125公式高一物理公式总结归纳

2020年10月3日发(作者：许秀华)
高一物理公式总结归纳

1.气体的性质公式总结
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：
=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1Nm2)
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：p1V1T1=p2V2T2 {PVT=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)。
2.运动和力公式总结
1.牛顿第 一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总
保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变 这
种状态为止
2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合ma{由合外
力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反,F、
F′各自作用在对方，平衡力与作用力反 作用力区别，实际应
用：反冲运动}
4.共点力的平衡：F合=0，推广 {正交分解法、三力
汇交原理｝
5.超重：FN>G，失重：FN
6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问
题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不 适用于微观
粒子〔见第一册P67〕
注:
平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是
匀速转动。
3.力的合成与分解公式总结
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-
F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成：
F=(F12+F22+2F1F2cosα)12(余弦定理) F1⊥F2
时:F=(F12+F22)12
3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解：Fx=F cosβ，Fy=Fsinβ(β为合力
与x轴之间的夹角tgβ=FyFx)
注：
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代
分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,
严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大，
合力越小;
(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正
负号表示力的方向，化简为代数运算。
4.常见的力公式总结
1.重力：G=mg (方向竖直向下，g=9.8ms2≈10ms2，
作用点在重心，适用于地球表面附近)
2.胡克定律：F=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度
系数(Nm)，x：形变量(m)｝
3.滑动摩擦力：F=μFN {与物体相对运动方向相反，
μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝
4.静摩擦力：0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方
向相反，fm为最大静摩擦力)
5.万有引力：F=Gm1m2r2 (G=6.67×10-11N m2kg2,
方向在它们的连线上)
6.静电力：F=kQ1Q2r2 (k=9.0×109N m2C2,方向在
它们的连线上)
7.电场力：F=Eq (E：场强NC，q：电量C，正电荷
受的电场力与场强方向相同)
8.安培力：F=BILsinθ (θ为B与L的夹角，当
L⊥B时:F=BIL，BL时:F=0)
9.洛仑兹力：f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角，当
V⊥B时：f=qVB，VB时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由
接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN，一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一
册P8〕;
(5)物理 量符号及单位B：磁感强度(T)，L：有效长
度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m s),q:带电粒子
(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
5.万有引力公式总结
1.开普勒第三定律：T2R3=K(=4π2GM){R:轨道半径，
T:周期，K:常量(与行星质 量无关，取决于中心天体的质量)｝
2.万有引力定律：F=Gm1m2r2 (G=6.67×10-11N
m2kg2，方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度：GMmR2=mg;g=GMR2
{R:天体半径(m)，M：天体质量(kg)｝
4.卫星绕行速度、角速度、 周期：
V=(GMr)12;ω=(GMr3)12;T=2π(r3GM)12{M：中心天体
质量｝
5.第一(二、三)宇宙速度：V1=(g地r地)12=(GMr
地 )12=7.9kms;V2=11.2kms;V3=16.7kms
6.地球同步卫 星：GMm(r地+h)2=m4π2(r地
+h)T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度 ，r地:地球的半径｝
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和
地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度
变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为
7.9kms。
6.匀速圆周运动公式总结
1.线速度V=st=2πrT
2.角速度ω=Φt=2πT=2πf
3.向心加速度a=V2r=ω2r=(2πT)2r 4.向心力F
心=mV2r=mω2r=mr(2πT)2=mωv=F合
5.周期与频率：T=1f
6.角速度与线速度的关系：V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意
义相同)
8.主要物理 量及单位：弧长(s):米(m);角度(Φ)：弧
度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T )：秒(s);转速(n)：rs;半
径(r):米(m);线速度(V)：ms;角速度(ω)：ra ds;向心加速
度：ms2。
注：
(1)向心力可以由 某个具体力提供，也可以由合力提
供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并
且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大
7.平抛运动公式总结
1.水平方向速度：Vx=Vo
2.竖直方向速度：Vy=gt
3.水平方向位移：x=Vot
4.竖直方向位移：y=gt22
5.运动时间t=(2yg)12(通常又表示为(2hg)12)
6.合速度Vt=( Vx2+Vy2)12=[Vo2+(gt)2]12，合速
度方向与水平夹角β:tgβ=VyVx= gtV0
7.合位移：s=(x2+y2)12,位移方向与水平夹角
α:tgα=yx=gt2Vo
8.水平方向加速度：ax=0;竖直方向加速度：ay=g
注：
(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常
可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由 落体运动的
合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无
关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5 )做曲线运动
的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在
同一直线上时，物 体做曲线运动。
8.竖直上抛运动公式总结
1.位移s=Vot-gt22
2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8ms2≈10ms2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo22g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vog (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，
加速度取负值;
(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由
落体运动，具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反
向等。
9.自由落体运动公式总结
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt22(从Vo位置向下计算) 4.推论
Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，
遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8ms2≈10ms2(重力加速度在赤道附近较
小,在高山处比平地小，方向竖直 向下)。
10.匀变速直线运动公式总结
1.平均速度V平=st(定义式)
2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt2=V平=(Vt+Vo)2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs2=[(Vo2+Vt2)2]12
6.位移s=V平t=Vot+at22=Vt2t
7.加速度a=(Vt-Vo)t {以Vo为正方向，a与Vo同
向(加速)a>0;反向则a<0｝
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)
内位移之差｝
9.主要物理量及单位：初速度(Vo):ms;加速度
(a):ms2;末速度(Vt):ms;时间 (t)秒(s);位移(s):米(m);路
程:米;速度单位换算：1ms=3.6kmh。
注：
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt- Vo)t只是量度式，不是决定式。
11.有关摩擦力的知识总结
1、摩擦力定义：当一个物体在另一个物体的表面上
相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相 对运动(或
阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动
摩擦力。
2、摩擦力产生条件：①接触面粗糙;②相互接触的物
体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动 趋势)。
说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理
解。
3、摩擦力的方向：
①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋
势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动
方向相反。
说明：
(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方
向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方
向相反，可能与运动方向成一夹角。
(2)滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小：
(1)静摩擦力的大小：
①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力
越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm 但跟接触面相
互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合
动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论
问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。
③效果：阻碍物体的相对运动趋势，但不一定阻碍物
体的运动，可以是动力，也可以是阻力。
(2)滑动摩擦力的大小：
滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一
个物体表面的垂直作用力成正比。
公式：F=μFN (F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压
力的大小，μ叫动摩擦因数)。
说明：
①FN表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，
不是重力，更多的情 况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位。
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。
5、摩擦力的效果：总是阻碍物体间的 相对运动(或相
对运动趋势)，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也
可能是阻力。
说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动
的速度和加速度无关，只由动 摩擦因数和正压力两个因素决定，
而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。
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