必修二物理筆記(2)
必修二物理筆記
高中物理公式,規(guī)律匯編表
一,力學(xué)
胡克定律: F = kx (x為伸長量或壓縮量;k為勁度系數(shù),只與彈簧的原長,粗細(xì)和材料有關(guān))
重力: G = mg (g隨離地面高度,緯度,地質(zhì)結(jié)構(gòu)而變化;重力約等于地面上物體受到的地球引力)
3 ,求F,的合力:利用平行四邊形定則.
注意:(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則.
(2) 兩個力的合力范圍: F1-F2 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.
4,兩個平衡條件:
共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:靜止或勻速直線運(yùn)動的物體,所受合外力為零.
F合=0 或 : Fx合=0 Fy合=0
推論:[1]非平行的三個力作用于物體而平衡,則這三個力一定共點(diǎn).
[2]三個共點(diǎn)力作用于物體而平衡,其中任意兩個力的合力與第三個力一定等值反向
(2 )有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件:力矩代數(shù)和為零.(只要求了解)
力矩:M=FL (L為力臂,是轉(zhuǎn)動軸到力的作用線的垂直距離)
5,摩擦力的公式:
(1) 滑動摩擦力: f= FN
說明 : ① FN為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
?、?為滑動摩擦因數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面積大小,接觸面相對運(yùn)動快慢以及正壓力N無關(guān).
(2) 靜摩擦力:其大小與其他力有關(guān), 由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,不與正壓力成正比.
大小范圍: O f靜 fm (fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關(guān))
說明:
a ,摩擦力可以與運(yùn)動方向相同,也可以與運(yùn)動方向相反.
b,摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功.
c,摩擦力的方向與物體間相對運(yùn)動的方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反.
d,靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運(yùn)動的物體可以受靜摩擦力的作用.
6, 浮力: F= gV (注意單位)
7, 萬有引力: F=G
適用條件:兩質(zhì)點(diǎn)間的引力(或可以看作質(zhì)點(diǎn),如兩個均勻球體).
G為萬有引力恒量,由卡文迪許用扭秤裝置首先測量出.
在天體上的應(yīng)用:(M--天體質(zhì)量 ,m—衛(wèi)星質(zhì)量, R--天體半徑 ,g--天體表面重力加速度,h—衛(wèi)星到天體表面的高度)
a ,萬有引力=向心力
G
b,在地球表面附近,重力=萬有引力
mg = G g = G
第一宇宙速度
mg = m V=
8, 庫侖力:F=K (適用條件:真空中,兩點(diǎn)電荷之間的作用力)
電場力:F=Eq (F 與電場強(qiáng)度的方向可以相同,也可以相反)
10,磁場力:
洛侖茲力:磁場對運(yùn)動電荷的作用力.
公式:f=qVB (BV) 方向--左手定則
安培力 : 磁場對電流的作用力.
公式:F= BIL (BI) 方向--左手定則
11,牛頓第二定律: F合 = ma 或者 Fx = m ax Fy = m ay
適用范圍:宏觀,低速物體
理解:(1)矢量性 (2)瞬時性 (3)獨(dú)立性
(4) 同體性 (5)同系性 (6)同單位制
12,勻變速直線運(yùn)動:
基本規(guī)律: Vt = V0 + a t S = vo t +a t2
幾個重要推論:
(1) Vt2 - V02 = 2as (勻加速直線運(yùn)動:a為正值 勻減速直線運(yùn)動:a為正值)
(2) A B段中間時刻的瞬時速度:
Vt/ 2 == (3) AB段位移中點(diǎn)的即時速度:
Vs/2 =
勻速:Vt/2 =Vs/2 ; 勻加速或勻減速直線運(yùn)動:Vt/2 初速為零的勻加速直線運(yùn)動,在1s ,2s,3s……ns內(nèi)的位移之比為12:22:32……n2; 在第1s 內(nèi),第 2s內(nèi),第3s內(nèi)……第ns內(nèi)的位移之比為1:3:5…… (2n-1); 在第1米內(nèi),第2米內(nèi),第3米內(nèi)……第n米內(nèi)的時間之比為1:: ……(
初速無論是否為零,勻變速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),在連續(xù)相鄰的相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù):s = aT2 (a--勻變速直線運(yùn)動的加速度 T--每個時間間隔的時間)
豎直上拋運(yùn)動: 上升過程是勻減速直線運(yùn)動,下落過程是勻加速直線運(yùn)動.全過程是初速度為VO,加速度為g的勻減速直線運(yùn)動.
