大学物理第五版上物理公式总结归纳

⼤学物理上册（第五版）重点总结归纳及试题详解第五章热⼒学基础第五章热⼒学基础⼀、基本要求1．掌握功、热量、内能的概念，理解准静态过程。

2．掌握热⼒学第⼀定律，能分析、计算理想⽓体等值过程和绝热过程中功、热量、内能的改变量。

3．掌握循环过程和卡诺循环等简单循环效率的计算。

4．了解可逆过程和不可逆过程。

5．理解热⼒学第⼆定律及其统计意义，了解熵的玻⽿兹曼表达式及其微观意义。

⼆、基本内容1. 准静态过程过程进⾏中的每⼀时刻，系统的状态都⽆限接近于平衡态。

准静态过程可以⽤状态图上的曲线表⽰。

2. 体积功pdV dA = ?=21V V pdV A功是过程量。

3. 热量系统和外界之间或两个物体之间由于温度不同⽽交换的热运动能量。

热量也是过程量。

4. 理想⽓体的内能2iE RT ν=式中ν为⽓体物质的量，R 为摩尔⽓体常量。

内能是状态量，与热⼒学过程⽆关。

5. 热容定体摩尔热容 R i dT dQ C V m V 2)(,== 定压摩尔热容 R i dT dQ C p mp 22)(,+== 迈耶公式 R C C m V m p +=,, ⽐热容⽐ ,,2p m V mC i C iγ+==6．热⼒学第⼀定律A E Q +?=dA dE dQ +=（微分形式）7．理想⽓体热⼒学过程主要公式（1）等体过程体积不变的过程，其特征是体积V =常量。

过程⽅程： =-1PT 常量系统对外做功： 0V A =系统吸收的热量：()(),21212V V m iQ vC T T v R T T =-=-系统内能的增量：()212V iE Q v R T T ?==-（2）等压过程压强不变的过程，其特征是压强P =常量。

过程⽅程： =-1VT 常量系统对外做功：()()212121V P V A PdV P V V vR T T ==-=-?系统吸收的热量： (),2112P P m i Q vC T v R T T ??=?=+-系统内能的增量： ()212iE v R T T ?=-（3）等温过程温度不变的过程，其特征是温度T =常量。

引言在大学物理学习的过程中，公式总结是非常重要的。

公式的掌握和运用对于解决物理问题至关重要。

本文将对大学物理学中常见的公式进行总结，帮助读者更好地理解和应用这些公式。

概述一、运动学公式1.位移公式：s=v0t+(1/2)at^22.速度公式：v=v0+at3.加速度公式：a=(vv0)/t4.时间公式：t=(vv0)/a5.加速度与位移公式：s=v0t+(1/2)a(t^2)二、牛顿力学公式1.牛顿第一定律：F=ma2.牛顿第二定律：F=dp/dt=m(dv/dt)3.动量公式：p=mv4.力与位移公式：W=Fdcosθ5.原动力学公式：F=ma=m(dv/dt)三、能量和功的公式1.功公式：W=Fdcosθ2.重力势能公式：PE=mgh3.动能公式：KE=(1/2)mv^24.动能定理：ΔKE=W_net5.功率公式：P=W/t四、电动力学公式1.电流公式：I=Q/t2.电压公式：V=W/Q3.电阻公式：R=V/I4.电功率公式：P=IV=I^2R5.电容公式：C=Q/V五、光学公式1.光速公式：c=λf2.光的折射公式：n1sinθ1=n2sinθ23.焦距公式：1/f=1/v+1/u4.薄透镜成像公式：(1/f)=(1/v)+(1/u)5.杨氏双缝干涉公式：dsinθ=mλ总结通过本文对大学物理学中常见公式的总结，我们可以看到这些公式在解决问题中起到至关重要的作用。

运动学公式帮助我们了解物体的运动，牛顿力学公式帮助我们理解物体受力的原理，能量和功的公式帮助我们理解能量的转化和传递，电动力学公式帮助我们理解电路中的电流、电压和电阻的关系，光学公式帮助我们理解光的传播和成像的原理。

