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高中物理会考公式概念总结
一、直线运动：☆☆☆☆☆
1、匀变速直线运动：（加速度恒定的直线运动） （1）☆平均速度 v? ?电磁打点计时器用6V的交流电源，频率为50Hz，周期为0.02s。 ?电火花打点计时器用220V的交流电源，频率也为50Hz，周期为0.02s。 ☆☆☆☆☆?利用纸带上的点求瞬时速度及加速度的方法
☆☆☆☆求瞬时速度：中间时刻V1?V0?2
如上图中，求点1的瞬时速度：
2?x?aT☆☆☆☆求加速度：在连续相邻且相等的两个时间间隔内的位移之差为一常数：
?x （定义式） 平均速度的方向即为运动方向 ?t v：平均速度 国际单位：米每秒 m/s
常用单位：千米每时 km/h 换算关系 1m/s=3.6km/h
Vt?V?S?S2?1t0?22?vvt?v0?（2)☆☆☆☆加速度a? 加速度描述速度变化的快慢，也叫速度的变化率 ?tt ｛Vt指末速度，Vo指初速度。若以Vo为正方向，a与Vo同向时，做加速运动（a>0）； 反向时做减速运动（a<0）}
☆☆☆☆矢量：既有大小又有方向的物理量。位移、速度、加速度、电场强度等 ☆☆☆☆标量：只有大小没有方向的物理量。路程、速率、功、功率、能量等
xt的瞬时速度等于这段时间的平均速度
12（3）☆☆☆☆☆ 基本规律： 速度公式 vt?v0?at 位移公式 x?v0t?at
2
速度位移公式 vt?v0?2ax匀变速直线运动共涉及5个物理量（v0、vt、a、 t、x），每个公式涉及4个物理量。求解有关匀变速直线运动问题的基本思路是“知三求二”（只要知道任意的三个物理量，其余两个物理量用上述公式都可求出）
（4）自由落体：初速度为0（Vo＝0），加速度为重力加速度（a=g）的匀加速直线运动
22(△X：连续且相等时间间隔内的位移之差 。a：匀变速直线运动的加速度。T:时间)
?xS2?S1a?? 如上图中， (T=t0-1=t1-2) 2TT2 注意:在计算中一定要单位的换算
（6）☆☆☆☆☆位移时间图像（x—t）和速度时间图像（x—t）
O x 1 2 3 t O v 1 2 3 t O v 12 ☆☆☆☆基本公式：?末速度Vt?gt ?下落高度h?gt（从Vo位置向下计算）
2 ③Vt2?2gh
注：☆(1)a＝g＝9.8m/s≈10m/s（重力加速度在赤道附近较小,北极处最大。在高山处 比平地小，方向竖直向下）。 ☆☆☆（2）运动时间由下落高度决定：h? ☆☆（3）末速度由下落高度决定：Vt22
2
t1 t 甲：位移时间图像
乙：速度时间图像
丙：速度时间图像
在甲图中，直线1代表沿正方向做匀速直线运动，2代表静止，3代表沿负方向做匀速直线运动；在乙图中直线1代表沿正方向做匀加速直线运动，2代表沿正方向做匀速运动，3代表沿负方向做匀减速直线运动。
在甲图中，直线的斜率（倾斜程度）能反映速度的大小和方向；在乙图中，直线的斜率能反映加速度的大小和方向。
在速度时间图像中，直线与时间轴所围面积的大小代表位移。如丙图所示三角形面积代表质点在0—t1时间段内的位移。位移时间图像中，面积无意义。
122h gt?t?2g?2gh
匀变速直线运动的位移时间图像为抛物线（因x?二、相互作用：☆☆☆☆☆
（5）☆☆☆☆实验：打点计时器（计时仪器）的应用
12t?v02at，位移是时间的二次函数）
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1、重力G＝mg
2
2
（方向竖直向下，g＝9.8m/s≈10m/s，作用点在重心，重心不一定在物体上，适用于地球表
6、 ☆☆☆力的图示 面及附近，可看做万有引力的一个分力）
5、☆☆☆☆平衡状态：指静止或匀速直线运动状态。物体处于平衡状态的条件：所受合外力为零。 注意选取合适的标度 2、弹力：☆☆☆☆（1）胡克定律：F弹?kx(x为伸长量或压缩量；k为劲度系数，由弹簧自
身决定，大小与弹簧的原长、粗细和材料有关) （2）产生弹力的条件：两物体接触、且有形变；产生弹力的原因：施力物体发生形变产生弹力。 （3）压力和支持力都属于弹力，是一对相互作用力，大小相等、方向相反，处于同 一条直线并作用在两个不同的物体上。
（4）方向：压力和支持力总是垂直于接触面，轻绳弹力沿绳子收缩方向，轻杆弹力 可沿任意方向。
3、摩擦力的公式：
☆☆☆☆(1) 滑动摩擦力： Ff??FN说明： a、FN为接触面间的弹力，即压力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G ☆☆b、?为滑动摩擦系数，与接触面的材料、粗糙程度等有关，与接触面积大小、 相对运动快慢以及正压力FN无关.
