大學(xué)物理下公式方法歸納

1、大 學(xué) 物 理 下 歸 納 總 結(jié)電學(xué)基本要求：1 .會(huì)求解描述靜電場(chǎng)的兩個(gè)重要物理量：電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)V。2 .掌握描述靜電場(chǎng)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(jī)理及介質(zhì)中的高斯定理。主要公式：E 二q2 er4二；0r一、 電場(chǎng)強(qiáng)度3種）1.點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)：計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的方法（1、點(diǎn)電荷場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)及疊加原理點(diǎn)電荷系場(chǎng)強(qiáng)：E ='、i 4二；on連續(xù)帶電體場(chǎng)強(qiáng)：E='冥.Q 4二;or3（五步走積分法）（建立坐標(biāo)系、取電荷元、寫 dE、分解、積分）2、靜電場(chǎng)高斯定理：.- - Z q表達(dá)式：®e=qEdS=-

2、s %物理意義：表明靜電場(chǎng)中，通過任意閉合曲面的 電通量（電場(chǎng)強(qiáng)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(duì)稱性帶電體場(chǎng)強(qiáng)：（用高斯定理求解）/=qE dS=ZX 即3、利用電場(chǎng)和電勢(shì)關(guān)系：二、電勢(shì)電勢(shì)及定義：, .12 -1 .電場(chǎng)力做功：A = q0AU =q0R E dl -l12 .靜電場(chǎng)安培環(huán)路定理：靜電場(chǎng)的保守性質(zhì) 一 表達(dá)式：E d =0物理意義：表明靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分為00p0 一、B 一3.電勢(shì)：Ua=E d1 （Up°=0）;電勢(shì)差：AU AB = | E dl a電勢(shì)的計(jì)算：1 .點(diǎn)電荷場(chǎng)的電勢(shì)及疊加原理點(diǎn)電荷電勢(shì)

3、：V = q4313 0r點(diǎn)電荷系電勢(shì)：U =、的i 4二；0連續(xù)帶電體電勢(shì)：V = fdV = Jdq- 一4灼0（四步走積分法）（建立坐標(biāo)系、取電荷元、寫 dV、積分）2 .已知場(chǎng)強(qiáng)分布求電勢(shì)： 定義法三、靜電場(chǎng)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)42 . 了解電介質(zhì)極化機(jī)理，及描述極化的物理量一電極化強(qiáng)度P,會(huì)用介質(zhì)中的高斯定理，求對(duì)稱或分區(qū)均勻問題中的度仃。D, E, P及界面處的束縛電荷面密3 .會(huì)按電容的定義式計(jì)算電容。典型帶電體系的場(chǎng)強(qiáng)典型帶電體系的電勢(shì)均勻帶電球回E=0球面內(nèi)E=上木球面外4值0r均勻帶電球回均勻帶電直線九E =（cosa-cos62）4

4、值0無(wú)限長(zhǎng)：E=上一2%r均勻帶電無(wú)限長(zhǎng)直線均勻帶電無(wú)限大平面均勻帶電無(wú)限大平面磁學(xué)恒定磁場(chǎng)（非保守力場(chǎng)）基本要求：1.熟悉畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用，會(huì)用右手螺旋法則求磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；3 .掌握描述磁場(chǎng)的兩個(gè)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(huì)用環(huán)路定理計(jì)算規(guī)則電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度；4 .會(huì)求解載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受 安培力；H及B.5 .理解介質(zhì)的磁化機(jī)理，會(huì)用介質(zhì)中的環(huán)路定律計(jì)算 主要公式:1.畢奧-薩伐爾定律表達(dá)式：dB =0 Idler1）有限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，垂直距離r處磁感應(yīng)強(qiáng)度：B =上0I (cos 61 - cose 2)（其中81和團(tuán)分別是起點(diǎn)及終點(diǎn)的電 流方向

5、與到場(chǎng)點(diǎn)連線方 向之間的夾角。）無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，垂直距離 r處磁感應(yīng)強(qiáng)度：B = ；0；圓形載流線圈，半徑為半圓形載流線圈，半徑為R,半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，過端點(diǎn)垂線上且垂直距離r處磁感應(yīng)強(qiáng)度：2)3）螺線管及螺繞環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)自己看書，把公式記住2 .磁場(chǎng)高斯定理：表達(dá)式：®m=qB，dS=0 （無(wú)源場(chǎng)）（因?yàn)榇艌?chǎng)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(chǎng)中，通過任意閉合曲面的 磁通量（磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉 合曲面的面積分）等于 003 .磁場(chǎng)安培環(huán)路定理：qB，d=No2 I （有旋場(chǎng)）表達(dá)式：qB 'd=N02 I物理意義：表明穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，磁

