最新大学物理下册公式大全
大学物理公式
大学物理公式
以下是常用的大学物理公式:
1. 运动学公式:
- 平均速度(v)= 位移(Δx)/ 时间(Δt)
- 平均加速度(a)= 变化的速度(Δv)/ 时间(Δt)
- 距离(d)= 初速度(v0) * 时间(t) + 1/2 * 加速度(a) * 时间的平方(t^2)
- 速度(v)= 初速度(v0)+ 加速度(a) * 时间(t)
2. 力学公式:
- 力(F)= 质量(m) * 加速度(a)
- 重力加速度(g)= 9.8 m/s^2(地球表面)
3. 动能公式:
- 动能(KE)= 1/2 * 质量(m) * 速度的平方(v^2)
4. 动量公式:
- 动量(p)= 质量(m) * 速度(v)
5. 牛顿第二定律:
- 力(F)= 质量(m) * 加速度(a)
6. 万有引力公式:
- 引力(F)= G * (质量1 * 质量2) / 距离的平方
其中G为万有引力常数,约等于6.67430 * 10^-11
N*(m/kg)^2。
以上是一些常见的大学物理公式,不同课程或内容的物理公式可能会有所不同。
大学物理公式大全(大学物理所有的公式应有尽有)
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 —ggx 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。
大学常用的物理公式
引言概述:物理公式是大学物理课程中不可或缺的一部分,它们是描述自然现象的数学表达式。
本文将介绍一些大学常用的物理公式,包括力学、热力学、电磁学和光学公式等。
这些公式不仅在学习物理理论和解题中起到重要的作用,而且在工程、科学研究和实际应用中也具有广泛的应用价值。
正文内容:一、力学公式1.1运动学公式1.1.1位移公式s=ut+(1/2)at^21.1.2速度公式v=u+at1.1.3加速度公式a=(vu)/t1.2动力学公式1.2.1牛顿第二定律F=ma1.2.2动能公式Ek=(1/2)mv^21.2.3动量公式p=mv1.3静力学公式1.3.1弹性力公式F=kx1.3.2引力公式F=G(m1m2)/r^21.3.3摩擦力公式Ff=μFn二、热力学公式2.1热传导公式2.1.1热传导方程q=kΔT/L2.1.2热导率公式k=(QL)/(AΔT)2.2热膨胀公式2.2.1线膨胀公式ΔL=αL0ΔT2.2.2体膨胀公式ΔV=βV0ΔT2.3热力学循环公式2.3.1热转化效率公式η=(W_net/Q_h)100%2.3.2卡诺循环效率公式η_C=(T_hT_c)/T_h三、电磁学公式3.1电场公式3.1.1电场强度公式E=F/q3.1.2电势差公式V=W/q3.2磁场公式3.2.1磁场强度公式B=F/(qv)3.2.2磁场感应公式ε=BLv3.3法拉第电磁感应公式3.3.1法拉第电磁感应定律ε=dΦ/dt3.3.2洛伦兹力公式F=q(E+vxB)四、光学公式4.1光速公式4.1.1光速定义c=λf4.1.2光速在介质中的速度v=c/n4.2折射公式4.2.1斯涅尔定律n1sin(θ1)=n2sin(θ2)4.2.2光线传播路径差公式Δx=d(n1)(cot(θ2)cot(θ1))4.3球面镜公式4.3.1球面镜公式1/f=(n1)(1/R11/R2)五、总结本文介绍了大学常用的物理公式,涵盖了力学、热力学、电磁学和光学等方面。
大学物理公式总结
大学物理电磁学公式总结第一章(静止电荷的电场)1.电荷的基本性质:两种电荷,量子性,电荷守恒,相对论不变性。
2. 库仑定律:两个静止的点电荷之间的作用力F =kq 1q 2r 2e r =q 1q 24πε0r 2e r3. 电力叠加原理:F=ΣF i4. 电场强度:E=Fq 0, q 0为静止电荷5. 场强叠加原理:E=ΣE i用叠加法求电荷系的静电场:E =∑q i4πε0r i2e ri i (离散型) E=∫dq4πε0r 2e r q(连续型)6. 电通量:Φe=∫E •dS s7. 高斯定律:∮E •dS s=1ε0Σq int 8. 典型静电场:1) 均匀带电球面:E=0 (球面内)E=q4πε0r 2e r (球面外)2) 均匀带电球体:E=q4πε0R3r =ρ3ε0r (球体内)E=q4πε0r 2e r (球体外)3) 均匀带电无限长直线: E=λ2πε0r ,方向垂直于带电直线4) 均匀带电无限大平面:E=σ2ε0,方向垂直于带电平面9. 