大学物理知识点总结 大学物理知识点总结公式大全

        3、速度和加速度：；

        4、匀加速运动：常矢量；

        5、一维匀加速运动：；

        6、抛体运动：；；；

        7、圆周运动：法向加速度：切向加速度：

        8、伽利略速度变换式：

        2、技术中常见的几种力：重力弹簧的弹力压力和张力滑动摩擦力静摩擦力

        3、基本自然力：万有引力、弱力、电磁力、强力。

        4、用牛顿运动定律解题的基本思路：认物体看运动查受力（画示力图）列方程

        5、国际单位制（SI）量纲：表示导出量是如何由基本量组成的幂次式。

        6、功：

        7、动能定理：

        8、保守力与非保守力：

        9、势能：对保守内力可以引入势能概念万有引力势能：以两质点无穷远分离为势能零点。

        重力势能：以物体在地面为势能零点。弹簧的弹性势能：以弹簧的自然伸长为势能零点。

        10、机械能受恒定律：在只有保守内力做功的情况下，系统的机械能保持不变。

        11、动量定理：合外力的冲量等于质点（或质点系）动量的增量。对于质点系

        12、动量守恒定律：系统所受合外力为零时，常矢量。

        1、刚体的定轴转动：角速度：角加速度；匀加速转动：

        2、刚体的定轴转动定律：转动定律力矩相同，若转动惯量不同，产生的角加速度不同与牛顿定律比较：

        3、刚体的转动惯量：刚体绕给定轴的转动惯量J等于刚体中每个质元的质量与该质元到转轴距离的平方的乘积之总和。

        定义式质量不连续分布质量连续分布物理意义：转动惯量是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。它与刚体的形状、质量分布以及转轴的位置有关。计算转动惯量的三个要素:

        (1)总质量；

        (2)质量分布；

        (3)转轴的位置几种典型的匀质刚体的转动惯量刚体转轴位置转动惯量J细棒（质量为m，长为l）过中心与棒垂直细棒（质量为m，长为l）过一点与棒垂直细环（质量为m，半径为R）过中心对称轴与环面垂直细环（质量为m，半径为R）直径圆盘（质量为m，半径为R）过中心与盘面垂直圆盘（质量为m，半径为R）直径球体（质量为m，半径为R）过球心薄球壳（质量为m，半径为R）过球心

        4、力矩的功：转动动能：刚体定轴转动的动能定理：刚体的重力势能：机械能守恒定律：只有保守力做功时，常量

        5、角动量：质点的角动量：质点的角动量定理：质点的角动量守恒定律：常矢量刚体定轴转动的角动量：刚体定轴转动的角动量定理：刚体定轴转动的角动量受恒定理：当合外力矩为零时常量重点知识回顾1机械振动

        （一）机械振动物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。

        回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。

        （二）简谐振动1.定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。

        因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－kx，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。2.简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。3.简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。

        （三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。1.振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。2.周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。

        振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。

        （四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。

        细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐振动的条件是：最大摆角小于5°，单摆的回复力F是重力在圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。

        由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅，摆球质量无关，只与L和g有关，其中L是摆长，是悬点到摆球球心的距离。g是单摆所在处的重力加速度，在有加速度的系统中（如悬挂在升降机中的单摆）其g应为等效加速度。

        （五）振动图象。

        简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间，纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象，它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。

        要把质点的振动过程和振动图象联系起来，从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度，回复力等的变化情况。

        （六）机械振动的应用——受迫振动和共振现象的分析

        （1）物体在周期性的外力（策动力）作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的频率在振动稳定后总是等于外界策动力的频率，与物体的固有频率无关。

        （2）在受迫振动中，策动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振，声音的共振现象叫做共鸣。

        2机械波中的应用问题1.理解机械波的形成及其概念。

        （1）机械波产生的必要条件是：<1>有振动的波源；<2>有传播振动的媒质。

        （2）机械波的特点：后一质点重复前一质点的运动，各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。

        （3）机械波运动的特点：机械波是一种运动形式的传播，振动的能量被传递，但参与振动的质点仍在原平衡位置附近振动并没有随波迁移。

        （4）描述机械波的物理量关系：注：各质点的振动与波源相同，波的频率和周期就是振源的频率和周期，与传播波的介质无关，波速取决于质点被带动的“难易”，由媒质的性质决定。2.会用图像法分析机械振动和机械波。

        振动图像，例：波的图像，例：振动图像与波的图像的区别横坐标表示质点的振动时间横坐标表示介质中各质点的平衡位置表征单个质点振动的位移随时间变化的规律表征大量质点在同一时刻相对于平衡位置的位移相邻的两个振动状态始终相同的质点间的距离表示振动质点的振动周期。例：相邻的两个振动始终同向的质点间的距离表示波长。例：振动图像随时间而延伸，而以前的形状保持不变，例：波动图像一般随时间的延续而改变（）时的波形图保持不变，例：方法1方法2质点振动方向与平移波形法：如图所示，一列横波向右传播，判断M点的振动方向。

