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物理的公式大全,與物理有關(guān)的公式

  • 物理
  • 2023-05-09
目錄
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    知識(shí)點(diǎn)整理:初中物理公式大全(滑輪組計(jì)算公式見(jiàn)字體加粗部分)

    物理量(單位)公式備注公式的變形

    【力學(xué)部分】

    1、速度:V=S/t

    2、重力:G=mg

    3、密度:ρ=m/V

    4、壓強(qiáng):p=F/S

    5、液體壓強(qiáng):p=ρgh

    6、浮力:

    (1)、F?。紽’-F (壓力差)

    (2)、F浮=G-F (視重力)

    (3)、F浮=G (漂浮、懸浮)

    (4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排

    7、杠桿平衡條件:F1 L1=F2 L2

    8、理想斜面:F/G=h/L

    9、理想滑輪:F=G/n

    10、實(shí)際滑輪:F=(G+G動(dòng))/ n (豎直方向)

    11、功:W=FS=Gh (把物體舉高)

    12、功率:P=W/t=FV

    13、功的原理:W手=W機(jī)

    14、實(shí)際機(jī)械:W總=W有+W額外

    15、機(jī)械效率:η=W有/W總

    16、滑輪組效率:

    (1)、η=G/ nF(豎直方向)

    (2)、η=G/(G+G動(dòng)) (豎直方向不計(jì)摩擦)

    (3)、η=f / nF (水平方向)

    【熱學(xué)部分】

    1、吸熱:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt

    2、族前放熱:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt

    3、熱值:q=Q/m

    4、爐子和熱機(jī)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(xué)溫度:T=t+273K

    【電學(xué)部分】

    1、電流強(qiáng)度:I=Q電量/t

    2、電阻:R=ρL/S

    3、歐姆定律:I=U/R

    4、焦耳定律:

    (1)、Q=I^2Rt普適公式)

    (2)、Q=UIt=游鉛Pt=UQ電量=U^2t/R (純電阻公式)

    5、串聯(lián)電路:

    (1)、I=I1=I2

    (2)、U=U1+U2

    (3)、R=R1+R2 (1)、W=UIt=Pt=UQ (普適公式)

    (2)、W=I^2Rt=U^2t/R (純電阻公式)

    6、電功率:

    (1)、P=W/t=UI (普適公式)

    (2)、P=I^2R=U^2/R (純電阻公式)

    【常用物理量】

    1、光速:C=3×10^8m/s (真空中)

    2、聲速:V=340m/s (15℃)

    3、人耳區(qū)分回聲:≥0.1s

    4、重力加速度:g=9.8N/kg≈10N/kg

    5、標(biāo)準(zhǔn)大氣神穗好壓值:

    760毫米水銀柱高=1.01×10^5Pa

    6、水的密度:ρ=1.0×10^3kg/m^3

    7、水的凝固點(diǎn):0℃

    8、水的沸點(diǎn):100℃

    9、水的比熱容:

    C=4.2×10^3J/(kg?℃)

    10、元電荷:e=1.6×10^-19C

    11、一節(jié)干電池電壓:1.5V

    12、一節(jié)鉛蓄電池電壓:2V

    nbs物理公式

    物理定理、定律、公式表

    一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)------直線運(yùn)動(dòng)

    1)勻變速直鋒族告線運(yùn)動(dòng)

    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;

    (4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)、位移和路程、參考系、時(shí)間與時(shí)刻〔見(jiàn)第一冊(cè)P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時(shí)速度〔見(jiàn)第一冊(cè)P24〕。

    2)自由落體運(yùn)動(dòng)

    1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

    3.下落穗槐高度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運(yùn)動(dòng),遵循勻變速直線運(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)。

    (3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)

    1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

    3.有用推論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。

    二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)銀明動(dòng)(2)----曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力

    1)平拋運(yùn)動(dòng)

    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(tǒng)/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)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€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)方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。

    2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)

    1.線速度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.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關(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?: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(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。

