高一物理必修二核心公式梳理：10大模块一次吃透

【来源：易教网 更新时间：2026-09-04】

一、恒定电流：从欧姆定律到电路功率分配

进入电学世界，恒定电流这一章是所有电学计算的地基。地基没打牢，后面电磁学、综合题都会塌。

先记住最核心的电流定义式：

\[ I=\frac{q}{t} \]

其中 \( I \) 为电流强度（A），\( q \) 为时间 \( t \) 内通过导体横截面的电量（C），\( t \) 为时间（s）。这是定义式，决定了电流的本质——单位时间内通过截面的电荷量。

接着是欧姆定律：

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

注意欧姆定律的适用条件：纯电阻元件，且温度不变时电阻视为常量。\( U \) 是导体两端电压（V），\( R \) 是导体阻值（Ω）。

电阻本身由材料决定，这就是电阻定律：

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

\( \rho \) 是电阻率（Ω·m），\( L \) 是导体长度（m），\( S \) 是横截面积（m）。记忆技巧：电阻率代表材料本身的"导电阻力"，长度越长、电阻越大；横截面积越大、电阻越小。

进入含电源的闭合电路，欧姆定律升级为：

\[ I=\frac{E}{r+R} \]

变形形式有两种，都很重要：

\[ E=Ir+IR \quad \text{或} \quad E=U_{内}+U_{外} \]

\( E \) 是电源电动势（V），\( r \) 是电源内阻（Ω），\( R \) 是外电路电阻（Ω）。理解这个公式要把握一点：电动势是电源提供的总"电压"，内阻上消耗一部分（\( Ir \)），外电路上剩下的就是 \( U_{外} \)。

电功与电功率：

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

\( W \) 是电功（J），\( P \) 是电功率（W），\( U \) 是电压（V），\( I \) 是电流（A），\( t \) 是时间（s）。

焦耳定律描述电热：

\[ Q=I^{2}Rt \]

\( Q \) 是电热（J），\( I \) 是电流（A），\( R \) 是电阻值（Ω），\( t \) 是通电时间（s）。

在纯电阻电路中，由于 \( I=\frac{U}{R} \)，所以电功等于电热，几个公式可以互相推导：

\[ W=Q=UIt=I^{2}Rt=\frac{U^{2}}{R}t \]

电源部分的三个功率要分清：

- 电源总功率：\( P_{总}=IE \)

- 电源输出功率：\( P_{出}=IU \)

- 电源效率：\( \eta=\frac{P_{出}}{P_{总}} \)

串联电路与并联电路的规律是必考基础，整理成对比表：

关系	串联电路	并联电路
电阻关系	\( R_{串}=R_{1}+R_{2}+R_{3}+\cdots \)	\( \frac{1}{R_{并}}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}+\frac{1}{R_{3}}+\cdots \)
电流关系	\( I_{总}=I_{1}=I_{2}=I_{3}=\cdots \)	\( I_{并}=I_{1}+I_{2}+I_{3}+\cdots \)
电压关系	\( U_{总}=U_{1}+U_{2}+U_{3}+\cdots \)	\( U_{总}=U_{1}=U_{2}=U_{3}=\cdots \)
功率分配	\( P_{总}=P_{1}+P_{2}+P_{3}+\cdots \)	\( P_{总}=P_{1}+P_{2}+P_{3}+\cdots \)

记忆口诀：串联电流相等、电压相加；并联电压相等、电流相加；电阻都是"串同并反"。

二、电场：从库仑定律到电势能

电场这一章是高中物理第一次接触"看不见摸不着但确实存在"的力。

自然界只有两种电荷：正电荷和负电荷。电荷守恒定律告诉我们，电荷不能凭空产生也不能凭空消失，只能转移。元电荷是电荷量的最小单位：

\[ e=1.60\times 10^{-19}\,\text{C} \]

任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

库仑定律是电场部分的核心公式：

\[ F=k\frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}} \]

适用条件：真空中两个点电荷。

\( F \) 是点电荷间作用力（N），\( k \) 是静电力常量 \( k=9.0\times 10^{9}\,\text{N·m}^{2}/\text{C}^{2} \)，\( Q_{1},Q_{2} \) 是两点电荷电量（C），\( r \) 是两点电荷间距离（m）。

力的方向沿连线方向，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电场强度的定义式和计算式：

\[ E=\frac{F}{q} \]

\( E \) 是电场强度（N/C），\( q \) 是检验电荷电量（C）。电场强度是矢量，叠加时遵循平行四边形定则。

真空点电荷（源电荷）形成的电场：

\[ E=k\frac{Q}{r^{2}} \]