在学习这些公式时，我们需要深入理解它们的物理意义，并能够熟练地运用到实际问题中。

只有通过不断的练习和实践，才能真正掌握这些公式。

希望本文对读者学习大学物理学中的公式有所帮助，能够更好地应用于解决实际问题。

引言概述:大学物理是一门研究物质的基本原理和规律的学科，是自然科学中最基础、最广泛且最重要的学科之一。

在学习大学物理过程中，理解和掌握物理公式是至关重要的。

本文将对大学物理中一些重要的公式进行总结和阐述，帮助读者更好地理解和应用这些公式。

正文内容:1.力学1.1牛顿第一定律1.1.1物体在匀速直线运动中的惯性1.1.2例子及应用1.2牛顿第二定律1.2.1力和加速度的关系1.2.2例子及应用1.3牛顿第三定律1.3.1相互作用力和作用力的大小和方向1.3.2例子及应用1.4动能定理1.4.1动能的定义和计算1.5万有引力定律1.5.1质点间引力的大小和方向1.5.2例子及应用2.热学2.1热力学第一定律2.1.1内能的变化与热量和功的关系2.1.2例子及应用2.2热力学第二定律2.2.1热机效率和热流的方向2.2.2例子及应用2.3热扩散定律2.3.1温度梯度和热传导的关系2.3.2例子及应用2.4理想气体状态方程2.4.1理想气体的变化状态和方程2.4.2例子及应用2.5熵的增加原理2.5.1熵的定义和增加原理3.电学3.1库伦定律3.1.1静电力和电荷的关系3.1.2例子及应用3.2电场强度3.2.1电场和电荷的关系3.2.2例子及应用3.3电势能与电势3.3.1电势能和电势的定义3.3.2例子及应用3.4电流和电阻3.4.1电流和电阻的关系3.4.2例子及应用3.5电磁感应3.5.1法拉第电磁感应定律和楞次定律3.5.2例子及应用4.光学4.1光的折射和反射4.1.1折射定律和反射定律4.1.2例子及应用4.2光的波动性和粒子性4.2.1光的干涉和衍射现象4.2.2例子及应用4.3光的色散和偏振4.3.1光的色散和偏振现象4.3.2例子及应用4.4光的透射和吸收4.4.1光的透射和吸收定律4.4.2例子及应用4.5光的干涉和衍射4.5.1光的干涉和衍射现象4.5.2例子及应用5.量子力学5.1波粒二象性5.1.1波动方程和粒子的能量5.1.2例子及应用5.2不确定性原理5.2.1不确定性原理和粒子的位置和动量5.2.2例子及应用5.3斯特恩格拉赫实验5.3.1双缝干涉和波粒二象性的实验验证5.3.2例子及应用5.4薛定谔方程5.4.1薛定谔方程和波函数的解释5.4.2例子及应用5.5电子结构5.5.1电子能级和原子结构的描述5.5.2例子及应用总结:大学物理中的公式总结了物质世界中各种现象和规律的数学表达方式。

大学物理公式总结引言：大学物理是自然科学中的一门基础学科，掌握物理公式是学好物理的关键。

物理公式是在长期实验和理论研究的基础上总结、归纳出来的。

在这篇文章中，我将为大家总结一些常见的大学物理公式，并简要介绍这些公式的应用。

1. 动力学公式：1.1 牛顿第二定律：F = ma（F代表力，m代表物体质量，a代表物体加速度）牛顿第二定律是经典力学的基石，描述了物体受到的力和其加速度之间的关系。

它可以用于解释物体在受力作用下的运动状态。

1.2 动能公式：K = (1/2)mv^2（K代表动能，m代表物体质量，v代表物体速度）动能公式是描述物体动能与质量以及速度之间关系的公式。

它告诉我们，当物体速度增加时，其动能也会增加。

1.3 势能公式：U = mgh（U代表势能，m代表物体质量，g代表重力加速度，h代表物体高度）势能公式是描述物体势能与质量、重力加速度以及高度之间关系的公式。

它可以用于解释物体在重力场中的储能情况。

2. 热力学公式：2.1 热力学第一定律：Q = ΔU + W（Q代表系统吸收的热量，ΔU代表系统内能的变化，W代表系统对外界做的功）热力学第一定律描述了系统内能的变化与热量和功之间的关系。

