高中物理解题方法之公式法(公式大全)

高中物理解题方法之公式法高中物理最基本、最重要的解题方法是公式法（不仅高中物理，初中物理亦然；不仅物理，数学、化学、生物亦然）。

高中物理公式林林总总、浩浩繁繁，大体分为定义式、决定式和关系式三种，或者定义、定理、定律三种，有些公式也可以叫方程。

公式，不要死记硬背，要知道公式的来源，知其然知其所以然。

一、定义式速度t xv =，单位：m/s 加速度tv a ∆∆=，单位：2/sm电场强度定义式qFE =，单位：N/C 电势定义式qE P=ϕ，单位：V 电势差定义式B A AB U ϕϕ-=，单位：V 电流定义式tQI =：单位:A 电源电动势定义式qW E 非=，单位：V 电阻定义式I UR =，单位：Ω 电容定义式U QC =，单位：F电感定义式tI EL ∆∆=（E 为自感电动势），单位：H弹簧劲度系数定义式x Fk =，单位：N/m电阻率定义式LRS=ρ，单位：m Ω折射率定义式vcr i n ==sin sin二、 决定式重力势能：mgh E p = 弹性势能：221kx E P = 动能：221mv E k =点电荷电场强度决定式2rkQ E =电阻决定式S L R ρ= 电容决定式kdSC πε4=电感决定式空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)D--线圈直径，N--线圈匝数，d--线径，H--线圈高度，W--线圈宽度 单位分别为毫米和mH 。

弹簧决定式弹簧的弹性系数k 与弹簧的直径，弹簧的线径，弹簧的材料，弹簧的有效圈数有关。

具体关系是：与弹簧圈的直径成反比，与弹簧的线径的4次方成正比，与弹簧的材料的弹性模量成正比，与弹簧的有效圈数成反比。

k =F/λ＝Gd 4/8D 23＝Gd/8C3n 上式中：k ：弹簧的刚度(即所说的弹性系数，中学物理叫劲度系数或倔强系数k)； F ：弹簧所受的载荷；x ：弹簧在受载荷F 时所产生的变形量；G ：弹簧材料的切变模量(钢为8×104MPa ，青铜为4×104MPa)； d ：弹簧丝直径； D2：弹簧直径； n ：弹簧有效圈数；C ：弹簧的旋绕比(又称为弹簧指数)。

由上式可知。

当其它条件相同时，C 值愈小的弹簧，刚度愈大，亦即弹簧愈硬；反之则愈软。

还应注意到，C 值愈小，弹簧内、外侧的应力差愈悬殊，卷制愈难，材料利用率也愈低，并且在工作时将引起较大的扭应力。

所以在设计弹簧时，一般规定C≥4，且当弹簧丝直径d 越小时，C 值越宜取大值。

临界角n1sinC = 三、 关系式匀变速运动的速度时间关系公式：at v v +=0 匀变速运动的位移时间关系公式：2021at t v x += 匀变速运动的速度位移关系公式：ax v v 2202=-自由落体运动公式gt v =，221gt h =，ght 2=，gh v 2= 打点计时器纸带求速度：T x x v N N 21++=，求加速度：2T x a ∆=，逐差法：2143Txx a -=重力：mg G =（重力与质量的关系）牛顿第二定律：ma F =（加速度与力及质量的关系） 力的合成公式：θcos 2212221F F F F F ++=（合力与分力的关系）平抛运动公式：t v x 0=，221gt y =， 圆周运动公式：向心加速度r f r T r r v a 22222244ππω==== 向心力公式：r f m r Tm r m r v m ma F 22222244ππω===== 电场强度与电势差的关系式Ed U =或dUE =单位：V/m 电功率公式RU R I UI P 22===电功公式t RU Rt I UIt W 22=== 电源电动势计算式Ir U U U E +=+=外内电源效率η=r R REI R I P P W W +===2总有总有电阻串联321R R R R ++= 电阻并联3211111R R R R ++= 电容串联3211111C C C C ++= 电容并联321C C C C ++= 电感串联321L L L L ++= 电感并联3211111L L L L ++= 弹簧串联3211111k k k k ++= 弹簧并联321k k k k ++= 磁通量ϕ=BS (垂直) 安培力公式：BIL F = 洛伦兹力公式：Bqv f =带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，半径：根据r v m Bqv 2=，得qBmvr =周期qBmv r T ππ22==爱因斯坦质能关系公式2mc E =，2mc E ∆=∆ 折射率vc n = 四、 定理 动能定理：∑-=∆=2022121mv mv E W k上式用到求和∑W ，求差kE∆，同时上标和下标20v动量定理：mv mv v m p F -=∆=∆=∆'t 合五、 定律胡克定律：kx F = 滑动摩擦定律：N f μ=牛顿第二定律：ma F =（加速度与力及质量的关系） 万有引力定律：221rm Gm F =其中2211/1067.6kg Nm G -⨯= 库仑定律：221rq kq F =其中229/100.9C Nm k ⨯= 全电路欧姆定律：r R EI +=部分电路欧姆定律：R UI =法拉第电磁感应定律tn E ∆∆=ϕ动生电动势BLv E =机械能守恒定律：只有重力或（和）弹力做功的条件下，物体或物体系的动能与重力势能或（和）弹性势能互相转化，总的机械能守恒，简单的情况是：2222112121mv mgh mv mgh +=+能量守恒定律：能量既不会产生，也不会消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总能量不变。

