高中物理公式大全

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速度与加速度公式

• 速度公式：描述物体运动的快慢。

  v = \frac{\Delta x}{\Delta t}

  其中，​v 表示速度，​\Delta x 表示位移，​\Delta t 表示时间。

• 加速度公式：描述速度变化的快慢。

  a = \frac{\Delta v}{\Delta t}

  其中，​a 表示加速度，​\Delta v 表示速度变化量，​\Delta t 表示时间。

匀变速直线运动四个基本公式

• 速度与时间的关系：

  v = v_0 + at

  其中，​v_0 表示初速度，​a 表示加速度，​t 表示时间。

• 位移与时间的关系：

  x = v_0 t + \frac{1}{2} at^2

  其中，​x 表示位移，​t 表示时间。

• 位移与速度的关系：

  x = \frac{v + v_0}{2} t

  其中，​v 和 ​v_0 分别表示末速度和初速度。

• 速度与位移的关系：

  v^2 - v_0^2 = 2ax

  其中，​v 表示末速度，​v_0 表示初速度，​x 表示位移。

匀变速直线运动三个推论

• 位移的增量：

  \Delta x = at^2

  其中，​\Delta x 表示位移变化量，​a 表示加速度，​t 表示时间。

• 任意两时刻的位移差：

  x_m - x_n = (m - n) at^2

  其中，​x_m 和 ​x_n 表示时刻 ​m 和 ​n 的位移。

• 平均速度：

  \overline{v} = \frac{v + v_0}{2}

  其中，​\overline{v} 表示平均速度。

• 速度的平方平均：

  v_x^2 = \frac{v^2 + v_0^2}{2}

  其中，​v_x 表示某一时刻的速度。

相互作用公式

• 重力公式：

  G = mg

  其中，​G 表示重力，​m 表示质量，​g 表示重力加速度。

• 胡克定律：

  F = kx

  其中，​F 表示弹力，​k 表示弹性系数，​x 表示弹簧的形变量。

• 滑动摩擦力公式：

  F_f = \mu F_N

  其中，​F_f 表示滑动摩擦力，​\mu 表示摩擦系数，​F_N 表示正压力。

牛顿运动定律公式

• 牛顿第二定律：

  F_{\text{合}} = ma

  其中，​F_{\text{合}} 表示合力，​m 表示物体质量，​a 表示加速度。

• 加速度决定式：

  a = \frac{F}{m}

  其中，​F 表示作用力，​m 表示质量，​a 表示加速度。

曲线运动与万有引力定律公式

平抛运动

水平方向：

• 水平速度：

  v_x = v_0

  其中，​v_x 表示水平速度，​v_0 表示初速度。

• 水平位移：

  x = v_0 t

  其中，​x 表示水平位移，​t 表示时间。

竖直方向：

• 竖直速度：

  v_y = gt

  其中，​v_y 表示竖直速度，​g 表示重力加速度，​t 表示时间。

• 竖直位移：

  y = \frac{1}{2} at^2

  其中，​y 表示竖直位移，​a 表示加速度，​t 表示时间。

匀速圆周运动

• 线速度：

  v = \frac{2\pi r}{T}

  其中，​v 表示线速度，​r 表示圆的半径，​T 表示周期。

• 角速度：

  \omega = \frac{2\pi}{T}

  其中，​\omega 表示角速度，​T 表示周期。

• 向心加速度：

  a_{\text{向}} = \frac{v^2}{r} = \frac{4\pi^2 r}{T^2} = \omega^2 r = \omega v

  其中，​a_{\text{向}} 表示向心加速度，​r 表示圆的半径，​T 表示周期。

• 向心力：

  F_{\text{向}} = ma_{\text{向}} = m\frac{v^2}{r} = m\frac{4\pi^2 r}{T^2} = m\omega^2 r = m\omega v

  其中，​F_{\text{向}} 表示向心力，​m 表示物体质量，​r 表示圆的半径。

万有引力公式

• 万有引力：

  F = G \frac{Mm}{r^2}

  其中，​F 表示万有引力，​G 表示引力常数，​M 和 ​m 分别表示两物体的质量，​r 表示两物体间的距离。

• 万有引力提供向心力公式：

  G \frac{Mm}{r^2} = m\frac{v^2}{r} = m\frac{4\pi^2 r}{T^2} = m\omega^2 r = m\omega v

