大學物理所有公式_理工科_必備_總結(jié).doc

第一章 質(zhì)點運動學和牛頓運動定律1.1平均速度 =1.2 瞬時速度 v=1. 3速度v=1.6 平均加速度=1.7瞬時加速度（加速度）a=1.8瞬時加速度a=1.11勻速直線運動質(zhì)點坐標x=x0+vt1.12變速運動速度 v=v0+at1.13變速運動質(zhì)點坐標x=x0+v0t+at21.14速度隨坐標變化公式:v2-v02=2a(x-x0)1.15自由落體運動 1.16豎直上拋運動 1.17 拋體運動速度分量1.18 拋體運動距離分量1.19射程 X=1.20射高Y=1.21飛行時間y=xtga1.22軌跡方程y=xtga1.23向心加速度 a=1.24圓周運動加速度等于切向加速度與法向加速度矢量和a=at+an1.25 加速度數(shù)值 a=1.26 法向加速度和勻速圓周運動的向心加速度相同an=1.27切向加速度只改變速度的大小at= 1.28 1.29角速度 1.30角加速度 1.31角加速度a與線加速度an、at間的關系an= at=牛頓第一定律：任何物體都保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，除非它受到作用力而被迫改變這種狀態(tài)。牛頓第二定律：物體受到外力作用時，所獲得的加速度a的大小與外力F的大小成正比，與物體的質(zhì)量m成反比；加速度的方向與外力的方向相同。1.37 F=ma 牛頓第三定律：若物體A以力F1作用與物體B，則同時物體B必以力F2作用與物體A；這兩個力的大小相等、方向相反，而且沿同一直線。萬有引力定律：自然界任何兩質(zhì)點間存在著相互吸引力，其大小與兩質(zhì)點質(zhì)量的乘積成正比，與兩質(zhì)點間的距離的二次方成反比；引力的方向沿兩質(zhì)點的連線1.39 F=G G為萬有引力稱量=6.6710-11Nm2/kg21.40 重力 P=mg (g重力加速度)1.41 重力 P=G1.42有上兩式重力加速度g=G(物體的重力加速度與物體本身的質(zhì)量無關，而緊隨它到地心的距離而變)1.43胡克定律 F=kx (k是比例常數(shù)，稱為彈簧的勁度系數(shù))1.44 最大靜摩擦力 f最大=0N （0靜摩擦系數(shù)）1.45滑動摩擦系數(shù) f=N (滑動摩擦系數(shù)略小于0)第二章守恒定律2.1動量P=mv2.2牛頓第二定律F=2.3 動量定理的微分形式 Fdt=mdv=d(mv) F=ma=m2.4 mv2mv12.5 沖量 I= 2.6 動量定理 I=P2P12.7 平均沖力與沖量 I= =(t2-t1)2.9 平均沖力2.12 質(zhì)點系的動量定理 (F1+F2)t=(m1v1+m2v2)(m1v10+m2v20) 左面為系統(tǒng)所受的外力的總動量，第一項為系統(tǒng)的末動量，二為初動量2.13 質(zhì)點系的動量定理： 作用在系統(tǒng)上的外力的總沖量等于系統(tǒng)總動量的增量2.14質(zhì)點系的動量守恒定律（系統(tǒng)不受外力或外力矢量和為零）=常矢量2.16 圓周運動角動量 R為半徑2.17 非圓周運動，d為參考點o到p點的垂直距離2.18 同上2.21 F對參考點的力矩2.22 力矩2.24 作用在質(zhì)點上的合外力矩等于質(zhì)點角動量的時間變化率2.26 如果對于某一固定參考點，質(zhì)點（系）所受的外力矩的矢量和為零，則此質(zhì)點對于該參考點的角動量保持不變。質(zhì)點系的角動量守恒定律2.28 剛體對給定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量2.29 （剛體的合外力矩）剛體在外力矩M的作用下所獲得的角加速度a與外合力矩的大小成正比，并于轉(zhuǎn)動慣量I成反比；這就是剛體的定軸轉(zhuǎn)動定律。