Физика
Формулы физики для ЕГЭ 2027 по разделам кодификатора
Это рабочий справочник формул ко всем разделам кодификатора по физике. В каждой строке — формула, расшифровка букв, ситуация, в которой формула работает, и ошибка, на которой чаще всего теряют балл. Читайте разделом, а не подряд: перед задачей по термодинамике нужен один блок, перед оптикой — другой.
Этот материал в PDF
Тот же справочник в печатной вёрстке: 8 стр., шрифты и таблицы внутри файла. Распечатать и повесить над столом или открыть с телефона без интернета.
Содержание материала
- Как устроен экзамен по физике
- Что выдают на экзамене
- Кинематика
- Динамика
- Законы сохранения
- Статика, колебания и волны
- МКТ и термодинамика
- Электростатика
- Постоянный ток
- Магнитное поле и электромагнитная индукция
- Электромагнитные колебания и оптика
- СТО и квантовая физика
- Физика атомного ядра
- Как учить формулы
- Типичные ошибки
Как устроен экзамен по физике
В работе 26 заданий и 235 минут. Часть 1 — двадцать номеров с кратким ответом: двенадцать по одному баллу, восемь по два. Часть 2 — шесть задач с развёрнутым решением: качественная задача 21 на три балла, расчётные 22 и 23 по два, 24 и 25 по три, задача 26 — четыре. Всего 45 первичных баллов, из них 17 приходится на вторую часть.
Плотнее всего формулы сидят в однобалльных расчётных номерах 1, 2, 3, 4, 7, 8, 11, 12, 13 и 16: там одна формула на задание и одно действие. Во второй части оценивается сама запись формул: критерии требуют назвать законы, записать исходные формулы, показать преобразования и указать единицы в ответе.
По проекту документов ФИПИ на 2027 год структура экзамена сохраняется: те же 26 заданий, 45 баллов и 235 минут; скорректирована лишь тематика заданий 21 и 23.
Что выдают на экзамене
Таблица справочных данных напечатана в самом КИМ. Заучивать эти числа не нужно.
| Что выдают | Значения |
|---|---|
| Константы | π = 3,14; g = 10 м/с²; G = 6,7·10⁻¹¹ Н·м²/кг²; R = 8,31 Дж/(моль·К); k = 1,38·10⁻²³ Дж/К; Nₐ = 6·10²³ моль⁻¹ |
| Электродинамика и кванты | c = 3·10⁸ м/с; k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²; ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м; e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл; h = 6,6·10⁻³⁴ Дж·с |
| Десятичные приставки | п = 10⁻¹²; н = 10⁻⁹; мк = 10⁻⁶; м = 10⁻³; с = 10⁻²; к = 10³; М = 10⁶; Г = 10⁹ |
| Единицы | 0 К = −273 °C; 1 а.е.м. = 1,66·10⁻²⁷ кг ≈ 931,5 МэВ; 1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж |
| Массы частиц | электрона 9,1·10⁻³¹ кг; протона 1,673·10⁻²⁷ кг; нейтрона 1,675·10⁻²⁷ кг |
| Таблицы | плотности, теплоёмкости, теплоты плавления и парообразования, молярные массы газов |
С собой разрешают принести линейку без справочной информации и непрограммируемый калькулятор без выхода в интернет. Списка формул в КИМ нет: всё, что ниже, придётся держать в голове.
