大学物理学上下册公式(整合版)
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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:r ,其在直角坐标系中:k z j y i x r ++=;222zy x r ++=角位置:θ2.速度:dtr d V=平均速度:tr V ∆∆=速率:dtds V =(τV V =)角速度:dt d θω=角速度与速度的关系:V=rω3.加速度:dtV d a=或22dt r d a =平均加速度:tV a ∆∆=角加速度:dtd ωβ=在自然坐标系中n a a an+=ττ其中dtdV a =τ(=rβ),rV na 2=(=r 2 ω)4.力:F =ma(或F =dtp d ) 力矩:F r M⨯=(大小:M=rFcos θ方向:右手螺旋法则)5.动量:V m p =,角动量:V m r L⨯=(大小:L=rmvsin θ方向:右手螺旋法则)6.冲量:⎰=dt F I(=FΔt);功:⎰⋅=r d F A(气体对外做功:A=∫PdV ) 7.动能:mV 2/28.势能:A 保= – ΔE p 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=E K +E P9.热量:CRT M Q μ=其中:摩尔热容量C 与过程有关,等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为:C p = C v +R 10. 压强:ωn tSIS F P32=∆==11. 分子平均平动能:kT 23=ω;理想气体内能:RT s r t M E )2(2++=μ12.麦克斯韦速率分布函数:NdVdN V f =)((意义:在V 附近单位速度间隔内的分子数所占比率) 13.平均速率:πμRTNdN dV V Vf VV 80)(==⎰⎰∞方均根速率:μRTV 22=;最可几速率:μRTp V 3=14.熵:S=Kln Ω(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)mg(重力) → mgh -kx (弹性力) → kx 2/2 F= r r Mm Gˆ2- (万有引力) →rMm G- =E pr rQq ˆ420πε(静电力) →r Qq 04πε15.电场强度:E =F/q 0 (对点电荷:rr q E ˆ420πε=) 16.电势:⎰∞⋅=aa r d E U(对点电荷rqU04πε=);电势能:W a =qU a (A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU 2/2;电场能量密度ωe =ε0E 2/2 18. 磁感应强度:大小,B=F max /qv(T);方向,小磁针指向(S →N )。
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第一章质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度v =t △△r1.2瞬时速度v=lim△t →△t △r =dtdr1. 3速度v=dt ds ==→→lim lim△t 0△t △t △r1.6平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度(加速度)a=lim△t →△t △v =dtdv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dt rd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度v=v 0+at1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动1.16竖直上抛运动1.17抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程X=g av 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —g gx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 21.23向心加速度a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1.25加速度数值a=22n t a a +1.26法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度dtφωd =1.30角加速度22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v ==a t =αωR dtd R dt dv == 牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比,与物体的质量m 成反比;加速度的方向与外力的方向相同。
