2021年大学物理公式总结.pdf
《2021年大学物理公式总结.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021年大学物理公式总结.pdf(42页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、大学物理公式总结|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 1 页,共 42 页第一章 质点运动学和牛顿运动定律1.1 平均速度v=tr1.2瞬时速度v=lim0ttr=dtdr1.3 速度 v=dtdslimlim0t0ttr1.6 平均加速度a=tv1.7瞬时加速度(加速度)a=lim0ttv=dtdv1.8 瞬时加速度 a=dtdv=22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x0+vt 1.12 变速运动速度v=v0+at 1.13变 速 运 动 质 点 坐 标x=x0+v0t+21at21.14速 度 随 坐 标 变 化 公式:v2
2、-v02=2a(x-x0)1.15 自由落体运动1.16 竖直上抛运动gyvatygtv22122gyvvgttvygtvv2212022001.17 抛 体 运 动 速 度 分 量gtavvavvyxsincos001.18 抛 体 运 动 距 离 分 量?20021sincosgttavytavx1.19 射程 X=gav2sin201.20 射高 Y=gav22sin201.21 飞行时间 y=xtgaggx21.22轨 迹 方 程y=xtgaavgx2202cos21.23 向心加速度a=Rv21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习
3、.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 2 页,共 42 页和 a=at+an 1.25 加速度数值a=22ntaa1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同an=Rv21.27切向加速度只改变速度的大小 at=dtdv1.28 RdtdRdtdsv1.29 角速度dtd1.30 角加速度22dtdtdd1.31 角加速度 a 与线加速度an、at间的关系an=222)(RRRRvat=RdtdRdtdv牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速度a 的大小与外力 F 的大小成正
4、比,与物体的质量m 成反比;加速度的方向与外力的方向相同。1.37F=ma 牛顿第三定律:若物体A以力 F1作用与物体 B,则同时物体 B 必以力 F2作用与物体A;这两个力的大小相等、方向相反,而且沿同一直线。万有引力定律:自然界任何两质点间存在着相互吸引力,|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 3 页,共 42 页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;引力的方向沿两质点的连线1.39 F=G221rmmG 为万有引力称量=6.6710-11N?m2/kg21.40 重力 P=mg(g 重力加速度)1.41
5、重力 P=G2rMm1.42有 上 两 式 重 力 加 速 度g=G2rM(物体的重力加速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=0N(0静摩擦系数)1.45 滑动摩擦系数f=N(滑动摩擦系数略小于0)第二章守恒定律2.1 动量 P=mv 2.2 牛顿第二定律 F=dtdPdtmvd)(2.3 动 量 定 理 的 微 分 形 式Fdt=mdv=d(mv)F=ma=mdtdv2.4 21ttFdt21)(vvmvd mv2mv1|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|
6、*|欢.|迎.|下.|载.第 4 页,共 42 页2.5 冲量 I=21ttFdt2.6 动量定理I=P2P12.7 平均冲力F与冲量I=21ttFdt=F(t2-t1)2.9 平均冲力F12ttI1221ttFdttt1212ttmvmv2.12 质 点 系 的 动 量 定 理(F1+F2)t=(m1v1+m2v2)(m1v10+m2v20)左面为系统所受的外力的总动量,第一项为系统的末动量,二为初动量2.13 质 点 系 的 动 量 定 理:niniiiniiiivmvmtF1101作用在系统上的外力的总冲量等于系统总动量的增量2.14质点系的动量守恒定律(系统不受外力或外力矢量和为零)n
7、iiivm1=niiivm10=常矢量2.16 mvRRpL?圆周运动角动量 R 为半径2.17 mvddpL?非圆周运动,d 为参考点 o 到 p 点的垂直距离2.18 sinmvrL同上2.21 sinFrFdMF 对参考点的力矩2.22 FrM?力矩2.24 dtdLM作用在质点上的合外力矩等于质点角动量的|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 5 页,共 42 页时间变化率2.26 常矢量LdtdL0如果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 i
8、iirmI2刚体对给定转轴的转动惯量2.29 IM(刚体的合外力矩)刚体在外力矩M 的作用下所获得的角加速度a 与外合力矩的大小成正比,并于转动惯量 I 成反比;这就是刚体的定轴转动定律。2.30 vmdvrdmrI22转动惯量(dv 为相应质元 dm 的体积元,p 为体积元 dv 处的密度)2.31 IL角动量2.32 dtdLIaM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 dLMdt冲量距2.34 0000IILLdLMdtLLtt2.35 常量IL2.36 cosFrW2.37 rFW?力的功等于力沿质点位移方向的分量与质点位移大小的乘积2.38 dsFdrFd
9、WWbLabLabLaabcos)()()(?2.39|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 6 页,共 42 页nnbLabLaWWWdrFFFdrFW?2121)()()(合力的功等于各分力功的代数和2.40 tWN功率等于功比上时间2.41 dtdWtWNt0lim2.42 vFvFtsFNt?coscoslim0瞬时功率等于力 F与质点瞬时速度 v 的标乘积2.43 20221210mvmvmvdvWvv功 等于动能的增量2.44 221mvEk物体的动能2.45 0kkEEW合 力 对 物 体 所作的功等于物体动能的增量(动能定
