高二的物理公式介紹

　　氣體的性質(zhì)公式總結(jié)

　　1.氣體的狀態(tài)參量：溫度：宏觀上，物體的冷熱程度;微觀上，物體內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度的標(biāo)志

　　熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系：T=t+273 {T:熱力學(xué)溫度(K)，t:攝氏溫度(℃)｝

　　體積V：氣體分子所能占據(jù)的空間，單位換算：1m3=103L=106mL

　　壓強(qiáng)p：?jiǎn)挝幻娣e上，大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：　1atm=1.013×105Pa=1900pxHg(1Pa=1N/m2)

　　2.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外，相互作用力微弱;分子運(yùn)動(dòng)速率很大

　　3.理想氣體的狀態(tài)方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T為熱力學(xué)溫度(K)｝

　　注:

　　(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無(wú)關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);

　　(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體，使用公式時(shí)要注意溫度的單位，t為攝氏溫度(℃)，而T為熱力學(xué)溫度(K)。

　　運(yùn)動(dòng)和力公式總結(jié)

　　1.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律)：物體具有慣性，總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止

　　2.牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

　　3.牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律：F=-F′{負(fù)號(hào)表示方向相反,F、F′各自作用在對(duì)方，平衡力與作用力反作用力區(qū)別，實(shí)際應(yīng)用：反沖運(yùn)動(dòng)}

　　4.共點(diǎn)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

　　6.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件：適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，適用于宏觀物體，不適用于處理高速問(wèn)題，不適用于微觀粒子

　　注:

　　平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線(xiàn)狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　力的合成與分解公式總結(jié)

　　1.同一直線(xiàn)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時(shí):F=(F12+F22)1/2

　　3.合力大小范圍：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

　　4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，F(xiàn)y=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(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

　　(3)除公式法外，也可用作圖法求解,此時(shí)要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;

　　(4)F1與F2的值一定時(shí),F1與F2的夾角(α角)越大，合力越小;

　　(5)同一直線(xiàn)上力的合成，可沿直線(xiàn)取正方向，用正負(fù)號(hào)表示力的方向，化簡(jiǎn)為代數(shù)運(yùn)算。

　　常見(jiàn)的力公式總結(jié)

　　1.重力G=mg(方向豎直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用點(diǎn)在重心，適用于地球表面附近)

　　2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向，k：勁度系數(shù)(N/m)，x：形變量(m)｝

　　3.滑動(dòng)摩擦力F=μFN {與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，μ：摩擦因數(shù)，F(xiàn)N：正壓力(N)｝

　　4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，fm為最大靜摩擦力)

　　5.萬(wàn)有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N m2/kg2,方向在它們的連線(xiàn)上)

　　6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N m2/C2,方向在它們的連線(xiàn)上)

　　7.電場(chǎng)力F=Eq (E：場(chǎng)強(qiáng)N/C，q：電量C，正電荷受的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同)

　　8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角，當(dāng)L⊥B時(shí):F=BIL，B//L時(shí):F=0)

　　9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角，當(dāng)V⊥B時(shí)：f=qVB，V//B時(shí):f=0)

　　注:

　　(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;

　　(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無(wú)關(guān)，由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

　　(3)fm略大于μFN，一般視為fm≈μFN;

　　(4)其它相關(guān)內(nèi)容：靜摩擦力(大小、方向)〔見(jiàn)第一冊(cè)P8〕;

　　(5)物理量符號(hào)及單位B：磁感強(qiáng)度(T)，L：有效長(zhǎng)度(m)，I:電流強(qiáng)度(A)，V：帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);

　　(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

　　萬(wàn)有引力公式總結(jié)

　　1.開(kāi)普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑，T:周期，K:常量(與行星質(zhì)量無(wú)關(guān)，取決于中心天體的質(zhì)量)｝

　　2.萬(wàn)有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N m2/kg2，方向在它們的連線(xiàn)上)

　　3.天體上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m)，M：天體質(zhì)量(kg)｝

　　4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天體質(zhì)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.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半徑｝

　　注:

　　(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供,F向=F萬(wàn);

