高中物理公式大總結(jié)17

高中物理公式大總結(jié)17：光的本性

十七、光的本性（光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性）

1.兩種學(xué)說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯)〔見第三冊P23〕

2．雙縫干涉:中間為亮條紋；亮條紋位置:＝nλ；暗條紋位置:＝(2n+1)λ/2（n＝0,1,2,3,、、、）；條紋間距｛:路程差(光程差)；λ:光的波長；λ/2:光的半波長；d兩條狹縫間的距離；l：擋板與屏間的距離｝

3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質(zhì)無關(guān),光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān)，光的顏色按頻率從低到高的排列順序是：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫(助記：紫光的頻率大，波長小)

4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d＝λ/4〔見第三冊P25〕

5.光的衍射：光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下，光的衍射現(xiàn)象不明顯可認(rèn)為沿直線傳播，反之，就不能認(rèn)為光沿直線傳播〔見第三冊P27〕

6.光的偏振：光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波〔見第三冊P32〕

7.光的電磁說：光的本質(zhì)是一種電磁波。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性、產(chǎn)生機(jī)理、實(shí)際應(yīng)用〔見第三冊P29〕

8.光子說,一個光子的能量E＝hν｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s，ν:光的頻率｝

9.愛因斯坦光電效應(yīng)方程：mVm2/2＝hν－W｛mVm2/2:光電子初動能，hν:光子能量，W:金屬的逸出功｝注:

(1)要會區(qū)分光的干涉和衍射產(chǎn)生原理、條件、圖樣及應(yīng)用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等；

(2)其它相關(guān)內(nèi)容:光的本性學(xué)說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線〔見第三冊P50〕/光電效應(yīng)的規(guī)律光子說〔見第三冊P41〕/光電管及其應(yīng)用/光的波粒二象性〔見第三冊P45〕/激光〔見第三冊P35〕/物質(zhì)波〔見第三冊P51〕。

擴(kuò)展閱讀：高中物理公式大總結(jié)

一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動（1）直線運(yùn)動

1）勻變速直線運(yùn)動

1.平均速度V平＝s/t（定義式）2.有用推論Vt2-Vo2＝2as

3.中間時(shí)刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/24.末速度Vt＝Vo+at5.中間位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t7.加速度a＝(Vt-Vo)/t｛以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a>0；反向則a

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｝

三、力（常見的力、力的合成與分解）

1）常見的力

1.重力G＝mg（方向豎直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用點(diǎn)在重心，適用于地球表面附近）

2.胡克定律F＝kx｛方向沿恢復(fù)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(yùn)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(yùn)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(qiáng)N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強(qiáng)方向相同）8.安培力F＝BILsinθ（θ為B與L的夾角，當(dāng)L⊥B時(shí):F＝BIL，B//L時(shí):F＝0）9.洛侖茲力f＝qVBsinθ（θ為B與V的夾角，當(dāng)V⊥B時(shí)：f＝qVB，V//B時(shí):f＝0）

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(shí):F＝(F12+F22)1/23.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）

四、動力學(xué)（運(yùn)動和力）

1.牛頓第一運(yùn)動定律(慣性定律）：物體具有慣性，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止

2.牛頓第二運(yùn)動定律：F合＝ma或a＝F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

3.牛頓第三運(yùn)動定律：F＝-F{負(fù)號表示方向相反,F、F各自作用在對方，平衡力與作用力反作用力區(qū)別，實(shí)際應(yīng)用：反沖運(yùn)動}

4.共點(diǎn)力的平衡F合＝0，推廣｛正交分解法、三力匯交原理｝

5.超重：FN>G，失重：FN

五、振動和波（機(jī)械振動與機(jī)械振動的傳播）

1.簡諧振動F＝-kx{F:回復(fù)力，k:比例系數(shù)，x:位移，負(fù)號表示F的方向與x始終反向}2.單擺周期T＝2π(l/g)1/2｛l:擺長(m)，g:當(dāng)?shù)刂亓�加速度值，成立條件:擺角θ>r｝3.受迫振動頻率特點(diǎn)：f＝f驅(qū)動力