  其中，​G 表示引力常数，​M 和 ​m 分别表示两物体的质量，​r 表示两物体间的距离。

• 黄金代换公式：

  gR^2 = GM

  其中，​g 表示重力加速度，​R 表示地球半径，​G 表示引力常数，​M 表示地球质量。

• 开普勒第三定律：

  \frac{r^3}{T^2} = k

  其中，​r 表示行星轨道半径，​T 表示轨道周期，​k 是常数。

• 开普勒第三定律扩展式：

  \frac{r^3}{T^2} = \frac{4\pi^2}{GM}

  其中，​G 表示引力常数，​M 表示中心天体质量。

功与能

功

• 功的计算公式：

  W = FL \cos \alpha

  其中，​W 表示功，​F 表示力，​L 表示位移，​\alpha 表示力与位移方向的夹角。

• 平均功率：

  P = \frac{W}{t}

  其中，​P 表示功率，​W 表示功，​t 表示时间。

• 瞬时功率：

  P = Fv \cos \alpha

  其中，​P 表示功率，​F 表示力，​v 表示速度，​\alpha 表示力与速度方向的夹角。

能

• 动能：

  E_K = \frac{1}{2} mv^2

  其中，​E_K 表示动能，​m 表示质量，​v 表示速度。

• 重力势能：

  E_p = mgh

  其中，​E_p 表示重力势能，​m 表示质量，​g 表示重力加速度，​h 表示高度。

• 动能定理：

  W_{\text{合}} = \frac{1}{2} mv^2 - \frac{1}{2} mv_0^2

  其中，​W_{\text{合}} 表示合外力所做的功，​m 表示质量，​v 和 ​v_0 分别表示末速度和初速度。

• 机械能守恒定律：

  E_{K1} + E_{p1} = E_{K2} + E_{p2}

  其中，​E_{K1} 和 ​E_{p1} 分别表示初始动能和初始势能，​E_{K2} 和 ​E_{p2} 分别表示末动能和末势能。

静电场

• 库仑定律：

  F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}

  其中，​F 表示两个电荷间的相互作用力，​k 表示静电力常数，​q_1 和 ​q_2 分别表示两个电荷量，​r 表示电荷间的距离。

• 点电荷产生的电场强度：

  E = k \frac{Q}{r^2}

  其中，​E 表示电场强度，​k 表示静电力常数，​Q 表示点电荷电量，​r 表示距离。

• 匀强电场电场强度：

  E = \frac{U}{d}

  其中，​E 表示电场强度，​U 表示电势差，​d 表示两板间的距离。

• 电场力计算公式：

  F = qE

  其中，​F 表示电场力，​q 表示电荷量，​E 表示电场强度。

• 电势：

  \varphi = \frac{E_p}{q}

  其中，​\varphi 表示电势，​E_p 表示电势能，​q 表示电荷量。

• 电势差与电场力做功的关系：

  U_{AB} = \frac{W_{AB}}{q}

  其中，​U_{AB} 表示两点间的电势差，​W_{AB} 表示电场力做的功，​q 表示电荷量。

• 电容的比例式：

  C = \frac{Q}{U}

  其中，​C 表示电容，​Q 表示电荷量，​U 表示电势差。

• 平行板电容器的电容决定式：

  C = \frac{\epsilon_r S}{4\pi k d}

  其中，​C 表示电容，​\epsilon_r 表示介电常数，​S 表示极板面积，​d 表示极板间距离，​k 表示静电力常数。

恒定电流

• 电阻定律：

  R = \frac{\rho L}{S}

  其中，​R 表示电阻，​\rho 表示电阻率，​L 表示导体长度，​S 表示横截面积。

• 串联电路电阻公式：

  R_{\text{总}} = R_1 + R_2 + R_3 + \dots + R_n

  其中，​R_{\text{总}} 表示总电阻，​R_1, R_2, \dots, R_n 分别表示各串联电阻。

• 并联电路电阻公式：

  \frac{1}{R_{\text{总}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \dots + \frac{1}{R_n}

