大學物理公式

A. 大學物理熱學公式

熱
學
公
式
1．理想氣體溫標定義：（定體）
2．攝氏溫度與熱力學溫度之間的關系：
華氏溫度與攝氏溫度之間的關系：
3．理想氣體狀態方程：
范德瓦耳斯氣體狀態方程：

其中摩爾氣體常量或
4．微觀量與宏觀量的關系：，，

5．標准狀況下氣體分子的數密度（洛施密特數）
6．分子力的倫納德-瓊斯勢：，其中為勢阱深度，
，特別適用於惰性氣體，該分子力大致對應於昂內斯氣體；
分子力的弱引力剛性球模型（蘇則朗模型）：，其中
為勢阱深度，該分子力對應於范德瓦耳斯氣體。
7．均勻重力場中等溫大氣分子的數密度（壓強）按高度分布：
，，

大氣標高：。

B. 大學物理公式有哪些

熱力學第一定律：ΔE=Q+A ；

熱力學第二定律：孤立系統：ΔS>0；

理想氣體狀態方程：P=nkT（n=N/V，專k=R/N0） ；

磁感應強度：B=Fmax/qv(T)；

薄膜干涉屬：2ne + λ/2 =kλ(亮紋)；

機械能：E=EK+EP；

角速度與速度的關系：V=rω ；

動能：mV2/2 ；

光電效應方程：hν= mv2+A 等。

C. 大學物理公式及概念整理

大學物理公式用的不多吧

D. 大學物理中的公式i=dq/dt

i＝dq/dt，這是一個量（電流
i
）等於另外兩個量（電量的微小變化量與所用的微小時間）的比值。轉換它們的方法就是普通的數學變換，如：i
＝dq
/
dt
，dq＝i
*dt
，dt＝(dq)
/
i
。

E. 大學物理公式

概念（定義和相關公式）
1． 位置矢量： ，其在直角坐標系中： ； 角位置：θ
2． 速度： 平均速度： 速率： （ ）角速度：
角速度與速度的關系：V=rω
3． 加速度： 或 平均加速度： 角加速度：
在自然坐標系中 其中 （=rβ）， （=r2 ω）
4． 力： =m （或 = ） 力矩： （大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法則）
5． 動量： ，角動量： （大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法則）
6． 沖量： （= Δt）；功： （氣體對外做功：A=∫PdV）
mg(重力) → mgh
-kx（彈性力） → kx2/2
F= (萬有引力) → =Ep
(靜電力) →
7． 動能：mV2/2
8． 勢能：A保= – ΔEp不同相互作用力勢能形式不同且零點選擇不同其形式不同，在默認勢能零點的情況下：
機械能：E=EK+EP
9． 熱量： 其中：摩爾熱容量C與過程有關，等容熱容量Cv與等壓熱容量Cp之間的關系為：Cp= Cv+R
10． 壓強：
11． 分子平均平動能： ；理想氣體內能：
12． 麥克斯韋速率分布函數： （意義：在V附近單位速度間隔內的分子數所佔比率）
13． 平均速率：
方均根速率： ；最可幾速率：
14． 熵：S=KlnΩ（Ω為熱力學幾率，即：一種宏觀態包含的微觀態數）
15． 電場強度： = /q0 （對點電荷： ）
16． 電勢： （對點電荷 ）；電勢能：Wa=qUa(A= –ΔW)
17． 電容：C=Q/U ；電容器儲能：W=CU2/2；電場能量密度ωe=ε0E2/2
18． 磁感應強度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁針指向（S→N）。
定律和定理
1． 矢量疊加原理：任意一矢量 可看成其獨立的分量 的和。即： =∑ （把式中 換成 、 、 、 、 、 就分別成了位置、速度、加速度、力、電場強度和磁感應強度的疊加原理）。
2． 牛頓定律： =m （或 = ）；牛頓第三定律： ′= ；萬有引力定律：
3． 動量定理： →動量守恆： 條件
4． 角動量定理： →角動量守恆： 條件
5． 動能原理： （比較勢能定義式： ）
6． 功能原理：A外+A非保內=ΔE→機械能守恆：ΔE=0條件A外+A非保內=0
7． 理想氣體狀態方程： 或P=nkT（n=N/V，k=R/N0）
8． 能量均分原理：在平衡態下，物質分子的每個自由度都具有相同的平均動能，其大小都為kT/2。
克勞修斯表述：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不產生其它影響。
開爾文表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變為有用的功而不產生其它影響。
實質：在孤立系統內部發生的過程，總是由熱力學概率小的宏觀狀態向熱力學概率大的狀態進行。亦即在孤立系統內部所發生的過程總是沿著無序性增大的方向進行。
9． 熱力學第一定律：ΔE=Q+A
10．熱力學第二定律： 孤立系統：ΔS>0
（熵增加原理）
11． 庫侖定律：
（k=1/4πε0）
12． 高斯定理： （靜電場是有源場）→無窮大平板：E=σ/2ε0
13． 環路定理： （靜電場無旋，因此是保守場）