Кинематика
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| x = x₀ + v₀ₓt + aₓt²/2 | x — координата; v₀ₓ — начальная скорость; aₓ — ускорение | Равноускоренное движение по прямой | Это проекции со знаком, а не модули |
| vₓ = v₀ₓ + aₓt | те же обозначения | Скорость в момент t | При торможении aₓ отрицательно |
| vₓ² − v₀ₓ² = 2aₓ(x − x₀) | x − x₀ — перемещение, м | Время не дано и не нужно | Здесь перемещение, а не путь |
| vср = l/t | l — весь путь; t — всё время | Средняя путевая скорость | Не полусумма скоростей участков |
| L = v₀²·sin2α/g | L — дальность; α — угол броска | Бросок с земли на землю | Старт и падение должны быть на одной высоте |
| H = v₀²·sin²α/(2g) | H — высота подъёма, м | Та же задача про высоту | Квадрат синуса, а не синус двойного угла |
| aцс = v²/R = ω²R | ω — угловая скорость, рад/с | Движение по окружности | Есть даже при постоянной скорости |
| v = ωR, T = 2π/ω, ν = 1/T | T — период; ν — частота, Гц | Линейные и угловые величины | ω и ν различаются множителем 2π |
| a = √(aτ² + aцс²) | aτ — тангенциальное ускорение | Скорость по окружности меняется | Составляющие перпендикулярны, поэтому не складываются напрямую |
Динамика
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| ma = ΣF | ΣF — равнодействующая, Н | Любая задача на движение | Сразу записывают в проекциях на оси |
| F = G·m₁m₂/r² | r — расстояние между центрами | Тяготение, спутники, вес на планете | r от центра планеты, а не от поверхности |
| Fупр = kx | k — жёсткость, Н/м; x — деформация | Пружина, растяжение, сжатие | x — удлинение, а не длина пружины |
| Fтр = μN | μ — коэффициент трения; N — реакция опоры | Скольжение по поверхности | N ≠ mg при наклоне или силе под углом |
| N = mg·cosα | α — угол наклона плоскости | Тело на наклонной плоскости | Косинус: синус идёт в скатывающую силу |
| a = g(sinα − μcosα) | те же обозначения | Скольжение вниз по наклонной | При sinα ≤ μcosα тело не поедет |
| v₁ = √(gR), v₂ = √2·v₁ | R — радиус планеты, м | Первая и вторая космические скорости | Значения 7,9 и 11,2 км/с — только для Земли |
Законы сохранения
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| p = mv | p — импульс, кг·м/с | Удары, разрывы, отдача | При развороте изменение равно 2mv, а не нулю |
| m₁v₁ + m₂v₂ = m₁u₁ + m₂u₂ | v — до, u — после удара | Замкнутая система, любой удар | В неупругом ударе справа (m₁ + m₂)u, а энергия не сохраняется |
| A = F·s·cosα | α — угол между силой и перемещением | Работа постоянной силы | При α = 90° работа равна нулю |
| P = A/t = Fv | P — мощность, Вт | Мощность двигателя | Fv — мгновенная, A/t — средняя |
| Eₖ = mv²/2 | Eₖ — кинетическая энергия, Дж | Тело движется | Скорость вдвое больше — энергия вчетверо |
| Eₚ = mgh, Eупр = kx²/2 | h — высота над нулевым уровнем | Потенциальная энергия | Нулевой уровень выбирают один на всю задачу |
| Aвсех сил = Eₖ₂ − Eₖ₁ | — | Теорема о кинетической энергии | Учитывают все силы, включая трение |
| E₂ − E₁ = Aтр | E — полная механическая энергия | Есть трение или сопротивление | Работа трения отрицательна |
| η = Aпол/Aзатр | η — КПД | Механизмы, наклонные плоскости | Всегда меньше единицы |
Статика, колебания и волны
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| M = F·d | M — момент, Н·м; d — плечо, м | Рычаг, стержень на опорах | Плечо — до линии действия силы |
| ΣF = 0 и ΣM = 0 | — | Равновесие тела | Нужны оба условия сразу |
| p = ρgh | ρ — плотность, кг/м³ | Давление столба жидкости | h — глубина, а не высота сосуда |
| FA = ρж·g·Vпогр | Vпогр — погружённый объём | Плавание, всплытие | Объём погружённой части, а не всего тела |
| x = A·cos(ωt + φ₀), ω = 2π/T | A — амплитуда; T — период, с | Гармонические колебания | Аргумент косинуса в радианах, а не в градусах |
| vmax = Aω, amax = Aω² | — | Максимумы скорости и ускорения | Они достигаются в разных точках |
| T = 2π√(L/g) | L — длина нити, м | Математический маятник | Период не зависит от массы и амплитуды |
| T = 2π√(m/k) | m — масса; k — жёсткость | Пружинный маятник | Период не зависит от g |
| E = kA²/2 = m·vmax²/2 | — | Полная энергия колебаний | Пропорциональна квадрату амплитуды |
| λ = vT = v/ν | λ — длина волны, м | Механические и звуковые волны | В новой среде частота не меняется |
МКТ и термодинамика
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| ν = m/M = N/Nₐ | ν — количество вещества, моль | Первый шаг задачи на газ | M в кг/моль: азот 28·10⁻³ |