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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:r,其在直角坐标系中:kz j y i x r++=;222z y x r ++=角位置:θ2.速度:dt rd V =平均速度:t rV∆∆=速率:dt ds V =(τ V V =)角速度:dt d θω=角速度与速度的关系:V=rω3.加速度:dt Vd a=或22dt rd a =平均加速度:t Va ∆∆=角加速度:dt d ωβ=在自然坐标系中n a a a n+=ττ其中dt dVa =τ(=rβ),rV n a 2=(=r 2ω)4.力:F=ma(或F=dtp d ) 力矩:F r M⨯=(大小:M=rFcos θ方向:右手螺旋法则)5.动量:V m p=,角动量:V m r L ⨯=(大小:L=rmvsin θ方向:右手螺旋法则)6.冲量:⎰=dt F I(=F Δt);功:⎰⋅=r d F A (气体对外做功:A=∫PdV )7.动能:mV 2/28.势能:A 保= – ΔE p 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=E K +E P9.热量:CRT M Q μ=其中:摩尔热容量C 与过程有关,等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为:C p = C v +Rmg(重力) → mgh-kx (弹性力) → kx 2/2F= r r Mm G ˆ2- (万有引力) →r Mm G - =E pr r Qq ˆ420πε(静电力) →rQq 04πε10.压强:ωn tSI S F P 32=∆==11.分子平均平动能:kT 23=ω;理想气体内能:RT s r t M E )2(2++=μ12.麦克斯韦速率分布函数:NdVdNV f =)((意义:在V 附近单位速度间隔内的分子数所占比率)13.平均速率:πμRTNdN dV V Vf VV 80)(==⎰⎰∞方均根速率:μRTV 22=;最可几速率:μRTp V 3=14. 熵:S=Kln Ω(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/q 0 (对点电荷:rrq E ˆ420πε= ) 16.电势:⎰∞⋅=aar d E U(对点电荷rq U04πε=);电势能:W a =qU a (A=–ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU 2/2;电场能量密度ωe =ε0E 2/2 18. 磁感应强度:大小,B=F max /qv(T);方向,小磁针指向(S →N )。
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第一章 质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度 v =t△△r1.2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t△r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6 平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度(加速度)a=lim 0△t →△t△v =dt dv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 2212022001.17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v y x sin cos 001.18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程 X=g av 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —ggx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 1.23向心加速度 a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1.25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
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大学物理公式大全大学物理所有的公式应有尽有TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】第一章质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度v =t△△r1.2瞬时速度v=lim△t →△t △r =dtdr1. 3速度v=dtds ==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度(加速度)a=lim△t →△t △v =dtdv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度v=v 0+at1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动1.16竖直上抛运动1.17抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程X=ga v 2sin 201.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —ggx21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 1.23向心加速度a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1.25加速度数值a=22n t a a +1.26法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度dt φωd =1.30角加速度22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v ==a t =αωR dtd R dt dv == 牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
