普通物理学第六版公式大全

1、15伽利略相对性原理非惯性系惯性力功率:力和运动1.1质点运动的描述！1. 质点2.参考系和坐标系3.空间和时间4运动学方程轨迹方程5位矢6. 位移7. 速度Ardrv-lim-（瞬时）速度：_ds（瞬时）速率：丄：8. 加速度（瞬时）加速度：12圆周运动和一般曲线运动！1切向加速度和法向加速度自然坐标系；法向加速度处处指向曲率中心。2圆周运动的角量描述一de时1-11TI_角速度：Lojdeelim=角加速度：3.抛体运动的矢量描述13相对运动常见力和基本力1. 相对运动（伽利略）速度变换式：2. 常见力重力、弹力、摩擦力、万有引力3. 基本力万有引力、电磁力、强力、弱力1.4牛顿运动定律！

2、1牛顿第一定律（惯性定律）2牛顿第二定律3牛顿第三定律（作用力和反作用定律）4牛顿运动定律应用举例1）常力作用下的连接体问题2）变力作用下的单体问题1. 伽利略相对性原理（力学的相对性原理）2. 经典力学的时空观*3.非惯性系*4.惯性力二、运动的守恒量和守恒定律2.1质点系的内力和外力质心质心运动定理!1. 质点系的内力与外力2. 质心对于N个质点组成的质点系：质心的位矢对于质量连续分布的物体：十、心、了亡二m质心的位矢3. 质心运动定理2.2动量定理动量守恒定律！1动量定理冲量："【m动量定理：动量定理是牛顿第二定律的积分形式。*2.变质量物体的运动方程3动量守恒定律*4火箭飞行

3、23功能量动能定理！1. 功的概念功：JA=T'drFd?dt2能量3.动能定理动能：动能定理：2.4保守力成对力的功势能!1保守力保守力：重力、万有引力、弹性力以及静电力等。非保守力：摩擦力、回旋力等。2成对力的功3势能4势能曲线2.5质点系的功能原理机械能守恒定律！1. 质点系的动能定理2. 质点系的动能原理3. 机械能守恒定律4. 能量守恒定律*5.黑洞2.6碰撞对心碰撞（正碰撞）1. 碰撞过程系统动量守恒2. 牛顿的碰撞定律叫一丹e=V1S恢复系数：完全弹性碰撞（1）；非弹性碰撞；完全非弹性碰撞（0）完全弹性碰撞过程，系统的机械能（动能）也守恒。2.7质点的角动量和角动量守恒定

4、律！1. 角动量（动量矩）2角动量守恒定律力矩：-卜28对称性和守恒定律1. 对称性和守恒定律2.守恒量和守恒定律三、刚体和流体的运动3.1刚体模型及其运动1刚体2平动和转动3自由度质点、运动刚体、刚性细棒的自由度。3.2力矩转动惯量定轴转动定律！1力矩力臂：=2角速度矢量3定轴转动定律4转动惯量II当刚体为质量连续体时，（r为质元dm到转轴的距离）平行轴定理：3.3定轴转动中的功能关系!1力矩的功2刚体的转动动能3定轴转动的动能定理4刚体的重力势能3.4定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律1刚体的角动量2定轴转动刚体的角动量定理微分形式：匚'山山Mrdt=积分形式：3定轴转动刚体

5、的角动量守恒定律1）刚体（J不变）的角动量守恒；2）非刚体（J可变）的角动量守恒；3）物体系的角动量守恒。3.5进动（回转效应）_A（p_mgr叫=陀螺的山丿小3.6理想流体模型定常流动伯努利方程1理想流体模型流体、理想流体、流体动压强2定常流动定常流动、流线、流管3. 伯努利方程37牛顿力学的内在随机性混沌1线性科学和非线性科学2. 混沌和牛顿力学的内秉随机性四、相对论基础4.1狭义相对论基本原理洛伦兹变换！1狭义相对论基本原理迈克耳孙一莫雷实验；相对性原理；光速不变原理2. 洛伦兹变换4.2相对论速度变换！4.3狭义相对论的时空观1. “同时”的相对性2时间延缓固有时、运动时3长度收缩4相

6、对性与绝对性4.4狭义相对论动力学基础！1相对论力学的基本方程2质量与能量的关系3动量与能量的关系4.5广义相对论简介等效原理、广义相对论的相对性原理、引力红移、水星在近日点的进动五、气体动理论5.1热运动的描述理想气体模型和物态方程!1. 状态参量体积V、压强p、温度T2. 平衡态准静态过程3. 理想气体物态方程52分子热运动和统计规律1分子热运动的图像2. 分子热运动的基本特征平衡态的统计假设、微观量、宏观量、统计方法3分布函数和平均值53理想气体的压强和温度公式！1理想气体的微观模型2理想气体压强公式的推导-1F上=分子的平均平动动能：理想气体的压强：3. 温度的本质和统计意义理想气体物

