书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
高中学业水平考试物理公式及知识点总结
一、直线运动 ：
1. 匀变速直线运动：
vx
1）平均速度 v t （定义式） 平均速度的方向即为该过程位移的方向 速度的国际单位：米每秒 m/s 常用单位：千米
每时 km/h 单位换算关系 1m/s=3.6km/h
v v v0
2)加速度 a 0 tt
加速度描述速度变化的快慢，也叫速度的变化率
以 Vo 为正方向， a 与 Vo 同向 （ 做加速运动 ）a>0 ； a 与 Vo 反向（做减速运动）则 a<0}
② AB 段中间时刻的即时速度：
③ AB 段位移中点的即时速度：④⑤⑥⑦⑧⑨
V ＝ Vt
V0 V x
t2
2 t
V2s vo 2v 2
x aT 2
2
22
④对于匀变速直线运动 , 无论初速度是否为零 ,在连续相等的时间间隔内的位移之差为一常数：
2
注 : 主要物理量及单: 初速度 末速度 ):m/s ；
v0 ):m/s ； 加速度 (a):m/s
（ 位 （ v
位移 （x）: m）； 路程
时间 (t): 秒 (s) ； 米（ 米（ m）； （s）:
（3a 为正值，匀减速直线运动： a 为负值，） 基本规律： 速度公式
v v0 at x v ） 12
2
0t 2at （4几个重要推
） 论：
；
位移公式
① 速度位移公式 v 2 v02 2ax
（ x ：位移之差， a：加速度， T：相等时间的时间长度 ） （用来求纸带问题中的加速度，注意单位的换算）
v 末速度 匀加速直线运动：vo
（
初速度，
22
注意 公式都是在什么条件下用比较好？（在什么条件不知或不需要知道或者也用不到时，该用哪个公式？）
公式 较合适的条件 22
V V0 at 不涉及到 X X V0t 12 at 2 2 V 2 V02 2aX 不涉及时间 t ，求位移 22 V V0 V X 2t 不知道 a 不需要求 V （5） 自由落体： 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动， 遵循匀变速直线运动规律； g＝9.8m/s 2≈ 10m/s2
Vo＝0
1 2 2 自由落体规律： ①初速度
②末速度 V gt ③下落高度 h gt2 ④推论 V2 2gh
2
二、相互作用：
1. 重力 G＝ mg（方向竖直向下，作用点在重心， 重心不一定在物体上 ，适用于地球表面附近）
2. 弹力 （产生条件：接触并有弹性形变 ） ，弹簧中的弹力遵循胡克定律： F弹 kx（x 为形变量； k 为劲度系数 ） 3. 摩擦力的公式：
（1） 滑动摩擦力： f N
说明：① N 为接触面间的正压力，数值等于支持力， N可以大于 G；也可以等于 G；也可以小于 G
滑
② 为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压 力 N无关 .
