普通物理學(xué)第六版公式大全

1、15伽利略相對性原理非慣性系慣性力功率:力和運(yùn)動1.1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述！1. 質(zhì)點(diǎn)2.參考系和坐標(biāo)系3.空間和時間4運(yùn)動學(xué)方程軌跡方程5位矢6. 位移7. 速度Ardrv-lim-（瞬時）速度：_ds（瞬時）速率：丄：8. 加速度（瞬時）加速度：12圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動！1切向加速度和法向加速度自然坐標(biāo)系；法向加速度處處指向曲率中心。2圓周運(yùn)動的角量描述一de時1-11TI_角速度：Lojdeelim=角加速度：3.拋體運(yùn)動的矢量描述13相對運(yùn)動常見力和基本力1. 相對運(yùn)動（伽利略）速度變換式：2. 常見力重力、彈力、摩擦力、萬有引力3. 基本力萬有引力、電磁力、強(qiáng)力、弱力1.4牛頓運(yùn)動定律！

2、1牛頓第一定律（慣性定律）2牛頓第二定律3牛頓第三定律（作用力和反作用定律）4牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用舉例1）常力作用下的連接體問題2）變力作用下的單體問題1. 伽利略相對性原理（力學(xué)的相對性原理）2. 經(jīng)典力學(xué)的時空觀*3.非慣性系*4.慣性力二、運(yùn)動的守恒量和守恒定律2.1質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力和外力質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動定理!1. 質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力與外力2. 質(zhì)心對于N個質(zhì)點(diǎn)組成的質(zhì)點(diǎn)系：質(zhì)心的位矢對于質(zhì)量連續(xù)分布的物體：十、心、了亡二m質(zhì)心的位矢3. 質(zhì)心運(yùn)動定理2.2動量定理動量守恒定律！1動量定理沖量："【m動量定理：動量定理是牛頓第二定律的積分形式。*2.變質(zhì)量物體的運(yùn)動方程3動量守恒定律*4火箭飛行

3、23功能量動能定理！1. 功的概念功：JA=T'drFd?dt2能量3.動能定理動能：動能定理：2.4保守力成對力的功勢能!1保守力保守力：重力、萬有引力、彈性力以及靜電力等。非保守力：摩擦力、回旋力等。2成對力的功3勢能4勢能曲線2.5質(zhì)點(diǎn)系的功能原理機(jī)械能守恒定律！1. 質(zhì)點(diǎn)系的動能定理2. 質(zhì)點(diǎn)系的動能原理3. 機(jī)械能守恒定律4. 能量守恒定律*5.黑洞2.6碰撞對心碰撞（正碰撞）1. 碰撞過程系統(tǒng)動量守恒2. 牛頓的碰撞定律叫一丹e=V1S恢復(fù)系數(shù)：完全彈性碰撞（1）；非彈性碰撞；完全非彈性碰撞（0）完全彈性碰撞過程，系統(tǒng)的機(jī)械能（動能）也守恒。2.7質(zhì)點(diǎn)的角動量和角動量守恒定

4、律！1. 角動量（動量矩）2角動量守恒定律力矩：-卜28對稱性和守恒定律1. 對稱性和守恒定律2.守恒量和守恒定律三、剛體和流體的運(yùn)動3.1剛體模型及其運(yùn)動1剛體2平動和轉(zhuǎn)動3自由度質(zhì)點(diǎn)、運(yùn)動剛體、剛性細(xì)棒的自由度。3.2力矩轉(zhuǎn)動慣量定軸轉(zhuǎn)動定律！1力矩力臂：=2角速度矢量3定軸轉(zhuǎn)動定律4轉(zhuǎn)動慣量II當(dāng)剛體為質(zhì)量連續(xù)體時，（r為質(zhì)元dm到轉(zhuǎn)軸的距離）平行軸定理：3.3定軸轉(zhuǎn)動中的功能關(guān)系!1力矩的功2剛體的轉(zhuǎn)動動能3定軸轉(zhuǎn)動的動能定理4剛體的重力勢能3.4定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理和角動量守恒定律1剛體的角動量2定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理微分形式：匚'山山Mrdt=積分形式：3定軸轉(zhuǎn)動剛體

