❶ 高二物理 庫侖定律
f1=kq1*q2/r^2=+2*10^-6C*+2*10^-6C*9*10^9/50cm^2=9*10^-3n
f2=9*10^-3n
f合=根號3乘絕對值f1或者f2
❷ 高二物理公式大全詳細介紹
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-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt Vo)/2 4.末速度Vt=Vo at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2 Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a0;反向則a0}
8.實驗用推論s=aT2 {s為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s210m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 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=[Vo2 (gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角:tg=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2 y2)1/2,
位移方向與水平夾角:tg=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2r/T 2.角速度=/t=2/T=2f
3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=r
7.角速度與轉速的關系=2n(此處頻率與轉速意義相同)
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=42/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.6710-11N?m2/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:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;=(GM/r3)1/2;T=2(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
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.地球同步衛星GMm/(r地 h)2=m42(r地 h)/T2{h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(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量密度等;
(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s210m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(m)}
3.滑動摩擦力F=FN {與物體相對運動方向相反,:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0f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=6.6710-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0109N?m2/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=BILsin (為B與L的夾角,當LB時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsin (為B與V的夾角,當VB時:f=qVB,V//B時: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 (F1F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12 F22 2F1F2cos)1/2(餘弦定理) F1F2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=Fcos,Fy=Fsin(為合力與x軸之間的夾角tg=Fy/Fx)
四、動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F{負號表示方向相反,F、F各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FNG,失重:FN
6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角100;lr}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用
6.波速v=s/t=f=/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.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)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(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
註:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(2)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(3)干涉與衍射是波特有的;
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=p或Ft=mvtmvo {p:動量變化p=mvtmvo,是矢量式}
5.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p也可以是m1v1 m2v2=m1v1 m2v2
6.彈性碰撞:p=0;Ek=0 {即系統的動量和動能均守恆}
7.非彈性碰撞p=0;0EKEKm {EK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞p=0;EK=EKm {碰後連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發生彈性正碰:
v1=(m1-m2)v1/(m1 m2) v2=2m1v1/(m1 m2)
10.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
1.功:W=Fscos(定義式){W:功(J),F:恆力(N),s:位移(m),:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質量,g=9.8m/s210m/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=a-b}
4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、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:電流強度(A),R:電阻值(),t:通電時間(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:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(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=qA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),A:A點的電勢(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=EK
{W合:外力對物體做的總功,EK:動能變化EK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恆定律:E=0或EK1 EP1=EK2 EP2也可以是mv12/2 mgh1=mv22/2 mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-EP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;
(2)O090O 做正功;90O180O做負功;=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6106J,1eV=1.6010-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數和形變數有關。
八、分子動理論、能量守恆定律
1.阿伏加德羅常數NA=6.021023/mol;分子直徑數量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)rr0,f引f斥,F分子力表現為引力
(4)r10r0,f引=f斥0,F分子力0,E分子勢能0
5.熱力學第一定律W Q=U{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),U:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W0;溫度升高,內能增大U0;吸收熱量,Q0
(6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零
勻變速直線運動公式
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a0;反向則a0}
8.實驗用推論s=aT2 {s為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):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。
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
自由落體運動物理公式
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(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律;
(2)a=g=9.8m/s210m/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)。
豎直上拋運動公式
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s210m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(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;
❸ 高二物理動量守恆定律
答案是哪個?
我覺得選A。
讀題後,可初步判定木板和物塊首先應作減速運動,由於題干中說水平面光滑,所以可以應用動量定理,以木板和物塊為系統,容易得出系統初動量為8kg.m/s (與木板同向)。當木板速度為2.4m/s(易得出是與木板同向)時,通過動量守恆式,可得出物塊速度應該與木板相同,同時可計算出當二者共速時,速度應該是2m/s(與木板同向),所以此時木板應該在做減速運動,而物塊在加速運動。
不知道解對了沒有..