\( r \) 是源电荷到该位置的距离（m），\( Q \) 是源电荷电量。

匀强电场的场强计算用电压与距离：

\[ E=\frac{U_{AB}}{d} \]

\( U_{AB} \) 是 AB 两点间电压（V），\( d \) 是 AB 两点在场强方向上的距离（m）。

电场力公式：

\[ F=qE \]

\( q \) 是受电场力的电荷电量（C），\( E \) 是电场强度（N/C）。

电势与电势差的概念非常重要：

\[ U_{AB}=\varphi_{A}-\varphi_{B} \]

\[ U_{AB}=\frac{W_{AB}}{q}=-\frac{\Delta E_{AB}}{q} \]

电场力做功的公式：

\[ W_{AB}=qU_{AB}=Eqd \]

\( W_{AB} \) 是带电体由 A 到 B 时电场力做的功（J），\( U_{AB} \) 是 A、B 两点间电势差（V），\( E \) 是匀强电场强度，\( d \) 是两点沿场强方向的距离（m）。关键性质：电场力做功与路径无关。

电势能：

\[ E_{A}=q\varphi_{A} \]

\( E_{A} \) 是带电体在 A 点的电势能（J），\( \varphi_{A} \) 是 A 点的电势（V）。

电势能变化：

\[ \Delta E_{AB}=E_{B}-E_{A} \]

电场力做功与电势能变化的关系：

\[ \Delta E_{AB}=-W_{AB}=-qU_{AB} \]

电势能的增量等于电场力做功的负值。简单说：电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。

电容的定义式和计算式：

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

\( C \) 是电容（F），\( Q \) 是电量（C），\( U \) 是两极板间电势差（V）。

平行板电容器的电容公式：

\[ C=\frac{\varepsilon S}{4\pi kd} \]

\( S \) 是两极板正对面积，\( d \) 是两极板间垂直距离，\( \varepsilon \) 是介电常数。

带电粒子在电场中的加速（初速度 \( v_{0}=0 \)）：

\[ W=\Delta E_{k} \quad \text{或} \quad qU=\frac{1}{2}mv_{t}^{2} \]

\[ v_{t}=\sqrt{\frac{2qU}{m}} \]

带电粒子沿垂直电场方向以速度 \( v_{0} \) 进入匀强电场时的偏转（不计重力），这是类平抛运动：

垂直电场方向（水平方向）：匀速直线运动

\[ L=v_{0}t \]

平行电场方向（竖直方向）：初速度为零的匀加速直线运动

\[ d=\frac{1}{2}at^{2}, \quad a=\frac{F}{m}=\frac{qE}{m} \]

在带等量异种电荷的平行极板中，\( E=\frac{U}{d} \)。

三、气体的性质：状态参量与状态方程

气体这一章主要出现在选考部分，但核心公式必须记牢。

气体有三个状态参量：

- 温度：宏观上表示冷热程度，微观上反映分子无规则运动的剧烈程度。热力学温度与摄氏温度的关系：

\[ T=t+273 \]

\( T \) 是热力学温度（K），\( t \) 是摄氏温度（℃）。注意：热力学温度是国际单位，公式中必须用 K。

- 体积 V：气体分子能占据的空间。单位换算：\( 1\,\text{m}^{3}=10^{3}\,\text{L}=10^{6}\,\text{mL} \)。

- 压强 p：单位面积上大量气体分子频繁撞击器壁产生的持续、均匀的压力。标准大气压：

\[ 1\,\text{atm}=1.013\times 10^{5}\,\text{Pa}=76\,\text{cmHg} \]

\[ 1\,\text{Pa}=1\,\text{N/m}^{2} \]

气体分子运动的特点：分子间空隙大；除碰撞瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大。

理想气体的状态方程（等温变化时叫玻意耳定律）：

\[ \frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{p_{2}V_{2}}{T_{2}} \]

即 \( \frac{PV}{T}= \) 恒量。这里 \( T \) 必须是热力学温度（K）。

四、功和能：整个力学的主线

功是能量转化的量度，这句话要刻在脑子里。

功的定义式：

\[ W=Fscos\alpha \]

\( W \) 是功（J），\( F \) 是恒力（N），\( s \) 是位移（m），\( \alpha \) 是 \( F \) 与 \( s \) 之间的夹角。判断功的正负就看 \( \cos\alpha \) 的符号。

几种常见力做功的公式：

重力做功：

\[ W_{ab}=mgh_{ab} \]

\( m \) 是物体质量，\( g=9.8\,\text{m/s}^{2}\approx 10\,\text{m/s}^{2} \)，\( h_{ab} \) 是 a 与 b 的高度差（\( h_{ab}=h_{a}-h_{b} \)）。

