大学物理公式总结

大学物理学的主要公式大学物理公式定律与定理1 .矢量叠加原理：任何矢量均可视为独立分量之和。 即，=(将式置换为、时，分别成为位置、速度、加速度、力、电场强度、磁感应强度重合原理.2 .牛顿定律：=m (或=)； 牛顿第三定律： =； 万有引力定律：动量定理：动量守恒：条件1 .位置向量：在正交坐标系中： 角位置：2 .速度：平均速度：速度：()角速度：角速度与速度的关系： V=r3 .加速度：或平均加速度：角加速度：在自然坐标系中(=r)、(=r2 )4 .力：=m (或=)力矩：(大小： M=rFcos方向：右手螺旋定律)5 .运动量：角动量：(大小： L=rmvcos方向：右手螺旋定律)6 .冲击量：(=t )工作： (气体对外工作： a=222222222222222652mg (重力) mgh-kx (弹力) kx2/2F=(万有引力)=Ep(静电力) 7 .动能： mV2/28 .势： a保=-ep是力的势形式相互不同，零点的选择其形式不同，默认的势零点的情况下：机械能： E=EK EP9 .热量：其中，摩尔热容量c与工艺有关，等容量Cv与等压热容量Cp的关系为Cp=Cv R10 .压力：11 .分子平均动能： 理想气体内：12 .麦克斯韦速度分布函数：(含义：分子数在v附近的单位速度间隔中所占的比率)13 .平均汇率：均方根率： 最大汇率：14 .熵： S=Kln(是热力学概率，即宏观状态中所包含的微观状态数)电场强度：=/q0 (斑点电荷：)34毕奥沙巴尔定律：磁场叠加原理：运动电荷磁场：磁场高斯定理：磁通：安培环路定理：流过电流的导线：圆电流轴线任意点：通电螺线管轴线任意点：安培力：通电线圈在均匀磁场下受到的磁矩：洛伦兹力量：磁力工作：，法拉第电磁感应定律：电动势：感应电动势、涡电场：自觉：互感：，磁场能量：，麦克斯韦方程的积分形式：(1)(2)(3)(4)、平面谐波方程式：坂印廷向量：相长干扰和相消干扰条件：，（）杨氏双缝干涉：薄膜反射干涉：强烈反射干涉：空气针尖：玻璃针尖：牛顿环：(明环)(暗环)迈克尔逊干涉仪：单缝夫琅和费衍射：，光栅表达式：倾斜入射：不合格的表达式：最小分辨率：分辨率：布拉格公式：布鲁斯特定律：马吕斯定律：洛伦兹变换：狭义相对论：、二是施特凡玻尔兹曼定律：唯恩位移定律：，普朗克式：爱因斯坦方程式：红色限制频率：康普顿散射公式：光子：三个基本假设：稳定状态两个基本表达式：粒子的能量：粒子动量：衡量不了关系15.1516 .电势：(对点电荷)电势： wa=qua(a=-w )17 .电容器： C=Q/U； 电容器蓄电： W=CU2/2； 电场能量密度e=0E2/218 .磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T )方向，小磁针指定(SN )。定律与定理3 .矢量叠加原理：任何矢量均可视为独立分量之和。 即，=(将式置换为、时，分别成为位置、速度、加速度、力、电场强度、磁感应强度重合原理.4 .牛顿定律：=m (或=)； 牛顿第三定律： =； 万有引力定律：5 .动量定理：动量守恒：条件6 .角动量定理：角动量守恒：条件7 .动能原理：(比较电势定义式：)8 .功能原理： a外a非保持内=E机能保存：E=0条件a外a非保持内=09 .理想气体状态方程式：或P=nkT(n=N/V，k=R/N0 )10 .能量均等化原理：在平衡状态下，每个物质分子的自由度具有相同的平均动能，其大小为kT/2。克劳狄说，不能从低温物体向高温物体传热，不会造成其他影响。开尔文表现：不可能从单一热源吸收热量，完全成为有用的工作，没有其他影响。本质：孤立系统内部发生的过程总是从热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态演变。 也就是说，在孤立的系统内部发生的过程总是沿着无序增大的方向进行。11 .热力学第一定律：E=Q A10 .热力学第二定律：孤立系统：s0(熵增加的原理)11 .库仑定律：(k=1/40 )12 .高斯定理：(静电场是有源场)无限大平板： E=/2013 .环定理： (由于静电场不旋转，所以保养场)2Irpor1I14 .比奥-沙巴尔定律：直流通电导线：无限长通电导线：通电圆：圆弧：大学物理学复习一、质点力学基础：(1)基本概念：1、参照系、质点2、矢量直径：3、位移：4、速度：5、加速度：6、路程、速度7、轨迹方程式：8、运动方程式：或9、圆运动加速度： 牛顿定律：法向加速度： 切线加速度：10、角速度： 11、加速度：二、质点力学中的守恒定律：(1)基本概念：1、工作： 2、机械能： 3、动能：4、势：重力势： 弹性势： 重力势：五、运动量： 6、冲击量：七、角动量： 8、力矩：(2)基本定律和基本公式：1、动能定理： (相对于质点)(质点系)2 .功能原理式：当时，系统的机械能被保存3、动量定理： (相对质点)(质点系)如果系统受到的外力保存了当时的系统运动量，则如下所示4 .