10、理)2.46)(baabhhmgW重力做的功2.47)()(babaabrGMmrGMmdrFW?万有引力做的功2.48 222121babaabkxkxdrFW?弹性力做的功2.49 pppEEEWbaab保势 能 定义2.50 mghEp重力的势能表达式2.51 rGMmEp万有引力势能2.52 221kxEp弹性势能表达式2.53 0kkEEWW内外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 0kkEEWWW非内保内外保守内力和不保守内力|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 7 页,共 42 页
11、2.55 pppEEEW0保内系统中的保守内力的功等于系统势能的减少量2.56)()(00pkpkEEEEWW非内外2.57 pkEEE系统的动能 k 和势能 p 之和称为系统的机械能2.58 0EEWW非内外质点系在运动过程中,他的机械能增量等于外力的功和非保守内力的功的总和(功能原理)2.59 常量时,有、当非内外pkEEEWW00如果在一个系统的运动过程中的任意一小段时间内,外力对系统所作总功都为零,系统内部又没有非保守内力做功,则在运动过程中系统的动能与势能之和保持不变,即系统的机械能不随时间改变,这就是机械能守恒定律。2.60 02022121mghmvmghmv重 力作用下机械能守
12、恒的一个特例2.61 20202221212121kxmvkxmv弹 性力作用下的机械能守恒第三章气体动理论1毫 米 汞 柱 等 于133.3Pa 1mmHg=133.3Pa 1 标准大气压等户 760 毫米汞柱|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 8 页,共 42 页1atm=760mmHg=1.013 105Pa 热力学温度T=273.15+t 3.2气体定律222111TVPTVP常量即TVP=常量阿付伽德罗定律:在相同的温度和压强下,1 摩尔的任何气体所占据的体积都相同。在 标 准 状 态 下,即 压 强P0=1atm、温度 T
13、0=273.15K时,1 摩尔的任何气体体积均为 v0=22.41 L/mol 3.3 罗常量 Na=6.022 mol-1 3.5 普适气体常量 R000TvP国际单位制为:8.314 J/(mol.K)压强用大气压,体积用升8.206 10-2 atm.L/(mol.K)3.7理想气体的状态方程:PV=RTMMmolv=molMM(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理 想 气 体 压 强 公 式P=231vmn(n=VN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
14、运|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 9 页,共 42 页动的速率)3.9 P=VNnnkTTNRVNmVNNmRTVMMRTAAmol(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=KJNRA/1038.1233.12 气体动理论温度公式:平均动能kTt23(平均动能只与温度有关)完全确定一个物体在一个空间的位置所需的独立坐标数目,称为这个物体运动的自由度。双原子分子共有五个自由度,其中三个是平动自由度,两个适转动自由度,三原子或多原子分子,共有六个自由度)分子自由度数越大,其热运动平均动能越大。每个具有相同
15、的品均动能kT213.13 kTit2i 为自由度数,上面 3/2 为一个原子分子自由度3.14 1 摩尔理想气体的内能为:E0=RTikTNNAA2213.15 质量为 M,摩尔质量为Mmol的理想气体能能为E=RTiMMEMMEmolmol200气体分子热运动速率的三种统计平均值3.20最概然速率(就是与速率|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 10 页,共 42 页分布曲线的极大值所对应哦速率,物理意义:速率在p附近的单位速率间隔内的分子数百分比最大)mkTmkTp41.12(温度越高,p越大,分子质量m 越大p)3.21 因为
16、k=ANR和mNA=Mmol所以上式可表示为molmolApMRTMRTmNRTmkT41.12223.22平均速率molmolMRTMRTmkTv60.1883.23方均根速率molmolMRTMRTv73.132三种速率,方均根速率最大,平均速率次之,最概速率最小;在讨论速率分布时用最概然速率,计算分子运动通过的平均距离时用平均速率,计算分子的平均平动动能时用分均根第四章热力学基础热力学第一定律:热力学系统从平衡状态1 向状态 2 的变化中,外界对系统所做的功W和外界传给系统的热量Q 二者|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 11
17、页,共 42 页之和是恒定的,等于系统内能的改变 E2-E1 4.1 W+Q=E2-E14.2 Q=E2-E1+W 注意这里为 W 同一过程中系统对外界所做的功(Q0系统从外界吸收热量;Q0系统对外界做正功;W0系统对外界做负功)4.3 dQ=dE+dW(系统从外界吸收微小热量dQ,内能增加微小两dE,对外界做微量功 dW 4.4平 衡 过 程 功 的 计 算dW=PSdl=PdV4.5 W=21VVPdV4.6平衡过程中热量的计算|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 12 页,共 42 页,1摩尔物质温度改变1度所吸收或4.7等压过程
18、:)(12TTCMMQpmolp4.8等容过程:)(12TTCMMQvmolv|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 13 页,共 42 页定容摩尔热容量4.9内能增量E2-E1=)(212TTRiMMmol4.11等容过程4.12 4.13 Qv=E2-E1=|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 14 页,共 42 页对外界做功;等容过程内能变化4.14等压过程11TVPRMMTVmol或常量4.15 4.16 WEEQP12(等压膨胀过|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.