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第一章 质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度 v =t△△r1.2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t △r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6 平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度(加速度)a=lim 0△t →△t△v =dt dv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dt rd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 221202200 1.17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程 X=g av 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —ggx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 1.23向心加速度 a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1.25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
大学物理上下册常用公式
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:r,其在直角坐标系中:k z j y i x r ++=;222z y x r ++=角位置:θ2.速度:dtr d V=平均速度:tr V ∆∆=速率:dtds V =(τV V =)角速度:dt d θω=角速度与速度的关系:V=rω3.加速度:dtV d a=或22dt r d a=平均加速度:tV a ∆∆=角加速度:dtd ωβ=在自然坐标系中n a a an+=ττ其中dtdV a =τ(=rβ),rV na 2=(=r 2 ω)4.力:F =ma(或F =dtp d ) 力矩:F r M⨯=(大小:M=rFcos θ方向:右手螺旋法则)5.动量:V m p=,角动量:V m r L ⨯=(大小:L=rmvcos θ方向:右手螺旋法则)6.冲量:⎰=dt F I(=FΔt);功:⎰⋅=r d F A(气体对外做功:A=∫PdV )7.动能:mV 2/28.势能:A 保= – ΔE p 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=E K +E P9.RT s r t M E )2(2++=μ10. 麦克斯韦速率分布函数:NdVdN V f =)((意义:在V 附近单位速度间隔内的分子数所占比率) 11. 平均速率:πμRTNdNdV V Vf VV80)(==⎰⎰∞方均根速率:μRTV22=;最可几速率:μRTpV 3=12. 电场强度:E =F /q 0 (对点电荷:rr q Eˆ420πε=) 13. 电势:⎰∞⋅=aar d E U(对点电荷rq U04πε=);电势能:W a =qU a (A= –ΔW)mg(重力) → mgh-kx (弹性力) → kx 2/2F= r r Mm G ˆ2- (万有引力) →r Mm G - =E p r r Qq ˆ420πε(静电力) →r Qq 04πε14. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU 2/2;电场能量密度ωe =ε0E 2/2 15. 磁感应强度:大小,B=F max /qv(T);方向,小磁针指向(S →N )。
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大学物理公式大全大学物理公式大全(上)1. 运动学公式1.1 一维运动公式- 平均速度(v):v = Δx / Δt- 匀变速直线运动:v = v0 + at,x = v0t + (1/2)at^2,v^2 = v0^2 + 2aΔx- 重力加速度(g):g = 9.8 m/s^21.2 二维运动公式- 向心加速度(a):a = v^2 / r- 圆周运动速度(v):v = 2πr / T- 圆周运动周期(T):T = 2πr / v- 圆周运动角度(θ):θ = s / r2. 力学基本公式1.3 牛顿定律- 牛顿第一定律:物体静止或匀速直线运动时,合力 F = 0- 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,反比于质量,F = ma- 牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,分别作用于两个物体1.4 摩擦力公式- 静摩擦力(fs):fs ≤μsN(µs为静摩擦因数,N为垂直于接触面的合力)- 动摩擦力(fd):fd = μdN(µd为动摩擦因数,N为垂直于接触面的合力)1.5 弹力公式- 弹簧定律:F = -kx(k为弹簧劲度系数,x为弹簧伸长量)3. 动量和能量1.6 动量公式- 动量(p):p = mv(m为质量,v为速度)- 冲击力(F):F = Δp/Δt1.7 动能公式- 动能(K):K = (1/2)mv^21.8 动能定理- 动能定理:W = ΔK = FΔx(W为外力所做的功,ΔK为动能变化量,F为力,Δx为力的位移)4. 旋转运动1.9 角度和弧度- 弧长(s)与半径(r)的关系:s = rθ(θ为角度)- 角度与弧度(rad)的转换关系:θ(rad) = θ(°) x (π/180)1.10 角速度公式- 角速度(ω):ω = ∆θ / ∆t1.11 角加速度公式- 角加速度(α):α = ∆ω / ∆t大学物理公式大全(下)5. 