大学物理下册公式总结
大学物理下册公式总结
篇一：大学物理下册公式方法总结
大学物理下归纳总结
电学
基本要求：
1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V。
2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。
3．掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理。 主要公式：
一、 电场强度
1
计算场强的方法（3种）
1、点电荷场的场强及叠加原理
?
点电荷系场强：E?
?
i
?Qir4??0ri
3
?
连续带电体场强：E?
?
?rdQ4??0r
3
?
Q
（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dE、分解、积分) 2、静电场高斯定理：
物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以?0。
对称性带电体场强：
3、利用电场和电势关系：
??U?x
?Ex
二、电势 电势及定义：
1．电场力做功：A?q0?U?q0?
l2l1
??E?dl
2. 静电场安培环路定理：静电场的保守性质
物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。 ??
3．电势：Ua??E?dl
ap0
(Up0?0)；电势差：?U
AB
?
?
B
A
??E?dl
电势的计算：
1．点电荷场的电势及叠加原理
点电荷系电势：U?
?
i
Qi4??0ri
（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV、积分)
2．已知场强分布求电势：定义法
??
V??E?dl?
l
v0p
?
E?dr
三、静电场中的导体及电介质
1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质
?
2. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量—电极化强度P
???
的D,E,P及界面处的束缚电荷面密度?。
3. 会按电容的定义式计算电容。
会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中
磁学 恒定磁场（非保守力场）
基本要求：
1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会用右手螺旋法则求磁感应强度方向；
2．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）；并会用环路定理计算规则电流的磁感应强度；
3．会求解载流导线在磁场中所受安培力；
4．理解介质的磁化机理，会用介质中的环路定律计算H及B.
主要公式：
1．毕奥-萨伐尔定律表达式
1）有限长载流直导线，垂直距离r
（其中1和2分别是起点及终点的电向之间的夹角）
无限长载流直导线，垂直距离r
半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r
2）圆形载流线圈，半径为R，在圆心O
半圆形载流线圈，半径为R，在圆心O
3）螺线管及螺绕环内部磁场 自己看书，把公式记住
2．磁场高斯定理：
无源场）(因为磁场线是闭合曲线,从闭合曲面一侧穿入,必从另一侧穿出.)
物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量（磁场强度沿任意闭合曲面的面积分）等于0。
3．磁场安培环路定理
有旋场）
物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的?0倍0称真空磁导率
4. 洛伦兹力及安培力
???
1）洛伦兹力： F?qv?B（磁场对运动电荷的作用力）
?
2）安培力：F?
????
?Idl?B（方向沿Idl?B方向，或用左手定则判定）
l
?
积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元Idl;3.写dF?IdlBsin?;4.分解;5.积分.
3）载流闭合线圈所受磁力矩：
???
M＝m?B（要理解磁矩的定义及意义）
5.介质中的磁场
1
2）有磁介质的安培环路定理
电磁感应
基本要求：
1． 理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义；
2． 会求解感应电动势及动生电动势的大小和方向；了解自感及互感； 3． 掌握麦克斯韦方程组及意义，了解电磁波。
主要公式：
1．法拉第电磁感应定律：???
d?dt
，会用楞次定律判断感应电动势方向。
???
2．动生电动势????v?B??dl?
l
?(vBsin?)dlcos??
l
?是v与B的夹角;
??
?是v?B的方向与L方向的夹角.?
??
注：感应电动势的方向沿v?B的方向，从低电势指向高电势。
3．感生电动势及感生电场：??4．麦克斯韦方程组及电磁波： ??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 变化的磁场产生电场
?tS
??
H?dl?
L
?
S
??
J0?dS?
?
S
??D?t
?
?dS 变化的电场产生磁场
波动光学
基本要求：
掌握杨氏双缝干涉、单缝衍射、劈尖干涉、光栅衍射公式；理解光程差的含义与半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理； 主要公式：
1．光程差与半波损失
光程差：几何光程乘以折射率之差：??n1r1?n2r2
半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有
?的相位突变，即光程发生
?
2
（若两束相干光中一束发生半波损失，而另一束没有，则附加的跃变。
?
2
的光程差；若
两有或两无，则无附加光程差。）
2．杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数）
条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹。条纹间距?x与缝屏距D成正比，与入射光波长?成正比，
与双缝间距d成反比。
3．会分析薄膜干涉
例如增透膜增反膜，劈尖牛顿环等
4．单缝衍射：（f-透镜焦距；a-单缝宽度；k-级数）
条纹特征：明暗相间直条纹，中央为零级明纹，宽度是其它条纹宽度的两倍。条纹间距?l与透镜焦距f成正比，与入射光波?成正比，与单缝宽度a成反比。
）
，?2?760nm红光) 6．光的偏振：（I为入射光强度，?为两偏振化方向夹角） ?
