作者：路人甲

高中物理知识点全面总结

力学

1、胡克定律：f = kx (x为伸长量或压缩量，k为劲度系数，只与弹簧的 长度、粗细和材料有关)

2、重力： G = mg (g随高度、纬度、地质结构而变化，g极>g赤，g低纬>g高纬)

3、求F1、F2的 合力的 公式： F合? F12?F22?2F1F2cos?

两个分力垂直时： F合?F12?F22

注意：(1) 力的 合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。

(2) 两个力的 合力范围：? 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、物体平衡条件： F合=0 或 Fx合=0 Fy合=0

推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的 合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的 方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法

5、摩擦力的 公式：

(1 ) 滑动摩擦力： f = ?N （动的 时候用，或时最大的 静摩擦力）

说明：①N为接触面间的 弹力（压力），可以大于G；也可以等于G；也可以小于G。

②?为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面

相对运动快慢以及正压力N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。

大小范围： 0? f静? fm (fm为最大静摩擦力)

说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。

②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。

③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。

④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。

6、 万有引力：

（1）公式：F=Gm1m2 （适用条件：只适用于质点间的 相互作用） 2r

G为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N·m2 / kg2

（2）在天文上的 应用：（M：天体质量；R：天体半径；g：天体表面重力加速度；r表示卫星或行星的 轨道半径，h表示离地面或天体表面的 高度））

a 、万有引力=向心力 F万=F向

高中物理公式 0

作者：路人甲

Mmv24?2

2?m?r?m2r?ma?mg' 即 G2?mrrT

由此可得：

4?2r3

①天体的 质量： ?，注意是被围绕天体（处于圆心处）的 质量。 M2GT

v ? ②行星或卫星做匀速圆周运动的 线速度：GM

r，轨道半径越大，线速度越小。

③ 行星或卫星做匀速圆周运动的 角速度： ?GM，轨道半径越大，角速度越小。 ?r3

4?2r3，轨道半径越大，周期越大。 ④行星或卫星做匀速圆周运动的 周期： T?GM 2GMT ⑤行星或卫星做匀速圆周运动的 轨道半径： ，周期越大，轨道半径越大。 r?3

4?2

⑥行星或卫星做匀速圆周运动的 向心加速度：a?

小。

⑦地球或天体重力加速度随高度的 变化：g'?GM，轨道半径越大，向心加速度越r2GMGM ?r2(R?h)2

GMR2

特别地，在天体或地球表面：g0? g'?g0 R2(R?h)2

4?2r3

23?M3?r32GT?T?⑧天体的 平均密度： 特别地：当r=R时： ????234GV?R3GTR

3

b、在地球表面或地面附近的 物体所受的 重力等于地球对物体的 引力，即mg?GMm 2R∴gR2?GM。在不知地球质量的 情况下可用其半径和表面的 重力加速度来表示，此式在天体运动问题中经常应用，称为黄金代换式。

c、第一宇宙速度： 速度。也是人造卫星的 最小发射速度。

v?GM?gR?7.9km/s r

第二宇宙速度：v2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的 最小发射速度。

第三宇宙速度：v3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的 最小发射速度。

7、 牛顿第二定律： F合?ma??p（后面一个是据动量定理推导） ?t

高中物理公式 1

作者：路人甲

理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4）同体性 （5）同系性 （6）同单位制

牛顿第三定律：F= -F’(两个力大小相等，方向相反作用在同一直线上，分别作用在两个物体上)

8、匀变速直线运动：

基本规律： Vt = V0 + a t S = vo t +

几个重要推论：

2 （1）vt2?v0?2as 12 a t 2 (结合上两式 知三求二)

（2）A B段中间时刻的 即时速度：vt?v0?vts? 2t

（3）AB段位移中点的 即时速度：vs22v0?vt2 ?2

匀速：vt/2 =vs/2 ，匀加速或匀减速直线运动：vt/2 <vs/2

（4） 初速为零的 匀加速直线运动,

① 在1s 、2s、3s??ns内的 位移之比为12：22：32??n2

② 在第1s 内、第 2s内、第3s内??第ns内的 位移之比为1：3：5??(2n-1)