☆☆☆☆(2)静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. （只要不动，推力越大，静摩擦力越大）
大小范围： O? f? fmaxm (fmax为最大静摩擦力，与正压力有关)
说明：a、摩擦力方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一
定夹角。
b、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 c、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 e、求摩擦力产生的热量时，Q=fs（s指相对路程） 4、求 F1和F2两个共点力的合力：
☆☆☆☆ (1) 力的合成和分解都遵从平行四边行定则或三角形定则。 (2) 两个力的合力范围： ? F1－F2 ? ? F? F1 +F2 (3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
（4）求三个力的合力方法，先求出两个力的合力范围，看第三个力在不在这个范围内， 如果在，则最小值可以取到0，最大值是三个力的和
5、☆☆☆☆力的分解：（1）按力的作用效果分解 （2）正交分解法
6、☆☆☆☆☆实验：互成角度两个共点力的合成 （1）用一个力F拉橡皮筋至O点，
记下力F的大小和方向。
（2）用两个力F1、F2同时拉橡皮筋至O点，记下F1、F2的大小和方向。 （3）做力的图示,研究合力F与分力F1、F2之间的关系（三者满足平行四边形定则） 三、牛顿运动定律：☆☆☆☆☆
1、☆☆☆☆牛顿第一定律：物体总保持静止或匀变直线运动状态，直到外力迫使它改变为止。 理解：（1）惯性：物体总保持静止或匀变直线运动状态的性质叫做惯性。惯性是维持物体 运动状态的原因
☆☆☆☆（2）一切物体都有惯性；惯性的大小只由物体的质量决定，与物体运动状态无关 ☆☆（3）力是改变物体运动状态的原因（力是产生加速度的原因）。 2、☆☆☆☆☆ 牛顿第二定律： F合?ma
☆☆（1）力是产生加速度的原因。物体加速度的大小由力、质量共同决定。 加速度方向由合外力方向决定
☆☆☆☆☆（2）牛顿第二定律的应用：两种类型：?根据物体受力情况找出加速度a，再根据运动学公式判断物体运动情况 ?根据物体运动情况找出加速度a，再根据力学知识判断物体受力情况
注意：牛顿第二定律是高中物理知识的核心，应用非常广泛，如在直线运动、平抛运动、圆周运动以及电场、磁场中都有涉及，需深刻理解、悉心体会，做到举一反三。 3、☆☆☆☆实验：探究加速度与力、质量的关系
（1）实验时要将木板垫高，以平衡摩擦力的影响。（在未加砝码盘时，保障小车匀速运动） （2）控制变量法：保持拉力（砝码盘及砝码的质量）不变，改变小车质量，研究质量与加速度的关系；保持小车质量不变，改变拉力（砝码盘及砝码的质量）大小，研究拉力与加速度的关系。 （3）结论：加速度与力成正比(a?F)，与质量成反比(a?1) m 4、☆☆☆☆牛顿第三定律：物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同 一条直线上（注意：分别作用在不同的两个物体上）
☆注意：相互作用力与一对平衡力的关系（平衡力也是大小相等，方向相反，作用 在同一条直线上，只不过作用在同一个物体上） 5、☆☆☆超重现象：FN?G（物体对接触面的压力大于自身重力的现象） 失重现象：FN?G （物体对接触面的压力小于自身重力的现象）
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注意：无论失重、超重，物体重力都保持不变
（1）电梯：电梯加速上升或减速下降（加速度向上），压力大于重力，属超重 电梯减速上升或加速下降（加速度向下），压力大于重力，属失重 （2）过拱桥：汽车过凸形桥时（向心加速度向下），压力小于重力，属失重 汽车过凹形桥时（向心加速度向上），压力大于重力，属超重
（3）人造地球卫星或加速度向下大小为g时：属完全失重，对接触面压力为零，但重力并 没有消失，重力的作用效果为提供了向心力（向心加速度，改变了物体的运动状态）。 6、力学单位制：单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。 ☆☆☆☆ 国际单位制中的力学基本单位：时间（t）s，长度（l）m，质量（m）kg 四、机械能及其守恒定律：☆☆☆☆☆