　　(2)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;

　　(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空，運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;

　　(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小(一同三反);

　　(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。

　　勻速圓周運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　1.線(xiàn)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=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

　　5.周期與頻率：T=1/f

　　6.角速度與線(xiàn)速度的關(guān)系：V=ωr

　　7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)

　　8.主要物理量及單位：弧長(zhǎng)(s):米(m);角度(Φ)：弧度(rad);頻率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);轉(zhuǎn)速(n)：r/s;半徑(r):米(m);線(xiàn)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(gè)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;

　　(2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動(dòng)能保持不變，向心力不做功，但動(dòng)量不斷改變。

　　平拋運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　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=gt2/2

　　5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)

　　6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2，合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

　　7.合位移：s=(x2+y2)1/2,位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo

　　8.水平方向加速度：ax=0;豎直方向加速度：ay=g

　　注：

　　(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度為g，通?？煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€(xiàn)運(yùn)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成;

　　(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無(wú)關(guān);

　　(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;

　　(4)在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵;

　　(5)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度，當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線(xiàn)上時(shí)，物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

　　豎直上拋運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　1.位移s=Vot-gt2/2

　　2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)

　　3.推論Vt2-Vo2=-2gs

　　4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點(diǎn)算起)

　　5.往返時(shí)間t=2Vo/g(從拋出落回原位置的時(shí)間)

　　注:

　　(1)全過(guò)程處理:是勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以向上為正方向，加速度取負(fù)值;

　　(2)分段處理：向上為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，向下為自由落體運(yùn)動(dòng)，具有對(duì)稱(chēng)性;

　　(3)上升與下落過(guò)程具有對(duì)稱(chēng)性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。

　　自由落體運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　1.初速度Vo=0

　　2.末速度Vt=gt

　　3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計(jì)算)

　　4.推論Vt2=2gh

　　注:

　　(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，遵循勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律;

　　(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下)。

　　勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　1.平均速度V平=s/t(定義式)

　　2.有用推論Vt2-Vo2=2as

　　3.中間時(shí)刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2

　　4.末速度Vt=Vo+at

　　5.中間位置速度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為正方向，a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0｝

　　8.實(shí)驗(yàn)用推論Δs=aT2{Δs為連續(xù)相鄰相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差｝

　　9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時(shí)間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算：1m/s=3.6km/h。

　　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;

　　有關(guān)摩擦力的知識(shí)總結(jié)

　　1、摩擦力定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))時(shí)，受到的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的力，叫摩擦力，可分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。

　　2、摩擦力產(chǎn)生條件：①接觸面粗糙;②相互接觸的物體間有彈力;③接觸面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))。

　　說(shuō)明：三個(gè)條件缺一不可，特別要注意“相對(duì)”的理解。

　　3、摩擦力的方向：

　　①靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。

　　②滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。

　　說(shuō)明：(1)“與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反”不能等同于“與運(yùn)動(dòng)方向相反”。

　　滑動(dòng)摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，可能與運(yùn)動(dòng)方向相反，可能 與運(yùn)動(dòng)方向成一夾角。

　　(2)滑動(dòng)摩擦力可能起動(dòng)力作用，也可能起阻力作用。

　　4、摩擦力的大小：

　　(1)靜摩擦力的大?。?/p>

　?、倥c相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的強(qiáng)弱有關(guān)，趨勢(shì)越強(qiáng)，靜摩擦力越大，但不能超過(guò)最大靜摩擦力，即0≤f≤fm 但跟接觸面相互擠壓力FN無(wú)直接關(guān)系。具體大小可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解。

　?、谧畲箪o摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，在中學(xué)階段討論問(wèn)題時(shí)，如無(wú)特殊說(shuō)明，可認(rèn)為它們數(shù)值相等。

　?、坌Ч鹤璧K物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，可以是動(dòng)力，也可以是阻力。

　　(2)滑動(dòng)摩擦力的大?。?/p>

　　滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比，也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比。