5、的角動量守恒定律1）剛體（J不變）的角動量守恒；2）非剛體（J可變）的角動量守恒；3）物體系的角動量守恒。3.5進(jìn)動（回轉(zhuǎn)效應(yīng)）_A（p_mgr叫=陀螺的山丿小3.6理想流體模型定常流動伯努利方程1理想流體模型流體、理想流體、流體動壓強(qiáng)2定常流動定常流動、流線、流管3. 伯努利方程37牛頓力學(xué)的內(nèi)在隨機(jī)性混沌1線性科學(xué)和非線性科學(xué)2. 混沌和牛頓力學(xué)的內(nèi)秉隨機(jī)性四、相對論基礎(chǔ)4.1狹義相對論基本原理洛倫茲變換！1狹義相對論基本原理邁克耳孫一莫雷實(shí)驗(yàn)；相對性原理；光速不變原理2. 洛倫茲變換4.2相對論速度變換！4.3狹義相對論的時空觀1. “同時”的相對性2時間延緩固有時、運(yùn)動時3長度收縮4相

6、對性與絕對性4.4狹義相對論動力學(xué)基礎(chǔ)！1相對論力學(xué)的基本方程2質(zhì)量與能量的關(guān)系3動量與能量的關(guān)系4.5廣義相對論簡介等效原理、廣義相對論的相對性原理、引力紅移、水星在近日點(diǎn)的進(jìn)動五、氣體動理論5.1熱運(yùn)動的描述理想氣體模型和物態(tài)方程!1. 狀態(tài)參量體積V、壓強(qiáng)p、溫度T2. 平衡態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)過程3. 理想氣體物態(tài)方程52分子熱運(yùn)動和統(tǒng)計(jì)規(guī)律1分子熱運(yùn)動的圖像2. 分子熱運(yùn)動的基本特征平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)、微觀量、宏觀量、統(tǒng)計(jì)方法3分布函數(shù)和平均值53理想氣體的壓強(qiáng)和溫度公式！1理想氣體的微觀模型2理想氣體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)-1F上=分子的平均平動動能：理想氣體的壓強(qiáng)：3. 溫度的本質(zhì)和統(tǒng)計(jì)意義理想氣體物

7、態(tài)方程：4. 氣體分子的方均根速率5.4能量均分定理理想氣體的內(nèi)能1分子的自由度剛性氣體分子的自由度（單3雙5多6）2能量均分定理8kT分子平均動能：（i：自由度）3. 理想氣體的內(nèi)能質(zhì)量為m,摩爾質(zhì)量為M的理想氣體內(nèi)能：55麥克斯韋速率分布律！*1.分子速率的實(shí)驗(yàn)測定2.速率分布函數(shù)f（v）dv=3麥克斯韋速率分布律平均速率：最概然速率：方均根速率：5.6 #麥克斯韋-玻爾茲曼能量分布律重力場中粒子按高度的分布1麥克斯韋-玻爾茲曼能量分布律2. 重力場中粒子按高度的分布5.7分子碰撞和平均自由程！1. 分子碰撞的研究2平均自由程公式平均碰撞次數(shù)：平均自由程：58氣體的輸運(yùn)現(xiàn)象1. 黏性現(xiàn)象粘

8、性力：In=pv2粘度（黏性系數(shù)）：32. 熱傳導(dǎo)現(xiàn)象熱傳導(dǎo)系數(shù)：3. 擴(kuò)散現(xiàn)象D=vA擴(kuò)散系數(shù)：杜瓦瓶（保溫瓶）原理、同位素分離5.9真實(shí)氣體范德瓦耳斯方程1真實(shí)氣體等溫線2. 范德瓦耳斯方程3范德瓦耳斯方程的等溫線和真實(shí)氣體的等溫線4臨界點(diǎn)六、熱力學(xué)基礎(chǔ)6.1熱力學(xué)第零定律和第一定律！1熱力學(xué)第零定律2熱力學(xué)過程3功熱量內(nèi)能4熱力學(xué)第一定律6.2熱力學(xué)第一定律對于理想氣體平衡過程的應(yīng)用！1等體過程氣體的摩爾定容熱容2等壓過程氣體的摩爾定壓熱容3等溫過程4. 絕熱過程5. 多方過程6.3循環(huán)過程卡諾循環(huán)！1循環(huán)過程A.Q1q-=1正循環(huán)：熱機(jī)效率6.7爛增加原理熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義!1.

