2022年大学物理知识点3.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章质点运动学主要内容一.描述运动的物理量ys1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r称为 位矢2oArArrBx位矢 rxiyj , 大小rrx2yBr运动方程rrtxx t运动方程的重量形式yy t位移 是描述质点的位置变化的物理量 t 时间内由起点指向终点的矢量rrBrAxiyj,rv2 xx 2v2 yy2路程是 t 时间内质点运动轨迹长度s是标量；明确r、r、s的含义 rrs 2.速度 （描述物体运动快慢和方向的物理量）平均速度r u=Dr r=V xr i+Dyr j=ur x i+uyr jDtV tDt dy2瞬时速度 速度 vlim t0rdr 速度方向是曲线切线方向tdtvd rdxidyjvxivyj,vd rdx2dtdtdtdtdtdtdsdr速度的大小称速率；dtdt3. 加速度 是描述速度变化快慢的物理量）平均加速度ava瞬时加速度 加速度 ajlimt0tdj2 d rtdtdt2dvdvxidvyd2xd2ya 方向指向曲线凹向idtdtdtdt2dt2aa2 xa2 ydvx2dvy2d2x2d2y2dtdtdt2dt2二. 抛体运动运动方程矢量式为rv t1gt2第 1 页,共 13 页2名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - xv 0cost 水平分运动为匀速直线运动2重量式为yv0sint1gt2 竖直分运动为匀变速直线运动2三. 圆周运动 包括一般曲线运动 1. 线量： 线位移 s 、线速度vdsdt切向加速度a tdv 速率随时间变化率 dt法向加速度a nv2 速度方向随时间变化率 ；R2. 角量： 角位移 单位 rad 、角速度d 单位rads1 dt角速度d22d 单位rads2 dtdt3. 线量与角量关系：sR、 v=R、atR、anR4. 匀变速率圆周运动：1 线量关系vv 0at 2 角量关系2001t2sv t1at2tt22v2v2 02 as220其次章牛顿运动定律主要内容一、牛顿其次定律物体动量随时间的变化率dp等于作用于物体的合外力r F骣 . . . 桫 =.r Fi÷÷÷÷即：dtF= dP dtdmv, m常量 时r F=mdVr或r F=mardtdt说明： 1 只适用质点； 2 F 为合力；3 a与F是瞬时关系和矢量关系；4 解题经常用牛顿定律重量式（平面直角坐标系中）FF xma F yma x 一般物体作直线运动情形 第 2 页,共 13 页ma y（自然坐标系中）Fm aFnma nmv 2（法向）rdv（切向）dt物体作曲线运动名师归纳总结 F tma tm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 运用牛顿定律解题的基本方法可归纳为四个步骤运用牛顿解题的步骤：1）弄清条件、明确问题（弄清已知条件、明确所求的问题及讨论对象）2）隔离物体、受力分析（对讨论物体的单独画一简图,进行受力分析3）建立坐标 , 列运动方程 （一般列重量式） ；4 文字运算、代入数据举例： 如下列图,把质量为m10kg 的小球挂a在倾角0 30 的光滑斜面上,求1当斜面以a1g 的加速度水平向右运动时,32绳中张力和小球对斜面的正压力；解： 1 讨论对象小球2） 隔离小球、小球受力分析NyF Tx3） 建立坐标 , 列运动方程（一般列重量式）；Px F Tcos30Nsin 30ma 1 y F Tsin 30Ncos30mg0 2 4 文字运算、代入数据x:3 F TN2 ma a1g 3 77.3N68.5N3y:F T3 N2 mg4F T1 2mg3 311109.8 1.5772NmgF Ttg30109.877.30.577cos300.8662 由运动方程, N =0 情形x:F Tcos30maa = g ctg30o9.8317ms2y:F Tsin 30 =mg第三章动量守恒和能量守恒定律主要内容一. 动量定理和动量守恒定理1. 冲量和动量Itt2Fdt称为在t1t2时间内 , 力 F对质点的冲量；第 3 页,共 13 页1名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 质量 m 与速度 v 乘积称动量 PmvFxdtm v2x0m v 1xP 02. 