7、态方程：4. 气体分子的方均根速率5.4能量均分定理理想气体的内能1分子的自由度刚性气体分子的自由度（单3双5多6）2能量均分定理8kT分子平均动能：（i：自由度）3. 理想气体的内能质量为m,摩尔质量为M的理想气体内能：55麦克斯韦速率分布律！*1.分子速率的实验测定2.速率分布函数f（v）dv=3麦克斯韦速率分布律平均速率：最概然速率：方均根速率：5.6 #麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布律重力场中粒子按高度的分布1麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布律2. 重力场中粒子按高度的分布5.7分子碰撞和平均自由程！1. 分子碰撞的研究2平均自由程公式平均碰撞次数：平均自由程：58气体的输运现象1. 黏性现象粘

8、性力：In=pv2粘度（黏性系数）：32. 热传导现象热传导系数：3. 扩散现象D=vA扩散系数：杜瓦瓶（保温瓶）原理、同位素分离5.9真实气体范德瓦耳斯方程1真实气体等温线2. 范德瓦耳斯方程3范德瓦耳斯方程的等温线和真实气体的等温线4临界点六、热力学基础6.1热力学第零定律和第一定律！1热力学第零定律2热力学过程3功热量内能4热力学第一定律6.2热力学第一定律对于理想气体平衡过程的应用！1等体过程气体的摩尔定容热容2等压过程气体的摩尔定压热容3等温过程4. 绝热过程5. 多方过程6.3循环过程卡诺循环！1循环过程A.Q1q-=1正循环：热机效率6.7爛增加原理热力学第二定律的统计意义!1.

9、 爛增加原理数学描述：i?>0封闭系统对町总过衽取等锋2. 热力学第二定律的统计意义6.8耗散结构信息爛1. 耗散结构贝纳尔对流、化学振荡2信息爛七、静止电荷的电场0逆循环：制冷系数'Ly2. 卡诺循环卡诺热机效率71物质的电结构库伦定律!1. 电荷2.电荷守恒定律3.电荷的量子化4. 库伦定律7.2静电场电场强度1. 电场2电场强度电势：卡诺制冷机的制冷效率6.4热力学第二定律1热力学第二定律自发过程、开尔文表述、克劳修斯表述2两种表述的等价性反证法证明6.5可逆过程与不可逆过程卡诺定理1. 可逆过程与不可逆过程2. 卡诺定理7可逆='可逆机不可逆兰_*不可逆机f3.

10、卡诺定理的证明66矯玻尔兹曼关系1爛2. 自由膨胀的不可逆性3玻尔兹曼关系试验电荷、场强、电偶极子3电场强度的计算1）点电荷的电场强度2）场强叠加原理和点电荷系的电场强度3）电荷连续分布带电体的电场强度4电场线电场强度通量均匀电场中与F=f£cosdS=（£-dS非均匀电场7.3静电场的高斯定理！1. 静电场的高斯定理2. 高斯定理的应用7.4静电场的环路定理电势!1静电场力做功2静电场的环流定理3电势电势能:电势差（电压）：4电势的计算1）点电荷的电势2）点电荷系的电势（电势叠加原理）3）连续分布电荷的电势4）多个带电体的总电势5等势面7.5电场强度与电势梯度的关系!7.

11、6静电场中的导体！1. 导体的静电平衡静电感应现象、静电平衡状态2. 静电平衡下导体上的电荷分布3空腔导体内外的静电场与静电屏蔽77电容器的电容1. 孤立导体的电容2. 电容器的电容。一昇平板电容器“C_2九砒圆柱电容器“1心比球形电容器R扎ReRr-出相对电容率（相对介电常量）3. 电容器的串联和并联串联：并联：7.8静电场中的电介质*1.电介质的电结构2. 电介质的极化1）无极分子电介质的位移极化2）有极分子电介质的取向极化3. 电极化强度对各项同性的电介质：4. 电极化强度与极化电荷的关系5. 介质中的静电场介质中的环路定理：电容率（介电常量）：6. 铁电体压电体永电体7.9有电介质时的