电偶极子在电场中受到的力矩:M=p×E第九章 静电场知识点:1、 用积分方法计算连续带电体电场强度,场强叠加是矢量叠加;首先进行矢量分解,再把同方向的相加;2、 运用高斯定理,计算电荷均匀分布、对称带电体周围空间的场强和电势;关键是分析场强分布特点,选好封闭曲面;(1)电荷在表面均匀分布的带电圆筒;(选择一个封闭圆柱曲面) (2)电荷在表面均匀分布的带电球壳;(选择一个封闭球面) (3)电荷均匀分布的无穷大平面;(选择一个封闭圆柱曲面)3、 根据电势定义用积分方法计算连续带电体的激发的电势,要获得积分路径上场强的分布;电势叠加是标量叠加; 4、 电场强度环路定理一些问题辨识:1、理解高斯定理的内容:(1)只有封闭曲面内的电荷,才对该封闭曲面的电通量有贡献;(2)曲面以外的任何电荷,对该封闭曲面的电通量没有贡献;(3)这里强调的是封闭曲面,如果只是一个有限曲面,是封闭曲面的一部分,里外的电荷对该部分是有电通量贡献的:(4)里、外的电荷都对曲面上的各点产生场强;2、场强等于零的空间点,电势可以不为零;电势为零的空间点,场强可以不为零;1、 有关静电场的论述,正确的是( )(1) 只有封闭曲面内的电荷才对该封闭曲面的电通量有贡献;√(2) 无论封闭曲面内的电荷的位置如何改变,只要不离开该封闭曲面,而且电荷代数和不变,该封闭曲面的电通量就不变;√(3) 封闭曲面内部的任何电荷的位置的改变,尽管不离开该封闭曲面,而且电荷代数和不变,该封闭曲面的电通量也要发生改变;×(4) 封闭曲面外的电荷激发的场强对该封闭曲面上的任何面元的电通量的贡献为零;×(5) 如果封闭曲面的电通量为零,则该封闭曲面上任何面元上的电场强度一定为零;×(6) 如果封闭曲面的电通量不为零,则该封闭曲面上任何面元的电通量的一定不为零;×(7) 电场强度为零的空间点,电势一定为零;×(8) 在均匀带电的球壳内部,电场强度为零,但电势不为零;√计算场强的三种方法,按照问题的实际情况选择最方便的方法: (1) 根据连续带电体的积分公式; (2) 采用高斯定理;(3) 先获得电势分布公式,然后计算偏导数;z z y x U E y z y x U E x z y x U E z y x ∂∂-=∂∂-=∂∂-=),,(;),,(;),,(计算电势分布首先计算场强分布,再计算电势分布;➢ 第三章(电势)1. 静电场是保守场:∮E •dr L=0 2. 电势差:φ1 –φ2=∫E •dr (p2)(p1)电势:φp =∫E •dr (p0)(p) (P0是电势零点) 电势叠加原理:φ=Σφi 3. 点电荷的电势:φ=q 4πε0r电荷连续分布的带电体的电势:φ=∫dq4πε0r4. 电场强度E 与电势φ的关系的微分形式:E=-grad φ=-▽φ=-(∂φ∂x i+∂φ∂y j+∂φ∂z k)电场线处处与等势面垂直,并指向电势降低的方向;电场线密处等势面间距小。
大学物理 部分公式
1.理想气体物态方程:pV=NkT 变形1:Pv=νRT (R=N A k)变形2:P=nkT (n=N/V为分子数密度)2.理想气体压强公式:P=(1/3)nmv^2 变形:P=2/3nεk (εk分子平均平动动能)3理想气体平均平动动能与温度关系:1/2mv^2=εk=3/2kT4方均根速率: Vrms=(3kT/m)^(1/2)= (3Rt/M)^(1/2)5自由度:单i=3 双刚=5 双非=7 三以上刚=6 ε =i1/2kT6理想气体内能:E=N A i1/2kT =i/2RT7三种统计速率:1)最概然速率V p=(2kT/m)^(1/2)= (2RT/M)^(1/2) 2)平均速率v =(8kT/πm)^(1/2) 3)4 8分子平均碰撞次数:Z,分子连续两次碰撞间的路程均值叫做平均自由程λλ=v/ Z Z =1.41πd ^2 vn 9准静态过程中体积变化做功:ΔW=PΔV=(Sv1v2)pdV10.摩尔定体热容:C v,m=dQ/dT dE=:C v,m* dT11热机效率:η=W/Q1 =(Q1-Q2)/Q1 =1-Q1/Q2 (Q1为吸热量 Q2为热源吸收量)12等体过程中V为常量,即dW=0 dQ=dE 吸收热量全部转化为内能13转动定理:M=Jα常见转动惯量1)中心轴细棒:ml^2 /12 2)圆柱体:mR^2 / 2 3)薄圆环J=mR24)端点轴细棒:J=ml2/14平行轴定理:J=J C+md215电容器电能:W=1/2 QU=1/2 CU216 电场能量密度:w=1/2εΕ217.磁场能量:W=1/2 LI2 密度w=W/V=B2/2μ19.毕奥撒法尔定律:dB=(μ0/4π)*(Idlsinθ/r^2)= (μ0/4π)*(Idl e r/r^2)20.运动电荷磁场:B=(μ0/4π)*(qvr/r^3)21.无限长直导线B=μ0I/2πr022.库伦定律 F=(1/4πε0)(q1q2/r^2)e r23圆形载流导线轴线上一点 B=(μ0/2)(R2I/(R2+x2)3/2) x>>R B=μ0IR2/2x3A-B 等温膨胀内能不变对外做功W1=从T1高温处吸热Q1W1=Q1=vRTT1ln(V2/V1)B-C 绝热膨胀对外做功等于气体减少的内能W2=vCv,m(T1-T2)C-D 等温压缩:外界对气体做功等于气体给低温热源的热量W3=Q2= vRTT2ln(V4/V3)。
大学物理公式大全下册
