大學物理下冊公式總結

時間：2024-09-14 02:57:11

大學物理下冊公式總結

大學物理下冊公式總結

大學物理下冊公式總結

　　篇一：大學物理下冊公式方法總結

　　大學物理下歸納總結

　　電學

　　基本要求：

　　1．會求解描述靜電場的兩個重要物理量：電場強度E和電勢V。

　　2．掌握描述靜電場的重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內容及物理意義）。

　　 3．掌握導體的靜電平衡及應用；介質的極化機理及介質中的高斯定理。主要公式：

　　一、電場強度

　　計算場強的方法（3種）

　　1、點電荷場的場強及疊加原理

　　點電荷系場強：E?

　　?Qir4??0ri

　　連續(xù)帶電體場強：E?

　　?rdQ4??0r

　　（五步走積分法）(建立坐標系、取電荷元、寫dE、分解、積分) 2、靜電場高斯定理：

　　物理意義：表明靜電場中，通過任意閉合曲面的電通量（電場強度沿任意閉合曲面的面積分），等于該曲面內包圍的電荷代數(shù)和除以?0。

　　對稱性帶電體場強：

　　3、利用電場和電勢關系：

　　??U?x

　　?Ex

　　二、電勢電勢及定義：

　　1．電場力做功：A?q0?U?q0?

　　l2l1

　　??E?dl

　　2. 靜電場安培環(huán)路定理：靜電場的保守性質

　　物理意義：表明靜電場中，電場強度沿任意閉合路徑的線積分為0。 ??

　　3．電勢：Ua??E?dl

　　ap0

　　(Up0?0)；電勢差：?U

　　??E?dl

　　電勢的計算：

　　1．點電荷場的電勢及疊加原理

　　點電荷系電勢：U?

　　Qi4??0ri

　　（四步走積分法）(建立坐標系、取電荷元、寫dV、積分)

　　2．已知場強分布求電勢：定義法

　　V??E?dl?

　　v0p

　　E?dr

　　三、靜電場中的導體及電介質

　　1. 弄清靜電平衡條件及靜電平衡下導體的性質

　　2. 了解電介質極化機理，及描述極化的物理量—電極化強度P

　　???

　　的D,E,P及界面處的束縛電荷面密度?。

　　3. 會按電容的定義式計算電容。

　　會用介質中的高斯定理，求對稱或分區(qū)均勻問題中

　　磁學恒定磁場（非保守力場）

　　基本要求：

　　1．熟悉畢奧-薩伐爾定律的應用，會用右手螺旋法則求磁感應強度方向；

　　2．掌握描述磁場的兩個重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內容及物理意義）；并會用環(huán)路定理計算規(guī)則電流的磁感應強度；

　　3．會求解載流導線在磁場中所受安培力；

　　4．理解介質的磁化機理，會用介質中的環(huán)路定律計算H及B.

　　主要公式：

　　1．畢奧-薩伐爾定律表達式

　　1）有限長載流直導線，垂直距離r

　　（其中1和2分別是起點及終點的電向之間的夾角）

　　無限長載流直導線，垂直距離r

　　半無限長載流直導線，過端點垂線上且垂直距離r

　　2）圓形載流線圈，半徑為R，在圓心O

　　半圓形載流線圈，半徑為R，在圓心O

　　3）螺線管及螺繞環(huán)內部磁場自己看書，把公式記住

　　2．磁場高斯定理：

　　無源場）(因為磁場線是閉合曲線,從閉合曲面一側穿入,必從另一側穿出.)

　　物理意義：表明穩(wěn)恒磁場中，通過任意閉合曲面的磁通量（磁場強度沿任意閉合曲面的面積分）等于0。

　　3．磁場安培環(huán)路定理

　　有旋場）

　　物理意義：表明穩(wěn)恒磁場中，磁感應強度B沿任意閉合路徑的線積分，等于該路徑內包圍的電流代數(shù)和的?0倍0稱真空磁導率

　　4. 洛倫茲力及安培力

　　???

　　1）洛倫茲力： F?qv?B（磁場對運動電荷的作用力）

　　2）安培力：F?

　　????

　　?Idl?B（方向沿Idl?B方向，或用左手定則判定）

　　積分法五步走:1.建坐標系;2.取電流元Idl;3.寫dF?IdlBsin?;4.分解;5.積分.

　　3）載流閉合線圈所受磁力矩：

　　???