③ 在第1m 内、第2m内、第3m内??第n m内的 时间之比为1：(?1)：（?2)??(n??1)

(5) 初速无论是否为零,匀变速直线运动的 质点,在连续相邻的 相等的 时间间隔内的 位

移之差为一常数：?s = aT2 (a：匀变速直线运动的 加速度 T：每个时间间隔的 时间)

高中物理公式 2

作者：路人甲

9自由落体运动

V0=0， a=g

10.竖直上抛运动： 上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。全过程

是初速度为VO、加速度为?g的 匀减速直线运动。

V（1） 上升最大高度： H = o 2g

(2) 上升的 时间： t= 2Vo g

(3) 上升、下落经过同一位置时的 加速度相同，而速度等值反向

(4) 上升、下落经过同一段位移的 时间相等。

（5） 从抛出到落回原位置的 时间：t = 2Vo g

（6） 适用全过程的 公式： S = Vo t 一12g t Vt = Vo一g t 2

Vt2 一Vo2 = 一2 gS （ S、Vt的 正、负号的 理解）

11、匀速圆周运动公式

线速度：V= s2?R==?R=2?f R Tt

t?2??2?f T角速度：?=?

v24?2

2??R?2R?4?2 f2 R 向心加速度：a =RT

v24?2

2 ?m?R= m2R?4?2m f2 R 向心力：F= ma = mRT

注意：（1）匀速圆周运动的 物体的 向心力就是物体所受的 合外力，总是指向圆心。

（2）卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的 向心力由万有引力提供。

（3）氢原子核外电子绕核作匀速圆周运动的 向心力是原子核对核外电子的 库仑力。

12、平抛运动公式：水平方向的 匀速直线运动和竖直方向的 初速度为零的 匀加速直线运

动（即自由落体运动）的 合运动

水平分运动： 水平位移： x= vo t 水平分速度：vx = vo

竖直分运动： 竖直位移： y =1g t2 竖直分速度：vy= g t

2高中物理公式 3

作者：路人甲

tg? =

v = VyVo2 vy = votg? vo =vyctg? o?Vy2 vo = vcos? vy = vsin?

y tg?=2 tg? x tg?=

13、 功 ： W = Fs cosα (适用于恒力的 功的 计算, α是F与s的 夹角）

（1）力F的 功只与F、s、α三者有关，与物体做什么运动无关

（2）理解正功、零功、负功

（3）功是能量转化的 量度

重力的 功------量度------重力势能的 变化

电场力的 功-----量度------电势能的 变化

*分子力的 功-----量度------分子势能的 变化

合外力的 功------量度-------动能的 变化

安培力做功------量度------其它能转化为电能

14、 动能和势能： 动能： Ek?

择有关)

15、动能定理：外力对物体所做的 总功等于物体动能的 变化（增量）。

公式： W合= ?Ek = Ek2 - Ek1 = 12mv 重力势能：Ep = mgh (与零势能面的 选21212mv2?mv1 22

16、机械能守恒定律：机械能 = 动能+重力势能+弹性势能

条件：系统只有内部的 重力或弹力（指弹簧的 弹力）做功。有时重力和弹力都做功。 公式： mgh1 +112mv12?mgh2?mv2 22

具体应用：自由落体运动，抛体运动，单摆运动，物体在光滑的 斜面或曲面，弹簧振子等

17、功率： P = W =Fv cosα (在t时间内力对物体做功的 平均功率) t

为平均速度时，P为平均功率； P一定时，F与v成反比） P = Fv (F为牵引力，不是合外力；v为即时速度时，P为即时功率；v

18、功能原理：外力和“其它”内力做功的 代数和等于系统机械能的 变化

19、功能关系：功是能量变化的 量度。

摩擦力乘以相对滑动的 路程等于系统失去的 机械能，等于摩擦产生的 热

高中物理公式 4

作者：路人甲

Q?fS相对?E2?E1

20、物体的 动量 P=mv,

*21、力的 冲量 I=Ft

*22、动量定理: F合t=mv2—mv1 （物体所受合外力的 冲量等于它的 动量的 变化）

23、动量守恒定律 m1v1+m2v2 = m1v1’＋m2v2’ 或?p1 = - ?p2 或?p1 +?p2=0 （注意设正方向）

适用条件：（1）系统不受外力作用。（2）系统受外力作用，但合外力为零。（3）系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远小于物体间的 相互作用力。（4）系统在某一个方向的 合外力为零，在这个方向的 动量守恒。