质点的动量定理：Itt2F dtmv 2mv 11质点的动量定理的重量式：Ixt2t 1Iytt2Fyd tm v2ym v 1y1Fz dtIztt2m v2zm v 1z1n3. 质点系的动量定理：tt2nFexdtnm viiiim v iP1IxPxPox= dP dt质点系的动量定理重量式IyPyPoyIzPzPoz动量定理微分形式,在dt时间内 ：FdtdP或F4. 动量守恒定理：当系统所受合外力为零时,系统的总动量将保持不变,称为动量守恒定律n就nm vi=n=恒矢量mv ixC 1恒量F外=F i0,m vi0i1ii就如F x0,动量守恒定律重量式：如 F y0,imv iyC 2恒量就i如 F z0,就imv i izC 3恒量二. 功和功率、保守力的功、势能1. 功和功率：质点从 a 点运动到 b 点变力 F 所做功WbFdrbFcosdsaa恒力的功：WFcosrFrW clF dr0功率：pdwFcosvFvdt2. 保守力的功物体沿任意路径运动一周时,保守力对它作的功为零3. 势能保守力功等于势能增量的负值,wEpEp 0Ep第 4 页,共 13 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 物体在空间某点位置的势能Epx,y,zEp00FdrE p00Ep , , A x y z , , 万有引力作功：wGMm1 r b1ra重力作功：wmgy bmgy a弹力作功：w1 2kx b 21kx a22三. 动能定理、功能原理、机械能守恒守恒1. 动能定理质点动能定理：W1mv212 mv 022质点系动能定理：作用于系统一切外力做功与一切内力作功之和等于系统动能的增量nWiexnWiinn1mv2in1mv2i022iiii2. 功能原理：外力功与非保守内力功之和等于系统机械能（动能+势能）的增量WexWncinEE0机械能守恒定律：只有保守内力作功的情形下,质点系的机械能保持不变当Wexin W nc0Wexin W ncE kE pE k0E p0真 空 中 的 静 电 场学问点：1. 场强1EFqr矢量叠加 r .q0电场强度的定义2场强叠加原理EEi3E42r .0点电荷的场强公式4用叠加法求电荷系的电场强度Edq40r22. 高斯定理名师归纳总结 真空中SEdS1q内第 5 页,共 13 页0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电介质中D Sd S10q 内, 自由E0rED3. 电势1电势的定义Vp零势点Eld dlp对有限大小的带电体,取无穷远处为零势点,就VppE2 电势差VaV bbElda3 电势叠加原理ViV标量叠加 4 点电荷的电势V4q0r取无穷远处为零势点电荷连续分布的带电体的电势V4dqr取无穷远处为零势点 04. 电荷 q 在外电场中的电势能waqVa5. 移动电荷时电场力的功A abq VaVb6. 场强与电势的关系EV静 电 场 中 的 导 体学问点：1.导体的静电平稳条件1 E 内0导体表面2 E表面2. 静电平稳导体上的电荷分布导体内部到处静电荷为零.电荷只能分布在导体的表面上. E表面03. 电容定义CqCi0drS各电容器上电压相等 第 6 页,共 13 页U平行板电容器的电容C电容器的并联C名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电容器的串联11k各电容器上电量相等 为非静电性电场 .电动势是标量,其流向由低电势指向高电势；CCi4. 电容器的能量We1Q21CV2k2C2We1 E 22电场能量密度dl式中EiLE5、电动势的定义静 电 场 中 的 电 介 质 学问点：1. 电介质中的高斯定理 2. 介质中的静电场 3. 电位移矢量 真 空 中 的 稳 恒 磁 场 学问点：1. 毕奥 -萨伐定律电流元IdldB0Idlr ., r.表示从电流元指向场点的单位矢量. 4r2产生的磁场式中 , Idl表示稳恒电流的一个电流元线元 ,r 表示从电流元到场点的距离2. 磁场叠加原理B在如干个电流 或电流元 产生的磁场中 ,某点的磁感应强度等于每个电流或电流元 单独存在时在该点所产生的磁感强度的矢量和. 即iB3. 