冲突法则：5、角动量定理： (相对质点)(质点系)当质点或质点系受到的合力矩为零时，质点或质点系的角动量被保存三、旋转刚体：(1)基本概念：1、转动惯量： 2、旋转动能：3、力矩： 4、角动量： (对于刚体)5、方向冲量： 6、力矩工作：(2)基本定律和基本公式：1、平行轴式：正交轴式：2、旋转定律： 3、旋转动能定理：4、角动量定理：5、角动量守恒定律：刚体受到的外力矩是刚体的角动量守恒四、机械振动：(1)简单共振的动态方程式：1、简谐振动力学特征方程： 2、简谐振动力学特征方程：3 .简谐振运动的运动方程式：如果物体的运动规则满足上述三个方程式的任意一个，则可判定该物体的运动是简单共振。(2)描述简单谐振操作的物理量；1、周期、频率和角频率：以及仅依赖于振动系统本身的性质，因此称为固有周期、固有频率和固有角频率。 这些关系(1)在弹簧振子上(2)对于单摆2、幅度与初始相位：和除与系统的性质()有关外，均由初始条件完全确定。(1)振幅： (2)可从初始相位：求出物体初速只知道方向，不知道数值时，可以用别的解析法或旋转矢量法决定初始相位。(3)简单共振运动的速度、加速度和能量；1 .简单谐振动作的速度：请注意，速度的比特超过位移的比特。2 .简单共振的加速度：请注意，加速度的相位比速度的相位超前，比位移的相位超前。3、简单共振的能量：(4)旋转矢量投影法：该方法能够简洁直观地分析振动的状况和振动的合成等问题，直接观察相位的超前和延迟，要求熟练的把握。(5)简并共振的合成：1 .同向、同频双简谐振的合成：同向、同频双简谐振的合成仍为简谐振，其角频与原分振的角频相同，其振幅和初始相位各自灬当时，共振的振幅是最大的当时，合振的振幅最小，分量振幅、合振幅。*2、同方向、频率稍有不同的两个简并共振的合成：合振是拍振动，振幅变化的频率称为拍频，大小为。*3、相互正交、频率相同的两个简并共振的合成：振动质点运动的轨迹通常为椭圆，特殊情况下为直线或圆。五、机械波：(1)机械波的产生和传播：1、条件：波动源和介质2、相位传播：波传播的是振动的相位，沿着波的传播方向，各质点的振动相位依次延迟。(2)波速、波长、周期：波动速度是一定振动相位在单位时间内传播的距离，其值取决于介质的性质。波长：波传播方向的上位不同的两点间的距离表示波的空间周期性。周期：波中各质点完全振动所需的时间。 代表波浪的时间周期性。频率：单位时间内通过波浪线上某点的“完全波”数。，(三)平面谐波：波动源为简单共振，介质为均匀、各向同性、无限大的整个空间1 .波动方程(波函数):2、能量密度： 3、平均能量密度：4 .平均能量流密度(波强度):(4)惠更斯原理：波传播空间的各点可视为发射小波的波源，这些小波的包络随时都是新的波面。(5)波的干扰：波叠加原理：几列波在介质中的任一点相遇时，相遇点的振动位移等于各列波单独存在时该点的振动位移的矢量和。波的干扰条件：当时(6)驻波：两列振幅相同的相干波在同一直线上向相反方向传播时形成驻波。 有节和腹，两个相邻的节或腹之间的距离是。 没有相位和能量的传播。(7)多普勒效应：观察者和波源相对运动时观察者和波源相互背对背运动时，取上式和负值。六、气体动力学理论：(1)基本概念：1、平衡状态、准静态过程、理想气体分子模型、统计假说2 .气体分子自由度：关于常温下的刚性分子：(单原子、二原子、多原子分子分别为3、5、6 )。3、3种特征速度(以麦克斯韦的速度分布)最概率的速度：平均汇率：平方平均根速率：4 .平均冲突频率：5、平均自由行程：(2)基本定律和基本公式：1、状态方程式：理想气体：范德瓦尔斯气体(1摩尔):和b的物理意义需要理解。2、理想气体的压力式：3、能量平均定理(刚性分子):4、理想气体的内式：5、麦克斯韦速度分布法(物理意义):其中，分布函数(物理意义):归一化条件：6、玻尔兹曼分布律：关于重力场*7、迁移过程的基本公式：(1)内摩擦：(2)热传导：(3)扩散：七、热力学基础：(1)基本概念：1、内：状态量。 煤气，理想煤气。2、工作：过程量。 气体准静态过程的膨胀压缩功规定系统向外部工作，外部向系统工作。3、热量：过程量。 规定系统吸收热量，放出热量。4、摩尔热容量：关于理想气体：(1)定容摩尔热容量： (2)定压摩尔热容量：(3)等温摩尔热容量： (4)绝热摩尔热容量：(五)梅逸式： (6)比热比：5、准静态过程、可逆过程和不可逆过程。6、熵态量。 熵是系统无序度的尺度，被定义为与系统的某个宏观状态相对应的微观状态数。(2)基本定律和基本公式：热力学第一定律：热运动范围内的能量守恒定律。 表达式是或热力学第二定律：具体表现较多，最有名的是开尔文表现和克劳狄表现，这两种表现等价。热力学第二定律表明，自然界的所有实际热力学宏观过程都是单向不可逆的。热力学第二定律的微观意义：不可逆过程的本质是从概率小的宏观状态向概率大的宏观状态的转变过程。热力学第二定律的数学公式：(1)熵增原理(对孤立系统或隔热过程):或式中，不等号对应不可逆过程，等号对应可逆过程。(2)克劳修斯不等式：式中，不等号对应不可逆过程，等号对应可逆过程。3 .循环效率：公式中，在一个循环过程中，系统对外的净工作一个循环期间，系统吸收的热量的总和即一个循环中系统放出的热