反应方程守恒:
质量数守恒 + 电荷数守恒
α 衰变:
β 衰变:
半衰期是统计规律,不受温度/压强/化学状态影响
正负电子湮灭:e⁻ + e⁺ → 2γ
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