大学物理公式总结文档

1、大学物理(下)主要公式一、质点力学基础：（一）基本观点：?1、参照系，质点2、矢径：rzkxiyj?3、位移：rr2r1zkx2y2y1z2z1kxiyjx1ijlimrdr?dx?dy?dz?4、速度：zkktdtxiyjdtidtjt0dtlimdd2r?dx?dy?dz?5、加快度：aazkktdtdt2axiayjdtidtjdtt06、行程，速率7、轨迹方程：f(x,y,z)08、运动方程：rr(t)，或xx(t)，yy(t)，zz(t)9、圆周运动的加快度：aanat；牛顿定律：Fdpdtma；2d法向加快度：an；切向加快度：atRdt10、角速度：d11、加快度：dd2dtdt

2、dt2二、质点力学中的守恒定律：（一）基本观点：1、功：AbdlbFcosdl2、机械能：EEkEpFa3、动能：aEk1m221GMm4、势能：重力势能：Epmgh；弹性势能：Epkx2；万有引力势能：Ep2r5、动量：pm6、冲量：Itdt；F07Lrp；8MrF、角动量：、力矩：（二）基本定律和基本公式：1、动能定理：A外力EkEk01m21m02（对证点）22A外力A内力EkEk0EkiEki0（对证点系）ii1大学物理(下)主要公式2、功能原理表达式：A外力A非守旧内力EE0(EkEp)(Ek0Ep0)当A外力A非守旧内力0时，系统的机械能守恒，即EkEpEkiEpi恒量i3、动量定

3、理：ItFdtpp0p（对证点）0tnnnIFidtpp0p（对证点系）0i1i1i1若系统所受的合外力F0，此时系统的动量守恒，即：pimii恒量4、碰撞定律：e2110201弹性碰撞0完整非弹性碰撞0e1,非弹性碰撞5、角动量定理：MdLdrp（对证点）dtdtMdLdLiriFi（对证点系）外dtdtii当质点或质点系所受的合外力矩为零时，质点或质点系的角动量守恒，即：L常矢量三、转动的刚体：（一）基本观点：ri2mi失散i1、转动惯量：Ir2dm连续3、力矩：MrFHt5、角冲量：MdtMt0（二）基本定律和基本公式：2、转动动能：Ek1I224、角动量：LI（对刚体）6、力矩的功：A

4、2Md11、平行轴公式：IICmh2正交轴公式：IzIxIy2、转动定律：MI3、转动动能定理：AMd1I21I0222tI004、角动量定理：HMdtLIt02大学物理(下)主要公式5、角动量守恒定律：若刚体遇到的合外力矩M0，则刚体的角动量守恒LI恒矢量六、气体动理学理论：（一）基本观点：1、均衡态，准静态过程，理想气体分子模型，统计假定2、气体分子的自由度：itrs关于常温下的刚性分子：itr（单原子、双原子、多原子分子的i分别为3，5，6）3、三种特点速率（麦克斯韦速率散布下）最概然速率：均匀速率：p2kT2RT1.414RTmf()d8kT8RT1.60RT0m13kT3RTRT方均

5、根速率：22f()d21.7320m4、均匀碰撞频次：Z2d2n5、均匀自由程：1kTZ2d2n2d2p（二）基本定律和基本公式：1、状态方程：理想气体：pVRT范德瓦尔斯气体（1mol）：paV0bRT，要理解a和b的物理含义。V02V022、理想气体的压强公式：p1nm22ntnkT333kT单原子分子23、能量均分定理（刚性分子）：Ei5刚性双原子分子kTkT226kT刚性多原子分子24、理想气体的内能公式：EiRT23大学物理(下)主要公式3m2：dNm2f()de2kT42d5、麦克斯韦速率散布律（物理含义）2NkT3m2m22f()e2kT4此中，散布函数（物理含义）：2kT归一化

6、条件：f()d10EpEp6、玻尔兹曼散布律：dNn0ekTdxdydz，nn0ekTmghmgh关于重力场：nn0ekT，pp0ekT7、迁徙过程基本公式：（1）内摩擦：FrduS，1dy3（2）热传导：dQKdTS，K1CVCVdtdy3（3）扩散：dMDdS，D1dtdy3七、热力学基础：（一）基本观点：1、内能E：状态量。气体EE(T,V)，理想气体EiRT。E(T)22、功A：过程量。气体准静态过程的膨胀压缩功为dApdV，AV2pdVV1规定系统对外做功A0，外界对系统做功A0。3、热量Q：过程量。规定系统汲取热量Q0，放出热量Q0。1dQ关于理想气体：4、摩尔热容：CdT，iR；

7、（1）定容摩尔热容：CV,m（2）定压摩尔热容：(i2)2Cp,mCV,mR2R；（3）等温摩尔热容：CT,m；（4）绝热摩尔热容：CQ,m0；（5）梅逸公式：Cp,mCV,mR；（6）比热容比：Cp,m(i2)CV,m；i4大学物理(下)主要公式5、准静态过程，可逆过程和不行逆过程。6、熵状态量。熵是系统无序度的量度，定义为Skln，为系统某宏观态对应的微观状态数。（二）基本定律和基本公式：1、热力学第必定律：是热运动范围内的能量守恒定律。表达式为：dQdEdA或QEA2、热力学第二定律：详细表述好多，最有名的有开尔文表述和克劳修斯表述，这两种表述是等价的。热力学第二定律指了然自然界中一确实

