[转载]高中物理公式大全（一）（转的，很有用）

一、 直线运动 -

1. 匀速直线运动：①v=x/t②v-t图像，x-t图像 ③特点：加速度为零

2. 匀变速直线运动

1) 末速度v=v₀+at

2) 位移x=v₀t+at^2-/2

3) v_t²-v_o²＝2as

4) 中间时刻v_t/2＝v_平=x/t=(v₀+v)/2

5) 中间位置v_s/2＝[(v_o²+v_t²)/2]^1/2

6) 加速度a＝(v_t-v_o)/t｛以v_o为正方向，a与v_o同向(加速)a>0；反向(减速)则a<0｝

7) 实验用推论Δx＝aT²--｛Δx为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝

3. 注：

1) 平均速度是矢量

2) 物体速度大,加速度不一定大

3) a=(v_t-v_o)/t只是量度式，不是决定式

4. 初速度为零的匀加速直线运动的特点

1) 1T末,2T末,3T末…速度之比为：v₁:v₂:v₃:…:v_n=1:2:3:…:n

2) 1T内,2T内,3T内…位移之比为：x₁:x₂:x₃:…:x_n=1²:2²:3²:…:n²

3) 第1个T内, 第2个T内, 第3个T内…位移之比为：x_Ⅰ:x_Ⅱ:x_Ⅲ:…:x_n=1:3:5:…:(2n-1)

4) 从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为：t₁:t₂:t₃:…:t_n=1:(2^1/2-1): (3^1/2-2^1/2):(3^1/2-2^1/2):…:[n^1/2-(n-1)^1/2]

5. 自由落体运动 -(v_o=0, a=g=9.8m/s²≈10m/s²)

1) 末速度v_t＝gt

2) h＝gt²/2

3) v_t²＝2gh

6. 竖直上抛运动(a=-g，v_o不为0)

1) v_t＝v_o-gt

2) h＝v_ot-gt²/2

3) v_t²-v_o²＝-2gh

4) 上升最大高度H_m＝v_o²/2g (抛出点算起）

5) 往返时间t＝2v_o/g（从抛出落回原位置的时间）

二、 曲线运动

1. 平抛运动 -

1) 水平方向速度：v_x＝v_o 2.

2) 竖直方向速度：v_y＝gt -

3) 水平方向位移：x＝v_ot

4) 竖直方向位移：y＝gt²/2 -

5) 合速度v_t＝(v_x²+v_y²)^1/2＝[v_o²+(gt)²]^1/2-

6) 合位移：s＝(x²+y²)^1/2=[(v₀t)²+(gt²/2)²]^1/2

7) 合速度方向与水平方向夹角α ：tan α＝v_y/v_x＝gt/v₀-

8) 合位移方向与水平方向夹角β ：tan β＝y/x＝gt/(2v₀)

9) tan α=2 tan β,平抛运动中以抛出点为坐标原点的坐标系中，其运动轨迹上任一点（x₀，y₀）速度的反向延长线交于x轴的x₀/2处。

10) 运动时间：t=(2h/g)^1/2【t只和h与g有关和v₀无关】

11) 射程：x=v₀t=v₀(2h/g)^1/2【由v₀、h、g共同决定】

12) 水平方向加速度：a_x=0；竖直方向加速度：a_y＝g

13) 相等时间内速度改变量相等：Δv=gΔt

2. 匀速圆周运动

1) 线速度v＝Δl/(Δt)＝2πr/T

2) 角速度ω＝ΔΦ/(Δt)＝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 -（适用于各种圆周运动）

5) 周期与频率：T＝1/f

6) 角速度与线速度的关系：v＝ωr（适用于各种圆周运动）

7) 角速度与转速的关系ω＝2πn (此处频率与转速意义相同) -

8) 竖直平面内圆周运动过最高点的临界问题

3. 万有引力

1) 开普勒第三定律：R³/ T²＝K【R:轨道半长轴，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＝Gm ₁m₂/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｝

7) 天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向＝F万

8) 应用万有引力定律可估算天体的质量密度等

9) 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

10) 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）

11) 地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s

三、 力

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为最大静摩擦力）

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) 洛伦兹力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：F_x＝Fcos β，F_y＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tanβ＝F_y/F_x）

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：F_N>G，失重：F_N<G{加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重}

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、机械能守恒定律

1. 功

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：W_ab＝mgh_ab{m:物体的质量，h_ab：a与b高度差(h_ab＝h_a-h_b)}-

3) 电场力做功：Wab＝qU_ab｛q:电量（C），U_ab:a与b之间电势差(V)即U_ab＝φ_a－φ_b｝ -

4) 电功：W＝UIt（普适式） ｛U：电压（V），I:电流(A)，t:通电时间(s)｝ -

2. 功率

1) 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)｝ -

2) 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}-

3) 汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(v_max＝P_额/f) -

4) 电功率：P＝UI(普适式)｛U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝ -

5) 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)｝

1) 纯电阻电路中I＝U/R；P＝UI＝U²/R＝I²R；Q＝W＝UIt＝U²t/R＝I²Rt-

3. 能量及守恒

1) 动能：E_k＝mv²/2｛E_k:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝

2) 重力势能：E_P＝mgh｛E_P:重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝ -

3) 电势能：E_A＝qφ_A｛E_A:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φ_A:A点的电势(V)(从零势能面起)｝ -

4) 动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)： -W_合＝mv_t²/2-mv_o²/2或W_合＝ΔE_K -｛W_合:外力对物体做的总功，ΔE_K:动能变化ΔE_K＝(mv_t²/2-mv_o²/2)｝ -

5) 机械能守恒定律：ΔE＝0或E_K1+E_P1＝E_K2+E_P2也可以是mv₁²/2+mgh₁＝mv₂²/2+mg_h²-

6) 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)W_G＝-ΔE_P-

4. 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) W＝Fscosα 0°≤α<90° 做正功；90°<α≤180°做负功；α＝90°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1.2、1.3两式）

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:1kW/h(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

六、 电场 -

1. 两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10^-19C）；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(N)，k:静电力常量k＝9.0×10⁹ N.m²/C²，Q₁、Q₂:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

3. 电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝ -

4. 真空点（源）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＝U_AB/d ｛U_AB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ -

6. 电场力：F＝qE｛q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ -

7. 电势与电势差：U_AB＝φ_A-φ_B，U_AB＝W_AB/q＝-ΔE_AB/q-

8. 电场力做功：W_AB＝qU_AB＝Eqd｛W_AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U_AB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝ -

9. 电势能：E_A＝qφ_A｛E_A:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φ_A:A点的电势(V)｝

10. 电势能的变化ΔE_AB＝E_B-E_A｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ -

11. 电场力做功与电势能变化ΔE_AB＝-W_AB＝-qU_AB (电势能的增量等于电场力做功的负值) -

12. 电容C＝Q/U(定义式,计算式)｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ -

13. 平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数） -

14. 带电粒子在电场中的加速(v_o＝0)：W＝ΔE_K或qU＝mv_t²/2，v_t＝(2qU/m)^1/2-

15. 带电粒子沿垂直电场方向以速度v_o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) -做类平抛运动

1) 垂直电场方向:匀速直线运动L＝v_ot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) -

2) 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at²/2，a＝F/m＝qE/m-

16. 注: -

1) 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

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(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10^-19J；