上升最大高度: H =
(2) 上升的時間: t=
(3) 上升,下落經(jīng)過同一位置時的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升,下落經(jīng)過同一段位移的時間相等. 從拋出到落回原位置的時間:t =
(5)適用全過程的公式: S = Vo t --g t2 Vt = Vo-g t
Vt2 -Vo2 = - 2 gS ( S,Vt的正,負(fù)號的理解)
14,勻速圓周運(yùn)動公式
線速度: V= R =2f R=
角速度:=
向心加速度:a =2 f2 R
向心力: F= ma = m2 R= mm4n2 R
注意:(1)勻速圓周運(yùn)動的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心.
(2)衛(wèi)星繞地球,行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動的向心力由萬有引力提供.
氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運(yùn)動的向心力由原子核對核外電子的庫侖力提供.
15,平拋運(yùn)動公式:勻速直線運(yùn)動和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動
水平分運(yùn)動: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo
豎直分運(yùn)動: 豎直位移: y =g t2 豎直分速度:vy= g t
tg = Vy = Votg Vo =Vyctg
V = Vo = Vcos Vy = Vsin
在Vo,Vy,V,X,y,t,七個物理量中,如果 已知其中任意兩個,可根據(jù)以上公式求出其它五個物理量.
16, 動量和沖量: 動量: P = mV 沖量:I = F t
(要注意矢量性)
17 ,動量定理: 物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化.
公式: F合t = mv' - mv (解題時受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵)
18,動量守恒定律:相互作用的物體系統(tǒng),如果不受外力,或它們所受的外力之和為零,它們的總動量保持不變. (研究對象:相互作用的兩個物體或多個物體)
公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'或p1 =- p2 或p1 +p2=O
適用條件:
(1)系統(tǒng)不受外力作用. (2)系統(tǒng)受外力作用,但合外力為零.
(3)系統(tǒng)受外力作用,合外力也不為零,但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力.
(4)系統(tǒng)在某一個方向的合外力為零,在這個方向的動量守恒.
19, 功 : W = Fs cos (適用于恒力的功的計算)
理解正功,零功,負(fù)功
(2) 功是能量轉(zhuǎn)化的量度
重力的功------量度------重力勢能的變化
電場力的功-----量度------電勢能的變化
分子力的功-----量度------分子勢能的變化
合外力的功------量度-------動能的變化
20, 動能和勢能: 動能: Ek =
重力勢能:Ep = mgh (與零勢能面的選擇有關(guān))
21,動能定理:外力所做的總功等于物體動能的變化(增量).
公式: W合= Ek = Ek2 - Ek1 = 22,機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能 = 動能+重力勢能+彈性勢能
條件:系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做功.
公式: mgh1 + 或者 Ep減 = Ek增
23,能量守恒(做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系):有相互摩擦力的系統(tǒng),減少的機(jī)械能等于摩擦力所做的功.
E = Q = f S相
24,功率: P = (在t時間內(nèi)力對物體做功的平均功率)
P = FV (F為牽引力,不是合外力;V為即時速度時,P為即時功率;V為平均速度時,P為平均功率; P一定時,F與V成正比)
25, 簡諧振動: 回復(fù)力: F = -KX 加速度:a = -
單擺周期公式: T= 2 (與擺球質(zhì)量,振幅無關(guān))
(了解)彈簧振子周期公式:T= 2 (與振子質(zhì)量,彈簧勁度系數(shù)有關(guān),與振幅無關(guān))
26, 波長,波速,頻率的關(guān)系: V == f (適用于一切波)
二,熱學(xué)
1,熱力學(xué)第一定律:U = Q + W
符號法則:外界對物體做功,W為"+".物體對外做功,W為"-";
物體從外界吸熱,Q為"+";物體對外界放熱,Q為"-".
物體內(nèi)能增量U是取"+";物體內(nèi)能減少,U取"-".
2 ,熱力學(xué)第二定律:
表述一:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化.
表述二:不可能從單一的熱源吸收熱量并把它全部用來對外做功,而不引起其他變化.
表述三:第二類永動機(jī)是不可能制成的.
3,理想氣體狀態(tài)方程:
(1)適用條件:一定質(zhì)量的理想氣體,三個狀態(tài)參量同時發(fā)生變化.
