全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽公式

全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽公式全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽 力學(xué) 公式一、運(yùn)動(dòng)學(xué)1. 橢圓的曲率半徑2. 牽連加速度3. 等距螺旋線運(yùn)動(dòng)的加速度二、牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.科里奧利力3、 動(dòng)量1. 密舍爾斯基方程（變質(zhì)量物體的動(dòng)力學(xué)方程）（其中v為主體的速度，u為即將成為主體的一部分的物體的速度）4、 能量1. 重力勢(shì)能（一定有負(fù)號(hào)，而在電勢(shì)能中，如果為同種電荷之間的相互作用的電勢(shì)能，則應(yīng)該為正號(hào)，但在萬(wàn)有引力的勢(shì)能中不存在這個(gè)問(wèn)題，一定是負(fù)號(hào)?。?. 柯尼希定理（Ek為其在質(zhì)心系中的動(dòng)能）3. 約化質(zhì)量4. 資用能（即可以用于碰撞產(chǎn)生其他能量的動(dòng)能（質(zhì)心的動(dòng)能不能損失（由動(dòng)量守恒決定）資用能常用于閾能的計(jì)算（u為兩個(gè)物體的相對(duì)速度）5. 完全彈性碰撞與恢復(fù)系數(shù)（1） 公式（2） 恢復(fù)系數(shù)來(lái)表示完全彈性碰撞（用這個(gè)方程解比用機(jī)械能守恒簡(jiǎn)單得多）5、 角動(dòng)量1.定義2.角動(dòng)量定理（I為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）3. 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4. 常見(jiàn)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（1） 勻質(zhì)球體（2） 勻質(zhì)圓盤(pán)（圓柱）（3） 勻質(zhì)細(xì)棒繞端點(diǎn)（4） 勻質(zhì)細(xì)棒繞中點(diǎn)（5） 勻質(zhì)球殼（6） 薄板關(guān)于中心垂直軸5. 平行軸定理（Ic為相對(duì)質(zhì)心且與需要求的軸平行的軸）6. 垂直軸定理（1）（2） 推論：一個(gè)平面分布的質(zhì)點(diǎn)組，取z軸垂直于此平面，x，y軸取在平面內(nèi)，則三根軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間有關(guān)系（由此可以推出長(zhǎng)方形薄板關(guān)于中心垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)7. 天體運(yùn)動(dòng)的能量（a為橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，當(dāng)然，拋物線軌道的能量為0，雙曲線軌道的能量大于0）8. 開(kāi)普勒第三定律：6、 靜力學(xué)1. 利用矢量的叉乘來(lái)解決空間受力平衡問(wèn)題例如x方向上的力矩：選一點(diǎn)為軸的話(huà)，可以直接列三個(gè)力矩平衡的方程來(lái)解決問(wèn)題7、 振動(dòng)與波動(dòng)1. 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判定方法（1）（2）（3）2. 簡(jiǎn)諧振動(dòng)中的量的關(guān)系 3. 駐波（x為相鄰的波節(jié)或波腹間的距離，即駐波的圖形中一個(gè)最小重復(fù)單位的長(zhǎng)度）4. 多普勒效應(yīng)（1） 宏觀物體的多普勒效應(yīng)觀察者運(yùn)動(dòng)，波源不動(dòng)觀察者不動(dòng)，波源運(yùn)動(dòng)觀察者與波源都運(yùn)動(dòng)（2） 光的多普勒效應(yīng)注：多普勒效應(yīng)中的速度的正負(fù)單獨(dú)判斷后帶入公式中，其實(shí)只用記住觀察者的運(yùn)動(dòng)影響在分子上，而波源運(yùn)動(dòng)的影響在分母下。5. 有效勢(shì)能及其應(yīng)用（為傳統(tǒng)意義的勢(shì)能，如引力勢(shì)能、靜電勢(shì)能、彈性勢(shì)能，是慣性離心力的勢(shì)能）振動(dòng)的角頻率滿(mǎn)足：（物體在附近振動(dòng)，但應(yīng)該滿(mǎn)足，否則軌道不穩(wěn)定）任意物體在附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的條件為：其中求簡(jiǎn)諧振動(dòng)的角頻率的辦法為：（即）全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽 電學(xué) 公式一、靜電場(chǎng)：1 高斯定理：2 安培環(huán)路定理：3 均勻帶電球殼表面的電場(chǎng)強(qiáng)度：（在計(jì)算相互作用的時(shí)候應(yīng)該用這個(gè)公式）4 無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度：5 無(wú)限大帶電平板產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：6 電偶極矩產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) 沿著兩點(diǎn)連線方向：垂直方向： 其中p為電偶極矩=ql7 實(shí)心球內(nèi)部電勢(shì)：8 實(shí)心球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)：9 同心球形電容器：即電解質(zhì)會(huì)使電場(chǎng)強(qiáng)度變小但讓電容變大10 靜電場(chǎng)的能量：11 電場(chǎng)的極化：對(duì)于平行板電容器有：（不論是否有介質(zhì)，用這個(gè)公式計(jì)算出的是自由電荷的密度，而極化電荷密度在平行板電容器中總是滿(mǎn)足：，如果有多個(gè)介質(zhì)在板中串聯(lián)或并聯(lián)，將它們分開(kāi)為許多個(gè)電容，然后將電荷密度進(jìn)行疊加就可以得到最終的自由電荷的密度及極化電荷的密度。）12 電像法：無(wú)限大的接地平板的電像法略接地的球體：可以看做將距離和電荷量都乘上一個(gè)比例系數(shù)只不過(guò)電荷的性質(zhì)相反！