大学物理公式大全(大学物理所有的公式应有尽有)-大学物理公式大全

第第页，－共16页第一章质点【2】活动学和牛顿活动定律1.1平均速度=1.2瞬时速度v==3速度v=1.6平均加快度=1.7瞬时加快度（加快度）a==1.8瞬时加快度a==1.11匀速直线活动质点坐标x=x0+vt1.12变速活动速度v=v0+at1.13变速活动质点坐标x=x0+v0t+at21.14速度随坐标变化公式:v2-v02=2a(x-x0)1.15自由落体活动1.16竖直上抛活动1.17抛体活动速度分量1.18抛体活动距离分量1.19射程X=1.20射高Y=1.21飞翔时光y=xtga—1.22轨迹方程y=xtga—1.23向心加快度a=1.24圆周活动加快度等于切向加快度与法向加快度矢量和a=at+an1.25加快度数值a=1.26法向加快度和匀速圆周活动的向心加快度雷同an=1.27切向加快度只转变速度的大小at=1.281.29角速度1.30角加快度1.31角加快度a与线加快度an.at间的关系an=at=牛顿第必定律：任何物体都保持静止或匀速直线活动状况,除非它受到感化力而被迫转变这种状况.牛顿第二定律：物体受到外力感化时,所获得的加快度a的大小与外力F的大小成正比,与物体的质量m成反比;加快度的偏向与外力的偏向雷同.F=ma牛顿第三定律：若物体A以力F1感化与物体B,则同时物体B必以力F2感化与物体A;这两个力的大小相等.偏向相反,并且沿统一向线.万有引力定律：天然界任何两质点间消失着互相吸引力,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;引力的偏向沿两质点的连线1.39F=GG为万有引力称量=6.67×10-11Nm2/kg21.40重力P=mg(g重力加快度)1.41重力P=G1.42有上两式重力加快度g=G(物体的重力加快度与物体本身的质量无关,而紧随它到地心的距离而变)1.43胡克定律F=—kx(k是比例常数,称为弹簧的劲度系数)1.44最大静摩擦力f最大=μ0N（μ0静摩擦系数）1.45滑动摩擦系数f=μN(μ滑动摩擦系数略小于μ0)第二章守恒定律2.1动量P=mv2.2牛顿第二定律F=2.3动量定理的微分情势Fdt=mdv=d(mv)F=ma=m2.4＝＝mv2－mv12.5冲量I=2.6动量定理I=P2－P12.7平均冲力与冲量I==(t2-t1)2.9平均冲力＝＝＝2.12质点系的动量定理(F1+F2)△t=(m1v1+m2v2)—(m1v10+m2v20)左面为体系所受的外力的总动量,第一项为体系的末动量,二为初动量2.13质点系的动量定理：感化在体系上的外力的总冲量等于体系总动量的增量2.14质点系的动量守恒定律（体系不受外力或外力矢量和为零）==常矢量2.16圆周活动角动量R为半径2.17非圆周活动,d为参考点o到p点的垂直距离2.18同上2.21F对参考点的力矩2.22力矩2.24感化在质点上的合外力矩等于质点角动量的时光变化率2.26假如对于某一固定参考点,质点（系）所受的外力矩的矢量和为零,则此质点对于该参考点的角动量保持不变.质点系的角动量守恒定律2.28刚体对给定转轴的迁移转变惯量2.29（刚体的合外力矩）刚体在外力矩M的感化下所获得的角加快度a与外合力矩的大小成正比,并于迁移转变惯量I成反比;这就是刚体的定轴迁移转变定律.2.30迁移转变惯量（dv为响应质元dm的体积元,p为体积元dv处的密度）2.31角动量2.32物体所受对某给定轴的合外力矩等于物体对该轴的角动量的变化量2.33冲量距2.342.352.362.37力的功等于力沿质点位移偏向的分量与质点位移大小的乘积2.382.39合力的功