根据这个公式，我们可以推导出热功定理和热机效率等重要概念。

2.2 热容公式：Q = mcΔT（Q代表系统吸收的热量，m代表物体质量，c代表物质的比热容，ΔT代表温度变化）热容公式描述了物体吸收的热量与其质量、比热容和温度变化之间的关系。

它可以用于计算物体在受热或冷却过程中需要吸收或释放的热量。

3. 电磁学公式：3.1 库仑定律：F = k * (|q1 * q2| / r^2)（F代表电场力，k代表库仑常数，q1和q2代表电荷量，r代表距离）库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力与它们的电荷量以及距离之间的关系。

这个定律是电磁学的基础之一，用于解释电荷之间的相互作用。

3.2 电路定律：3.2.1 欧姆定律：V = IR（V代表电压，I代表电流，R代表电阻）欧姆定律是描述电路中电压、电流和电阻之间关系的基本定律。

物理公式总结（三）几种典型的静电场公式：1、均匀带电球面： ⎪⎩⎪⎨⎧>⋅<=R r r r q R r E 02040 πε 2、均匀带电球体： ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>⋅≤⋅=R r r r q R r r R qr E 02003044 πεπε 3、无限长均匀带电圆柱面：⎪⎩⎪⎨⎧>⋅<=R r r r R r E 0020 πελ 4、无限长均匀带电直线： 002r rE ⋅=πελ 5、无限大均匀带电平面： 02εσ=E ，方向垂直于带电平面。

11．库仑定律：r rQq k F ˆ2= （k=1/4πε0） 12． 高斯定理：⎰⎰=⋅0εq S d E （静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε0 13． 环路定理：⎰=⋅0l d E（静电场无旋，因此是保守场） 14． 毕奥—沙伐尔定律：204ˆr r l Id B d πμ⨯= 直长载流导线：)cos (cos 4210θθπμ-=rI B 无限长载流导线：r I B πμ20= θ2 I r P o R θ1I载流圆圈：R I B 20μ= ，圆弧：πθμ220R I B = 毕奥－沙伐尔定律：2004r r l Id B d ⨯⋅=πμ 磁场叠加原理：⎰⨯=L r r l Id B 2004 πμ 运动电荷的磁场：2004r r v q B ⨯⋅=πμ 磁场的高斯定理：0=⋅⎰⎰S S d B 磁通量：⎰⎰⋅=S m S d B Φ 安培环路定理：∑⎰=⋅I l d B L0μ 载流直导线：()120sin sin 4ββπμ-=aI B 圆电流轴线上任一点:()23222032022R x IR r IR B +==μμ载流螺线管轴线上任一点: ()120cos cos 2ββμ-=nI B安培力：B l Id f d ⨯=, ⎰⨯=L B l Id f 载流线圈在均匀磁场中所受的磁力矩：B P M m ⨯=洛仑兹力：B v q f ⨯= 磁力的功：∆ΦΦΦΦI A Id A I =−−→−==⎰恒量21b IB R U HAA ='，nq R H 1= 法拉第电磁感应定律：dt d i Φε-= 动生电动势：⎰⋅⨯=a bab l d )B v ( ε 感生电动势，涡旋电场：S d t B l d E Lk i ⋅∂∂-=⋅=⎰⎰⎰ε自感：IN L Φ=， dt dI L L -=ε，221LI W m = 互感：212112I N M Φ=，121221I N M Φ= 2112M M =dt dI M 21212-=ε， dtdI M 12121-=ε 磁场的能量： μω2212B BH m ==，⎰=Vm m dV W ω 麦克斯韦方程组的积分形式：i Sq S d D ∑=⋅⎰⎰ (1) 0=⋅⎰⎰SS d B (2) ⎰⎰⎰⋅∂∂-=⋅S L S d t B l d E (3)⎰⎰⎰⋅∂∂+=⋅S L S d )t D (l d H δ (4)E D ε=, H B μ=, E γδ=。