❹ 物理著名的17個定理分別是什麼
初中物理有牛頓第一定律、光的反射定律、光的折射定律、能量守恆定律、電流定律、歐姆定律等定律,具體分析如下:
牛頓第一定律也稱為慣性定律其內容是:一切物體在不受外力作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態;光的反射定律:一面二側三等大。入射光線和法線間的夾角是入射角。反射光線和法線間夾角是反射角;光的折射定律:一面二側三隨大四空大;
能量守恆定律:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為其它形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而能的總量保持不變;電流定律:電量Q、電壓U、電阻R;歐姆定律的公式:I=U/R,U=IR,R=U/I;
所以可以看出,初中物理有牛頓第一定律、光的反射定律、光的折射定律、能量守恆定律、電流定律、歐姆定律等定律。
從對稱原理推導出的物理定律
許多基本物理定律是時間,空間或自然其它性質各種對稱性數學的結果。特別是牛頓的一些守恆定律與一些對稱性有關;例如:能量守恆是時間移動對稱性的結果(時間的任一瞬間都是相同的),而動量守恆是空間(空間無特殊點)對稱性(均勻性)的結果。
各種基本類型的所有粒子(如,電子,或光子)的不可區別性導致狄拉克(Dirac)和玻色量子統計,它導致費米子的泡利不相容原理。時間和空間之間坐標軸轉動對稱性(把某一當虛軸,另一就是實軸),導致了洛倫茲變換。進而得出特殊相對論。慣性質量和引力質量間的對稱性得出廣義相對論。
以上內容參考:網路-物理定律
❺ 高二物理公式
第一章
靜電場
公式集
1、最小的電荷量
叫「元電荷」
e=1.6*10-19C
一個電子所帶的電荷量為1e
2、庫侖定律
F
=
kQq
/r2
k:靜電力常量
Q:源電荷
q:試探電荷
3、電場強度(矢量)
E
=
F
/q
=
kQ
/r2
E的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同
4、電場線
1)、電場線上每點的切線方向
表示該點場強的方向。
2)、電場線不相交。
3)、電場線的疏密
或等勢面的間距小和大
都表示場強的弱和強。
4)、勻強電場的電場線是間隔相等的平行線。
5)、電場線指向電勢降低的方向,即由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
5、靜電力做的功
等於電勢能的減少量
WAB
=
EPA
-
EPB
=
q
E
dAB
=
q
UAB
dAB:AB兩點沿電場方向的距離
電荷在某點的電勢能,等於靜電力把它從該點移動到零勢能位置時所做的功。
6、電勢(標量)
φ=
EP
/q
電荷在電場中某一點的電勢能
與它的電荷量的比值,叫做這一點的電勢。
電勢的大小與場強的大小沒有必然的聯系。
7、等勢面
1)、等勢面一定與電場線垂直,即與場強方向垂直。
2)、同一等勢面上移動電荷時,靜電力不做功。
3)、等勢面不相交。
4)、同一等勢面,場強不一定相同。
8、電壓(電勢差)
UAB
=
φA
-
φB
9、等勢體
表面為同一等勢面,所有內部場強處處為0,所有內部沒有電荷。
拓展:內外表面為兩個不同的等勢面,環內場強為0,而中間有場強。
10、電勢差與場強的關系
UAB
=
E
d⊥
E:勻強電場
d⊥:AB兩點沿場強方向的距離
即勻強電場中兩點間的電勢差
等於電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。
E
=
UAB
/d⊥
即電場強度在數值上等於沿電場方向每單位距離上降低的電勢。
11、電容
C
=
Q
/U
Q:單一極板
帶電量的絕對值
電容在數值上等於使兩極板間的電勢差為(每)1V時,電容器需要帶的電荷量
C
=εr
S
/(4πk
d
)
εr:電介質的相對介電常數
k:靜電力常量
12、U
=
4πk
d
Q/(εr
S)
E
=
4πk
Q/(εr
S)
13、帶電粒子的加速
動能定理
mV2
/2
=
q
UAB(靜電力做功)
14、帶電粒子的偏轉
加速度
a
=
F
/m
=
qE
/m
=
qU
/(md)
偏移距離
y
=
a
t2
/2
運動時間
t
=
l
/V0
偏轉角
tanθ=
V⊥
/
V0
V⊥=
a
t
❻ 高二物理所有公式匯總
學習需要講究方法和技巧,更要學會對知識點進行歸納整理。下面是我為大家整理的高二物理公式,請認真復習!