12、高斯定理电位移1. 有电介质时的高斯定理电位移电位移矢量：有电介质时的高斯定理：2.D、E、P三矢量的关系7.10静电场的能量！电容器的能量：电场能量密度：电场的能量：八、恒定电流的磁场8.1恒定电流1电流电流密度2. 电源的电动势3. 欧姆定律闭合电路的欧姆定律：8.2磁感应强度1. 基本磁现象永磁铁、磁极、分子电流2磁感应强度3. 磁感应线和磁通量通过面元dS的磁通量：通过曲面S的磁通量：83毕奥-萨伐尔定律！1毕奥-萨伐尔定律2. 运动电荷的磁场3毕奥-萨伐尔定律的应用1）直导线电流的磁场2）载流圆线圈轴线上的磁场3）螺线管电流轴上的磁场8.4恒定磁场的高斯定理和安培环路定理!1. 恒定

13、磁场的高斯定理fs"二u2安培环路定理3安培环路定理的应用1）无限长载流圆柱形导体的磁场分布夕卜：丄讥厂内：_.：扛2）长直螺线管内的磁感应强度（I、n）3）载流螺绕环内的磁场8.5带电粒子在电场和磁场中的运动!2.互感应位移电流密度2麦克斯韦方程组3.电磁场的物质性1化_ADTdr_d71. 洛伦兹力2. 带电粒子在电磁场中的运动和应用磁聚焦、回旋加速器、质谱仪3霍尔效应*4.量子霍耳效应86磁场对载流导线的作用！1安培定律安培力：=匚"X”2磁场对载流线圈的作用3. 电流单位“安培”的定义4. 磁场力的功1）磁力对运动载流导线做的功2）载流线圈在磁场中转动时磁力矩的功8

14、.7磁场中的磁介质1. 磁介质磁化、磁介质、相对磁导率2. 分子电流和分子磁矩3.抗磁质的磁化4.顺磁质的磁化8.8有磁介质时的安培环路定理磁场强度！1. 磁化强度磁化（面）电流2. 有磁介质时的安培环路定理89铁磁质1. 磁化曲线和磁滞回线2.磁畴3. 磁性材料的分类软磁材料、硬磁材料、矩磁材料、静磁屏蔽九、电磁感应电磁场理论9.1电磁感应定律！1. 电磁感应现象2.楞次定律3. 法拉第电磁感应定律9.2动生电动势！1. 在磁场中运动的导线内的感应电动势2. 在磁场中转动的线圈内的感应电动势交变电动势、交变电流93感生电动势感生电场！1. 感生电场2电子感应加速器3涡电流9.4自感应和互感应

15、！M=-:=-若空间不存在铁磁质：自感和互感的关系：9.5磁场的能量！自感磁能：-能量密度：非匀强磁场的能量：匀强磁场的密度：96位移电流电磁场理论!1. 位移电流位移电流J'97电磁场的统一性和电磁场量的相对性十、机械振动和电磁振荡101谐振动！1谐振动的特征及其表达式简谐振动表达式：-Mzm+小2描述谐振动的特征量振幅A、周期T、频率二I厂角频率（圆频率）二相位、初相仇同相、反相；超前、落后3谐振动的旋转矢量图示法振幅、角频率、相位、初相位、周期4几种常见的谐振动单摆、复摆5. 谐振动的能量6用能量法解谐振动问题1.自感应10.2阻尼振动无阻尼自由振动、阻尼振动、阻尼因子、固有频率

16、10.3受迫振动共振1. 受迫振动2. 共振J位移共振速度共振104电磁振荡1. LC电路的振荡电磁振荡、.1=振荡角频率（无阻尼）自由振荡2. 受迫振荡电共振3. 力电类比105维谐振动的合成1同一直线上两个同频率谐振动的合成482同一直线上两个不同频率谐振动的合成拍106二维谐振动的合成a振动方向相互垂直同频率的谐振动的合成振动，其轨迹为一椭圆。具体形状取决于振幅和相位差。特殊情形：若相位差为0或n,则振动轨迹为直线；若相位差为n/2,则振动轨迹为正椭圆。b.振动方向相互垂直，频率有简单整数比的和振动，其轨迹为李萨如图。107振动的分解频谱108非线性振动与混沌十一、机械波和电磁波111机

17、械波的产生和传播！1. 机械波产生的条件2.横波与纵波3. 波振面和波（射）线4. 波长、频率和波速间的关系li=VA波速（相速）112平面谐波的波函数2. 平面简谐波的波函数！简谐波、平面简谐波（沿x轴正向传播取一，沿x轴负向传播+）11.3波动方程波速1. 波动方程d2y_1d2yr22口2平面波的波动方程门-'2. 波动方程的建立3.波速4.介质的形变及其模量114波的能量波的强度！1波的能量平均能量密度2波动能量的推导3. 波的强度平均能流密度4. 波的吸收11.5声波超声波次声波！1声压2. 声强声强级J=puACfT=声强：听觉阀、痛觉阀3超声波声波2".-超声波

