物理公式_百度百科
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物理公式是用符號表示物理量的一種表達方式,用式子表示幾個物理量之間的關係是物理規律的簡潔反映也是物理解題的關鍵。
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物理公式
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物理公式是用符號表示物理量的一種表達方式,用式子表示幾個物理量之間的關係是物理規律的簡潔反映也是物理解題的關鍵。
中文名
物理公式
外文名
Physicsformula
性 質
用符號表示物理量
目 的
表示幾個物理量之間的關係
目錄
1
力的合成
2
力學
3
振動和波
4
衝量動量
5
功和能
6
動理論
7
氣體性質
8
必考公式
一、質點的運動(1)-----直線運動1)勻變速直線運動1.平均速度V平=S/t(定義式)2.有用推論Vt^2-Vo^2=2ax3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中間位置速度Vx/2=[(Vo2+Vt2)/2]^1/26.位移x=V平t=Vot+1/2at^2=Vo*t+(Vt-Vo)/2*tx=(Vt^2-Vo^2)/2a7.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.實驗用推論Δs=aT^2(Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差)9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s^2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(x):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;(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度
(從Vo位置向下計算)4.推論
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;(2)a=g=9.8m/s^2≈10m/s^2(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)。
3)豎直上拋運動1.位移x=Vot-(gt^2)/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s^2≈10m/s^2)3.有用推論
4.上升最大高度Hmax=Vo方/2g(從拋出點算起)5.往返時間t=2Vo/g(從拋出落回原位置的時間)注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
4)豎直下拋運動設初速度(即拋出速度)為Vo,因為a=g,取豎直向下的方向為正方向,則Vt=Vo+gtS=Vot+0.5gt^2二、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力1)平拋運動1.水平方向速度:Vx=Vo2.豎直方向速度:Vy=gt3.水平方向位移:x=Vot4.豎直方向位移:y=gt方/25.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)6.合速度Vt=根號(Vx^2+Vy^2)=根號[Vo方+(gt)^2](合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0)7.合位移:s=
(位移方向與水平夾角α:tanα=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)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合成;(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;(3)θ與β的關係為tanβ=2tanα;(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動1.線速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf=V/r3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV^2/r=mω^2r=mr(2π/T)^2=mω^2v=F合5.週期與頻率:T=1/f6.角速度與線速度的關係:V=ωr7.角速度與轉速的關係ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);週期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(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)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力1.開普勒第三定律:T?2/R?3=K(=4π?2/GM){R:軌道半徑,T:週期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}2.萬有引力定律:F=G(m1m2)/r^2(G=6.67×10-11N·m方/kg方,方向在它們的連線上)3.天體上的重力和重力加速度:
;
{r:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}4.衞星繞行速度、角速度、週期:V=根號(GM/r);ω=根號(GM/r?3);T=根號((4π^2r^3)/GM){M:中心天體質量}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/s6.地球同步衞星GMm/(r地+h)?2=m4π?2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;(3)地球同步衞星只能運行於赤道上空,運行週期和地球自轉週期相同;(4)衞星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、週期變小(一同三反);(5)地球衞星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
物理公式力的合成
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三、力(常見的力、力的合成與分解)1)常見的力1.重力G=mg(方向豎直向下,g=9.8N/Kg≈10N/Kg,作用點在重心,適用於地球表面附近)2.胡克定律F=kx{方向沿恢復形變方向,k:勁度係數(N/m),x:形變量(m)}3.滑動摩擦力F=μN{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,N:正壓力(N)}4.靜摩擦力0≤f靜≤fm(與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)5.萬有引力F=Gm1m2/r方(G=6.67×10-11N·m方/kg方,方向在它們的連線上)6.靜電力F=kQ1Q2/r^2(k=9.0×109N·m方/C方,方向在它們的連線上)7.電場力F=Eq(E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)8.安培力F=BILsinθ(θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)9.洛侖茲力f=qVBsinθ(θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)10.浮力F=ρgV(ρ為液體密度,V為排開液體的體積)11.液體壓強P=ρgh(ρ為液體密度,g=9.8N/Kg≈10N/Kg,h為測量點到液體自由面的深度)注:(1)勁度係數k由彈簧自身決定;(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定;(3)fm略大於μFN,一般視為fm≈μFN;(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P7〕;(5)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(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。