一、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv{p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
2.沖量:I=Ft{I:沖量(N?s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
3.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
4.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.彈性碰撞:Δp=0;ΔEK=0{即系統的動量和動能均守恆}
6.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
7.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰後連在一起成一整體}
8.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發生彈性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)
9.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
10.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對{vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
註:(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;
(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數運算;
(3)系統動量守恆的條件:合外力為零或系統不受外力,則系統動量守恆(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
(4)碰撞過程(時間極短,發生碰撞的物體構成的系統)視為動量守恆,原子核衰變時動量守恆;
(5)爆炸過程視為動量守恆,這時化學能轉化為動能,動能增加;
(6)其它相關內容:反沖運動、火箭、航天技術的發展和宇宙航行。
二、分子動理論、能量守恆定律
1.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023/mol;分子直徑數量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s{V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m2)}
3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表現為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學第一定律:W+Q=ΔU
{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),W>0:外界對物體做正功(J),Q>0:物體吸收熱量(J),ΔU>0:內能增加(J),涉及到第一類永動機不可造出}
6.熱力學第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出}
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0;
(6)物體的內能是指物體內所有分子的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
(8)其它相關內容:能的轉化和定恆定律/能源的開發與利用、環保/物體的內能、分子的動能、分子勢能。
三、氣體的性質
1.氣體的狀態參量:
溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規則運動的劇烈程度的標志,
熱力學溫度與攝氏溫度關系:T=t+273K{T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據的空間的體積,單位換算:1m3=103L=106mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,
標准大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
*3.理想氣體的狀態方程:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恆量,T為熱力學溫度(K)}
注:(1)理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質的量有關;
(2)公式3成立條件均為一定質量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學溫度(K)。
四、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中)
{F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式)
