大学物理上册复习提纲.ppt

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1、第一章第一章 运动学运动学一、位移、速度、加速度一、位移、速度、加速度运动方程运动方程 速度速度 加速度加速度 位移公式位移公式 速度公式速度公式 三、相对运动三、相对运动位置变换位置变换 速度变换速度变换 二、几种运动二、几种运动1 1、直线运动、直线运动 2 2、抛体运动、抛体运动 3 3、圆周运动、圆周运动速率速率 切向加速度切向加速度法向加速度法向加速度 角速度角速度 角加速度角加速度 1（6），4，5，6，7，9加速度加速度例：例：1.2,1.3,1.41.2,1.3,1.4第二章第二章 质点动力学质点动力学一、牛顿运动定律一、牛顿运动定律第二定律：第二定律：常用形式常用形式:第一定

2、律：第一定律：惯性和力的概念惯性和力的概念,惯性系定义。惯性系定义。，第三定律第三定律二、动量二、动量 动量守恒定律动量守恒定律动量定理：动量定理：合外力的冲量等于质点（系）动量的增量。合外力的冲量等于质点（系）动量的增量。动量守恒定律：动量守恒定律：合外力为零时，质点（系）动量守恒。合外力为零时，质点（系）动量守恒。碰撞碰撞 三、角动量三、角动量 角动量守恒定律角动量守恒定律质点的角动量质点的角动量 力矩力矩 角动量定理：角动量定理：对惯性系中某参考点，合外力矩等于质点（系）对惯性系中某参考点，合外力矩等于质点（系）角动量对时间的变化率。角动量对时间的变化率。角动量守恒定律：角动量守恒定律：

3、合外力矩为零时，质点（系）角动量守恒。合外力矩为零时，质点（系）角动量守恒。四、功四、功一对内力的功与参照系无关，只与作用物体的相对位移有关。一对内力的功与参照系无关，只与作用物体的相对位移有关。质点的动能定理：质点的动能定理：合外力对质点做的功等于质点动能的增量合外力对质点做的功等于质点动能的增量。质点系动能定理：质点系动能定理：外力做的功与内力做的功之和等于质点系动能外力做的功与内力做的功之和等于质点系动能的增量。的增量。势能定理：势能定理：保守力做的功等于系统势能增量的负值。保守力做的功等于系统势能增量的负值。功能原理功能原理:外力与非保守内力做功之和等于系统机械能的增量。外力与非保守内

4、力做功之和等于系统机械能的增量。机械能守恒定律机械能守恒定律:只有保守内力做功的系统，机械能守恒。只有保守内力做功的系统，机械能守恒。2，4，5，6，8，13第三章第三章 刚体动力学刚体动力学一、刚体定轴转动定理一、刚体定轴转动定理刚体对定轴的转动惯量刚体对定轴的转动惯量力对定轴的力矩力对定轴的力矩F F是转动平面内的力是转动平面内的力 刚体定轴转动定理刚体定轴转动定理刚体对定轴的角动量刚体对定轴的角动量二、刚体定轴转动的角动量定理二、刚体定轴转动的角动量定理刚体定轴转动的角动量守恒定律刚体定轴转动的角动量守恒定律若若M=0M=0，则，则L=L=常量常量定轴的角动量定理及角动量守恒定律对定轴转

5、动刚体以及质定轴的角动量定理及角动量守恒定律对定轴转动刚体以及质点系均成立。点系均成立。常见物体的转动惯量常见物体的转动惯量刚体定轴转动的角动量定理刚体定轴转动的角动量定理三、刚体定轴转动中的功和能三、刚体定轴转动中的功和能力矩的功力矩的功定轴转动动能定轴转动动能刚体定轴转动的动能定理刚体定轴转动的动能定理A A为作用在刚体上合外力矩的功为作用在刚体上合外力矩的功 2，3，4，8，13例：例：3.7,3.93.7,3.9一、狭义相对论的基本原理一、狭义相对论的基本原理狭义狭义相对性原理相对性原理物理定律在所有惯性系中具有相同的表述形式物理定律在所有惯性系中具有相同的表述形式光速不变原理光速不变

6、原理 真空中的光速是一个宇宙常量，不依赖于惯性系的选择，与真空中的光速是一个宇宙常量，不依赖于惯性系的选择，与光源或观察者的运动无关。光源或观察者的运动无关。第四章第四章 狭义相对论狭义相对论注洛伦兹变换洛伦兹变换二、狭义相对论的时空观二、狭义相对论的时空观1 1、同时的相对性、同时的相对性2 2、长度的收缩、长度的收缩3 3、时间的延缓、时间的延缓这里这里为相对观察者静止时物体的长度称为固有长度为相对观察者静止时物体的长度称为固有长度相对观察者静止时测得的时间间隔为静时间间隔或固有时间。相对观察者静止时测得的时间间隔为静时间间隔或固有时间。1 1、相对论力学的基本方程、相对论力学的基本方程相

