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大学物理公式全集

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大学物理公式全集基本概念（定义和相关公式）位置矢量：r，其在直角坐标系中：k z j y i x r++=；222zy x r ++=角位置：θ速度：dtr d V=平均速度：tr V ∆∆=速率：dtds V =（τV V=）角速度：dtd θω=角速度与速度的关系：V=ｒω加速度：dtV d a=或22dtr d a = 平均加速度：tV a ∆∆=角加速度：dtd ωβ=在自然坐标系中n a a a n+=ττ其中dt dV a =τ（=ｒβ），rV n a 2=（=r2 ω）1．力：F =ｍa（或F =dtp d ） 力矩：F r M⨯=（大小：M=rFcos θ方向：右手螺旋法则）2．动量：V m p=，角动量：V m r L⨯=（大小：L=rmvcos θ方向：右手螺旋法则）3．冲量：⎰=dt F I（=FΔｔ）；功：⎰⋅=r d F A（气体对外做功：A=∫PdV ）4．动能：mV 2/25．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=E K +E P 6．热量：CRTMQμ=其中：摩尔热容量C 与过程有关，等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为：C p = C v +R 7．压强：ωn tSI SF P32=∆==8．分子平均平动能：kT 23=ω；理想气体内能：RTs r t ME)2(2++=μ9．麦克斯韦速率分布函数：NdVdN V f =)(（意义：在V 附近单位速度间隔内的分子数所占比率） 10．平均速率：πμRTNdN dV V Vf VV 80)(==⎰⎰∞方均根速率：μRTV 22=；最可几速率：μRTp V 3=11．熵：S=Kln Ω（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）mg(重力) → mgh-kx （弹性力） → kx 2/2F= r rMm G ˆ2- (万有引力) →rMm G - =E prrQq ˆ42πε(静电力) →rQq 04πε12．电场强度：E =F /q 0 （对点电荷：rrq Eˆ42πε=）13．电势：⎰∞⋅=aa r d E U（对点电荷rq U4πε=）；电势能：W a =qU a (A= –ΔW) 14． 电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU 2/2；电场能量密度ωe =ε0E 2/2 15．磁感应强度：大小，B=F max /qv(T)；方向，小磁针指向（S →N ）。

定律和定理1．矢量叠加原理：任意一矢量A 可看成其独立的分量i A 的和。

即：A =Σi A （把式中A 换成r、V 、a 、F 、E 、B 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：F =ｍa（或F =dtp d ）；牛顿第三定律：F ′=F；万有引力定律：r rMmG F ˆ2-=3．动量定理：p I ∆=→动量守恒：0=∆p条件∑=0外F4．角动量定理：dtL d M=→角动量守恒：0=∆L 条件∑=0外M5．动能原理：k E A ∆=（比较势能定义式：pEA ∆-=保）6．功能原理：A 外+A 非保内=ΔE →机械能守恒：ΔE=0条件A 外+A 非保内=0 7．理想气体状态方程：RT M PV μ=或P=nkT （n=N/V ，ｋ=Ｒ/N 0）8．能量均分原理：在平衡态下，物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能，其大小都为kT/2。

9．热力学第一定律：ΔE=Q+A10．热力学第二定律： 孤立系统：ΔS>0 （熵增加原理） 11． 库仑定律：r rQqk 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=ζ/2ε013．环路定理：⎰=⋅0l d E（静电场无旋，因此是保守场）克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。

