大学物理上册常用公式汇总

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：；角位置：r kzj yi xr 222 zyxr 2速度：平均速度： 速率：（）角速度： dt rd V t r V dt ds V VV dt d 角速度与速度的关系：V= 3加速度：或 平均加速度： 角加速度： dt Vd a 2 2 dt rd a t V a dt d 在自然坐标系中其中（=） ，（=r2 naaa n dt dV a r V n a 2 ） 4力：= （或=） 力矩：（大小：M=rFcos 方向：右手螺旋F a F dt pd FrM 法则） 5动量：，角动量：（大小：L=rmvcos 方向：右手螺旋法则）Vmp VmrL 6冲量：（=） ；功：（气体对外做功： dtFI F rdFA A=PdV） 7动能：mV2/2 8势能：A保= Ep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+EP 9热量：其中：摩尔热 CRT M Q 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+R 10压强： n tS I S F P 3 2 11分子平均平动能：；理想气体内能： kT 2 3 RTsrt M E)2( 2 12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 NdV dN Vf)( 所占比率） mg(重力) mgh -kx（弹性力） kx2/2 F= (万有引力) =Ep r r Mm G 2 r Mm G (静电力) r r Qq 4 2 0 r Qq 0 4 13平均速率： RT N dN dVVVfVV 8 0 )( 方均根速率：；最可几速率： RT V 2 2 RT p V 3 14熵：S=Kln（ 为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数） 15电场强度：=/q0 （对点电荷：）E F r r q E 4 2 0 16电势：（对点电荷） ；电势能：Wa=qUa(A= W) a a rdEU r q U 0 4 17电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度 e=0E2/2 18磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁针指向（SN） 。 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：=（把式中A i A A i A 换成、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁A r V a F E B 感应强度的叠加原理） 。 2牛顿定律：= （或=） ；牛顿第三定律：=；万有引力定律：F a F dt pd F F r r Mm GF 2 3动量定理：动量守恒：条件pI 0p 0 外 F 4角动量定理：角动量守恒：条件 dt Ld M 0L 0 外 M 5动能原理：（比较势能定义式：） k EA p EA 保 6功能原理：A外+A非保内=E机械能守恒：E=0 条件 A外+A非保内=0 7理想气体状态方程：或 P=nkT（n=N/V，=/N0） RT M PV 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： E=Q+A 10热力学第二定律： 孤立系统： S0 （熵增加原理） 11库仑定律： （k=1/40） r r Qq kF 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 增大的方向进行。 12高斯定理：（静电场是有源场）无穷大平板：E=/20 0 q SdE 13环路定理： （静电场无旋，因此是保守场） 0ldE 14毕奥沙伐尔定律： 2 0 4 r rlId Bd 直长载流导线：