☆☆☆☆1、功 ：力与物体沿力方向发生位移的乘积
公式：W ?FScos? (适用于恒力的功的计算)｛W:功(J)，F:恒力(N)，S:位移(m)，?:F、S间的夹角｝ ☆（1）理解正功、零功、负功的含义
力对物体做正功就是力促进物体运动，此时力与速度方向夹角小于9O；负功正好相反，阻碍物体运动，此时力与速度方向夹角大于9O度小于180度；当夹角等于90度时，力与速度方向垂直，做零功。此时力只改变速度的方向，不改变速度的大小。（如洛伦兹力始终与速度方向垂直，提供向心力，做圆周运动，只改变速度的方向但不改变速度的大小，故不做功）。 ☆（2）功是能量转化的量度： ① 合外力的功-----量度-----动能的变化（动能定理） ② 重力的功 ------量度------重力势能的变化 ③ 电场力的功-----量度------电势能的变化
2、☆☆☆（1）功率： 反映做功快慢的物理量。在数值上等于1s内力对物体所做功。
P ☆☆☆摩擦力做功：W=fS (摩擦力做功与路径有关，S代表路程) 4、☆☆☆动能定理：外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
W合?Ek2?Ek1｛W合:外力对物体做的总功，也是各力做功的代数和。Ek2-Ek1: ☆☆☆
末状态与出状态的动能差}（合力如果做正功，动能将增加；合力如果做负功，动能将减小） 5、 ☆☆☆☆机械能守恒定律：在只有重力或弹力对物体做功的条件下，物体的动能和势能发生
相互转化，但机械能的总量保持不变。 ☆☆☆☆机械能守恒的条件：系统内只有重力或弹力做功 ☆☆☆公式：mgh1?11122212mV1?mgh2?mV2 或者 mgh1-mgh2?mV2-mV1 22221212mv2?mv1 226、☆☆☆☆实验：验证机械能守恒定律 实验原理：∣△Ep∣=∣△Ek∣即mg?h?（减少的重力势能等于增加的动能） 实验不需要天平也不需要秒表
实验时，先打开打点计时器，再释放纸带 需要测量的物理量：下落的高度 需要计算的物理量：初、末速度大小
理论上∣△Ep∣=∣△Ek∣，但由于纸带与打点计时
器之间摩擦阻力以及空气阻力的影响，实验结果会发生偏差（重力势能的变化量要大于动能的变化量，即∣△Ep∣>∣△Ek∣）。 五：曲线运动 ☆☆☆☆☆
1、☆质点作曲线运动的条件：质点所受合外力的方向与其运动方向不在同一条直线上。 ☆曲线运动的特点：曲线运动轨迹向其受力方向偏折。曲线运动中速度的方向在时刻改变， 速度方向是曲线在这一点的切线方向。 2、平抛运动☆☆☆☆
☆（1）条件：?水平方向有初速度；?只受重力作用
☆☆☆☆（2）解题思路：一分为二（?水平方向上做匀速直线运动?竖直方向做自由落体运动） 水平方向为匀速直线运动： vx?v0?平均功率 W (在t时间内力对物体做功的平均功率) t P?Fv (v为平均速度)
P☆☆☆（2）瞬时功率： 瞬?Fv3、动能和势能：动能和势能统称为机械能
12 ☆☆☆动能： EK?mv ｛ Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝
2 ☆☆☆重力势能：EP?mgh｛大小与零势能面的选择有关，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝ ☆☆☆重力做功：Wab＝mghab （重力做功与路径无关，只看初末位置的高度差） {m:物体的质量，g＝9.8m/s≈10m/s，hab：a与b高度差(hab＝ha-hb)} 重力如果做正功，重力势能会减小；重力做负功，重力势能会增加
2
2
x?v0th?12gt22vy?2ghvy?gt竖直方向为自由落体运动：
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运动时间由下落高度决定：t?2h （取决于下落高度h，与初速度无关） 5、☆☆同轴转动，各点角速度相等，线速度与半径成正比
用皮带（无滑）传动的皮带轮，轮缘上各点的线速度大小相等。
g 水平射程：
x?v0t （取决于初速度Vo和下落高度h）