  其中，​R_{\text{总}} 表示总电阻，​R_1, R_2, \dots, R_n 分别表示各并联电阻。

• 电流微观表达式：

  I = nqsv

  其中，​I 表示电流，​n 表示单位体积内的自由电荷数，​q 表示电荷量，​s 表示导体横截面积，​v 表示载流子漂移速度。

• 电流的比例式：

  I = \frac{Q}{t}

  其中，​I 表示电流，​Q 表示电荷量，​t 表示时间。

• 电动势：

  E = U_1 + U_2

  其中，​E 表示电动势，​U_1, U_2 分别表示电源内外电压。

• 部分电路欧姆定律：

  I = \frac{U}{R}

• 闭合电路欧姆定律：

  I = \frac{E}{R + r}

  其中，​I 表示电流，​E 表示电动势，​R 表示外电路总电阻，​r 表示内电阻。

• 电压与内阻的关系：

  U = E - Ir

  其中，​U 表示电压，​E 表示电动势，​I 表示电流，​r 表示内电阻。

• 电功计算公式：

  W = UIt

  其中，​W 表示电功，​U 表示电压，​I 表示电流，​t 表示时间。

• 纯电阻电路电功公式：

  W = I^2Rt = \frac{U^2}{R}t

  其中，​W 表示电功，​I 表示电流，​R 表示电阻，​U 表示电压，​t 表示时间。

• 焦耳定律：

  Q = I^2Rt

  其中，​Q 表示热量，​I 表示电流，​R 表示电阻，​t 表示时间。

• 电源功率：

  P = EI

  其中，​P 表示功率，​E 表示电动势，​I 表示电流。

• 一般电路功率公式：

  P = UI

  其中，​P 表示功率，​U 表示电压，​I 表示电流。

• 纯电阻电路功率公式：

  P = I^2R = \frac{U^2}{R}

  其中，​P 表示功率，​I 表示电流，​R 表示电阻，​U 表示电压。

磁场和电磁感应

• 磁感应强度比例式：

  B = \frac{F}{IL}

  其中，​B 表示磁感应强度，​F 表示安培力，​I 表示电流，​L 表示导体长度。

• 安培力计算公式：

  F = BIL

  其中，​F 表示安培力，​B 表示磁感应强度，​I 表示电流，​L 表示导体长度。

• 洛伦兹力公式：

  F = Bqv

  其中，​F 表示洛伦兹力，​B 表示磁感应强度，​q 表示电荷量，​v 表示速度。

• 磁通量公式：

  \Phi = BS \cos \alpha

  其中，​\Phi 表示磁通量，​B 表示磁感应强度，​S 表示面积，​\alpha 表示磁场方向与垂直于面积方向的夹角。

• 导体棒切割磁感线产生电动势公式：

  E = BLv

  其中，​E 表示电动势，​B 表示磁感应强度，​L 表示导体长度，​v 表示速度。

• 法拉第电磁感应定律公式：

  E = n \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}

  其中，​E 表示感应电动势，​n 表示线圈匝数，​\Delta \Phi 表示磁通量的变化量，​\Delta t 表示时间变化量。

交变电流

• 感应电动势表达式（从中性面开始）：

  e = nBS\omega \sin \omega t

  其中，​e 表示感应电动势，​n 表示线圈匝数，​B 表示磁感应强度，​S 表示面积，​\omega 表示角速度，​t 表示时间。

• 感应电流：

  i = \frac{nBS\omega \sin \omega t}{R}

  其中，​i 表示感应电流，​n 表示线圈匝数，​B 表示磁感应强度，​S 表示面积，​\omega 表示角速度，​t 表示时间，​R 表示电阻。

正弦交变电流

• 感应电动势最大值：

  E_m = nBS\omega

  其中，​E_m 表示感应电动势的最大值，​n 表示线圈匝数，​B 表示磁感应强度，​S 表示面积，​\omega 表示角速度。

• 感应电动势的有效值：

  E = \frac{E_m}{\sqrt{2}}

  其中，​E 表示感应电动势的有效值，​E_m 表示感应电动势的最大值。

• 电压的有效值：

  U = \frac{U_m}{\sqrt{2}}

  其中，​U 表示电压的有效值，​U_m 表示电压的最大值。

• 电流的有效值：

  I = \frac{I_m}{\sqrt{2}}

  其中，​I 表示电流的有效值，​I_m 表示电流的最大值。

理想变压器

• 电压比等于匝数比：

  \frac{U_1}{U_2} = \frac{n_1}{n_2}