开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。

实质：在孤立系统内部发生的过程，总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。

亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。

14． 毕奥—沙伐尔定律：24ˆrr l Id B d πμ⨯=直长载流导线：)cos (cos 4210θθπμ-=r IB无限长载流导线：rI B πμ20=载流圆圈：R I B20μ=，圆弧：πθμ220R I B =电磁学1．定义：①E 和B ：F =q(E +V ×B)洛仑兹公式②电势：⎰∞⋅=rrd E U电势差：⎰-+⋅=l d E U电动势：⎰+-⋅=l d K ε（qF K 非静电=）③电通量：⎰⎰⋅=S d E eφ磁通量：⎰⎰⋅=S d B Bφ磁通链：ΦB =N φB单位：韦伯（Wb ）磁矩：m=I S =IS nˆ ④电偶极矩：p=q l⑤电容：C=q/U 单位：法拉（F ）*自感：L=Ψ/I 单位：亨利（H ）*互感：M=Ψ21/I 1=Ψ12/I 2 单位：亨利（H ） ⑥电流：I =dtdq ； *位移电流：I D =ε0dtd e φ 单位：安培（A ）⑦*能流密度：B E S ⨯=μ12．实验定律 ①库仑定律：24r rQq F πε=②毕奥—沙伐尔定律：204ˆrr l Id B d πμ⨯=③安培定律：d F =I l d ×Bθ 2Ir P o R θ 1IE =F/q 0 单位：N/C =V/ｍB=F max /qv ；方向，小磁针指向（S →N ）；单位：特斯拉（T ）=104高斯（G ）Θ ⊕-q l +qS m ESB④电磁感应定律：ε感= –dtd B φ 动生电动势：⎰+-⋅⨯=l d B V)(ε感生电动势：⎰-+⋅=ld E iε（E i 为感生电场） *⑤欧姆定律：U=IR （E =ρj）其中ρ为电导率3．*定理（麦克斯韦方程组） 电场的高斯定理：⎰⎰=⋅0εqS d E⎰⎰=⋅0εqS d E 静（E静是有源场） ⎰⎰=⋅0S d E感（E感是无源场）磁场的高斯定理：⎰⎰=⋅0S d B⎰⎰=⋅0S d B（B稳是无源场） ⎰⎰=⋅0S d B（B感是无源场）电场的环路定理：⎰-=⋅dtd l d E Bφ⎰=⋅0l d E静 （静电场无旋）⎰-=⋅dtd l d E Bφ 感（感生电场有旋；变化的磁场产生感生电场） 安培环路定理：dI I l d B 00μμ+=⋅⎰⎰=⋅Il d B 0μ稳 （稳恒磁场有旋）dtd l d B eφεμ00⎰=⋅ 感 （变化的电场产生感生磁场） 4．常用公式①无限长载流导线：rI Bπμ20=螺线管：B=ｎμ0I②带电粒子在匀强磁场中：半径qBmV R =周期qBm Tπ2=磁矩在匀强磁场中：受力F=0；受力矩B m M⨯=③电容器储能：W c =21CU 2 *电场能量密度：ωe =21ε0E 2 电磁场能量密度：ω=21ε0E 2+021μB 2*电感储能：W L =21LI 2 *磁场能量密度：ωB =021μB 2 电磁场能流密度：S=ωV ④ *电磁波：C=001εμ=3.0×108m/s 在介质中V=C/ｎ，频率ｆ=ν=021εμπ波动学1．定义和概念2k π 极大（明纹）（2ｋ+1）π极小（暗纹） ｋλ 极大（明纹）（2ｋ+1）λ/2极小（暗纹）简谐波方程： x 处t 时刻相位 振幅ξ=Acos(ωt+φ-2πx/λ) 简谐振动方程：ξ=Acos(ωt+φ) 波形方程：ξ=Acos(2πx/λ+φ′)相位Φ——决定振动状态的量振幅A ——振动量最大值 决定于初态 ｘ0=Acos φ 初相φ——ｘ=0处ｔ=0时相位 （x 0,V 0） V 0= –A ωsin φ 频率ν——每秒振动的次数圆频率ω=2πν 决定于波源如： 弹簧振子ω=mk /周期T ——振动一次的时间 单摆ω=lg /波速V ——波的相位传播速度或能量传播速度。

决定于介质如： 绳V=μ/T 光速V=C/n空气V=ρ/B波的干涉：同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。

光程：L=ｎｘ（即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。

相位突变：波从波疏媒质进入波密媒质时有相位π的突变（折合光程为λ/2）。

拍：频率相近的两个振动的合成振动。

驻波：两列完全相同仅方向相反的波的合成波。

多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。

衍射：光偏离直线传播的现象。

自然光：一般光源发出的光偏振光（亦称线偏振光或称平面偏振光）：只有一个方向振动成份的光。

部分偏振光：各振动方向概率不等的光。

可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。

2．方法、定律和定理①旋转矢量法：如图，任意一个简谐振动ξ=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置为φ以ω逆时针旋转的矢量A在ｘ方向的投影。

相干光合成振幅： A=φ∆++co s 2212221A A A A其中：Δφ=φ1-φ2–λπ2（r 2–r 1）当Δφ= 当φ1-φ2=0时，光程差δ=（r 2–r 1）=②惠更斯原理：波面子波的包络面为新波前。

