大学物理上册常用公式汇总

大学物理第一学期公式集概念（定义和相关公式）1．位置矢量：r，其在直角坐标系中：kzjyixr；222zyxr角位置：θ2．速度：dtrdV平均速度：trV速率：dtdsV（VV）角速度：dtd角速度与速度的关系：V=ｒω3．加速度：dtVda或22dtrda平均加速度：tVa角加速度：dtd在自然坐标系中naaan其中dtdVa（=ｒβ），rVna2（=r2ω）4．力：F=ｍa（或F=dtpd）力矩：FrM（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）5．动量：Vmp，角动量：VmrL（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）6．冲量：dtFI（=FΔｔ）；功：rdFA（气体对外做功：A=∫PdV）7．动能：mV2/28．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+EP9．热量：CRTMQ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+R10．压强：ntSISFP3211．分子平均平动能：kT23；理想气体内能：RTsrtME)2(212．麦克斯韦速率分布函数：NdVdNVf)(（意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率）13．平均速率：RTNdNdVVVfVV80)(方均根速率：RTV22；最可几速率：RTpV3mg(重力)→mgh-kx（弹性力）→kx2/2F=rrMmGˆ2(万有引力)→rMmG=EprrQqˆ420(静电力)→rQq0414．熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）15．电场强度：E=F/q0（对点电荷：rrqEˆ420）16．电势：aardEU（对点电荷rqU04）；电势能：Wa=qUa(A=–ΔW)17．电容：C=Q/U；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度ωe=ε0E2/218．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1．矢量叠加原理：任意一矢量A可看成其独立的分量iA的和。即：A=ΣiA（把式中A换成r、V、a、F、E、B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）。2．牛顿定律：F=ｍa（或F=dtpd）；牛顿第三定律：F′=F；万有引力定律：rrMmGFˆ23．动量定理：pI→动量守恒：0p条件0外F4．角动量定理：dtLdM→角动量守恒：0L条件0外M5．动能原理：kEA（比较势能定义式：pEA保）6．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=07．理想气体状态方程：RTMPV或P=nkT（n=N/V，ｋ=Ｒ/N0）8．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。9．热力学第一定律：ΔE=Q+A10．热力学第二定律：孤立系统：ΔS0（熵增加原理）11．库仑定律：rrQqkFˆ2（k=1/4πε0）12．高斯定理：0qSdE（静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε013．环路定理：0ldE（静电场无旋，因此是保守场）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。14．毕奥—沙伐尔定律：204ˆrrlIdBd直长载流导线：)cos(cos4210rIB无限长载流导线：rIB20载流圆圈：RIB20，圆弧：220RIBθ2IrPoRθ1I