2)力的合成與分解1.同一直線上力的合成同向: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(餘弦定理)F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/23.合力大小範圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=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)合力與分力的關係是等效替代關係,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,此時要選擇標度,嚴格作圖;(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數運算。
四、動力學(運動和力)1.牛頓第一定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反衝運動}4.共點力的平衡F合=0,推廣{正交分解法、三力匯交原理}5.超重:FN>G,失重:FN
物理公式衝量動量
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六、衝量與動量(物體的受力與動量的變化)1.動量:p=mv{p:動量(kgm/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}2.衝量:I=Ft{I:衝量(N/s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}3.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}4.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p'′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′5.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系統的動量和動能均守恆}6.非彈性碰撞Δp=0;0r0,f引>f斥,F分子力表現為引力(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0熱學 1.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}2.熱力學第二定律克氏表述:不可能使熱量由低温物體傳遞到高温物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性);開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}3.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙温度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,温度越高越劇烈;(2)温度是分子平均動能的標誌;3)分子間的引力和斥力同時存在,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,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;温度升高,內能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0(6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;(8)其它相關內容:能的轉化和定恆定律〔見第二冊P41〕/能源的開發與利用、環保〔見第二冊P47〕/物體的內能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。
熱量公式1.吸熱:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt質量乘以比熱容乘以升高的温度2.放熱:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt質量乘以比熱容乘以降低的温度3.熱值:固體:q=Q/m氣體:q=Q/v4.爐子和熱機的效率:η=Q有效利用/Q燃料5.熱平衡方程:Q放=Q吸6.熱力學温度:T=t+273K一些物質的比熱容。
物理公式氣體性質
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九、氣體的性質1.氣體的狀態參量:温度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規則運動的劇烈程度的標誌,熱力學温度與攝氏温度關係:T=t+273k{T:熱力學温度(K),t:攝氏温度(℃)}體積V:氣體分子所能佔據的空間,單位換算:1m3=10^3L=10^6mL壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,標準大氣壓:1atm=1.013×10^5Pa=76Hg(1Pa=1N/m2)2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大3.理想氣體的狀態方程:PV=μRT{μ為氣體物質的量,R為普適氣體常量,T為熱力學温度}公式:F=PS【S:受力面積,兩物體接觸的公共部分;單位:米2。
】1個標準大氣壓=76釐米水銀柱高=1.01×10^5帕=10.336米水柱高液麪到液體某點的豎直高度。
]公式:P=ρghh:單位:米;ρ:千克/米3;g=9.8牛/千克(N/Kg)2.阿基米德原理:浸在液體裏的物體受到向上的浮力,浮力大小等於物體排開液體所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。
(V排表示物體排開液體的體積)3.浮力計算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下壓力差4.當物體漂浮時:F浮=G物且ρ物G物且ρ物ρ液⒈槓桿平衡條件:F1l1=F2l2。
力臂:從支點到力的作用線的垂直距離通過調節槓桿兩端螺母使槓桿處於水位置的目的:便於直接測定動力臂和阻力臂的長度。
定滑輪:相當於等臂槓桿,不能省力,但能改變用力的方向。
動滑輪:相當於動力臂是阻力臂2倍的槓桿,能省一半力,但不能改變用力方向。
⒉功:兩個必要因素:①作用在物體上的力;②物體在力方向上通過距離。
W=FS功的單位:焦耳3.功率:物體在單位時間裏所做的功。
表示物體做功的快慢的物理量,即功率大的物體做功快,功率小的做工慢。
公式W=PtP的單位:瓦特;W的單位:焦耳,符號J。
t的單位:秒,符號S。
4.凸透鏡成像規律:有這樣一個順口溜可以將凸透鏡成像規律記牢:“一焦分虛實,二焦分大小,虛像同側正,實像異側倒,物近像遠像變大,物遠像近像變小。
”物距u像距v像的性質光路圖應用u>2ff
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