{E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d{UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE{F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd
{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA{EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平拋垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
運動平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012pF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽/示波管、示波器及其應用/等勢面。
五、恆定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此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/並聯串聯電路(P、U與R成正比)並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系R串=R1+R2+R3+1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系I總=I1=I2=I3I並=I1+I2+I3+
電壓關系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
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、短接歐姆調零、測量讀數
{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,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零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:電流表外接法:
電壓表示數:U=UR+UA電流表示數:I=IR+IV
Rx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)<R真
選用電路條件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]選用電路條件Rx<<RV[或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
注:(1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
❼ 物理著名的17個定理是什麼
物理著名的17個定理是:
初中物理有牛頓第一定律、光的反射定律、光的折射定律、能量守恆定律、電流定律、歐姆定律等定律,具體分析如下:
牛頓第一定律也稱為慣性定律其內容是:一切物體在不受外力作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態;光的反射定律:一面二側三等大。入射光線和法線間的夾角是入射角。反射光線和法線間夾角是反射角;光的折射定律:一面二側三隨大四空大;
能量守恆定律:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為其它形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而能的總量保持不變;電流定律:電量Q、電壓U、電阻R;歐姆定律的公式:I=U/R,U=IR,R=U/I;
所以可以看出,初中物理有牛頓第一定律、光的反射定律、光的折射定律、能量守恆定律、電流定律、歐姆定律等定律。
從對稱原理推導出的物理定律
許多基本物理定律是時間,空間或自然其它性質各種對稱性數學的結果。特別是牛頓的一些守恆定律與一些對稱性有關;例如:能量守恆是時間移動對稱性的結果(時間的任一瞬間都是相同的),而動量守恆是空間(空間無特殊點)對稱性(均勻性)的結果。
各種基本類型的所有粒子(如,電子,或光子)的不可區別性導致狄拉克(Dirac)和玻色量子統計,它導致費米子的泡利不相容原理。時間和空間之間坐標軸轉動對稱性(把某一當虛軸,另一就是實軸),導致了洛倫茲變換。進而得出特殊相對論。慣性質量和引力質量間的對稱性得出廣義相對論。
❽ 必須了解的物理10大科學定律及理論
科學定律常常可以被精簡成數學表達式,比如偉大的E=mc2。這類公式是基於大量實驗數據上的一種特定表述,並且一般只有在某些特定條件存在時才能成立。下面我帶來的這篇 文章 就讓我們可以像看「 十萬個為什麼 」一樣,輕松踏上一條通往基礎科學的最佳捷徑。
10條內容將採取便於理解,也符合發展規律的倒述形式,從宇宙大爆炸這階段開始,理解行星、描述引力,再到生命進化起步,最後一頭鑽進量子物理學,去會一會那世上最讓人頭暈的玩意。
10、眾理論的敲磚石:大爆炸理論
