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大学物理下公式方法归纳

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大学物理下归纳总结 电学 基本要求： 1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V。 2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。 3．掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理。 主要公式： 一、 电场强度 1．点电荷场强：rerqE204

计算场强的方法（3种） 1、点电荷场的场强及叠加原理 点电荷系场强：iiirrQE304

连续带电体场强：QrdQrE304 （五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写Ed、分解、积分) 2、静电场高斯定理： 表达式：0qSdEse 物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以0。 对称性带电体场强：（用高斯定理求解）0qSdEse 3、利用电场和电势关系： xExU 二、电势 电势及定义： 1．电场力做功：2100llldEqUqA

2. 静电场安培环路定理：静电场的保守性质 表达式：0lldE 物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。 3．电势：)0(00ppaaUldEU；电势差：BAABldEU 电势的计算： 1．点电荷场的电势及叠加原理 点电荷电势：rqV04

点电荷系电势：iiirQU04 连续带电体电势：rdqdVV04 （四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV、积分) 2．已知场强分布求电势：定义法

lvpdrEldEV

0



三、静电场中的导体及电介质 1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质 2. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量—电极化强度P, 会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的,,DEP及界面处的束缚电荷面密度。 3. 会按电容的定义式计算电容。

典型带电体系的场强 典型带电体系的电势 均匀带电球面 0E球面内 304rrqE球面外 均匀带电球面

RqU04

均匀带电直线)cos(cos4210E 无限长：rE02 均匀带电无限长直线 02ln

r

a

U)0()(aU

均匀带电无限大平面 02E 均匀带电无限大平面 02d

EdU

磁学 恒定磁场（非保守力场） 基本要求： 1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会用右手螺旋法则求磁感应强度方向； 3．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）；并会用环路定理计算规则电流的磁感应强度； 3．会求解载流导线在磁场中所受安培力； 4．理解介质的磁化机理，会用介质中的环路定律计算H及B. 主要公式： 1．毕奥-萨伐尔定律表达式：204relIdBdr

1）有限长载流直导线，垂直距离r处磁感应强度：)cos(cos4210rIB （其中。向之间的夹角流方向与到场点连线方分别是起点及终点的电和21） 无限长载流直导线，垂直距离r处磁感应强度：rIB20 半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r处磁感应强度：

rIB40

2）圆形载流线圈，半径为R，在圆心O处：RIB200 半圆形载流线圈，半径为R，在圆心O处：RIB400 3）螺线管及螺绕环内部磁场 自己看书，把公式记住 2．磁场高斯定理： 表达式：0smSdB（无源场）(因为磁场线是闭合曲线,从闭合曲面一侧穿入,必从另一侧穿出.) 物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量（磁场强度沿任意闭合曲面的面积分）等于0。 3．磁场安培环路定理：IldBl0（有旋场） 表达式：IldBl0 物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的0倍。0称真空磁导率 4. 洛伦兹力及安培力

1）洛伦兹力： BvqF（磁场对运动电荷的作用力） 2）安培力：lBlIdF（方向沿BlId方向，或用左手定则判定） 积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元lId;3.写sinIdlBdF;4.分解;5.积分. 3）载流闭合线圈所受磁力矩： BmM＝（要理解磁矩的定义及意义） 5.介质中的磁场 1）介质的磁化机理及三种磁介质 2）有磁介质的安培环路定理：IldH

l



BH

电磁感应 基本要求： 1． 理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义； 2． 会求解感应电动势及动生电动势的大小和方向；了解自感及互感； 3． 掌握麦克斯韦方程组及意义，了解电磁波。

主要公式： 1．法拉第电磁感应定律： tdd，会用楞次定律判断感应电动势方

向。 2．动生电动势cos)sin(dlvBldBvll .;方向的夹角的方向与是的夹角与是LBvBv

注：感应电动势的方向沿Bv的方向，从低电势指向高电势。 3．感生电动势及感生电场：;SdtBldEsL感

4．麦克斯韦方程组及电磁波： VdV00is1qSd E



0Sd Bs

StBlESLdd 变化的磁场产生电场 StDSJlHSSLddd0

变化的电场产生磁场

波动光学 基本要求： 掌握杨氏双缝干涉、单缝衍射、劈尖干涉、光栅衍射公式；理解光程差的含义与半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理； 主要公式： 1．光程差与半波损失 光程差：几何光程乘以折射率之差：2211rnrn 半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有的跃变即光程发生的相位突变2，。（若两束相干光中一束发生半波损失，而另一束没有，则附加2的光程差；若两有或两无，则无附加光程差。） 2．杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数） 