        设想在极短时间内波向右平移，则下一刻波形如虚线上M正下方向的M’点，由此知M点应向下振动。反之，已知M向下振动，波形应该右移，故波是向右传播的。质点振动比较法：波向右传播，右边M点的振动落后于左边的P点，故M点重复P点的振动，P点在M点的下方，应“追随”P点的运动，故M点向下振动，即“波向右传，M点向下运动”；“波向左传，M点向上运动”。

        波传播方向的判定本章提要

        1、系统和外界，宏观量和微观量；

        2、平衡态和平衡过程；

        3、理想气体状态方程：普适气体常数：阿佛加德罗常数：玻尔兹曼常数：

        4、理想气体的压强：

        5、温度的统计概念：

        6、能均分定理：每一个自由度的平动动能为：一个分子的总平均动能为：理想气体的内能为：

        7、速率分布函数：三速率：最概然速率平均速率方均根速率

        8、分子的平均自由程：

        9、输送过程：内摩擦（输送分子定向动量）热传导（输送无规则运动能量）扩散（输送分子质量）

        2、热量：系统和外界或两个物体由于温度不同而交换的热运动能量。

        3、热力学等压过程：等温过程：绝热过程：绝热方程：常量常量常量

        6、循环过程：热循环（正循环）：系统从高温热源吸热，对外做功，向低温热源放热。循环效率：致冷循环（逆循环）：系统从低温热源吸热，接收外界做功，向高温热源放热。

        致冷系数：

        7、卡诺循环：系统只与两个恒温热源进行热量交换的准静态循环过程。正循环的效率：逆循环的致冷系数：

        8、热力学可逆过程：外界条件改变无穷小的量就可以使过程反向进行的过程（其结果是系统和外界能同时回到初态），无摩擦的准静态过程是可逆过程。

        1、电荷的基本性质：两种电荷；量子性；电荷守恒；相对不变性

        2、库仑定律：两个静止的点电荷之间的作用力：真空中的介电常数：

        3、电场力叠加原理：

        4、电场强度：

        5、场强叠加原理：

        6、电通量：

        7、高斯定律：

        8、典型静电场：均匀带电球面：均匀带电无限长直线：，方向垂直于带电直线。

        均匀带电无限大平面：，方向垂直于带电平面。

        9、静电场对电荷的作用力：

        10、静电场是保守力场：

        11、电势差：电势：电势叠加原理：

        12、电荷的电势：电荷连续分布的带电体的电势：

        13、场强和电势的关系：积分形式：微分形式：电场线处处与等势面垂直，并指向电势降低方向，电场线密处等势面间间距小。

        14、电荷在外电场的电势能：移动电荷时电场力做的功：15.导体的静电平衡条件16.静电平衡导体上电荷的分布17.静电屏蔽18.尖端放电19.电介质极化电极化强度面束缚电荷密度20.电位移高斯定理21.电容器的电容平行板电容器并联电容器组串联电容器组22.电容器的能量21.电介质中电场的能量密度1磁感应强度、毕奥－萨伐尔定律、磁感应强度叠加原理1)磁感应强度的定义：——方向为运动电荷受到磁力为零的方向2)磁场叠加原理：空间一点的磁感应强度服从叠加原理：3)磁通量：通过的磁通量：——为正；——为负通过任意曲面的磁通量：通过一个闭合曲面的磁通量:04)毕奥－萨伐尔定律：——真空磁导率一段电流在空间一点产生的磁感应强度：运动电荷在真空中产生的磁感应强度：——2稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理1)稳恒磁场的高斯定理：——无源场2)安培环路定理在恒定电流产生的磁场中，磁感应强度沿任一闭合回路的线积分，等于闭合回路包围的所有电流代数和的倍——3)安培环路定理的应用应用安培环路定理求解磁感应强度的思路和方法电流分布的对称性：无限长均匀载流直导线、圆柱面、圆柱体；无限长载流直螺线管、环形载流螺线管；无限大载流平面磁场分布对称性：无限长均匀载流导线、圆柱面、圆柱体：磁力线为环绕中心轴线的同心圆，一个圆环上各点的磁感应强度大小相等，方向沿切线方向。

        ——无限长直螺线管：管内磁场沿轴线方向，同一条磁力线上各点磁感应强度大小相等。——环形螺线管：管内磁场沿环形切线方向，同一个圆环上各点磁感应强度大小相等。——各种电流分布产生的磁场，磁感应强度方向总是与电流方向满足右手螺旋关系。