静电学1.12 库仑定律- 库仑定律(静电力):F = k |q1q2| / r^2(q1、q2为电荷,r为距离,k 为库仑常数)1.13 电场强度- 电场强度(E):E = F / q(F为电场力,q为测试电荷)1.14 电势能- 电势能(U):U = k |q1q2| / r(U为电势能,q1、q2为电荷,r为距离,k为库仑常数)6. 电磁感应1.15 法拉第电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律:ε = -dΦ / dt(ε为感应电动势,Φ为磁通量,t 为时间变化率的负值)1.16 洛伦兹力公式- 洛伦兹力(F):F = q(v x B)(q为电荷,v为电荷的速度,B为磁场的磁感应强度)7. 光学1.17 折射公式- 折射定律:n1sinθ1 = n2sinθ2(n1、n2为介质的折射率,θ1、θ2为入射角和折射角)1.18 薄透镜公式- 薄透镜公式:1/f = 1/do + 1/di(f为透镜焦距,do为物距,di为像距)1.19 光的干涉- 杨氏双缝干涉:dsinθ = mλ(d为缝宽,θ为干涉角,m为干涉级次,λ为波长)8. 热学1.20 热传导公式- 热传导定律:Q = kA (∆T / L)(Q为传热量,k为导热系数,A为截面积,∆T为温差,L为长度)1.21 热膨胀公式- 线膨胀公式:∆L = αL∆T(∆L为长度变化,α为线膨胀系数,L为初始长度,∆T为温差)以上是大学物理的一些基本公式,希望对你的学习有所帮助。
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第一章 质点运动学和牛顿运动定律1。
1平均速度 v =t△△r1。
2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t△r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1。
6 平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度(加速度)a=lim 0△t →△t△v =dt dv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1。
13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2—v 02=2a (x-x 0) 1。
15自由落体运动 1。
16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gyv v gt t v y gt v v 221202200 1。
17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程 X=gav 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —g gx 21。
22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 21.23向心加速度 a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1。
25 加速度数值 a=22n t a a +1。
26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
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向外界放出热量;W>0系统对外界做正功;W<0系统对外界做负功)
• dQ=dE+dW(系统从外界吸收微小热量dQ,内能增加微小两dE,对外界做微量功dW
• 平衡过程功的计算dW=PS =P
• 平衡过程中热量的计算 Q=
热量)
W= 2
1
(2 − 1 ) (C为摩尔热容量,1摩尔物质温度改变1度所吸收或放出的
2
• =
i为自由度数
1
2
2
• 1摩尔理想气体的内能为:E0= = =
i为自由度数
• 质量为M,摩尔质量为Mmol的理想气体能能为
E=0 =
0
=
2
气体分子热运动速率的三种统计平均值
• 最概然速率(就是与速率分布曲线的极大值所对应的速率,物理意义:速率在 附近的单位速率间隔内的分子数百分比最
2
2
2
2
气体动理论
• 急促只是知识
• 1毫米汞柱等于133.3Pa 1mmHg=133.3Pa
• 1标准大气压等户760毫米汞柱1atm=760mmHg=1.013×105Pa
• 热力学温度 T=273.15+t
• 气体定律
1 1
1
=
2 2
2
=常量 即
PV
=C
T
常数
• 阿伏伽德罗定律:
=
+2
2
•
• 等温变化
= 常量
• = 1 1
2
1
1 1 = 2 2
或
或 =
大学物理公式总结
大学物理上公式定律和定理1.矢量叠加原理:任意一矢量A 可看成其独立的分量i A 的和。
即:A =Σi A (把式中A 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)。
