大学物理第1学期公式集new

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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）�����2221．位置矢量：r，其在直角坐标系中：r=xi+yj+zk；r=x+y+z角位置：θ�dr��∆r�ds��2．速度：V=dt平均速度：V=∆t速率：V=dt（V=Vτ）角速度：ω=dθdt角速度与速度的关系：V=ｒω���2���dVa=dr∆Vdω3．加速度：a=dt或dt2平均加速度：a=∆t角加速度：β=dt���=τ+a=dV在自然坐标系中aaτann其中τdt（=ｒβ），2V2an=r（=rω）���dp����4．力：F=ｍa（或F=dt）力矩：M=r×F（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）�����5．动量：p

2、=mV，角动量：L=r×mV（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）�����6．冲量：I=∫Fdt（=FΔｔ）；功：A=∫F⋅dr（气体对外做功：A=∫PdV）7．动能：mV2/2mg(重力)→mgh8．势能：A保=–ΔEp不同相互作用力势-kx（弹性力）→kx2/2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：F=−GMmrˆ(万有引力)→−GMm=Ep2rr机械能：E=EK+EPQqˆ(静电力)→Qqr9．热量：Q=MCRT其中：摩尔热容4πεr24πεr00µ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+RFI10．压强：P===2nω3

3、S∆tS11．分子平均平动能：ω=3kT；理想气体内能：MtrsRTE=(++2)2µ212．麦克斯韦速率分布函数：f(V)=dN（意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所NdV占比率）∞V=VdNVf(V)dV=8RT13．平均速率：∫N∫0πµ方均根速率：V2=2RT；最可几速率：V=3RTµpµ14．熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）��15．电场强度：E=F/q0（对点电荷：�q）E=rˆ24πεr0∞��16．电势：Ua=∫E⋅dr（对点电荷U=q）；电势能：Wa=qUa(A=–ΔW)a4πεr017．电容：C=Q/U；电容器储能：W=CU2/2；电场能

4、量密度ωe=ε0E2/218．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A可看成其独立的分量A的和。即：A=ΣA（把式中Aii������换成r、V、a、F、E、B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）。���dp���2．牛顿定律：F=ｍa（或F=dt）；牛顿第三定律：F′=F；万有引力定律：�MmF=−Grˆ2r����3．动量定理：I=∆p→动量守恒：∆p=0条件∑F外=0����4．角动量定理：M=dL→角动量守恒：∆L=0条件dt∑M外=05．动能原理：A=∆E（比较势能定义式

5、：A=−∆E）k保p6．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=0M7．理想气体状态方程：PV=RT或P=nkT（n=N/V，ｋ=Ｒ/N0）µ8．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。9．热力学第一定律：ΔE=Q+A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。10．热力学第二定律：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。孤立系统：ΔS>0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

6、是沿着无序性（熵增加原理）增大的方向进行。11．库仑定律：�Qq（k=1/4πε）F=krˆ02r12．高斯定理：��q（静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε∫∫E⋅dS=0ε0��13．环路定理：∫E⋅dl=0（静电场无旋，因此是保守场）��µIdl×rˆ14．毕奥—沙伐尔定律：dB=024πrθ2直长载流导线：�µ0I(coscos)IB=θ−θ124πrrPoR无限长载流导线：�µ0Iθ1B=2πrI�µI�µIθ载流圆圈：B=0，圆弧：B=02R2R2π仅供参考，B070227-29版权所有。