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高中物理全套核心公式（按模块，人教版）

物理学 9 阅读 更新于 2026-10-05 10:12

高中物理全套核心公式（按模块，人教版）

说明：只写高考常用，附带简要含义；矢量注意方向，标量直接代数运算。

一、运动学（直线运动）

匀速直线运动

\[v=\frac{x}{t},\quad x=vt\]

匀变速直线运动（\(a\)恒定）

v=v0+at
x=v0t+12 a t2
v2-v02=2ax
\[\bar v=\frac{v_0+v}{2}=\frac{x}{t}\]

逐差法（打点计时器）

Δ x=aT2
xm-xn=(m-n)aT2

自由落体（v0=0）

v=gt, h=12 g t2, v2=2gh

竖直上抛

v=v0-gt, h=v0t-12 g t2, v2-v02=-2gh

最高点：\(t=\dfrac{v_0}{g}\)，上升下落时间对称。

二、相互作用 & 牛顿运动定律

重力

\[\(G=mg\)\]

弹力（胡克定律）

\[\(F=kx\)\]

\(k\)劲度系数，\(x\)形变量。

摩擦力

滑动摩擦：

\[f=\mu N\]

静摩擦：\(0<f\le f_{\text{max}}\)，\(f_{\text{max}}\approx\mu N\)

力的合成（平行四边形）

余弦定理：

\[F_{\text{合}}=\sqrt{F_1^2+F_2^2+2F_1F_2\cos\theta}\]

牛顿三大定律

  1. \(F_{\text{合}}=0 \Rightarrow a=0\)（惯性）
  2. $F合=ma$（矢量式）
  3. FAB=-FBA

超重：\(a\)向上；失重：\(a\)向下；完全失重\(\(a=g\)\)。

三、曲线运动、万有引力

平抛运动

水平：vx=v0,x=v0 t
竖直：\(v_y=gt,\;y=\dfrac12 g t^2\)
合速度：\(v=\sqrt{v_0^2+v_y^2}\)
偏角：\(\tan\theta=\dfrac{v_y}{v_0}\)；位移偏角：\(\tan\alpha=\dfrac{y}{x}\)；\(\tan\theta=2\tan\alpha\)

匀速圆周运动

\[\omega=\frac{2\pi}{T}=2\pi f\]
\[v=\omega r\]

向心加速度：

\[a_n=\frac{v^2}{r}=\omega^2 r=\frac{4\pi^2}{T^2}r\]

向心力：

\[F_n=m\frac{v^2}{r}=m\omega^2 r\]

万有引力

F=GMmr2, G=6.67×10-11N· m2/kg2

天体环绕（万有引力提供向心力）

\[G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}=m\omega^2 r=m\frac{4\pi^2}{T^2}r=ma_n\]

黄金代换（星球表面）

GM=gR2

四、功和机械能

功：

\[W=Fs\cos\theta\]

功率

\[P=\frac{W}{t},\quad P=Fv\cos\theta\]

动能

Ek=12 mv2

动能定理：合外力做功等于动能变化

W合=Δ Ek=12mv22-12mv12

重力势能

Ep=mgh

重力做功：WG=-Δ Ep

机械能守恒（只有重力/弹力做功）

Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

五、动量（新高考必考）

动量

\[\(p=mv\)\]

冲量

\[\(I=Ft\)\]

动量定理：合外力冲量 = 动量变化

I合=Δ 2-mv1

动量守恒（系统合外力=0）

m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'

弹性碰撞：动量守恒 + 动能守恒；
完全非弹性：碰后共速。

六、静电场

库仑定律（点电荷）

F=kQ1Q2r2, k=9.0×109N· m2/C2

电场强度
定义式：\(E=\dfrac{F}{q}\)
点电荷场强：\(E=k\dfrac{Q}{r^2}\)
匀强电场：\(E=\dfrac{U}{d}\)

电势差

\[U_{AB}=\varphi_A-\varphi_B=\frac{W_{AB}}{q}\]

电场力做功：WAB=qUAB

电容

\[C=\frac{Q}{U}\]

平行板电容器：\(C=\dfrac{\varepsilon_r S}{4\pi kd}\)

七、恒定电流

电流
$\(I=\frac{q}{t},\quad I=nqSv\)$（微观电流）

欧姆定律

\[I=\frac{U}{R}\]

电阻定律

\[R=\rho\frac{L}{S}\]

电功、电功率

\[W=UIt,\quad P=UI\]

纯电阻：\(W=I^2Rt=\dfrac{U^2}{R}t,\quad P=I^2R=\dfrac{U^2}{R}\)

闭合电路欧姆定律

E=U外+U内=I(R+r)

八、磁场

安培力（通电导线）
$\(F=BIL\sin\theta\)$，$\theta$电流与磁场夹角；垂直$\sin\theta=1$
洛伦兹力（运动电荷）
$\(\(f=qvB\)\sin\theta\)$，垂直时$(f=qvB)$，洛伦兹永不做功

带电粒子垂直匀强磁场圆周运动：

\[qvB=m\frac{v^2}{r}\Rightarrow r=\frac{mv}{qB}\]

周期：$\(T=\frac{2\pi m}{qB}\)$

九、电磁感应

法拉第电磁感应定律

\[E=n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t},\quad \Phi=BS\cos\theta\]

动生电动势（导体切割磁感线）

\[E=BLv\sin\theta\]

自感电动势：\(E=L\dfrac{\Delta I}{\Delta t}\)

交变电流：
最大值：\(E_m=NBS\omega\)
有效值（正弦式）：\(E=\dfrac{E_m}{\sqrt2},\;U=\dfrac{U_m}{\sqrt2},\;I=\dfrac{I_m}{\sqrt2}\)

理想变压器

U1U2=n1n2, I1I2=n2n1, P1=P2

十、热学（选修/新高考选择性必修）

理想气体状态方程

pVT=C, p1V1T1=p2V2T2

等温：玻意耳 p1V1=p2V2
等容：查理 \(\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}\)
等压：盖吕萨克 \(\dfrac{V_1}{T_1}=\dfrac{V_2}{T_2}\)

热力学第一定律

\[\Delta U=Q+W\]

十一、机械振动与机械波

简谐运动

\[F=-kx\]

周期弹簧振子：\(T=2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}\)
单摆小角度：$\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)$

波速、波长、频率

\[v=\lambda f=\frac{\lambda}{T}\]

十二、光学

折射定律

\[n=\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2}\]

折射率与光速：$\(n=\frac{c}{v}\)$
全反射临界角：$\(\sin C=\frac1n\)$

双缝干涉：\(\Delta x=\dfrac{L}{d}\lambda\)

十三、近代物理（原子物理）

光子能量

\[E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}\]

光电效应方程：

\[E_{\text{k}m}=h\nu-W_0,\quad W_0=h\nu_0\]

质能方程

E=mc2, Δ E=Δ m c2

如果你想要，我可以单独把热学部分拆出来，正好对应你前面空气水汽/理想气体的计算场景，要不要？

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