　　M＝m?B（要理解磁矩的定義及意義）

　　5.介質中的磁場

　　2）有磁介質的安培環(huán)路定理

　　電磁感應

　　基本要求：

　　1．理解法拉第電磁感應定律和楞次定律的內容及物理意義；

　　2．會求解感應電動勢及動生電動勢的大小和方向；了解自感及互感； 3．掌握麥克斯韋方程組及意義，了解電磁波。

　　主要公式：

　　1．法拉第電磁感應定律：???

　　d?dt

　　，會用楞次定律判斷感應電動勢方向。

　　???

　　2．動生電動勢????v?B??dl?

　　?(vBsin?)dlcos??

　　?是v與B的夾角;

　　?是v?B的方向與L方向的夾角.?

　　注：感應電動勢的方向沿v?B的方向，從低電勢指向高電勢。

　　3．感生電動勢及感生電場：??4．麥克斯韋方程組及電磁波： ??E? dS?s

　　E感?dl??

　　??B?t

　　??dS;

　　?dV

　　B? dS?0

　　????B

　　E?dl????dS 變化的磁場產生電場

　　?tS

　　H?dl?

　　J0?dS?

　　??D?t

　　?dS 變化的電場產生磁場

　　波動光學

　　基本要求：

　　掌握楊氏雙縫干涉、單縫衍射、劈尖干涉、光柵衍射公式；理解光程差的含義與半波損失發(fā)生條件及增透膜、增反膜原理；主要公式：

　　1．光程差與半波損失

　　光程差：幾何光程乘以折射率之差：??n1r1?n2r2

　　半波損失：當入射光從折射率較小的光疏介質投射到折射率較大的光疏密介質表面時，反射光比入射光有

　　?的相位突變，即光程發(fā)生

　　（若兩束相干光中一束發(fā)生半波損失，而另一束沒有，則附加的躍變。

　　的光程差；若

　　兩有或兩無，則無附加光程差。）

　　2．楊氏雙縫干涉：（D-縫屏距；d-雙縫間距；k-級數(shù)）

　　條紋特征：明暗相間均勻等間距直條紋，中央為零級明紋。條紋間距?x與縫屏距D成正比，與入射光波長?成正比，

　　與雙縫間距d成反比。

　　3．會分析薄膜干涉

　　例如增透膜增反膜，劈尖牛頓環(huán)等

　　4．單縫衍射：（f-透鏡焦距；a-單縫寬度；k-級數(shù)）

　　條紋特征：明暗相間直條紋，中央為零級明紋，寬度是其它條紋寬度的兩倍。條紋間距?l與透鏡焦距f成正比，與入射光波?成正比，與單縫寬度a成反比。

　　）

　　，?2?760nm紅光) 6．光的偏振：（I為入射光強度，?為兩偏振化方向夾角） ?

　　篇二：大學物理下冊公式總結

　　電磁學

　　1．定義：

　　??EB①和：

　　B=Fmax/qv；方向，小磁針指向（S→N）；單位：特斯拉（T）=104高斯（G）

　　E=F/q0 單位：N/C =V/ｍ

　　????

　　F=q(E+V×B)洛侖茲公式

　　②電勢：U?

　　??E?dr

　　????F????

　　電勢差：U??E?dl 電動勢：???K?dl（K?非靜電）

　　??q

　　③電通量：?e?

　　磁通量：E?dS?B

　　磁通鏈：B=NφB單位：韋伯（Wb） B?dS??

　　??④電偶極矩：p=ql

　　-q l ??

　　? 磁矩：m=IS=ISn

　　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 =

　　dq； *位移電流：ID =ε

　　d? 單位：安培（A）

　　⑦*能流密度： S?

　　2．實驗定律

　　?①庫侖定律：F?

　　E?B

　　??③安培定律：?0Idl?rQq?②畢奧—沙伐爾定律：?dF=IdldB?r220

　　4?r4??0r

　　×B

　　④電磁感應定律：ε

　　感

　　= –

　　d?B

　　動生電動勢：??dt

　　???

　　(V?B)?dl

　　感生電動勢：??

　　???

　　Ei?dl（Ei為感生電場）

　　*⑤歐姆定律：U=IR（E=j）其中為電導率

　　3．*定理（麥克斯韋方程組）電場的高斯定理：

　　??q E?dS???q（E靜是有源場）

　　E?dS?靜

　　?0?0

　　磁場的高斯定理：B?dS?0 ???

