大学物理(上)总复习课件.ppt
例例1 有一热机，工作物质为有一热机，工作物质为5.8g空气（作理想气体看待，空气（作理想气体看待，），），它工作时的循环由它工作时的循环由 三个分过程组成，先由状态三个分过程组成，先由状态1（）定体积加热到状态定体积加热到状态2（），然后绝热膨胀到状），然后绝热膨胀到状 态态3（），最后经等压过程回到状态，最后经等压过程回到状态1（1）画出）画出p-V图图（2）求出）求出（3）求出一次循环气体对外做的功）求出一次循环气体对外做的功（4）该热机的效率？）该热机的效率？解解：(1)p-V图，如图图，如图（3）先求各分过程中气体对外做的功）先求各分过程中气体对外做的功一次循环对外作的净功一次循环对外作的净功（4）三个分过程中只有定体积过程升温吸热）三个分过程中只有定体积过程升温吸热例题例题(P548)把把2mol的氧从的氧从40度冷却到度冷却到0度，若度，若(1)等体积冷却等体积冷却 (2)等压冷却，分别求其熵变是多少？等压冷却，分别求其熵变是多少？解解:(1)(2)总复习总复习1、力学力学 3、振动和波动振动和波动2、相对论相对论 4、光学光学 5、热学热学 （1 1）惯性系与非惯性系惯性系与非惯性系惯性力：惯性力：（3 3）力矩：力矩：动量矩：动量矩：（4 4）质心：质心：质心运动定理：质心运动定理：（5 5）保守力：保守力：势能定理：势能定理：保守力与势能梯度：保守力与势能梯度：（6 6）刚体平面运动刚体平面运动 =随质心平动随质心平动 +绕质心轴转动绕质心轴转动（7 7）空间平移空间平移动量守恒动量守恒空间转动空间转动角动量守恒角动量守恒时间平移时间平移能量守恒能量守恒 质点系平动质点系平动刚体定轴转动刚体定轴转动动能定理动能定理转动能定理转动能定理功能原理功能原理功能原理功能原理机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律力对空间累积力对空间累积 =动能增量动能增量力矩对空间累积力矩对空间累积 =转动能增量转动能增量1、狭义相对论的狭义相对论的 两个基本原理两个基本原理爱因斯坦相对性原理爱因斯坦相对性原理光速不变原理光速不变原理2、洛伦兹变换洛伦兹变换坐坐标标变变换换速速度度变变换换3.尺缩尺缩：4.钟慢：钟慢：动能：动能：总能量：总能量：动量动量-能量关系式：能量关系式：5.时空间隔时空间隔6、相对论动力学相对论动力学质量：质量：动量：动量：(2)(3)(1)1、简谐振动简谐振动012-1-2 例例11一谐振的位移时间曲线如图所示一谐振的位移时间曲线如图所示,试写出其运动方程试写出其运动方程.解解:设运动方程为设运动方程为由旋转矢量图由旋转矢量图,由图知由图知:2、矢量图法！矢量图法！3 3、谐振动的合成、谐振动的合成重点重点同振动方向同振动方向,同频率的谐振的合成同频率的谐振的合成4、波动波动5、行波能量特点行波能量特点:动能、势能的相位动能、势能的相位,大小均相同。大小均相同。(注意与振动能量相区别注意与振动能量相区别)动能、势能动能、势能 同时达到最大值、最小值。同时达到最大值、最小值。形变最大，振动形变最大，振动速度最大速度最大形变最小形变最小 0，振动速度最小振动速度最小 0 重点！重点！6 6、相干条件：相干条件：（2 2）同同振向振向（3 3）同相位同相位 或或 相位差恒定相位差恒定（1 1）同频同频相长干涉：相长干涉：相消干涉：相消干涉：重点重点 相干条件为：相干条件为：相长干涉相长干涉相消干涉相消干涉 重点重点为波程差7 7、半波损失：半波损失：入射波在反射时发生反相的现象入射波在反射时发生反相的现象称为称为半波损失半波损失。注意：注意：有半波损失有半波损失 的情况：的情况：（1）固定端点反射时；）固定端点反射时；（2）疏）疏 密密例题例题 一列沿一列沿 x 轴方向传播的入射波的波函数为轴方向传播的入射波的波函数为求求:(1)反射波的波函数反射波的波函数.(2)合成波的波函数合成波的波函数 (3)波腹波腹,波节位置坐标波节位置坐标.,在在x=0处反射处反射,反射点为一节点反射点为一节点8、驻波驻波(2)根据波的叠加原理根据波的叠加原理,合成波的波函数为合成波的波函数为:(3)形成波腹的各点形成波腹的各点,振幅最大振幅最大,即即:亦即亦即:故波腹点坐标为故波腹点坐标为:形成波节各点形成波节各点,振幅最小振幅最小,即即:即即:因在因在 x=0 点反射，所以点反射，所以 x 只取负值及零：只取负值及零：9 9、能量密度：、能量密度：11、平均能流密度、平均能流密度（波的强度）：波的强度）：10、平均能量密度平均能量密度12、多普勒效应多普勒效应 相位差与光程差的关系：相位差与光程差的关系：光学光学1、杨氏双缝干涉、杨氏双缝干涉惠更斯原理惠更斯原理k=0,x=0 为为中央明纹中央明纹（零级）中心的位置（零级）中心的位置零级暗纹有两条，分别位于中央明纹两侧。