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文档介绍：1------------------------------第一章绪论§1.1什么是物理学物理学是研究自然界基本规律的科学.它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）.中文含义与现代观点颇为吻合.现代观点认为物理学主要研究：物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成及它们的相互作用.物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子（elementaryparticles）.所谓基本粒子，顾名思义是物质的基本组成成分，本身没有结构.然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关，因此对“基本”的理解有阶段性.有鉴于此，物理学家简单地称之为“粒子”.有时为了表达认识的层次，我们仍然可以说：“现阶段的基本粒子为……”.当前我们认为基本粒子有轻于（lepton）、夸克（quark）、光子（photon）和胶子（gluon）等等.科学家们正在努力寻找自由夸克.此外，分数电荷、磁单极也在寻找之列.我们周围的物体是物质的聚集状态.人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质，并称它们为宏观（macrosco

一、振动与波简谐振动的合成

A=√ [A12+A22+2A1A2cos(ψ2-ψ1)], tanψ=( A1sinψ1+ A2sinψ2)/ ( A1cosψ1+ A2cosψ2) Δψ=ψ2-ψ1=2kπ时, A=√ [A12+A22+2A1A2cos(ψ2-ψ1)]= A1+A2Δψ=ψ2-ψ1=（2k+1）π时,A=√ [A12+A22+2A1A2cos(ψ2-ψ1)]=| A1-A2|

平面简谐波动方程

Y(x,t)=Acos[2π(t/T - x/λ)+ψ0],Y(x,t)=Acos[2π(vt - x/λ)+ψ0],Y(x,t)=Acos(ω t-kx+ψ0)

相干波的加强与减弱,A AA?12 2 ? ?22AA1 2cos?? Δψ=[2π(vt – r1/λ)+ ψ1]- [2π(vt – r2/λ)+ ψ2]=2π(r2 -r1)/ λ+(ψ1-ψ2)

Δψ=±2kπ 加强点, Δψ=±(2k+1)π 减弱点振动 X=Acos(ωt +ψ0)= Acos[ω(t+T) +ψ0],T=2π/ω,υ=1/T,ω=2πυ 对弹簧振子k/m=ω2,T=2π√(m/k) 振动的能量E=1/2KA2, 平均

热 学 公 式

1．理想气体温标定义：T?273.16K?limpTP?0p（定体） pTP02．摄氏温度t与热力学温度T之间的关系：t/C?T/K?273.15 华氏温度tF与摄氏温度t之间的关系：tF?32?3．理想气体状态方程：pV??RT

9t 51mol范德瓦耳斯气体状态方程：(p?a)(Vm?b)?RT 2Vm?2 其中摩尔气体常量R?8.31J/mol?K或R?8.21?10atm?L/mol?K

23n?kt，?kt?kT 325．标准状况下气体分子的数密度（洛施密特数）n0?2.69?1025/m3

4．微观量与宏观量的关系：p?nkT，p?6．分子力的伦纳德-琼斯势：Ep(r)?4?[()?()]，其中?为势阱深度，

?r12?r6??r062，特别适用于惰性气体，该分子力大致对应于昂内斯气体；

???, r?r0?分子力的弱引力刚性球模型（苏则朗模型）：Ep(r)??，其中?0 r06??0(), r?r0??r为势阱深度，该分子力对应于范德瓦耳斯气体。

7．均匀重力场中等温大气分子的数密度（压强）按高度分布： ，p(z)?p0e?mgz/kT?p0e?Mgz/RT， ?n0eRT 大气标高：H?。

Mgmg

大学物理公式及解题方法 Prepared on 22 November 2020

时

空与质点运动

内容纲要 位矢：k t z j t y i t x t r r )()()()(++==

位移：k z j y i x t r t t r r ?+?+?=-?+=?)()(

一般情况，r r ?≠? 速度：k z j y i x k dt

dz j dt dy i dt dx dt r d t r t ???→?++=++==??=0lim υ 加速度：k z j y i x k dt

z d j dt y d i dt x d dt r d dt d t a t ??????→?++=++===??=222222220lim υυ 圆周运动

角速度：?==θθωdt

d 角加速度：??===θθωα22dt

d dt d （或用β表示角加速度） 线加速度：t n a a a += 法向加速度：22ωυR R a n ==

指向圆心 切向加速度：αυR dt

d a t ==

沿切线方向 线速率：ωυR =

弧长：θ

磁学

?一、已知电流分布（或运动的电荷），求解磁感应强度B的分布

1、毕奥-萨伐尔定律——方法一

????0Idl?er???0Idlsin??0Idl?BdB??10?7N?A?2 dB?，大小，方向为的方向。224?r4?4?r???B??dB：将dB分解为分量后再积分，Bx??dBx，By??dBy，Bz??dBz

