大學物理考點公式

2022-09-25 11:12:06 字數 4706 閱讀 1585

第一章(質點運動學)

r=r(t)=x(t)i+y(t)j+z(t)k

δr=r(t+δt)- r(t)

一般地 |δr |≠δr

v= a==

勻加速運動: a=常矢

v0=vx+vy+vz r=r0+v0t+at2

勻加速直線運動:

v= v0+at x= v0t+at2v2-v02=2ax

拋體運動:

ax=0 ay=-g

vx=v0cos vy=v0sinθ-gt

x=v0cosθt y=v0sinθt-gt2

圓周運動:

角速度 ω=

角加速度 α=

加速度 a=an+at

法相加速度 an= ,指向圓心

切向加速度 at= ,沿切線方向

伽利略速度變換:

v=v』+u

第二章(牛頓運動定律)

牛頓運動定律:

第一定律:慣性和力的概念,慣性系的定義

第二定律:f= , p=mv

當m為常量時,f=ma

第三定律: f12=-f21

力的疊加原理:f=f1+f2+……

常見的幾種力:

重力:g=mg

彈簧彈力:f=-kx

第三章(動量與角動量)

動量定理:合外力的衝量等於質點(或質點系)動量的增量,即

fdt=dp

動量守恆定律:系統所受合外力為零時,

p=常向量

質心的概念:質心的位矢

rc=(離散分布) 或 rc = (連續分布)

質心運動定理:質點系所受的合外力等於其總質量乘以質心的加速度,即 f=mac

質心參考係:質心在其中靜止的平動參考係,即零動量參考係。

質點的角動量:對於某一點,

l=r×p=mr×v

角動量定理:

m=其中m 為合外力距,m=r×f,他和l 都是對同一定點說的。(質點系的角動量定理具有同一形式。)

角動量守恆定律:對某定點,質點(或質點系)受到的合外力矩為零時,則對於同一定點的l= 常向量

第四章(功和能)

功:da=fdraab=l

動能定理:

對於乙個質點:aab =mvb2 -mva2

對於乙個質點系:aext+aint = ekb – eka

一對力的功:

兩個質點間一對內力的功之和為 aab=

它只決定於兩質點的相對路徑

保守力:做功與相對路徑形狀無關的一對力,或者說,沿相對的閉合路徑移動一周做功為零的一對力。

勢能:對保守內力可引進勢能的概念。乙個系統的勢能ep決定於系統的位形,定義為 –δep=epa – epb = aab

取b點為勢能零點,即epb=0,則 epa = aab

引力勢能:ep=-,以兩質點無窮遠分離時為勢能零點。

重力勢能:ep=mgh,以物體在地面為勢能零點。

彈簧的彈性勢能:ep=kx2,以彈簧的自然伸長為勢能零點。

由勢能函式求保守力:ft=-

機械能守恆定律:在只有保守內力做功的情況下,系統的機械能保持不變。它是普遍的能量守恆定律的特例。

守恆定律的意義:不究過程的細節而對系統的初、末狀態下結論;相應於自然界的每一種對稱性,都存在著乙個守恆定律。

碰撞:完全非彈性碰撞:碰後合在一起;

彈性碰撞:碰撞時無動能損失。

第五章(剛體的定軸轉動)

剛體的定軸轉動:

勻加速轉動:ω=ω0+at ,θ=ω0t+at2 , ω2-ω02 =2αθ

剛體定軸轉動定律:mz=

以轉動軸為z軸,為外力對轉軸的力矩之和;lz=jω,j為剛體對轉軸的轉動慣量,則 m=jα

剛體的轉動慣量:j=2 (離散分布) , j=dm(連續分布)

平行軸定理: j=jc+md2

剛體轉動的功和能:

力矩的功: a=

轉動動能: ek=jω2

剛體的重力勢能:ep=mghc

機械能守恆定律:只有保守力做功時,

ek+ ep =常量

對定軸的角動量守恆:系統(包括剛體)所受的對某一固定軸的合外力距為零時,系統對此軸的總角動量保持不變。

※一些均勻剛體的轉動慣量

※質點的運動的規律和剛體的定軸轉動的規律對比

熱學公式

1.理想氣體溫標定義:(定體)

3.理想氣體狀態方程:

范德瓦耳斯氣體狀態方程:

其中摩爾氣體常量或

4.微觀量與巨集觀量的關係:,,

8.麥克斯韋速率分布函式:;其簡便形式:,其中。

9.三個分子速率的統計平均值:最概然速率:;