　　E （感是無源場） E感?dS?0

　　???

　　B?dS?0（B穩(wěn)

　　是無源場）

　　???

　　B?dS?0（B感是無源場）

　　?d?B電場的環(huán)路定理：E?dl??dt

　　E?dl?0 （靜電場無旋）靜

　　生電場）

　　??d?B

　　（感生電場有旋；變化的磁場產生感E?dl??感dt

　　B?dl??0I （穩(wěn)恒磁場有旋）穩(wěn)

　　安培環(huán)路定理：B?dl??0I??0Id 場）

　　4．常用公式

　　??d?e （變化的電場產生感生磁B?dl???00感

　　①無限長載流導線：B??0I 螺線管：B=ｎμ0I

　　2?r②帶電粒子在勻強磁場中：半徑R?mV周期T?2?m

　　???

　　磁矩在勻強磁場中：受力F=0；受力矩M?m?B

　　③電容器儲能：Wc=CU2 *電場能量密度：ωe=ε02 電磁場能量密度：ω=ε222

　　0E2

　　*電感儲能：WL=1LI2 *磁場能量密度：ωB=1B 電磁場能流密度：S=ωV 0

　　④ *電磁波：C=

　　=3.0×108m/s 在介質中V=C/ｎ，頻率ｆ=ν=

　　0000

　　波動學

　　1．定義和概念

　　簡諧波方程： x處t時刻相位振幅

　　簡諧振動方程：=Acos(ωt+φ) 波形方程：=Acos(2πx/λ+φ′)

　　相位——決定振動狀態(tài)的量

　　振幅A——振動量最大值決定于初態(tài) 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(shù)

　　圓頻率ω=2πν 彈簧振子ω=k/m 周期T——振動一次的時間單擺ω=g/l

　　波速V——波的相位傳播速度或能量傳播速度。決定于介質如： V=/ 光速V=C/n 空氣V=B/

　　波的干涉：同振動方向、同頻率、相位差恒定的波的疊加。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（折合光程為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(xiàn)象。衍射：光偏離直線傳播的現(xiàn)象。自然光：一般光源發(fā)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 ①旋轉矢量法：如圖，任意一個簡諧振動=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置為?

　　φ以ω逆時針旋轉的矢量A在ｘ方向的投影。相干光合成振幅： A=A12?A22?2A1A2cos??

　　其中：Δφ=φ1-φ2–（r2–r1）當Δ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） ③菲涅爾原理：波面子波相干疊加確定其后任一

　　點的振動。

　　④*馬呂斯定律：I2=I1cos2θ ⑤*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 E= Ek +Ep=kA2/2 Ep=kx2/2= (t)

　　*波動能量：?

　　∝A2 ??2A2 I=?2??AV

　　*駐波：

　　波節(jié)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：

　　V?Vs

　　機械波?'?V?VR?（VR——觀察者速度；Vs——波源速度）對光波?'?

　　C?Vr其中Vr指光源與觀察者相對速度。

　　C?Vr

　　dsinθ=ｋλ（明紋） θ≈sinθ≈ｙ/Ｄ條紋間距Δy=D/

　　λd

　　單縫衍射（夫瑯禾費衍射）：

　　ａsinθ=ｋλ（暗紋）

　　θ≈sinθ≈ｙ/ｆ

　　瑞利判據(jù)：

　　θmin=1/R =1.22λ/D（最小分辨角）光柵： dsinθ=ｋλ（明紋即主極大滿足條件） tgθ=ｙ/ｆｄ=1/ｎ=L/N（光柵常數(shù)）薄膜干涉：（垂直入射）

　　δ反=2ｎ2ｔ+δ0 δ0= 0 中

　　λ/2 極

　　增反：δ反=(2k+1)λ/2

　　增透：δ反=kλ

　　篇三：大學物理下公式方法總結

　　大學物理下歸納總結

　　電學基本要求：

　　1．會求解描述靜電場的兩個重要物理量：電場強度E和電勢V。 2．掌握描述靜電場的重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內容及物理意義）。

　　3．掌握導體的靜電平衡及應用；介質的極化機理及介質中的高斯定理。主要公式：

　　一、電場強度 1

　　計算場強的方法（3種）

　　 1、點電荷場的場強及疊加原理

　　??Qir

　　點電荷系場強：E??3

　　i4??0ri?