    3)萬(wàn)有引力

    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。

    三、力(常見(jiàn)的力、力的合成與分解)

    1)常見(jiàn)的力

    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,方向在它們的連線上)

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

    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。

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

    四、動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)

    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〔見(jiàn)第一冊(cè)P67〕

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

    五、振動(dòng)和波(機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播)

    1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)F=-kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號(hào)表示F的方向與x始終反向}

    2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(zhǎng)(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担闪l件:擺角θ<100;l>>r}

    3.受迫振動(dòng)頻率特點(diǎn):f=f驅(qū)動(dòng)力

    4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動(dòng)力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用〔見(jiàn)第一冊(cè)P175〕

    5.機(jī)械波、橫波、縱波〔見(jiàn)第二冊(cè)P2〕

    6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過(guò)程中,一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng);波速大小由介質(zhì)本身所決定}

    7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)

    8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過(guò)障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小,或者相差不大

    9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動(dòng)方向相同)

    10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測(cè)者間的相互運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見(jiàn)第二冊(cè)P21〕}

    注:

    (1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動(dòng)力頻率無(wú)關(guān),取決于振動(dòng)本身;

    (2)加強(qiáng)區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;

    (3)波只是傳播了振動(dòng),介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;

    (4)干涉與衍射是波特有的;

    (5)振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象;

    (6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用〔見(jiàn)第二冊(cè)P22〕/振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化〔見(jiàn)第一冊(cè)P173〕。

    六、沖量與動(dòng)量(物體的受力與動(dòng)量的變化)

    1.動(dòng)量:p=mv {p:動(dòng)量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}

    3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時(shí)間(s),方向由F決定}

    4.動(dòng)量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

    5.動(dòng)量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

    6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒}

    7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動(dòng)能,EKm:損失的最大動(dòng)能}

    8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}

    9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:

    v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

    10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時(shí)二者交換速度(動(dòng)能守恒、動(dòng)量守恒)

    11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊M,并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能損失

    E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對(duì) {vt:共同速度,f:阻力,s相對(duì)子彈相對(duì)長(zhǎng)木塊的位移}

    注:

    (1)正碰又叫對(duì)心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;

    (2)以上表達(dá)式除動(dòng)能外均為矢量運(yùn)算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運(yùn)算;

    (3)動(dòng)量守恒的條件:合外力為零或不受外力,則動(dòng)量守恒(碰撞問(wèn)題、爆炸問(wèn)題、反沖問(wèn)題等);

    (4)碰撞過(guò)程(時(shí)間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的)視為動(dòng)量守恒,原子核衰變時(shí)動(dòng)量守恒;

    (5)爆炸過(guò)程視為動(dòng)量守恒,這時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運(yùn)動(dòng)、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行〔見(jiàn)第一冊(cè)P128〕。

    七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)

    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.純電阻電路中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

    注:

    (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;

    (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負(fù)功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時(shí)該力不做功);

    (3)重力(彈力、電場(chǎng)力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢(shì)能減少

    (4)重力做功和電場(chǎng)力做功均與路徑無(wú)關(guān)(見(jiàn)2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢(shì)能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。

    八、分子動(dòng)理論、能量守恒定律

    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)r

    (2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,E分子勢(shì)能=Emin(最小值)

    (3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力

    (4)r>10r0,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〔見(jiàn)第二冊(cè)P44〕}

    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??;

    (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;

    (8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見(jiàn)第二冊(cè)P41〕/能源的開(kāi)發(fā)與利用、環(huán)保〔見(jiàn)第二冊(cè)P47〕/物體的內(nèi)能、分子的動(dòng)能、分子勢(shì)能〔見(jiàn)第二冊(cè)P47〕。

    九、氣體的性質(zhì)

    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=76cmHg(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)。

    十、電場(chǎng)

    1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

    2.庫(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}

    3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}

    4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}

    5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d {UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}

    6.電場(chǎng)力:F=qE {F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}

    7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

    8.電場(chǎng)力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}

    9.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)}

    10.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}

    11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)

    12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}

    13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))

