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1、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：kzj yi xr；222zyxr角位置：2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=3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（=），rVna2（=r2）4力：F=a（或F=dtpd）力矩：FrM（大小：M=rFcos 方向：右手螺旋法则）5动量：Vmp，角动量：VmrL（大小：L=rmvcos 方向：右手螺旋法则）6冲量：dtFI（=F）；功：rdFA（气体对外做功：A=PdV）7动能
2、：mV2/2 8势能：A保=Ep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 9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+R 10 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）kx2/2 F=rr
3、MmG2(万有引力)rMmG =Ep rrQq420(静电力)rQq04 14 熵：S=Kln（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：rrqE420）16 电势：aardEU（对点电荷rqU04）；电势能：Wa=qUa(A=W)17 电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度e=0E2/2 18 磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁针指向（SN）。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=iA（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
4、强度的叠加原理）。2牛顿定律：F=a（或F=dtpd）；牛顿第三定律：F=F；万有引力定律：rrMmGF2 3动量定理：pI动量守恒：0p条件 0外F 4角动量定理：dtLdM角动量守恒：0L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=E机械能守恒：E=0 条件 A外+A非保内=0 7理想气体状态方程：RTMPV或 P=nkT（n=N/V，=/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：E=Q+A 10 热力学第二定律：孤立系统：S0（熵增加原理）11 库仑定律：rrQqkF2（
5、k=1/40）12 高斯定理：0qSdE（静电场是有源场）无穷大平板：E=/20 13 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。能势能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理想气体内能麦克斯速率分布函数意义在附近单位速度间隔内的分子数电容器储能电场能量密度磁感应强度大小方向小磁针指向定律和定理矢14 毕奥沙伐尔定律：204rrlIdBd 直长载流导线：)cos(cos4210rIB 无限长载流导线：rIB20 载流圆圈：RIB20，圆弧：220RIB 2 I r P o R 1 I 能势能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理想气体内能麦克斯速率分布函数意义在附近单位速度间隔内的分子数电容器储能电场能量密度磁感应强度大小方向小磁针指向定律和定理矢