（用来判断波的传播方向）Aω φo xA A 1 A 2ｏ ｘ振动量 （位移）0点处相0点处ｘ处落后0点的相位③菲涅尔原理：波面子波相干叠加确定其后任一点的振动。

④*马吕斯定律：I 2=I 1cos 2θ ⑤*布儒斯特定律：当入射光以I p 入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。

I p 称布儒斯特角，其满足：tg i p = n 2/n 13． 公式振动能量：E k =mV 2/2=E k (t) E= E k +E p =kA 2/2 E p =kx 2/2= (t) *波动能量：2221A ρωω=I=V A V 2221ρωω=∝A 2*驻波：波节间距ｄ=λ/2基波波长λ0=2L基频：ν0=V/λ0=Ｖ/2Ｌ； 谐频：ν=ｎν0*多普勒效应： 机械波ννsR V V V V -+='（V R ——观察者速度；V s ——波源速度）对光波ννrr V C V C +-='其中V r 指光源与观察者相对速度。

杨氏双缝： dsin θ=ｋλ（明纹） θ≈sin θ≈ｙ/Ｄ 条纹间距Δy=D/λd单缝衍射（夫琅禾费衍射）： ａsin θ=ｋλ（暗纹） θ≈sin θ≈ｙ/ｆ瑞利判据： θmin =1/R =1.22λ/D （最小分辨角）光栅：dsin θ=ｋλ（明纹即主极大满足条件） tg θ=ｙ/ｆ ｄ=1/ｎ=L/N （光栅常数） 薄膜干涉：（垂直入射）δ反=2ｎ2ｔ+δ0 δ0= 0 中λ/2 极 增反：δ反=(2k+1)λ/2 增透：δ反=k λI 1 θ I 2 马吕斯定律i Pn 1 I p +γ=90°n 2γ 布儒斯特定律← λ →LｙΔy ｄ θｙ a θ fｙｄ θ f 1 2ｎ1 ｔ ｎ2 ｎ3。

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大学普通物理公式大全

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1．位置矢量：r，其在直角坐标系中：k z j y i x r ++=；222z y x r ++=角位置：θ2．速度：dtr d V=平均速度：tr V ∆∆=速率：dtds V =（τV V =）角速度：dt d θω=角速度与速度的关系：V=ｒω3．加速度：dtV d a=或22dt r d a =平均加速度：tV a ∆∆=角加速度：dtd ωβ=在自然坐标系中n a a a n+=ττ其中dtdV a =τ（=ｒβ），rV n a 2=（=r 2 ω）4．力：F =ｍa（或F =dtp d ） 力矩：F r M⨯=（大小：M=rFcos θ方向：右手螺旋法则）5．动量：V m p=，角动量：V m r L ⨯=（大小：L=rmvcos θ方向：右手螺旋法则）6．冲量：⎰=dt F I（=FΔｔ）；功：⎰⋅=r d F A（气体对外做功：A=∫PdV ）7．动能：mV 2/28．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=E K +E P9．热量：CRT M Q μ=其中：摩尔热容量C 与过程有关，等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为：C p = C v +R 10． 压强：ωn tSISF P 32=∆==11． 分子平均平动能：kT 23=ω；理想气体内能：RT s r t M E )2(2++=μ12． 麦克斯韦速率分布函数：NdVdN V f =)(（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：πμRTNdN dV V Vf VV80)(==⎰⎰∞方均根速率：μRTV22=；最可几速率：μRTpV 3=14． 电场强度：E =F/q 0 （对点电荷：rr q E ˆ420πε=） 15． 电势：⎰∞⋅=aar d E U（对点电荷rq U04πε=）；电势能：W a =qU a (A= –ΔW)16． 电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU 2/2；电场能量密度ωe =ε0E 2/217． 磁感应强度：大小，B=F max /qv(T)；方向，小磁针指向（S →N ）。