dDxdDkxdDkxkk:2)12(::相邻条纹间距暗纹公式明纹公式

暗明

条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹。条纹间距x与缝屏距D成正比，与入射光波长成正比，与双缝间距d成反比。 3．会分析薄膜干涉 例如增透膜增反膜，劈尖牛顿环等 4．单缝衍射：（f-透镜焦距；a-单缝宽度；k-级数）





aflaflafkxkaafkxkakk:2:,sin:2)12(,2)12(sin:0其它条纹宽度中央明纹宽度暗纹公式明纹公式

暗明

条纹特征：明暗相间直条纹，中央为零级明纹，宽度是其它条纹宽度的两倍。条纹间距l与透镜焦距f成正比，与入射光波长成正比，与单缝宽度成反比。 5．衍射光栅：（bad为光栅常数，为衍射角） 光栅方程：2,1,0,sin)(kkba

),1,,(为每米刻痕数不透光部分为透光部分NNdba 光栅明纹公式：dfkxkdk明,sin

第K级光谱张角：12 第K级光谱线宽度：)(1212tgtgfxxx （,sin11kd22sinkd，)760，,40021红光紫光nmnm 条纹特征：条纹既有干涉又有衍射。 6．光的偏振：（0I为入射光强度，为两偏振化方向夹角）  马吕斯定律：2:cos:020IIII偏振光通过偏振片自然光通过偏振片  布儒斯特角：（0i为入射角，为折射角） 120n

narctgi

当入射角满足上述条件时，反射光为完全偏振光，且偏振化方向与入射面垂直；折射光为部分偏振光，且反射光线与折射光线垂直，即：0090i

量子物理基础 主要内容： 1.黑体辐射的实验规律不能从经典物理获得解释。普朗克提出了能量量子化假设，从而成功地解释了黑体辐射的实验规律，并导致了量力

学的诞生和许多近代技术。 量子概念：hE 2.光电效应的实验规律无法用光的波动理论解释。爱因斯坦提出了光子假设。用爱因斯坦方程 hν= mv2/2 +w 解释了实验规律。康普顿散

射也证明了光的量子性。 3.德布罗意波(物质波)假设：任何实物粒子和光子一样都具有波粒二象性。 德布罗意关系式：.,;,用动质量时当用静质量时当mcvmcvmvhPh

光子：hmvPhmcE2 4.波函数的统计诠释 微观粒子状态用波函数Ψ描述，波函数Ψ是概率幅，波函数的平方|Ψ|2表示粒子在某点于某时刻出现的概率密度。微观粒子状态的演化用薛定谔方程描述。

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大学物理第二学期公式集

大学物理第二学期公式集

大学物理第二学期公式集电磁学1．定义：①E 和B ：F =q(E +V ×B)洛仑兹公式②电势：⎰∞⋅=rr d 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：0204r r Qq F πε=②毕奥—沙伐尔定律：204ˆr r l Id B d πμ⨯=③安培定律：d F =I l d ×B ④电磁感应定律：ε感= –dtd Bφ 动生电动势：⎰+-⋅⨯=l d B V)(ε感生电动势：⎰-+⋅=l d 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：⎰⎰=⋅0εq S d E ⎰⎰=⋅0εq S d E 静（E静是有源场）E =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 ESB⎰⎰=⋅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 B φ⎰=⋅0l d E静（静电场无旋）⎰-=⋅dtd l d E B φ 感（感生电场有旋；变化的磁场产生感生电场） 安培环路定理：d I I l d B 00μμ+=⋅⎰⎰=⋅I l d B 0μ稳（稳恒磁场有旋） dtd l d Be φεμ00⎰=⋅ 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：r I B πμ20= 螺线管：B=ｎμ0I②带电粒子在匀强磁场中：半径qBmV R =周期qBm T π2=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=ωV④ *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=m k /振动量（位移）点处相位点处初相ｘ处落后0点的相位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）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。