引言:大学物理是一门关于自然界中物体运动的科学。

力学是大学物理的重要部分之一，研究物体的运动、受力及其相互作用的规律。

在学习力学时，掌握重要的物理公式是至关重要的，这些公式能够帮助我们理解物体的运动并进行相关计算。

本文总结了大学物理力学部分常用的公式，旨在帮助读者更好地掌握和应用力学知识。

概述:一、加速度的公式：1.平均加速度：加速度定义为单位时间内速度的变化量。

平均加速度公式为a=(vu)/t，其中a表示加速度，v表示最终速度，u 表示初速度，t表示时间。

2.瞬时加速度：瞬时加速度定义为单位时间趋近于0时的平均加速度。

瞬时加速度可以通过取极限的方式计算得到。

在常见的匀加速直线运动中，瞬时加速度是恒定的。

二、速度的公式：1.平均速度：平均速度是指单位时间内物体行进的距离与时间的比值。

平均速度公式为v=(su)/t，其中v表示平均速度，s表示距离，u表示初速度，t表示时间。

2.瞬时速度：瞬时速度是指在某一瞬间物体所具有的速率。

瞬时速度可以通过取极限的方式计算得到。

在匀速直线运动中，瞬时速度是恒定的且与平均速度相等。

三、位移的公式：1.平均位移：平均位移是指物体在一段时间内的位移与时间的比值。

平均位移公式为s=(v+u)t/2，其中s表示平均位移，v表示最终速度，u表示初速度，t表示时间。

2.瞬时位移：瞬时位移是指物体在某一瞬间的位移。

瞬时位移可以通过取极限的方式计算得到。

在匀速直线运动中，瞬时位移与平均位移相等。

四、力的公式：1.牛顿第二定律：牛顿第二定律描述了力与物体加速度的关系。

牛顿第二定律公式为F=ma，其中F表示力，m表示物体质量，a 表示加速度。

2.弹力公式：弹力是指弹性体在受到外力作用后恢复原状的力。

弹力公式为F=kx，其中F表示弹力，k表示弹簧的弹性系数，x 表示弹簧变形的长度。

五、功和能量的公式：1.功的公式：功是由力所作的位移所做的工作。

功的公式为W=Fscosθ，其中W表示功，F表示力，s表示位移，θ表示力的方向与位移方向之间的夹角。

第一章 质点运动学和牛顿运动定律平均速度 v =t△△r1.2瞬时速度 v=lim△t →△t △r =dtdr速度v=dtds ==→→lim lim△t 0△t △t△r 平均加速度a =△t△v瞬时加速度（加速度）a=lim 0△t →△t △v =dt dv瞬时加速度a=dt dv =22dtrd匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 变速运动速度 v=v 0+at变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 2 速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 自由落体运动 竖直上抛运动抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 00抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x射程 X=gav 2sin 20射高Y=gav 22sin 20飞行时间y=xtga —ggx 2轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 向心加速度 a=Rv 2圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n加速度数值 a=22n t a a +法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 2切向加速度只改变速度的大小a t =dtdvωΦR dtd R dt ds v ===角速度 dtφωd =角加速度 22dt dtd d φωα== 角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR RR R v == a t =αωR dtd R dt dv == 牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非它受到作用力而被迫改变这种状态。

牛顿第二定律：物体受到外力作用时，所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比，与物体的质量m 成反比；加速度的方向与外力的方向相同。

1.37 F=ma牛顿第三定律：若物体A 以力F 1作用与物体B ，则同时物体B 必以力F 2作用与物体A ；这两个力的大小相等、方向相反，而且沿同一直线。

大学物理公式总结大学物理是一门重要的自然科学学科，是理工科学生必修的一门课程。

掌握物理公式是学习和理解物理学概念的基础，也是解决物理问题的关键。

本文将对大学物理中常用的一些重要公式进行总结，并给出简要的解释和应用示例。

1. 运动学公式1.1 速度公式v = Δx / Δt其中v表示物体的速度，Δx表示物体在Δt时间内所经过的位移。

1.2 加速度公式a = Δv / Δt其中a表示物体的加速度，Δv表示物体在Δt时间内所改变的速度。

1.3 牛顿第一定律F = ma其中F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

1.4 牛顿第二定律F = mΔv / Δt其中F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，Δv表示物体在Δt时间内所改变的速度。