等于各分力功的代数和2.40功率等于功比上时光2.412.42瞬时功率等于力F与质点瞬时速度v的标乘积2.43功等于动能的增量2.44物体的动能2.45合力对物体所作的功等于物体动能的增量（动能定理）2.46重力做的功2.47万有引力做的功2.48弹性力做的功2.49势能界说2.50重力的势能表达式2.51万有引力势能2.52弹性势能表达式2.53质点系动能的增量等于所有外力的功和内力的功的代数和（质点系的动能定理）2.54保守内力和不保守内力2.55体系中的保守内力的功等于体系势能的削减量2.562.57体系的动能k和势能p之和称为体系的机械能2.58质点系在活动进程中,他的机械能增量等于外力的功和非保守内力的功的总和（功效道理）2.59假如在一个体系的活动进程中的随意率性一小段时光内,外力对体系所作总功都为零,体系内部又没有非保守内力做功,则在活动进程中体系的动能与势能之和保持不变,即体系的机械能不随时光转变,这就是机械能守恒定律.2.60重力感化下机械能守恒的一个特例2.61弹性力感化下的机械能守恒第三章气体动理论1毫米汞柱等于133.3Pa1mmHg=133.3Pa1标准大气压等户760毫米汞柱1atm=760mmHg=1.013×105Pa热力学温度T=273.15+t3.2气体定律常量即=常量阿付伽德罗定律：在雷同的温度和压强下,1摩尔的任何气体所占领的体积都雷同.在标准状况下,即压强P0=1atm.温度T0=273.15K时,1摩尔的任何气体体积均为v0=22.41L/mol3.3罗常量Na=6.022１０２３mol-13.5普适气体常量R国际单位制为：8.314J/(mol.K)压强用大气压,体积用升8.206×10-2atm.L/(mol.K)3.7幻想气体的状况方程：PV=v=(质量为M,摩尔质量为Mmol的气体中包含的摩尔数)(R为与气体无关的普适常量,称为普适气体常量)3.8幻想气体压强公式P=(n=为单位体积中的平均分字数,称为分子数密度;m为每个分子的质量,v为分子热活动的速度)3.9P=为气体分子密度,R和NA都是普适常量,二者之比称为波尔兹常量k=3.12气体动理论温度公式：平均动能(平均动能只与温度有关)完整肯定一个物体在一个空间的地位所需的自力坐标数量,称为这个物体活动的自由度.双原子分子共有五个自由度,个中三个是平动自由度,两个适迁移转变自由度,三原子或多原子分子,共有六个自由度）分子自由度数越大,其热活动平均动能越大.每个具有雷同的品均动能3.13i为自由度数,上面3/2为一个原子分子自由度3.141摩尔幻想气体的内能为：E0=3.15质量为M,摩尔质量为Mmol的幻想气体能能为E=气体分子热活动速度的三种统计平均值3.20最概然速度(就是与速度散布曲线的极大值所对应哦速度,物理意义：速度在邻近的单位速度距离内的分子数百分比最大）（温度越高,越大,分子质量m越大）3.21因为k=和mNA=Mmol所以上式可表示为3.22平均速度3.23方均根速度三种速度,方均根速度最大,平均速度次之,最概速度最小;在评论辩论速度散布时用最概然速度,盘算分子活动经由过程的平均距离时用平均速度,盘算分子的平均平动动能时用分均根第四章热力学基本热力学第必定律：热力学体系从均衡状况1向状况2的变化中,外界对体系所做的功W’和外界传给体系的热量Q二者之和是恒定的,等于体系内能的转变E2-E14.1W’+Q=E2-E14.2Q=E2-E1+W留意这里为W统一进程中体系对外界所做的功（Q>0体系从外界接收热量;Q<0表示体系向外界放出热量;W>0体系对外界做正功;W<0体系对外界做负功）4.3dQ=dE+dW（体系从外界接收渺小热量dQ,内能增长渺小两dE,对外界做微