大学物理(上)公式总结..

大学物理上册所有公式第一章质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度=1.2瞬时速度v==1.3速度v=1.6平均加速度=1.7瞬时加速度（加速度）a==1.8瞬时加速度a==1.11匀速直线运动质点坐标x=x0+vt1.12变速运动速度v=v0+at1.13变速运动质点坐标x=x0+v0t+at21.14速度随坐标变化公式:v2-v02=2a(x-x0)1.15自由落体运动1.16竖直上抛运动1.17抛体运动速度分量1.18抛体运动距离分量1.19射程X=1.20射高Y=1.21飞行时间y=xtga—1.22轨迹方程y=xtga—1.23向心加速度a=1.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=at+an1.25加速度数值a=1.26法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同an=1.27切向加速度只改变速度的大小at=1.281.29角速度1.30角加速度1.31角加速度a与线加速度an、at间的关系an=at=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。

1.37F=ma牛顿第三定律：若物体A以力F1作用与物体B，则同时物体B必以力F2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。

万有引力定律：自然界任何两质点间存在着相互吸引力，其大小与两质点质量的乘积成正比，与两质点间的距离的二次方成反比；引力的方向沿两质点的连线1.39F=GG为万有引力称量=6.67×10-11Nm2/kg21.40重力P=mg(g重力加速度)1.41重力P=G1.42有上两式重力加速度g=G(物体的重力加速度与物体本身的质量无关，而紧随它到地心的距离而变)1.43胡克定律F=—kx(k是比例常数，称为弹簧的劲度系数)1.44最大静摩擦力f最大=μ0N（μ0静摩擦系数）1.45滑动摩擦系数f=μN(μ滑动摩擦系数略小于μ0)第二章守恒定律2.1动量P=mv2.2牛顿第二定律F=2.3动量定理的微分形式Fdt=mdv=d(mv)F=ma=m2.4＝＝mv2－mv12.5冲量I=2.6动量定理I=P2－P12.7平均冲力与冲量I==(t2-t1)2.9平均冲力＝＝＝2.12质点系的动量定理(F1+F2)△t=(m1v1+m2v2)—(m1v10+m2v20)左面为系统所受的外力的总动量，第一项为系统的末动量，二为初动量2.13质点系的动量定理：作用在系统上的外力的总冲量等于系统总动量的增量2.14质点系的动量守恒定律（系统不受外力或外力矢量和为零）==常矢量2.16圆周运动角动量R为半径2.17非圆周运动，d为参考点o到p点的垂直距离2.18同上2.21F对参考点的力矩2.22力矩2.24作用在质点上的合外力矩等于质点角动量的时间变化率2.26如果对于某一固定参考点，质点（系）所受的外力矩的矢量和为零，则此质点对于该参考点的角动量保持不变。

大学物理上公式定律和定理1．矢量叠加原理：任意一矢量可看成其独立的分量的和。

即：=Σ（把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理）。

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．位置矢量：，其在直角坐标系中：；角位置：θ2．速度：平均速度：速率：（）角速度：角速度与速度的关系：V=ｒω3．加速度：或平均加速度：角加速度：在自然坐标系中其中（=ｒβ），（=r2 ω）4．力：=ｍ（或=）力矩：（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）5．动量：，角动量：（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）6．冲量：（=Δｔ）；功：（气体对外做功：A=∫PdV）mg(重力) → mgh-kx（弹性力）→ kx2/2F= (万有引力) → =Ep(静电力) →7．动能：mV2/28．势能：A保= –ΔE p不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同，在默认势能零点的情况下：机械能：E=EK+EP9．热量：其中：摩尔热容量C与过程有关，等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为：Cp= Cv+R10．压强：11．分子平均平动能：；理想气体内能：12．麦克斯韦速率分布函数：（意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率）13．平均速率：方均根速率：；最可几速率：14．熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）电场强度：=/q0 （对点电荷：）毕奥－沙伐尔定律：磁场叠加原理：运动电荷的磁场：磁场的高斯定理：磁通量：安培环路定理：载流直导线：圆电流轴线上任一点:载流螺线管轴线上任一点:安培力：,载流线圈在均匀磁场中所受的磁力矩：洛仑兹力：磁力的功：，法拉第电磁感应定律：动生电动势：感生电动势，涡旋电场：自感：，，互感：，，磁场的能量：，麦克斯韦方程组的积分形式：(1)(2)(3)(4), ,平面简谐波方程：三条基本假设：定态，，两条基本公式：15．电势：（对点电荷）；电势能：Wa=qUa(A= –ΔW)16．电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度ωe=ε0E2/217．磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁针指向（S→N）。

