【大学物理公式汇总】大学物理是理工科学生必修的一门基础课程，涵盖了力学、热学、电磁学、光学和近代物理等多个领域。为了帮助学习者更好地掌握各部分的核心公式，本文对大学物理中常见的公式进行了系统整理，便于查阅与复习。
一、力学部分
力学是大学物理的基础，主要包括运动学、动力学、能量、动量、刚体转动等内容。
| 章节 | 公式 | 说明 |
| 运动学 | $ v = \frac{dx}{dt} $ | 瞬时速度 |
| $ a = \frac{dv}{dt} $ | 瞬时加速度 | |
| $ x(t) = x_0 + v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 $ | 匀变速直线运动位移公式 | |
| 动力学 | $ F = ma $ | 牛顿第二定律 |
| $ F_{\text{合}} = \sum F_i $ | 合外力等于质量乘以加速度 | |
| 能量 | $ W = Fd \cos\theta $ | 功的定义 |
| $ K = \frac{1}{2}mv^2 $ | 动能 | |
| $ U = mgh $ | 重力势能 | |
| $ E = K + U $ | 机械能守恒（无摩擦） | |
| 动量 | $ p = mv $ | 动量 |
| $ \Delta p = F \Delta t $ | 冲量定理 | |
| 刚体转动 | $ \tau = I\alpha $ | 转动定律 |
| $ L = I\omega $ | 角动量 | |
| $ K_{\text{转}} = \frac{1}{2}I\omega^2 $ | 转动动能 |
二、热学部分
热学主要研究温度、热量、热力学定律等基本概念和规律。
| 章节 | 公式 | 说明 |
| 温度 | $ T(K) = T(°C) + 273.15 $ | 摄氏温度与开尔文温度转换 |
| 热传导 | $ Q = mc\Delta T $ | 热量计算公式 |
| 热膨胀 | $ \Delta L = \alpha L_0 \Delta T $ | 线膨胀公式 |
| 热力学第一定律 | $ \Delta U = Q - W $ | 内能变化等于吸收热量减去对外做功 |
| 热力学第二定律 | $ \eta = 1 - \frac{T_c}{T_h} $ | 卡诺热机效率公式 |
三、电磁学部分
电磁学包括静电场、电势、电流、磁场、电磁感应等内容。
| 章节 | 公式 | 说明 |
| 静电场 | $ E = \frac{F}{q} $ | 电场强度定义 |
| $ E = \frac{kQ}{r^2} $ | 点电荷电场强度 | |
| 电势 | $ V = \frac{U}{q} $ | 电势定义 |
| $ V = \frac{kQ}{r} $ | 点电荷电势 | |
| 电容器 | $ C = \frac{Q}{V} $ | 电容定义 |
| $ C = \varepsilon_0 \frac{A}{d} $ | 平行板电容器电容 | |
| 电流 | $ I = \frac{dq}{dt} $ | 电流定义 |
| $ I = \frac{V}{R} $ | 欧姆定律 | |
| 磁场 | $ B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} $ | 长直导线磁场 |
| $ F = q(v \times B) $ | 洛伦兹力 | |
| 电磁感应 | $ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi}{dt} $ | 法拉第电磁感应定律 |
四、光学部分
光学研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
| 章节 | 公式 | 说明 |
| 折射 | $ n = \frac{c}{v} $ | 折射率定义 |
| $ n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2 $ | 斯涅尔定律 | |
| 干涉 | $ d \sin\theta = m\lambda $ | 双缝干涉条纹位置公式 |
| 衍射 | $ a \sin\theta = m\lambda $ | 单缝衍射暗纹条件 |
| 光速 | $ c = \lambda f $ | 光速与波长、频率关系 |
五、近代物理部分
近代物理包括相对论、量子力学、原子结构等。
| 章节 | 公式 | 说明 |
| 相对论 | $ E = \gamma mc^2 $ | 总能量公式 |
| $ \gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} $ | 洛伦兹因子 | |
| 量子力学 | $ E = h\nu $ | 光子能量公式 |
| $ \lambda = \frac{h}{p} $ | 德布罗意波长公式 | |
| 原子模型 | $ E_n = -\frac{13.6}{n^2} \, \text{eV} $ | 氢原子能级公式 |
通过以上表格形式的总结，可以清晰地看到大学物理各个章节中的核心公式，有助于理解物理概念并进行相关计算。建议在学习过程中结合教材和习题反复练习，加深对公式的理解和应用能力。