  其中，​U_1 和 ​U_2 分别表示原线圈和副线圈的电压，​n_1 和 ​n_2 分别表示原线圈和副线圈的匝数。

• 电流反比等于匝数比：

  \frac{I_1}{I_2} = \frac{n_2}{n_1}

  其中，​I_1 和 ​I_2 分别表示原线圈和副线圈的电流，​n_1 和 ​n_2 分别表示原线圈和副线圈的匝数。

• 功率守恒：

  P_1 = P_2

  其中，​P_1 和 ​P_2 分别表示原线圈和副线圈的功率。

动量守恒定律有关公式

• 动量：

  P = mv

  其中，​P 表示动量，​m 表示质量，​v 表示速度。

• 冲量：

  I = Ft

  其中，​I 表示冲量，​F 表示作用力，​t 表示作用时间。

• 动量定理：

  F_{\text{合}}t = mv_t - mv_0

  其中，​F_{\text{合}} 表示合力，​t 表示作用时间，​mv_t 和 ​mv_0 分别表示末动量和初动量。

• 动量守恒定律：

  m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v'_1 + m_2v'_2

  其中，​m_1 和 ​m_2 表示两物体的质量，​v_1 和 ​v_2 表示两物体的初速度，​v'_1 和 ​v'_2 表示两物体的末速度。

原子物理有关公式

• 光子的能量：

  E = h\nu

  其中，​E 表示光子的能量，​h 表示普朗克常数，​\nu 表示光的频率。

• 光电效应方程：

  E_k = h\nu - W_0

  其中，​E_k 表示光电子的动能，​h 表示普朗克常数，​\nu 表示光的频率，​W_0 表示逸出功。

• 质能方程：

  E = mc^2

  其中，​E 表示能量，​m 表示质量，​c 表示光速。

• 能级跃迁：

  h\nu = E_m - E_n

  其中，​h 表示普朗克常数，​\nu 表示光的频率，​E_m 和 ​E_n 分别表示高能级和低能级的能量。

• 半衰期质量公式：

  m_{\text{剩}} = m_{\text{原}}\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}}

  其中，​m_{\text{剩}} 表示剩余质量，​m_{\text{原}} 表示初始质量，​t 表示时间，​T 表示半衰期。

机械振动和机械波

• 简谐运动的回复力公式：

  F = -kx

  其中，​F 表示回复力，​k 表示弹性系数，​x 表示位移。

• 弹簧振子简谐运动周期公式：

  T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}

  其中，​T 表示周期，​m 表示质量，​k 表示弹性系数。

• 单摆周期公式：

  T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}

  其中，​T 表示周期，​L 表示摆长，​g 表示重力加速度。

• 波长、波速、周期、频率的关系：

  v = \lambda f = \frac{\lambda}{T}

  其中，​v 表示波速，​\lambda 表示波长，​f 表示频率，​T 表示周期。

• LC震荡电路周期公式：

  T = 2\pi \sqrt{LC}

  其中，​T 表示周期，​L 表示电感，​C 表示电容。

• LC震荡电路频率公式：

  f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}

  其中，​f 表示频率，​L 表示电感，​C 表示电容。

光学

• 折射定律：

  \frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2} = n_{12}

  其中，​\theta_1 和 ​\theta_2 分别表示入射角和折射角，​n_{12} 表示折射率。

• 折射率公式：

  n = \frac{c}{v}

  其中，​n 表示折射率，​c 表示光速，​v 表示光在介质中的速度。

• 光的波长公式：

  \lambda = \frac{c}{v}

  其中，​\lambda 表示波长，​c 表示光速，​v 表示频率。

• 临界角公式：

  \sin C = \frac{1}{n}

  其中，​C 表示临界角，​n 表示折射率。

• 双缝干涉公式：

  \Delta x = \frac{L\lambda}{d}

  其中，​\Delta x 表示条纹间距，​L 表示屏与缝的距离，​\lambda 表示光的波长，​d 表示双缝间距。