1
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（2） 静摩擦力 f静： 由平衡条件 或牛顿第二定律求解 ,与正压力无关 . （只要不动，推力越大，静摩擦力越大）
大小范围： O f静 fmax m （ fmax为最大静摩擦力，与正压力有关 ）
说明： a、摩擦力方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。
b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
c 、摩擦力的方向与物体间 相对运动 的方向或 相对运动趋势 的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 4. 求 F1和 F2 两个共点力的合力：
（1） 力的合成和分解都遵从平行四边行定则。 （2） 两个力的合力范围：
F1－F2 F F1 +F2
（3） 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
（ 4）求三个力的合力方法，先求出两个力的合力范围，看第三个力在不在这个范围内，如果在，则最小值可 以取到 0，最大值是三个力的和
5. 物体平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零
F合 0
或Fx合 0 Fy合 0
三、牛顿运动定律：
1. 牛顿第一定律：物体喜欢保持原来运动状态不变，即所有物体都具有惯性，这个性质称之为惯性。
力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因
2. 牛顿第二定律：
F ma 或者 Fx max （1）矢量性 （2）瞬时性
合
合
（ 3）性
（建立直角坐标系之后， x 方向上的合力 Fx 即为物体受到的合力 ）
2. 牛顿第三定律： F＝-F′（ 负号表示方向相反 ,F 、 F′各自作用在对方，大小相等，叫做作用力与反作用力 ）
合
3. 超重现象： N>G 失重现象： N< G
（无论失重、超重，物体重力都保持不变）
电梯加速上升或减速下降，物体超重 电梯减速上升或加速下降，物体失重
4. 国际单位制中的力学基本单位：时间（ t ） s，长度（ L）m，质量（ m）kg 四、机械能及其守恒定律：
1. 功 ： W F l (cos
适用于恒力的功的计算 ） { W:功（J） ，F:恒力（N） ，l:位移（m）， :F 、 l间的夹角}
（1） 理解正功、负功的含义
（2） 功是能量转化的量度： ① 合外力的功 - 量度 --- 动能的变化
② 重力的功 -- 量度 ----- 重力势能的变化
③ 电场力的功 - 量度 --- 电势能的变化
④ ---------------------------------------- 除重力外，其他力的总功 量度 机械能的变化
2. 功率：
（ 在 t 时间内力对物体做功的平均功
平均功率
率 t
P Fv （ v 为平均速度 ）
瞬时功率： P瞬 Fv（ v为瞬时速度）
（ Vmax
P
加速度启动：汽车最大行驶速度
额额 注：汽车以恒定功率启动、以恒定
，f 指阻力 ）
2
2
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重力势能： EP mgh （ 与零势能面的选择有关， h: 竖直高度 （m）（ 从零势能面起 ））
重力做功： 4. 动能定理：
22
Wab＝ mghab 只看初末位置高度差 ｛m:物体的质量， g＝ 9.8m/s 2≈10m/s 2，hab：a 与 b高度差 （h ab＝h-h ）｝
外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化量。
☆ W合 Ek 2 Ek1
W合 : 外力对物体做的总功，也是各力做功的代数和即 W1 W2 W3
5. 机械能守恒定律：机械能 = 动能 + 重力势能 + 弹性势能 条
件：系统只有内部的重力或弹力做功 12 公式： mgh1 mV1 （并不是说不受其他力） 。只是动能和重力势能、 弹性势能之间的转
mgh2
化｝ 12
mV22 或者
EP 减 =
EK 增
22
五、曲线运动
1. 平抛运动：水平方向为匀速直线运动：
vx
v0
x v0t
1v2
竖直方向为自由落体运动：
y gt
2gt
2
vy2 2gy
运动时间： t
2gy
取决于下落高度 y，与初速度 v0 无关）
水平射程：
x v0t
取决于初速度 Vo 和下落高度 y）
t 秒末速度 （ 合速度 ） ： vx2 vy2 t 秒末位移 总位移）
v2
12gt2
0t
v合速度方向与水平夹角β： tan β
y
gt
v
v
x
0
1
gt 2 合位移方向与水平夹角α：
