物理公式大全2020
公式,在數(shù)學、物理學、化學、生物學等自然科學中用數(shù)學符號表示幾個量之間關系的式子。具有普遍性,適合于同類關系的所有問題。下面給大家分享一些關于物理公式大全2020,希望對大家有所幫助。
一、質(zhì)點的運動(1)——直線運動
理解口訣:1.物體模型用質(zhì)點,忽略形狀和大小;地球公轉當質(zhì)點,地球自轉要大小。物體位置的變化,準確描述用位移,運動快慢S比t,a用Δv與t比。2.運用一般公式法,平均速度是簡法,中間時刻速度法,初速為零比例法,再加幾何圖像法,求解運動好方法。自由落體是實例,初速為零a等g.豎直上拋知初速,上升最高心有數(shù),飛行時間上下回,整個過程勻減速。
中間時刻的速度,平均速度相等數(shù);求加速度有好方,ΔS等a T平方。3.速度決定物體動,加速度決定速度變,同向加速反向減,垂直拐彎莫前沖。
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式)2.有用推論Vt2-V02=2as3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+V0)/2(分析紙帶常用)
4.末速度Vt=V0+at;5.中間位置速度Vs/2=[(V02+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=V0t+at2/2
7.加速度a=(Vt-V0)/t {以V0為正方向,a與V0同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2{Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差}(分析紙帶常用逐差法求加速度)
9.主要物理量及單位:初速度(V0):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
強調(diào):(1)平均速度是矢量;平均速率是標量(平均速率=路程/時間);(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-V0)/t只是量度式,不是決定式(決定于F/m)
2)自由落體運動
1.初速度V0=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(從V0位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
強調(diào):(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(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)豎直上拋運動
1.位移s=V0t-gt2/2 2.末速度Vt=V0-gt 3.有用推論Vt2-V02=-2gs
4.上升最大高度Hm=V02/2g(拋出點算起)5.往返時間t=2V0/g (從拋出落回原位置的時間)
強調(diào):(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質(zhì)點的運動(2)——曲線運動、萬有引力
理解口訣:1.運動軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運動速度變,方向就是該點切線。2.圓周運動向心力,供需關系在心里,徑向合力提供足,供求平衡不心離;物理方程很關鍵,一串公式是武器。3.萬有引力因質(zhì)量生,存在于世界萬物中,皆因天體質(zhì)量大,萬有引力顯神通。衛(wèi)星繞著天體行,快慢運動的衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點赤道上空行。
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=V02.豎直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=V0t 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(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/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
強調(diào):(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;
(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
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=ma=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系:V=ωr;7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(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。
強調(diào):(1)向心力可以由某個具體力提供,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)做勻速圓周運動的物體,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,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關,取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/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}
強調(diào):(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;(2)應用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小;(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(常見的力、力的合成與分解)
理解口訣:1.力學題目并不難,受力分析是關鍵;分析只畫性質(zhì)力,根據(jù)效果來處理。2.分析受力要仔細,定量計算七種力;重力有無看提示,根據(jù)狀態(tài)定彈力;先有彈力后摩擦,相對運動是依據(jù);萬有引力在萬物,電場力存在定無疑;洛侖茲力安培力,二者實質(zhì)是統(tǒng)一;相互垂直力最大,平行無力要切記。3.同一直線定方向,計算結果只是“量”,某量方向若未定,計算結果需指明;兩力合力大和小,關鍵要看夾的角;合力大小隨角變,只在最大最小間;遇到多力求合成,正交分解最可行。4.力學問題方法多,整體隔離和假設;整體只需看外力,求解內(nèi)力隔離做;狀態(tài)相同用整體,否則隔離用得多;即使狀態(tài)不相同,整體牛二也可做;假設某力有或無,根據(jù)計算來定奪;極限法抓臨界態(tài),程序法按順序做;正交分解選坐標,軸上矢量盡量多;如果受力不平衡,加速度方向定坐標。
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,作用點在重心,適用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm(與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109Nm2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
強調(diào):(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關,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)其它相關內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)用力的平衡或運動定律解決;
(5)物理量符號及單位;B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(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: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)
強調(diào):(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關系是等效替代關系,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,此時要選擇標度,嚴格作圖;(4)F1與F2的值一定時,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,用正負號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算。
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