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:⎰+-⋅=ld K ε(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 )p=ql④电偶极矩:磁矩:m =I S=IS nˆ ⑤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 ) ⑥电流:I =dtdq ; *位移电流:I D =ε0dtd e φ 单位:安培(A )⑦*能流密度: B E S ⨯=μ12.实验定律①库仑定律:0204r r Qq Fπε=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:⎰-+⋅=l d 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)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+q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 B φ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=21εE 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=Acos(t+φ-2πx/λ) 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=mk /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。
大学物理下主要公式(含文字)
毕奥-沙伐尔定律:2004r r l Id B d⨯⋅=πμ 磁场叠加原理:⎰⨯=L rr l Id B 2004πμ 运动电荷的磁场:2004r 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 sin 4ββπμ-=aIB圆电流轴线上任一点:()23222032022Rx IR rIR B +==μμ载流螺线管轴线上任一点:()120cos cos 2ββμ-=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21b IB R U HAA =',nqR H 1= 法拉第电磁感应定律:dt d i Φε-= 动生电动势:⎰⋅⨯=a bab l d )B v (ε感生电动势,涡旋电场:S d t B l d E Lk i⋅∂∂-=⋅=⎰⎰⎰ε自感:IN L Φ=, dt dI L L -=ε,221LI W m =互感:212112I N M Φ=,121221I N M Φ= 2112M M =dt dI M 21212-=ε, dtdIM 12121-=ε磁场的能量:μω2212B BH 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 B l d E(3)⎰⎰⎰⋅∂∂+=⋅S L S d )t D (l d Hδ (4) E D ε=, H B μ=, Eγδ=平面简谐波方程:)]urt (cos[H H )]u rt (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:l sin 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λλϕafl λ20=, 20l a f 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:min1θ=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:22221111ββββ-+=-+=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−−−→−--=--=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-→'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---⋅⋅⨯=K m W σ唯恩位移定律:b T m =⋅λ, K m .b ⋅⨯=-3108972普朗克公式: 12),(52-=-Tk hcB e hc T e λλπλ爱因斯坦方程:A mv h +=221ν 红限频率:hA =0ν 康普顿散射公式:)cos 1(ϕλ∆-=cm he 光子: νεh =, λhP =三条基本假设:定态,nh hn L =⋅=π2,m n E E h -=ν 两条基本公式:2220men h r n πε=oA n 2529.0= 2220418nh me E n ⋅-=εeV n 26.13-= ,3,2,1=n粒子的能量:νh mc E ==2粒子的动量:λhmv P ==测不准关系 h P x x ≥⋅∆∆。
大学物理基本公式(二)2024
大学物理基本公式(二)引言概述:大学物理中,物理基本公式是学习和应用物理学概念和原理的基础。
本文将重点介绍大学物理中的一些基本公式(二),包括力学、电磁学和波动光学等领域的公式。
通过学习这些公式,能够更好地理解和应用物理学知识。
正文:1. 力学公式:1.1 牛顿第二定律: F = ma,描述物体在外力作用下的加速度。
1.2 动能公式: E_k = (1/2)mv^2,计算物体的动能。
1.3 势能公式: Ep = mgh,计算物体在重力场中的势能。
1.4 动量公式: p = mv,描述物体的动量。