| p = (1/3)·n·m₀·⟨v²⟩ | n — концентрация; m₀ — масса молекулы | Основное уравнение МКТ | Средний квадрат скорости, а не квадрат средней |
| ⟨Eₖ⟩ = (3/2)kT | k = 1,38·10⁻²³ Дж/К | Средняя энергия молекулы | Отсюда следует p = nkT; от сорта газа не зависит |
| vкв = √(3RT/M) | vкв — среднеквадратичная скорость | Скорость молекул | Нагрев вдвое даёт рост скорости в √2 раз |
| pV = (m/M)RT | R = 8,31 Дж/(моль·К) | Состояние задано массой | Только идеальный газ и только кельвины |
| p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂ | индексы — два состояния | Масса газа постоянна | Утечка ломает уравнение |
| T = t + 273 | T — кельвины, t — градусы Цельсия | Перед любой подстановкой | Разность температур совпадает, само значение — нет |
| U = (3/2)νRT = (3/2)pV | U — внутренняя энергия, Дж | Одноатомный идеальный газ | Для двухатомного коэффициент 5/2 |
| A = p·ΔV | A — работа газа, Дж | Изобарный процесс | При сжатии работа газа отрицательна |
| Q = ΔU + A | Q — теплота, Дж | Первый закон термодинамики | A — работа газа, а не над газом |
| Q = cm·ΔT | c — удельная теплоёмкость | Нагрев без смены фазы | ΔT — разность, а не конечная температура |
| Q = λm, Q = Lm | λ — теплота плавления; L — парообразования | Плавление, кипение | Температура при переходе не меняется |
| ΣQполуч = ΣQотд | — | Уравнение теплового баланса | Проверяют, хватит ли теплоты на весь переход |
| η = 1 − Q₂/Q₁ | Q₁ — от нагревателя; Q₂ — холодильнику | КПД тепловой машины | Q₂ никогда не равно нулю |
| ηКарно = 1 − T₂/T₁ | T — температуры нагревателя и холодильника | Максимально возможный КПД | Только кельвины |
| φ = p/pнас · 100 % | φ — относительная влажность | Влажность воздуха | Через плотности пара получается то же |
Электростатика
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| F = k·q₁q₂/r² | k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²; q — модули зарядов | Точечные заряды | Подставляют модули, знак учитывают отдельно |
| E = F/q, E = kQ/r² | E — напряжённость, В/м | Поле точечного заряда | Вектор: поля складывают геометрически |
| φ = kQ/r | φ — потенциал, В | Потенциал точечного заряда | Скаляр со знаком, складывают алгебраически |
| A = qU = q(φ₁ − φ₂) | U — напряжение, В | Работа поля по переносу заряда | Не зависит от формы траектории |
| E = U/d | d — расстояние между пластинами | Однородное поле конденсатора | Только для плоского конденсатора |
| C = q/U = ε₀εS/d | C — ёмкость, Ф; ε — проницаемость | Плоский конденсатор | Зависит от геометрии, а не от заряда |
| W = CU²/2 = q²/(2C) | W — энергия поля, Дж | Заряженный конденсатор | Отключён источник — постоянен заряд, подключён — напряжение |
Постоянный ток
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| I = U/R | R — сопротивление, Ом | Закон Ома для участка | U — на этом участке, а не на всей цепи |
| R = ρ·L/S | ρ — удельное сопротивление; S — сечение | Проволока, реостат | S = πd²/4, а не πd² |
| R = R₁ + R₂; 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ | первое — последовательно, второе — параллельно | Соединения проводников | Параллельный итог меньше наименьшего сопротивления |
| I = ε/(R + r) | ε — ЭДС; r — внутреннее сопротивление | Полная цепь с источником | Забытое r — частая ошибка в задаче 25 |
| U = ε − Ir | U — напряжение на клеммах | Показание вольтметра на источнике | При коротком замыкании U = 0 |
| P = UI = I²R = U²/R | P — мощность, Вт | Мощность на участке | Берут запись с известными величинами |
| Q = I²Rt | Q — теплота, Дж | Закон Джоуля — Ленца | Удвоение тока даёт четырёхкратный нагрев |
| η = U/ε = R/(R + r) | — | КПД источника тока | Максимум мощности и КПД — при разных R |
Магнитное поле и электромагнитная индукция
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| FA = BIL·sinα | B — индукция, Тл; L — длина проводника | Сила Ампера | Вдоль поля сила равна нулю |
| Fл = qvB·sinα | q — модуль заряда; v — скорость | Сила Лоренца | Перпендикулярна скорости, работы не совершает |
| R = mv/(qB) | R — радиус окружности, м | Заряд влетел перпендикулярно полю | Радиус растёт с массой и скоростью |
| T = 2πm/(qB) | T — период обращения, с | Тот же случай | Не зависит от скорости частицы |
| Φ = BS·cosα | Φ — магнитный поток, Вб | Поток через контур | α — угол с нормалью, а не с плоскостью |
| ε = −ΔΦ/Δt | ε — ЭДС индукции, В | Закон электромагнитной индукции | Важно изменение потока, а не его величина |
