大学物理公式大全[1]1new

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1、大学物理第一学期公式集概念(定义和相关公式)1.位置矢量:,其在直角坐标系中:;位置矢量:,其在直角坐标系中:;角位置:θ2.角位置:θ3.速度:平均速度:速率:()角速度:角速度与速度的关系:V=rω4.加速度:或平均加速度:角加速度:在自然坐标系中其中(=rβ),(=r2ω)5.力:=m(或=)力矩:(大小:M=rFcosθ方向:右手螺旋法则)6.动量:,角动量:(大小:L=rmvsinθ方向:右手螺旋法则)7.冲量:(=Δt);功:(气体对外做功:A=∫PdV)mg(重力)→mgh-kx(弹性力)→kx2/2F=(

2、万有引力)→=Ep(静电力)→8.动能:mV2/29.势能:A保=–ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同,在默认势能零点的情况下:机械能:E=EK+EP10.热量:其中:摩尔热容量C与过程有关,等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为:Cp=Cv+R1.压强:2.分子平均平动能:;理想气体内能:3.麦克斯韦速率分布函数:(意义:在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率)4.平均速率:方均根速率:;最可几速率:5.熵:S=KlnΩ(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)6.电场强度:=/q0(对

3、点电荷:)7.电势:(对点电荷);电势能:Wa=qUa(A=–ΔW)8.电容:C=Q/U;电容器储能:W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/29.磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。定律和定理1.矢量叠加原理:任意一矢量可看成其独立的分量的和。即:=Σ(把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理)。2.牛顿定律:=m(或=);牛顿第三定律:′=;万有引力定律:3.动量定理:→动量守恒:条件1.角动量定理:→角动量守恒:条件2.动能原理:(

4、比较势能定义式:)3.功能原理:A外+A非保内=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A外+A非保内=04.理想气体状态方程:或P=nkT(n=N/V,k=R/N0)5.能量均分原理:在平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小都为kT/2。克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响。实质:在孤立系统内部发生的过程,总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大

5、的方向进行。6.热力学第一定律:ΔE=Q+A10.热力学第二定律:孤立系统:ΔS>0(熵增加原理)11.库仑定律:(k=1/4πε0)12.高斯定理:(静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε013.环路定理:(静电场无旋,因此是保守场)θ2IrPoRθ1I14.毕奥—沙伐尔定律:直长载流导线:无限长载流导线:载流圆圈:,圆弧:大学物理第二学期公式集电磁学1.定义:=/q0单位:N/C=V/mB=Fmax/qv;方向,小磁针指向(S→N);单位:特斯拉(T)=104高斯(G)①和:=q(+×)洛仑兹公式②电势:电势差:

6、电动势:()③电通量:磁通量:磁通链:ΦB=NφB单位:韦伯(Wb)Θ⊕-q+qS④电偶极矩:=q磁矩:=I=IS⑤电容:C=q/U单位:法拉(F)*自感:L=Ψ/I单位:亨利(H)*互感:M=Ψ21/I1=Ψ12/I2单位:亨利(H)⑥电流:I=;*位移电流:ID=ε0单位:安培(A)⑦*能流密度:2.实验定律①库仑定律:②毕奥—沙伐尔定律:③安培定律:d=I×④电磁感应定律:ε感=–动生电动势:感生电动势:(i为感生电场)*⑤欧姆定律:U=IR(=ρ)其中ρ为电导率1.*定理(麦克斯韦方程组)电场的高斯定理:(静是有

7、源场)(感是无源场)磁场的高斯定理:(稳是无源场)(感是无源场)电场的环路定理:(静电场无旋)(感生电场有旋;变化的磁场产生感生电场)安培环路定理:(稳恒磁场有旋)(变化的电场产生感生磁场)2.常用公式①无限长载流导线:螺线管:B=nμ0I①带电粒子在匀强磁场中:半径周期磁矩在匀强磁场中:受力F=0;受力矩③电容器储能:Wc=CU2*电场能量密度:ωe=ε0E2电磁场能量密度:ω=ε0E2+B2电磁场能流密度:S=ωV*电感储能:WL=LI2*磁场能量密度:ωB=B2④*电磁波:C==3.0×108m/s在介质中V=C/

8、n,频率f=ν=波动学1.定义和概念简谐波方程:x处t时刻相位振幅ξ=Acos(ωt+φ-2πx/λ)简谐振动方程:ξ=Acos(ωt+φ)x处落后0点的相位0点处初相0点处相位振动量(位移)波形方程:ξ=Acos(2πx/λ+φ′)相位Φ——决定振动状态的量振幅A——振动量最大值决定于初态x0=Acosφ初相φ——

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