量功dW4.4均衡进程功的盘算dW=PS=P4.5W=4.6均衡进程中热量的盘算Q=(C为摩尔热容量,1摩尔物资温度转变1度所接收或放出的热量)4.7等压进程：定压摩尔热容量4.8等容进程：定容摩尔热容量4.9内能增量E2-E1=4.11等容进程4.124.13Qv=E2-E1=等容进程体系不对外界做功;等容进程内能变化4.14等压进程4.154.16(等压膨胀进程中,体系从外界接收的热量中只有一部分用于增长体系的内能,其余部分对于外部功）4.17（1摩尔幻想气体在等压进程温度升高1度时比在等容进程中要多接收8.31焦耳的热量,用来转化为体积膨胀时对外所做的功,由此可见,普适气体常量R的物理意义：1摩尔幻想气体在等压进程中升温1度对外界所做的功.）4.18泊松比4.194.204.214.22等温变化4.234.244.25等温进程热容量盘算：（全体转化为功）4.26绝热进程三个参数都变化绝热进程的能量转换关系4.274.28依据已知量求绝热进程的功4.29W轮回=Q2为热机轮回中放给外界的热量4.30热机轮回效力（Q1一个轮回从高温热库接收的热量有若干转化为有效的功）4.31<1（不可能把所有的热量都转化为功）4.33制冷系数(Q2为从低温热库中接收的热量)第五章静电场5.1库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间互相感化的静电力F的大小与它们的带电量q1.q2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比,感化力的偏向沿着两个点电荷的连线.基元电荷：e=1.602;真空电容率=8.85;=8.995.2库仑定律的适量情势5.3场强5.4r为位矢5.5电场强度叠加道理（矢量和）5.6电偶极子（大小相等电荷相反）场强E电偶极距P=ql5.7电荷持续散布的随意率性带电体平均带点细直棒5.85.95.105.11无穷长直棒5.12在电场中任一点邻近穿过场强偏向的单位面积的电场线数5.13电通量5.145.155.16关闭曲面高斯定理：在真空中的静电场内,经由过程随意率性关闭曲面的电通量等于该关闭曲面所包围的电荷的电量的代数和的5.17若持续散布在带电体上=5.19平均带点球就像电荷都分散在球心5.20E=0(r<R)平均带点球壳内部场强处处为零5.21无穷大平均带点平面（场壮大小与到带点平面的距离无关,垂直向外（正电荷））5.22电场力所作的功5.23静电场力沿闭合路径所做的功为零（静电场场强的环流恒等于零）5.24电势差5.25电势留意电势零点5.26电场力所做的功5.27带点量为Q的点电荷的电场中的电势散布,许多电荷时期数叠加,留意为r5.28电势的叠加道理5.29电荷持续散布的带电体的电势5.30电偶极子电势散布,r为位矢,P=ql5.31半径为R的平均带电Q圆环轴线上各点的电势散布5.36W=qU一个电荷静电势能,电量与电势的乘积5.37静电场中导体表面场强5.38孤立导体的电容5.39U=孤立导体球5.40孤立导体的电容5.41两个极板的电容器电容5.42平行板电容器电容5.43圆柱形电容器电容R2是大的5.44电介质对电场的影响5.45相对电容率5.46=叫这种电介质的电容率（介电系数）（充满电解质后,电容器的电容增大为真空时电容的倍.）