物理公式大全

这份物理公式大全先给你最常用的公式，再告诉你它们各自适用的条件。做物理题时，光记住式子不够，真正决定能不能用的是题目场景和模型前提。

如果你是来快速查公式的，先看下面这一节。如果你总是“公式写对了但答案错了”，重点看后面的例题和常见错误。

物理公式大全速查

运动学公式

• 平均速度: $v = \frac{\Delta x}{\Delta t}$ 用位置变化和时间间隔描述整体运动情况。
• 匀加速直线运动: $v = v_0 + at$ 只有在加速度可视为常量时才能直接使用。
• 匀加速直线运动: $x = x_0 + v_0 t + \frac{1}{2}at^2$ 用来连接位置、初速度、时间和加速度。
• 匀加速直线运动: $v^2 = v_0^2 + 2a(x - x_0)$ 适合题目没有直接给时间时使用。

力与牛顿定律公式

• 牛顿第二定律: $\sum F = ma$ 这里的 $\sum F$ 是合力，不是某一个单独的力。
• 重力大小: $G = mg$ 通常用于近地面、重力加速度近似不变的情形。
• 弹簧弹力大小: $F = kx$ 常用于弹性形变范围内，表示弹力大小和形变量成正比。

功与能量公式

• 恒力做功: $W = Fs$ 这个简式只适用于力的方向和位移同向。
• 更一般的恒力做功: $W = Fs\cos\theta$ 当力和位移有夹角时，用这个式子更完整。
• 动能: $E_k = \frac{1}{2}mv^2$ 速度越大，动能增长越明显。
• 重力势能: $E_p = mgh$ 通常用于近地面高度变化问题。
• 功率: $P = \frac{W}{t}$ 表示单位时间内完成多少功。

压强与流体公式

• 压强: $p = \frac{F}{A}$ 在受力相同的情况下，受力面积越小，压强越大。
• 密度: $\rho = \frac{m}{V}$ 用质量和体积描述物质的疏密程度。
• 液体因深度产生的压强差: $p = \rho gh$ 适用于静止液体中的深度关系。
• 浮力大小: $F_b = \rho g V_{\mathrm{disp}}$ 其中 $V_{\mathrm{disp}}$ 是排开液体的体积。

热学公式

• 热量: $Q = mc\Delta T$ 只在不发生物态变化时直接使用。

电学公式

• 欧姆定律: $V = IR$ 适用于欧姆元件和对应条件。
• 电功率: $P = VI$ 常见电路题里用来表示单位时间内的电能转换快慢。
• 电能: $W = Pt$ 用功率和时间求一段时间内的电能。

公式不是背字母，而是看物理关系

物理公式的核心不是“符号长什么样”，而是“哪些物理量之间存在什么关系”。比如 $\sum F = ma$ 说的是：物体如果受到的合力不为零，就会产生加速度；合力越大，质量不变时加速度越大。

$Q = mc\Delta T$ 也一样。它表达的是热量和温度变化之间的关系，但前提是不发生熔化、凝固、汽化这类物态变化。条件一变，公式往往也要跟着换。

做题时怎么选对公式

遇到题目时，可以按这个顺序判断。

1. 先看题目在问什么，是速度、加速度、力、能量、压强还是电流。
2. 再看题目给了什么量，哪些量之间已经能形成关系式。
3. 最后检查条件，例如是否匀加速、是否应该使用合力、是否采用近地面近似、单位是否已经统一。

很多计算错误并不是算错了，而是第一步就选错了模型。

例题：先求合力，再用 $\sum F = ma$

一个质量为 $3\ \mathrm{kg}$ 的小车，在水平面上受到向右的拉力 $12\ \mathrm{N}$，同时受到向左的摩擦力 $3\ \mathrm{N}$。求小车的加速度。

先不要把 $12$ 直接代入公式。牛顿第二定律里用的是合力，所以要先把方向和大小一起考虑。

合力为：

$$\sum F = 12 - 3 = 9\ \mathrm{N}$$

再代入：

$$a = \frac{\sum F}{m} = \frac{9}{3} = 3\ \mathrm{m/s^2}$$

所以小车的加速度是 $3\ \mathrm{m/s^2}$，方向向右。

这个例子里最值得记住的不是答案，而是顺序。只要题目里同时出现多个力，就先找合力，再判断能不能用 $\sum F = ma$。如果把某一个单独的力误当成合力，公式写对了，结果仍然会错。

最常见的 4 个用公式错误

只看字母，不看条件

$v = v_0 + at$ 只适合加速度恒定的情况。$E_p = mgh$ 通常用于近地面重力势能变化。$V = IR$ 也需要满足对应元件和条件。看到熟悉的字母就直接代入，是最常见的失误之一。

没有先分清合力和单个力

在动力学题里，$\sum F$ 是所有外力的矢量和，不是任意挑一个力。这个错误会让后面的每一步都跟着偏掉。

单位不统一

如果时间还是分钟、质量还是克、速度还是 $\mathrm{km/h}$，直接代入 SI 制公式通常会出错。做题前先统一单位，往往比多写一步代数更重要。

忽略方向和符号

位移、速度、加速度、力这些量常常带方向。特别是在一维直线运动和受力分析里，先约定正方向，很多混乱都会减少。

这些物理公式通常用在哪些题里

这些公式最常出现在三类场景里。第一类是课堂和考试题，把文字情境变成可计算的关系。第二类是实验数据整理，比如根据位移和时间估算速度，或者根据电压和电流分析电路。第三类是实际问题的近似建模，比如估算一个物体受力后会怎样运动。

真实问题往往比教材题更复杂，所以公式不是“见到就套”，而是“先判断近似是否成立，再决定能不能用”。

怎样记公式更不容易混

与其背一张很长的“大全”，不如按主题整理成几组：运动、受力、能量、压强、热学、电学。每组先记最常用的两到四个公式，再配一个你真的算过的例题，记忆会稳很多。

这样做的好处是，你记住的不只是式子，还记住了“什么时候该想到它”。

试着做一个相似题

把上面的例题改成“拉力 $15\ \mathrm{N}$、摩擦力 $6\ \mathrm{N}$、质量 $3\ \mathrm{kg}$”，再自己算一次加速度，并写出为什么这里要先求合力。能把“公式条件”和“代入过程”一起说清，这组公式才算真的会用了。