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。

大学物理公式汇总目录1力学31.1运动学 (3)1.2牛顿运动定律 (3)1.3动量和冲量 (3)1.4力的合成与分解 (4)1.5摩擦力 (4)1.6重力 (4)1.7弹力 (4)2功和能52.1功 (5)2.2功率 (5)2.3动能 (5)2.4重力势能 (5)2.5弹性势能 (5)2.6机械能守恒定律 (5)3转动动力学63.1角速度和角加速度 (6)3.2转动惯量 (6)3.3转动动能 (6)3.4转动定律 (6)3.5角动量 (6)3.6角动量守恒定律 (6)4流体力学74.1流体静力学 (7)4.2流体动力学 (7)5热力学75.1理想气体状态方程 (7)5.2热力学第一定律 (7)5.3热力学第二定律 (7)5.4卡诺循环 (8)6电磁学86.1静电场 (8)6.2恒定电流 (8)6.3磁场 (8)6.4电磁感应 (9)7光学9 8现代物理基础98.1狭义相对论 (9)8.2量子力学 (10)9原子物理与核物理109.1原子模型 (10)9.2核反应 (10)1力学1.1运动学位移、速度和加速度v=dxdt(1.1)速度v是位移x对时间t的导数。

a=dvdt=d2xdt2(1.2)加速度a是速度v对时间t的导数，等于位移x的二阶导数。

1.2牛顿运动定律牛顿第一定律（惯性定律）如果没有外力作用，物体将保持静止或匀速直线运动状态。

牛顿第二定律ìF=mìa(1.3)物体的加速度ìa与作用力ìF成正比，与物体的质量m成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。

牛顿第三定律ìF作用=−ìF反作用(1.4)作用力和反作用力大小相等，方向相反。

1.3动量和冲量动量ìp=mìv(1.5)动量ìp是物体的质量m与速度ìv的乘积。

冲量ìJ=∫ìF dt(1.6)冲量ìJ是力ìF对时间t的积分。

大学大一物理知识点总结公式在大学物理学的学习过程中，了解和掌握一些基本的物理知识和公式是非常重要的。

下面是大学大一物理学中一些重要的知识点和相关公式的总结。

1. 运动学1.1 平均速度公式：平均速度 = 总位移 / 总时间1.2 平均加速度公式：平均加速度 = 总速度变化 / 总时间1.3 匀速运动公式：位移 = 速度 ×时间1.4 匀加速运动公式：位移 = 初始速度 ×时间 + 0.5 ×加速度×时间的平方1.5 自由落体公式：位移 = 初始速度 ×时间 + 0.5 ×重力加速度 ×时间的平方2. 动力学2.1 牛顿第一定律：物体在受力作用下保持静止或匀速直线运动，称为惯性定律2.2 牛顿第二定律：物体受力导致加速度的改变，力等于质量乘以加速度，即 F = m × a2.3 牛顿第三定律：任何两个物体之间相互作用的力大小相等、方向相反2.4 动量定理：物体的动量变化等于作用在物体上的合外力乘以时间，即Δp = F × Δt2.5 动能定理：物体的动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半，即 E = 0.5 × m × v^23. 静力学3.1 支持力：垂直于物体表面的力，阻止物体下沉或浮出液体3.2 重力：受到地球或其他物体引力的力，称为物体的重量3.3 摩擦力：物体相对运动或即将发生运动时相互接触的物体之间的力3.4 弹力：物体发生弹性形变时所产生的力3.5 牛顿定律：物体处于平衡状态时受力合力为零，即ΣF = 04. 电学4.1 电势能：电荷在电场中具有的能量4.2 电场强度：单位正电荷所受到的力4.3 电流：单位时间内通过导体横截面的电荷量4.4 电阻：导体阻碍电流流动的程度4.5 欧姆定律：电流等于电压除以电阻，即 I = V / R4.6 等效电阻：并联电阻的倒数等于各电阻倒数之和4.7 电功率：单位时间内电流所做的功，即 P = IV5. 磁学5.1 电磁感应：导体中的磁场变化引起感应电动势和电流5.2 法拉第定律：感应电动势的大小等于导线两端的磁通量变化率5.3 洛伦兹力：带电粒子在磁场中所受到的力5.4 毕奥-萨伐尔定律：电流元在某一点产生的磁场对该点的磁感应强度的大小和方向的影响总结以上知识点和公式只是大学物理学中的一部分，但对于理解和应用物理学原理和问题求解是非常重要的。