完全非弹性碰撞 mV1+MV2=（M+m）V (能量损失最大)

24、简谐振动的 回复力 F=－kx 加速度a??kx m25、单摆振动周期 T?2?L (与摆球质量、振幅无关） g

*26、弹簧振子周期 T?2?m k

固f

27、共振：驱动力的 频率等于物体的 固有频率时，物体的 振幅最大

28、机械波：机械振动在介质中传播形成机械波。它是传递能量的 一种方式。

产生条件：要有波源和介质。

波的 分类：①横波：质点振动方向与波的 传播方向垂直，有波峰和波谷。

②纵波，质点振动方向与波的 传播方向在同一直线上。有密部和疏部。

波长λ：两个相邻的 在振动过程中对平衡位置的 位移总是相等的 质点间的 距离。??vT?v f

注意：①横波中两个相邻波峰或波谷问距离等于一个波长。

②波在一个周期时间里传播的 距离等于一个波长。

波速：波在介质中传播的 速度。机械波的 传播速度由介质决定。

波速v波长λ频率f关系：v??

T??f （适用于一切波）

注意：波的 频率即是波源的 振动频率，与介质无关。

29、浮力 F浮??gV

30、密度 ??mm，m??V，V? V?

*31、力矩 M?

FL

高中物理公式 5

作者：路人甲

*32、力矩平衡条件 M顺=M逆

二、电磁学

（一）电场

1、库仑力：F?kq1q2 (适用条件：真空中点电荷) r2

k = 9.0×109 N·m2/ c2 静电力恒量

电场力：F = E q (F 与电场强度的 方向可以相同，也可以相反)

2、电场强度： 电场强度是表示电场强弱的 物理量。

定义式： E?F 单位： N / C q

Q r点电荷电场场强 E?k

匀强电场场强 E?

3、电势，电势能 ?A?E电U d

q

顺着电场线方向，电势越来越低。 ，E电?q?A

4、电势差U，又称电压 U?W UAB = φA -φB q

5、电场力做功和电势差的 关系 WAB = q UAB

6、粒子通过加速电场 qU?1mv2 2

121qEL21qUL2

7、粒子通过偏转电场的 偏转量 y?at? ?2222mV02mdV0 粒子通过偏转电场的 偏转角 tg??

8、电容器的 vyvx?qUL 2mdv0电容 c?Q U

电容器的 带电量 Q=cU

平行板电容器的 电容 c??S 4?kd

电压不变 电量不变

（二）直流电路

1、电流强度的 定义：I =

Q 微观式：I=nevs (n是单位体积电子个数，) t

R??l

S

高中物理公式 6

作者：路人甲

2、电阻定律：

电阻率ρ：只与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度无关。 单位：

Ω·m

3、串联电路总电阻 R=R1+R2+R3

电压分配 U1?R1，U?1U2R2R1U R1?R2

功率分配 P1?R1，P1?P2R2R1P R1?R2

4、并联电路总电阻 1?1?1?1 （并联的 总电阻比任何一个分电阻小） RR1R2R3

两个电阻并联 R?R1R2 R1?R2

并联电路电流分配 I1?R2，I1=R2I I2R1R1?R2

并联电路功率分配 P1?R2，P?1P2R1R2P R1?R2

5、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律：I?