| ε = −N·ΔΦ/Δt | N — число витков | Катушка вместо контура | Забытое N занижает ответ в N раз |
| ε = BLv | v — скорость проводника | Проводник движется поперёк поля | Поле, скорость и проводник взаимно перпендикулярны |
| εси = −L·ΔI/Δt | L — индуктивность, Гн | Самоиндукция | Индуктивность и длину различают по контексту |
| W = LI²/2 | W — энергия поля катушки | Энергия магнитного поля | Через ток, а не через напряжение |
Электромагнитные колебания и оптика
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| T = 2π√(LC) | L — индуктивность; C — ёмкость | Формула Томсона | Рост C вчетверо удлиняет период вдвое |
| CU₀²/2 = LIm²/2 | U₀, Im — амплитуды напряжения и тока | Энергия в контуре | Максимум тока — при нулевом напряжении |
| Iд = Im/√2, Uд = Um/√2 | индекс «д» — действующее значение | Переменный ток | В сети 220 В — действующее, амплитуда около 310 В |
| U₁/U₂ = N₁/N₂ | N — числа витков обмоток | Идеальный трансформатор | Рост напряжения снижает ток во столько же раз |
| λ = c/ν = cT | c = 3·10⁸ м/с | Волна в вакууме | В веществе скорость и длина волны меньше |
| n = c/v, λ = λ₀/n | n — показатель преломления | Свет вошёл в среду | Частота и цвет не меняются |
| n₁·sinα = n₂·sinβ | α — падения, β — преломления | Граница двух сред | Углы от перпендикуляра, а не от поверхности |
| sinαпр = n₂/n₁ | αпр — предельный угол | Полное внутреннее отражение | Только из плотной среды в менее плотную |
| 1/F = 1/d + 1/f | F — фокус; d — до предмета; f — до изображения | Формула тонкой линзы | У рассеивающей линзы F отрицательно |
| D = 1/F, Γ = f/d = H/h | D — оптическая сила, дптр; Γ — увеличение | Диоптрии и размер изображения | F подставляют в метрах |
| Δ = kλ и Δ = (k + 0,5)λ | Δ — разность хода; k — целое | Интерференция: максимум и минимум | Δ выражают в длинах волн, а не в миллиметрах |
| d·sinφ = kλ | d — период решётки | Дифракционная решётка | d = L/N; число максимумов ограничено sinφ ≤ 1 |
СТО и квантовая физика
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| γ = 1/√(1 − v²/c²) | γ — релятивистский множитель | Скорости, близкие к световой | Всегда больше единицы |
| τ = γτ₀, l = l₀/γ | τ₀, l₀ — собственные время и длина | Замедление времени, сокращение длины | Собственное время минимально, собственная длина максимальна |
| E₀ = mc², Eₖ = (γ − 1)mc² | E₀ — энергия покоя, Дж | Релятивистская энергия | Формула mv²/2 при больших скоростях занижает |
| E = hν = hc/λ | h = 6,6·10⁻³⁴ Дж·с | Энергия фотона | Готовое hc = 19,8·10⁻²⁶ Дж·м экономит время |
| p = h/λ | p — импульс фотона | Давление света | Массы покоя нет, импульс есть |
| hν = Aвых + Eₖmax | Aвых — работа выхода | Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта | Энергия электрона зависит от частоты, а не от яркости |
| νгр = Aвых/h, λгр = hc/Aвых | «гр» — красная граница | Порог фотоэффекта | Идёт при ν > νгр, то есть при λ < λгр |
| eUз = Eₖmax | Uз — задерживающее напряжение | Опыт с запиранием тока | Не зависит от интенсивности света |
| hν = Eₙ − Eₘ | Eₙ, Eₘ — энергии двух уровней | Второй постулат Бора | Переход вниз — излучение, вверх — поглощение |
| Eₙ = −13,6/n² эВ | n — номер уровня | Уровни атома водорода | Только водород; энергии отрицательны |
Физика атомного ядра
| Формула | Обозначения | Когда применять | Ловушка |
|---|---|---|---|
| A = Z + N | A — массовое число; Z — заряд; N — нейтроны | Состав ядра | Z — число протонов, а не всех частиц |
| ²²²₈₆Rn → ²¹⁸₈₄Po + ⁴₂He | пример альфа-распада | Альфа-распад | A падает на 4, Z — на 2 |
| ¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰₋₁e | пример бета-распада | Бета-распад | A не меняется, Z растёт на единицу |
| ΣA и ΣZ одинаковы до и после | — | Дописать частицу в реакции | Проверяют обе суммы, а не только массовые числа |
| Δm = Z·mₚ + N·mₙ − mя | mₚ, mₙ — массы протона и нейтрона | Дефект массы | Масса ядра, а не атома |
| Eсв = Δm·c² | Eсв — энергия связи, Дж | Энергия связи ядра | В СИ Δm в килограммах |
| Eсв в МэВ = Δm в а.е.м. · 931,5 | — | Счёт в мегаэлектронвольтах | Множитель работает только с а.е.м. |
| ε = Eсв/A | ε — удельная энергия связи | Устойчивость ядер | Максимум у железа, а не у тяжёлых ядер |
| N = N₀·2^(−t/T) | T — период полураспада | Радиоактивный распад | Распавшихся ядер N₀ − N, а не N |
Как учить формулы
- Учите блоками и привязывайте блок к номеру задания: механика — 1–6, 22 и 26; МКТ и термодинамика — 7–10 и 24; электродинамика — 11–15 и 25; кванты и ядро — 16 и 17.