    常見(jiàn)電容器〔見(jiàn)第二冊(cè)P111〕

    14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

    15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)

    類(lèi)平 垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)

    拋運(yùn)動(dòng) 平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m

    注:

    (1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;

    (2)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;

    (3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記〔見(jiàn)圖[第二冊(cè)P98];

    (4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);

    (5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;

    (6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;

    (7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;

    (8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽〔見(jiàn)第二冊(cè)P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見(jiàn)第二冊(cè)P114〕等勢(shì)面〔見(jiàn)第二冊(cè)P105〕。

    十一、恒定電流

    1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}

    2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}

    3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}

    4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外

    {I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}

    5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}

    6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}

    7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

    8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}

    9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)

    電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

    電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

    電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3

    功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+

    物理公式合集

    一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)------直線運(yùn)動(dòng)

    勻變速直線運(yùn)動(dòng):

    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=雹薯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。

    自由落體運(yùn)動(dòng):

    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

    豎直上拋運(yùn)動(dòng)

    位移s=Vot-gt2/2

    2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

    3.有用推論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)

    二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)----曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力

    平拋運(yùn)動(dòng)

    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(tǒng)/x=gt/2Vo

    8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g

    勻速圓周運(yùn)動(dòng)

    1.線速度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.向心力源瞎者F心=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):(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);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

    萬(wàn)有引力

    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}

    三、力(常見(jiàn)的力、力的合成與分解)

    常見(jiàn)的力

    1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作神御用點(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,方向在它們的連線上)

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

    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)

    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(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)

    四、動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)

    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

    五、振動(dòng)和波(機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播)

    1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)F=-kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號(hào)表示F的方向與x始終反向}

    2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(zhǎng)(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?,成立條件:擺角θ<100;l>>r}

    3.受迫振動(dòng)頻率特點(diǎn):f=f驅(qū)動(dòng)力

    4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動(dòng)力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用

    5.機(jī)械波、橫波、縱波

    六、沖量與動(dòng)量(物體的受力與動(dòng)量的變化)

    1.動(dòng)量:p=mv {p:動(dòng)量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}

    3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時(shí)間(s),方向由F決定}

    4.動(dòng)量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

    5.動(dòng)量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

    6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒}

    7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動(dòng)能,EKm:損失的最大動(dòng)能}

    8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}

    9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:

    v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

    10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時(shí)二者交換速度(動(dòng)能守恒、動(dòng)量守恒)

    11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊M,并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能損失

    E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對(duì) {vt:共同速度,f:阻力,s相對(duì)子彈相對(duì)長(zhǎng)木塊的位移}

    七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)

    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.純電阻電路中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

    八、分子動(dòng)理論、能量守恒定律

    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)r

    (2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,E分子勢(shì)能=Emin(最小值)

    (3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力

    (4)r>10r0,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〔見(jiàn)第二冊(cè)P44〕}

    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)}

    九、氣體的性質(zhì)

    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=76cmHg(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)}

    十、電場(chǎng)

    1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

    2.庫(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),

    r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}

    3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}

    4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}

    5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d {UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}

    6.電場(chǎng)力:F=qE {F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}

    7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

    8.電場(chǎng)力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),

    UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}

    9.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)}

    10.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}

    11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)

    12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}

    13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))

    14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

    15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)

    垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)

    平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m

    十一、恒定電流

    1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}

    2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}

    3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}

    4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外

    {I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}

    5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}

    6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}

    7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

    8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總

    {I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}

    9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)

    電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

    電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

    電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3

    功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+

    十二、磁場(chǎng)

    1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m

    2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長(zhǎng)度(m)}

    3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}

    4.在重力忽略不計(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種):

    (1)帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V=V0

    (2)帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB

    ;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無(wú)關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下);

    ?解題關(guān)鍵:畫(huà)軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。

    十三、電磁感應(yīng)

    1.[感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式]

    1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}

    2)E=BLV垂(切割磁感線運(yùn)動(dòng)) {L:有效長(zhǎng)度(m)}

    3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)) {Em:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值}