19、|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 15 页,共 42 页的热量中只有一部分用于增加系统的内能,其余部分对于外部功)4.17 RCCvp(1 摩尔理想气体 在 等 压过 程 温 度升高 1 度时比 在 等 容过 程 中 要多吸收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|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 16 页,共 42 页量 R 的物理意义:1摩 尔 理 想气 体 在 等压 过 程 中升温 1 度对外 界 所 做的功。)4.18 泊松比vpCC4.19 4
20、.20 RiCRiCpv2224.21 iiCCvp24.22等温变化2211VPVPRTMMPVmol或常量4.23 4.24 121211lnlnVVRTMMWVVVPWmol或4.25等温过程热容量计算:12lnVVRTMMWQmolT(全部转化为功)4.26 绝热过程三个参数都变化2211VPVPPV或常量绝热过程的能量转换关系4.27 12111)(11rVVVPW4.28)(12TTCMMWvmol根 据 已知量求绝热过程的功4.29 W循环=21QQQ2 为热机循环中放给外界的热量4.30热 机 循 环 效 率1QW循环(Q1一个循环从高温热库吸收的热量有多少转化为有用的功)|精
21、.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 17 页,共 42 页4.31 121211QQQQQ 1(不可能把所有的热量都转化为功)4.33 制冷系数2122QQQWQ循环(Q2为从低温热库中吸收的热量)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 相 互 作用的静电力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,作用力 的 方 向 沿着 两 个 点 电荷 的 连 线。221041rqqF基元电荷:e=1.602C1910;0真空 电 容 率=8.851210
22、;041=8.999105.2 rrqqF?412210库仑定律的适量形式5.3 场强0qFE|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 18 页,共 42 页5.4 rrQqFE3004r 为位矢5.5 电场强度叠加原理(矢量和)5.6 电偶极子(大小相等电荷相 反)场 强E3041rP电偶极距 P=ql 5.7 电荷连续分布的任意带电体rrdqdEE?4120均匀带点细直棒5.8 cos4cos20ldxdEdEx5.9 sin4sin20ldxdEdEy5.10jsosaiarE)(cos)sin(sin405.11 无限长直棒jrE0
23、25.12 dSdEE在电场中任一点 附 近 穿 过场 强 方 向 的单 位 面 积 的电场线数5.13 电通量cosEdSEdSdE5.14 dSEdE?5.15?sEEdSEd5.16?sEdSE封闭曲面高斯定理:在真空中的静电场内,通过任意封 闭 曲 面 的电 通 量 等 于该 封 闭 曲 面所 包 围 的 电|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 19 页,共 42 页荷 的 电 量 的代数和的015.17?SqdSE01若连续分布 在 带 电 体上=Qdq015.19)?4120RrrrQE(均匀带点球 就 像 电 荷都 集 中
24、 在 球心5.20 E=0(rR)均匀带 点 球 壳 内部 场 强 处 处为零5.21 02E无限大均匀带点平面(场强大小 与 到 带 点平 面 的 距 离无关,垂直向外(正电荷)5.22)11(400baabrrQqA电场力所作的功5.23?LdlE0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?babaabdlEUUU5.25 电势?无限远aadlEU注意电势零点5.26)(baababUUqUqA?电场力所做的功|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 20 页,共 42 页5.2
25、7 rrQU?40带点量为 Q 的点 电 荷 的 电场 中 的 电 势分布,很多电荷 时 代 数 叠加,注意为 r 5.28 niiiarqU104电势的叠加原理5.29 QardqU04电荷连续分 布 的 带 电体的电势5.30 rrPU?430电偶极子电势分布,r 为位矢,P=ql 5.31 21220)(4xRQU半径为R的 均 匀 带 电Q圆 环 轴 线上 各 点 的 电势分布5.36 W=qU一个电荷静电势能,电量与电势的乘积5.37 EE00或静电场中导 体 表 面 场强5.38 UqC孤立导体的电容5.39 U=RQ04孤立导体球5.40 RC04孤 立导 体的 电容5.41 2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2021 大学物理 公式 总结
限制150内