高考物理必背公式精选总结助你轻松应考

对于许多学生而言，高中物理堪称学习生涯中的”噩梦”。那么，在高考物理备考中，哪些公式和知识点是必掌握的呢？以下是精心整理的高考物理核心公式及知识点总结，供考生参考学习。

### 力学部分：核心公式与定理

#### 力的合成与分解公式
1. **同一直线上力的合成**
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) (余弦定理)
F₁⊥F₂时：F = √(F₁² + F₂²)

3. **合力大小范围**
|F₁ – F₂| ≤ F ≤ |F₁ + F₂|

4. **力的正交分解**
Fₓ = Fcosβ，F = Fsinβ (β为合力与x轴的夹角)
tanβ = F / Fₓ

#### 运动与力公式
1. **牛顿第一运动定律 (惯性定律)**
物体保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使其改变

2. **牛顿第二运动定律**
F合 = ma 或 a = F合/m (加速度由合外力决定，方向与合外力一致)

3. **牛顿第三运动定律**
F = -F′ (作用力与反作用力，方向相反，分别作用在两个物体上)
实际应用：反冲运动

4. **共点力平衡条件**
F合 = 0 (正交分解法、三力汇交原理)

5. **超重与失重**
超重：支持力FN > 重力G
失重：支持力FN < 重力G

6. **牛顿运动定律适用条件**
– 低速运动问题
– 宏观物体
– 不适用于高速运动和微观粒子

#### 匀速圆周运动公式
1. **线速度**
V = s/t = 2πr/T

2. **角速度**
ω = Φ/t = 2π/T = 2πf

3. **向心加速度**
a = V²/r = ω²r = (2π/T)²r

4. **向心力**
F心 = mV²/r = mω²r = mr(2π/T)² = mωv = F合

5. **周期与频率**
T = 1/f

6. **角速度与线速度关系**
V = ωr

7. **角速度与转速关系**
ω = 2πn (频率与转速意义相同)

8. **主要物理量及单位**
– 弧长(s): 米(m)
– 角度(Φ): 弧度(rad)
– 频率(f): 赫兹(Hz)
– 周期(T): 秒(s)
– 转速(n): r/s
– 半径(r): 米(m)
– 线速度(V): m/s
– 角速度(ω): rad/s
– 向心加速度: m/s²

#### 平抛运动公式
1. **水平方向速度**
Vₓ = Vo

2. **竖直方向速度**
V = gt

3. **水平方向位移**
x = Vot

4. **竖直方向位移**
y = gt²/2

5. **运动时间**
t = √(2y/g) = √(2h/g)

6. **合速度**
Vt = √(Vₓ² + V²) = √(Vo² + (gt)²)
合速度方向与水平夹角β: tanβ = V / Vₓ = gt / Vo

7. **合位移**
s = √(x² + y²)
位移方向与水平夹角α: tanα = y / x = gt / 2Vo

8. **加速度**
水平方向：aₓ = 0
竖直方向：a = g

#### 竖直上抛运动公式
1. **位移**
s = Vot – gt²/2

2. **末速度**
Vt = Vo – gt (g = 9.8m/s² ≈ 10m/s²)

3. **推论**
Vt² – Vo² = -2gs

4. **上升最大高度**
Hm = Vo²/2g (抛出点算起)

5. **往返时间**
t = 2Vo/g (从抛出落回原位置)

#### 自由落体运动公式
1. **初速度**
Vo = 0

2. **末速度**
Vt = gt

3. **下落高度**
h = gt²/2 (从Vo位置向下计算)

4. **推论**
Vt² = 2gh

#### 匀变速直线运动公式
1. **平均速度**
V平 = s/t (定义式)

2. **有用推论**
Vt² – Vo² = 2as
中间时刻速度：Vt/2 = V平 = (Vt + Vo)/2

3. **末速度**
Vt = Vo + at

4. **中间位置速度**
Vs/2 = √[(Vo² + Vt²)/2]

5. **位移**
s = V平t = Vot + at²/2 = Vt/2t

6. **加速度**
a = (Vt – Vo)/t (以Vo为正方向，a与Vo同向加速a>0；反向则a<0)

7. **实验用推论**
Δs = aT² (Δs为连续相邻相等时间T内位移之差)

8. **主要物理量及单位**
– 初速度(Vo): m/s
– 加速度(a): m/s²
– 末速度(Vt): m/s
– 时间(t): 秒(s)
– 位移(s): 米(m)
– 路程: 米
– 速度单位换算：1m/s = 3.6km/h

