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）
7．动能：mV2/2
8．势能：A保= – ΔEp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：
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：
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：Wa=qUa(A= –ΔW)
17． 电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度ωe=ε0E2/2
18． 磁感应强度：大小，B=Fmax/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。
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）
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：
第二篇：大学物理第1学期公式集
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：r=xi+yj+zk；r=
x2+y2+z2角位置：θ
（?
2．速度：V=
?dt
平均速度：V=
??t
速率：V=
?
?
=Vτ）角速度：
ω=
?dt
角速度与速度的关系：V=ｒω
?
3．加速度：a=?或a=
?2dt2
平均加速度：=
其中
??V角加速度：β
=
dt
在自然坐标系中
???a=aττ+ann
aτ=
（=ｒβ），
an=
V
2
（=r2ω）
?dp???
4．力：F=ｍa（或F=
法则）
???
）力矩：M=r×F（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋
?????
5．动量：p=mV，角动量：L=r×mV（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）
?
6．冲量：I=
∫
?Fdt
（=FΔｔ）；功：A=
∫
??F?dr
（气体对外做功：A=∫
PdV）
7．动能：mV2/28．势能：A保=–ΔEp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：Q=MCRT其中：摩尔热容
?10．压强：P=F=
S
I
=?tS
mg(重力)
-kx（弹性力）F=
?G
→→mghkx2/2
=Ep
MmMm
?(万有引力)→?Gr2
rr
2
4πε0r
?(静电力)r
4πε
r
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
2
n11．分子平均平动能：=3kT；理想气体内能：E=M(t+r+2s)RT
2
?2
12．麦克斯韦速率分布函数：f(V)=dN（意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所
NdV
占比率）
13．平均速率：=
∫V
2
∫
=
∞
Vf(V)dV=
方均根速率：
；最可几速率：V
p
=
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：E=F/q0
??
?（对点电荷：E=
q4πε
r
2
r?）
16．电势：U
a
=
∫
∞
a
??
E?dr
（对点电荷U=
q4πε
r
）；电势能：Wa=qUa(A=–ΔW)
17．电容：C=Q/U；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度ωe=ε0E2/218．磁感应强度：大小，B=Fmax/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A可看成其独立的分量Ai的和。即：A=ΣAi（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
应强度的叠加原理）。
???
2．牛顿定律：F=ｍa（或F=
?Mm
?F=?Grr2
?dpdt
??
）；牛顿第三定律：F′=F；万有引力定律：
????
3．动量定理：I=?p→动量守恒：?p=0条件∑F外=0?
4．角动量定理：M=
5．动能原理：
???
→角动量守恒：?L=0条件∑M外=0
A=?Ek（比较势能定义式：A保=??Ep）
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=07．理想气体状态方程：PV=MRT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。
9．热力学第一定律：
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。ΔE=Q+A
10．热力学第二定律：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孤立系统：ΔS>0
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
（熵增加原理）
增大的方向进行。
11．库仑定律：
?Qq（k=1/4πε）0F=k2r?
r
12．高斯定理：??q（静电场是有源场）→无穷大平板：E=σ/2ε0E?dS=ε0
??13．环路定理：E?dl=0（静电场无旋，因此是保守场）
????Idl×r14．毕奥—沙伐尔定律：dB=0
4πr2
??I直长载流导线：B=0(cosθ1?cosθ2)4πr
无限长载流导线：B?=?0I
2πr
载流圆圈：B?=?0I，圆弧：2R仅供参考，B070227-29版权所有。
B?=?0Iθ2R2π