二、穩(wěn)恒電流1. 法拉第電解定律：2. 電阻定律：（t為攝氏溫度）3. -Y變換： 即-Y為下求和，Y-為上求和電容的-Y變換與電阻的恰好相反，-Y為上求和，Y-為下求和4. 電流密度的定義：5. 歐姆定律的另一表達(dá)形式：6. 焦耳定律的微分形式：7. 微觀電流8. 電阻率對(duì)電子產(chǎn)生的加速度：9. 晶體三極管的電流分布：三、磁場(chǎng)與電磁感應(yīng)1. 洛倫茲力2. 畢奧-薩伐爾定律：3. 無(wú)限長(zhǎng)直流導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)：4. 無(wú)限長(zhǎng)密繞螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)：5. 安培環(huán)路定理：（可用此輕易推出無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)）6. 高斯定理：7. 復(fù)阻抗：8. 安培力產(chǎn)生的力偶矩：當(dāng)然力偶矩的大小與所旋轉(zhuǎn)軸無(wú)關(guān)，甚至所選轉(zhuǎn)軸可以不在線圈平面內(nèi)，只要滿(mǎn)足轉(zhuǎn)軸與力偶矩的方向平行即可（即與力的方向垂直）即9. 磁矩產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度：10. 自感： 磁場(chǎng)能量：11. 變壓器中阻抗變換：全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽 光學(xué) 公式一、幾何光學(xué)1.平面鏡反射：2.平面折射（視深公式）3.球面反射4.球面折射（圓心在像方半徑取正，圓心在物方半徑取負(fù)）5.透鏡以上所有：6.光楔二、波動(dòng)光學(xué)1.楊氏雙縫干涉2.菲涅爾雙面鏡3.菲涅爾雙棱鏡4.牛頓環(huán)干涉公式注意關(guān)注牛頓環(huán)干涉的原理，尤其是注意是在球面上反射的光線（沒(méi)有半波損失）與在最低的平面處反射的光線（有半波損失）進(jìn)行干涉，而不是在最上面的平面反射的光線進(jìn)行干涉！而且牛頓環(huán)作為一種特殊的等厚干涉，光在空氣層中的路徑要計(jì)算兩次！所以可以得到牛頓環(huán)的公式如下：）（指的是第k級(jí)明紋的位置，中央為暗紋）5.等傾干涉（注意等傾干涉的半波損失有兩種情況）（指的是第一次進(jìn)入介質(zhì)的折射角）6.等厚干涉（略）7.牛頓物像公式（其中與為以焦距計(jì)算的物距和像距）對(duì)于物方與像方折射率相同的透鏡有牛頓公式的符號(hào)規(guī)則為:以物方焦點(diǎn)的遠(yuǎn)離光心的距離為牛頓物距（即當(dāng)經(jīng)典物距小于焦距的物體的牛頓物距小于零）；以像方焦點(diǎn)的遠(yuǎn)離光心的距離為牛頓像距。8.齊明點(diǎn)針對(duì)于玻璃球而言A為齊明點(diǎn)，（即從任何位置看A點(diǎn)的像在同一位置）9.望遠(yuǎn)鏡的放大率10.夫瑯禾費(fèi)單縫衍射11.夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射（即艾里斑）全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽 近代物理學(xué) 公式一、洛倫茲變換及其推論：（這兩個(gè)公式最好不要用，最好用最基礎(chǔ)的洛倫茲變換來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)，否則容易在確定不變量的時(shí)候出現(xiàn)問(wèn)題）小心推導(dǎo)鐘慢效應(yīng)與尺縮效應(yīng)的時(shí)候不要弄反了一定要分析到底在哪一個(gè)參考系中x或者t是不變的速度變換：（這個(gè)可以由洛倫茲變換求導(dǎo)推出）()正向： 逆向：時(shí)間與空間距離變換： 二、相對(duì)論力學(xué)：動(dòng)量： 能量：動(dòng)能滿(mǎn)足：又有：全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽 熱學(xué) 公式一、理想氣體1. 理想氣體狀態(tài)方程2. 平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系3. 能均分定理二、固體液體氣體和熱傳導(dǎo)方式4. 熱傳導(dǎo)定律5. 輻射6. 膨脹7. 表面張力8. 液體形成的球形空泡（兩面都是空氣）由于表面張力產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)為：3、 特殊準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程9.等容過(guò)程10.等壓過(guò)程11.等溫過(guò)程12.絕熱過(guò)程(1)狀態(tài)方程（泊松方程）完整的應(yīng)為：(2)做功（整個(gè)方程實(shí)際的意義就是：，本來(lái)是很簡(jiǎn)單的,所以對(duì)于絕熱過(guò)程來(lái)說(shuō)，一般不要亂用泊松方程，否則會(huì)誤入歧途，因?yàn)椴此煞匠毯孟衽c熱力學(xué)第一定律加上理想氣體狀態(tài)方程完全等效）13.熱力學(xué)第一定律（指系統(tǒng)吸收的熱量，指外界對(duì)系統(tǒng)做的功）14.特殊過(guò)程的有關(guān)關(guān)系列表如下：特殊過(guò)程摩爾熱容等壓等容0絕熱00等溫15.卡諾循環(huán)16.熱力學(xué)第二定律開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響。（第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能造成的）克勞修斯表述：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽原子物理 公式1.波爾相關(guān)理論：（m為電子的質(zhì)量，M為相當(dāng)于電子的粒子的質(zhì)量，比如子）2.閾能（最好用資用能來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)，這個(gè)比較保險(xiǎn)，公式容易記錯(cuò)）3.康普頓散射4.不確定關(guān)系1. 2. （另有說(shuō)法為）5. 光電效應(yīng)光子攜帶能量：光電子的動(dòng)能：反向截止電壓：附三角函數(shù)公式 第 13 頁(yè) 共 13 頁(yè)