(2) 公式: 恒量
4,熱力學(xué)溫度:T = t + 273 單位:開(K)
(絕對零度是低溫的極限,不可能達(dá)到)
三,電磁學(xué)
(一)直流電路
1,電流的定義: I = (微觀表示: I=nesv,n為單位體積內(nèi)的電荷數(shù))
2,電阻定律: R=ρ (電阻率ρ只與導(dǎo)體材料性質(zhì)和溫度有關(guān),與導(dǎo)體橫截面積和長度無關(guān))
3,電阻串聯(lián),并聯(lián):
串聯(lián):R=R1+R2+R3 +……+Rn
并聯(lián): 兩個電阻并聯(lián): R=
4,歐姆定律:(1)部分電路歐姆定律: U=IR
(2)閉合電路歐姆定律:I =
路端電壓: U = -I r= IR
電源輸出功率: = Iε-Ir =
電源熱功率:
電源效率: = =
(3)電功和電功率:
電功:W=IUt 電熱:Q= 電功率 :P=IU
對于純電阻電路: W=IUt= P=IU =
對于非純電阻電路: W=Iut P=IU
(4)電池組的串聯(lián):每節(jié)電池電動勢為`內(nèi)阻為,n節(jié)電池串聯(lián)時:
電動勢:ε=n 內(nèi)阻:r=n
(二)電場
1,電場的力的性質(zhì):
電場強(qiáng)度:(定義式) E = (q 為試探電荷,場強(qiáng)的大小與q無關(guān))
點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng): E = (注意場強(qiáng)的矢量性)
2,電場的能的性質(zhì):
電勢差: U = (或 W = U q )
UAB = φA - φB
電場力做功與電勢能變化的關(guān)系:U = - W
3,勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)跟電勢差的關(guān)系: E = (d 為沿場強(qiáng)方向的距離)
4,帶電粒子在電場中的運(yùn)動:
鈾? Uq =mv2
?、谄D(zhuǎn):運(yùn)動分解: x= vo t ; vx = vo ; y =a t2 ; vy= a t
a =
(三)磁場
幾種典型的磁場:通電直導(dǎo)線,通電螺線管,環(huán)形電流,地磁場的磁場分布.
磁場對通電導(dǎo)線的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定則判定;若B‖I,則力的大小為零)
磁場對運(yùn)動電荷的作用(洛侖茲力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定則判定,但四指必須指向正電荷的運(yùn)動方向;若B‖v,則力的大小為零)
帶電粒子在磁場中運(yùn)動:當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場時,洛侖茲力提供向心力,帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動.即: qvB =
可得: r = , T = (確定圓心和半徑是關(guān)鍵)
(四)電磁感應(yīng)
1,感應(yīng)電流的方向判定:①導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線:右手定則;②磁通量發(fā)生變化:楞次定律.
2,感應(yīng)電動勢的大小:① E = BLV (要求L垂直于B,V,否則要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用于計算瞬時值,②式常用于計算平均值)
(五)交變電流
1,交變電流的產(chǎn)生:線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動,若線圈從中性面(線圈平面與磁場方向垂直)開始轉(zhuǎn)動,其感應(yīng)電動勢瞬時值為:e = Em sinωt ,其中 感應(yīng)電動勢最大值:Em = nBSω .
2 ,正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I =
(有效值用于計算電流做功,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量等;而計算通過導(dǎo)體的電荷量要用交流的平均值)
3 ,電感和電容對交流的影響:
電感:通直流,阻交流;通低頻,阻高頻
電容:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻
電阻:交,直流都能通過,且都有阻礙
4,變壓器原理(理想變壓器):
?、匐妷? ② 功率:P1 = P2
?、?電流:如果只有一個副線圈 : ;
若有多個副線圈:n1I1= n2I2 + n3I3
電磁振蕩(LC回路)的周期:T = 2π
四,光學(xué)
1,光的折射定律:n =
介質(zhì)的折射率:n =
2,全反射的條件:①光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);②入射角大于或等于臨界角. 臨界角C: sin C =
3,雙縫干涉的規(guī)律:
?、俾烦滩?Delta;S = (n=0,1,2,3--) 明條紋
(2n+1) (n=0,1,2,3--) 暗條紋
相鄰的兩條明條紋(或暗條紋)間的距離:ΔX =
4,光子的能量: E = hυ = h ( 其中h 為普朗克常量,等于6.63×10-34Js, υ為光的頻率) (光子的能量也可寫成: E = m c2 )
(愛因斯坦)光電效應(yīng)方程: Ek = hυ - W (其中Ek為光電子的最大初動能,W為金屬的逸出功,與金屬的種類有關(guān))
5,物質(zhì)波的波長: = (其中h 為普朗克常量,p 為物體的動量)
五,原子和原子核
氫原子的能級結(jié)構(gòu).
原子在兩個能級間躍遷時發(fā)射(或吸收光子):
hυ = E m - E n
核能:核反應(yīng)過程中放出的能量.
質(zhì)能方程: E = m C2 核反應(yīng)釋放核能:ΔE = Δm C2
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