物理量(单位) 公式 备注 公式的变形 速度 V(m/S) v= S:路程/t:时间 重力G (N) G=mg m:质量 g:9.8N/kg或者10N/kg 密度ρ (kg/m3) ρ= m/v m:质量 V:体积 合力F合 (N) 方向相同:F合=F1+F2 方向相反:F合=F1—F2 方向相反时,F1>F2 浮力F浮 (N) F浮=G物—G视 G视:物体在液体的重力 浮力F浮 (N) F浮=G物 此公式只适用 物体漂浮或悬浮 浮力F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排开液体的重力 m排:排开液体的质量 ρ液:液体的密度 V排:排开液体的体积 (即浸入液体中的体积) 杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1:动力 L1:动力臂 F2:阻力 L2:阻力臂 定滑轮 F=G物 S=h F:绳子自由端受到的拉力 G物:物体的重力 S:绳子自由端移动的距离 h:物体升高的距离 动滑轮 F= (G物+G轮)/2 S=2 h G物:物体的重力 G轮:动滑轮的重力 滑轮组 F= (G物+G轮) S=n h n:通过动滑轮绳子的段数 机械功W (J) W=Fs F:力 s:在力的方向上移动的距离 有用功W有 =G物h 总功W总 W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时 机械效率 η=W有/W总 ×100% 功率P (w) P= w/t W:功 t:时间 压强p (Pa) P= F/s F:压力 S:受力面积 液体压强p (Pa) P=ρgh ρ:液体的密度 h:深度(从液面到所求点的竖直距离) 热量Q (J) Q=cm△t c:物质的比热容 m:质量 △t:温度的变化值 燃料燃烧放出 的热量Q(J) Q=mq m:质量 q:热值 常用的物理公式与重要知识点 一.物理公式 (单位) 公式 备注 公式的变形 串联电路 电流I(A) I=I1=I2=…… 电流处处相等 串联电路 电压U(V) U=U1+U2+…… 串联电路起分压作用 串联电路 电阻R(Ω) R=R1+R2+…… 并联电路 电流I(A) I=I1+I2+…… 干路电流等于各支路电流之和(分流) 并联电路 电压U(V) U=U1=U2=…… 并联电路 电阻R(Ω)1/R =1/R1 +1/R2 +…… 欧姆定律 I= U/I 电路中的电流与电压成正比,与电阻成反比 电流定义式 I= Q/t Q:电荷量(库仑) t:时间(S) 电功W (J) W=UIt=Pt U:电压 I:电流 t:时间 P:电功率 电功率 P=UI=I2R=U2/R U:电压 I:电流 R:电阻 电磁波波速与波 长、频率的关系 C=λν C:波速(电磁波的波速是不变的,等于3×108m/s) λ:波长 ν:频率
路程S速度V加速度a时间t重力加速度g力F压强p面积S体积V质量m能量W势能E密度ρ电阻R电流I电压U电功W电功率P
长度;m km mm cm 声`HZ dB 光; C:波速(电磁波的波速是不变的,等于3×108m/s) λ:波长 ν:频率 热; `C K
1、匀速直线运动的速度公式:
求速度:v=s/t
求路程:s=vt
求时间:t=s/v
2、变速直线运动的速度公式:v=s/t
3、物体的物重与质量的关系:G=mg (g=9.8N/kg)
4、密度的定义式
求物质的密度:ρ=m/V
求物质的质量:m=ρV
求物质的体积:V=m/ρ
4、压强的计算。
定义式:p=F/S(物质处于任何状态下都能适用)
液体压强:p=ρgh(h为深度)
求压力:F=pS
求受力面积:S=F/p
5、浮力的计算
称量法:F浮=G—F
公式法:F浮=G排=ρ排V排g
漂浮法:F浮=G物(V排<V物)
悬浮法:F浮=G物(V排=V物)
6、杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
7、功的定义式:W=Fs
8、功率定义式:P=W/t
对于匀速直线运动情况来说:P=Fv (F为动力)
9、机械效率:η=W有用/W总
对于提升物体来说:
W有用=Gh(h为高度)
W总=Fs
10、斜面公式:FL=Gh
11、物体温度变化时的吸热放热情况
Q吸=cmΔt (Δt=t-t0)
Q放=cmΔt (Δt=t0-t)
12、燃料燃烧放出热量的计算:Q放=qm
13、热平衡方程:Q吸=Q放
14、热机效率:η=W有用/ Q放 ( Q放=qm)
15、电流定义式:I=Q/t ( Q为电量,单位是库仑 )
16、欧姆定律:I=U/R
变形求电压:U=IR
变形求电阻:R=U/I
答案补充 17、串联电路的特点:(以两纯电阻式用电器串联为例)
电压的关系:U=U1+U2
电流的关系:I=I1=I2
电阻的关系:R=R1+R2
18、并联电路的特点:(以两纯电阻式用电器并联为例)
电压的关系:U=U1=U2
电流的关系:I=I1+I2
电阻的关系:1/R=1/R1+1/R2
19、电功的计算:W=UIt
20、电功率的定义式:P=W/t
常用公式:P=UI
21、焦耳定律:Q放=I2Rt
对于纯电阻电路而言:Q放=I2Rt =U2t/R=UIt=Pt=UQ=W
答案补充 22、照明电路的总功率的计算:P=P1+P1+……
速度υ=S / t 1m / s = 3.6 Km / h
声速υ=340m / s
光速C=3×108 m /s
密度ρ= m / V 1 g / c m3 = 103 Kg / m3
合力F = F1 - F2
F = F1 + F2 F1、F2在同一直线线上且方向相反
F1、F2在同一直线线上且方向相同
压强p = F / S
p =ρg h p = F / S适用于固、液、气
p =ρg h适用于竖直固体柱
p =ρg h可直接计算液体压强 答案补充 1标准大气压 = 76 cmHg柱 = 1.01×105 Pa = 10.3 m水柱
浮力
① F浮 = G – F
②漂浮、悬浮:F浮 = G
③ F浮 = G排 =ρ液g V排
④据浮沉条件判浮力大小
(1)判断物体是否受浮力
(2)根据物体浮沉条件判断物体处于什么状态
(3)找出合适的公式计算浮力
物体浮沉条件(前提:物体浸没在液体中且只受浮力和重力):
①F浮>G(ρ液>ρ物)上浮至漂浮 ②F浮 =G(ρ液 =ρ物)悬浮
杠杆平衡条件:F1 L1 = F2 L 2 杠杆平衡条件也叫杠杆原理
滑轮组 F = G / n F =(G动 + G物)/ n
SF = n SG 理想滑轮组
忽略轮轴间的摩擦
n:作用在动滑轮上绳子股数
功:W = F S = P t 1J = 1N?m = 1W?s 答案补充 功率:P = W / t = Fυ 1KW = 103 W,1MW = 103KW
有用功:W有用=Gh(竖直提升)= F S(水平移动)= W总 – W额 =ηW总
额外功:W额 = W总 – W有 = G动 h(忽略轮轴间摩擦)= f L(斜面)
总功:W总= W有用+ W额 = F S = W有用 / η
机械效率 η= W有用 / W总
η=G /(n F)
= G物 /(G物 + G动) 定义式,适用于动滑轮、滑轮组
物理量 单位 公式
名称 符号 名称 符号
质量 m 千克 kg m=pv
温度 t 摄氏度 °C
速度 v 米/秒 m/s v=s/t
密度 p 千克/米3 kg/m3 p=m/v 答案补充 力(重力) F 牛顿(牛) N G=mg
压强 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S
功 W 焦耳(焦) J W=Fs
功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t
电流 I 安培(安) A I=U/R
电压 U 伏特(伏) V U=IR
电阻 R 欧姆(欧) R=U/I
电功 W 焦耳(焦) J W=UIt
电功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t=UI
热量 Q 焦耳(焦) J Q=cm(t-t°)
比热 c 焦/(千克°C) J/(kg°C)
真空中光速 3×108米/秒
g 9.8牛顿/千克
15°C空气中声速 340米/秒
安全电压 不高于36伏
③F浮 < G(ρ液 < ρ物)下沉
杠杆平衡条件:F1 L1 = F2 L 2 杠杆平衡条件也叫杠杆原理
滑轮组 F = G / n
F =(G动 + G物)/ n
答案补充 SF = n SG 理想滑轮组
忽略轮轴间的摩擦
n:作用在动滑轮上绳子股数
功:W = F S = P t 1J = 1N?m = 1W?s
功率:P = W / t = Fυ 1KW = 103 W,1MW = 103KW
有用功:W有用=Gh(竖直提升)= F S(水平移动)= W总 – W额 =ηW总
额外功:W额 = W总 – W有 = G动 h(忽略轮轴间摩擦)= f L(斜面)