8、质的热力学宏观过程都是单向的、不行逆的。热力学第二定律的微观意义：不行逆过程的实质是从一个概率较小的宏观状态向概率较大的宏观状态的转变过程。热力学第二定律的数学表达式：（1）熵增添原理（对孤立系统或绝热过程）：dS0，或SS2S10式中，不等号对应不行逆过程，等号对应可逆过程。（2）克劳修斯不等式：dSdQSS2(2)dQ，S1TT(1)式中，不等号对应不行逆过程，等号对应可逆过程。AQ23、循环效率：1Q1Q1式中，A为一循环过程中系统对外所做的净功；Q1为一循环过程中系统汲取热量的总和；Q2为一循环过程中系统放出热量的总和（绝对值）。T2关于卡诺循环则有：卡1T1式中，T1和T2分别为高温

9、热源和低温热源的温度。4、致冷系数：wQ2Q2AQ1Q2式中，A为一循环过程中外界对系统所做的功；Q2为一循环过程中系统从低温热源汲取的热量；Q1为一循环过程中系统向高温热源放出的热量。5大学物理(下)主要公式关于致冷卡诺循环则有：w卡T2T1T25、卡诺定理：卡1T2T16、理想气体各样准静态等值过程表：过程定容过程等压过程等温过程特征V常数，dV0p常数，dp0T常数，dT0过程方程p常数V常数pV常数TTARTlnV2A0ApVRTV1p2RTlnp1ECV,mTiRTCV,mT02Q同ECp,mT同ACCV,miRCp,mCV,mRCT,m2Cp,mi2Cp,mi2Cp,mi2CV,m

10、iCV,miCV,mi热一律QEQAEQA物理意义pppacbcab图像bdadcdVVVpppabbcacadVcdVdbV绝热过程Q0pVC1TV1C2Tp1C3AECV,mTp1V1p2V21CV,mT0CQ,m0Cp,mi2CV,mi0AEpacbdVpacbdV多方过程常数pVn常数p1V1p2V2n1CV,mTEARCn,mCV,mn1QAE八、真空中的静电场（一）基本观点及场的叠加原理：6大学物理(下)主要公式1、电场强度：EF2、点电荷电场强度公式：Eqr0；0r2q043、电场强度叠加原理：（1）点电荷系的场强：EEi1qir0i40ri2ii（2）电荷连续散布的随意带电体的

11、场强：dEdq2r0，EdE1dq2r040r40r4q在电场中受力：FqE、电荷5、电势：VaWaEdl；6、电势差：VaVbbq0Edlaa1qi（点电荷系）40ri7、电势叠加原理：VVii1dq（电荷作连续散布）4r08、电荷q在电场中运动时电场力的功：AabqVaVb积分关系VaEdl9、电场强度与电势的关系：adVn0微分关系Edn10、电通量：eEdSS（二）基本规律、定理：1、库仑定律：F1q1q2r04r202、高斯定理：EdS1qi，说明静电场是有源场。S0高斯定理的意义：（1）理论上，揭露了静电场是有源场的基天性质；（2）应用上，供给了另一种求E的简易方法。合用高斯定理求

12、电场强度的：球对称，轴对称，面对称7大学物理(下)主要公式3、环路定理：Edl0，说明静电场是无旋场（守旧力场）。S说明：E环流为零，静电场力作功与路径没关，静电场是无旋场(有势场)，静电场线不闭合。（三）几种典型的静电场公式：0rR1、均匀带电球面：Eqr0rR40r2qrr0rR2、均匀带电球体：40R3Eqr0rR40r20rR3、无穷长均匀带电圆柱面：E20rr0rR4、无穷长均匀带电直线：Er020r5、无穷大均匀带电平面：E，方向垂直于带电平面。20九、静电场中的导体和电介质：（一）静电场中的导体：1、静电均衡条件：E内0，E表面表面，或：导体为等势体，表面为等势面。2、静电均衡时导体上的电荷散布：1）电荷所有散布在导体表面，导体内部各处净电荷为零。2）表面上各处电荷面密度与该处表面紧邻处的电场强度的大小成正比。3、静电障蔽：1）空腔导体能障蔽外电场的作用。2）接地的空腔导体隔绝内、外电场的影响。（二）静电场中的电介质：1、极化的宏观成效：（1）处于电场中的电介质，因极化使电介质的表面（或内部）出现约束电荷。8大学物理(下)主要公式（2）电极化强度P是量度电介质极化程度的物理量，其定义为：PPi。对各向同性V电介质：P0r1E。（3）约束电荷面密度：Pn2、电位移D：（1）定义：D0EP；（2）关于各向同性电介质：D0rEE。（三）有介质