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<p>高中物理公式大全
一、力学
1、胡克定律：f = kx (x为伸长量或压缩量，k为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关)
2、重力： G = mg (g随高度、纬度、地质结构而变化，，)
3、求F1、F2的合力的公式： ，两个分力垂直时：
注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。
(2) 两个力的合力范围：ú F1－F2 ú £ F£ F1 +F2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、物体平衡条件： F合=0 或 Fx合=0 Fy合=0
推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。
解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法
5、摩擦力的公式：
(1 ) 滑动摩擦力： f = mN （动的时候用，或时最大的静摩擦力）
说明：①N为接触面间的弹力（压力），可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。
②m为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。
(2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。
大小范围： 0£ f静£ fm (fm为最大静摩擦力)
说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。
②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、万有引力：
（1）公式：F=G （适用条件：只适用于质点间的相互作用）
G为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N·m2 / kg2
（2）在天文上的应用：（M：天体质量；R：天体半径；g：天体表面重力加速度；r表示卫星或行星的轨道半径，h表示离地面或天体表面的高度））
a 、万有引力=向心力 F万=F向 即
由此可得：
①天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。
②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ，轨道半径越大，线速度越小。
③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度： ，轨道半径越大，角速度越小。
④行星或卫星做匀速圆周运动的周期： ，轨道半径越大，周期越大。
⑤行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径： ，周期越大，轨道半径越大。
⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度：，轨道半径越大，向心加速度越小。
⑦地球或天体重力加速度随高度的变化：
特别地，在天体或地球表面：
⑧天体的平均密度： 特别地：当r=R时：
b、在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力，即
∴。在不知地球质量的情况下可用其半径和表面的重力加速度来表示，此式在天体运动问题中经常应用，称为黄金代换式。
c、第一宇宙速度：第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度。也是人造卫星的最小发射速度。
第二宇宙速度：v2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。
第三宇宙速度：v3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
7、 牛顿第二定律：
理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4）同体性 （5）同系性 （6）同单位制
牛顿第三定律：F= -F’(两个力大小相等，方向相反作用在同一直线上，分别作用在两个物体上)
8、匀变速直线运动：
A S a t B
基本规律： Vt = V0 + a t S = vo t +a t2
几个重要推论：
（1） (结合上两式 知三求二)
（2）A B段中间时刻的即时速度：
（3）AB段位移中点的即时速度：
匀速：vt/2 =vs/2 ，匀加速或匀减速直线运动：vt/2</p><vs 2="" 1s="" n2="" 1m="" n="" ds="aT2" v0="0，" a="" h="(2)" t="" s="Vo" g="" t2="" vt="Vo一g" vt2="" vo2="一2" gs="" v="vo" r="" w="IUt" f2="" f="" m2="" x="vo" y="g" vx="vo" vy="vsinq" tgq="vy" votgq="" vo="vyctgq" vcosq="" tg="" ep="mgh" dek="Ek2" -="" ek1="16、机械能守恒定律：机械能" mgh1="" p="IU" k="9.0×109" c2="" q="电功率" c="" uab="" b="" wab="q" i="E" m="" i1="并联电路功率分配" u="E" -i="" ie-ir="（R">P=IU>
（三）磁场
1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示： （条件：BL）单位：T
2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培（右手）定则决定。
（1）直线电流的磁场
（2）通电螺线管、环形电流的磁场
3、磁场力
（1） 安培力：磁场对电流的作用力。
公式：F= BIL（B^I）（B//I是，F=0）
方向：左手定则
（2）洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。
公式：f = qvB (B^v)
方向：左手定则
粒子在磁场中圆运动基本关系式 解题关键画图，找圆心画半径
粒子在磁场中圆运动半径和周期 ， t=T
4、磁通量 =BS有效（垂直于磁场方向的投影是有效面积）
或=BS sin (是B与S的夹角)
=2-1= BS= BS (磁通量是标量，但有正负)
（四）电磁感应
1、直导线切割磁力线产生的电动势 （三者相互垂直）求瞬时或平均
（经常和I = ， F安= BIL 相结合运用）
2、法拉第电磁感应定律 === 求平均
3、直杆平动垂直切割磁场时的安培力 （安培力做的功转化为电能）
4、转杆电动势公式
5、感生电量（通过导线横截面的电量）
*6、自感电动势
（五）交流电
1、中性面 (线圈平面与磁场方向垂直) m=BS , e=0 I=0