    4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

    2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對(duì)面積(m2)}

    3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負(fù)極流向正極}

    *4.自感電動(dòng)勢(shì)E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無(wú)鐵芯時(shí)要大),

    ΔI:變化電流,?t:所用時(shí)間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}

    十四、交變電流(正弦式交變電流)

    1.電壓瞬時(shí)值e=Emsinωt 電流瞬時(shí)值i=Imsinωt;(ω=2πf)

    2.電動(dòng)勢(shì)峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總

    3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2

    4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系

    U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出

    5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′=(P/U)2R;

    (P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻);

    6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時(shí)間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度(T);

    S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)度(A);P:功率(W)。

    十五、電磁振蕩和電磁波

    1.LC振蕩電路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}

    2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:電磁波的波長(zhǎng)(m),f:電磁波頻率}

    拓展資料

    物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科,物理學(xué)研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律,因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。它的理論結(jié)構(gòu)充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語(yǔ)言,以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn),它是當(dāng)今最精密的一門(mén)自然科學(xué)學(xué)科。

    初中物理22個(gè)基本公式

    一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)------直線運(yùn)動(dòng)

    1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)

    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;加速緩沒(méi)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;

    (4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)、位移和路程、參考系、時(shí)間與時(shí)刻〔見(jiàn)第一冊(cè)P19〕/s--t圖、擾森納v--t圖/速度與速率、瞬時(shí)速度〔見(jiàn)第一冊(cè)P24〕。

    2)自由落體運(yùn)動(dòng)

    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運(yùn)動(dòng),遵循勻變速直線運(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)。

    (3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)

    1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

    3.有用推論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)程具春褲有對(duì)稱(chēng)性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。

    二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)----曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力

    1)平拋運(yùn)動(dòng)

    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(tǒng)/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)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€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)方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。

    2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)

    1.線速度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.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關(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?: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(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。

    3)萬(wàn)有引力

    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。

    三、力(常見(jiàn)的力、力的合成與分解)

    1)常見(jiàn)的力

    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,方向在它們的連線上)

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

    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。

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

    四、動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)

    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〔見(jiàn)第一冊(cè)P67〕

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

    五、振動(dòng)和波(機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播)

    1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)F=-kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號(hào)表示F的方向與x始終反向}

    2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(zhǎng)(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担闪l件:擺角θ<100;l>>r}

    3.受迫振動(dòng)頻率特點(diǎn):f=f驅(qū)動(dòng)力

    4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動(dòng)力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用〔見(jiàn)第一冊(cè)P175〕

    5.機(jī)械波、橫波、縱波〔見(jiàn)第二冊(cè)P2〕

    6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過(guò)程中,一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng);波速大小由介質(zhì)本身所決定}

    7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)

    8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過(guò)障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小,或者相差不大

    9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動(dòng)方向相同)

    10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測(cè)者間的相互運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見(jiàn)第二冊(cè)P21〕}

    注:

    (1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動(dòng)力頻率無(wú)關(guān),取決于振動(dòng)本身;

    (2)加強(qiáng)區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;

    (3)波只是傳播了振動(dòng),介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;

    (4)干涉與衍射是波特有的;

    (5)振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象;

    (6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用〔見(jiàn)第二冊(cè)P22〕/振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化〔見(jiàn)第一冊(cè)P173〕。

    六、沖量與動(dòng)量(物體的受力與動(dòng)量的變化)

    1.動(dòng)量:p=mv {p:動(dòng)量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}

    3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時(shí)間(s),方向由F決定}

    4.動(dòng)量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}

    5.動(dòng)量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

    6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒}

    7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動(dòng)能,EKm:損失的最大動(dòng)能}

    8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}

    9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:

    v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

    10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時(shí)二者交換速度(動(dòng)能守恒、動(dòng)量守恒)

    11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊M,并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能損失

    E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對(duì) {vt:共同速度,f:阻力,s相對(duì)子彈相對(duì)長(zhǎng)木塊的位移}

    注:

    (1)正碰又叫對(duì)心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;

    (2)以上表達(dá)式除動(dòng)能外均為矢量運(yùn)算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運(yùn)算;

    (3)動(dòng)量守恒的條件:合外力為零或不受外力,則動(dòng)量守恒(碰撞問(wèn)題、爆炸問(wèn)題、反沖問(wèn)題等);

    (4)碰撞過(guò)程(時(shí)間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的)視為動(dòng)量守恒,原子核衰變時(shí)動(dòng)量守恒;

    (5)爆炸過(guò)程視為動(dòng)量守恒,這時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運(yùn)動(dòng)、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行〔見(jiàn)第一冊(cè)P128〕。

    七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)

    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.純電阻電路中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

    注:

    (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;

    (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負(fù)功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時(shí)該力不做功);

    (3)重力(彈力、電場(chǎng)力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢(shì)能減少

    (4)重力做功和電場(chǎng)力做功均與路徑無(wú)關(guān)(見(jiàn)2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢(shì)能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。

    八、分子動(dòng)理論、能量守恒定律

    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)r

    (2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,E分子勢(shì)能=Emin(最小值)

    (3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力

    (4)r>10r0,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〔見(jiàn)第二冊(cè)P44〕}

    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??;

    (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;

    (8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見(jiàn)第二冊(cè)P41〕/能源的開(kāi)發(fā)與利用、環(huán)保〔見(jiàn)第二冊(cè)P47〕/物體的內(nèi)能、分子的動(dòng)能、分子勢(shì)能〔見(jiàn)第二冊(cè)P47〕。

    九、氣體的性質(zhì)

    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=76cmHg(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)。

    十、電場(chǎng)

    1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

    2.庫(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}

    3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}

    4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}

    5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d {UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}

    6.電場(chǎng)力:F=qE {F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}

    7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

    8.電場(chǎng)力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}

    9.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)}

    10.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}

    11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)

    12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}

    13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))

    常見(jiàn)電容器〔見(jiàn)第二冊(cè)P111〕

    14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

    15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)

    類(lèi)平 垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)

    拋運(yùn)動(dòng) 平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m

    注:

    (1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;

    (2)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;

    (3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記〔見(jiàn)圖[第二冊(cè)P98];

    (4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);

    (5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;

    (6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;

    (7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;

    (8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽〔見(jiàn)第二冊(cè)P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見(jiàn)第二冊(cè)P114〕等勢(shì)面〔見(jiàn)第二冊(cè)P105〕。

    十一、恒定電流

    1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}

    2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}

    3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}

    4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外

    {I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}

    5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}

    6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}

    7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

    8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}

    9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)

    電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

    電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

    電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3

    功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+

    物理公式算法

    內(nèi)容如下:

    一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)

    平均速度V平=s/t(定義式),中間時(shí)刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2,末速度Vt=Vo+at,位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t。

    二、自由落體運(yùn)動(dòng)

    初速度Vo=0,末速度Vt=gt,下落高度h=gt2/2。

    三、豎直上拋運(yùn)動(dòng)

    位移s=Vot-gt2/2,末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)。

    四、常見(jiàn)的力

    重力G=mg,胡克定律F=kx ,滑動(dòng)摩擦力F=μFN ,靜摩擦力0≤f靜≤fm ,萬(wàn)有引力F=Gm1m2/r2。

    五、動(dòng)力學(xué)

    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},牛頓第三運(yùn)動(dòng)定腔猛律:F=-F′{負(fù)號(hào)表示方讓圓豎向相反,F(xiàn)、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)}。

    六、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

    1、v=v。+at,是勻變速運(yùn)動(dòng)速度公式。

    2、S=v。t+(1/2)at2,是勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式。

    3、S=(v2-v。2)/(2a),是由以上兩式消去時(shí)間t推導(dǎo)出來(lái)的重要公式,坦大是勻變速運(yùn)動(dòng)速度和位移的關(guān)系式。

    4、H=(1/2)gt2,是勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式在自由落體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

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