要记住的几种典型电流的磁场分布1有限长细直线电流B40Icos1cos2. a式中 ,a 为场点到载流直线的垂直距离, 1 、2 为电流入、出端电流元矢量与它们到场点的矢径间的夹角a无限长细直线电流B20Irb通电流的圆环B0x2R2I3/22R2圆环中心B40I单位为：弧度（rad）R4 通电流的无限长匀称密绕螺线管内B0nI4. 安培环路定律名师归纳总结 真空中LBld0I内第 7 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 磁介质中LHldI0内BH0rH当电流 I 的方向与回路l 的方向符合右手螺旋关系时, I 为正 ,否就为负 . 5. 磁力1 洛仑兹力FqvB,其半径为Rmv质量为 m、带电为 q 的粒子以速度v 沿垂直于匀称磁场B 方向进入磁场 ,粒子作圆周运动qB周期为T2mqB2 安培力FIdlB3 载流线圈的磁矩p mNISn .载流线圈受到的磁力矩MpmB4 霍尔效应霍尔电压V1IBneb电 磁 感 应电 磁 场学问点：1. 楞次定律 :感应电流产生的通过回路的磁通量总是抵抗引起感应电流的磁通量的转变. . 2. 法拉第电磁感应定律idNdt3. 动生电动势 : 导体在稳恒磁场中运动时产生的感应电动势. abbvBdl或vBlda4. 感应电场与感生电动势: 由于磁场随时间变化而引起的电场成为感应电场. 它产生电动势为感生电动势iE感dlddt局 限 在 无 限 长 圆 柱 形 空 间 内 , 沿 轴 线 方 向 的 均 运 磁 场 随 时 间 均 匀 变 化 时 , 圆 柱 内 外 的 感 应 电 场 分 别 为E 感rdBrR E感R2dBrR2dt2rdt5. 自感和互感名师归纳总结 自感系数LLILdII12第 8 页,共 13 页自感电动势dt自感磁能Wm1 LI 22互感系数M21I12- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 互感电动势21MdI1. . 即IdddtDSDdSdt6. 磁场的能量密度wmB21BH227. 位移电流此假说的中心思想是: 变化着的电场也能激发磁场通过某曲面的位移电流强度Id等于该曲面电位移通量的时间变化率t位移电流密度jDDt8. 麦克斯韦方程组的积分形式SDdSSdqSVSdVdSLEdlmBdttSBdS0SDdSdljdLHt第五章机械振动主要内容 一. 简谐运动 振动：描述物质运动状态的物理量在某一数值邻近作周期性变化；机械振动：物体在某一位置邻近作周期性的往复运动；简谐运动动力学特点：Fkxw t+j简谐运动运动学特点：a2x简谐运动方程：x=Acos w t+j简谐 振动 物 体的 速度 ：v=dx= -w Asindt加速 度a=2 d x= -2 w Acos w t+ja m=w2 Adt2速度 的最 大 值v m=w A,加 速度 的最 大值二. 描 述谐 振动 的三 个特 征 物理 量1.振 幅 A ：A=x2+2 v 0,取 决于 振动 系统 的能 量；第 9 页,共 13 页0w22.角 圆 频率 w ：w=2 pn=2 p, 取决 于振 动系 统的 性质T名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 对于弹簧振子w =k、对于单摆gx v）v0v0ml3.相位w t+j,它打算了振动系统的运动状态（t0的相位初相j=arctg-v0w x0j所在 象限 由x0和v0 的正负确定 ：x 00,v00,在第 一象 限, 即取 02v0v0x 00,v00,在第 二象 限, 即取 2x 00,v00,在第 三象 限, 即取 232x 00,v00,在第 四象 限, 即取 3 22三. 旋 转矢 量法简谐运动可以用一 旋 转矢 量（ 长度 等于 振幅 ）的矢端在 Ox 轴上的投影点运动来描述；r r1. A 的模 A =振幅 A , 2. 角速度大小 =谐振动角频率3. t 0 的 角位 置 是 初相4. t 时刻 旋转 矢量 与 x 轴 角度 是t 时刻振动相位 t5. 矢端的速度和加速度在 Ox轴上的投影点速度和加速度是谐振动的速度和加速度；四. 简谐振动的能量以弹簧振子为例：EEkEp1mv21kx21m2A21kA22222五. 同方向同频率的谐振动的合成设x1A1cost12A1A1A2x2A 2cost2xx1x2Acost合成振动振幅与两分振动振幅关系为：A2 A 12 A 22 A A 2costgA1sin1A2sin2A1cos1A2cos2合振动的振幅与两个分振动的振幅以及它们之间的相位差有关；名师归纳总结 2 kk012A2 A 1A22 A A 2A 1A 2第 10 页,共 13 页2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2k1k012A12 A 1A22 A A 22A 1A22一般情形,相位差21可以取任意值AA 2AA1A第六章机械波主要内容一. 