9、 爛增加原理數(shù)學(xué)描述：i?>0封閉系統(tǒng)對町總過衽取等鋒2. 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義6.8耗散結(jié)構(gòu)信息爛1. 耗散結(jié)構(gòu)貝納爾對流、化學(xué)振蕩2信息爛七、靜止電荷的電場0逆循環(huán)：制冷系數(shù)'Ly2. 卡諾循環(huán)卡諾熱機(jī)效率71物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)庫倫定律!1. 電荷2.電荷守恒定律3.電荷的量子化4. 庫倫定律7.2靜電場電場強(qiáng)度1. 電場2電場強(qiáng)度電勢：卡諾制冷機(jī)的制冷效率6.4熱力學(xué)第二定律1熱力學(xué)第二定律自發(fā)過程、開爾文表述、克勞修斯表述2兩種表述的等價性反證法證明6.5可逆過程與不可逆過程卡諾定理1. 可逆過程與不可逆過程2. 卡諾定理7可逆='可逆機(jī)不可逆蘭_*不可逆機(jī)f3.

10、卡諾定理的證明66矯玻爾茲曼關(guān)系1爛2. 自由膨脹的不可逆性3玻爾茲曼關(guān)系試驗(yàn)電荷、場強(qiáng)、電偶極子3電場強(qiáng)度的計(jì)算1）點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度2）場強(qiáng)疊加原理和點(diǎn)電荷系的電場強(qiáng)度3）電荷連續(xù)分布帶電體的電場強(qiáng)度4電場線電場強(qiáng)度通量均勻電場中與F=f£cosdS=（£-dS非均勻電場7.3靜電場的高斯定理！1. 靜電場的高斯定理2. 高斯定理的應(yīng)用7.4靜電場的環(huán)路定理電勢!1靜電場力做功2靜電場的環(huán)流定理3電勢電勢能:電勢差（電壓）：4電勢的計(jì)算1）點(diǎn)電荷的電勢2）點(diǎn)電荷系的電勢（電勢疊加原理）3）連續(xù)分布電荷的電勢4）多個帶電體的總電勢5等勢面7.5電場強(qiáng)度與電勢梯度的關(guān)系!7.

11、6靜電場中的導(dǎo)體！1. 導(dǎo)體的靜電平衡靜電感應(yīng)現(xiàn)象、靜電平衡狀態(tài)2. 靜電平衡下導(dǎo)體上的電荷分布3空腔導(dǎo)體內(nèi)外的靜電場與靜電屏蔽77電容器的電容1. 孤立導(dǎo)體的電容2. 電容器的電容。一昇平板電容器“C_2九砒圓柱電容器“1心比球形電容器R扎ReRr-出相對電容率（相對介電常量）3. 電容器的串聯(lián)和并聯(lián)串聯(lián)：并聯(lián)：7.8靜電場中的電介質(zhì)*1.電介質(zhì)的電結(jié)構(gòu)2. 電介質(zhì)的極化1）無極分子電介質(zhì)的位移極化2）有極分子電介質(zhì)的取向極化3. 電極化強(qiáng)度對各項(xiàng)同性的電介質(zhì)：4. 電極化強(qiáng)度與極化電荷的關(guān)系5. 介質(zhì)中的靜電場介質(zhì)中的環(huán)路定理：電容率（介電常量）：6. 鐵電體壓電體永電體7.9有電介質(zhì)時的

12、高斯定理電位移1. 有電介質(zhì)時的高斯定理電位移電位移矢量：有電介質(zhì)時的高斯定理：2.D、E、P三矢量的關(guān)系7.10靜電場的能量！電容器的能量：電場能量密度：電場的能量：八、恒定電流的磁場8.1恒定電流1電流電流密度2. 電源的電動勢3. 歐姆定律閉合電路的歐姆定律：8.2磁感應(yīng)強(qiáng)度1. 基本磁現(xiàn)象永磁鐵、磁極、分子電流2磁感應(yīng)強(qiáng)度3. 磁感應(yīng)線和磁通量通過面元dS的磁通量：通過曲面S的磁通量：83畢奧-薩伐爾定律！1畢奧-薩伐爾定律2. 運(yùn)動電荷的磁場3畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用1）直導(dǎo)線電流的磁場2）載流圓線圈軸線上的磁場3）螺線管電流軸上的磁場8.4恒定磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理!1. 恒定

13、磁場的高斯定理fs"二u2安培環(huán)路定理3安培環(huán)路定理的應(yīng)用1）無限長載流圓柱形導(dǎo)體的磁場分布夕卜：丄譏廠內(nèi)：_.：扛2）長直螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（I、n）3）載流螺繞環(huán)內(nèi)的磁場8.5帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動!2.互感應(yīng)位移電流密度2麥克斯韋方程組3.電磁場的物質(zhì)性1化_ADTdr_d71. 洛倫茲力2. 帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動和應(yīng)用磁聚焦、回旋加速器、質(zhì)譜儀3霍爾效應(yīng)*4.量子霍耳效應(yīng)86磁場對載流導(dǎo)線的作用！1安培定律安培力：=匚"X”2磁場對載流線圈的作用3. 電流單位“安培”的定義4. 磁場力的功1）磁力對運(yùn)動載流導(dǎo)線做的功2）載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時磁力矩的功8