tan y
2
gt
x
2v0
注意：平抛运动是匀变速曲线运动，加速度始终不变，
2r T 2. 匀速圆周运动：线速度：
2 T
角速度：
4 2r
a
向
T2
＝ 2π f ＝ 2π n
向心加速度： 向心力： Fv 2
r
向
ma向
m 2
r
r
42m2
T2
注意： ① 匀速圆周运动：匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。
3
单位：
rad/s
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② 同轴转
动， 六、万有引力
各点角速度相等；不打滑 传动 的皮带轮，轮边缘上各点的线速度大小相等。
T: 周期， K:常量 (与行星质量无关，取决于中心天体的质
)}
32
与航天 1. 开普勒第r /T ＝K {r: 轨道半径，
三定律： 2. 万有引
F万 G
m1m2 r
2
量
G＝6.67 × 10-11N? m2/kg 2，万有引力方向在它们的连线上)
2
3. 地球上的重力和重力加速度：
G Mm R2
mg,GM gR2；{R地: 地球半径 (m) ， M：地球质量( kg)}
Mm2
4. 卫星绕行速度、角速度、周期：
① 加速度与轨道半径的关系：
G
r
r
GM 2 ma 得 a
r v m 得 v r
2
② 线速度与轨道半径的关系：
Mm 2 r
G
GM
③ 角速度与轨道半径的关系：
G
Mm 2 r
r得
2
GM
④周期与轨道半径的关系：由
Mm r得T
4 2r 3 GM
M：中心天体质量}
若星体在中心天体表面附近做圆周运动，上述公式中的轨道半径 r 为中心天体的半径 R 。
5.天体质量 M的估算： G
Mm
2
42 r3
r
r2
m 2
T2
GT
6. 第一 (二、三 ) 宇宙速度： v1
gR 7.9km/s ； V2＝ 11.2km/s ；V3＝ 16.7km/s
7. 地球同步卫星：只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同 T=24h。
8. 变轨问题：卫星轨道半径变小时，势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(类似于从远日点到近日点) 七、电
场·电流：
1. 电荷守恒定律、元电荷： (e ＝1.60 ×10-19C)；带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍
2 9 2 2
2. 库仑定律： F＝kQ1Q2/r 2(在真空中) {F:点电荷间的作用力 (N) ，k: 静电力常量 k＝9.0 ×109N? m2/C 2， Q1、 Q2:两 点电荷的电量 (C) ，r: 两点电荷间的距离 (m) ，方向在它们的连线上，是作用力与反作用力，同种电荷互相排斥， 异
种电荷互相吸引}
3. 电场强度： E＝F/q(定义式){E:电场强度 (N/C) ，是矢量，由本身决定； q：试探电荷的电量 (C)} 4. 电场力： F＝ qE{F:电场力(N) ， q:受到电场力的电荷的电量 (C) ，E:电场强度 (N/C) } 5. 电容： C＝Q/U(定义式) {C:电容(F) ，由本身决定； Q:电量(C) ，U:电压(两极板电势差 )(V) } 6. 电容单位换算： 1F(法拉)＝ 106μ F(微法)＝ 1012PF(皮法)
7. 电场线从正电荷出发终止于负电荷 ,电场线不相交 , 切线方向为场强方向 ,电场线密处场强大。 8. 电子伏 (eV) 是能量的单位， 1eV＝1.60 ×10-19J。
9. 电流： I＝Q/t {I: 电流(A) ， q:在时间 t 内通过导体横截面的电量 (C) ，t:(s) } 10. 欧姆定律： I＝U/R{I: 导体电流 (A)，U:导体两端电压 (V) ，R:导体电阻 (Ω)} 11. 电流单位换算： 1A(安培)＝ 103mA(毫安)＝ 106μ A(微安)
2
12. 电功率： P电＝UI 热功率： P热＝I 2R{U:电压(V) ，I: 电流(A) ，R:导体的电阻值 (Ω)}
13. 焦耳定律： Q＝I2Rt{Q:电热(J) ，I: 通过导体的电流 (A)，R:导体的电阻值 (Ω)，t: 通电时间 (s) }
4
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八、磁场： （磁场对通电导线有 安培力 的作用；磁场对运动电荷有 洛伦兹力 的作用）
1. 磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量 , 是矢量，单位：特斯拉（ T），1T＝1N/A? m