电场力做功：

\[ W_{ab}=qU_{ab} \]

\( q \) 是电量（C），\( U_{ab} \) 是 a 与 b 之间电势差（V），即 \( U_{ab}=\varphi_{a}-\varphi_{b} \)。

电功（普适式）：

\[ W=UIt \]

功率的定义式：

\[ P=\frac{W}{t} \]

\( P \) 是功率（W），\( W \) 是 \( t \) 时间内做的功（J），\( t \) 是做功所用时间（s）。

汽车牵引力的功率：

\[ P=Fv；\quad P_{平}=Fv_{平} \]

\( P \) 是瞬时功率，\( P_{平} \) 是平均功率。

汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动，最大速度：

\[ v_{max}=\frac{P_{额}}{f} \]

电功率（普适式）：

\[ P=UI \]

焦耳定律：

\[ Q=I^{2}Rt \]

\( Q \) 是电热（J），\( I \) 是电流强度（A），\( R \) 是电阻值（Ω），\( t \) 是通电时间（s）。

纯电阻电路中的几个等价形式：

\[ I=\frac{U}{R};\quad P=UI=\frac{U^{2}}{R}=I^{2}R \]

\[ Q=W=UIt=\frac{U^{2}}{R}t=I^{2}Rt \]

动能：

\[ E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2} \]

\( E_{k} \) 是动能（J），\( m \) 是物体质量（kg），\( v \) 是物体瞬时速度（m/s）。

重力势能：

\[ E_{P}=mgh \]

\( E_{P} \) 是重力势能（J），\( h \) 是竖直高度（m），从零势能面起算。

电势能：

\[ E_{A}=q\varphi_{A} \]

动能定理（对物体做正功，物体的动能增加）：

\[ W_{合}=\frac{1}{2}mv_{t}^{2}-\frac{1}{2}mv_{0}^{2} \]

或

\[ W_{合}=\Delta E_{k} \]

\( W_{合} \) 是外力对物体做的总功，\( \Delta E_{k} \) 是动能变化。

机械能守恒定律：

\[ \Delta E=0 \quad \text{或} \quad E_{k1}+E_{P1}=E_{k2}+E_{P2} \]

展开形式：

\[ \frac{1}{2}mv_{1}^{2}+mgh_{1}=\frac{1}{2}mv_{2}^{2}+mgh_{2} \]

适用条件：只有重力或弹力做功，其他力不做功或做功之和为零。

重力做功与重力势能变化的关系：

\[ W_{G}=-\Delta E_{P} \]

即重力做功等于物体重力势能增量的负值。

五、常见的力：9种力的公式汇总

把力学的各种力整理到一起，方便对比记忆。

- 重力：\( G=mg \)（方向竖直向下，\( g=9.8\,\text{m/s}^{2}\approx 10\,\text{m/s}^{2} \)，作用点在重心，适用于地球表面附近）

- 胡克定律：\( F=kx \)（方向沿恢复形变方向，\( k \) 是劲度系数 N/m，\( x \) 是形变量 m）

- 滑动摩擦力：\( F=\mu F_{N} \)（与物体相对运动方向相反，\( \mu \) 是摩擦因数，\( F_{N} \) 是正压力 N）

- 静摩擦力：\( 0\leq f_{静}\leq f_{m} \)（与物体相对运动趋势方向相反，\( f_{m} \) 是最大静摩擦力）

- 万有引力：\( F=G\frac{m_{1}m_{2}}{r^{2}} \)（\( G=6.67\times 10^{-11}\,\text{N·m}^{2}/\text{kg}^{2} \)，方向在连线上）

- 静电力：\( F=k\frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}} \)（\( k=9.0\times 10^{9}\,\text{N·m}^{2}/\text{C}^{2} \)，方向在连线上）

- 电场力：\( F=Eq \)（\( E \) 是场强 N/C，\( q \) 是电量 C，正电荷受的电场力与场强方向相同）

- 安培力：\( F=BIL\sin\theta \)（\( \theta \) 为 \( B \) 与 \( L \) 的夹角，当 \( L\perp B \) 时 \( F=BIL \)，\( B//L \) 时 \( F=0 \)）

- 洛伦兹力：\( f=qVB\sin\theta \)（\( \theta \) 为 \( B \) 与 \( V \) 的夹角，当 \( V\perp B \) 时 \( f=qVB \)，\( V//B \) 时 \( f=0 \)）