1.5 速度-时间关系v = u + at其中v表示物体的末速度，u表示物体的初始速度，a表示物体的加速度，t表示时间。

2. 力学公式2.1 动能公式K = 1/2 mv^2其中K表示物体的动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。

2.2 势能公式U = mgh其中U表示物体的势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。

2.3 弹性势能公式U = 1/2 kx^2其中U表示物体的弹性势能，k表示弹簧的弹性系数，x表示弹簧的伸长量。

2.4 万有引力公式F = Gm1m2 / r^2其中F表示物体之间的引力，G为万有引力常数，m1和m2表示两个物体的质量，r表示两个物体之间的距离。

3. 热学公式3.1 热传导公式Q = kA(ΔT / d)其中Q表示热量传导的速率，k表示该物质的导热系数，A表示传热的面积，ΔT表示温度差，d表示传热距离。

3.2 热能公式Q = mcΔθ其中Q表示物体的热量，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，Δθ表示物体的温度变化。

3.3 热功定理W = ΔQ其中W表示系统对外做的功，ΔQ表示系统所吸收或排放的热量。

一、力学1.1 运动学at2位移：x=x0+v0t+12速度：v=v0+at加速度：a=ΔvΔt角速度：ω=ΔθΔt圆周运动的线速度与角速度关系：v=ωr周期：T=2πrv频率：f=1T1.2 动力学牛顿第二定律：F=ma功：W=Fxmv2动能：E k=12势能：E p=mgℎ机械能：E=E k+E p功率：P=Fv冲量：I=Ft动量：p=mv动量守恒定律：p1+p2=p1′+p2′碰撞的恢复系数：e=v′relv rel1.3 刚体运动转动惯量：I=ml2角动量：L=IωIω2转动动能：E k=12二、电磁学2.1 静电学电场强度：E=Fq 电势差：U=Ed高斯定律：∮E⃗S ⋅dA=Q encε0电容：C=QU电势：V=KQr2.2 稳恒电流场欧姆定律：I=UR电阻：R=LσS电阻率：σ=1R⋅S焦耳定律：Q=I2Rt2.3 磁场磁感应强度：B=μ0I2πr安培环路定律：∮B⃗L⋅dl=μ0I enc磁通量：Φ=B⋅A磁通量量子：Φ0=2πℏe磁场对运动电荷的作用力：F=qvB 洛伦兹力：F=q(v×B⃗ )磁矩：μ=I⋅A2.4 电磁感应法拉第电磁感应定律：ε=−dΦdt楞次定律：L dIdt+M⋅B⃗ ×I=F自感：L=N⋅μ0⋅Al互感：M=N⋅μ0⋅Al三、热学3.1 热力学基本定律热力学第零定律：绝对零度不可达到热力学第一定律：dU=TdS−PdV 热力学第二定律：熵增原理克劳修斯定律：dS=qT开尔文-普朗克关系式：E=ℎν3.2 热传导傅里叶定律：J=−kL ⋅dT dx热导率：k=QLm⋅ΔT斯特藩-玻尔兹曼定律：P=σAT43.3 理想气体状态方程四、波动与光学4.1 波动波动方程：y=Asin(kx−ωt+ϕ)波速：v=波长周期相位：ϕ=2πx波长群速度：v g=dωdk衍射公式：sinθ=12波长障碍物尺寸干涉公式：y=2sin(ωt+ϕ0)cos(ωt+ϕ0)=sin(2ωt+2ϕ0)4.2 光学反射定律：入射角等于反射角折射定律：n1sinθ1=n2sinθ2光速：c=2πRT光的波动说：E=ℎν光电效应方程：E k=ℎν−W0旋光性：Δϕ=2α⋅Δλ五、量子力学5.1 基本公式Ψ=ĤΨ薛定谔方程：iℏððt海森堡不确定性原理：ΔxΔp≥ℏ2泡利不相容原理：一个原子中最多有两个电子具有相同的量子态n2能级公式：E n=−m2l25.2 量子态叠加与测量量子态叠加：Ψ=αΨ1+βΨ2测量公式：P(λ)=|⟨λ|Ψ⟩|21.在学习大学物理时，要注重理论知识与实际应用相结合，通过解决实际问题来加深对物理概念的理解。