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大学物理第一学期公式集 概念（定义和相关公式） 位置矢量：，其在直角坐标系中：；角位置：θ 速度：平均速度： 速率：（）角速度： 角速度与速度的关系：V=ｒω 加速度：或 平均加速度： 角加速度： 在自然坐标系中其中（=ｒβ），（=r2 ω） 力：=ｍ （或=） 力矩：（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则） 动量：，角动量：（大小：L=rmvsinθ方向：右手螺旋法则） 冲量：（=Δｔ）；功：（气体对外做功：A=∫PdV） mg(重力) → mgh -kx（弹性力） → kx2/2 F= (万有引力) → =Ep (静电力) → 动能：mV2/2 势能：A保= – ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同，在默认势能零点的情况下： 机械能：E=EK+EP 热量：其中：摩尔热容量C与过程有关，等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为：Cp= Cv+R 压强： 分子平均平动能：；理想气体内能： 麦克斯韦速率分布函数：（意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率） 平均速率： 方均根速率：；最可几速率： 熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数） 电场强度：=/q0 （对点电荷：） 电势：（对点电荷）；电势能：Wa=qUa(A= –ΔW) 电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度ωe=ε0E2/2 磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁针指向（S→N）。 定律和定理 矢量叠加原理：任意一矢量可看成其独立的分量的和。即：=Σ（把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理）。 牛顿定律：=ｍ （或=）；牛顿第三定律：′=；万有引力定律： 动量定理：→动量守恒：条件 角动量定理：→角动量守恒：条件 动能原理：（比较势能定义式：） 功能原理：A外+A非保内=ΔE→机械能守恒：ΔE=0条件A外+A非保内=0 理想气体状态方程：或P=nkT（n=N/V，ｋ=Ｒ/N0） 能量均分原理：在平衡态下，物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能，其大小都为kT/2。 克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。 开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。 实质：在孤立系统内部发生的过程，总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。 热力学第一定律：ΔE=Q+A 10．热力学第二定律： 孤立系统：ΔS0 （熵增加原理） 库仑定律： （k=1/4πε0） 高斯定理：（静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε0 环路定理： （静电场无旋，因此是保守场） θ2 I r P o R θ1 I 毕奥—沙伐尔定律： 直长载流导线： 无限长载流导线： 载流圆圈：，圆弧： 大学物理第二学期公式集 电磁学 定义： =/q0 单位：N/C =V/ｍ B=Fmax/qv；方向，小磁针指向（S→N）；单位：特斯拉（T）=104高斯（G） ①和： =q(+×)洛仑兹公式 ②电势： 电势差： 电动势：（） ③电通量：磁通量：磁通链：ΦB=NφB单位：韦伯（Wb） Θ ⊕ -q +q S ④电偶极矩：=q 磁矩：=I=IS ⑤电容：C=q/U 单位：法拉（F） *自感：L=Ψ/I 单位：亨利（H） *互感：M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 单位：亨利（H） ⑥电流：I =； *位移电流：ID =ε0 单位：安培（A） ⑦*能流密度： 实验定律 库仑定律：②毕奥—沙伐尔定律：③安培定律：d=I× ④电磁感应定律：ε感= – 动生电动势： 感生电动势：（i为感生电场） *⑤欧姆定律：U=IR（=ρ）其中ρ为电导率 *定理（麦克斯韦方程组） 电场的高斯定理： （静是有源场） （感是无源场） 磁场的高斯定理： （稳是无源场）