大学物理公式总结.pdf

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1、大学物理公式集概念（定义和相关公式）vvvvv2221．位置矢量：r，其在直角坐标系中：r=ix+jy+kz；r=x+y+z角位置：θvvrdvvΔrdsvv2．速度：V=dt，平均速度：V=速率：V=（V=Vτ）角速度：Δtdtdθω=dt角速度与速度的关系：V=ｒωvvv2vvva=dV或a=dr平均加速度：ΔVβ=dω3．加速度：dtdt2a=Δt角加速度：dtvvv2=τ+a=dVa=V（=r2在自然坐标系中aaτann其中τdt（=ｒβ），nrω）vvvdpvvvv4．力：F=ｍa（或F=dt）力矩：M=r×F（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）

2、vvvvv5．动量：p=mV，角动量：L=r×mV（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）vvvvv6．冲量：I=∫Fdt（=FΔｔ）；功：A=∫F⋅dr（气体对外做功：A=∫PdV）27．动能：mV/2mg(重力)→mgh8．势能：A保=–ΔEp不同相互作用力势2-kx（弹性力）→kx/2能形式不同且零点选择不同其形式F=GMmrˆ−GMm=E不同，在默认势能零点的情况下：−(万有引力)→p2rr机械能：E=EK+EPQqrˆ(静电力)→Qq9．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

3、为：Cp=Cv+RFI10．压强：P===2nω3SΔtS11．分子平均平动能：ω=3kT；理想气体内能：E=M(t+r+2s)RT2μ212．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NdV数所占比率）∞13．平均速率：V=VdNVf(V)dV=8RT∫N∫0πμV2=2RT；最可几速率：V=3RT方均根速率：μpμ14．熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）vv15．电场强度：E=F/q（对点电荷：vq0E=rˆ）24πεr0∞vv16．电势：Ua=∫E⋅dr（对点电荷U=q）；电势能：Wa=qUa(A=

4、–Δa4πεr0W)2217．电容：C=Q/U；电容器储能：W=CU/2；电场能量密度ωe=ε0E/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vvvvv1．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A换iivvvvvv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）。vvvdpvvv2．牛顿定律：F=ｍa（或F=dt）；牛顿第三定律：F′=F；万有引力定律：vMmF=−Grˆ2rvvvv3．动量定理：I=Δp→动量守恒：Δp=0条件∑F外=0vv

5、vvM=dL→角动量守恒：ΔL=04．角动量定理：dt条件∑M外=05．动能原理：A=ΔEk（比较势能定义式：A保=−ΔEp）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=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：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。ΔE=Q+A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。10．热力学第二定律：实

6、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孤立系统：ΔS>0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（熵增加原理）增大的方向进行。11．库仑定律：vQqF=krˆ（k=1/4πε0）2rvvq12．高斯定理：∫∫E⋅dS=（静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε0ε0vv13．环路定理：∫E⋅ld=0（静电场无旋，因此是保守场）vvμIdl×rˆ14．毕奥—沙伐尔定律：dB=024πrθ2直长载流导线：vμ0I(coscos)IB=θ−θ124πrrPoR无限长载流导线：vμ0Iθ1B=2πrI载流圆圈：vμ0I，

7、圆弧：vμ0IθB=B=2R2R2π电磁学1．定义：vvE=F/q0单位：N/C=V/ｍ①E和B：4B=Fmax/qv；方向，小磁针指向（S→N）；单位：特斯拉（T）=10高斯（G）vvvvF=q(E+V×B)洛仑兹公式∞vv②电势：U=∫E⋅drrv−vv+vvvF非静电电势差：U=∫E⋅ld电动势：ε=∫K⋅ld（K=）+−qvvvv③电通量：φe=∫∫E⋅dS磁通量：φB=∫∫B⋅dS磁通链：ΦBB=NφBB单位：韦伯（Wb）vvvvv④电偶极矩：p=qlΘv⊕磁矩：m=IS=ISnˆSm-ql+q⑤电容：C=q/U单位：法拉（F）*自感：L=Ψ/I单位：亨

8、利（H）*