【原】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：，其在直角坐标系中：；角位置：θ

2．速度：平均速度： 速率：（）角速度：

角速度与速度的关系：V=ｒω

3．加速度：或  平均加速度：  角加速度：

   在自然坐标系中其中（=ｒβ），（=r² ω）

4．力：=ｍ （或=）  力矩：（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）

5．动量：，角动量：（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）

6．冲量：（=Δｔ）；功：（气体对外做功：A=∫PdV）

mg(重力)           →    mgh      -kx（弹性力）      →    kx2/2 F=   (万有引力) →   =Ep     (静电力)    →

7．动能：mV²/2

8．势能：A_保= – ΔE_p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=E_K+E_P

9．热量：其中：摩尔热容量C与过程有关，等容热容量C_v与等压热容量C_p之间的关系为：C_p= C_v+R

10．              压强：

11．              分子平均平动能：；理想气体内能：

12．              麦克斯韦速率分布函数：（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：

        方均根速率：；最可几速率： 

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：=/q₀         （对点电荷：）

16．              电势：（对点电荷）；电势能：W_a=qU_a(A= –ΔW)

17．              电容：C=Q/U        ；电容器储能：W=CU²/2；电场能量密度ω_e=ε₀E²/2

18．              磁感应强度：大小，B=F_max/qv(T)；方向，小磁针指向（S→N）。

定律和定理

1．矢量叠加原理：任意一矢量可看成其独立的分量的和。即：=Σ（把式中换成、、、、、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：=ｍ （或=）；牛顿第三定律：′=；万有引力定律：

3．动量定理：→动量守恒：条件

4．角动量定理：→角动量守恒：条件

5．动能原理：（比较势能定义式：）

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=0

7．理想气体状态方程：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。

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。

9．热力学第一定律：ΔE=Q+A

10．热力学第二定律：  孤立系统：ΔS>0

（熵增加原理）

11．              库仑定律：

    （k=1/4πε₀）

12．              高斯定理：（静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε₀

13．              环路定理：     （静电场无旋，因此是保守场）

θ2    I       r     P           o   R      θ1                   I

14．              毕奥—沙伐尔定律：

        直长载流导线：

        无限长载流导线：

        载流圆圈：，圆弧：