4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力＝f固，A＝max，共振的防止和應(yīng)用〔見第一冊P175〕5.機(jī)械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕

6.波速v＝s/t＝λf＝λ/T{波傳播過程中，一個周期向前傳播一個波長；波速大小由介質(zhì)本身所決定}

7.聲波的波速(在空氣中）0℃：332m/s；20℃:344m/s；30℃:349m/s；(聲波是縱波)8.波發(fā)生明顯衍射（波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播）條件：障礙物或孔的尺寸比波長小，或者相差不大

9.波的干涉條件：兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)

10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測者間的相互運(yùn)動，導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同｛相互接近，接收頻率增大，反之，減小〔見第二冊P21〕｝

七、功和能（功是能量轉(zhuǎn)化的量度）

1.功：W＝Fscosα（定義式）｛W:功(J)，F(xiàn):恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s間的夾角｝2.重力做功：Wab＝mghab{m:物體的質(zhì)量，g＝9.8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差(hab＝ha-hb)

3.電場力做功：Wab＝qUab｛q:電量（C），Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab＝φa－φb｝4.電功：W＝UIt（普適式）｛U：電壓（V），I:電流(A)，t:通電時(shí)間(s)｝

5.功率：P＝W/t(定義式)｛P:功率[瓦(W)]，W:t時(shí)間內(nèi)所做的功(J)，t:做功所用時(shí)間(s)｝6.汽車牽引力的功率：P＝Fv；P平＝Fv平{P:瞬時(shí)功率，P平:平均功率}7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax＝P額/f)8.電功率：P＝UI(普適式)｛U：電路電壓(V)，I：電路電流(A)｝

9.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:電熱(J)，I:電流強(qiáng)度(A)，R:電阻值(Ω)，t:通電時(shí)間(s)｝10.純電阻電路中I＝U/R；P＝UI＝U2/R＝I2R；Q＝W＝UIt＝U2t/R＝I2Rt

11.動能：Ek＝mv2/2｛Ek:動能(J)，m：物體質(zhì)量(kg)，v:物體瞬時(shí)速度(m/s)｝

12.重力勢能：EP＝mgh｛EP:重力勢能(J)，g:重力加速度，h:豎直高度(m)(從零勢能面起)｝13.電勢能：EA＝qφA｛EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(V)(從零勢能面起)｝

14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加)：W合＝mvt2/2-mvo2/2或W合＝ΔEK｛W合:外力對物體做的總功，ΔEK:動能變化ΔEK＝(mvt2/2-mvo2/2)｝15.機(jī)械能守恒定律：ΔE＝0或EK1+EP1＝EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1＝mv22/2+mgh216.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負(fù)值)WG＝-ΔEP

八、分子動理論、能量守恒定律

1.阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023/mol；分子直徑數(shù)量級10-10米

2.油膜法測分子直徑d＝V/s

3.分子動理論內(nèi)容：物質(zhì)是由大量分子組成的；大量分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動；分子間存在相互作用力。

4.分子間的引力和斥力(1)r10r0，f引＝f斥≈0，F(xiàn)分子力≈0，E分子勢能≈05.熱力學(xué)第一定律W+Q＝ΔU

7.熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達(dá)到

九、氣體的性質(zhì)

1.氣體的狀態(tài)參量：溫度：宏觀上，物體的冷熱程度；微觀上，物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度的標(biāo)志，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系：T＝t+273

體積V：氣體分子所能占據(jù)的空間，單位換算：1m3＝103L＝106mL。壓強(qiáng)p：單位面積上，大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：1atm＝1.013×105Pa＝76cmHg(1Pa＝1N/m2)

2.氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)：分子間空隙大；除了碰撞的瞬間外，相互作用力微弱；分子運(yùn)動速率很大