### 电学部分：核心知识点

#### 电荷的产生与性质
1. **三种产生电荷的方式**
– **摩擦起电**
(1)正电荷：绸子摩擦过的玻璃棒
(2)负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒
(实质：电子转移)
– **接触起电**
(1)实质：电荷转移
(2)相同物体接触后电荷平分
(3)电荷中和：等量异种电荷抵消
– **感应起电**
(1)实质：导体内部电荷重新分布
(2)导体近端带异种电荷，远端带同种电荷
(3)电荷基本性质：同种相斥，异种相吸

2. **电荷守恒定律**
电荷总量在转移过程中保持不变

3. **元电荷**
– 一个电子所带电荷量：e = 1.6×10⁻¹⁹C
– 质子电荷量等于元电荷
– 所有带电体电荷量是元电荷的整数倍

4. **库仑定律**
真空中两点电荷相互作用力：
F = kQ₁Q₂/r² (k = 9.0×10⁹N·m²/C²)
– 只适用于点电荷
– 库仑力 ≠ 万有引力

#### 电场与电场强度
1. **电场**
– 定义：使电荷产生静电力的物质
– 特性：对放入电荷有力的作用
– 与磁场、重力场同属物质范畴

2. **电场强度**
– 定义：E = F/q (某点电场力与电荷量的比值)
– 方向：正电荷受力的方向
– 单位：伏特/米(V/m)
– 点电荷场强公式：E = kQ/r²

3. **电场叠加原理**
多点电荷在某点场强为各点电荷场强的矢量和
解题方法：平行四边形定则

4. **电场线**
– 概念：人为假设的描述工具
– 特点：
(1)起于正电荷，终于负电荷
(2)不闭合，不相交
(3)疏密表示场强强弱，切线方向表示场强方向

5. **匀强电场**
– 特点：场强大小方向处处相同
– 电场线：平行等距的直线
– 典型实例：平行板电容器间

#### 电势与电势差
1. **电势差 (电压)**
– 定义：UAB = WAB/q (电场力做功与电荷量的比值)
– 特性：与路径无关
– 单位：伏特(V)

2. **电势**
– 定义：单位正电荷从某点移到零势点时电场力做功
– 特性：相对性，标量
– 关系：UAB = φA – φB
– 趋势：沿电场线方向电势降低

3. **等势面**
– 特性：
(1)电场力沿面移动不做功
(2)相同电荷在同一等势面上电势能相同
(3)电场线垂直穿过等势面
(4)间距相等表示场强相等

4. **电场强度与电势差关系**
匀强电场中：U = Ed (d为沿场强方向的距离)

#### 电容器与电容
1. **结构**
– 两个彼此绝缘的金属导体组成
– 常见类型：平行板电容器

2. **电容**
– 定义：C = Q/U
– 物理意义：储存电荷本领
– 单位：法拉(F)
– 属性：与Q、U无关

3. **平行板电容器决定式**
C = εs / 4πkd (ε为介电常数，k为静电力常数)

4. **重要特性**
– 接电源时电压恒定
– 断开电路时电荷量不变

#### 带电粒子在电场中的运动
1. **加速条件**
运动方向与场强垂直，忽略重力

2. **原理**
动能定理：W = Uq = ½mvt² – ½mv₀²

3. **推论**
初速度为零时：Uq = ½mvt²

4. **加速电场**
使带电粒子速度增大的电场

### 经典物理模型
1. **'皮带'模型**
涉及摩擦力、牛顿定律、功能关系及摩擦生热

2. **'斜面'模型**
运动规律、三大定律及数理问题

3. **'运动关联'模型**
多物体独立运动与时空联系

4. **'人船'模型**
动量守恒与能量守恒的综合应用

5. **'子弹打木块'模型**
涉及三大定律、摩擦生热及临界条件

6. **'爆炸'模型**
动量守恒与能量守恒

7. **'单摆'模型**
简谐运动、圆周运动中的力与能问题

8. **电磁场'双电源'模型**
顺接与反接、三大定律及欧姆定律

9. **交流电有效值模型**
图像法、焦耳定律及能量问题

10. **'平抛'模型**
运动的合成与分解、牛顿定律及动能定理

通过系统掌握这些核心公式和知识点，结合典型模型的训练，能够有效提升高考物理的应试能力。建议考生在复习过程中注重理解公式背后的物理意义，并通过大量练习巩固知识点，同时培养数理结合的解题思维。