2.牛顿定律:F =ma(或F =dtp d );牛顿第三定律:F ′=F ;万有引力定律:rrMm GFˆ2-=动量定理:pI∆=→动量守恒:0=∆p条件∑=0外F1.位置矢量:r,其在直角坐标系中:k z j y i x r ++=;222zy x r ++=角位置:θ2.速度:dtr d V=平均速度:tr V ∆∆=速率:dtds V =(τV V =)角速度:dtd θω=角速度与速度的关系:V=rω3.加速度:dtV d a=或22dtr d a =平均加速度:tV a ∆∆=角加速度:dtd ωβ=在自然坐标系中n a a a n+=ττ其中dtdV a =τ(=rβ),rV n a 2=(=r 2 ω)4.力:F =ma (或F =dtp d) 力矩:F r M⨯=(大小:M=rFcos θ方向:右手螺旋法则)5.动量:V m p=,角动量:V m r L ⨯=(大小:L=rmvcos θ方向:右手螺旋法则)6.冲量:⎰=dt F I(=FΔt);功:⎰⋅=r d F A(气体对外做功:A=∫PdV )7.动能:mV 2/28.势能:A 保= – ΔE p 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=E K +E P 9.热量:CRTMQμ=其中:摩尔热容量C与过程有关,等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为:C p = C v +R 10. 压强:ωn tSI SF P32=∆==11. 分子平均平动能:kT 23=ω;理想气体内能:RTs r t ME)2(2++=μ12.麦克斯韦速率分布函数:NdVdN V f =)((意义:在V 附近单位速度间隔内的分子数所占比率)mg(重力) → mgh-kx (弹性力) → kx 2/2F= r rMm G ˆ2- (万有引力) →rMm G - =E prrQq ˆ42πε(静电力) →rQq 04πε13. 平均速率:πμRTNdN dV V Vf VV 80)(==⎰⎰∞方均根速率:μRTV 22=;最可几速率:μRTp V 3=14.熵:S=Kln Ω(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)电场强度:E =F /q 0 (对点电荷:rrq E ˆ42πε= )毕奥-沙伐尔定律:204r r l Id B d⨯⋅=πμ 磁场叠加原理:⎰⨯=Lr r l Id B 2004πμ 运动电荷的磁场:204r r v q B⨯⋅=πμ 磁场的高斯定理:0=⋅⎰⎰SS d B磁通量:⎰⎰⋅=Sm S d BΦ安培环路定理:∑⎰=⋅I l d B L0μ载流直导线:()120sin sin4ββπμ-=aIB圆电流轴线上任一点:()23222032022RxIR rIR B +==μμ载流螺线管轴线上任一点:()120cos cos2ββμ-=nIB安培力:B l Id f d⨯=, ⎰⨯=LB l Id f载流线圈在均匀磁场中所受的磁力矩:B P M m ⨯=洛仑兹力:B v q f⨯=磁力的功:∆ΦΦΦΦI A Id A I =−−−→−==⎰恒量21bIB R U H AA =',nqR H 1=法拉第电磁感应定律:dtd i Φε-=动生电动势:⎰⋅⨯=abab l d )B v (ε感生电动势,涡旋电场:S d tB l d E Lk i⋅∂∂-=⋅=⎰⎰⎰ε自感:IN L Φ=, dtdI LL -=ε,221LIW m =互感:212112I N M Φ=,121221I N M Φ=2112M M =dtdI M 21212-=ε, dtdI M12121-=ε磁场的能量:μω2212BBH m ==,⎰=Vm m dV W ω麦克斯韦方程组的积分形式:i Sq S d D ∑=⋅⎰⎰(1) 0=⋅⎰⎰SS d B(2)⎰⎰⎰⋅∂∂-=⋅S L S d t Bl d E(3) ⎰⎰⎰⋅∂∂+=⋅S LS d )tD (l d Hδ(4)E D ε=, H B μ=, Eγδ=平面简谐波方程:)]ur t (cos[H H )]u r t (cos[E E {-=-=ωω00 坡印廷矢量:H E S⨯= 相长干涉和相消干涉的条件:ππϕ∆)k (k {122+±±= 3210,,,k =减弱,相消干涉)加强,相长干涉)((2/)12({λλδ+±±=k k ,(21ϕϕ=)杨氏双缝干涉:(暗纹)(明纹)3,2,12,1,0)4/()12()2/({==-±±=k k a D k a kD x λλ薄膜反射的干涉:2/)12({2sin 222122λλλδ+=+-=k k i n n e劈尖反射的干涉:21222/)k (k {ne λλλδ+=+=空气劈尖:lsin 2λθ=, 玻璃劈尖:nlsin 2λθ=牛顿环:3,2,12/)12(=-=k R k r λ(明环),,,k kR r 210==λ(暗环)迈克尔逊干涉仪:λ∆∆N d =2 单缝的夫琅和费衍射:)3,2,1(2)12()3,2,1(22{sin =+±=±=k k k ka 明暗条纹λλϕaf l λ20=, 20l af l ==λ光栅公式:λϕk b a ±=+sin )( 倾斜入射:,1,0)sin )(sin (=±=++k k b a λϕθ缺级公式:,,k 'k ab a k '21±±=+=最小分辨角:D.min λθ221=分辨率:m in1θ=R布喇格公式:3212,,k k sin d ==λϕ布儒斯特定律:12210n n n tgi ==马吕斯定律:α20cos I I = 洛仑兹变换:2222221111ββββ-+=-+=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−−−→−--=--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-→'x c u 't t 'ut 'x x x c u t 't ut x 'x "u "u 狭义相对论动力学:① 201β-=m m② 201β-==v m mv P③ 2mc E =, 2mc E ∆∆=202c m mc E k -=④ 20222E c P E +=斯特藩-玻尔兹曼定律: 4T )T (E B σ=4281067.5---⋅⋅⨯=KmW σ唯恩位移定律:b T m =⋅λ, K m .b ⋅⨯=-3108972普朗克公式: 12),(52-=-T k hcB e hc T e λλπλ爱因斯坦方程:A mvh +=221ν红限频率:hA =0ν康普顿散射公式:)cos 1(ϕλ∆-=cm h e光子: νεh =, λhP =三条基本假设:定态,nh h n L =⋅=π2,m n E E h -=ν两条基本公式:2220men h r n πε=oA n2529.0=2220418nhmeE n ⋅-=εeV n26.13-=,3,2,1=n粒子的能量:νh mcE ==2粒子的动量:λhmv P ==测不准关系 h P x x ≥⋅∆∆ 15.16.电势:⎰∞⋅=aa r d E U(对点电荷rq U4πε=);电势能:W a =qU a (A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU 2/2;电场能量密度ωe =ε0E 2/2 18. 磁感应强度:大小,B=F max /qv(T);方向,小磁针指向(S →N )。