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2.30 I r 2dm r 2 dv 转动惯量 （dv 为相应质元
m
v
dm 的体积元，p 为体积元 dv 处的密度）
2.31 L I 角动量
2.32 M Ia dL 物体所受对某给定轴的合外力矩等 dt
于物体对该轴的角动量的变化量
2.33 Mdt dL 冲量距
2.34
t
Mdt
v gt
y
1
at 2
v
2
2 2gy
v v0 gt
y
v0t
1 2
gt
2
v 2 v0 2 2gy
1.17
抛体运动速度分量
v
y
vx
v0
v0 cos a sin a gt
x v0 cos a t
1.18
抛体运动距离分量
y
v0 sin a t
1 2
gt 2
1.19 射程 X= v02 sin 2a g
F=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
dv d 2r
1.8 瞬时加速度 a= =
dt dt 2
1.11 匀速直线运动质点坐标 x=x0+vt 1.12 变速运动速度 v=v0+at
1
1.13 变速运动质点坐标 x=x0+v0t+ at2
2
1.14 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
大学物理公式总结(全面-易懂)

大学物理公式总结(全面-易懂)

大学物理公式总结
目录 CONTENT
• 力学 • 热学 • 电磁学 • 光学 • 量子物理
01
力学
牛顿运动定律
牛顿第一定律
01
一个物体将保持其静止状态或匀速直线运动状态，除非有外力
作用于它。
牛顿第二定律
02
物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与它的质量成反比。
牛顿第三定律
03
作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直
B=μ0*H，其中B是磁感应强度，μ0是真空中的磁导率，H是磁场强度。磁感应强度描述了磁场对电流和磁体的 作用力。
法拉第电磁感应定律
总结词
描述当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势的规律。
详细描述
E=N*dΦ/dt，其中E是电动势，N是线圈匝数，dΦ/dt是磁通量 随时间的变化率。法拉第电磁感应定律表明，当磁场发生变化 时，会在导体中产生电动势，从而产生电流。
薛定谔方程
总结词
描述量子力学中粒子状态的偏微分方程。
详细描述
薛定谔方程是量子力学的基本方程之一，用 于描述一个量子系统的状态随时间的变化。 它是一个非相对论的波动方程，可以用来计 算波函数的概率幅和概率密度。
感谢您的观看
THANKS中p是动量，m是质量，v 是速度。
冲量
I = Ft，其中I是冲量，F是力，t是时 间。
角动量
• 角动量：L = mvr，其中L是角动量，m是质量，v 是速度，r是物体到旋转中心的距离。
万有引力定律
• 万有引力定律：两个物体之间的引力与它们的质量成正比， 与它们之间的距离的平方成反比。
衍射公式
$I = I_0 left| frac{sin(pi frac{a}{lambda})}{pi frac{a}{lambda}} right|^2$
大学物理所有公式(精华版)

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大学物理公式大全质点运动学和牛顿运动定律1.1速度：①平均速度:tv ∆∆=r②瞬时速度:dtrd t r v t ρρρ=∆∆=→∆0lim③角速度：rv=ω ，dt d θω=1.2加速度：①平均加速度: tva ∆∆=②瞬时加速度: 220lim dt r d dt dv t v a t ==∆∆=→∆③变速率圆周运动任意点的加速度：n t t t n t e r e r dt e d v e dt dv dt v d a a a ρρρρρρρρ2ωα+=+==+=④切向加速度：t t t e r e dt dv a ρρρα==（αr dtd r dt dv a t ===ωρ）⑤法向加速度：n n n e r e r v a ρρρ22ω==（22ωr rv a n ==ρ） ⑥变速率圆周运动加速度数值：22nt a a a +=ρ⑦角加速度：22dtd dt d θωα== 1.3位移、速度、加速度之间的关系： ①匀速直线运动位移坐标: vt x x +=0 ②匀变速直线运动位移坐标: 20021at t v x x ++= ③自由落体运动: ④竖直上抛运动:⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 221202200 ⑤速度随位移变化公式: )(20202x x a v v -=- ⑥速度与位移、角度、角速度之间的关系：ωθr dtd r dt dr v ===⑦角速度与角度、角速度之间的关系：t d αωθω+==0dt⑧角加速度与角速度、角度之间的关系：22dtd dt d θωα== 1.3斜抛抛体运动： ①轨迹方程：2220cos 2tan x av g x y -=α ②速度分量:⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 00③距离分量:⎪⎩⎪⎨⎧-⋅=⋅=20021sin cos gt t a v y t a v x④射程:gav x 2sin 20=（特别地，当4πα=时，射程最大，此时gv d m200=）； ⑤射高:gav y 2sin 220=⑥飞行时间：gv t αsin 20=1.4牛顿三大定律的定义牛顿第一定律：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。