2.30 轉(zhuǎn)動慣量 （dv為相應質(zhì)元dm的體積元，p為體積元dv處的密度）2.31 角動量2.32 物體所受對某給定軸的合外力矩等于物體對該軸的角動量的變化量2.33 沖量距2.34 2.35 2.36 2.37 力的功等于力沿質(zhì)點位移方向的分量與質(zhì)點位移大小的乘積2.38 2.39 合力的功等于各分力功的代數(shù)和2.40 功率等于功比上時間2.41 2.42 瞬時功率等于力F與質(zhì)點瞬時速度v的標乘積2.43 功等于動能的增量2.44 物體的動能2.45 合力對物體所作的功等于物體動能的增量（動能定理）2.46 重力做的功2.47 萬有引力做的功2.48 彈性力做的功2.49 勢能定義2.50 重力的勢能表達式2.51 萬有引力勢能2.52 彈性勢能表達式2.53 質(zhì)點系動能的增量等于所有外力的功和內(nèi)力的功的代數(shù)和（質(zhì)點系的動能定理）2.54 保守內(nèi)力和不保守內(nèi)力2.55 系統(tǒng)中的保守內(nèi)力的功等于系統(tǒng)勢能的減少量2.56 2.57 系統(tǒng)的動能k和勢能p之和稱為系統(tǒng)的機械能2.58 質(zhì)點系在運動過程中，他的機械能增量等于外力的功和非保守內(nèi)力的功的總和（功能原理）2.59 如果在一個系統(tǒng)的運動過程中的任意一小段時間內(nèi)，外力對系統(tǒng)所作總功都為零，系統(tǒng)內(nèi)部又沒有非保守內(nèi)力做功，則在運動過程中系統(tǒng)的動能與勢能之和保持不變，即系統(tǒng)的機械能不隨時間改變，這就是機械能守恒定律。2.60 重力作用下機械能守恒的一個特例2.61 彈性力作用下的機械能守恒第三章 氣體動理論1毫米汞柱等于133.3Pa 1mmHg=133.3Pa1標準大氣壓等戶760毫米汞柱1atm=760mmHg=1.013105Pa熱力學溫度 T=273.15+t3.2氣體定律 常量 即 =常量阿付伽德羅定律：在相同的溫度和壓強下，1摩爾的任何氣體所占據(jù)的體積都相同。在標準狀態(tài)下，即壓強P0=1atm、溫度T0=273.15K時，1摩爾的任何氣體體積均為v0=22.41 L/mol3.3 羅常量 Na=6.022 mol-13.5普適氣體常量R 國際單位制為：8.314 J/(mol.K) 壓強用大氣壓，體積用升8.20610-2 atm.L/(mol.K)3.7理想氣體的狀態(tài)方程： PV= v=(質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量為Mmol的氣體中包含的摩爾數(shù))(R為與氣體無關的普適常量，稱為普適氣體常量)3.8理想氣體壓強公式 P=(n=為單位體積中的平均分字數(shù)，稱為分子數(shù)密度；m為每個分子的質(zhì)量，v為分子熱運動的速率)3.9 P=為氣體分子密度，R和NA都是普適常量，二者之比稱為波爾茲常量k=3.12 氣體動理論溫度公式：平均動能(平均動能只與溫度有關)完全確定一個物體在一個空間的位置所需的獨立坐標數(shù)目，稱為這個物體運動的自由度。雙原子分子共有五個自由度，其中三個是平動自由度，兩個適轉(zhuǎn)動自由度，三原子或多原子分子，共有六個自由度）分子自由度數(shù)越大，其熱運動平均動能越大。每個具有相同的品均動能3.13 i為自由度數(shù)，上面3/2為一個原子分子自由度3.14 1摩爾理想氣體的內(nèi)能為：E0=3.15質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量為Mmol的理想氣體能能為E= 氣體分子熱運動速率的三種統(tǒng)計平均值3.20最概然速率(就是與速率分布曲線的極大值所對應哦速率，物理意義：速率在附近的單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)百分比最大）（溫度越高，越大，分子質(zhì)量m越大）3.21因為k=和mNA=Mmol所以上式可表示為3.22平均速率3.23方均根速率 三種速率，方均根速率最大，平均速率次之，最概速率最??；在討論速率分布時用最概然速率，計算分子運動通過的平均距離時用平均速率，計算分子的平均平動動能時用分均根第四章 熱力學基礎熱力學第一定律：熱力學系統(tǒng)從平衡狀態(tài)1向狀態(tài)2的變化中，外界對系統(tǒng)所做的功W和外界傳給系統(tǒng)的熱量Q二者之和是恒定的，等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變E2-E14.1 W+Q= E2-E14.2 Q= E2-E1+W 注意這里為W同一過程中系統(tǒng)對外界所做的功（Q0系統(tǒng)從外界吸收熱量；Q0系統(tǒng)對外界做正功；W0系統(tǒng)對外界做負功）4.3 