(完整版)大学物理公式总结

(完整版)大学物理公式总结

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。

大学物理下册知识点总结(期末)

大学物理下册知识点总结(期末)

大学物理下册学院：姓名：班级：一、气体的状态参量：用来描述气体状态特征的物理量。

气体的宏观描述，状态参量：（1）压强p：从力学角度来描写状态。

垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。

单位 Pa（2）体积V：从几何角度来描写状态。

分子无规则热运动所能达到的空间。

单位m 3（3）温度T：从热学的角度来描写状态。

表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。

单位K。

二、理想气体压强公式的推导：三、理想气体状态方程：112212PV PV PVCT T T=→=；mPV R TM'=；P nkT=8.31JR k mol=；231.3810Jk k-=⨯；2316.02210AN mol-=⨯；AR N k=四、理想气体压强公式：23ktp nε=212ktm vε=分子平均平动动能五、理想气体温度公式：21322ktm v kTε==六、气体分子的平均平动动能与温度的关系：七、刚性气体分子自由度表八、能均分原理：1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。

2.运动自由度：确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目，称为该物体的自由度（1）质点的自由度：在空间中：3个独立坐标在平面上：2 在直线上：1（2）直线的自由度：中心位置：3（平动自由度）直线方位：2（转动自由度）共5个3.气体分子的自由度单原子分子 (如氦、氖分子)3i=；刚性双原子分子5i=；刚性多原子分子6i=4. 能均分原理：在温度为T 的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等，其值为12kT推广：平衡态时，任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上，运动的机会均等,且能量均分。

5.一个分子的平均动能为：2ki kT ε=五. 理想气体的内能（所有分子热运动动能之和） 1.1m ol 理想气体2i E R T =5.一定量理想气体()2i m E RT Mνν'==九、气体分子速率分布律（函数）速率分布曲线峰值对应的速率 v p 称为最可几速率，表征速率分布在 v p ~ v p + d v 中的分子数，比其它速率的都多，它可由对速率分布函数求极值而得。

大学常用的物理公式

大学常用的物理公式

引言概述：物理公式是大学物理课程中不可或缺的一部分，它们是描述自然现象的数学表达式。

本文将介绍一些大学常用的物理公式，包括力学、热力学、电磁学和光学公式等。

这些公式不仅在学习物理理论和解题中起到重要的作用，而且在工程、科学研究和实际应用中也具有广泛的应用价值。

正文内容：一、力学公式1.1运动学公式1.1.1位移公式s=ut+(1/2)at^21.1.2速度公式v=u+at1.1.3加速度公式a=(vu)/t1.2动力学公式1.2.1牛顿第二定律F=ma1.2.2动能公式Ek=(1/2)mv^21.2.3动量公式p=mv1.3静力学公式1.3.1弹性力公式F=kx1.3.2引力公式F=G(m1m2)/r^21.3.3摩擦力公式Ff=μFn二、热力学公式2.1热传导公式2.1.1热传导方程q=kΔT/L2.1.2热导率公式k=(QL)/(AΔT)2.2热膨胀公式2.2.1线膨胀公式ΔL=αL0ΔT2.2.2体膨胀公式ΔV=βV0ΔT2.3热力学循环公式2.3.1热转化效率公式η=(W_net/Q_h)100%2.3.2卡诺循环效率公式η_C=(T_hT_c)/T_h三、电磁学公式3.1电场公式3.1.1电场强度公式E=F/q3.1.2电势差公式V=W/q3.2磁场公式3.2.1磁场强度公式B=F/(qv)3.2.2磁场感应公式ε=BLv3.3法拉第电磁感应公式3.3.1法拉第电磁感应定律ε=dΦ/dt3.3.2洛伦兹力公式F=q(E+vxB)四、光学公式4.1光速公式4.1.1光速定义c=λf4.1.2光速在介质中的速度v=c/n4.2折射公式4.2.1斯涅尔定律n1sin(θ1)=n2sin(θ2)4.2.2光线传播路径差公式Δx=d(n1)(cot(θ2)cot(θ1))4.3球面镜公式4.3.1球面镜公式1/f=(n1)(1/R11/R2)五、总结本文介绍了大学常用的物理公式，涵盖了力学、热力学、电磁学和光学等方面。