大学物理公式汇总[共21页]

1、目录1. 质点的运动及其规律31.1 质点运动的描述31.2 圆周运动31.4 牛顿定律31.4.1 牛顿三定律31.4.2 几种常见的力42. 动量守恒定律和能量守恒定律42.1 质点和质点系的动量定理 动量守恒定律42.2 动能定理 保守力与非保守力能量守恒定律43. 刚体与流体53.1 刚体的定轴转动53.1.2 刚体绕定轴转动的角速度和角加速度53.1.3 力矩 转动定律 转动惯量53.2 刚体定轴转动的角动量 角动量定理 角动量守恒定律64. 机械振动与机械波64.1 简谐运动 旋转矢量 简谐运动的能量64.1.1 简谐运动64.1.2 旋转矢量74.1.3 弹簧振子的能量74.2两

2、个同向同频率简谐运动的合成74.4 机械波84.4.1 机械波的形成 波长 周期和波速84.4.2 平面简谐波的波函数84.5 惠更斯原理 波的衍射和干涉84.5.2 波的干涉85. 气体动理论和热力学95.1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律95.1.1 气体的物态参量95.1.3 理想气体物态方程95.2 气体分子热运动及其统计规律95.2.2 气体分子速率分布律95.3 理想气体的压强公式 平均平动动能与温度的关系105.4 能量均分定理 理性气体的内能105.5 准静态过程 热力学第一定律105.6 理想气体的等值过程和绝热过程105.6.1等体过程105.6.2等压过程115

3、.6.3等温过程115.6.4绝热过程115.7 循环过程 热力学第二定律115.7.2 热机和制冷机115.7.3 卡诺循环125.7.4热力学第二定律126. 静电场126.1 电场强度126.1.3 电场强度126.2 高斯定理136.2.2 电场强度通量136.2.3 高斯定理136.2.4 高斯定理应用举例146.3 静电场的环路定理 电势146.3.1 静电场力所做的功146.3.2 静电场的环路定理146.3.3 电势能146.3.4 电势146.4 静电场中的导体156.4.2 静电平衡时导体上电荷的分布156.5 电容 电场的能量 电介质的相对电容率156.5.1 电容器及其

4、电容157. 恒定磁场和电磁效应167.1 恒定电流 电流密度 电动势167.1.1 电流167.1.2 电流密度167.1.3 电源的电动势167.2 磁感强度 毕奥-萨戈尔定律 磁场的高斯定理167.2.1 磁感强度167.2.2 毕奥-萨戈尔定律177.4 安培环路定理178. 光学188.2 光的干涉188.2.2 杨氏双缝干涉实验188.2.3 薄膜干涉188.3光的衍射198.3.2 单缝衍射198.3.4 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领191. 质点的运动及其规律1.1 质点运动的描述位矢 位矢大小 质点运动方程 位移 速度 平均速度 加速度 1.2 圆周运动角速度 线速度与角速度

5、转换 法向加速度 切向加速度 1.4 牛顿定律1.4.1 牛顿三定律牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第二定律的推论 牛顿第三定律 1.4.2 几种常见的力万有引力 摩擦力 2. 动量守恒定律和能量守恒定律2.1 质点和质点系的动量定理 动量守恒定律质点的动量定理 质点系的动量定理 或 动量守恒定律 在直角坐标系中的动量守恒定律 2.2 动能定理 保守力与非保守力能量守恒定律功 质点的动能定理 万有引力做功 重力做功 弹性力做功 势能 3. 刚体与流体3.1 刚体的定轴转动3.1.2 刚体绕定轴转动的角速度和角加速度角速度 角加速度 常用的计算式子 线速度与角速度转换 切向加速度 法向加速度 3

6、.1.3 力矩 转动定律 转动惯量力矩 转动定律 转动惯量 在质量元连续分布的刚体的转动惯量 在质量元连续分布的刚体的转动定律 常用的几种刚体的转动惯量：细棒（绕中轴） （绕一端） 球体 圆筒 3.2 刚体定轴转动的角动量 角动量定理 角动量守恒定律角动量定理 角动量守恒定律 4. 机械振动与机械波4.1 简谐运动 旋转矢量 简谐运动的能量4.1.1 简谐运动弹簧振子回复力 加速度 角频率转换 变换后的加速度 周期 频率 角频率含义 简谐运动方程 速度 加速度 振幅 ，后多用有旋转矢量法代替。单摆运动（） 4.1.2 旋转矢量相位差 4.1.3 弹簧振子的能量动能 弹簧势能 总能量 4.2两个