　　連續(xù)帶電體場強：E??

　　?rdQ

　　Q4??r30

　　（五步走積分法）(建立坐標系、取電荷元、寫dE、分解、積分)

　　2、靜電場高斯定理：

　　物理意義：表明靜電場中，通過任意閉合曲面的電通量（電場強度沿任意閉合曲面的面積分），等于該曲面內包圍的電荷代數(shù)和除以?。

　　對稱性帶電體場強：

　　3、利用電場和電勢關系：

　　?Ex ?x

　　二、電勢電勢及定義：

　　1．電場力做功：A?q?U?q?

　　l2l1

　　??E?dl

　　2. 靜電場安培環(huán)路定理：靜電場的保守性質

　　物理意義：表明靜電場中，電場強度沿任意閉合路徑的線積分為0。

　　???B?

　　3．電勢：Ua??E?dl(Up0?0)；電勢差：?UAB??E?dl

　　電勢的計算：

　　1．點電荷場的電勢及疊加原理

　　Qi4??0ri

　　點電荷系電勢：U??

　　（四步走積分法）(建立坐標系、取電荷元、寫dV、積分) 2．已知場強分布求電勢：定義法

　　??v0

　　V??E?dl??E?dr

　　三、靜電場中的導體及電介質

　　1. 弄清靜電平衡條件及靜電平衡下導體的性質

　　2. 了解電介質極化機理，及描述極化的物理量—電極化強度P, 會

　　???

　　用介質中的高斯定理，求對稱或分區(qū)均勻問題中的D,E,P及界面

　　處的束縛電荷面密度?。

　　 3. 會按電容的定義式計算電容。

　　磁學恒定磁場（非保守力場）基本要求：

　　1．熟悉畢奧-薩伐爾定律的應用，會用右手螺旋法則求磁感應強度方向；

　　2．掌握描述磁場的兩個重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內容及物理意義）；并會用環(huán)路定理計算規(guī)則電流的磁感應強度；

　　 3．會求解載流導線在磁場中所受安培力；

　　4．理解介質的磁化機理，會用介質中的環(huán)路定律計算H及B.

　　主要公式：

　　1．畢奧-薩伐爾定律表達式

　　1）有限長載流直導線，垂直距離r

　　（其中?和?分別是起點及終點的電流方向與到場點連線方向之間的夾角。）

　　無限長載流直導線，垂直距離r

　　半無限長載流直導線，過端點垂線上且垂直距離r

　　處磁感應強度：

　　2）圓形載流線圈，半徑為R，在圓心O

　　半圓形載流線圈，半徑為R，在圓心O

　　3）螺線管及螺繞環(huán)內部磁場自己看書，把公式記住 2．磁場高斯定理：

　　無源場）(因為磁場線是閉合曲線,從閉合曲面

　　一側穿入,必從另一側穿出.)

　　物理意義：表明穩(wěn)恒磁場中，通過任意閉合曲面的磁通量（磁場強度沿任意閉合曲面的面積分）等于0。

　　3．磁場安培環(huán)路定理

　　有旋場）

　　物理意義：表明穩(wěn)恒磁場中，磁感應強度B沿任意閉合路徑的線積分，

　　等于該路徑內包圍的電流代數(shù)和的?倍稱真空磁導率

　　4. 洛倫茲力及安培力

　　1）洛倫茲力： F?qv?B（磁場對運動電荷的作用力）

　　2）安培力：F??Idl?B（方向沿Idl?B方向，或用左手定則判定）

　　積分法五步走:1.建坐標系;2.取電流元Idl;3.寫dF?IdlBsin?;4.分解;5.

　　積分.

　　3）載流閉合線圈所受磁力矩：

　　???

　　M＝m?B（要理解磁矩的定義及意義）

　　5.介質中的磁場

　　1）介質的磁化機理及三種磁介質

　　2）有磁介質的安培環(huán)路定理

　　電磁感應基本要求：

　　1．理解法拉第電磁感應定律和楞次定律的內容及物理意義；

　　 2．會求解感應電動勢及動生電動勢的大小和方向；了解自感及互

　　感；

　　3．掌握麥克斯韋方程組及意義，了解電磁波。主要公式：

　　1．法拉第電磁感應定律：???d?，會用楞次定律判斷感應電動勢方

　　向。

　　?B??dl??(vBsin?)dlcos?? 2．動生電動勢????v

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