六、受力分析：力学问题的解题入口

受力分析不是公式，但它是每一个力学题的解题入口。

受力分析的依据：

1. 从力的概念判断，寻找对应的施力物体

2. 从力的性质判断，寻找产生各性质力的原因

3. 从力的效果判断，寻找是否改变物体形状或运动状态（即是否产生加速度，是静止、匀速还是变速运动）

受力分析的顺序：先分析场力（重力、电场力、磁场力）；然后分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；最后分析摩擦力，对凡有弹力作用的地方逐一分析。

七、万有引力定律及其应用

万有引力定律：

\[ F=G\frac{m_{1}m_{2}}{r^{2}} \]

引力常量 \( G=6.67\times 10^{-11}\,\text{N·m}^{2}/\text{kg}^{2} \)。

适用条件：可作质点的两个物体间的相互作用。若是两个均匀球体，\( r \) 应是两球心间距。物体的尺寸比两物体距离 \( r \) 小得多时，可以看成质点。

应用（中心天体质量 \( M \)，天体半径 \( R \)，天体表面重力加速度 \( g \)）：

万有引力 = 向心力（一个天体绕另一个天体作圆周运动时）：

\[ \frac{GMm}{r^{2}}=\frac{mv^{2}}{r} \]

重力 = 万有引力：

地面物体的重力加速度：

\[ mg=\frac{GMm}{R^{2}} \Rightarrow g=\frac{GM}{R^{2}}\approx 9.8\,\text{m/s}^{2} \]

高空物体的重力加速度：

\[ mg=\frac{GMm'}{r^{2}} \Rightarrow g'=\frac{GM}{r^{2}}<9.8\,\text{m/s}^{2} \]

第一宇宙速度：在地球表面附近（轨道半径可视为地球半径）绕地球作圆周运动的卫星的线速度，在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的。由 \( mg=\frac{mv^{2}}{R} \) 可得：

\[ v=\sqrt{gR}\approx 7.9\,\text{km/s} \]

其他重要内容：开普勒三大定律；利用万有引力定律计算天体质量；通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度；大于环绕速度的两个特殊发射速度——第二宇宙速度、第三宇宙速度。

八、曲线运动与平抛运动

曲线运动的基本规律：

1. 在曲线运动中，质点在某一时刻（某一位置）的速度方向是曲线上这一点的切线方向。

2. 物体做直线或曲线运动的条件（已知当物体受到合外力 \( F \) 作用下，在 \( F \) 方向上便产生加速度 \( a \)）：

- 若 \( F \)（或 \( a \)）的方向与物体速度 \( v \) 的方向相同，则物体做直线运动

- 若 \( F \)（或 \( a \)）的方向与物体速度 \( v \) 的方向不同，则物体做曲线运动

3. 物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。

平抛运动：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动。

分运动：

- 在水平方向上由于不受力，将做匀速直线运动

- 在竖直方向上物体的初速度为零，且只受到重力作用，物体做自由落体运动

以抛点为坐标原点，水平方向为 \( x \) 轴（正方向和初速度方向相同），竖直方向为 \( y \) 轴，正方向向下。

九、静摩擦力的判断方法

静摩擦力是力学中最容易出错的概念之一。

1. 当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫静摩擦力。

2. 物体所受到的静摩擦力有一个限度，这个值叫最大静摩擦力。

3. 静摩擦力的方向总与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。

4. 静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定，与正压力无关，平衡时总与切面外力平衡。

5. 静摩擦力的大小与正压力、接触面的粗糙程度有关。

6. 静摩擦有无的判断方法：

- 概念法（相对运动趋势）

- 二力平衡法

- 牛顿运动定律法

- 假设法（假设没有静摩擦）

十、电势的概念与性质

电势是电场中描述能量性质的物理量。

定义及定义式：电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。

\[ \varphi=\frac{\varepsilon}{q} \]

电势的单位：伏（V）。

电势是标量，没有方向。

电势是反映电场能的性质的物理量。

零电势点：规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中通常以无限远点为零电势点，实际研究中通常取大地为零电势点。

电势具有相对性：电势的数值与零电势点的选取有关，零电势点的选取不同，同一点的电势的数值则不同。

电势与电场线的关系：顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。

电势能与电势的关系：

\[ \varepsilon=qU \]

理解电势关键要把握"相对性"——谈电势必须先指定零电势点，否则没有意义。

这10个模块的公式是高一物理必修二的核心框架。每一条公式都要记住适用条件，每一个概念都要理解物理意义。做题时先判断情境，再选择公式，最后代入计算——这三步走稳了，物理就不会差。

把这些公式打印出来，每天花10分钟过一遍，两周之后你会发现自己对题目的反应速度完全不一样。