標准釋義:大爆炸是描述宇宙誕生初始條件及其後續演化的宇宙學模型,其得到了當今科學研究和觀測最廣泛且最精確的支持。目前一般所指的大爆炸觀點為:宇宙是在過去有限的時間之前,由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的(根據2010年所得到的最佳觀測結果,這些初始狀態大約存在於133億年至139億年前),並經過不斷的膨脹到達今天的狀態。
當有誰想要試著觸碰一下深奧的科學理論,那麼,從宇宙下手就對了,而解釋宇宙如何發展至今的大爆炸理論就是最好選擇。這條理論的基礎架構在埃德溫·哈勃、喬治斯·勒梅特、阿爾伯特·愛因斯坦以及許多其他人士的研究之上,該理論說白了,就是假設宇宙開始於幾乎140億年前的一次重量級的爆炸。當時的宇宙局限於一個奇點,包含了宇宙中的所有物質,宇宙原始的運動:保持向外擴張,在今天仍在進行著。
大爆炸理論能得到如此廣泛的支持,離不開阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜的功勞。他們架設的一台喇叭形狀的天線,接收到了一種怎麼都消除不掉的雜訊信號,那就是宇宙的電磁輻射,即宇宙微波背景輻射。正是最初的大爆炸使得現在整個宇宙都充滿了這種可以檢測到的微弱輻射,對應溫度大約為3K。
9、推算出宇宙年齡:哈勃定律
標准釋義:來自遙遠星系光線的紅移與它們的距離成正比。該定律由哈勃和米爾頓·修默生在將近十年的觀測之後,於1929年首先公式化,Vf=Hc×D(遠離速率=哈勃常數×相對地球的距離),其在今天經常被援引作為支持大爆炸的一個重要證據,並成為宇宙膨脹理論的基礎。
這里涉及一個前文提到的人,埃德溫·哈勃。此人對宇宙學的貢獻值得讓人來回溯下他的 事跡 :在20世紀20年代呼嘯掠過、大蕭條蹣跚而至的歲月里,哈勃卻演繹了突破性的天文研究。他不僅證明,除了銀河系外還有其他星系的存在,還發現了那些星系正以遠離銀河系的方向運動,而他公式中的遠離速率就是星系後退的速度。哈勃常數指的是宇宙膨脹速率的參數,而相對地球的距離主體也是這些星系。但據說,被尊為星系天文學創始人的哈勃本人卻非常不喜歡「星系」一詞,堅稱其為「河外星雲」。
隨著時間流逝,斗轉星移,哈勃常數值也發生著變化,但這並沒很大關系。重要的是,正是該定律幫助量化了宇宙各星系的運動,推算遙遠星系的距離。而「宇宙是由許多星系組成」的概念的提出,以及發現這些星系的運動可以追溯至大爆炸,它們都使哈勃定律就像同樣以此人命名的天文望遠鏡般著名。
8、改變整個天文學:開普勒三定律
標准釋義:即行星運動定律,由開普勒發現的行星移動所遵守的三條簡單定律。
第一定律:每一個行星都沿各自的橢圓軌道環繞太陽運行,而太陽則處在橢圓的一個焦點中;
第二定律:在相等時間內,太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的;
第三定律:各個行星繞太陽公轉周期的平方和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。
圍繞著行星的運行軌道,尤其是它們是否以太陽為中心,科學家與宗教領袖以及自己的同行進行了長達數個世紀的爭斗。16世紀時,哥白尼提出了在當時引發巨大爭議的日心說理論,認為行星是以太陽而不是地球為中心進行運行的。此後第谷·布拉赫等人也相繼有所論述。但真正為行星運動學建立明確科學基礎的,是約翰內斯·開普勒。
開普勒於17世紀早期提出的行星運動三大定律,描述了行星是如何圍繞太陽運動的。第一定律,又被稱為橢圓定律;第二定律,又被稱面積定律,換句話解釋該定律,就是說如果你連續30天跟蹤測算地球與太陽之間連線隨地球運動所形成面積,就會發現不管地球在軌道的哪個位置,也不管何時開始測算,結果都是一樣的。至於第三定律,也稱調和定律,它使得我們能夠建立起一個行星軌道周期與距太陽遠近之間的明確關系。比如金星這樣非常靠近太陽的行星,就有著比海王星短得多的軌道運行周期。正是這三條定律,徹底摧毀了托勒密復雜的宇宙體系。
7、大部分理論的基石:萬有引力定律
標准釋義:牛頓的普適萬有引力定律表示為,任意兩個質點通過連心線方向上的力相互吸引。該引力的大小與它們的質量乘積成正比,與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學本質或物理狀態以及中介物質無關。該理論能夠由一個已經寫進今天高中物理課本的公式進行表述:F=G×[(m1m2)/r2]
盡管今天人們將其看作是理所當然的事情,但當艾薩克·牛頓在300多年前提出萬有引力學說的時候,無疑是當時最具有革命性的重大事件。牛頓提出的理論可以簡單表述為:任何兩個物體,不管各自質量如何,相互之間都會發生作用力,而質量越大的東西產生的引力越大。公式中,F指兩個物體之間的萬有引力,用「牛頓」作為計量單位;m1和m2分別代表兩個物體的質量;r為兩者之間的距離;G是引力常數。
這是多種實踐條件下都相當精確的定律,但物理學發展至今,人們已經知道牛頓對重力描述的不完美性。然而,該定律仍不失為迄今所有科學中最實用的概念之一,它簡單、易學、且涵蓋面很廣,以至於在廣義相對論初問世的一段時間內都甚少有人問津。更有意義的是,萬有引力定律讓渺小的人類獲得了計算龐大星球之間引力的能力,並且在發射軌道衛星與測繪探月航線等方面尤其有用。
6、物理科學有了基本定理:牛頓運動定律
標准釋義:牛頓第一定律為慣性定律;牛頓第二定律建立起物體質量與加速度之間的聯系;牛頓第三定律為作用力與反作用力定律。
還是牛頓。每當我們談論起這位人類歷史上最傑出的科學家之一,總不由得從他最著名的力學三大定律開始。因為這些簡潔而優雅的定律,奠定了現代物理學的基礎。