2、电动势最大值 =Nm，
3、正弦交流电流的瞬时值 i=Imsin （中性面开始计时）
4、正弦交流电有效值 最大值等于有效值的倍
5、理想变压器 (一组副线圈时)
*6、感抗 电感特点：
*7、容抗 电容特点：
（六）电磁场和电磁波
*1、LC振荡电路
（1）在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，电路中的电流为最大, 线圈两端电压为零。
在LC回路中，当振荡电流为零时，则电容器开始放电, 电容器的电量 将减少, 电容器中的电场能达到最大, 磁场能为零。
（2）周期和频率
2、麦克斯韦电磁理论：
（1）变化的磁场在周围空间产生电场。（2）变化的电场在周围空间产生磁场。
推论：①均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场。
②周期性变化（振荡）的磁场在周围空间产生同频率的周期性变化（振荡）的电场；周期性变化（振荡）的电场周围也产生同频率周期性变化（振荡）的磁场。
3、电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，叫电磁场。
4、电磁波：电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波。
5、电磁波的特点
⒈以光速传播（麦克斯韦理论预言，赫兹实验验证）；⒉具有能量；⒊可以离开电荷而独立存在；⒋不需要介质传播；⒌能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。
6、电磁波的周期、频率和波速：
V=l f = （频率在这里有时候用ν来表示） 波速：在真空中，C=3×108 m/s
三、光学
（一）几何光学
1、概念：光源、光线、光束、光速、实像、虚像、本影、半影。
2、规律：（1）光的直线传播规律：光在同一均匀介质中是沿直线传播的。
（2）光的独立传播规律：光在传播时，虽屡屡相交，但互不干扰，保持各自的规律传播。
（3）光在两种介质交界面上的传播规律
①光的反射定律：反射光线、入射光线和法线共面；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。
②光的析射定律：
a、折射光线、入射光线和法线共面；入射光线和折射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常数。即
b、介质的折射率n：光由真空（或空气）射入某中介质时，有，只决定于介质的性质，叫介质的折射率。
c、设光在介质中的速度为 v，则： 可见，任何介质的折射率大于1。
d、两种介质比较，折射率大的叫光密介质，折射率小的叫光疏介质。
③全反射：a、光由光密介质射向光疏介质的交界面时，入射光线全部反射回光密介质中的现象。
b、发生全反射的条件：ⓐ光从光密介质射向光疏介质；ⓑ入射角等于临界角。
临界角C
④光路可逆原理：光线逆着反射光线或折射光线方向入射，将沿着原来的入射光线方向反射或折射。
归纳: 折射率===
3、常见的光学器件：（1）平面镜 （2）棱镜 （3）平行透明板
4、①光的干涉 双缝干涉条纹宽度 (波长越长，条纹间隔越大)
应用：薄膜干涉——由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成，劈形薄膜干涉可产生平行相间干涉条纹，检查平面，测量厚度，光学镜头上的镀膜。
②光的衍射——单缝（或圆孔）衍射。 泊松亮斑
(波长越长，衍射越明显)
四、狭义相对论
1、伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的。
2、狭义相对论的两个基本假设：
（1）狭义相对性原理：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的。
（2）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
3、时间和空间的相对性：
（1）“同时”的相对性：“同时”是相对的。在一个参考系中看来“同时”的，在另一个参考系中却可能“不同时”。
（2）长度的相对性：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小。
即
（式中l，是与杆相对运动的人观察到的杆长，l0是与杆相对静止的人观察到的杆长）。
注意：①在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化。
②这种长度的变化是相对的，如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与他们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了。
（3）时间间隔的相对性：从地面上观察，高速运动的飞船上时间进程变慢，飞船上的人则感觉地面上的时间进程变慢。（时间膨胀或动钟变慢）
（式中是与飞船相对静止的观察者测得的两事件的时间间隔，△t是地面上观察到的两事件的时间间隔）。
（4）相对论的时空观：经典物理学认为，时间和空间是脱离物质而独立存在的，是绝对的，二者之间也没有联系；相对论则认为时间和空间与物质的运动状态有关，物质、时间、空间是紧密联系的统一体。
4、狭义相对论的其他结论：
*（1）相对论速度变换公式：（式中v为高速火车相对地的速度，u′为车上的人相对于车的速度，u为车上的人相对地面的速度）。
对于低速物体u′与v与光速相比很小时，根据公式可知，这时u≈，这就是经典物理学的速度合成法则。
注意：这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况，当u′与v相反时，u′取负值。
（2）相对论质量：（式中m0为物体静止时的质量，m为物体以速度v运动时的质量，由公式可以看出随v的增加，物体的质量随之增大）。
（3）质能方程：
常见非常有用的经验结论：
1、物体沿倾角为α的斜面匀速下滑------µ=tanα；
2、物体沿光滑斜面滑下a=gsinα物体沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα
3、两物体沿同一直线运动，在速度相等时，距离有最大或最小；
4、物体沿直线运动，速度最大的条件是：a=0或合力为零。
5、两个共同运动的物体刚好脱离时，两物体间的弹力为=0，加速度相等。
6、两个物体相对静止，它们具有相同的速度；
7、水平传送带以恒定速度运行，小物体无初速度放上，达到共同速度过程中，摩擦生热等于小物体的动能。
8、电容器接在电源上，电压不变；断开电源时，电容器上电量不变；改变两板距离E不变。
9、磁场中的衰变：外切圆是α衰变，内切圆是β衰变，α，β是大圆。
10、直导体杆垂直切割磁感线，所受安培力F=B2L2V/R。
11、电磁感应中感生电流通过线圈导线横截面积的电量：Q=N△Ф/R。
12、解题的优选原则：满足守恒则选用守恒定律；与加速度有关的则选用牛顿第二定律F=ma；与对地位移相关则用动能定理；与相对位移相关(如摩擦生热)则用能量守恒。
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