零级暗纹有两条，分别位于中央明纹两侧。明暗纹位置明暗纹位置(3)相邻明相邻明(暗暗)纹间距：纹间距：(4)两侧第两侧第 k 级明（暗）纹间距：级明（暗）纹间距：(5)一般情况：一般情况：2 23 31 12、薄膜干涉（等倾）薄膜干涉（等倾）（1）明暗纹条件：明暗纹条件：（2）增反与增透：增反与增透：这时反射线这时反射线 2 比比 1 有半波损失，有半波损失，反射线反射线 3 比比 1 无半波损失，无半波损失，于是于是 2 比比 3 有半波损失。有半波损失。注意：注意：（1）增反膜与增透膜是相对而言的，是相对某些特定）增反膜与增透膜是相对而言的，是相对某些特定而言而言的。对某的。对某1 增反，而可能同时对某增反，而可能同时对某2 增透。增透。（2）光程差）光程差要视具体要视具体 n1、n2、n3 情况情况 而计算出。而计算出。例例 1：（如图）：（如图）当当 n1 n2 n3 时，时，=2n2 e；例例 2：（如图）：（如图）当当 n1 n3 1 的媒质时：的媒质时：当当 逐渐变大时，条纹由疏变密，向棱边移动。逐渐变大时，条纹由疏变密，向棱边移动。当当 逐渐变小时，条纹由密变疏，远离棱边移动，扩展。逐渐变小时，条纹由密变疏，远离棱边移动，扩展。4、牛顿环、牛顿环（一圈劈尖）（一圈劈尖）。光程差和明暗条纹条件：光程差和明暗条纹条件：。中央（中央（e=0）为零级暗纹（为零级暗纹（k=0,r=0）。牛顿牛顿环半环半径径 5、迈克耳逊干涉仪、迈克耳逊干涉仪6 6、单缝夫琅禾费衍射、单缝夫琅禾费衍射 明暗纹条件：明暗纹条件：中央为零级明纹中央为零级明纹 各级各级条纹（中心）的位置：条纹（中心）的位置：中央明纹及各次级明纹宽度中央明纹及各次级明纹宽度7、圆孔衍射、圆孔衍射 光栅方程光栅方程 能观察到的主极大的最大级数能观察到的主极大的最大级数 8、光栅光栅 谱线谱线缺级级数为：缺级级数为：9、马吕斯定律马吕斯定律 10 10、布儒斯特定律：、布儒斯特定律：反射光线与折射光线垂直反射光线与折射光线垂直!O光振动方向垂直于自己的主平面；光振动方向垂直于自己的主平面；e 光振动方向在自己的主平面内。光振动方向在自己的主平面内。实验证实：实验证实：当且仅当光轴在入当且仅当光轴在入射面内时，射面内时，O O光、光、e 光光 的主平面就都的主平面就都与入射面重合，它与入射面重合，它们们均在入射面内传均在入射面内传播，播，其振动方向才其振动方向才相互垂直。相互垂直。热学热学若一个分子有若一个分子有 i 个自由度，则它的平均总动能为：个自由度，则它的平均总动能为：M 千克理想气体的内能：千克理想气体的内能：为一摩尔理想气体的内能：为一摩尔理想气体的内能：（1 1）分布函数）分布函数单位速率间隔内的概率单位速率间隔内的概率概率密度：概率密度：（2 2）分布曲线：分布曲线：分子速率在分子速率在 vv+dv 间隔内间隔内的概率：的概率：分子速率在分子速率在v1v2 间隔内间隔内的概率：的概率：（3 3）归一化条件：归一化条件：麦氏速率分布律麦氏速率分布律 特征速率特征速率:分子平均碰撞频率和平均自由程分子平均碰撞频率和平均自由程热力学第一定律热力学第一定律 （能量守恒能量守恒）绝热过程绝热过程1 1、特征：特征：2 2、过程方程：过程方程：3 3、功：功：多方过程多方过程热机效率与制冷系数热机效率与制冷系数(1)(1)热机的效率热机的效率(2)(2)制冷系数制冷系数 1 1、克劳修斯表述：、克劳修斯表述：热量不能自动地从低温物体传向高温物体。热量不能自动地从低温物体传向高温物体。2 2、开尔文表述：、开尔文表述：不可能制成一种循环动作的热机，只从单一的热源不可能制成一种循环动作的热机，只从单一的热源吸收热量，吸收热量，使之完全变成有用的功，而周围其他物体不使之完全变成有用的功，而周围其他物体不发生任何变化。发生任何变化。即即 第二类永动机（单源热机）不可实现第二类永动机（单源热机）不可实现 热力学第二定律热力学第二定律熵熵 与与 熵增加原理熵增加原理熵增加原理熵增加原理 孤立系统内部所发生的过程总是孤立系统内部所发生的过程总是朝着熵增加的方向进行。朝着熵增加的方向进行。熵是态函数熵是态函数熵的微观意义熵的微观意义系统内分子热运动无序性的一种量度。系统内分子热运动无序性的一种量度。谢谢大家一个学期以来的支持与配合！祝愿大家能够考出好成绩！下学期再会！