篇二：大学物理下册公式总结
电磁学
1．定义：
??EB①和：
B=Fmax/qv；方向，小磁针指向（S→N）；单位：特斯拉（T）=104高斯（G）
??
E=F/q0 单位：N/C =V/ｍ
????
F=q(E+V×B)洛仑兹公式
②电势：U?
?
?
r
??E?dr
????F????
电势差：U??E?dl 电动势：???K?dl（K?非静电）
??q
③电通量：?e?
??
磁通量：E?dS?B
磁通链：B=NφB单位：韦伯（Wb） B?dS??
??④电偶极矩：p=ql
-q l ??
? 磁矩：m=IS=ISn
⑤电容：C=q/U 单位：法拉（F）
*自感：L=Ψ/I
单位：亨利（H） *互感：M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 单位：亨利（H） ⑥电流：I =
dq； *位移电流：ID =ε
d? 单位：安培（A）
?
⑦*能流密度： S?
2．实验定律
?①库仑定律：F?
??
E?B
??③安培定律：?0Idl?rQq?②毕奥—沙伐尔定律：?dF=IdldB?r220
4?r4??0r
?
×B
④电磁感应定律：ε
感
= –
d?B
动生电动势：??dt
??
?
??
???
(V?B)?dl
感生电动势：??
?
???
Ei?dl（Ei为感生电场）
??
*⑤欧姆定律：U=IR（E=j）其中为电导率
3．*定理（麦克斯韦方程组） 电场的高斯定理：
??q E?dS???q（E静是有源场）
E?dS?静
?
?0?0
??
磁场的高斯定理：B?dS?0 ???
E （感是无源场） E感?dS?0
???
B?dS?0（B稳
是无源场）
???
B?dS?0（B感是无源场）
?d?B电场的环路定理：E?dl??dt
?
??
E?dl?0 （静电场无旋） 静
生电场）
??d?B
（感生电场有旋；变化的磁场产生感E?dl??感dt
??
B?dl??0I （稳恒磁场有旋） 稳
安培环路定理：B?dl??0I??0Id 场）
4．常用公式
??
??d?e （变化的电场产生感生磁B?dl???00感
dt
①无限长载流导线：B??0I 螺线管：B=ｎμ0I
2?r②带电粒子在匀强磁场中：半径R?mV周期T?2?m
qB
qB
???
磁矩在匀强磁场中：受力F=0；受力矩M?m?B
③电容器储能：Wc=CU2 *电场能量密度：ωe=ε02 电磁场能量密度：ω=ε222
0E2
2
+1
B
2
*电感储能：WL=1LI2 *磁场能量密度：ωB=1B 电磁场能流密度：S=ωV 0
④ *电磁波：C=
1
=3.0×108m/s 在介质中V=C/ｎ，频率ｆ=ν=
2?
1
0000
波动学
1．定义和概念
简谐波方程： x处t时刻相位 振幅
简谐振动方程：=Acos(ωt+φ) 波形方程：=Acos(2πx/λ+φ′)
相位——决定振动状态的量
振幅A——振动量最大值 决定于初态 ｘ0=Acosφ
初相φ——ｘ=0处ｔ=0时相位 （x0,V0） V0= –Aωsinφ 频率ν——每秒振动的次数
圆频率ω=2πν 弹簧振子ω=k/m 周期T——振动一次的时间 单摆ω=g/l
波速V——波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如： V=/ 光速V=C/n 空气V=B/
波的干涉：同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。 光程：L=ｎｘ（即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。
相位突变：波从波疏媒质进入波密媒质时有相位π的突变（折合光程为λ/2）。 拍：频率相近的两个振动的合成振动。
驻波：两列完全相同仅方向相反的波的合成波。
多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。 衍射：光偏离直线传播的现象。 自然光：一般光源发出的光
偏振光（亦称线偏振光或称平面偏振光）：只有一个方向振动成份的光。
部分偏振光：各振动方向概率不等的光。可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。 2．方法、定律和定理 ①旋转矢量法： 如图，任意一个简谐振动=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置为?
φ以ω逆时针旋转的矢量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）当Δ当φ1-φ2=0时，光程差δ=（r2–r1）
②惠更斯原理：波面子波的包络面为新波前。（用来判断波的传播方向） ③菲涅尔原理：波面子波相干叠加确定其后任一
点的振动。
④*马吕斯定律：I2=I1cos2θ ⑤*布儒斯特定律：
当入射光以Ip入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的
完全偏振光。Ip称布儒斯特角，其满足：
tg ip = n2/n1
3． 公式
振动能量：Ek=mV2/2=Ek E= Ek +Ep=kA2/2 Ep=kx2/2= (t)
*波动能量：?