●电流在其延长线上各点产生的磁感应强度为零。

2、安培环路定理（求解高对称性的磁场分布）——方法二

??B??dl??0?I，注意安培环路L的选取。 ?LL内无限长载流圆柱体：选取过场点半径为r的圆环为L，B?2?r??0螺绕环：选取过场点半径为r的圆环为L，B2?r??0?NI?；

?I；

L内长直密绕螺线管：选取过场点的矩形回路为L，设在管内部分的长度为MN，

B?MN??0nMNI

3、【几种形状载流导线所产生的磁场】重要！

?0I(cos?2?cos?1) 4?r?I 无限长载流直导线：B?0

2?r?0I①有限长载流直导线： B?②载流圆线圈：圆心O处 B?轴线上P点 B??r2R3

?0I2Rsin???0IR22r3

一段圆弧（圆心角为θ，弧长为l）在圆心处：B??0I????0I?l? ?????

北京航空航天大学

内容提要

位矢：r?r(t)?x(t)i?y(t)j?z(t)k

???????????位移：?r?r(t??t)?r(t)??xi??yj??zk

一般情况，?r??r

????rdrdx?dy??i?速度：??lim?t?0?tdtdtdt?????d?d2r???2?加速度：a?lim?t?0?tdtdt?

圆周运动

?dz???????j?k?xi?yj?zk

dtd2x?d2y?d2z??????????i?2j?2k?xi?yj?zk 2dtdtdtd???? 角速度：??dtd?d2????2?? （或用?表示角加速度） 角加速度：??dtdt线加速度：a?an?at 法向加速度：an?切向加速度：at?线速率：??R?

弧长：s?R?

????2R?R?2 指向圆心

d??R? 沿切线方向 dt解题参考

大学物理是对中学物理的加深和拓展。本章对质点运动的描述相对于中学时更强调其瞬时性、相对性和矢量性，特别是处理问题时微积分的引入，使问题的讨论在空间和时间上更具普遍性。

对于本章习题的解答应注意对基本概念和数学方法的掌握。

矢量的引入使得对物理量的

大学物理实验报告大全+实验数据+思考题答案

大学物理实验报告答案报 答 大全（实验数据及思考题答案全包括）全 括

伏安法测电阻

实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。

(3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理

一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。

实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 测量次数 1

U

根据欧姆定律， R = ，如测得 U 和 I 则可计算出 R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只，

I

54.7

max

1

52.9

53.2

2

R/

大学物理实验报告大全+实验数据+思考题答案

大学物理实验报告答案报 答 大全（实验数据及思考题答案全包括）全 括

伏安法测电阻

实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。

(3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理

一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。

实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 测量次数 1

U

根据欧姆定律， R = ，如测得 U 和 I 则可计算出 R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只，

I

54.7

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1

52.9

53.2

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222

rr xi yj zkr x y z

V

dt

V

t

V

V

dt

a

dt

a

2dt2

V an

2dt

a a ana n

FaF dpM r F

p mVL r mV

I

FdtFA

F dr

EFMm GMm Gr2

E

q4 0r2

r

rr

QqQq r

4 0r 0r2

q4 0r

Ua

a

E drU

定律和定理 AAiAAiArVaFE

B

FaF dp

FFF

G

I p p 0 F外 0Mm rr2

M

L 0 M外 0A EkA保 Ep

F kQqr 2

r

qE dS 0

E dl 0

Idl rdB 0

4 r2

IB 0(cos 1 cos 2)4 r IB 02 r

I I B 0B 0

2R2R2

电磁学

1．定义：

EB

EF

FEVB F非静电 U E drU E dl K dlK rq

e

B E dS

B dS

pl

l

mSn

dqd e2．实验定律

S

E B F

Qq r0

4 0r2

Idl rdB 0

4 r2

Fdl

Bd B

dt

(V B) dl

初中物理公式
物理量（单位） 公式 备注 公式的变形
重力G (N） G=mg m：质量 g：9.8N/kg或者10N/kg
密度ρ （kg/m3） ρ=m/V m：质量 V：体积
合力F合（N） 方向相同：F合=F1+F2
方向相反：F合=F1-F2 方向相反时，F1>F2
浮力F浮 (N) F浮=G物-G视 G视：物体在液体的重力
浮力F浮 (N) F浮=G物 此公式只适用物体漂浮或悬浮
浮力F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排：排开液体的重力 m排：排开液体的质量 ρ液：液体的密度 V排：排开液体的体积 (即浸入液体中的体积)
杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1：动力 L1：动力臂 F2：阻力 L2：阻力臂
定滑轮 F=G物
S=h F：绳子自由端受到的拉力
G物：物体的重力 S：绳子自由端移动的距离 h：物体升高的距离
动滑轮 F= （G物+G轮）
S=2 h G物：物体的重力 G轮：动滑轮的重力
滑轮组 F=（G物+G轮）
S=n h n：通过动滑轮绳子的段数
机械功W（J） W=Fs F：力 s：在力的方向上移动的距