平均速率:;方均根速率:。

10.分子通量:單位時間內,單位面積容器壁所受到的分子碰撞次數。

12.能量均分定理:在溫度為的平衡態下,物質分子的每乙個自由度都具有相同的平均動能,其大小都等於。

分子平均能量:單原子分子:;剛性雙原子分子:

;剛性線型多原子分子:;剛性非線型多原子分子:;以上剛性分子均不包含振動自由度;對於非剛性分子,振動自由度數一般不是整數,須經量子力學計算。

17.熱力學第一定律:,其微分形式:。

18.定體摩爾熱容:,

對於常溫附近的理想氣體,,。

19.定壓摩爾熱容:,

對於常溫附近的理想氣體,,

。20.摩爾熱容比。對於常溫附近的理想氣體,,,(邁爾公式)。

21.理想氣體的基本過程

等體過程:,;

等壓過程:,,;

等溫過程:,;

絕熱過程:,,

絕熱過程方程:常量,或常量;

多方過程:常量,或常量,

,其中多方摩爾熱容,,。

23.熱機效率的一般公式:,其中為整個熱機迴圈的所有吸熱之和,為整個熱機迴圈的所有放熱之和。

可逆卡諾熱機效率。

24.製冷機的製冷係數一般公式:,

可逆卡諾製冷機的製冷係數

一、庫侖定律

二、電場強度

三、場強迭加原理

點電荷場強

點電荷系場強

連續帶電體場強

四、靜電場高斯定理

五、幾種典型電荷分布的電場強度

均勻帶電球面

均勻帶電球體

均勻帶電長直圓柱面

均勻帶電長直圓柱體

無限大均勻帶電平面

六、靜電場的環流定理

七、電勢

八、電勢迭加原理

點電荷電勢

點電荷系電勢

連續帶電體電勢

九、幾種典型電場的電勢

均勻帶電球面

均勻帶電直線

十、導體靜電平衡條件

(1) 導體內電場強度為零 ;導體表面附近場強與表面垂直 。

(2) 導體是乙個等勢體,表面是乙個等勢面。

推論一電荷只分布於導體表面

推論二導體表面附近場強與表面電荷密度關係

十一、靜電遮蔽

導體空腔能遮蔽空腔內、外電荷的相互影響。即空腔外(包括外表面)的電荷在空腔內的場強為零,空腔內(包括內表面)的電荷在空腔外的場強為零。

十二、電容器的電容

平行板電容器

圓柱形電容器

球形電容器

孤立導體球

十三、電容器的聯接

併聯電容器

串聯電容器

十四、電場的能量

電容器的能量

電場的能量密度

電場的能量

穩恆電流磁場小結

一、磁場

運動電荷的磁場

畢奧——薩伐爾定律

二、磁場高斯定理

三、安培環路定理

四、幾種典型磁場

有限長載流直導線的磁場

無限長載流直導線的磁場

圓電流軸線上的磁場

圓電流中心的磁場

長直載流螺線管內的磁場

載流密繞螺繞環內的磁場

五、載流平面線圈的磁矩

m和s沿電流的右手螺旋方向

六、洛倫茲力

七、安培力公式

八、載流平面線圈在均勻磁場中受到的合磁力

載流平面線圈在均勻磁場中受到的磁力矩

電磁感應小結

一、電動勢

非靜電性場強

電源電動勢

一段電路的電動勢

閉合電路的電動勢

當時,電動勢沿電路(或迴路)l的正方向,時沿反方向。

二、電磁感應的實驗定律

1、楞次定律:閉合迴路中感生電流的方向是使它產生的磁通量反抗引起電磁感應的磁通量變化。楞次定律是能量守恆定律在電磁感應中的表現。

2、法拉第電磁感應定律:當閉合迴路l中的磁通量變化時,在迴路中的感應電動勢為

若時,電動勢沿迴路l的正方向,時,沿反方向。對線圖,為全磁通。

3、感應電流

感應電量

三、電動勢的理論解釋

1、動生電動勢在磁場中運動的導線l以洛倫茲力為非電靜力而成為一電源,導線上的動生電動勢

若,電動勢沿導線l的正方向,若,沿反方向。動生電動勢的大小為導線單位時間掃過的磁通量,動生電動勢的方向可由正載流子受洛倫茲力的方向決定。

直導線在均勻磁場的垂面以磁場為軸轉動。

平面線圈繞磁場的垂軸轉動。

2、感生電動勢變化磁場要在周圍空間激發乙個非靜電性的有旋電場e,使在磁場中的導線l成為一電源,導線上的感生電動勢

有旋電場的環流

有旋電場繞磁場的變化率左旋。

圓柱域勻磁場激發的有旋電場

,射光互相垂直,。

大學物理公式總結

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