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物理公式速查表

CSCA 考试必备公式

力学

名称	公式	单位
速度公式	$v = \frac{\Delta x}{\Delta t}$	m/s
加速度公式	$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$	m/s²
匀变速直线运动	$v = v_0 + at$	-
位移公式	$x = v_0t + \frac{1}{2}at^2$	m
速度位移关系	$v^2 = v_0^2 + 2ax$	-
自由落体	$h = \frac{1}{2}gt^2$	m
牛顿第二定律	$F = ma$	N
重力	$W = mg$	N
摩擦力	$f = \mu N$	N
万有引力	$F = G\frac{m_1m_2}{r^2}$	N
功	$W = Fs\cos\theta$	J
动能	$E_k = \frac{1}{2}mv^2$	J
重力势能	$E_p = mgh$	J
弹性势能	$E_p = \frac{1}{2}kx^2$	J
功率	$P = \frac{W}{t} = Fv$	W
动量	$p = mv$	kg·m/s
冲量	$I = Ft = \Delta p$	N·s
向心加速度	$a_n = \frac{v^2}{r} = \omega^2r$	m/s²
向心力	$F_n = \frac{mv^2}{r}$	N

电磁学

名称	公式	单位
库仑定律	$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$	N
电场强度	$E = \frac{F}{q} = k\frac{Q}{r^2}$	N/C
电势差	$U = \frac{W}{q}$	V
电容	$C = \frac{Q}{U}$	F
平行板电场	$E = \frac{U}{d}$	V/m
欧姆定律	$U = IR$	V
电阻串联	$R = R_1 + R_2 + \cdots$	Ω
电阻并联	$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots$	Ω
电功率	$P = UI = I^2R = \frac{U^2}{R}$	W
焦耳定律	$Q = I^2Rt$	J
闭合电路欧姆定律	$\varepsilon = I(R+r)$	V
安培力	$F = BIL$	N
洛伦兹力	$F = qvB$	N
磁通量	$\Phi = BS\cos\theta$	Wb
法拉第定律	$\varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$	V
变压器	$\frac{V_1}{V_2} = \frac{N_1}{N_2}$	-

波动与光学

名称	公式	单位
波速公式	$v = f\lambda$	m/s
周期与频率	$T = \frac{1}{f}$	s
折射定律	$n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2$	-
折射率	$n = \frac{c}{v}$	-
临界角	$\sin\theta_c = \frac{n_2}{n_1}$	-
透镜公式	$\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}$	-
放大率	$m = \frac{v}{u} = \frac{h\prime}{h}$	-

热学

名称	公式	单位
热量公式	$Q = mc\Delta T$	J
理想气体方程	$pV = nRT$	-
等温过程	$p_1V_1 = p_2V_2$	-
等压过程	$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$	-
等容过程	$\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}$	-
热力学第一定律	$\Delta U = Q - W$	J
热机效率	$\eta = \frac{W}{Q_1} = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$	-

近代物理

名称	公式	单位
光子能量	$E = hf = \frac{hc}{\lambda}$	J
光电效应	$E_k = hf - W_0$	J
德布罗意波长	$\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv}$	m
质能方程	$E = mc^2$	J
核反应能量	$\Delta E = \Delta mc^2$	J
半衰期	$N = N_0(\frac{1}{2})^{t/T}$	-
玻尔模型能量	$E_n = -\frac{13.6}{n^2}\,\mathrm{eV}$	eV

交互式模拟

通过可视化动画深入理解核心概念。

牛顿第二定律 F=ma 交互模拟

通过调节力和质量的大小，观察加速度的实时变化。直观理解 F=ma 的物理含义。

F = maa = \frac{F}{m}

5 分钟基础交互式

运动学交互模拟

模拟匀变速直线运动，同步显示 s-t、v-t、a-t 图像，直观理解运动学公式。

s = v_0t + \frac{1}{2}at^2v = v_0 + at

5 分钟基础交互式

功与能量交互模拟

斜面滑块模拟，实时展示动能、势能、摩擦耗能的转换过程。

W = Fs\cos\thetaE_k = \frac{1}{2}mv^2

5 分钟基础交互式

静电场与库仑定律可视化

放置点电荷，观察电场线和等势线分布，计算库仑力。

F = k\frac{q_1q_2}{r^2}E = \frac{F}{q}

5 分钟中级交互式

直流电路分析模拟

串并联电路可视化，动态电流动画，实时计算电压、电流、电阻和功率。

V = IRR_s = R_1 + R_2

5 分钟基础交互式

圆周运动交互模拟

可视化匀速圆周运动，实时显示向心力、向心加速度和速度矢量。

F_c = \frac{mv^2}{r}a_c = \omega^2r

5 分钟基础交互式

动量与碰撞交互模拟

一维两物体碰撞模拟，支持弹性与非弹性碰撞，直观展示动量守恒。

p = mvm_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2'

5 分钟基础交互式

几何光学薄透镜交互模拟

薄透镜光路图，拖动物体观察实像与虚像的变化，理解成像规律。

\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}M = \frac{v}{u}

5 分钟基础交互式

波动可视化交互模拟

横波传播模拟，调整振幅、波长和频率，观察行波与驻波的区别。

y = A\sin(kx - \omega t)v = f\lambda

5 分钟中级交互式

磁场中带电粒子运动模拟

模拟带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，理解洛伦兹力。

F = qvBr = \frac{mv}{qB}

5 分钟中级交互式

波动光学双缝干涉模拟

杨氏双缝干涉实验模拟，调整缝间距和波长观察干涉条纹变化。

d\sin\theta = n\lambda\Delta x = \frac{\lambda L}{d}

5 分钟中级交互式

理想气体状态方程交互模拟

活塞气缸模型，粒子动画演示温度与压强的关系，PV图实时描绘。

PV = nRT\frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}

5 分钟基础交互式

热力学第一定律交互模拟

能量守恒可视化，展示热量Q、做功W和内能变化ΔU的平衡关系。

\Delta U = Q - WW = \int P\,dV

5 分钟中级交互式

光电效应交互模拟

模拟光电效应实验，调整光频率和金属材料，观察光电子发射条件。

E_k = h\nu - W_0\nu_0 = \frac{W_0}{h}

5 分钟中级交互式

电磁感应交互模拟

模拟线圈穿越磁场区域，实时显示磁通量和感应电动势变化，理解法拉第定律。

\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt}\Phi = BA\cos\theta

5 分钟中级交互式

准备好练习了吗？

通过练习题巩固公式应用