（2）闭合电路欧姆定律：I =UU 变形：U=IR R? RI E E?U?IrR?r

22 路端电压：U = E -I r= IR 输出功率：P出 = IE-Ir = IR （R = r输出功率最大） R

电源热功率：Pr?Ir

电源效率： 2??P出

P总=UR= R+rE

6、电功和电功率： 电功：W=IUt

焦耳定律（电热）Q=IRt

电功率 P=IU

2U2t 纯电阻电路：W=IUt=IRt?R2

P=IU

非纯电阻电路：W=IUt ?IRt

P=IU?Ir

（三）磁场

1、磁场的 强弱用磁感应强度B 来表示： B?22F （条件：B?L）单位：T Il

高中物理公式 7

作者：路人甲

2、电流周围的 磁场的 磁感应强度的 方向由安培（右手）定则决定。

（1）直线电流的 磁场

（2）通电螺线管、环形电流的 磁场

3、磁场力

（1） 安培力：磁场对电流的 作用力。

公式：F= BIL（B?I）（B//I是，F=0）

方向：左手定则

（2）洛仑兹力：磁场对运动电荷的 作用力。

公式：f = qvB (B?v)

方向：左手定则

mv2 粒子在磁场中圆运动基本关系式 qvB? 解题关键画图，找圆心画半径 R

粒子在磁场中圆运动半径和周期 R??mv， T?2?m t=T 2?qBqB

4、磁通量 ?=BS有效（垂直于磁场方向的 投影是有效面积）

或?=BS sin? (?是B与S的 夹角)

??=?2-?1= ?BS= B?S (磁通量是标量，但有正负)

（四）电磁感应

1．直导线切割磁力线产生的 电动势

（经常和I =E?BLv（三者相互垂直）求瞬时或平均 E ， F安= BIL 相结合运用） R?r

2．法拉第电磁感应定律 E?n?????1?S?B=n 求平均 S=nB=n2

?t?t?t?t

B2L2v 3．直杆平动垂直切割磁场时的 安培力 F? （安培力做的 功转化为电R?r

能）

4．转杆电动势公式 E?12BL? 2

?? R1匝 5．感生电量（通过导线横截面的 电量） Q?

*6．自感电动势 E自?L

（五）交流电 ?I ?t

1．中性面 (线圈平面与磁场方向垂直) ?m=BS , e=0 I=0

高中物理公式 8

作者：路人甲

2．电动势最大值 ?m?NBS?=N?m?，?t?0

3．正弦交流电流的 瞬时值 i=Imsin?t （中性面开始计时）

4．正弦交流电有效值 最大值等于有效值的

5．理想变压器 P入?P出 2倍 I1n2U1n1 (一组副线圈时) ?? I2n1U2n2

*6．感抗 XL?2?fL 电感特点：

*7．容抗 XC?

（六）电磁场和电磁波

*1、LC振荡电路

（1）在LC振荡电路中，当电容器放电完毕瞬间，电路中的 电流为最大, 线圈两端电

压为零。

在LC回路中，当振荡电流为零时，则电容器开始放电, 电容器的

电量将减少, 电容器中的 电场能达到最大, 磁场能为零。

（2）周期和频率 T?2?LC f?

2、麦克斯韦电磁理论：

（1）变化的 磁场在周围空间产生电场。（2）变化的 电场在周围空间产生磁场。 推论：①均匀变化的 磁场在周围空间产生稳定的 电场。

②周期性变化（振荡）的 磁场在周围空间产生同频率的 周期性变化（振荡）的 电场；周期性变化（振荡）的 电场周围也产生同频率周期性变化（振荡）的 磁场。

3、电磁场：变化的 电场和变化的 磁场总是相互联系的 ，形成一个不可分割的 统一体，叫电磁场。

4、电磁波：电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波。

5、电磁波的 特点

⒈以光速传播（麦克斯韦理论预言，赫兹实验验证）；⒉具有能量；⒊可以离开电荷而独立存在；⒋不需要介质传播；⒌能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。