        选取积分回路：a）回路上各点磁感应强度大小为常数、方向沿回路各点切线方向；b）回路上部分磁感应强度积分为零，部分磁场为常数；c）规定闭合回路绕行的正方向；4)应用安培环路定理进行计算对于电流分布不对称的情况：由安培环路定理计算对称电流的磁场，再应用磁场叠加原理计算。通有电流的直导线的磁感应强度：无限长载流直导线的磁场：载流圆线圈在轴线一点的磁感应强度：；圆心的磁感应强度：长载流直螺线管的磁感应强度：通电螺绕环的磁场分布：无限长均匀载流圆柱面在空间产生的磁场：无限长均匀载流圆柱导体产生的磁场：3安培定律安培定律——载流导线受的力：有限长一段通电导线受到的安培力：任意形状的平面线圈在均匀磁场中的磁力矩：——4洛伦兹力：5有磁介质存在时的磁场：——磁介质中的环路定理在各向同性的均匀介质中，磁感应强度与磁场强度的关系：6恒定电流、电流密度和电动势电流密度：——大小等于通过垂直于载流子运动方向上单位面积的电流通过一个有限面积电流：稳恒电流：——电流线是闭合的欧姆定律微分形式：；电动势：7法拉回路围成的面积不随时间变化：——涡旋电场(感生电场)9自感和互感自感系数：；自感电动势：——总是和回路中电流的变化相反互感系数：，或；互感电动势：10电场和磁场的能量磁能密度：——磁场的能量：11位移电流、全电流环路定律位移电流：全电流环路定律：12麦克斯韦方程组的积分形式；；13电磁波的产生及基本性质电磁波的产生和传播振荡偶极子在足够远：——电磁波在真空中的传播速度电磁波的基本性质电磁场中任意一点和同时存在，相位和传播速度一样——电磁波是横波空间任意一点的电场强度和磁场强度的大小满足：真空中电磁波的传播速率：电磁场总的能量密度：利用关系：和，得到能流密度——单位时间通过垂直于电磁波传播方向单位面积的辐射能印廷矢量：电磁波的强度——电磁波的平均能流密度电磁波的强度：——与电场振幅的平方成正比2.由一般光源获得相干光的两类方法：分振幅法（等倾、等厚）、分波面法（杨氏）；3.杨氏干涉的相关计算：菲涅尔双棱镜、菲涅尔双面镜、洛埃镜（注意半波损失）4.分振幅法干涉光程差公式（2.1-20）（注意半波损失，一般情况下有，但某些情况下也无，等厚干涉的应用如可以解释肥皂泡和昆虫翅膀的彩色。5.光学薄膜：单层膜反射率计算公式；增透膜/增反膜条件（增透：，增反：）；6.光的衍射现象与干涉现象的联系与区别——都是相干光波叠加引起的光强的重新分布，所不同之处在于，干涉现象是有限个相干光波的叠加，而衍射现象则是无限多个相干光波的叠加结果。

        7.利用惠更斯-菲涅耳原理解释衍射现象：在任意给定的时刻，任一波面上的点都起着次波波源的作用，它们各自发出球面次波，障碍物以外任意点上的光强分布，即是没有被阻挡的各个次波源发出的次波在该点相干叠加的结果。8.菲涅耳衍射与夫朗和费衍射的区别条件是观察屏到衍射屏的距离与衍射孔的线度之间的相对大小。简而言之，菲涅耳衍射是近场衍射；而夫朗和费衍射属于远场衍射。

        菲涅耳衍射现象：随着观察平面距离的增大，光斑范围不断扩大，但光斑中圆环数逐渐减小，而且环纹中心表现出从亮到暗，又从暗到亮的变化。夫朗和费衍射现象：观察屏上将看到一个较大的中间亮，边缘暗，且在边缘外有较弱的光、暗圆环的光斑。9.夫朗和费单缝衍射光强分布要求：掌握中央主极大与衍射光强极小值的位置，即公式（3.2-37）；相邻暗条纹的角宽度，公式（3.2-38）；及中央主极大条纹的角宽度，公式（3.2-40）；白光照明时，衍射条纹的色散特征。

        10、夫朗和费多缝衍射光强分布要求：①掌握衍射光强计算公式（3.2-43）；多缝衍射主极大位置（3.2-45），多缝衍射主极小位置（3.2-47）及相邻主极小间的角距离（3.2-48）；多缝衍射的主极大角宽度（3.2-49）；缺极的条件（3.2-50）。②光栅方程的两种形式（3.4-1），（3.4-2）；及最大光谱级次的计算公式（3.4-3）；闪耀光栅的主闪耀条件（3.4-6）；光栅光谱仪色散本领（3.4-8）分辨本领（3.4-11）自由光谱范围（3.4-12）的计算公式；11.菲涅耳衍射①半波带的概念：相邻两个环带上的相应两点到观察屏中心点的光程差为半个波长，这样的环带叫非涅耳半波带。②观察屏中心的光场振幅计算公式（3.3-12），并注意区分正负号的选取。

        ③掌握圆孔半径与露出波带数目之间的关系公式（3.3-14）；及菲涅耳圆屏衍射的光场振幅计算公式（3.3-17）④菲涅耳波带片的概念及焦距计算公式（3.4-30）