3.理想氣體的狀態(tài)方程：p1V1/T1＝p2V2/T2

十、電場

1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e＝1.60×10-19C）；帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

2.庫侖定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）k:靜電力常量k＝9.0×109Nm2/C23.電場強(qiáng)度：E＝F/q（定義式、計(jì)算式)

4.真空點(diǎn)（源）電荷形成的電場E＝kQ/r25.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝UAB/d6.電場力：F＝qE

7.電勢與電勢差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q8.電場力做功：WAB＝qUAB＝Eqd

9.電勢能：EA＝qφA

10.電勢能的變化ΔEAB＝EB-EA

11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB12.電容C＝Q/U(定義式,計(jì)算式)13.平行板電容器的電容C＝εS/4πkd

14.帶電粒子在電場中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/215.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)類平拋運(yùn)動垂直電場方向:勻速直線運(yùn)動L＝Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E＝U/d平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m

十一、恒定電流

1.電流強(qiáng)度：I＝q/t2.歐姆定律：I＝U/R

3.電阻、電阻定律：R＝ρL/S

4.閉合電路歐姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U內(nèi)+U外5.電功與電功率：W＝UIt，P＝UI

6.焦耳定律：Q＝I2Rt

7.純電阻電路中:由于I＝U/R,W＝Q，因三此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R

8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率：P總＝IE，P出＝IU，η＝P出/P總｛I:電路總電流(A)，E:電源電動勢(V)，U:路端電壓(V)，η：電源效率｝

9.電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關(guān)系(串同并反)R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+電流關(guān)系I總＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3+電壓關(guān)系U總＝U1+U2+U3+U總＝U1＝U2＝U3功率分配P總＝P1+P2+P3+P總＝P1+P2+P3+10.歐姆表測電阻(1)電路組成(2)測量原理

兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)

接入被測電阻Rx后通過電表的電流為Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

由于Ix與Rx對應(yīng)，因此可指示被測電阻大小

(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù)｛注意擋位(倍率)｝、撥off擋。(4)注意:測量電阻時(shí)，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。

11.伏安法測電阻

電流表內(nèi)接法：電壓表示數(shù)：U＝UR+UA電流表外接法：電流表示數(shù)：I＝IR+IVRx的測量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+Rx>R真Rx的測量值＝U/I＝UR/(IR+IV)＝RVRx/(RV+R)>RA[或Rx>(RARV)1/2]選用電路條件Rx

2.磁通量Φ＝BS{Φ:磁通量(Wb),B:勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對面積(m2)}

3.感應(yīng)電動勢的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定｛電源內(nèi)部的電流方向：由負(fù)極流向正極｝*4.自感電動勢E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時(shí)要大)，ΔI:變化電流，t:所用時(shí)間，ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)｝

十四、交變電流（正弦式交變電流）

1.電壓瞬時(shí)值e＝Emsinωt電流瞬時(shí)值i＝Imsinωt；(ω＝2πf)2.電動勢峰值Em＝nBSω＝2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im＝Em/R總3.正(余)弦式交變電流有效值：E＝Em/(2)1/2；U＝Um/(2)1/2；I＝Im/(2)1/24.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系U1/U2＝n1/n2；I1/I2＝n2/n2；P入＝P出

5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損＝(P/U)2R；（P損:輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻）〔見第二冊P198〕；6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率(rad/s)；t:時(shí)間(s)；n:線圈匝數(shù)；B:磁感強(qiáng)度(T)；S:線圈的面積(m2)；U輸出)電壓(V)；I:電流強(qiáng)度(A)；P:功率(W)。

十五、電磁振蕩和電磁波

1.LC振蕩電路T＝2π(LC)1/2；f＝1/T｛f:頻率(Hz)，T:周期(s)，L:電感量(H)，C:電容量(F)｝2.電磁波在真空中傳播的速度c＝3.00×108m/s，λ＝c/f｛λ:電磁波的波長(m)，f:電磁波頻率｝

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