θ2
I
r P o R
θ1
I
14． 畢奧—沙伐爾定律：
直長載流導線：
無限長載流導線：
載流圓圈： ，圓弧：

電磁學
1． 定義：
= /q0 單位：N/C =V/m
B=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：
電勢差： 電動勢： （ ）
③電通量： 磁通量： 磁通鏈：ΦB=NφB單位：韋伯（Wb）
Θ ⊕
-q +q
S
④電偶極矩： =q 磁矩： =I =IS
⑤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：

2． 實驗定律
① 庫侖定律： ②畢奧—沙伐爾定律： ③安培定律：d =I ×
④電磁感應定律：ε感= – 動生電動勢：
感生電動勢： （ i為感生電場）
*⑤歐姆定律：U=IR（ =ρ ）其中ρ為電導率
3． *定理（麥克斯韋方程組）
電場的高斯定理： （ 靜是有源場）
（ 感是無源場）
磁場的高斯定理： （ 穩是無源場）
（ 感是無源場）
電場的環路定理： （靜電場無旋）
（感生電場有旋；變化的磁場產生感生電場）
安培環路定理： （穩恆磁場有旋）
（變化的電場產生感生磁場）
4． 常用公式
①無限長載流導線： 螺線管：B=nμ0I
② 帶電粒子在勻強磁場中：半徑 周期
磁矩在勻強磁場中：受力F=0；受力矩
③電容器儲能：Wc= CU2 *電場能量密度：ωe= ε0E2 電磁場能量密度：ω= ε0E2+ B2
*電感儲能：WL= LI2 *磁場能量密度：ωB= B2 電磁場能流密度：S=ωV
④ *電磁波：C= =3.0×108m/s 在介質中V=C/n，頻率f=ν=
波動學
1． 定義和概念
簡諧波方程： x處t時刻相位
振幅
ξ=Acos(ωt+φ-2πx/λ) 簡諧振動方程：ξ=Acos(ωt+φ)
波形方程：ξ=Acos(2πx/λ+φ′)

相位Φ——決定振動狀態的量
振幅A——振動量最大值 決定於初態 x0=Acosφ
初相φ——x=0處t=0時相位 （x0,V0） V0= –Aωsinφ
頻率ν——每秒振動的次數
圓頻率ω=2πν 決定於波源如： 彈簧振子ω=
周期T——振動一次的時間 單擺ω=
波速V——波的相位傳播速度或能量傳播速度。決定於介質如： 繩V= 光速V=C/n
空氣V=
波的干涉：同振動方向、同頻率、相位差恆定的波的疊加。
光程：L=nx（即光走過的幾何路程與介質的折射率的乘積。
相位突變：波從波疏媒質進入波密媒質時有相位π的突變（摺合光程為λ/2）。
拍：頻率相近的兩個振動的合成振動。
駐波：兩列完全相同僅方向相反的波的合成波。
多普勒效應：因波源與觀察者相對運動產生的頻率改變的現象。
衍射：光偏離直線傳播的現象。
自然光：一般光源發出的光
偏振光（亦稱線偏振光或稱平面偏振光）：只有一個方向振動成份的光。
部分偏振光：各振動方向概率不等的光。可看成相互垂直兩振幅不同的光的合成。
2． 方法、定律和定理

ω φ
o x

① 旋轉矢量法：
A
A1 A2
o x
如圖，任意一個簡諧振動ξ=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置為φ以ω逆時針旋轉的矢量 在x方向的投影。
相干光合成振幅：
A=

其中：Δφ=φ1-φ2– （r2–r1）當Δφ=
當φ1-φ2=0時，光程差δ=（r2–r1）=

② 惠更斯原理：波面子波的包絡面為新波前。（用來判斷波的傳播方向）
I1 θ I2 馬呂斯定律
③ 菲涅爾原理：波面子波相干疊加確定其後任一點的振動。
④ *馬呂斯定律：I2=I1cos2θ
⑤ *布儒斯特定律：
iP

n1 Ip+γ=90°
n2
γ 布儒斯特定律
當入射光以Ip入射角入射時則反射光為垂直入射面振動的完全偏振光。Ip稱布儒斯特角，其滿足：
tg ip = n2/n1