6、电磁波的 周期、频率和波速：

V=? f = 1 电容特点： 2?fC12?LC ? （频率在这里有时候用ν来表示） T

波速：在真空中，C=3×108 m/s

三、光学

高中物理公式 9

作者：路人甲

（一）几何光学

1、概念：光源、光线、光束、光速、实像、虚像、本影、半影。

2、规律：（1）光的 直线传播规律：光在同一均匀介质中是沿直线传播的 。

（2）光的 独立传播规律：光在传播时，虽屡屡相交，但互不干扰，保持各自的 规律传播。

（3）光在两种介质交界面上的 传播规律

①光的 反射定律：反射光线、入射光线和法线共面；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

②光的 析射定律：

a、折射光线、入射光线和法线共面；入射光线和折射光线分别位于法线的 两侧；入射角的 正弦跟折射角的 正弦之比是常

数。即 sini?常数sinr

b、介质的 折射率n：光由真空（或空气）射入某中介质时，有n?

于介质的 性质，叫介质的 折射率。

c、设光在介质中的 速度为 v，则： n?sini，只决定sinrc 可见，任何介质的 折射率大于1。 v

d、两种介质比较，折射率大的 叫光密介质，折射率小的 叫光疏介质。

③全反射：a、光由光密介质射向光疏介质的 交界面时，入射光线全部反射回光密介质中的 现象。

b、发生全反射的 条件：?光从光密介质射向光疏介质；?入射角等于临界

角。

临界角C sinC?1 n

④光路可逆原理：光线逆着反射光线或折射光线方向入射，将沿着原来的 入射光线方向反射或折射。

归纳: 折射率n??真sinic1?1 ===sinrvsinC?介

5、常见的 光学器件：（1）平面镜 （2）棱镜 （3）平行透明板

（二）光的 本性

人类对光的 本性的 认识发展过程

（1）微粒说（牛顿）

（2）波动说（惠更斯）

①光的 干涉 双缝干涉条纹宽度 ?x?L? (波长越长，条纹间隔越大) d

高中物理公式 10

作者：路人甲

应用：薄膜干涉——由薄膜前后表面反射的 两列光波叠加而成，劈形薄膜干涉可产生平行相间干涉条纹，检查平面，测量厚度，光学镜头上的 镀膜。 ②光的 衍射——单缝（或圆孔）衍射。 泊松亮斑 (波长越长，衍射越明显)

（2） 电磁说（麦克斯韦）

（ ①基本观点：光由一份一份不连续的 光子组成，每份光子的 能量是E?h?? ②实验基础：光电效应现象

hc

?

③规律：a、每种金属都有发生光电效应的 极限频率；b、光电子的 最大初动能与光的 强度无关，随入射光频率的 增大而增大；c、光电效应的 产生几乎是瞬时的 ；d、光电流与入射光强度成正比。

④爱因斯坦光电效应方程

h??w?Ekm

hc

逸出功 w?h?0?

?0

光电效应的 应用：光电管可将光信号转变为电信号。 （5）光的 波粒二象性

光是一种具有电磁本性的 物质，既有波动性，又有粒子性。光具有波粒二象性，单个光子的 个别行为表现为粒子性，大量光子的 运动规律表现为波动性。波长较大、频率较低时光的 波动性较为显著，波长较小，频率较高的 光的 粒子性较为显著。 （6）光波是一种概率波 四、原子物理

1．氢原子能级,半径 En?

E1

E1= -13.6eV 2n

能量最少 rn=n2r1

高中物理公式 11

作者：路人甲

r1=0.53?10?10m

跃迁时放出或吸收光子的 能量 ?E?h??2．三种衰变

hc

?

衰变：原子核由于放出某种粒子而转变位新核的 变化。

放出α粒子的 叫α衰变。放出β粒子的 叫β衰变。放出γ粒子的 叫γ衰变。

① 哀变规律：（遵循电荷数、质量数守恒）

α衰变：ZX?Z?2Y?2He

M0101

β衰变：M （β衰变的 实质是= +X?Y?eHnZZ?1?11?1e） 0

M

M?4

4

γ衰变：伴随着α衰变或β衰变同时发生。

1?， m=m（1）n 3．半衰期 N?N0?0??

