高中物理所有公式及推导式(高一上册物理公式大全总结)
一、质点的运动(1)——直线运动
理解口诀:1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv与t比。2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速为零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。
中间时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等a T平方。3.速度决定物体动,加速度决定速度变,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。
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-V02=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=
4.末速度Vt=V0+at;5.中间位置速度Vs/2=[
9.主要物理量及单位:初速度;路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
强调:;
2)自由落体运动
1.初速度V0=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从V0位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
强调:。
3)竖直上抛运动
1.位移s=V0t-gt2/2 2.末速度Vt=V0-gt 3.有用推论Vt2-V02=-2gs
4.上升最大高度Hm=V02/2g5.往返时间t=2V0/g (从抛出落回原位置的时间)
强调:——曲线运动、万有引力
理解口诀:1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,供求平衡不心离;物理方程很关键,一串公式是武器。3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=V02.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=V0t 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=1/2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=;频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径;线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
强调:万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=
理解口诀:1.力学题目并不难,受力分析是关键;分析只画性质力,根据效果来处理。2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果需指明;两力合力大和小,关键要看夹的角;合力大小随角变,只在最大最小间;遇到多力求合成,正交分解最可行。4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多;如果受力不平衡,加速度方向定坐标。
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,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
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109Nm2/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)
强调:用力的平衡或运动定律解决;
电量力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2 F1⊥F2时:F=
强调:
1.牛顿第一运动定律: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
强调:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动(刚体)。
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=2π0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;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;
理解口诀:1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功,Uab:a与b之间电势差 {U:电压(V),I:电流、以恒定加速度启动(变功率)、汽车最大行驶速度00≤α<900做正功;900<α≤1800做负功;α=900不做功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;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
理解口诀:1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;对外做功和放热,内能减少皆负值。2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。
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;
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性),涉及到第二类永动机不可造出
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)}
强调:;带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力,q:检验电荷的电量电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压
14.带电粒子在电场中的加速两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记,见课本。
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;(7)电子伏其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面见课本。
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度,q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下
。
强调:{法拉第电磁感应定律,E:感应电动势{Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度
理解口诀:1.匀强磁场有线圈,旋转产生交流电。电流电压电动势,变化规律是弦线。中性面计时是正弦,平行面计时是余弦。
2.NBSω是最大值,有效值用热量来计算。3.变压器供交流用,恒定电流不能用。
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;;6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率
理解口诀:1.自行发光是光源,同种均匀直线传。若是遇见障碍物,传播路径要改变。反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=1/n;2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角
注:
理解口诀:1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉;条纹间距 {Δs :路程差,{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数;5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的;6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}。
注:(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;
(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键; (4)其它相关内容:氢原子的能级结构、氢原子的电子云、放射性同位数及其应用、放射性污染和防护、重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆、轻核聚变、可控热核反应、人类对物质结构的认识。