簡單理解三大定律的意義,其第一條就讓我們知道,滾動的皮球之所以能夠在地板上運動,必定是受到外力的推動。這外力可能是與地板之間的摩擦,也許是小孩子踢出的一腳。第二定律以F=ma這個公式表述,同時也意味著一個具有方向性的矢量。那個皮球滾過地板時,因為加速度的原因,獲得了一個指向滾動方向的矢量。通過它便能夠計算出皮球所受到的作用力。第三定律相當簡潔,也最為人們所熟知,其意思無外乎,用手指隨便戳戳哪個物體的表面,它們都將用同等的力量進行回應。
5、熱力學基礎基本完備:熱力學三定律
標准釋義:熱力學第一定律,熱可以轉變為功,功也可以轉變為熱,也就是能量守恆和轉換定律;第二定律有幾種表述方式,其中之一是不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化;第三定律,在熱力學溫度零度(即T=0開)時,一切完美晶體的熵值等於零。
英國物理學家和小說家查爾斯·珀西·斯諾曾經有一段非常著名的論述:「不懂得熱力學第二定律的科學家,就像一個從沒讀過莎士比亞的科學家一樣。」斯諾的言語意在批評科學與人文之間「兩種 文化 」的隔絕與分裂,但卻無意中在文人圈裡「捧紅」了熱力學第二定律。其實,斯諾的論述確實強調並呼籲人文學者都應該去了解一下它的重要性。
熱力學是研究系統中能量運動的科學。這里的系統既可以是一台發動機,也可以是熾熱的地核。斯諾運用自己的聰明才智將其精簡成為以下若干條基本規則:你贏不了、你無法實現收支平衡、你無法退出遊戲。
該如何理解這些說法呢?首先來看所謂的「你贏不了」。斯諾的意思是指既然物質與能量是守恆關系,在能量轉換過程中,我們無法實現一種能量形式到另一種的對等轉換,而不損失一部分能量。就像如果要發動機做功,就必須提供熱能一樣。即便是在一個完美極致的封閉空間中,部分熱量依然將不可避免地散逸到外部世界中去。
而這就引發了第二定律「你實現不了收支平衡」。鑒於熵的無限增加,我們無法返回或保持相同的能量狀態。因為熵總是從濃度高的地方向濃度低的區域流動。而有熵的存在,也是永動機不可能出現的原因。
最後是第三定律「無法退出的游戲」。這里要涉及到絕對零度,即理論上可能達到的最低溫度,一般指零開爾文(零下273.15攝氏度或零下459.67華氏度)。第三定律的表述為,當系統達到絕對零度時,分子將停止一切運動,即沒動能,熵也能達到理論上的最低值。但現實世界中,即使在宇宙的深處,達到絕對零度也是不可能的。你只能無限地接近所謂的終點。
4、公元前200年的大智慧:阿基米德定律
標准釋義:物理學中的阿基米德定律,即阿基米德浮力原理,是指浸在靜止流體中的物體受到流體作用的合力大小等於物體排開的流體的重力,這個合力稱為浮力。數學表達式為:F浮=G排
關於阿基米德是如何發現浮力原理這一物理學重大突破的,有個 傳說 :阿基米德某次洗澡的時候,看到浴缸里的水會隨著自己身體的浸入而上升,便受到啟發開始思考。而當他最終確定發現了浮力理論之後,這位古希臘最偉大的哲人一邊興奮地大喊「找到了!找到了!」,一邊裸露著身體狂奔在錫拉丘茲城的大街小巷。
古希臘學者阿基米德的古老發現已經被廣泛應用在人類社會生產的各個領域。根據浮力原理,施加在一個部分或整體淹沒於液體中的物體的作用力,等於該物體液內體積所排出的液體重量。這對於計算物體的密度,進而進行潛艇和遠洋輪船的設計建造,具有關鍵性意義。
3、我們自身的探討:進化與自然選擇
標准釋義:進化,即演化,在生物學中是指種群里的遺傳性狀在世代之間的變化。自然選擇,也稱為天擇,指生物的遺傳特徵在生存競爭中,具有了某優勢或某劣勢,進而在生存能力上產生差異,並導致繁殖能力的差異,使得這些特徵被保存或是淘汰。
既然我們已經建立起關於宇宙何以從無到有,以及物理學在日常生活中是如何發揮作用的若干基礎概念體系,下一步便可以開始關注我們人類自己的形式問題,即我們是如何成為今天這番模樣的。
我們知道,基因是會復制給下一代的,但基因突變會讓其情況出現變化,這種變化了的新情況,可能隨著物種遷徙等在種群中傳遞。
那麼按照當今大多數科學家的觀點,所有地球生物曾經擁有一個共同的祖先。後來隨著時間的發展,部分開始進化成為特徵鮮明的特定物種。久而久之,生物多樣性便逐漸在所有有機生物中增加與擴展開來。
從最基本的意義上說,基因突變等變異機制在生物進化的過程中一直發生著。而每一階段的這些細節變化都會通過世代的遺傳而得以保留。相應的,生物種群也因此發展出了不同的特徵,並且這些特徵往往能夠幫助生物更好地繁衍生存下來。比如棕色皮膚的青蛙,顯然比 其它 顏色的同類更適宜以偽裝的方式在泥濘的沼澤地區生存。這便是所謂的自然選擇。
當然,對於進化與自然選擇理論,我們還可以將其應用到更廣泛的生物范圍。但是達爾文在19世紀提出的「地球生命豐富的多樣性,來源於進化中的自然選擇」,無疑依舊是最基礎和最具開創性的。
2、永遠轉變了理解宇宙的方式:廣義相對論
標准釋義:引力在此被描述為時空的一種幾何屬性(曲率),而這種時空曲率與處於時空中的物質與輻射的能量,動量張量直接相聯系,其聯系方式即是愛因斯坦的引力場方程(一個二階非線性偏微分方程組)。
對於任何一個不曾學習或研究它的人來說,廣義相對論的標准釋義看了和沒看一個樣。因為它在解釋該詞條時,至少又用了4組不被人理解的詞彙。
它的和外延涉及甚廣,似乎非論文形式不能描述。在此,我們且看看被稱為現代引力理論研究的最高水平的廣義相對論在論什麼。作為比牛頓萬有引力更具有一般性的理論,質量還是一個決定引力的重要屬性,但是不再是引力的唯一來源。
在愛因斯坦這里,引力已不再是牛頓所描述的一種力,甚至可以說,已沒有了原來引力的概念。因為愛因斯坦把它看成物體周圍的時空彎曲,以前所說的「物體受引力作用所作的運動」,被歸結為物體在一個彎曲時空中,沿短程線的自由運動。