7、同向同频率简谐运动的合成代数表达式 合成振幅 （同相，反相）4.4 机械波4.4.1 机械波的形成 波长 周期和波速波速 4.4.2 平面简谐波的波函数点P在t时的位移 角波数转换，化简可得波程差 相位落后法 4.5 惠更斯原理 波的衍射和干涉4.5.2 波的干涉合振动振幅 相位差 5. 气体动理论和热力学5.1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律5.1.1 气体的物态参量温度的单位是开尔文（），5.1.3 理想气体物态方程理想气体物态方程 玻尔兹曼常量 摩尔气体常量 理想气体物态方程几种变形：5.2 气体分子热运动及其统计规律5.2.2 气体分子速率分布律麦克斯韦速度分布律（分子速率分

8、布规律）速率分布函数 最概然速率 平均速率 方均根速率 5.3 理想气体的压强公式 平均平动动能与温度的关系理想气体压强公式 平均平动动能 5.4 能量均分定理 理性气体的内能气体内能表达式 5.5 准静态过程 热力学第一定律功 热力学第一定律 热力学第一定律的数学表达式 5.6 理想气体的等值过程和绝热过程5.6.1等体过程摩尔定容热容 等体过程中吸收的热量 气体内能增量 5.6.2等压过程等压过程中吸收的热量 摩尔定压热容 迈取公式 绝热指数 5.6.3等温过程等温过程中吸收的热量 5.6.4绝热过程定义式 绝热过程中做的功为 柏松方程（绝热方程） 绝热线比等温线更陡5.7 循环过程 热力

9、学第二定律5.7.2 热机和制冷机热机效率 制冷系数 5.7.3 卡诺循环卡诺热机效率 卡诺制冷系数 5.7.4热力学第二定律开尔文表述：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。常见结论：循环中Q、E、W不能随着循环总是增大， 绝热线不能相交6. 静电场6.1 电场强度元电荷 库伦定律 （其中 ）6.1.3 电场强度定义式 点电荷电场强度（由定义式推导） 电场叠加原理 点电荷电场叠加（由电场叠加原理推导） 电荷连续分布的带电体 对于一些特殊的带电体，有简便的积分方法：对于电荷体整体均匀分布，

10、(体)电荷密度为的，有对于电荷体按面均匀分布，面电荷密度为的，有对于电荷体按线均匀分布，线电荷密度为的，有，均匀带电荷，半径为的圆环在轴线上的电场强度6.2 高斯定理6.2.2 电场强度通量定义式 闭合曲面的电场强度通量 6.2.3 高斯定理点电荷的电场强度通量 点电荷穿过任意闭合曲面的电场强度通量 6.2.4 高斯定理应用举例半径为，均匀带电荷的球面电荷线密度为的无限长均匀带电直导线电荷面密度为的无限大均匀带电平面6.3 静电场的环路定理 电势6.3.1 静电场力所做的功电场力所做的功 6.3.2 静电场的环路定理定义式 6.3.3 电势能定义式 取B点电势能为0，可得6.3.4 电势定义式

11、 取无限远处电势为0 两点的电势差 将电荷从A点移到B点静电场力所做的功为电子伏与焦耳的转换 点电荷电场的电势 电势叠加原理 连续分布的带电体的产生的电势 均匀带电球壳的电势 均匀带电荷，半径为的圆环在轴线上的电势6.4 静电场中的导体6.4.2 静电平衡时导体上电荷的分布6.5 电容 电场的能量 电介质的相对电容率6.5.1 电容器及其电容定义式 平板电容器 圆柱形电容器 （）7. 恒定磁场和电磁效应7.1 恒定电流 电流密度 电动势7.1.1 电流定义式 7.1.2 电流密度定义式 （）通过任一有限截面的电流为 从导电机制看：7.1.3 电源的电动势定义式 化简式 7.2 磁感强度 毕奥-萨戈尔定律 磁场的高斯定理7.2.1 磁感强度定义式 矢量关系式 7.2.2 毕奥-萨戈尔定律毕奥-萨戈尔定律 （）无限长通电直导线 半径为的通电圆环在轴线上的磁感应强度承上，一段圆弧的磁感应强度7.4 安培环路定理安培环路定理 无限长载流圆柱体磁场 螺绕环环内磁场 长直密绕螺线管管中磁场 8. 光学8.2 光的干涉8.2.2 杨氏双缝干涉实验波程差 干涉条件 干涉加强式 干涉减弱式 相邻明纹（暗纹）的距离 8.2.3 薄膜干涉折射时的波长变化 光程差 折射时的相位变化 干涉加强式 干涉减弱式 半波损失：从n较小的介质射向n较大的介质，反射