[高二物理3-2知识点总结]高二物理公式大全总结

更新时间:2012-12-27    来源:高二    手机版     字体:

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高二物理公式大全
  1)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<0}
  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;
  2)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)
  3)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。
  八、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

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