3． 公式
振動能量：Ek=mV2/2=Ek(t) E= Ek +Ep=kA2/2
Ep=kx2/2= (t)
*波動能量： I= ∝A2

*駐波：
← λ →

L
波節間距d=λ/2
基波波長λ0=2L
基頻：ν0=V/λ0=V/2L；
諧頻：ν=nν0
*多普勒效應：
機械波 （VR——觀察者速度；Vs——波源速度）
對光波 其中Vr指光源與觀察者相對速度。
y
Δy
d θ

楊氏雙縫： dsinθ=kλ（明紋）
θ≈sinθ≈y/D
條紋間距Δy=D/λd

y

a θ
f

單縫衍射（夫琅禾費衍射）：
asinθ=kλ（暗紋）
θ≈sinθ≈y/f

瑞利判據：
θmin=1/R =1.22λ/D（最小分辨角）
y
d
θ
f
光柵：
dsinθ=kλ（明紋即主極大滿足條件）
tgθ=y/f
d=1/n=L/N（光柵常數）
薄膜干涉：（垂直入射）
1 2
n1
t n2
n3
δ反=2n2t+δ0 δ0= 0 中
λ/2 極
增反：δ反=(2k+1)λ/2
增透：δ反=kλ

現代物理
（一）量子力學
1． 普朗克提出能量量子化：ε=hν（最小一份能量值）
2． 愛因斯坦提出光子假說：光束是光子流。
光電效應方程：hν= mv2+A 其中： 逸出功A=hν0（ν0紅限頻率）
最大初動能 mv2=eUa（Ua遏止電壓）
3． 德布羅意提出物質波理論：實物粒子也具有波動性。
則實物粒子具有波粒二象性：ε=hν=mc2 對比光的二象性： ε=hν=mc2
p=h/λ=mv p=h/λ=mc
註：對實物粒子： >0且ν≠c/λ亦ν≠V/λ；而對光子：m0=0且ν=C/λ
4．海森伯不確定關系： ΔxΔpx≥h/4π ΔtΔE≥h/4π
波函數意義： =粒子在t時刻r處幾率密度。
歸一化條件： Ψ的標准條件：連續、有限、單值。
（二）狹義相對論：
1．兩個基本假設：①光速不變原理：真空中在所有慣性系中光速相同，與光源運動無關。
②狹義相對性原理：一切物理定律在所有慣性系中都成立。
2．洛侖茲變換：
∑』系→∑系 ∑系→∑』系
x=γ(x』+vt』) x』=γ(x - vt)
y=y』 y』=y
z=z』 z』=z
t=γ(t』+vx』/c2) t』=γ(t-vx/c2)
其中： 因V總小於C則γ≥0所以稱其為膨脹因子；稱β= 為收縮因子。
3．狹義相對論的時空觀：
①同時的相對性：由Δt=γ(Δt』+vΔx』/c2)，Δt』=0時，一般Δt≠0。稱x』/c2為同時性因子。
②運動的長度縮短：Δx=Δx』/γ≤Δx′
③運動的鍾變慢：Δt=γΔt』≥Δt′
4．幾個重要的動力學關系：
① 質速關系m=γm0
② 質能關系E=mc2 粒子的靜止能量為：E0=m0c2
粒子的動能為：EK=mc2 – m0c2=
當V<<c時，EK≈mV2/2
*③ 動量與能量關系：E2–p2c2=E02
*5．速度變換關系：
∑』系→∑系：
∑系→∑』系：

F. 高中大學物理公式

請參考以下資料：
一、勻變速直線運動1、平均速度V平＝s/t（定義式）2、有用推論Vt2-Vo2＝2as3、中間時刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/24、末速度Vt＝Vo+at5、中間位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/26、位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t7、加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a>0；反向則a<0｝8、實驗用推論Δs＝aT2 ｛Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差｝9、主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米（m）;路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。二、自由落體運動1、初速度Vo＝02、末速度Vt＝gt3、下落高度h＝gt2/2（從Vo位置向下計算） 4.推論Vt2＝2gh注:①自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，遵循勻變速直線運動規律；②a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下）。