总功:W总= W有用+ W额 = F S = W有用 / η
机械效率 η= W有用 / W总
η=G /(n F)
= G物 /(G物 + G动) 定义式,适用于动滑轮、滑轮组
物理量 单位 公式
名称 符号 名称 符号
质量 m 千克 kg m=pv
温度 t 摄氏度 °C
速度 v 米/秒 m/s v=s/t
密度 p 千克/米3 kg/m3 p=m/v
力(重力) F 牛顿(牛) N G=mg
压强 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S 答案补充 功 W 焦耳(焦) J W=Fs
功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t
电流 I 安培(安) A I=U/R
电压 U 伏特(伏) V U=IR
电阻 R 欧姆(欧) R=U/I
电功 W 焦耳(焦) J W=UIt
电功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t=UI
热量 Q 焦耳(焦) J Q=cm(t-t°)
比热 c 焦/(千克°C) J/(kg°C)
真空中光速 3×108米/秒
g 9.8牛顿/千克
15°C空气中声速 340米/秒
安全电压 不高于36伏答案补充 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=9.0×109N�6�1m2/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}答案补充 1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),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(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω�6�1m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率答案补充 9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+答案补充 光的反射和折射(几何光学)
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin /sin {光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速, :入射角, :折射角}
3.全反射:1)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 答案补充 磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T=1N/A�6�1m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),答案补充 V:带电粒子速度(m/s)}
电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {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(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出答案补充 电磁振荡和电磁波
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:频率(Hz),T:周期(s),L:电感量(H),C:电容量(F)}
2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:电磁波的波长(m),f:电磁波频率} 答案补充 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=9.0×109N�6�1m2/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=UAB/d {UAB: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 {F:电场力(N),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:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 答案补充 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB: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:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {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ΔEAB=-WAB=-qUAB (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)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 答案补充 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 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
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〔见图[第二册P98];
(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 答案补充 气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。 答案补充 分子动理论、能量守恒定律
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(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕} 答案补充 6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
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〔见第二册P44〕}
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)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离; 答案补充 功和能(功是能量转化的量度) 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:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.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)}
6.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} 答案补充 .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(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.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)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)} 答案补充 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律: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)WG=-ΔEP
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)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o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;(6)能的其它单位换算:1kWh(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