电荷守恒定律：电荷既不会产生，也不会消失，它只能从一个物体转移到另个物体，或从物体的一部分转移到另部分，总量不变。

动量守恒定律：物体或物体系不受力或所受合力为零，系统动量守恒，简单的情况是''22112211v m v m v m v m +=+热力学第一定律：E Q W ∆=+热力学第二定律：热机效率不能为100%。

或热传导的方向性，或熵不增加原理。

六．方程 气体状态方程222111T V P T V P = 振动方程)sin(0ϕω+=t A y 波动方程x A y sin =波函数)(2sin λπx T t A y += 原子反应方程：核衰变：α衰变：He Y X M Z M Z 4242+→--，β衰变：e Y X M Z M Z 011-++→ 爱因斯坦光电效应方程0W h E km -=ν 规律：1. 定义式来源于定律，不是凭空“规定的”2. 某物理量的大小与其定义式中的其它物理量无关，例如电阻的大小与电压U 及电流I 无关；电容的大小不与Q 成正比，不与电压成反比；电感（自感系数）的大小与自感电动势无关，也与电流的变化率无关；弹簧的劲度系数与拉力无关。

3. 决定式来源于实践。

4. 凡决定式中与长度成正比、与面积成反比的物理量，则串联后变大，并联后变小；凡与长度成反比、与面积成正比的物理量，则串联后变小，并联后变大。

为什么呢？因为串联增大了长度，并联增大了面积。

例1. 假设两根弹簧1、2，劲度系数为K 1，K 2（1）串联时：假设弹簧受拉力F 则弹簧1伸长L 1=F/K 1 弹簧2伸长L2=F/K 2 则总伸长L=(F/K 1+F/K 2)例2电容器并联时，相当于电极的面积加大，电容量也就加大了。

并联时各总容量的电压相同U ＝U 1=U 2=U 3，而电荷量Q 1=UC 1，Q 2=UC 2，Q 3=UC 3，总电荷量Q=Q 1+Q 2+Q 3，所以Q=UC 1+UC 2+UC 3，并联的总电容为321C C C UQC ++==。

电容器的串联。

若三个电容器串联后外加电压为U ，则U ＝U 1＋U 2＋U 3＝Q 1/C 1＋Q 2/C 2＋Q 3/C 3，而电荷Q 1＝Q 2＝Q 3＝Q ，所以Q/C 串＝（1/C 1＋1/C 2＋1/C 3）Q 1/C 串＝1/C 1＋1/C 2＋1/C 3 可见，串联后总电容量减小。

例3.电阻： 1.串联分压2111R R R UU +=，2122R R R U U +=2.并联分流2121R R R II +=，2112R R R I I +=电容 3.串联分电压2121C C C UU +=，2112C C C U U +=4.并联分电荷2111C C C QQ +=，2122C C C Q Q +=规律：某物理量与另一物理量成正比，分配时，下标相同；某物理量与另一物理量成反比，分配时，下标互换； 电阻串联分压：因为IR U =，U 与I 成正比，所以有2121R R U U =，又21U U U +=，解得2111R R R U U +=，2122R R R UU +=。

电阻并联分流：因为R U I /=，I 与R 成反比，所以有1221R R I I =，又21I I I +=，解得，2121R R R I I +=，2112R R R II +=。

电容串联时，电荷量相等，根据CQU =，电压与电容成反比，所以有1221C C U U =，又21U U U +=，解得：2121C C C UU +=，又2112C C C U U +=，下标互换。

电容并联时，电压相等，根据CU Q =，电荷量与电容成正比，所以有2121C C Q Q =，又21Q Q Q +=，解得：2111C C C QQ +=，2122C C C Q Q +=，下标相同。

用公式：用公式解题，不是套公式，抄公式，而是活学活用公式。

一套《孙子兵法》，在马谡，是死记硬背，结果失了街亭，丢了性命。

在诸葛亮，活学活用，以空城计退了司马懿。

物理公式要根据物理状态和物理情景，解题目标和解题方向，选用适当的公式，进行解题。

例如，在《万有引力与航天》一章，公式很多，许多学生也会背，r Tm ma r n m r m r v m r GMm 222222244ππω⋅==⋅===，但用起来往往出错，请看例题。

例1．利用引力常量G 和下列某一组数据，不能．．计算出地球质量的是 A ．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转） B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 【解析】逐项研究A ．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转），根据mg RMm G =2，可求M=G gR 2.B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期，根据R v m R Mm G 22=，及TRv π2=。