2. 安培力 ： F＝ BIL （注： I ⊥ B）｛B: 磁感应强度 （T）,F: 安培力 （N）,I: 电流（A）,L: 导线长度 （m）｝ 3. 洛仑兹力： F＝qVB（注 V⊥B）｛f: 洛仑兹力 （N） ，q:带电粒子电量 （C），V:带电粒子速度 （m/s） ｝ 4. 安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负 左手定则判断安培力和洛伦兹
力 右手定则判断感应电流方向（左力右电） 九、电磁感应： （ 物理 1-1）
1. 法拉第 电磁感应定律： E n
｛E：感应电动势 （V） ，n：感应线圈匝数，ΔΦ / Δt: 磁通量的变化率｝
t
2. 理想变压器原、副线圈中电压、功率关系： U1/U2＝n1/n 2 P 入＝P 出 （只变交流，不变直流） 3. 有效值是根据电流热效应定义的 , 没有特别说明的交流数值都指有效值
十、电磁波及其应用： （ 物理 1-1） （电磁波谱：由无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线、γ射线组成）
1. 麦克斯韦电磁场理论：变化的电 （ 磁）场产生磁 （ 电） 场
2. 电磁波在真空中传播的速度： c＝3×108m/s，λ＝ c/f ｛λ : 电磁波的波长 （m） ， f: 电磁波频率｝
十一、物理学史：
1. 伽利略 最早研究自由落体运动，并获得极大成就。
2. 托勒密提出了地心说， 哥白尼提出了日心说， 开普勒 提出了行星运动定律。 3. 牛顿 提出了万有引力定律， 卡文迪许 最早测定了万有引力常量 G。 4. 富兰克林 进行了著名的风筝实验，发现天电和摩擦产生的电是一样的。 5. 伏打于 1800年发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。
6. 以美国发明家 爱迪生 和英国化学家 斯旺 为代表的一批发明家，发明和改进了电灯。 7.1820 年，丹麦物理学家 奥斯特 用实验最早发现了 电流的磁效应 。 8. 英国物理学家 法拉第 在 1831 年发现了 电磁感应 现象。
9. 英国物理学家 麦克斯韦 建立了完整的电磁场理论并预言电磁波的存在， 德国物理学家 赫兹 用实验证实了电磁波
的存在。
10. 我国的 沈括 最早发现了地磁偏角。地理的南北极是地磁的北南极。
十二、物理主要基本概念、规律：
1. 参考系：为研究物体运动假定不动的物体；又名参照物；参照物不一定静止 , 只是假定静止不动。
2. 质点：只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体；是 理想化模型 。研究运动轨迹时物体可以看做质点 3. 位移：从起点到终点的有向线段，是矢量（有方向的量，还有速度 v, 加速度 a，力 F）； 、
路程：物体实际运动轨迹的长度，是标量（没有方向的量，还有速率，质量 m，时间 t ，功 W）。
4. 位移—时间（ x-t ）图象：匀速直线运动的位移图像是一条倾斜直线；夹角的正切值表示速度。
5. 速度是表示质点运动快慢的物理量； 平均速度 （与位移、 时间间隔相对应） ；瞬时速度 （与位置、 时刻相对
应）； 瞬时速率（简称速率）即瞬时速度的大小，是标量。
6. 速度—时间图象（ v-t ）：匀速直线运动的速度图像是一条与横轴平行的直线； 匀变速（包括匀加速和匀减速）直线
运动的速度图像是一条倾斜直线； 夹角的正切值表示加速度； （也就是说斜率。直线的倾斜程度，越陡斜率越大） 速度图象与时间轴所围的面积表示物体运动的位移。
7. 加速度：是描述物体速度变化快慢的物理量。加速度大，说明速度变化快 加速度的大小与物体速度大小、速度改变
量的大小无关； 匀变速运动的加速度不随时间改变，是恒量。 （比如平抛这个典型的匀变速曲线运动，加速度始终是
自由落体运动，落地时间取决于初始高度）
9. 实验：打点计时器（计时仪器）的应用
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5
g）
8. 在空气中，影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响，与物体重量无关。 （如果忽略空气阻力，则是
（1）电磁打点计时器用 6V 以下的交流电源，频率为 50Hz，周期为 0.02s 。 （2）电火花打点计时器用 220V 的交流电源，频率也为 50Hz，周期为 0.02s 。
10. 力是物体间的相互作用；力不能离开施力物体和受力物体而存在。力改变物体的运动状态 11. 力按照性质可分为：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力。
12. 自然界中存在四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。
