大學(xué)物理公式全集

大學(xué)物理公式全集基本概念（定義和相關(guān)公式）位置矢量： r，其在直角坐標(biāo)系中： r xi yj zk；r x2 y2 z2角位置：θ速度：Vddt

drdt

平均速度：V

r速率：Vdstdt

（V V ）角速度：角速度與速度的關(guān)系：V=ｒω加速度：adV或ad2r平均加速度：aV角加速度：ddtdt2tdt在自然坐標(biāo)系中aaann其中adVdt（=ｒβ），anVr2（=r2ω）1．力：F=ｍa（或F=dp）力矩：MrF（大小：θ方向：右dtM=rFcos手螺旋法則）2．動(dòng)量：pmV，角動(dòng)量：LrmV（大?。害确较颍河沂致菪↙=rmvcos則）3．沖量：IFdt（=Fｔ）；功：AFdr（氣體對(duì)外做功：A=∫PdV）24．動(dòng)能：mV/2mg(重力)→mgh5．勢(shì)能：A=–E不同相互作2/2保p用力勢(shì)能形式不同且零點(diǎn)選擇F=GMmr?(萬(wàn)有引力)→GMm=Ep不同其形式不同，在默認(rèn)勢(shì)能零r2r點(diǎn)的情況下：Qq(靜電力)→Qq機(jī)械能：E=EK+EP2?40rr40r6．熱量：QM其中：摩爾CRT熱容量C與過(guò)程有關(guān)，等容熱容量C與等壓熱容量C之間的關(guān)系為：C=C+Rvppv7．壓強(qiáng)：PFI32nStS8．分子平均平動(dòng)能：3kT；理想氣體內(nèi)能：EM(tr2s)RT229．麥克斯韋速率分布函數(shù)：f(V)dN（意義：在V附近單位速度間隔內(nèi)的NdV分子數(shù)所占比率）10．平均速率：VVdNVf(V)dVN0

8RT方均根速率：V22RT；最可幾速率：Vp3RT11．熵：S=KlnΩ（Ω為熱力學(xué)幾率，即：一種宏觀態(tài)包含的微觀態(tài)數(shù)）12．電場(chǎng)強(qiáng)度：E=F/q0（對(duì)點(diǎn)電荷：Eq2?）0rr413．電勢(shì)：UaEdr（對(duì)點(diǎn)電荷Uq）；電勢(shì)能：W=qU(A=aaa40r–W)14．電容：C=Q/U22；電容器儲(chǔ)能：W=CU/2；電場(chǎng)能量密度ωe=ε0E/215．磁感應(yīng)強(qiáng)度：大小，B=F/qv(T)；方向，小磁針指向（S→N）。max定律和定理1．矢量疊加原理：任意一矢量A可看成其獨(dú)立的分量 Ai的和。即：A=ΣAi（把式中A換成r、V、a、F、E、B就分別成了位置、速度、加速度、力、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理）。2．牛頓定律：F=ｍa（或F=ddtp）；牛頓第三定律： F′=F；萬(wàn)有引力定律：Mm?FG2r3．動(dòng)量定理：Ip→動(dòng)量守恒：p0條件F外04．角動(dòng)量定理：M

dL→角動(dòng)量守恒：L0條件M外0dt5．動(dòng)能原理：AEk（比較勢(shì)能定義式：A保Ep）6．功能原理：A外+A非保內(nèi)=E→機(jī)械能守恒：E=0條件A外+A非保內(nèi)=07．理想氣體狀態(tài)方程：PVM08．能量均分原理：在平衡態(tài)下，物質(zhì)分子的每個(gè)自由度都具有相同的平均動(dòng)能，其大小都為kT/2。9．熱力學(xué)第一定克勞修斯表述：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生律：E=Q+A10．熱力學(xué)第二定其它影響。開爾文表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫穆桑汗铝⑾倒Χ划a(chǎn)生其它影響。統(tǒng)：S>0（熵增加原理）實(shí)質(zhì)：在孤立系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的過(guò)程，總是由熱力學(xué)概率小的宏觀狀態(tài)向熱力學(xué)概率大的狀態(tài)進(jìn)行。亦即在孤立11．庫(kù)侖定律：FQq?系統(tǒng)內(nèi)部所發(fā)生的過(guò)程總是沿著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。kr2rk=1/4πε0）12．高斯定理：EdSq（靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)）→無(wú)窮大平板：E=σ/2ε0013．環(huán)路定理：Edl0（靜電場(chǎng)無(wú)旋，因此是保守場(chǎng)）0Idl?14．畢奧—沙伐爾定律：dBr4r2θ2直長(zhǎng)載流導(dǎo)線：B0I(cos1cos2)Io4rrP無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線：B0IRr2θ1載流圓圈：B0I，圓?。築0I2I2R2R電磁學(xué)1．定義：E和B：F=q(E+V×B)洛侖茲公式