　　公式：F=μFN (F表示滑動(dòng)摩擦力大小，F(xiàn)N表示正壓力的大小，μ叫動(dòng)摩擦因數(shù))。

　　說(shuō)明：①FN表示兩物體表面間的壓力，性質(zhì)上屬于彈力，不是重力，更多的情況需結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況與平衡條件加以確定。

　?、?mu;與接觸面的材料、接觸面的情況有關(guān)，無(wú)單位。

　　③滑動(dòng)摩擦力大小，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)。

　　5、摩擦力的效果：總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))，但并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，可能是動(dòng)力，也可能是阻力。

　　說(shuō)明：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小、物體運(yùn)動(dòng)的速度和加速度無(wú)關(guān)，只由動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力兩個(gè)因素決定，而動(dòng)摩擦因數(shù)由兩接觸面材料的性質(zhì)和粗糙程度有關(guān)。

　　能量守恒定律公式總結(jié)

　　1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級(jí)10-10米

　　2.油膜法測(cè)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.分子動(dòng)理論內(nèi)容：物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng);分子間存在相互作用力。

　　4.分子間的引力和斥力(1)r10r0，f引=f斥≈0，F(xiàn)分子力≈0，E分子勢(shì)能≈0

　　5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞，這兩種改變物體內(nèi)能的方式，在效果上是等效的)，W:外界對(duì)物體做的正功(J)，Q:物體吸收的熱量(J)，ΔU:增加的內(nèi)能(J)，涉及到第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可造出〔見(jiàn)第二冊(cè)P40〕｝

　　6.熱力學(xué)第二定律

　　克氏表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);

　　開(kāi)氏表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功，而不引起其它變化(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可造出

　　7.熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達(dá)到{宇宙溫度下限：-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)｝

　　注:

　　(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,溫度越高越劇烈;

　　(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;

　　(3)分子間的引力和斥力同時(shí)存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;

　　(4)分子力做正功，分子勢(shì)能減小,在r0處F引=F斥且分子勢(shì)能最小;

　　(5)氣體膨脹,外界對(duì)氣體做負(fù)功W<0;溫度升高，內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量，Q>0

　　(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，對(duì)于理想氣體分子間作用力為零，分子勢(shì)能為零;

　　(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí)，分子間的距離;

　　功和能轉(zhuǎn)化公式總結(jié)

　　1.功：W=Fscosα(定義式){W:功(J)，F(xiàn):恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s間的夾角｝

　　2.重力做功：Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差(hab=ha-hb)}

　　3.電場(chǎng)力做功：Wab=qUab{q:電量(C)，Uab:a與b之間電勢(shì)差(V)即Uab=φa-φb｝

　　4.電功：W=UIt(普適式){U：電壓(V)，I:電流(A)，t:通電時(shí)間(s)｝

　　5.功率：P=W/t(定義式){P:功率[瓦(W)]，W:t時(shí)間內(nèi)所做的功(J)，t:做功所用時(shí)間(s)｝

　　6.汽車(chē)牽引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時(shí)功率，P平:平均功率}

　　7.汽車(chē)以恒定功率啟動(dòng)、以恒定加速度啟動(dòng)、汽車(chē)最大行駛速度(vmax=P額/f)

　　8.電功率：P=UI(普適式){U：電路電壓(V)，I：電路電流(A)｝

　　9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:電熱(J)，I:電流強(qiáng)度(A)，R:電阻值(Ω)，t:通電時(shí)間(s)｝

　　10.純電阻電路I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

　　11.動(dòng)能：Ek=mv2/2{Ek:動(dòng)能(J)，m：物體質(zhì)量(kg)，v:物體瞬時(shí)速度(m/s)｝

　　12.重力勢(shì)能：EP=mgh {EP :重力勢(shì)能(J)，g:重力加速度，h:豎直高度(m)(從零勢(shì)能面起)｝

　　13.電勢(shì)能：EA=qφA {EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)(從零勢(shì)能面起)｝

　　14.動(dòng)能定理(對(duì)物體做正功,物體的動(dòng)能增加)： W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力對(duì)物體做的總功ΔEK:動(dòng)能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝

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

　　16.重力做功與重力勢(shì)能的變化(重力做功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP

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