13. 重心是物体各部分受到重力的等效作用点，它跟物体的几何外形、质量分布有关。不一定在物体上 14. 产生弹力的条件：两物体接触、且有形变；产生弹力的原因：施力物体发生形变产生弹力。
15. 产生摩擦力的条件：物体接触、表面粗糙、有挤压、有相对运动或相对运动趋势； 弹力与摩擦力的关系：有弹力
不一定有摩擦力；但有摩擦力，二物间就一定有弹力。
16. 摩擦力可以是动力，也可以是阻力。 运动的物体可以受静摩擦力，静止的物体也可以受滑动摩擦力。 摩擦力的方
向：和物体相对运动（或相对运动趋势）方向相反。
17. 合力与分力的作用效果相同；合力与分力之间遵守平行四边形定则。
18. 物体处于平衡状态（静止、匀速直线运动状态）的条件：物体所受合外力等于零（即
F 合＝0）。
19. 牛顿第一定律（惯性定律）的理解：物体的运动并不需要力来维持；力是改变物体运动状态的原因（物体的 速度
不变，其运动状态就不变） ；力是产生加速度的原因。
20. 一切物体都有惯性；惯性的大小只由物体的质量决定。
21. 牛顿第二定律的应用：根据物体受力情况找出加速度 a，再根据运动学公式判断物体运动情况
22. 牛顿第三定律：物体间的作用力和反作用总是等大、反向、作用在同一条直线上的。 （但不在同一个物体上） 23. 单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位。
国际单位制 7 个基本物理量和对应基本单位，它们是：
（长度 :米 m，质量 :千克 kg，时间:秒s，电流:安培 A，物质的量 :mol ，热力学温度 :K ，发光强度 :坎德拉
cd）
24. 功：力和物体沿力的方向的位移的乘积。功率：表示物体做功快慢的物理量。功、功率是标量。 25. 重力做的功只与物体初、末位置的高度有关，与物体运动的路径无关。 26. 实验：验证机械能守恒定律：实验原理：∣△ Ek∣=∣△ Ep∣
实验不需要天平也不需要秒表
27. 质点作曲线运动的条件：质点所受合外力的方向与其运动方向不在同一条直线上； 且轨迹向其受力方向偏折。曲
线运动中速度的方向在时刻改变，速度方向是曲线在这一点的切线方向。
28. 物体实际所做的运动是合运动；合运动与分运动具有等时性。
29. 平抛运动：被水平抛出的物体只在重力作用下（不考虑空气阻力）所作的运动叫平抛运动。
30. 匀速圆周运动线速度、向心力、向心加速度的方向时刻变化，但大小不变；速率、角速度、周期、频率不变。 31. 开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 32. 地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9km/s 。
33. 自然界中只存在两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。同种电荷 相互
排斥，异种电荷相互吸引。用摩擦和感应的方法都可以使物体带电。
34. 电场强度既有大小，又有方向，是矢量。方向规定：跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。 35. 电流的概念：大量电荷的定向移动形成电流。电流产生条件：导体两端存在电压。 36. 电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与自由电子定向移动方向相反。 37. 磁体和电流的周围都存在着磁场，磁场具有方向性 , 规定为小磁针静止时北极所指的方向。 38. 磁感线的疏密程度反映磁场的强弱；磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
39. 不论是直线电流的磁场还是环形电流的磁场，都可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断方向。 40. 产生感应电流的条件：闭合电路的磁通量发生变化。
41. 避雷针利用尖端放电原理来避雷。电热毯等利用电流的热效应来工作。电磁炉和金属探测器是利用涡流工作 的。
天线是发射和接收无线电波的必要设备。微波炉利用电磁波的能量来加热食物。
42. 马拉车与车拉马的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，不能相互抵消。 43. 自由落体运动是只受重力，自由释放做的运动，是典型的匀变速直线运动 44. 加速度大小 与速度大小没有关系
45. 匀速圆周运动各物理量，大小都不变，有方向的方向都改变，除了角速度 46. 平抛运动的落地时间由高度决定，高度相同，不管初速度多大，落地时间相同
12
3. 动能和势能： 动能： EK mv1 2 { Ek: 动能（J） ， m：物体质量 （kg） ，v: 物体瞬时速度 （m/s） }
6