E=F/q0 單位：N/C=V/ｍB=Fmax/qv；方向，小磁針指向（S→N）；單位：特斯拉（T）4=10高斯（G）②電勢(shì)：UEdrr電勢(shì)差：U E dl③電通量： e E dS伯（Wb）

電動(dòng)勢(shì)：KF非靜電）dl（Kq磁通量：BBdS磁通鏈：Φ=Nφ單位：韋BB④電偶極矩：Θl⊕p=qlSm-q+q磁矩：?m=IS=ISn⑤電容：C=q/U單位：法拉（F）*自感：L=Ψ/I單位：亨利（H）*互感：M=Ψ/I=Ψ/I2單位：亨利（H）21112⑥電流：I=dqdt；*位移電流：ID=ε0ddte單位：安培（A）⑦*能流密度：ES1EBSB2．實(shí)驗(yàn)定律Qq0Idl?①庫(kù)侖定律：Fr0②畢奧—沙伐爾定律：dB2r③安培定0r24r4律：dF=Idl×B④電磁感應(yīng)定律：ε感=–dB動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：dt感生電動(dòng)勢(shì)：場(chǎng)）⑤歐姆定律：U=IR（E=ρj）其中ρ為電導(dǎo)率3．*定理（麥克斯韋方程組）電場(chǎng)的高斯定理：EdSqE靜dS0E感dS

(V B) dlEi dl（Ei為感生電（E靜是有源場(chǎng)）0（E感是無(wú)源場(chǎng)）磁場(chǎng)的高斯定理：電場(chǎng)的環(huán)路定理：