14、.7磁場中的磁介質(zhì)1. 磁介質(zhì)磁化、磁介質(zhì)、相對磁導(dǎo)率2. 分子電流和分子磁矩3.抗磁質(zhì)的磁化4.順磁質(zhì)的磁化8.8有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定理磁場強(qiáng)度！1. 磁化強(qiáng)度磁化（面）電流2. 有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定理89鐵磁質(zhì)1. 磁化曲線和磁滯回線2.磁疇3. 磁性材料的分類軟磁材料、硬磁材料、矩磁材料、靜磁屏蔽九、電磁感應(yīng)電磁場理論9.1電磁感應(yīng)定律！1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.楞次定律3. 法拉第電磁感應(yīng)定律9.2動生電動勢！1. 在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)線內(nèi)的感應(yīng)電動勢2. 在磁場中轉(zhuǎn)動的線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢交變電動勢、交變電流93感生電動勢感生電場！1. 感生電場2電子感應(yīng)加速器3渦電流9.4自感應(yīng)和互感應(yīng)

15、！M=-:=-若空間不存在鐵磁質(zhì)：自感和互感的關(guān)系：9.5磁場的能量！自感磁能：-能量密度：非勻強(qiáng)磁場的能量：勻強(qiáng)磁場的密度：96位移電流電磁場理論!1. 位移電流位移電流J'97電磁場的統(tǒng)一性和電磁場量的相對性十、機(jī)械振動和電磁振蕩101諧振動！1諧振動的特征及其表達(dá)式簡諧振動表達(dá)式：-Mzm+小2描述諧振動的特征量振幅A、周期T、頻率二I廠角頻率（圓頻率）二相位、初相仇同相、反相；超前、落后3諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖示法振幅、角頻率、相位、初相位、周期4幾種常見的諧振動單擺、復(fù)擺5. 諧振動的能量6用能量法解諧振動問題1.自感應(yīng)10.2阻尼振動無阻尼自由振動、阻尼振動、阻尼因子、固有頻率

16、10.3受迫振動共振1. 受迫振動2. 共振J位移共振速度共振104電磁振蕩1. LC電路的振蕩電磁振蕩、.1=振蕩角頻率（無阻尼）自由振蕩2. 受迫振蕩電共振3. 力電類比105維諧振動的合成1同一直線上兩個同頻率諧振動的合成482同一直線上兩個不同頻率諧振動的合成拍106二維諧振動的合成a振動方向相互垂直同頻率的諧振動的合成振動，其軌跡為一橢圓。具體形狀取決于振幅和相位差。特殊情形：若相位差為0或n,則振動軌跡為直線；若相位差為n/2,則振動軌跡為正橢圓。b.振動方向相互垂直，頻率有簡單整數(shù)比的和振動，其軌跡為李薩如圖。107振動的分解頻譜108非線性振動與混沌十一、機(jī)械波和電磁波111機(jī)

17、械波的產(chǎn)生和傳播！1. 機(jī)械波產(chǎn)生的條件2.橫波與縱波3. 波振面和波（射）線4. 波長、頻率和波速間的關(guān)系li=VA波速（相速）112平面諧波的波函數(shù)2. 平面簡諧波的波函數(shù)！簡諧波、平面簡諧波（沿x軸正向傳播取一，沿x軸負(fù)向傳播+）11.3波動方程波速1. 波動方程d2y_1d2yr22口2平面波的波動方程門-'2. 波動方程的建立3.波速4.介質(zhì)的形變及其模量114波的能量波的強(qiáng)度！1波的能量平均能量密度2波動能量的推導(dǎo)3. 波的強(qiáng)度平均能流密度4. 波的吸收11.5聲波超聲波次聲波！1聲壓2. 聲強(qiáng)聲強(qiáng)級J=puACfT=聲強(qiáng)：聽覺閥、痛覺閥3超聲波聲波2".-超聲波