1.5 万有引力定律: F = G(m1m2/r^2),计算两个物体之间的引力。
2. 电磁学公式:2.1 库仑定律: F = k(q1q2/r^2),描述两个电荷之间的作用力。
2.2 电场强度公式: E = F/q,描述电荷在电场中所受的力。
2.3 电压公式: V = IR,描述电流通过导体时的电势差。
2.4 磁场强度公式: B = µ0(I/2πr),计算在电流通过导线时的磁场强度。
2.5 磁感应强度公式: B = µ0N/lI,计算螺线管中的磁感应强度。
3. 波动光学公式:3.1 光速公式: c = λν,描述光的传播速度。
3.2 折射定律: n1sinθ1 = n2sinθ2,描述光在两种介质中的折射现象。
3.3 成像公式: 1/f = 1/v + 1/u,计算透镜成像的距离。
3.4 焦距公式: f = R/2,计算球面镜的焦距。
3.5 干涉公式: Δd = mλ,描述两束光相干干涉时的光程差。
4. 其他公式:4.1 热力学公式: Q = mcΔT,计算物体的热量变化。
4.2 波函数公式: Ψ(x,t) = A sin(kx - ωt + φ),描述波动的波函数。
4.3 相对论能量公式: E = mc^2,描述物体的能量与质量之间的关系。
4.4 等离子体频率公式: ω^2 = (e^2n)/(ε0m),计算等离子体中的电磁波频率。
大学物理课程物理公式(超详细)
大学物理公式全集基本概念(定义和相关公式)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:θ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=rω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=(=r2 ω)1.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)2.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)3.冲量:⎰=dt F I(=FΔt);功:⎰⋅=r d F A(气体对外做功:A=∫PdV )4.动能:mV 2/25.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 P6.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 7.压强:ωn tSISF P 32=∆==8.分子平均平动能:kT 23=ω;理想气体内能:RT s r t M E )2(2++=μ9.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) 10.平均速率:πμRTNdNdV V Vf VV 80)(==⎰⎰∞方均根速率:μRTV22=;最可几速率:μRTpV 3=11.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 2/2F= rrMm G ˆ2- (万有引力) →r Mm G - =E pr r Qq ˆ420πε(静电力) →r Qq 04πε12.电场强度:E =F /q 0 (对点电荷:rrq E ˆ420πε=) 13.电势:⎰∞⋅=aar d E U(对点电荷rq U04πε=);电势能:W a =qU a (A= –ΔW)14. 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 )。
大学物理全册公式大全完整版
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 =
(完整版)大学物理所有公式
第一章质点运动学和牛顿运动定律△r1.1 均匀速度v =△t刹时速度 v= lim△r dr=△t 0△t dt△rlim0ds1. 3 速度 v=dtlim0△t△t△t均匀加快度 a =△v△ta= lim△v dv 刹时加快度(加快度)=△t0△t dt刹时加快度 a= dv=d2r dt dt 2匀速直线运动质点坐标x=x +vt变速运动速度 v=v 0+at变速运动质点坐标x=x0+v0t+ 1 at2222速度随坐标变化公式:v0)-v0 =2a(x-x自由落体运动竖直上抛运动v gt v v0gty 1 at2y v0 t 1 gt2 22 v22gy v2v022gy抛体运动速度重量v x v0 cosav y v0 sin a gtx v0 cos a ?t抛体运动距离重量y v0sin a ?t 1 gt22圆周运动加快度等于切向加快度与法向加快度矢量和 a=a t +a n加快度数值a=a t2a n2法向加快度和匀速圆周运动的向心加快度同样a n= v2R切向加快度只改变速度的大小a t =dvds R dΦdtv Rωdt dt角速度ωdφdt角加快度αdω d 2φdt dt 2角加快度 a 与线加快度 a 、 a 间的关系n t2ω 2a t =dvωa n=v(R )Rω2RαR dR R dt dt牛顿第必定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它遇到作使劲而被迫改变这类状态。