18、丁1：11：1厂4次声波116电磁波1. 电磁波的辐射和传播2. 电磁波的性质横波性、偏振性、片冋相位交化3. 电磁波的能量4.电磁波的动量5.电磁波谱117惠更斯原理波的衍射、反射和折射1惠更斯原理2. 波的衍射长波衍射现象明显，方向性不好；短波衍射现象不明显，方向性好。3. 波的反射和折射118波的叠加原理波的干涉驻波1.波函数1.波的叠加原理波传播的独立性、波的叠加原理2. 波的干涉相干条件：频率、振动方向、相位差干涉相长（加强）、干涉相消（减弱）3. 驻波波腹处只有动能没有势能。波节处只有势能没有动能。4. 弦线上的驻波5. 半波损失119多普勒效应1机械波的多普勒效应1）波源静止，观

19、测者以速度vR相对介质运动2）观测者静止，波源以速度vS相对介质运动3）观测者和波源同时运动2电磁波的多普勒效应3冲击波十二、光学121几何光学简介!1. 光的传播规律三条实验定理（直线、独立、反射折射）Indi=极值光路可逆原理、费马原理2全反射,=arcsm全反射临界角3. 光在平面上的反射和折射平面镜、三棱镜4. 光在球面上的反射和折射5.薄透镜6.光学仪器12.2光源单色光相干光1.光源2.单色光3相干光光矢量、相干光源、相干光、光的干涉干涉相长（明）干涉相消（暗）4. 想干光的获得方法分波阵面法、分振幅法123双缝干涉！1. 杨氏双缝实验2干涉明暗条纹的位置3洛埃德镜实验半波损失*4

20、光源的相干长度124光程与光程差!2. 光程差3. 物像之间的等光程性4. 反射光的相位突变和附加光程差12.5薄膜干涉！1等倾干涉条纹2增透膜和高反射膜3等厚干涉条纹4. 劈尖膜5.牛顿环126迈克耳孙干涉仪127光的衍射现象惠更斯-菲涅耳原理1光的衍射现象2菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射3惠更斯-菲涅耳原理128单缝的夫琅禾费衍射1. 单缝的夫琅禾费衍射！2单缝衍射条纹光强的计算一一振幅矢量法129圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领1圆孔的夫琅禾费衍射艾里斑2光学仪器的分辨本领瑞利判据12.10光栅衍射1. 光栅衍射光栅、光栅常量2. 光栅方程3.光栅衍射的强度分布4.缺级5. 光栅光谱6.光

21、栅的分辨本领7干涉和衍射的区别和联系12.11X射线的衍射伦琴射线、劳厄斑布拉格公式：12.12光的偏振状态1. 线偏振光（平面偏振光）光矢量2自然光3部分偏振光4圆偏振光和椭圆偏振光12.13起偏和检偏马吕斯定律！1起偏和检偏偏振片、偏振化方向2马吕斯定律12.14反射和折射时光的偏振12.15光的双折射1寻常光和非常光2. 光轴主平面3.单轴晶体的子波波阵面1洗程4. 惠更斯原理在双折射现象中的应用5. 晶体的二向色性和偏振片12.16 偏振光的干涉人为双折射1. 偏振光的干涉2. 人为双折射克尔效应、泡克尔斯效应、磁致双折射效应12.17 旋光性12.18 现代光学简介1. 傅里叶光学2

22、.全息照相3.非线性光学十三、早期量子论和量子力学基础13.1 热辐射普朗克的能量子假设1. 热辐射现象2. 基尔霍夫辐射定律（绝对）黑体3. 黑体辐射实验定律斯特藩-玻耳兹曼定律、维恩位移定律4. 普朗克的能量子假设紫外灾难（瑞利金斯文公式）、能量子假设13.2 光电效应爱因斯坦的光子理论1. 光电效应的实验规律光电效应、光电子、光电流、遏制频率（红限）2. 光的波动说的缺陷溢出功3. 爱因斯坦的光子理论4.光的波粒二象性13.3 康普顿效应1.康普顿效应2.光子理论的解释13.4 氢原子光谱玻尔的氢原子理论1. 氢原子光谱的规律性里德伯公式、里德伯常量2. 玻尔的氢原子理论3.氢原子轨道半径和能量的计算4. 玻尔理论的缺陷13.5 德布罗意波微观粒子的波粒二象性1.德布罗意波（物质波）2.