dQ=dE+dW（系統(tǒng)從外界吸收微小熱量dQ，內(nèi)能增加微小兩dE,對外界做微量功dW4.4平衡過程功的計算dW=PS=P4.5 W=4.6平衡過程中熱量的計算 Q=(C為摩爾熱容量，1摩爾物質(zhì)溫度改變1度所吸收或放出的熱量)4.7等壓過程： 定壓摩爾熱容量4.8等容過程： 定容摩爾熱容量 4.9內(nèi)能增量 E2-E1= 4.11等容過程 4.12 4.13 Qv=E2-E1= 等容過程系統(tǒng)不對外界做功；等容過程內(nèi)能變化4.14等壓過程4.15 4.16 (等壓膨脹過程中，系統(tǒng)從外界吸收的熱量中只有一部分用于增加系統(tǒng) 的內(nèi)能，其余部分對于外部功）4.17 （1摩爾理想氣體在等壓過程溫度升高1度時比在等容過程中要多吸收8.31焦耳的熱量，用來轉(zhuǎn)化為體積膨脹時對外所做的功，由此可見，普適氣體常量R的物理意義：1摩爾理想氣體在等壓過程中升溫1度對外界所做的功。）4.18 泊松比 4.19 4.20 4.21 4.22等溫變化 4.23 4.24 4.25等溫過程熱容量計算：（全部轉(zhuǎn)化為功）4.26 絕熱過程三個參數(shù)都變化 絕熱過程的能量轉(zhuǎn)換關系4.27 4.28 根據(jù)已知量求絕熱過程的功4.29 W循環(huán)= Q2為熱機循環(huán)中放給外界的熱量4.30熱機循環(huán)效率 （Q1一個循環(huán)從高溫熱庫吸收的熱量有多少轉(zhuǎn)化為有用的功）4.31 1 （不可能把所有的熱量都轉(zhuǎn)化為功）4.33 制冷系數(shù) (Q2為從低溫熱庫中吸收的熱量)第五章 靜電場5.1庫侖定律：真空中兩個靜止的點電荷之間相互作用的靜電力F的大小與它們的帶電量q1、q2的乘積成正比，與它們之間的距離r的二次方成反比，作用力的方向沿著兩個點電荷的連線?；姾桑篹=1.602 ；真空電容率=8.85 ; =8.995.2 庫侖定律的適量形式5.3場強 5.4 r為位矢5.5 電場強度疊加原理（矢量和）5.6電偶極子（大小相等電荷相反）場強E 電偶極距P=ql5.7電荷連續(xù)分布的任意帶電體均勻帶點細直棒5.8 5.9 5.105.11無限長直棒 5.12 在電場中任一點附近穿過場強方向的單位面積的電場線數(shù)5.13電通量5.14 5.15 5.16 封閉曲面高斯定理：在真空中的靜電場內(nèi)，通過任意封閉曲面的電通量等于該封閉曲面所包圍的電荷的電量的代數(shù)和的5.17 若連續(xù)分布在帶電體上=5.19 均勻帶點球就像電荷都集中在球心5.20 E=0 (r0（熵增加原理）11 庫侖定律：電磁學1定義：電容：C=q/U 單位：法拉（F）*自感：L=/I 單位：亨利（H）*互感：M=21/I1=12/I2 單位：亨利（H）3*定理（麥克斯韋方程組）4常用公式波動學1定義和概念波的干涉：同振動方向、同頻率、相位差恒定的波的疊加。光程：L=（即光走過的幾何路程與介質(zhì)的折射率的乘積。相位突變：波從波疏媒質(zhì)進入波密媒質(zhì)時有相位的突變（折合光程為/2）。拍：頻率相近的兩個振動的合成振動。駐波：兩列完全相同僅方向相反的波的合成波。多普勒效應：因波源與觀察者相對運動產(chǎn)生的頻率改變的現(xiàn)象。衍射：光偏離直線傳播的現(xiàn)象。自然光：一般光源發(fā)出的光偏振光（亦稱線偏振光或稱平面偏振光）：只有一個方向振動成份的光。部分偏振光：各振動方向概率不等的光?？煽闯上嗷ゴ怪眱烧穹煌墓獾暮铣?。2方法、定律和定理3公式現(xiàn)代物理（一）量子力學1普朗克提出能量量子化：=（最小一份能量值）2愛因斯坦提出光子假說：光束是光子流。光電效應方程：= 2+A 其中： 逸出功A=0（0紅限頻率）最大初動能 2=a（a遏止電壓）3德布羅意提出物質(zhì)波理論：實物粒子也具有波動性。則實物粒子具有波粒二象性：=mc2 對比光的二象性： =mc2p=h/=mv p=h/=m（二）狹義相對論：1兩個基本假設：光速不變原理：真空中在所有慣性系中光速相同，與光源運動無關 。 狹義相對性原理：一切物理定律在所有慣性系中都成立。2洛侖茲變換：3狹義相對論的時空觀：同時的相對性：由t=(t+vx/c2)，t=0時，一般t0。稱x/c2為同時性因子。運動的長度縮短：x=x/x運動的鐘變慢：t=tt4幾個重要的動力學關系： 質(zhì)速關系m=m0