高中物理公式主要涉及直线运动、曲线运动、磁场、电磁感应、振动和波动、光学和近代物理等内容。以下是一些常见公式及其计算方式:
直线运动
匀速直线运动
位移公式:$x = vt$
速度公式:$v = v_0 + at$
加速度公式:$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$
匀变速直线运动
平均速度:$v_{\text{平}} = \frac{s}{t}$
末速度:$v_t = v_0 + at$
下落高度:$h = \frac{1}{2}gt^2$
加速度:$a = g = 9.8 \, \text{m/s}^2$(重力加速度)
自由落体运动
初速度:$v_0 = 0$
末速度:$v_t = gt$
下落高度:$h = \frac{1}{2}gt^2$
时间:$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$
曲线运动
平抛运动
水平位移:$x = v_0t$
竖直位移:$y = \frac{1}{2}gt^2$
合速度:$v_t = \sqrt{v_0^2 + (gt)^2}$
合位移:$s = \sqrt{x^2 + y^2}$
时间:$t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$
匀速圆周运动
向心加速度:$a_{\text{向心}} = \frac{v^2}{r} = \frac{4\pi^2r}{T^2}$
向心力:$F_{\text{向心}} = \frac{mv^2}{r}$
周期:$T = 2\pi\sqrt{\frac{r^3}{GM}}$
频率:$f = \frac{1}{T}$
磁场
安培力
$F = BIL$($L \perp B$)
洛仑兹力
$f = qvB$($v \perp B$)
电磁感应
感应电动势
$E = n\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$(普适公式)
$E = BLv$(切割磁感线运动)
$E_{\text{max}} = nBS\omega$(交流发电机)
振动和波动
简谐振动
位移公式:$x(t) = A\cos(\omega t + \varphi)$
速度公式:$v(t) = -A\omega\sin(\omega t + \varphi)$
加速度公式:$a(t) = -A\omega^2\cos(\omega t + \varphi)$
光学和近代物理
光的折射
$n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2$
光的干涉
干涉条纹间距:$\Delta y = \frac{L}{d}\lambda$
光的衍射
衍射角:$\theta = \frac{\lambda}{d}$
质能方程
$E = mc^2$
这些公式是高中物理的核心内容,掌握它们对于理解和解决物理问题至关重要。建议通过大量的练习来巩固这些公式,并学会在实际应用中灵活运用。