22??4．质子的 发现（19xx年，卢瑟福）

4

2

171

He?147N?8O?1H

n

中子的 发现（19xx年，查德威克） 发现正电子（居里夫妇） 5．质能方程 E=mc2

4

2

4291

He?4Be?12C?60n

2730130300

He?13Al?15P?0n，15P?14Si??1e

?E??mc2 1J=1Kg.(m/s)2

-27

1u放出的 能量为931.5MeV 1u=1.660566×10 6．重核裂变

235

92

kg

1901U?0n?38Sr?136MeV 原子弹 核反应堆 54Xe?100n?141

2341

氢的 聚变 1H?1H?2He?0n?17.6MeV 氢弹 太阳内部反应

六、狭义相对论

1．伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的 。 2．狭义相对论的 两个基本假设：

（1）狭义相对性原理：在不同的 惯性系中，一切物理规律都是相同的 。

高中物理公式 12

作者：路人甲

（2）光速不变原理：真空中的 光速在不同的 惯性参考系中都是相同的 。

3．时间和空间的 相对性：

（1）“同时”的 相对性：“同时”是相对的 。在一个参考系中看来“同时”的 ，在另一个参考系中却可能“不同时”。

（2）长度的 相对性：一条沿自身长度方向运动的 杆，其长度总比静止时的 长度小。

即 l?l0?v???? ?c?2

（式中l，是与杆相对运动的 人观察到的 杆长，l0是与杆相对静止的 人观察到的 杆

长度没有变化。

变化是相对的 ，如果两条平行的 杆在沿自己的 长度方向上做相对运动，与他们一起运动的 两位观察者都会认为对方的 杆缩短了。

（3）时间间隔的 相对性：从地面上观察，高速运动的 飞船上时间进程变慢，飞船上的 人则感觉地面上的 时间进程变慢。（时间膨胀或动钟变慢）

?t???

?v?1????c?2（式中??是与飞船相对静止的 观察者测得的 两事件的 时间间

隔，△t是地面上观察到的 两事件的 时间间隔）。

（4）相对论的 时空观：经典物理学认为，时间和空间是脱离物质而独立存在的 ，是绝对的 ，二者之间也没有联系；相对论则认为时间和空间与物质的 运动状态有关，物质、时间、空间是紧密联系的 统一体。

4．狭义相对论的 其他结论：

*（1）相对论速度变换公式：u?u'?v（式中v为高速火车相对地的 速度，u′为车上u'v1?2c

的 人相对于车的 速度，u为车上的 人相对地面的 速度）。

对于低速物体u′与v与光速相比很小时，根据公式可知，这时u≈u??v，这就是经

速度合成法则。

u′与v在一直线上的 情况，当u′与v相反时，u′取负值。

（2）相对论质量：m?m0

?v?????c?2（式中m0为物体静止时的 质量，m为物体以速度v运

动时的 质量，由公式可以看出随v的 增加，物体的 质量随之增大）。

2（3）质能方程：E?mc

常见非常有用的 经验结论：

1、物体沿倾角为α的 斜面匀速下滑------；

2、物体沿光滑斜面滑下a=gsinα物体沿粗糙斜面滑下a=gsinα-gcosα 3

4、物体沿直线运动，速度最大的 条件是：

5、两个共同运动的 物体刚好脱离时，两物体间的 弹力为

6、两个物体相对静止，它们具有相同的

7于小物体的 动能。

*8、一定质量的 理想气体,,,吸热、放热综合以上两项用能量守恒定律分析。

9不变。

10、磁场中的 衰变：外切圆是衰变，内切圆是衰变，α，β是大圆。

高中物理公式 13

作者：路人甲

11、直导体杆垂直切割磁感线，所受安培力22

12、电磁感应中感生电流通过线圈导线横截面积的 电量：。

13、解题的 优选原则：满足守恒则选用守恒定律；与加速度有关的 则选用牛顿第二定律F=ma；与时间直接相关则用动量定理；与对地位移相关则用动能定理；与相对位移相关(如摩擦生热)则用能量守恒。

高中物理公式 14