☆(3)其它重要推论 t 秒末速度(合速度) ： v?v222x?vy?v0??gt?2 t秒末位移（总位移） S?vx2?y2??2v20t????12gt2? 合速度方向与水平夹角β： tanβ＝
y???v?gtxv0
1 合位移方向与水平夹角α： gt2tan
??y?2gtxvt?02v0 注意：tanβ
=2tanα
3、☆☆☆☆实验：研究平抛物体的运动（描迹法） 斜槽末端必须水平，坐标纸必须竖直。
每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。 以斜槽水平末端为原点建立直角坐标系，得到的曲线为抛物线，各坐标点满足y?a2v2x的关系。在竖直方向满足自由落体运动，水平方向满足匀速直线运动。 04、☆☆☆☆匀速圆周运动：线速度： v??l2?t??rT??r 角速度： ????2??t?T?vr＝2πf＝2πn 单位：rad/s av224?2r向?r??r?T2??v22 向心加速Fv4?r向?ma向?m?m?2r?m2?m?v度： rT 向心力：
注：主要物理量及单位：弧长(?l):米(m)； 角度(??)：弧度（rad）；频率（f）：赫兹（Hz）；周期（T）：秒（s）； 转速（n）：r/s； 半径(r):米（m）； 线速度（V）：m/s；角速度（ω）：rad/s； 向心加速度：m/s2
。
匀速圆周运动线速度、向心力、向心加速度的方向时刻变化，但大小不变；速率、 角速度、周期、频率不变。
6、☆☆☆☆用牛顿第二定律解有关圆周运动问题
思路：合外力=向心力
模型： （1）水平面做匀速圆周运动（转盘、细绳等）
☆☆☆☆（2）细绳、轻杆、过山车等在竖直平面做圆周运动（只分析最高点和最低点）
注意：求解此类问题时，要将机械能守恒定律、牛顿第二定律灵活应用。（如：可用牛顿第二定律求通过最高点的临界速度；可用机械能守恒定律求最低点的速度）
☆☆（3）汽车过拱桥 （4）圆锥摆 （5）火车拐弯 （6）第一宇宙速度 7、☆☆当合外力=向心力时，做匀速圆周运动。 当合外力<向心力时，做离心运动。 当合外力>向心力时，做近心运动
8、☆☆运动性质： 平抛运动是匀变速曲线运动，因为加速度始终不变，为g。
匀速圆周运动：匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。（因加速度的方向一直在变） 六、万有引力与航天：☆☆☆
1、☆开普勒第一定律：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 开普勒第三定律：r 3
/T2
＝K ｛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)｝ m2、☆☆☆☆万有引力定律： F万?G1m2r2（G＝6.67×10-11N?m2/kg2，m1、m2代表质量， r代表距离。万有引力方向
在两个物体的连线上，是一对相互作用力）
3、☆☆卫星（或行星）围绕中心天体做圆周运动类型题目的计算： 解题思路：万有引力提供向心力，即F万=F向
???GMmmv224?2r?r2?F向?ma向?r?m?r?mT2?? ??注：{G代表万有引力常量，M代表中心天体的质量，m代表行星的质量，r代表行星圆周
运动的半径，v代表行星线速度，ω代表角速度，T代表行星的公转周期｝
应用 （1）加速度与轨道半径的关系：由GMmr2?ma得a?GM
r2Mmv2（2）线速度与轨道半径的关系：由GGMr2?mr得v? r 4
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Mm2（3）角速度与轨道半径的关系：由G2?m?r得??r
GM3 r4?2r3GM
V2＝11.2km/s（脱离地球，进入太阳系的最小发射速度）；V3＝16.7km/s（脱离太阳系，进入外太空的最小发射速度）
8、☆地球同步卫星：与地球相对静止。只能运行于赤道上空，且轨道半径、角速度、线速度、 周期等物理量固定不变。运行周期和地球自转周期相同T=24h。
☆9、经典力学的局限性：经典力学是以牛顿运动定律为基础的力学体系。适用于宏观、低速物体的运动。微观粒子及近光速物体的运动需量子力学及相对论来解释。 七、电场·电流：☆☆☆
