这是烤羚羊 Colin 老师精心整理的 CIE 考试局 A2-Level 物理的常用公式。
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\omega = \frac{2\pi}{T} | 角速度/角频率、周期关系 |
v=\omega r | 线速度与角速度关系 |
F_c = \frac{mv^2}{r} = m\omega^2r | 圆周运动的向心力 |
F=\frac{GMm}{r^2} | 牛顿万有引力定律 |
g=\frac{F}{m} | 引力场强定义式 |
g=\frac{GM}{r^2} | 质点M 产生的引力场强 |
E_p=-\frac{GMm}{r} | 质点间的引力势能 |
\phi = -\frac{GM}{r} | 质点 M 的引力势 |
\frac{GMm}{r^2}=\frac{mv^2}{r} | 行星运动,引力提供向心力 |
E = \frac{1}{2}mv^2 - \frac{GMm}{r} | 引力场中质点机械能 |
a=-\omega^2 x | 简谐运动定义式 |
x=x_0\sin(\omega t + \phi) | 简谐振子的位移时间关系 |
\omega = 2\pi f | 角频率与频率 |
v_\text{max} = \omega x_0 | 简谐振子速度最大值 |
a_\text{max} = \omega^2 x_0 | 简谐振子加速度最大值 |
v=\pm\omega\sqrt{x_0^2-x^2} | 简谐振子速度位移关系 |
E=\frac{1}{2}m\omega^2x_0^2 | 简谐振子的能量 |
\omega=\sqrt{\frac{k}{m}} | 弹簧振子角频率 |
U = E_k + E_p | 物质内能定义式 |
\Delta U = Q + W | 热力学第一定律 |
Q= cm\Delta T | 温度变化的吸热/放热 |
Q=Lm | 物态变化的吸热/放热 |
W=p\Delta V | (等压变化)气体做功 |
pV=nRT = NkT | 理想气体方程 |
N=nN_A | 分子数与物质的量换算 |
n=\frac{m}{M} | 物质质量与分子摩尔质量 |
p=\frac{Nm\left<v^2\right>}{3V} | 理想气体分子模型的压强公式 |
p=\frac{1}{3}\rho \left<v^2\right> | 理想气体的压强 |
\left< E_k \right> = \frac{1}{2} m \left<v^2\right> = \frac{3}{2}kT | 理想气体分子平均动能 |
F=\frac{Qq}{4\pi\epsilon_0r^2} | 点电荷间作用力,库仑定律 |
E=\frac{F}{q} | 电场强度定义式 |
E=\frac{Q}{4\pi\epsilon_0r^2} | 点电荷Q产生的电场强度 |
E_p=\frac{Qq}{4\pi\epsilon_0r} | 点电荷间的电势能 |
V=\frac{Q}{4\pi\epsilon_0r} | 点电荷Q 产生的电势 |
E=-\frac{\mathrm{d}V}{\mathrm{d}r} | 场强与势的关系式 |
C=\frac{Q}{V} | 电容定义式 |
I = nAqv | 电流微观模型 |
C=C_1+C_2+\cdots | 并联电路总电容 |
\frac{1}{C} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \cdots | 串联电路总电容 |
C=4\pi\epsilon_0r | 真空中导体球的电容 |
W=\frac{1}{2}CV^2 = \frac{Q^2}{2C} | 电容中储存的能量 |
F=BIL(\sin\theta) | 通电导体在磁场中的受力 |
F=Bqv(\sin\theta) | 磁场中运动的带电粒子的受力 |
Bqv=\frac{mv^2}{r} | 带电粒子受到的磁场力提供向心力 |
qV=\frac{1}{2}mv^2 | 带电粒子在电场中的加速 |
qE=Bqv | 电场力和磁场力的平衡 |
I = nAqv | 电流微观模型 |
V_H = Bvd | 通电导体在磁场中的霍尔电压 |
V_H = \frac{BI}{ntq} | 通电导体在磁场中的霍尔电压 |
\phi = BA(\cos\theta) | 磁通量定义式 |
\Phi = N\phi = NBA(\cos\theta) | 通过线圈的总磁通量 |
\mathcal{E}=\frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t} | 法拉第电磁感应定律 |
\mathcal{E} = Blv | 导体切割磁感线产生的感应电动势 |
V=V_0\sin\omega t, I=I_0\sin\omega t | (正弦)交流电的电压、电流 |
V_\text{rms}=\frac{V_0}{\sqrt{2}}, I_\text{rms}=\frac{I_0}{\sqrt{2}} | (正弦)交流电的方均根电压、电流 |
\left<P\right> = \frac{V_\text{rms}^2}{R} = I_\text{rms}^2 R | 交流电平均输出功率 |
\frac{V_s}{V_p} = \frac{N_s}{N_p} | 变压器输入输出电压关系 |
I_pV_p = I_sV_s | 理想变压器的输入输出 |
E=hf | 光子能量,爱因斯坦关系 |
\lambda = \frac{c}{f} | 电磁波波长、频率关系 |
hf = \phi + E_{k,\text{max}} | 光电效应方程 |
\Delta E = hf | 电子跃迁的发射/吸收光谱 |
\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv} | 物质粒子的波长,德布罗意关系 |
E=mc^2 | 爱因斯坦质能关系 |
E_B = \Delta mc^2 | 原子核结合能与质量亏损 |
A= \frac{\mathrm{d}N}{\mathrm{d}t} | 原子核放射性活度定义式 |
A=\lambda N | 放射性活度与衰变常数 |
N=N_0\mathrm{e}^{-\lambda t} | 原子核数量的衰变规律 |
A=A_0\mathrm{e}^{-\lambda t} | 放射性活度的衰变规律 |
t_\tfrac{1}{2}=\frac{\ln 2}{\lambda} | 半衰期与衰变常数 |
V_\text{out} = G_0 (V_+ - V_-) | 运算放大器的输入输出关系 |
G = \frac{V_\text{out}}{V_\text{in}} | 放大电路的放大倍数定义式 |
G=-\frac{R_\text{f}}{R_\text{in}} | 反相放大器的放大倍数 |
G=1+\frac{R_\text{f}}{R_0} | 正相放大器的放大倍数 |
I=I_0\mathrm{e}^{-\mu x} | X光/声波强度在介质中的衰减 |
Z=\rho c | 介质声阻抗 |
\frac{I_r}{I_0} = \left( \frac{Z_1-Z_2}{Z_1+Z_2}\right)^2 | 声波在介质交界面的反射系数 |
\omega_0 = \gamma B_0 | 原子核拉莫进动频率 |
L_\text{dB}=10\log\left(\frac{P_\text{in}}{P_\text{out}}\right) | 信号衰减公式 |
\text{SNR}_\text{dB} = 10\log\left(\frac{P_\text{signal}}{P_\text{noise}}\right) | 信噪比公式 |