6、感應(yīng)強(qiáng)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)和的九倍。也稱真空磁導(dǎo)率4 .洛倫茲力及安培力1）洛倫茲力：F=qVx：B （磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力）2）安培力：FlJldlkB （方向沿IdlB方向，或用 左手定則判定）積分法五步走：1.建坐標(biāo)系；2.取電流元Id;3.寫dF = IdlBsing;4.分解;5.積分.3）載流閉合線圈所受磁力矩：/=mB （要理解磁矩的定義及意義）5 .介質(zhì)中的磁場(chǎng) 1）介質(zhì)的磁化機(jī)理及三種磁介質(zhì)2）有磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理：yH d=E I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(huì)求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

7、 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： 一蛇 ,會(huì)用楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向 dt2 .動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) ® =ff（v x B ） dl = （vBsind）dl cosP注：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向沿 Vmb的方向，從 低電勢(shì)指向高電勢(shì)。3.感生電動(dòng)勢(shì)及感生電場(chǎng)二 B丑 dlfdS;4.麥克斯韋方程組及電磁波:4E dl = - dS變化的磁場(chǎng)廣生電場(chǎng)LS ：t-DT I- s 十s d Jo ! s -d H.-1 LdS變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)波動(dòng)光學(xué)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

8、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：n =nri -n2 r2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(shí)，反射光比入射光有 冗的相位突變，即光程發(fā)生二的躍變。（若兩束相干光2中一束發(fā)生半波損失，而另一束沒有，則附加乙的光程差；若兩有或兩無(wú)，則2無(wú)附加光程差。）2 .楊氏雙縫干涉：（D-縫屏距；d-雙縫間距；k-級(jí)數(shù)）條紋特征：明暗相間均勻等間距直條紋，中央為零級(jí)明紋。條紋間距Ax與縫屏距D成正比，與入射光波長(zhǎng) 九成正比，與雙縫間距 d成反比。3 .會(huì)分析薄膜干涉例如增透膜增反膜，劈尖牛頓環(huán)等4

9、.單縫衍射：（f-透鏡焦距；a-單縫寬度；k-級(jí)數(shù)）條紋特征：明暗相間直條紋，中央為零級(jí)明紋，寬度是其它條紋寬度的兩倍。 條紋間距因與透鏡焦距f成正比，與入射光波長(zhǎng) 九成正比，與單縫寬度a成反比。5 .衍射光柵：（d = a + b為光柵常數(shù)，0為衍射角）光柵方程:（a+b）sin 9，土k k 10,1,2| 1曲光柵明紋公式：dsin>Bk|,xkHiBkEd第K級(jí)光譜張角：Ae = 82 -Q1第 K級(jí)光譜線寬度:Ax = x2 -x1 = f（tg02 -tg01）（dsinR =k%, dsin02 =k%,兀=400nm,紫光，K2 = 760nm紅光）條紋特征：條紋既有干涉

10、又有衍射。6.光的偏振：（I0為入射光強(qiáng)度，日為兩偏振化方向夾角），自然光通過偏振片：I B 10 cos21*馬呂斯定津1n 偏振光通過偏振片：I =2.2*布儒斯特角：（i。為入射角，尸為折射角）當(dāng)入射角滿足上述條件時(shí)，反射光為完全偏振光，且偏振化方向與入射面垂直；折射光為部分偏振光，且反射光線與折射光線垂直，即：i0+匚90。量子物理基礎(chǔ)主要內(nèi)容：1 .黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律不能從經(jīng)典物理獲得解釋。普朗克提出了能量量子化假 設(shè)，從而成功地解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，并導(dǎo)致了量力學(xué)的誕生和許多近代技術(shù)。量子概念：E = h2 .光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律無(wú)法用光的波動(dòng)理論解釋。愛因斯坦提出了光子假設(shè)。用愛因斯坦方程h v = mv2/2 +w解釋了實(shí)驗(yàn)規(guī)律?？灯疹D散射也證明了光的量子性波粒二象性3 .德布羅意波（物質(zhì)波）假設(shè)：任何實(shí)物粒子和光子一樣都具有德布羅意關(guān)系式：h h當(dāng)v圄c時(shí),m用靜質(zhì)量；