第一章 质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度 v =t△△r1.2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t △r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6 平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度（加速度）a=lim 0△t →△t△v =dt dv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dt rd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 221202200 1.17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程 X=g av 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —ggx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 1.23向心加速度 a=Rv 21.24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 n1.25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R 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。

大学物理公式总汇力学一．运动学 1．直角坐标系运动学方程：k t z j t y i t x t r r)()()()(++==速度：dtrd v =加速度：22dtrd dt v d a == 2． 自然坐标系运动学方程：)(t s s =速度：τdtds v =加速度：n v dt dv n a a a nρτττ2+=+=3． 圆周运动运动学方程：)(t θθ= 角速度：dtd θω=角加速度：22dt d dt d θωβ==线量与角量关系：r v⨯=ωωR v =,βτR a =,2ωR a n =4． 运动合成定理 牵相绝r r r+= 牵相绝v v v+= 牵相绝a a a+= 伽利略坐标变换 vt x x -=' y y ='z z =' t t =' 二．动力学1．动量守恒定律与机械能守恒定律动量：v m p=力：dt pd F =动量定理：p d dt F= ,⎰-=0p p dt F 动量守恒定律：0=外F , C p= 牛顿第一定律：0=F , C v= 牛顿第二定律：a m F=牛顿第三定律：F F '-=功：⎰⋅=r d F W功率：v F p⋅=动能：221mv E k =动能定理：0k k E E W -=势能：)0p p E E W --=（保内 ⎰⋅=)0(p E apa r d F E重力势能：mgh E p = 机械能：p k E E E +=功能原理：0E E W W -=+非保内外机械能守恒定律：0=+非保内外W W , C E = 2． 角动量守恒定律与刚体定轴转动角动量：p r L⨯=，ωI L =力矩：F r M⨯=角动量定理：L d dt M=,⎰-=0L L dt M角动量守恒定律：0=外M, C L =转动惯量：2i i r m I ∆∑=, dm r I ⎰=2平行轴定理：2mdI I C D +=薄板正交轴定理：y x z I I I += 转动定律：βI M = 功：θ⎰=Md W功率：ωM p = 转动功能：221ωI E k =动能定理：0k k E E W -= 重力势能：c p mgh E =功能原理：0E E W W -=+非保内外机械能守恒定律：0=+非保内外W W , C E =电学一．电场强度E1．场强叠加原理 点电荷系：i ii rr q E ˆ412∑=πε带电体：rrdqE Qˆ412πε⎰=（矢量积分 投影 标量积分） 2．高斯定理(要求电场是对称场)真空：∑⎰=⋅isqs d E 01ε电介质：⎰∑=⋅siqs d DE E D rεεε0==3．已有结论叠加无限长均匀带电直线：rE 02πελ=无限大均匀带电平面：02εσ=E无限长均匀带电圆柱面：0=E )(R r <rE 02πελ= )(R r >均匀带电球面：0=E )(R r <241rq E πε=)(R r >均匀带电球体：3041Rqr E πε=)(R r <2041rq E πε= )(R r >二．电势V1．电势叠加原理点电荷系：ii r q V ∑=41πε带电体：rdqV Q⎰=041πε2．场强积分⎰⋅=)0(v aa l d E V⎰⋅=-bab a l d E V V电势零点选取：电荷有限分布选无限远点为零电势点 电荷无限分布选有限远点为零电势点 三．两个定理 高斯定理：∑⎰=⋅iSqs d E 01ε 静电场是有源场环路定理：0=⋅⎰ll d E静电场是保守场四．库仑定律：rrq q F ˆ412210πε=力：E q F= 功：)(b a V V q W -= 导体静电平衡：s d E E s//,0int =C V C V s ==,i n t净电荷分布在导体外表面上 n Eεσ=电容：BA V V q C -=平行板电容器：dsdsC r εεε0==并联电容器组：∑=iCC 串联电容器组：∑=iCC11电场能量：dV w W Ve e ⎰=电能密度：ED DE w e 2122122===εε电容器电能：22212121CUQU CQW e ===磁学一．磁感应强度B1．电流产生（1）．毕奥—萨伐尔定律：20ˆ4rr l Id B d ⨯=πμ 磁场叠加原理：2ˆ4rr l Id B ⨯=⎰πμ （矢量积分 投影 标量积分）（2）．