牛顿第二定律:物体遇到外力作用时,所获取的加快度 a 的大小与外力 F 的大小成正比,与物体的质量 m成反比;加快度的方向与外力的方向同样。
1.37 F=ma牛顿第三定律:若物体 A 以力 F1作用与物体 B,则同时物体 B 必以力 F2作用与物体 A;这两个力的大小相等、方向相反,并且沿同向来线。
万有引力定律:自然界任何两质点间存在着互相吸引力,其大小与两质点质量的乘积成正比,与两质点间的距离的二次方成反比;引力的方向沿两质点的连线1.39F=Gm1m2G 为万有引力称量×r 2v02 sin 2a 1.19 射程 X=g射高Y= v02 sin 2a2g1.21 飞翔时间y=xtga —gx2g10-1122N? m/kg重力 P=mg (g重力加快度 )重力 P=GMmr 2M有上两式重力加快度g=G r2 ( 物体的重力加快度与物体自己的质量没关,而紧随它到地心的距离而变)1.22 轨迹方程y=xtga —gx21.43 胡克定律 F= — kx (k是比率常数,称为弹簧的劲度1.23 向心加快度a=2v02 cos2 av 2系数 )最大静摩擦力f最大=μ0N(μ 0静摩擦系数)R滑动摩擦系数 f= μN ( μ滑动摩擦系数略小于μ )第二章 守恒定律动量 P=mvd (mv)dP 牛顿第二定律 F=dt dt动量定理的微分形式 Fdt=mdv=d(mv)dvF=ma=mdtt 2 v 2Fdt = d (mv) = mv 2- mv 1t 1v 1冲量 I= t 2 Fdtt 1动量定理 I=P 2-P 1均匀冲力 F 与冲量I=t 2Fdt = F (t -t )t 1 21t 2IFdtmv 2 mv 1均匀冲力 F ==t 1t 1 t 2 t 1=t 1t 2t 2质点系的动量定理 (F 1 +F 2 ) △ t=(m 1v 1+m 2v 2) —(m 1v 10+m 2 v 20)左面为系统所受的外力的总动量,第一项为系统的末动量,二为初动量nnn2.13 质点系的动量定理:F i △ tm i v im i vi 0i 1i 1i 1作用在系统上的外力的总冲量等于系统总动量的增量2.14 质点系的动量守恒定律 (系统不受外力或外力矢量和 为零)nnm i v i =m i v i0 =常矢量i1i 1L p ? R mvR 圆周运动角动量R 为半径Lp ? dmvd 非圆周运动, d 为参照点 o 到 p点的垂直距离L mvr sin 同上MFd Fr sin F 对参照点的力矩Mr ? F力矩MdL作用在质点上的合外力矩等于质点角动dt量的时间变化率dLdt假如关于某一固定参照点, 质点(系)L 常矢量所受的外力矩的矢量和为零, 则此质点关于该参照点的角动量保持不变。
大学物理(下)基本概念和公式
1.元电荷——电子(质子)所带的电量(e=1.60×10-19C )为所有电量中的最小值,叫做元电荷。
2.库伦定律:处在静止状态的两个点电荷,在真空(空气)中的相互作用力,与两个点电荷的电量成正比,与两个点电荷间距离的平方成反比,作用的方向沿着两个点电荷的连线221r q q k F =(其中k 为比例系数,F m /1099⨯=)静电力021041r r q q F q πε=(其中0ε为电容率m F /1085.812-⨯=,0r 为人的单位矢量。
3.电场中某点的电场强度E 的大小等于单位电荷在该点受力的大小,其方向为正电荷在该点受力的方向:020041r r q q F E πε==,在已知静电场中各点电场强度的条件下电荷q 的静电力qE F =。
4.点电荷系在某点P 产生的电场强度等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这称为电场的叠加原理。
5.电偶极子:两个大小相等的异号点电荷+q 和-q ,相距为l ,如果要计算电场强度的各场点相对这一对电荷的距离r 要比l 大的多,这样一对点电荷称为电偶极子。
ql p =,p 为点偶极子电偶极距,l 的方向规定为由负电荷指向正电荷。
6.静电场中的电场线有两条重要的性质:(1)电场线总是起自正电荷,终止于负电荷(或从正电荷伸向无限远,或来自无限远到负电荷止);(2)电场线不会自成闭合线,任意两条电场线也不会相交。
7.电通量:在电场中穿过任意曲面S 的电场线条数称为穿过该面的电通量,用e Φ表示。
8.高斯定理:真空中的任何静电场中,穿过任一闭合曲面的电通量,在数值上等于该闭合曲面内包围的电量的代数和乘以01ε即)(10内∑⎰⎰=∙=Φii s e q dS E ε(不连续分布的源电荷) dV dS E V s e ρε⎰⎰⎰=∙=Φ01(连续分布)。
9.高斯定理的重要意义:把电场与产生电场的源电荷联系起来了,它反映了静电场是有源电场这一基本的性质。
大学物理公式归纳总结
大学物理公式归纳总结导言:物理作为一门自然科学,探讨了自然界的规律和现象。
在学习物理过程中,公式是不可或缺的一部分,它们帮助我们理解事物之间的关系,推导出一些定律,从而解释自然界的各类现象。
