大学物理下公式方法归纳

1、大 学 物 理 下 归 纳 总 结电学基本要求：1 .会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V。2 .掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。3 .掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理。主要公式：E 二q2 er4二；0r一、 电场强度3种）1.点电荷场强：计算场强的方法（1、点电荷场的场强及叠加原理点电荷系场强：E ='、i 4二；on连续带电体场强：E='冥.Q 4二;or3（五步走积分法）（建立坐标系、取电荷元、写 dE、分解、积分）2、静电场高斯定理：.- - Z q表达式：®e=qEdS=-

2、s %物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的 电通量（电场强度沿任意闭合 曲面的面积分），等于该曲面内包围的 电荷代数和除以%。对称性带电体场强：（用高斯定理求解）/=qE dS=ZX 即3、利用电场和电势关系：二、电势电势及定义：, .12 -1 .电场力做功：A = q0AU =q0R E dl -l12 .静电场安培环路定理：静电场的保守性质 一 表达式：E d =0物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为00p0 一、B 一3.电势：Ua=E d1 （Up°=0）;电势差：AU AB = | E dl a电势的计算：1 .点电荷场的电势及叠加原理点电荷电势

3、：V = q4313 0r点电荷系电势：U =、的i 4二；0连续带电体电势：V = fdV = Jdq- 一4灼0（四步走积分法）（建立坐标系、取电荷元、写 dV、积分）2 .已知场强分布求电势： 定义法三、静电场中的导体及电介质1 .弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质42 . 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量一电极化强度P,会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的度仃。D, E, P及界面处的束缚电荷面密3 .会按电容的定义式计算电容。典型带电体系的场强典型带电体系的电势均匀带电球回E=0球面内E=上木球面外4值0r均匀带电球回均匀带电直线九E =（cosa-cos62）4

4、值0无限长：E=上一2%r均匀带电无限长直线均匀带电无限大平面均匀带电无限大平面磁学恒定磁场（非保守力场）基本要求：1.熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会用右手螺旋法则求磁感应强度方向；3 .掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）；并会用环路定理计算规则电流的磁感应强度；4 .会求解载流导线在磁场中所受 安培力；H及B.5 .理解介质的磁化机理，会用介质中的环路定律计算 主要公式:1.毕奥-萨伐尔定律表达式：dB =0 Idler1）有限长载流直导线，垂直距离r处磁感应强度：B =上0I (cos 61 - cose 2)（其中81和团分别是起点及终点的电 流方向

5、与到场点连线方 向之间的夹角。）无限长载流直导线，垂直距离 r处磁感应强度：B = ；0；圆形载流线圈，半径为半圆形载流线圈，半径为R,半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r处磁感应强度：2)3）螺线管及螺绕环内部磁场自己看书，把公式记住2 .磁场高斯定理：表达式：®m=qB，dS=0 （无源场）（因为磁场线是闭合曲线，从闭合曲面一侧穿 入，必从另一侧穿出.） 物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的 磁通量（磁场强度沿任意闭 合曲面的面积分）等于 003 .磁场安培环路定理：qB，d=No2 I （有旋场）表达式：qB 'd=N02 I物理意义：表明稳恒磁场中，磁

6、感应强度B沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的九倍。也称真空磁导率4 .洛伦兹力及安培力1）洛伦兹力：F=qVx：B （磁场对运动电荷的作用力）2）安培力：FlJldlkB （方向沿IdlB方向，或用 左手定则判定）积分法五步走：1.建坐标系；2.取电流元Id;3.写dF = IdlBsing;4.分解;5.积分.3）载流闭合线圈所受磁力矩：/=mB （要理解磁矩的定义及意义）5 .介质中的磁场 1）介质的磁化机理及三种磁介质2）有磁介质的安培环路定理：yH d=E I电磁感应基本要求：1 .理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义；2 .会求解感应电动势及动生电动势

7、 的大小和方向；了解自感及互感;3 .掌握麦克斯韦方程组及意义，了解电磁波。主要公式：1 .法拉第电磁感应定律： 一蛇 ,会用楞次定律判断感应电动势方向 dt2 .动生电动势 ® =ff（v x B ） dl = （vBsind）dl cosP注：感应电动势的方向沿 Vmb的方向，从 低电势指向高电势。3.感生电动势及感生电场二 B丑 dlfdS;4.麦克斯韦方程组及电磁波:4E dl = - dS变化的磁场广生电场LS ：t-DT I- s 十s d Jo ! s -d H.-1 LdS变化的电场产生磁场波动光学掌握杨氏双缝干涉、单缝衍射、劈尖干涉、光栅衍射公式；理解光程差的含义与

8、半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理；主要公式：1 .光程差与半波损失光程差：几何光程乘以折射率之差：n =nri -n2 r2半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质 投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有 冗的相位突变，即光程发生二的跃变。（若两束相干光2中一束发生半波损失，而另一束没有，则附加乙的光程差；若两有或两无，则2无附加光程差。）2 .杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数）条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹。条纹间距Ax与缝屏距D成正比，与入射光波长 九成正比，与双缝间距 d成反比。3 .会分析薄膜干涉例如增透膜增反膜，劈尖牛顿环等4

9、.单缝衍射：（f-透镜焦距；a-单缝宽度；k-级数）条纹特征：明暗相间直条纹，中央为零级明纹，宽度是其它条纹宽度的两倍。 条纹间距因与透镜焦距f成正比，与入射光波长 九成正比，与单缝宽度a成反比。5 .衍射光栅：（d = a + b为光栅常数，0为衍射角）光栅方程:（a+b）sin 9，土k k 10,1,2| 1曲光栅明纹公式：dsin>Bk|,xkHiBkEd第K级光谱张角：Ae = 82 -Q1第 K级光谱线宽度:Ax = x2 -x1 = f（tg02 -tg01）（dsinR =k%, dsin02 =k%,兀=400nm,紫光，K2 = 760nm红光）条纹特征：条纹既有干涉

10、又有衍射。6.光的偏振：（I0为入射光强度，日为两偏振化方向夹角），自然光通过偏振片：I B 10 cos21*马吕斯定津1n 偏振光通过偏振片：I =2.2*布儒斯特角：（i。为入射角，尸为折射角）当入射角满足上述条件时，反射光为完全偏振光，且偏振化方向与入射面垂直；折射光为部分偏振光，且反射光线与折射光线垂直，即：i0+匚90。量子物理基础主要内容：1 .黑体辐射的实验规律不能从经典物理获得解释。普朗克提出了能量量子化假 设，从而成功地解释了黑体辐射的实验规律，并导致了量力学的诞生和许多近代技术。量子概念：E = h2 .光电效应的实验规律无法用光的波动理论解释。爱因斯坦提出了光子假设。用爱因斯坦方程h v = mv2/2 +w解释了实验规律。康普顿散射也证明了光的量子性波粒二象性3 .德布罗意波（物质波）假设：任何实物粒子和光子一样都具有德布罗意关系式：h h当v圄c时,m用静质量；