BdS0BdS0（B穩(wěn)是無(wú)源場(chǎng)）BdS0（B感是無(wú)源場(chǎng)）EdBE靜dl0（靜電場(chǎng)無(wú)旋）dldtE感dldB（感生電場(chǎng)有旋；變化的磁dt場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)）安培環(huán)路定理：Bdl0I0IdB穩(wěn)dl0I（穩(wěn)恒磁場(chǎng)有旋）B感dlde（變化的電場(chǎng)產(chǎn)生00dt感生磁場(chǎng)）4．常用公式①無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線：B0I螺線管：B=ｎμ0I2r②帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：半徑mV周期T2mRqBqB磁矩在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：受力F=0；受力矩MmB③電容器儲(chǔ)能：W=12電場(chǎng)能量密度：ω=1ε2電磁場(chǎng)能量密度：ω0ce=21ε0E2+210B2*電感儲(chǔ)能：WL=1LI2*磁場(chǎng)能量密度：ωB=1B2電磁場(chǎng)能流密度：S=ω220V=3.0×108m/s在介質(zhì)中V=C/ｎ，頻率ｆ=ν=④*電磁波：C=1100200波動(dòng)學(xué)1．定義和概念簡(jiǎn)諧波方程： x 處t時(shí)刻相位振幅=Acos(ωt+φ-2πx/λ)簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程：ξ=Acos(ωt+φ)振動(dòng)ｘ處落波形方程：ξ=Acos(2πx/λ+φ′)0點(diǎn)0量后0點(diǎn)的（位處相點(diǎn)移）相位處相位Φ——決定振動(dòng)狀態(tài)的量振幅A——振動(dòng)量最大值決定于初態(tài)ｘ0=Acosφ初相φ——ｘ=0處ｔ=0時(shí)相位（x0,V0）V0=–Aωsinφ頻率ν——每秒振動(dòng)的次數(shù)圓頻率ω=2πν決定于波源如：彈簧振子ω=k/m周期T——振動(dòng)一次的時(shí)間單擺ω=g/l波速V——波的相位傳播速度或能量傳播速度。決定于介質(zhì)如：繩V=T/光速V=C/n空氣V=B/波的干涉：同振動(dòng)方向、同頻率、相位差恒定的波的疊加。光程：L=ｎｘ（即光走過(guò)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(jìn)入波密媒質(zhì)時(shí)有相位π的突變（折合光程為λ /2）。拍：頻率相近的兩個(gè)振動(dòng)的合成振動(dòng)。駐波：兩列完全相同僅方向相反的波的合成波。多普勒效應(yīng)：因波源與觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(gè)方向振動(dòng)成份的光。部分偏振光：各振動(dòng)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① 旋轉(zhuǎn)矢量法：如圖，任意一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)ξ=Acos(ωt+φ)可看成初始AωφA在ｘ方向的投角位置為φ以ω逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的矢量o影。AxA1A2ｏｘ相干光合成振幅：A= A12 A22 2A1A2cos2 2kπ 極大（明紋）其中：Δφ=φ1-φ2– （r2–r1）當(dāng)Δφ=（2ｋ+1）π極?。ò导y）ｋλ 極大（明紋）當(dāng)φ1-φ2=0時(shí)，光程差δ =（r2–r1）=2ｋ+1）λ/2極小（暗紋）惠更斯原理：波面子波的包絡(luò)面為新波前。（用來(lái)判斷波的傳播方向）③菲涅爾原理：波面子波相干疊加確定其I1θI2馬呂斯后任一點(diǎn)的振動(dòng)。2定律④*馬呂斯定律：Iθ2=I1cos⑤*布儒斯特定律：當(dāng)入射光以Ip入射角入射時(shí)則反射光為垂直入射面iP振動(dòng)的完全偏振光。Ip稱布儒斯特角，其滿足：tgip=n2/n1n1Ip+γ=90°3．公式2振動(dòng)能量：Ek=mV/2=Ek(t)E=EE p=kx2/2=(t)*波動(dòng)能量：12A2I=2駐波：波節(jié)間距ｄ=λ/2基波波長(zhǎng)λ 0=2L基頻：ν0=V/λ0=Ｖ/2Ｌ；諧頻：ν=ｎν0多普勒效應(yīng)：

n22γ布儒斯特k+Ep=kA/2定律V12222AV∝A←λ→L機(jī)械波'VVRR——觀察者速度；Vs——波源速度）VVs（V對(duì)光波'CVrr指光源與觀察者相對(duì)速度。CVr其中V楊氏雙縫：dsinθ=ｋλ（明紋）ｙθ≈sinθ≈ｙ/Ｄ條紋間距y=D/λdyｄθ單縫衍射（夫瑯禾費(fèi)衍射）：ａsinθ=ｋλ（暗紋） ｙθ≈sinθ≈ｙ/ｆaθ瑞利判據(jù)：fθ=1/R=1.22λ/D（最小分辨角）min光柵：dsinθ=ｋλ（明紋即主極大滿足ｙ條件）ｄtgθ=ｙ/ｆθｄ=1/ｎ=L/N（光柵常數(shù)）f薄膜干涉：（垂直入射）δ反=2ｎ2ｔ+δ0δ0=0中12λ/2ｎ1極ｔｎ2增反：δ反=(2k+1)λ/2增透：δ反=kλｎ3清代“紅頂商人”胡雪巖說(shuō)： “做生意頂要緊的是眼光，看得到一省，就能做一省的生意；看得到天下，就能做天下的生意；看得到外國(guó)，就能做外國(guó)的生意。 ”可見，一個(gè)人的心胸和眼光，決定了他志向的短淺或高遠(yuǎn)；一個(gè)人的希望和夢(mèng)想，決定了他的人生暗淡或輝煌。人生能有幾回搏，有生不搏待何時(shí)！所有的機(jī)遇和成功，都在充滿陽(yáng)光，充滿希望的大道之上！我們走過(guò)了黑夜，就迎來(lái)了黎明；走過(guò)了荊棘，就迎來(lái)了花叢；走過(guò)了坎坷，就走出了泥濘；走過(guò)了失敗，就走向了成