大學(xué)物理下冊公式總結(jié)
大學(xué)物理下冊公式總結(jié)
篇一:大學(xué)物理下冊公式方法總結(jié)
大學(xué)物理下歸納總結(jié)
電學(xué)
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(nèi)容及物理意義)。
3.掌握導(dǎo)體的靜電平衡及應(yīng)用;介質(zhì)的極化機理及介質(zhì)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
?
點電荷系場強:E?
?
i
?Qir4??0ri
3
?
連續(xù)帶電體場強:E?
?
?rdQ4??0r
3
?
Q
。ㄎ宀阶叻e分法)(建立坐標(biāo)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(nèi)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(guān)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(zhì)
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
AB
?
?
B
A
??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?
?
i
Qi4??0ri
。ㄋ牟阶叻e分法)(建立坐標(biāo)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?
l
v0p
?
E?dr
三、靜電場中的導(dǎo)體及電介質(zhì)
1. 弄清靜電平衡條件及靜電平衡下導(dǎo)體的性質(zhì)
?
2. 了解電介質(zhì)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(zhì)中的高斯定理,求對稱或分區(qū)均勻問題中
磁學(xué) 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(yīng)用,會用右手螺旋法則求磁感應(yīng)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(nèi)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(yīng)強度;
3.會求解載流導(dǎo)線在磁場中所受安培力;
4.理解介質(zhì)的磁化機理,會用介質(zhì)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(dá)式
1)有限長載流直導(dǎo)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(dǎo)線,垂直距離r
半無限長載流直導(dǎo)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(nèi)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(cè)穿入,必從另一側(cè)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(yīng)強度B沿任意閉合路徑的線積分,等于該路徑內(nèi)包圍的電流代數(shù)和的?0倍0稱真空磁導(dǎo)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)
l
?
積分法五步走:1.建坐標(biāo)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(zhì)中的磁場
1
2)有磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理
電磁感應(yīng)
基本要求:
1. 理解法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的內(nèi)容及物理意義;
2. 會求解感應(yīng)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(yīng)定律:???
d?dt
,會用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢方向。
???
2.動生電動勢????v?B??dl?
l
?(vBsin?)dlcos??
l
?是v與B的夾角;
??
?是v?B的方向與L方向的夾角.?
??
注:感應(yīng)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
L
??
E感?dl??
??
s
??B?t
??dS;
?q
?0
i
?
1
?0
?
V
?dV
??
B? dS?0
s
L
?
????B
E?dl????dS 變化的磁場產(chǎn)生電場
?tS
??
H?dl?
L
?
S
??
J0?dS?
?
S
??D?t
?
?dS 變化的電場產(chǎn)生磁場
波動光學(xué)
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(dāng)入射光從折射率較小的光疏介質(zhì)投射到折射率較大的光疏密介質(zhì)表面時,反射光比入射光有
?的相位突變,即光程發(fā)生
?
2
。ㄈ魞墒喔晒庵幸皇l(fā)生半波損失,而另一束沒有,則附加的躍變。
?
2
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(xué)物理下冊公式總結(jié)
電磁學(xué)
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
、陔妱荩篣?
?
?
r
??E?dr
????F????
電勢差:U??E?dl 電動勢:???K?dl(K?非靜電)
??q
、垭娡浚?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
、蓦娙荩篊=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)
?
、*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
、茈姶鸥袘(yīng)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(dǎo)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
。ǜ猩妶鲇行;變化的磁場產(chǎn)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(chǎn)生感生磁B?dl???00感
dt
①無限長載流導(dǎo)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
qB
qB
???
磁矩在勻強磁場中:受力F=0;受力矩M?m?B
、垭娙萜鲀δ埽篧c=CU2 *電場能量密度:ωe=ε02 電磁場能量密度:ω=ε222
0E2
2
+1
B
2
*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=
1
=3.0×108m/s 在介質(zhì)中V=C/n,頻率f=ν=
2?
1
0000
波動學(xué)
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(zhì)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(zhì)的折射率的乘積。
相位突變:波從波疏媒質(zhì)進(jìn)入波密媒質(zhì)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(yīng):因波源與觀察者相對運動產(chǎn)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?煽闯上嗷ゴ怪眱烧穹煌墓獾暮铣伞 2.方法、定律和定理 ①旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(dāng)Δ當(dāng)φ1-φ2=0時,光程差δ=(r2–r1)
、诨莞乖恚翰孀硬ǖ陌j(luò)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。
、*馬呂斯定律:I2=I1cos2θ ⑤*布儒斯特定律:
當(dāng)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:?
2
22
∝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(yīng):
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/f d=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(xué)物理下公式方法總結(jié)
大學(xué)物理下歸納總結(jié)
電學(xué) 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(nèi)容及物理意義)。
3.掌握導(dǎo)體的靜電平衡及應(yīng)用;介質(zhì)的極化機理及介質(zhì)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??
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Q4??r30
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。ㄎ宀阶叻e分法)(建立坐標(biāo)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(nèi)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(guān)系:
?
?U
?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(zhì)
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
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電勢的計算:
1.點電荷場的電勢及疊加原理
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點電荷系電勢:U??
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(四步走積分法)(建立坐標(biāo)系、取電荷元、寫dV、積分) 2.已知場強分布求電勢:定義法
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三、靜電場中的導(dǎo)體及電介質(zhì)
1. 弄清靜電平衡條件及靜電平衡下導(dǎo)體的性質(zhì)
?
2. 了解電介質(zhì)極化機理,及描述極化的物理量—電極化強度P, 會
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用介質(zhì)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(xué) 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(yīng)用,會用右手螺旋法則求磁感應(yīng)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(nèi)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(yīng)強度;
3.會求解載流導(dǎo)線在磁場中所受安培力;
4.理解介質(zhì)的磁化機理,會用介質(zhì)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(dá)式
1)有限長載流直導(dǎo)線,垂直距離r
。ㄆ渲?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。)
1
2
無限長載流直導(dǎo)線,垂直距離r
半無限長載流直導(dǎo)線,過端點垂線上且垂直距離r
處磁感應(yīng)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(nèi)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(cè)穿入,必從另一側(cè)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(yīng)強度B沿任意閉合路徑的線積分,
等于該路徑內(nèi)包圍的電流代數(shù)和的?倍稱真空磁導(dǎo)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)
?
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2)安培力:F??Idl?B(方向沿Idl?B方向,或用左手定則判定)
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積分法五步走:1.建坐標(biāo)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(zhì)中的磁場
1)介質(zhì)的磁化機理及三種磁介質(zhì)
2)有磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理
電磁感應(yīng) 基本要求:
1. 理解法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的內(nèi)容及物理意義;
2. 會求解感應(yīng)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(yīng)定律:???d?,會用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢方
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向。
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?B??dl??(vBsin?)dlcos?? 2.動生電動勢????v
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