18、丁1：11：1廠4次聲波116電磁波1. 電磁波的輻射和傳播2. 電磁波的性質(zhì)橫波性、偏振性、片冋相位交化3. 電磁波的能量4.電磁波的動量5.電磁波譜117惠更斯原理波的衍射、反射和折射1惠更斯原理2. 波的衍射長波衍射現(xiàn)象明顯，方向性不好；短波衍射現(xiàn)象不明顯，方向性好。3. 波的反射和折射118波的疊加原理波的干涉駐波1.波函數(shù)1.波的疊加原理波傳播的獨(dú)立性、波的疊加原理2. 波的干涉相干條件：頻率、振動方向、相位差干涉相長（加強(qiáng)）、干涉相消（減弱）3. 駐波波腹處只有動能沒有勢能。波節(jié)處只有勢能沒有動能。4. 弦線上的駐波5. 半波損失119多普勒效應(yīng)1機(jī)械波的多普勒效應(yīng)1）波源靜止，觀

19、測者以速度vR相對介質(zhì)運(yùn)動2）觀測者靜止，波源以速度vS相對介質(zhì)運(yùn)動3）觀測者和波源同時運(yùn)動2電磁波的多普勒效應(yīng)3沖擊波十二、光學(xué)121幾何光學(xué)簡介!1. 光的傳播規(guī)律三條實(shí)驗(yàn)定理（直線、獨(dú)立、反射折射）Indi=極值光路可逆原理、費(fèi)馬原理2全反射,=arcsm全反射臨界角3. 光在平面上的反射和折射平面鏡、三棱鏡4. 光在球面上的反射和折射5.薄透鏡6.光學(xué)儀器12.2光源單色光相干光1.光源2.單色光3相干光光矢量、相干光源、相干光、光的干涉干涉相長（明）干涉相消（暗）4. 想干光的獲得方法分波陣面法、分振幅法123雙縫干涉！1. 楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)2干涉明暗條紋的位置3洛埃德鏡實(shí)驗(yàn)半波損失*4

20、光源的相干長度124光程與光程差!2. 光程差3. 物像之間的等光程性4. 反射光的相位突變和附加光程差12.5薄膜干涉！1等傾干涉條紋2增透膜和高反射膜3等厚干涉條紋4. 劈尖膜5.牛頓環(huán)126邁克耳孫干涉儀127光的衍射現(xiàn)象惠更斯-菲涅耳原理1光的衍射現(xiàn)象2菲涅爾衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射3惠更斯-菲涅耳原理128單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射1. 單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射！2單縫衍射條紋光強(qiáng)的計(jì)算一一振幅矢量法129圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)1圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射艾里斑2光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)瑞利判據(jù)12.10光柵衍射1. 光柵衍射光柵、光柵常量2. 光柵方程3.光柵衍射的強(qiáng)度分布4.缺級5. 光柵光譜6.光

21、柵的分辨本領(lǐng)7干涉和衍射的區(qū)別和聯(lián)系12.11X射線的衍射倫琴射線、勞厄斑布拉格公式：12.12光的偏振狀態(tài)1. 線偏振光（平面偏振光）光矢量2自然光3部分偏振光4圓偏振光和橢圓偏振光12.13起偏和檢偏馬呂斯定律！1起偏和檢偏偏振片、偏振化方向2馬呂斯定律12.14反射和折射時光的偏振12.15光的雙折射1尋常光和非常光2. 光軸主平面3.單軸晶體的子波波陣面1洗程4. 惠更斯原理在雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用5. 晶體的二向色性和偏振片12.16 偏振光的干涉人為雙折射1. 偏振光的干涉2. 人為雙折射克爾效應(yīng)、泡克爾斯效應(yīng)、磁致雙折射效應(yīng)12.17 旋光性12.18 現(xiàn)代光學(xué)簡介1. 傅里葉光學(xué)2

22、.全息照相3.非線性光學(xué)十三、早期量子論和量子力學(xué)基礎(chǔ)13.1 熱輻射普朗克的能量子假設(shè)1. 熱輻射現(xiàn)象2. 基爾霍夫輻射定律（絕對）黑體3. 黑體輻射實(shí)驗(yàn)定律斯特藩-玻耳茲曼定律、維恩位移定律4. 普朗克的能量子假設(shè)紫外災(zāi)難（瑞利金斯文公式）、能量子假設(shè)13.2 光電效應(yīng)愛因斯坦的光子理論1. 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)、光電子、光電流、遏制頻率（紅限）2. 光的波動說的缺陷溢出功3. 愛因斯坦的光子理論4.光的波粒二象性13.3 康普頓效應(yīng)1.康普頓效應(yīng)2.光子理論的解釋13.4 氫原子光譜玻爾的氫原子理論1. 氫原子光譜的規(guī)律性里德伯公式、里德伯常量2. 玻爾的氫原子理論3.氫原子軌道半徑和能量的計(jì)算4. 玻爾理論的缺陷13.5 德布羅意波微觀粒子的波粒二象性1.德布羅意波（物質(zhì)波）2.