全國中學(xué)生物理競賽公式

第13頁共13頁全國中學(xué)生物理競賽公式全國中學(xué)生物理競賽力學(xué)公式一、運動學(xué)橢圓的曲率半徑牽連加速度等距螺旋線運動的加速度二、牛頓運動定律1.科里奧利力動量密舍爾斯基方程（變質(zhì)量物體的動力學(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）能量重力勢能（一定有負號，而在電勢能中，如果為同種電荷之間的相互作用的電勢能，則應(yīng)該為正號，但在萬有引力的勢能中不存在這個問題，一定是負號?。。。。┛履嵯６ɡ恚‥k’為其在質(zhì)心系中的動能）約化質(zhì)量資用能（即可以用于碰撞產(chǎn)生其他能量的動能（質(zhì)心的動能不能損失（由動量守恒決定）））資用能常用于閾能的計算（u為兩個物體的相對速度）完全彈性碰撞與恢復(fù)系數(shù)公式恢復(fù)系數(shù)來表示完全彈性碰撞（用這個方程解比用機械能守恒簡單得多）角動量1.定義2.角動量定理（I為轉(zhuǎn)動慣量）轉(zhuǎn)動慣量常見物體的轉(zhuǎn)動慣量勻質(zhì)球體勻質(zhì)圓盤（圓柱）勻質(zhì)細棒繞端點勻質(zhì)細棒繞中點勻質(zhì)球殼薄板關(guān)于中心垂直軸平行軸定理（Ic為相對質(zhì)心且與需要求的軸平行的軸）垂直軸定理推論：一個平面分布的質(zhì)點組，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)動慣量之間有關(guān)系（由此可以推出長方形薄板關(guān)于中心垂直軸的轉(zhuǎn)動慣量)天體運動的能量（a為橢圓軌道的半長軸，當然，拋物線軌道的能量為0，雙曲線軌道的能量大于0）開普勒第三定律：靜力學(xué)利用矢量的叉乘來解決空間受力平衡問題例如x方向上的力矩：選一點為軸的話，可以直接列三個力矩平衡的方程來解決問題振動與波動簡諧振動的判定方法簡諧振動中的量的關(guān)系駐波（x為相鄰的波節(jié)或波腹間的距離，即駐波的圖形中一個最小重復(fù)單位的長度）多普勒效應(yīng)宏觀物體的多普勒效應(yīng)①觀察者運動，波源不動②觀察者不動，波源運動③觀察者與波源都運動光的多普勒效應(yīng)注：多普勒效應(yīng)中的速度的正負單獨判斷后帶入公式中，其實只用記住觀察者的運動影響在分子上，而波源運動的影響在分母下。有效勢能及其應(yīng)用（為傳統(tǒng)意義的勢能，如引力勢能、靜電勢能、彈性勢能，是慣性離心力的勢能）振動的角頻率滿足：（物體在附近振動，但應(yīng)該滿足，否則軌道不穩(wěn)定）任意物體在附近做簡諧振動的條件為：其中求簡諧振動的角頻率的辦法為：（即）全國中學(xué)生物理競賽電學(xué)公式一、靜電場：高斯定理：安培環(huán)路定理：均勻帶電球殼表面的電場強度：（在計算相互作用的時候應(yīng)該用這個公式）無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的電場強度：無限大帶電平板產(chǎn)生的場強：電偶極矩產(chǎn)生的場強①沿著兩點連線方向：②垂直方向：其中p為電偶極矩=ql實心球內(nèi)部電勢：實心球內(nèi)部場強：同心球形電容器：即電解質(zhì)會使電場強度變小但讓電容變大靜電場的能量：電場的極化：對于平行板電容器有：（不論是否有介質(zhì)，用這個公式計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足：，如果有多個介質(zhì)在板中串聯(lián)或并聯(lián)，將它們分開為許多個電容，然后將電荷密度進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。）電像法：無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比例系數(shù)只不過電荷的性質(zhì)相反！二、穩(wěn)恒電流法拉第電解定律：電阻定律：（t為攝氏溫度）△-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-△為下求和電流密度的定義：歐姆定律的另一表達形式：焦耳定律的微分形式：微觀電流電阻率對電子產(chǎn)生的加速度：晶體三極管的電流分布：三、磁場與電磁感應(yīng)洛倫茲力畢奧-薩伐爾定律：無限長直流導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場：無限長密繞螺線管內(nèi)部磁場：安培環(huán)路定理：（可用此輕易推出無限長直導(dǎo)線的磁場）高斯定理：復(fù)阻抗：安培力產(chǎn)生的力偶矩：當然力偶矩的大小與所旋轉(zhuǎn)軸無關(guān)，甚至所選轉(zhuǎn)軸可以不在線圈平面內(nèi)，只要滿足轉(zhuǎn)軸與力偶矩的方向平行即可（即與力的方向垂直）即磁矩產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度：自感：磁場能量：變壓器中阻抗變換：全國中學(xué)生物理競賽光學(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）5.透鏡以上所有：6.光楔二、波動光學(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（沒有半波損失）與在最低的平面處反射的光線（有半波損失）進行干涉，而不是在最上面的平面反射的光線進行干涉！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算兩次！所以可以得到牛頓環(huán)的公式如下：……）（指的是第k級明紋的位置，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（其中與為以焦距計算的物距和像距）對于物方與像方折射率相同的透鏡有牛頓公式的符號規(guī)則為:以物方焦點的遠離光心的距離為牛頓物距（即當經(jīng)典物距小于焦距的物體的牛頓物距小于零）；以像方焦點的遠離光心的距離為牛頓像距。8.齊明點針對于玻璃球而言A為齊明點，（即從任何位置看A點的像在同一位置）9.望遠鏡的放大率10.夫瑯禾費單縫衍射11.夫瑯禾費圓孔衍射（即艾里斑）全國中學(xué)生物理競賽近代物理學(xué)公式一、洛倫茲變換及其推論：（這兩個公式最好不要用，最好用最基礎(chǔ)的洛倫茲變換來進行推導(dǎo)，否則容易在確定不變量的時候出現(xiàn)問題）小心推導(dǎo)鐘慢效應(yīng)與尺縮效應(yīng)的時候不要弄反了一定要分析到底在哪一個參考系中x或者t是不變的速度變換：（這個可以由洛倫茲變換求導(dǎo)推出）()正向：逆向：時間與空間距離變換：二、相對論力學(xué)：動量：能量：動能滿足：又有：全國中學(xué)生物理競賽熱學(xué)公式一、理想氣體理想氣體狀態(tài)方程平均平動動能與溫度的關(guān)系能均分定理二、固體液體氣體和熱傳導(dǎo)方式熱傳導(dǎo)定律輻射膨脹表面張力液體形成的球形空泡（兩面都是空氣）由于表面張力產(chǎn)生的附加壓強為：特殊準靜態(tài)過程9.等容過程10.等壓過程11.等溫過程12.絕熱過程(1)狀態(tài)方程（泊松方程）完整的應(yīng)為：(2)做功（整個方程實際的意義就是：，本來是很簡單的,所以對于絕熱過程來說，一般不要亂用泊松方程，否則會誤入歧途，因為泊松方程好像與熱力學(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，指外界對系統(tǒng)做的功）14.特殊過程的有關(guān)關(guān)系列表如下：特殊過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。（第二類永動機是不可能造成的）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。全國中學(xué)生物理競賽原子物理公式1.波爾相關(guān)理論：（m為