本文将对大学物理中常见的公式进行归纳总结,并探讨其应用。
1. 力学公式:1.1 牛顿第二定律:F = ma在给定质量m的物体上,施加一个力F,该物体将产生加速度a。
这个公式是力学中最基本的公式之一。
1.2 重力定律:F = G * (m1 * m2) / r^2该公式描述了两个物体之间引力的大小,其中G是引力常数,m1和m2是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
1.3 动能定理:K = (1/2) * m * v^2这个公式表明物体的动能取决于其质量m和速度v。
动能是物体运动时所具有的能量。
2. 热学公式:2.1 热量传递公式:Q = mcΔT该公式表示了热量的传递过程,其中Q是传递的热量,m是物体的质量,c是物体的比热容,ΔT是温度变化。
2.2 热力学第一定律:ΔU = Q - W这个公式表明了内能ΔU是通过热量Q和功W的传递而发生变化。
2.3 热力学第二定律:ΔS ≥ 0热力学第二定律阐述了热能自然流动的方向,熵ΔS在一个孤立系统中始终是增加的或保持不变的。
3. 电磁学公式:3.1 库仑定律:F = k * (q1 * q2) / r^2库仑定律描述了两个电荷之间的电力相互作用,其中F是力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷,r是它们之间的距离。
3.2 电场强度:E = F / q该公式表示电荷所受到的电场力与电荷本身的比例关系。
3.3 法拉第电磁感应定律:ε = -dΦ/dt该公式描述了导线中感应电动势与磁通变化率的关系。
4. 光学公式:4.1 折射定律:n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)折射定律描述了光从一种介质传播到另一种介质时的折射关系,其中n1和n2分别是两种介质的折射率,θ1和θ2是入射光线和折射光线的入射角和折射角。
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大学物理第二学期公式集电磁学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 K ε(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 ) ⑥电流:I =dtdq ; *位移电流:I D =ε0dtd e φ 单位:安培(A )⑦*能流密度:B E S ⨯=μ12.实验定律①库仑定律:0204r r Qq 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:⎰-+⋅=l d 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) 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(ωt+φ)可看成初始角位置为φ以ω逆时针旋转的矢量A在x方向的投影。
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Δ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 Vm 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。
归一化条件:12=⎰⎰⎰dV ψ Ψ的标准条件:连续、有限、单值。
(二)狭义相对论:1.两个基本假设:①光速不变原理:真空中在所有惯性系中光速相同,与光源运动无关。
②狭义相对性原理:一切物理定律在所有惯性系中都成立。
2.洛仑兹变换:Σ’系→Σ系 Σ系→Σ’系 x=γ(x’+vt’) x’=γ(x - vt) y=y’ y’=y z=z’ z’=zt=γ(t’+vx’/c 2) t’=γ(t-vx/c 2)其中:2211c v-=γ因V 总小于C 则γ≥0所以称其为膨胀因子;称β=221c v -为收缩因子。
3.狭义相对论的时空观:①同时的相对性:由Δt=γ(Δt’+v Δx’/c 2),Δt’=0时,一般Δt ≠0。
称x’/c 2为同时性因子。
②运动的长度缩短:Δx=Δx’/γ≤Δx ′③运动的钟变慢:Δt=γΔt’≥Δt ′ 4.几个重要的动力学关系: ① 质速关系m=γm 0② 质能关系E=mc 2 粒子的静止能量为:E 0=m 0c 2 粒子的动能为:E K =mc 2–m 0c 2= ++=--24020212082)111(22cV m V m c m c v当V<<c 时,E K ≈mV 2/2*③ 动量与能量关系:E 2–p 2c 2=E 02*5.速度变换关系: Σ’系→Σ系:'1'2x c v x x u v u u ++='11'22x c v c v y y u u u +-='11'22x c v c v z z u u u +-=Σ系→Σ’系:'1'2x c vx x u v u u --='11'22x c v c v y y u u u --='11'22x c v c v z z u u u --=。