2
22
∝A2 ??2A2 I=?2??AV
*驻波：
波节间距ｄ=λ/2 基波波长λ0=2L
基频：ν0=V/λ0=Ｖ/2Ｌ； 谐频：ν=ｎν0
*多普勒效应：
V?Vs
机械波?'?V?VR?（VR——观察者速度；Vs——波源速度） 对光波?'?
C?Vr其中Vr指光源与观察者相对速度。
C?Vr
dsinθ=ｋλ（明纹） θ≈sinθ≈ｙ/Ｄ 条纹间距Δy=D/
λd
单缝衍射（夫琅禾费衍射）：
ａsinθ=ｋλ（暗纹）
θ≈sinθ≈ｙ/ｆ
瑞利判据：
θmin=1/R =1.22λ/D（最小分辨角） 光栅： dsinθ=ｋλ（明纹即主极大满足条件） tgθ=ｙ/ｆ ｄ=1/ｎ=L/N（光栅常数） 薄膜干涉：（垂直入射）
δ反=2ｎ2ｔ+δ0 δ0= 0 中
λ/2 极
增反：δ反=(2k+1)λ/2
增透：δ反=kλ
篇三：大学物理下公式方法总结
大学物理下归纳总结
电学 基本要求：
1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V。 2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。
3．掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理。 主要公式：
一、 电场强度 1
计算场强的方法（3种）
1、点电荷场的场强及叠加原理
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点电荷系场强：E??3
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连续带电体场强：E??
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Q4??r30
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（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dE、分解、积分)
2、静电场高斯定理：
物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以?。
对称性带电体场强：
3、利用电场和电势关系：
?
?U
?Ex ?x
二、电势 电势及定义：
1．电场力做功：A?q?U?q?
l2l1
??E?dl
2. 静电场安培环路定理：静电场的保守性质
物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。
???B?
3．电势：Ua??E?dl(Up0?0)；电势差：?UAB??E?dl
a
A
p0
电势的计算：
1．点电荷场的电势及叠加原理
Qi4??0ri
点电荷系电势：U??
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（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV、积分) 2．已知场强分布求电势：定义法
??v0
V??E?dl??E?dr
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三、静电场中的导体及电介质
1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质
?
2. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量—电极化强度P, 会
???
用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的D,E,P及界面
处的束缚电荷面密度?。
3. 会按电容的定义式计算电容。
磁学 恒定磁场（非保守力场） 基本要求：
1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会用右手螺旋法则求磁感应强度方向；
2．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）；并会用环路定理计算规则电流的磁感应强度；
3．会求解载流导线在磁场中所受安培力；
4．理解介质的磁化机理，会用介质中的环路定律计算H及B.
主要公式：
1．毕奥-萨伐尔定律表达式
1）有限长载流直导线，垂直距离r
（其中?和?分别是起点及终点的电流方向与到场点连线方向之间的夹角。）
1
2
无限长载流直导线，垂直距离r
半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r
处磁感应强度：
2）圆形载流线圈，半径为R，在圆心O
半圆形载流线圈，半径为R，在圆心O
3）螺线管及螺绕环内部磁场 自己看书，把公式记住 2．磁场高斯定理：
无源场）(因为磁场线是闭合曲线,从闭合曲面
一侧穿入,必从另一侧穿出.)
物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量（磁场强度沿任意闭合曲面的面积分）等于0。
3．磁场安培环路定理
有旋场）
物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径的线积分，
等于该路径内包围的电流代数和的?倍称真空磁导率
4. 洛伦兹力及安培力
?
1）洛伦兹力： F?qv?B（磁场对运动电荷的作用力）
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2）安培力：F??Idl?B（方向沿Idl?B方向，或用左手定则判定）
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积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元Idl;3.写dF?IdlBsin?;4.分解;5.
积分.
3）载流闭合线圈所受磁力矩：
???
M＝m?B（要理解磁矩的定义及意义）
5.介质中的磁场
1）介质的磁化机理及三种磁介质
2）有磁介质的安培环路定理
电磁感应 基本要求：
1． 理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义；
2． 会求解感应电动势及动生电动势的大小和方向；了解自感及互
感；
3． 掌握麦克斯韦方程组及意义，了解电磁波。 主要公式：
1．法拉第电磁感应定律：???d?，会用楞次定律判断感应电动势方
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向。
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