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大学物理公式集11概念(定义和相关公式)1.位置矢量:r,其在直角坐标系中:k z j y i x r ++=;222z y x r ++=角位置:θ2.速度:dtr d V=平均速度:tr V ∆∆=速率:dtds V =(τV V =)角速度:dt d θω=角速度与速度的关系:V=rω3.加速度:dtV d a =或22dt r d a= 平均加速度:tV a ∆∆=角加速度:dtd ωβ=在自然坐标系中n a a an+=ττ其中dtdV a =τ(=rβ),rV na 2=(=r 2 ω)4.力:F =ma(或F =dtp d ) 力矩:F r M⨯=(大小:M=rFcos θ方向:右手螺旋法则)5.动量:V m p=,角动量:V m r L⨯=(大小:L=rmvsin θ方向:右手螺旋法则)6.冲量:⎰=dt F I(=FΔt);功:⎰⋅=r d F A(气体对外做功:A=∫PdV )7.动能:mV 2/28.势能:A 保= – ΔE p 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=E K +E P9.热量:CRT M Q μ=其中:摩尔热容量C 与过程有关,等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为:C p = C v +R 10. 压强:ωn tSISF P 32=∆==11. 分子平均平动能:kT 23=ω;理想气体内能:RT s r t M E )2(2++=μ12.麦克斯韦速率分布函数:NdVdN V f =)((意义:在V 附近单位速度间隔内的分子数所占比率) 13.平均速率:πμRTNdN dV V Vf VV 80)(==⎰⎰∞mg(重力) → mgh-kx (弹性力) → kx 2/2F= r rMm G ˆ2- (万有引力) →r Mm G - =E p r r Qq ˆ420πε(静电力) →r Qq 04πε方均根速率:μRTV22=;最可几速率:μRTpV 3=14. 熵:S=Kln Ω(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 /q 0 (对点电荷:rr q Eˆ420πε=) 16.电势:⎰∞⋅=aar d E U(对点电荷rq U04πε=);电势能:W a =qU a (A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU 2/2;电场能量密度ωe =ε0E 2/2 18. 磁感应强度:大小,B=F max /qv(T);方向,小磁针指向(S →N )。
3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i A 的和。
即:A =Σi A (把式中A 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)。
2.牛顿定律:F =ma(或F =dtp d );牛顿第三定律:F ′=F;万有引力定律:r rMm G F ˆ2-=3.动量定理:p I ∆=→动量守恒:0=∆p条件∑=0外F 4.角动量定理:dtL d M=→角动量守恒:0=∆L 条件∑=0外M5.动能原理:k E A ∆=(比较势能定义式:p E A ∆-=保)6.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=0 7.理想气体状态方程:RT M PV μ=或P=nkT (n=N/V ,k=R/N 0)8.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+A10.热力学第二定律:孤立系统:ΔS>0 (熵增加原理)11. 库仑定律:rrQq k F ˆ2= (k=1/4πε0) 12. 高斯定理:⎰⎰=⋅0εq S d E (静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε013. 环路定理:⎰=⋅0l d E(静电场无旋,因此是保守场)14.毕奥—沙伐尔定律:24ˆr r l Id B d πμ⨯=直长载流导线:)cos (cos 4210θθπμ-=r I B无限长载流导线:rI B πμ20=载流圆圈:R I B 20μ= ,圆弧:πθμ220R I B =大学物理公式集2电磁学1.定义:①E 和B :F =q(E +V ×B)洛仑兹公式②电势:⎰∞⋅=rr d E U电势差:⎰-+⋅=l d E U电动势:⎰+-⋅=l d Kε(qF K 非静电=) ③电通量:⎰⎰⋅=S d E eφ磁通量:⎰⎰⋅=S d B Bφ磁通链:ΦB =N φB 单位:韦伯(Wb ) 磁矩:m=I S=IS nˆ ④电偶极矩:p=q l⑤电容:C=q/U 单位:法拉(F )*自感:L=Ψ/I 单位:亨利(H ) *互感:M=Ψ21/I 1=Ψ12/I 2 单位:亨利(H )E =F/q 0 单位:N/C =V/mB=F max /qv ;方向,小磁针指向(S →N );单位:特斯拉(T )=104高斯(G )Θ ⊕-q l +q⑥电流:I =dtdq ; *位移电流:⑦*能流密度: B E S⨯=μ12.