（平行板电容器）5.47在平行板电容器的南北极板间充满各项同性平均电解质后,两板间的电势差和场强都减小到板间为真空时的5.49E=E0+E/电解质内的电场（省去几个）5.60半径为R的平均带点球放在相对电容率的油中,球外电场散布5.61电容器储能第六章稳恒电流的磁场6.1电流强度（单位时光内经由过程导体任一横截面的电量）6.2电流密度（安/米2）6.4电流强度等于经由过程S的电流密度的通量6.5电流的持续性方程6.6=0电流密度j不与与时光无关称稳恒电流,电场称稳恒电场.6.7电源的电动势（自信极经电源内部到正极的偏向为电动势的正偏向）6.8电动势的大小等于单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电力所做的功.在电源外部Ek=0时,6.8就成6.7了6.9磁感应强度大小毕奥-萨伐尔定律：电流元Idl在空间某点P产生的磁感应轻度dB的大小与电流元Idl的大小成正比,与电流元和电流元到P电的位矢r之间的夹角的正弦成正比,与电流元到P点的距离r的二次方成反比.6.10为比例系数,为真空磁导率6.14载流直导线的磁场（R为点到导线的垂直距离）6.15点正好在导线的一端且导线很长的情形6.16导线很长,点正好在导线的中部6.17圆形载流线圈轴线上的磁场散布6.18在圆形载流线圈的圆心处,即x=0时磁场散布6.20在很远处时平面载流线圈的磁场也常用磁矩Pm,界说为线圈中的电流I与线圈所包围的面积的乘积.磁矩的偏向与线圈的平面的法线偏向雷同.6.21n表示法线正偏向的单位矢量.6.22线圈有N匝6.23圆形与非圆形平面载流线圈的磁场（离线圈较远时才实用）6.24扇形导线圆心处的磁场强度为圆弧所对的圆心角（弧度）6.25活动电荷的电流强度6.26活动电荷单个电荷在距离r处产生的磁场6.26磁感应强度,简称磁通量（单位韦伯Wb）6.27经由过程任一曲面S的总磁通量6.28经由过程闭合曲面的总磁通量等于零6.29磁感应强度B沿随意率性闭合路径L的积分6.30在稳恒电流的磁场中,磁感应强度沿随意率性闭合路径的环路积分,等于这个闭合路径所包围的电流的代数和与真空磁导率的乘积（安培环路定理或磁场环路定理）6.31螺线管内的磁场6.32无穷长载流直圆柱面的磁场（长直圆柱面外磁场散布与全部柱面电流分散到中间轴线同）6.33环形导管上绕N匝的线圈（大圈与小圈之间有磁场,之外之内没有）6.34安培定律：放在磁场中某点处的电流元Idl,将受到磁场力dF,当电流元Idl与地点处的磁感应强度B成随意率性角度时,感化力的大小为：6.35B是电流元Idl地点处的磁感应强度.6.366.37偏向垂直与导线和磁场偏向构成的平面,右手螺旋肯定6.38平行无穷长直载流导线间的互相感化,电流偏向雷同感化力为引力,大小相等,偏向相反感化力相斥.a为两导线之间的距离.6.39时的情形6.40平面载流线圈力矩6.41力矩：假如有N匝时就乘以N6．42（离子受磁场力的大小）（垂直与速度偏向,只转变偏向不转变速度大小）6.43（F的偏向即垂直于v又垂直于B,当q为正时的情形）6.44洛伦兹力,空间既有电场又有磁场6.44带点离子速度与B垂直的情形做匀速圆周活动6.45周期6.46带点离子v与B成角时的情形.做螺旋线活动6.47螺距6.48霍尔效应.导体板放在磁场中通入电流在导体板两侧会产生电势差6.49l为导体板的宽度6.50霍尔系数由此得到6.48公式6.51相对磁导率（参加磁介质后磁场会产生转变）大于1顺磁质小于1抗磁质弘远于1铁磁质6.52解释顺磁质使磁场增强6.54抗磁质使原磁场削弱6.55有磁介质时的安培环路定理IS为介质表面的电流6.56称为磁介质的磁导率6.576.58H成为磁场强度矢量6.59磁场强度矢量H沿任一闭合路径的线积分,等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和,与磁化电流及闭合路径之外的传导电流无关（有磁介质时的安培环路定理）6.60无穷长直螺线管磁场强度6.61无穷长直螺线管管内磁感应强度大小第七章电磁感应与电磁场电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量产生变化时,回路中就产生感应电动势.