波动的基本概念1. 机械波：机械振动在弹性介质中的传播；2. 波线沿波传播方向的有向线段；波面振动相位相同的点所构成的曲面3. 波的周期 T：与质点的振动周期相同；4. 波长：振动的相位在一个周期内传播的距离；5. 振动相位传播的速度；波速与介质的性质有关二. 简谐波沿 ox 轴正方向传播的平面简谐波的波动方程yAcos txAcos2 txAsintxuT y质点的振动速度vtu质点的振动加速度av2Acostxtu这是沿 ox 轴负方向传播的平面简谐波的波动方程；yAt cos 2 Tx三. 波的干涉两列 波频率相同,振动方向相同,相位相同或相位差恒定,相遇区域内显现有的地方振动始终加强,有的地方振动始终减弱叫做波的干涉现象；两列相干波加强和减弱的条件：（ 1）212r2r 12 kk,1,0 ,2时,AA 1A 2（振幅最大,即振动加强）212r 2r 12k1k,1,0 2 ,时,AA 1A 2（振幅最小,即振动减弱）（2）如21（波源初相相同）时,取r2r 称为波程差；2（振动加强）r2r12 kk,1,0 2,时,AA 1Ar2r12k12k0 ,1, 2 ,时,AA 1A 2（振动减弱）；其他情形合振幅的数值在最大值A1A 和最小值A 1A2之间；第七章气体动理论主要内容一. 抱负气体状态方程：名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - PVCPV1PV2；PV23m MRT；PnkT23mol1；RNAkTT1T2R8.31Jk mol；k1.3810A6.02210Jk；N二. 抱负气体压强公式p2nktkt1mv2分子平均平动动能32三. 抱负气体温度公式kt1mv23kT22四. 能均分原理1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目；1kT2.气体分子的自由度单原子分子 如氦、氖分子 i3；刚性双原子分子i5；刚性多原子分子i63. 能均分原理：在温度为T的平稳状态下,气体分子每一自由度上具有的平均动都相等,其值为24. 一个分子的平均动能为：ki kT 2五. 抱负气体的内能（全部分子热运动动能之和）1. 1mol抱负气体EiRTm23.肯定量抱负气体Ei 2RTM第八章热力学基础主要内容一. 准静态过程（平稳过程）系统从一个平稳态到另一个平稳态,中间经受的每一状态都可以近似看成平稳态过程；二. 热力学第肯定律QEW ； dQdEdWE1mCVm T2T1CVmiR1. 气体WV2Pdv或E2V12.Q,E W符号规定m3.dECV mdTMM2三. 热力学第肯定律在抱负气体的等值过程和绝热过程中的应用1. 等体过程QEWCV0 T2T1m2. 等压过程Wp V2V1CR T2T1第 12 页,共 13 页QEWp m T2T1名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Cp mC VmRi22R 热容比Cp m1C V m3.等温过程Q TWTE2E10RT lnp2P1 TC3；mRT lnV2mMV1Mp14.绝热过程PVQ02T1,WECV m T绝热方程C1,V-1 TC2四. 循环过程特点：系统经受一个循环后,E0；系统经受一个循环后 Q（代数和）W（代数和）1.正循环（顺时针）-热机逆循环（逆时针）-致冷机2.热机效率：WQ 1Q 21Q 2Q 1Q 1Q 1式中：Q - 在一个循环中,系统从高温热源吸取的热量和；Q2- 在一个循环中,系统向低温热源放出的热量和；WQ1Q2- 在一个循环中,系统对外做的功（代数和）3.卡诺热机效率 : c1T2T1式中：T1- 高温热源温度；T - 低温热源温度；4. 制冷机的制冷系数：定义：eQ 2=Q22100是不行能的） ；第 13 页,共 13 页WQ -Q卡诺制冷机的制冷系数：eQ 1Q22T 1T 2T 2Q五.热力学其次定律1.开尔文表述：从单一热源吸取热量使它完全变为有用功的循环过程是不存在的（热机效率为2.克劳修斯表述：热量不能自动地从低温物体传到高温物体；两种表述是等价的.名师归纳总结 - - - - - - -