实验定律①库仑定律:0204r rQq F πε=②毕奥—沙伐尔定律:204ˆr r l Id B d πμ⨯= ③安培定律:d F =I l d ×B④电磁感应定律:ε感= –dtd Bφ 动生电动势:⎰+-⋅⨯=l d B V)(ε感生电动势:⎰-+⋅=ld E iε(E i 为感生电场) *⑤欧姆定律:U=IR (E =ρj)其中ρ为电导率3.*定理(麦克斯韦方程组)电场的高斯定理:⎰⎰=⋅0εq S d E ⎰⎰=⋅0εq S d E 静(E静是有源场)⎰⎰=⋅0S d E感 (E 感是无源场)磁场的高斯定理:⎰⎰=⋅0S d B⎰⎰=⋅0S d B(B 稳是无源场)⎰⎰=⋅0S d B(B 感是无源场)电场的环路定理:⎰-=⋅dtd l d E B φ⎰=⋅0l d E静(静电场无旋) ⎰-=⋅dtd l d E Bφ 感(感生电场有旋;变化的磁场产生感生电场)安培环路定理:d I I l d B 00μμ+=⋅⎰⎰=⋅I l d B 0μ稳(稳恒磁场有旋) dtd l d Be φεμ00⎰=⋅ 感 (变化的电场产生感生磁场)4.常用公式①无限长载流导线:r I B πμ20= 螺线管:B=nμ0I②带电粒子在匀强磁场中:半径qBmV R =周期qBm T π2=磁矩在匀强磁场中:受力F=0;受力矩B m M⨯=③电容器储能:W c =21CU 2*电场能量密度:ωe =21ε0E 2 电磁场能量密度:ω=21ε0E 2+021μB 2 *电感储能:W L =21LI 2 *磁场能量密度:ωB =021μB 2 电磁场能流密度:S=ωV④ *电磁波:C=001εμ=3.0×108m/s 在介质中V=C/n,频率f=ν=021εμπ波动学1.定义和概念简谐波方程: x 处t 时刻相位 振幅简谐振动方程:ξ=Acos(ωt+φ) 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=Acos φ 初相φ——x=0处t=0时相位 (x 0,V 0) V 0= –A ωsin φ 频率ν——每秒振动的次数圆频率ω=2πν 决定于波源如: 弹簧振子ω=m k /周期T ——振动一次的时间 单摆ω=l g /波速V ——波的相位传播速度或能量传播速度。
决定于介质如: 绳V=μ/T 光速V=C/n 空气V=ρ/B 波的干涉:同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。
光程:L=nx(即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。
相位突变:波从波疏媒质进入波密媒质时有相位π的突变(折合光程为λ/2)。
拍:频率相近的两个振动的合成振动。
驻波:两列完全相同仅方向相反的波的合成波。
多普勒效应:因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。
衍射:光偏离直线传播的现象。
自然光:一般光源发出的光偏振光(亦称线偏振光或称平面偏振光):只有一个方向振动成份的光。
部分偏振光:各振动方向概率不等的光。
可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。
2.方法、定律和定理①旋转矢量法:如图,任意一个简谐振动ξ=Acos(φ以ω逆时针旋转的矢量A相干光合成振幅: A=φ∆++cos 2212221A A A A其中:Δφ=φ1-φ2–λπ2(r 2–r 1当φ1-φ2=0时,光程差δ=(r 2–r 1)②惠更斯原理:波面子波的包络面为新波前。
(用来判断波的传播方向) ③菲涅尔原理:波面子波相干叠加确定其后任一点的振动。
④*马吕斯定律:I 2=I 1cos 2θ ⑤*布儒斯特定律:当入射光以I p 入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。
I p 称布儒斯特角,其满足:tg i p = n 2/n 13. 公式振动能量:E k =mV 2/2=E k (t) E= E k +E p =kA 2/2 E p =kx 2/2= (t) *波动能量:2221A ρωω=I=V A V 2221ρωω=∝A 2*驻波:波节间距d=λ/2 基波波长λ0=2L基频:ν0=V/λ0=V/2L; 谐频:ν=nν0*多普勒效应:机械波ννsR V V V V -+='(V R ——观察者速度;V s ——波源速度) 对光波ννrr V C V C +-='其中V r 指光源与观察者相对速度。
杨氏双缝: dsin θ=kλ(明纹) θ≈sin θ≈y/D 条纹间距Δy=D/λd单缝衍射(夫琅禾费衍射):asin θ=kλ(暗纹)θ≈sin θ≈y/f瑞利判据:θmin =1/R =1.22λ/D (最小分辨角) 光栅: dsin θ=kλ(明纹即主极大满足条件) tg θ=y/f d=1/n=L/N (光栅常数) 薄膜干涉:(垂直入射)δ反=2n2t+δ0 δ0= 0 中λ/2 极增反:δ反=(2k+1)λ/2增透:δ反=k λ现代物理(一)量子力学1.普朗克提出能量量子化:ε=hν(最小一份能量值) 2.爱因斯坦提出光子假说:光束是光子流。
光电效应方程:hν=21mv2+A 其中: 逸出功A=hν0(ν0红限频率) 最大初动能21mv2=eUa (Ua 遏止电压)3.德布罗意提出物质波理论:实物粒子也具有波动性。
则实物粒子具有波粒二象性:ε=hν=mc 2 对比光的二象性: ε=hν=mc 2 p=h/λ=mv p=h/λ=m c 注:对实物粒子:2210c V m m -=>0且ν≠c/λ亦ν≠V/λ;而对光子:m 0=0且ν=C/λ4.海森伯不确定关系: ΔxΔpx ≥h/4π ΔtΔE ≥h/4π 波函数意义:202ψψ==粒子在t时刻r处几率密度。