如果讓「彎曲時空」的概念更明朗化些,可以想像環繞地球飛行的太空梭里的宇航員,對他們而言,他們是按直線方式在太空中飛行,但實際上太空梭周圍的時空,已經被地球的引力所彎曲,這使太空梭成為又能向前飛行,又能圍繞地球轉的物體。
按美國相對論研究的首席專家約翰·惠勒解釋,這種所謂時空的幾何屬性可以這樣概述:時空告訴物質如何運動,物質告訴時空如何彎曲。因而,其可以展現出宇宙星光受大天體影響的彎曲方式,並且為研究黑洞奠定了理論基礎。
1、上帝擲骰子嗎?:海森堡測不準原理
標准釋義:德國物理學家海森堡於1927年提出,表明量子力學中的不確定性,指在一個量子力學系統中,一個粒子的位置和它的動量(粒子的質量乘以速度)不可被同時確定。
「測量!在經典理論中,這不是一個被考慮的問題。」《量子物理史話》如是說。
那是因為在經典物理學里,你、我,或作為觀測者的任何一人,對這個等待被測量的客觀物體是沒有影響,或影響甚微以致可忽略不計的。那時就算我們弄不懂個中道理,也不妨礙原理待在那,等著我們慢慢參詳。
但現在就要踏入量子世界的魔潭了,此處我們作為觀測者會給實驗現象帶來一定的擾動,因此如果測一個電子的動量,所得值只是相對你這個觀測者而言的。微觀世界中,要以「概率」來論,所謂上帝擲骰子。
當年的華納·海森堡就在此中有了突破性的發現,人們無法同時得到粒子的兩種變數精確信息,哪怕再精密的儀器都不行。具體講,你或者可以准確地知道電子的位置,但無法同時知道其動量,或者反之,得此失彼。而類似的不確定性也存在於能量和時間、角動量和角度等許多物理量之間。
或許你沒明白這件事的詭異性,就像之前提到的,量子世界裡的量既然是相對性,那隻要它存在,就應該可以被測量出來。既然無論如何不能測量到,那它就不復存在。因此,在你沒確定測量這個物理量的手段時,談論它毫無意義。一個電子的動量,只有當你測量時,也才有意義。
這更像是一個哲學話題了。而「海森堡測不準原理」與其說是實驗中發現的,倒不如說是海森堡和他老師玻爾等人討論出來的。到了玻爾發現電子同時具有粒子和波的雙重性質(量子物理的柱石,波粒二象性),當我們測量電子的位置時,我們將其當作粒子,波長不定;而當我們要測量動量時,我們將其當作波,知道波長的量值卻失去它的位置。
即便你現在無比混亂,這依然沒什麼大不了的。玻爾的 名言 就是:「如果誰不為量子論而困惑,那他一定沒有理解量子論。」類似的話費曼也說過。所以我們沒啥好郁悶的,愛因斯坦和我們一個狀況。
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物理公式是物理知識的重要組成部分,在物理學習與復習當中具有十分重要的作用,下面是我給大家帶來的高二物理公式大全,希望對你有幫助。
一、質點的運動(1)------直線運動
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-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.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<0}
8.實驗用推論Δs=aT2{Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):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。
註:(1)平均速度是矢量;(2)物體速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關內容:質點.位移和路程.參考系.時間與時刻;速度與速率.瞬時速度。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算)4.推論Vt2=2gh
注:(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=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g(從拋出落回原位置的時間)
注:(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、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot4.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=[Vo2+(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
註:(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線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/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f6.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):(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。