1、☆电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10C)；带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍；
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带电粒子的电荷量和其质量的比值叫比荷（又叫荷质比）。电子的比荷为e/me=1.758×10C/kg 2、☆☆☆☆库仑定律：F＝kQ1Q2/r（适用于真空中两个静止点电荷）
｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×10N?m/C，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，是作用力与反作用力的关系。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝
3、☆ 电场：电场的基本性质为对放入其中的电荷产生力的作用，由电荷激发，存在于电荷周
围，是客观存在的。
4、☆☆☆☆电场强度：用来表示电场的强弱和方向。E＝F/q（定义式）
｛E:电场强度(N/C)，是矢量，由本身决定；q：试探电荷的电量(C)｝
电场强度既有大小，又有方向，是矢量。电场强度的大小由场源电荷决定，与试 探电荷无关。电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。
5、☆☆☆☆电场线：电场线是为形象描述电场而人为画出的线，实际上并不存在。电场线在 某点的切线方向表示电场强度的方向（正电荷放在该点的受力方向）。电场线的疏 密反映电场强度的大小，电场线密处场强大。沿电场线方向，电势逐渐减小。
重点：正点电荷 负点电荷 等量异种电荷 等量同种电荷
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)｝
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2
2
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Mm?2??（4）周期与轨道半径的关系：由G2?m??r得T?rT??2☆☆☆☆注：天体运行的向心加速度、线速度、角速度、周期与公转半径的关系.可分别由（1）、（2）、（3）、（4）式推导得出结论（若公转半径越大，则行星向心加速度越小，线
速度越小，角速度越小，周期越大。
4、☆☆变轨问题：卫星由低轨道向高轨道运行时，须要点火加速（离心运动）。变轨成功后， 轨道半径变大，势能变大、动能变小、速度变小、周期变大由高轨道变低轨 道时，与上面结论刚好相反
5、地球（天体）表面及附近物体相关计算：（在地球表面及附近，万有引力近似等于重力） ☆☆☆（1）地球（天体）表面静止的物体 思路：万有引力等于重力 GMm2；（该公式又叫黄金代换公式，应用广泛。卡文迪许设计?mg?GM?gR2R实验，测量出了G的大小。如果已知天体的半径及其表面的重力加速度，可利用该公式计算出地球（天体）的质量）｛R:地球（天体）半径(m)，M：地球（天体）质量（kg）｝
☆（2）若物体在地球（天体）表面附近做圆周运动 {此时万有引力近似等于重力,轨道半径近似等于地球（天体）半径}
思路：万有引力等于重力等于向心力
GMmv4?r2 ?mg?F?ma?m?m?r?m向向22rrT22注：{G代表万有引力常量，M代表地球（天体）的质量，m代表物体的质量，r代表物体做圆周运动的半径，也就是地球的半径，v代表物体线速度，ω代表角速度，T代表物体的运行周期｝
☆6、天体质量M的估算：G
4?rMm4?（已知周期和运动半径时） ?M??mr222rTGT（已知天体半径及表面重力加速度时）
223MmgR2G2?mg?M? RG
7、第一、二、三宇宙速度：v1?C?7、电容：C＝Q/U(定义式)｛ C:电容(F)，大小由电容器本身决定（电容决定式：
Q:电量(C) U:电压(两极板电势差)(V)｝
gR?7.9km/s（地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度；4??S）； d
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