安培环路定理（要求磁场是对称场）真空：∑⎰=⋅i lI l d B 0μ磁介质：∑⎰=⋅ilIl d HH H B r μμμ0==（3）．已有结论叠加载流长直导线：rIB πμ20=载流圆线圈轴线：2/32220)(2X R IRB +=μ圆心：RIB 200μ=弧心：Rl RIRIB πμπθμ2222000⋅=⋅='载流长直螺线管：真空：nI B 0μ=磁介质：nI B μ=载流螺绕环：真空：nI B 0μ= （R R R <<-12）磁介质：nI B μ= （R R R <<-12）2．运动电荷产生20ˆ4r rv dq B d ⨯= πμ 点电荷：2ˆ4r r v q B ⨯= πμ 带电体：20ˆ4rrv dq B ⨯=⎰πμE v B⨯=00εμ二．磁通量B Φ⎰⋅=ΦSBs d B均匀磁场：S B B⋅=Φ三．感应电动势i ε法拉第电磁感应定律：dtd Bi Φ-=ε （注意选取绕向）1．动生电动势：l d B v b aab⋅⨯=⎰)(ε 2．感生电动势：l d E lB i⋅=⎰εdtdB r E B 2-= )(R r <dtdBr RE B 22-= )(R r >3．自感电动势：dtdI L l -=εdtdI L IL l εψ-==,4．互感电动势：dtdI MdtdI M 212121,-=-=εεdtdI dtdI M I I M 212121212121,εεψψ-=-===四．两个定理磁场高斯定理：0=⋅⎰Ss d B磁场是无源场 安培环路定理：∑⎰=⋅i lI l d B 0μ磁场是非保守场五．磁场对电流作用电流元：安培定律B l Id F d⨯=载流导线：⎰⨯=B l Id F（矢量积分 投影 标量积分）载流线圈：B n Is B p M m⨯=⨯= 运动电荷：洛仑兹力B v q F m⨯=θππθc o s 2,2,s i n v qBm h qBm T qBmv R ===)(B v E q F⨯+=霍尔效应：nqR dIB R V V H H1,21==-功：B I W ∆Φ= 磁场能量：dV w W m Vm ⎰=磁能密度：BH HBw m 2121222===μμ自感磁能：221LI W m =六．麦克斯韦方程组 全电流定理：s d tDj I I I l d H cs d C T l⋅∂∂+=+==⋅⎰⎰)( 位移电流：s d tDdtd I sD d ⋅∂∂=Φ=⎰麦克斯韦方程组：⎰⎰==⋅sVdV q s d D ρ电荷产生电场s d t Bdtd l d E s l B⋅∂∂-=Φ-=⋅⎰⎰ 变化磁场产生变化电场⎰=⋅ss d B 0磁场是无源场s d tDj dtd I l d H s c Dl C⋅∂∂+=Φ+=⋅⎰⎰)( 变化电场产生变化磁场 描述介质性质方程组：E D r εε0= H B r μμ0=E jγ=相对论一．相对论基本原理相对性原理 光速不变原理 二．洛伦兹坐标变换 )(122vt x cvvt x x -=--='γy y ='z z =')(12222x cv t cvx cv t t -=--='γ爱因斯坦速度变换)0,(===z y x u u u u 21cvu v u u --='三．相对论运动学 1． 同时相对性同地同时具有绝对意义，异地同时具有相对意义 2． 时间膨胀效应0γττ= )(0ττ>3． 长度收缩效应 01l l -=γ)(0l l <四．相对论动力学1． 质速关系：0m m γ= )(0m m > 2． 相对论动量：v m v m p0γ== 3． 质能关系：2mcE =2)(c m E ∆=∆4． 相对论动能：2020c m mc E E E k -=-=5． 能量动量关系：20222E c p E +=。

第一章 质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度 v =t△△r1.2 瞬时速度 v=lim△t →△t △r =dtdr1. 3速度v=dtds ==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6 平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度（加速度）a=lim△t →△t △v =dtdv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 221202200 1.17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gta v v av v y x sin cos 001.18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-∙=∙=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程 X=g av 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —g gx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 1.23向心加速度 a=Rv 21.24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 n1.25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1.31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 dt d 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。