註:(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,其向心力等於合力,並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(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/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:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、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}
注:(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量密度等;
(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
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,作用點在重心,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(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,FN: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=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/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)
注:(1)勁度系數k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數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略大於μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向);
(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(餘弦定理)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,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
註:(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,化簡為代數運算。
四、動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣{正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子
注:平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線狀態,或者是勻速轉動。
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx{F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示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:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用
5.機械波、橫波、縱波
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
(8)其它相關內容:能的轉化和定恆定律能源的開發與利用.環保物體的內能.分子的動能.分子勢能。
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv{p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft{I:沖量(N?s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt?mvo{Δp:動量變化Δp=mvt?mvo,是矢量式}
5.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系統的動量和動能均守恆}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
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❿ 高二物理,庫侖定律,急!!!
這個問題簡單的。
a對C引力大小與b對c引力大小是相等的,
都是 F=K*q^2 / r ^2=K*q^2 / {(L / 2)^2+[(L*根號3)/2 ]^2}=Kq^2 / L^2
這兩個力的合力就是c點電荷做勻速圓周運動的向心力,
F向=2*F*cos角aco=2*(Kq^2 / L^2)*[(L*根號3)/2 ] / L (從上面結果知ac距離等於L)
即 F向=(根號3)*(Kq^2 / L^2)
由向心力公式得 F向=(根號3)*(Kq^2 / L^2)=m*V ^2 / [(L*根號3)/2 ]
得所求速度大小是 V=q *根號[3K / (2mL)]
註:兩個大小相等的引力,合成時就是指向圓心的力,明白吧。