楞次定律：闭合回路中感应电流的偏向,老是使得由它所激发的磁场来阻碍感应电流的磁通量的变化任一给定回路的感应电动势ε的大小与穿过回路所围面积的磁通量的变化率成正比7.17.27.3叫做全磁通,又称磁通匝链数,简称磁链表示穿过过各匝线圈磁通量的总和7.4动生电动势7.5感化于导体内部自由电子上的磁场力就是供给动生电动势的非静电力,可用洛伦兹除以电子电荷7.67.7导体棒产生的动生电动势7.8导体棒v与B成一任一角度时的情形7.9磁场中活动的导体产活泼生电动势的广泛公式7.10感应电动势的功率7.11交换发电机线圈的动生电动势7.12当=1时,电动势有最大值所以7.11可为7.14感生电动势7.15感生电动势与静电场的差别在于一是感生电场不是由电荷激发的,而是由变化的磁场所激发;二是描写感生电场的电场线是闭合的,因而它不是保守场,场强的环流不等于零,而静电场的电场线是不闭合的,他是保守场,场强的环流恒等于零.7.18M21称为回路C1对C2额互感系数.由I1产生的经由过程C2所围面积的全磁通7.197.20回路四周的磁介质长短铁磁性的,则互感系数与电流无关则相等7.21两个回路间的互感系数（互感系数在数值上等于一个回路中的电流为1安时在另一个回路中的全磁通）7.22互感电动势7.23互感系数7.24比例系数L为自感系数,简称自感又称电感7.25自感系数在数值上等于线圈中的电流为1A时经由过程自身的全磁通7.26线圈中电流变化时线圈产生的自感电动势7.277.28螺线管的自感系数与他的体积V和单位长度匝数的二次方成正比7.29具有自感系数为L的线圈有电流I时所储存的磁能7.30螺线管内充满相对磁导率为的磁介质的情形下螺线管的自感系数7.31螺线管内充满相对磁导率为的磁介质的情形下螺线管内的磁感应强度7.32螺线管内单位体积磁场的能量即磁能密度7.33磁场内任一体积V中的总磁场能量7.34环状铁芯线圈内的磁场强度7.35圆柱形导体内任一点的磁场强度第八章机械振动8.1弹簧振子简谐振动8.2k为弹簧的劲度系数8.3弹簧振子活动方程8.4弹簧振子活动方程8.58.6简谐振动的速度8.7简谐振动的加快度8.8简谐振动的周期8.9简谐振动的频率8.10简谐振动的角频率（弧度/秒）8.11当t=0时8.128.13振幅8.14初相8.15弹簧的动能8.16弹簧的弹性势能8.17振动系的总机械能8.18总机械能守恒 8.19同偏向同频率简谐振动合成,和移动位移8.20和振幅8.21第九章机械波9．1波速v等于频率和波长的乘积9.3（固体）9.4B为介质的荣变弹性模量（在液体或气体中传播）9.5简谐波活动方程9.6速度等于频率乘以波长（简谐波活动方程的几种表达方法）9.7简谐波波形曲线P2与P1之间的相位差负号表示p2落伍9.8沿负向传播的简谐波的方程9.9波质点的动能9.10波质点的势能9.11波传播进程中质元的动能和势能相等9.12质元总机械能9.13波的能量密度9.14波在一个时光周期内的平均能量密度9.15平均能流9.16能流密度或波的强度9.17声强级9.18波的干预9.20波的叠加（两振动在P点的相位差为派的偶数倍时和振幅最大）9.21波的叠加两振动在P点的相位差为派的偶数倍时和振幅最小9.22两个波源的初相位雷同时的情形9.23第十章电磁震动与电磁波10.1无阻尼自由震动（有电容C和电感L构成的电路）10.210.310.4震动的圆频率（角频率）.周期.频率10.6电磁波的根本性质（电矢量E,磁矢量B）10.7