- Проверяйте размерность: подставьте вместо букв единицы, и если вышли не те, что в ответе, формула вспомнена неверно. Приём ловит больше ошибок, чем повторное чтение.
- Выводите производные формулы вместо заучивания: из p = (2/3)n⟨Eₖ⟩ и ⟨Eₖ⟩ = (3/2)kT за строку получается p = nkT, так же выводятся изопроцессы.
- Восстанавливайте по памяти: закройте три правые колонки, назовите вслух буквы, условие применения и ловушку, а к строкам, где сбились, вернитесь через день.
Типичные ошибки
- Подставляют величины в единицах условия: сантиметры, граммы и минуты переводят в СИ до вычислений, а не после.
- Работают с температурой в градусах Цельсия: в уравнении состояния, в средней энергии молекул и в КПД цикла Карно нужны кельвины, T = t + 273.
- Теряют знаки проекций: ускорение при торможении, скорость встречного тела, работа трения и сжатие газа отрицательны.
- Забывают про квадрат скорости в энергии: разгон вдвое увеличивает импульс в два раза, а кинетическую энергию — в четыре.
- Путают Δ с конечным значением: в Q = cmΔT, A = pΔV, ε = −ΔΦ/Δt и в дефекте массы стоит разность состояний, а не второе состояние.
Вопросы и ответы
Дают ли на ЕГЭ по физике список формул?
Нет. В КИМ печатают только таблицу справочных данных: константы, приставки, соотношения единиц, массы частиц и табличные величины. Формулы нужно помнить.
Что можно принести с собой на экзамен по физике?
Линейку без справочной информации и непрограммируемый калькулятор без выхода в интернет. Организатор проверяет его при входе в пункт проведения.
Нужно ли писать формулы в развёрнутых решениях?
Да. Критерии второй части требуют исходных формул и названия законов: без них полного балла не будет, даже если число совпало с эталоном.
Меняется ли физика в 2027 году?
Структура остаётся прежней: 26 заданий, 45 первичных баллов, 235 минут; скорректирована тематика заданий 21 и 23. Проекты обсуждаются осенью 2026 года, утверждённые версии выходят к ноябрю.
С какого раздела начинать подготовку?
С механики: она закрывает восемь номеров первой части и две самые дорогие задачи второй — 22 и 26. Дальше МКТ и термодинамика, электродинамика, в конце кванты и ядро.
Источники
- ФИПИ: демоверсии, спецификации, кодификаторы — число заданий, баллы, время и состав справочных материалов КИМ
- ФИПИ: планируемые изменения в КИМ ЕГЭ 2027 года — предметы, по которым меняются экзаменационные материалы
- ФИПИ: архив материалов ЕГЭ по физике 2026 года — спецификация, кодификатор и таблица справочных данных демоверсии
- ФИПИ: открытый банк заданий ЕГЭ — формулировки заданий и форма записи ответа
- Рособрнадзор: методические рекомендации по проведению ЕГЭ в ППЭ — правила проноса линейки и калькулятора
Ещё материалы
Закрепи в тренажёре
Справочник помогает вспомнить, тренажёр — не забыть. НейроМиша считает освоение по номерам заданий и сам решает, что дать следующим. Начать можно без регистрации.
