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大學(xué)物理第一學(xué)期公式集概念(定義和相關(guān)公式)位置矢量:,其在直角坐標(biāo)系中:;角位置:θ速度:平均速度:速率:()角速度:角速度與速度的關(guān)系:V=rω加速度:或平均加速度:角加速度:在自然坐標(biāo)系中其中(=rβ),(=r2ω)力:=m(或=)力矩:(大?。篗=rFcosθ方向:右手螺旋法則)動(dòng)量:,角動(dòng)量:(大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法則)沖量:(=Δt);功:(氣體對(duì)外做功:A=∫PdV)mg(重力)→mgh-kx(彈性力)→kx2/2F=(萬(wàn)有引力)→=Ep(靜電力)→動(dòng)能:mV2/2勢(shì)能:A保=–ΔEp不同相互作用力勢(shì)能形式不同且零點(diǎn)選擇不同其形式不同,在默認(rèn)勢(shì)能零點(diǎn)的情況下:機(jī)械能:E=EK+EP麥克斯韋速率分布函數(shù):(意義:在V附近單位速度間隔內(nèi)的分子數(shù)所占比率)平均速率:方均根速率:;最可幾速率:電場(chǎng)強(qiáng)度:=/q0(對(duì)點(diǎn)電荷:)電勢(shì):(對(duì)點(diǎn)電荷);電勢(shì)能:Wa=qUa(A=–ΔW)電容:C=Q/U;電容器儲(chǔ)能:W=CU2/2;電場(chǎng)能量密度ωe=ε0E2/2磁感應(yīng)強(qiáng)度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁針指向(S→N)。定律和定理矢量疊加原理:任意一矢量可看成其獨(dú)立的分量的和。即:=Σ(把式中換成、、、、、就分別成了位置、速度、加速度、力、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理)。牛頓定律:=m(或=);牛頓第三定律:′=;萬(wàn)有引力定律:動(dòng)量定理:→動(dòng)量守恒:條件角動(dòng)量定理:→角動(dòng)量守恒:條件動(dòng)能原理:(比較勢(shì)能定義式:)功能原理:A外+A非保內(nèi)=ΔE→機(jī)械能守恒:ΔE=0條件A外+A非保內(nèi)=0)庫(kù)侖定律:(k=1/4πε0)高斯定理:(靜電場(chǎng)是有源場(chǎng))→無(wú)窮大平板:E=σ/2ε0環(huán)路定理:(靜電場(chǎng)無(wú)旋,因此是保守場(chǎng))θ2IrPoRθ1I畢奧—沙伐爾定律:直長(zhǎng)載流導(dǎo)線(xiàn):無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線(xiàn):載流圓圈:,圓?。捍髮W(xué)物理第二學(xué)期公式集電磁學(xué)定義:=/q0單位:N/C=V/mB=Fmax/qv;方向,小磁針指向(S→N);單位:特斯拉(T)=104高斯(G)①和:=q(+×)洛侖茲公式②電勢(shì):電勢(shì)差:電動(dòng)勢(shì):()③電通量:磁通量:磁通鏈:ΦB=NφB單位:韋伯(Wb)Θ⊕-q+qS④電偶極矩:=q磁矩:=I=IS⑤電容:C=q/U單位:法拉(F)*自感:L=Ψ/I單位:亨利(H)*互感:M=Ψ21/I1=Ψ12/I2單位:亨利(H)⑥電流:I=;*位移電流:ID=ε0單位:安培(A)⑦*能流密度:實(shí)驗(yàn)定律庫(kù)侖定律:②畢奧—沙伐爾定律:③安培定律:d=I×④電磁感應(yīng)定律:ε感=–動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):感生電動(dòng)勢(shì):(i為感生電場(chǎng))*⑤歐姆定律:U=IR(=ρ)其中ρ為電導(dǎo)率*定理(麥克斯韋方程組)電場(chǎng)的高斯定理:(靜是有源場(chǎng))(感是無(wú)源場(chǎng))磁場(chǎng)的高斯定理:(穩(wěn)是無(wú)源場(chǎng))(感是無(wú)源場(chǎng))電場(chǎng)的環(huán)路定理:(靜電場(chǎng)無(wú)旋)(感生電場(chǎng)有旋;變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng))安培環(huán)路定理:(穩(wěn)恒磁場(chǎng)有旋)(變化的電場(chǎng)產(chǎn)生感生磁場(chǎng))常用公式①無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線(xiàn):螺線(xiàn)管:B=nμ0I帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中:半徑周期磁矩在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中:受力F=0;受力矩③電容器儲(chǔ)能:Wc=CU2*電場(chǎng)能量密度:ωe=ε0E2電磁場(chǎng)能量密度:ω=ε0E2+B2*電感儲(chǔ)能:WL=LI2*磁場(chǎng)能量密度:ωB=B2電磁場(chǎng)能流密度:S=ωV*電磁波:C==3.0×108m/s在介質(zhì)中V=C/n,頻率f=ν=(二)狹義相對(duì)論:1.兩個(gè)基本假設(shè):①光速不變?cè)恚赫婵罩性谒袘T性系中光速相同,與光源運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。②狹義相對(duì)性原理:一切物理定律在所有慣性系中都成立。2.洛侖茲變換:Σ’系→Σ系Σ系→Σ’系x=γ(x’+vt’)x’=γ(x-vt)y=y’y’=yz=z’z’=zt=γ(t’+vx’/c2)t’=γ(t-vx/c2)其中:因V總小于C則γ≥0所以稱(chēng)其為膨脹因子;稱(chēng)β=為收縮因子。3.狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(guān):①同時(shí)的相對(duì)性:由Δt=γ(Δt’+vΔx’/c2),Δt’=0時(shí),一般Δt≠0。稱(chēng)x’/c2為同時(shí)性因子。②運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度縮短:Δx=Δx’/γ≤Δx′③運(yùn)動(dòng)的鐘變慢:Δt=γΔt’≥Δt′4.幾個(gè)重要的動(dòng)力學(xué)關(guān)系:①質(zhì)速關(guān)系m=γm0②質(zhì)能關(guān)系E=mc2粒子的靜止能量為:E0=m0c2粒子的動(dòng)能為:EK=mc2–m0c2=
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