7、对论性的质量相对论性的质量相对论性的动量相对论性的动量2 2、相对论的动能定理、相对论的动能定理3 3、质量与能量的关系、质量与能量的关系4 4、动量与能量的关系、动量与能量的关系三、相对论动力学三、相对论动力学3，5，6，12，13，14，15例例4.54.5第五章第五章 机械振动机械振动一、简谐振动一、简谐振动简谐振动的运动学方程简谐振动的运动学方程 简谐振动的动力学方程简谐振动的动力学方程，旋转矢量法旋转矢量法简谐振动的能量简谐振动的能量 简谐振动中，总能量守恒简谐振动中，总能量守恒x二、两个简谐振动的合成二、两个简谐振动的合成同方向同频率振动的合成：合振动为简谐振动，振动的频率不变。同

8、方向同频率振动的合成：合振动为简谐振动，振动的频率不变。3，4，8，10,12，13，18，19，20 x三个以上同方向同频率振动的合成三个以上同方向同频率振动的合成第六章第六章 机械波机械波一、平面简谐波一、平面简谐波 两点振动的时间差两点振动的时间差两点振动的位相差两点振动的位相差 简谐波的波动方程的一般形式简谐波的波动方程的一般形式 式中负号对应于正行波，正号对应于反行波。式中负号对应于正行波，正号对应于反行波。波的平均能量密度波的平均能量密度 波强（平均能流密度）波强（平均能流密度）已知已知 x x0 0 点的振动点的振动表达式为表达式为二、波的干涉二、波的干涉相干条件：同振动方向，同

9、频率，恒相差。相干条件：同振动方向，同频率，恒相差。波干涉的合振幅波干涉的合振幅和和为两列相干波在干涉点的振幅，为两列相干波在干涉点的振幅，为两列相干波在干涉点的相位差。为两列相干波在干涉点的相位差。为干涉极大点；为干涉极大点；为干涉极小点。为干涉极小点。若两个相干源同相，上述条件简化为若两个相干源同相，上述条件简化为为干涉极大点；为干涉极大点；为干涉极小点。为干涉极小点。三、驻波三、驻波驻波的产生：两列同振幅、反方向传播的相干波叠加的结果。驻波的产生：两列同振幅、反方向传播的相干波叠加的结果。驻波的特点：有波腹，即干涉极大点，相邻波腹间距驻波的特点：有波腹，即干涉极大点，相邻波腹间距有波节，

10、即干涉静止点，相邻波节间距有波节，即干涉静止点，相邻波节间距相邻的波腹与波节间距为相邻的波腹与波节间距为同段同相，邻段反相。同段同相，邻段反相。半波损失半波损失波从波疏介质入射到波密介质，在分界面处反射时，反射点有半波从波疏介质入射到波密介质，在分界面处反射时，反射点有半波损失，即有相位波损失，即有相位的突变；波从波密介质入射到波疏介质，反的突变；波从波密介质入射到波疏介质，反射点没有半波损失。射点没有半波损失。Svsvo机械波的机械波的多普勒效应计算公式：多普勒效应计算公式：“相互接近相互接近”v vB B、v vs s 为正值为正值 “相互远离相互远离”v vB B、v vs s 为负值为

11、负值 四、多普勒效应四、多普勒效应2,3,4,6,14,15,22,23,27第七章第七章 热现象的宏观规律热现象的宏观规律一、理想气体的物态方程一、理想气体的物态方程其中其中为分子数密度为分子数密度二、准静态过程二、准静态过程等体过程、等压过程、等温过程等体过程、等压过程、等温过程绝热过程绝热过程多方过程多方过程三、热力学第一定律三、热力学第一定律热力学第一定律是热学范围内的能量守恒定律。热力学第一定律是热学范围内的能量守恒定律。或或1 1、功、功也等于也等于P PV V图上图上之间过程曲线下面的面积。之间过程曲线下面的面积。2 2、热量、热量理想气体的定体摩尔热容理想气体的定体摩尔热容定压

12、摩尔热容定压摩尔热容（迈耶公式）（迈耶公式）。四、热力学第一定律在理想气体常见过程中的应用四、热力学第一定律在理想气体常见过程中的应用（系统与外界所做的功相反）（系统与外界所做的功相反），向高温热库放热，向高温热库放热循环特征循环特征 ，A A等于等于P PV V图上循环曲线所包围的面积。图上循环曲线所包围的面积。五、循环五、循环热循环热循环 从高温热库吸热从高温热库吸热，向低温热库放热向低温热库放热，对外做净功，对外做净功，热机效率热机效率致冷循环致冷循环 通过外界做功通过外界做功A A，从低温热库吸热，从低温热库吸热，致冷系数，致冷系数卡诺循环卡诺循环 由两个等温过程和两个绝热过程组成的准

13、静态循环。由两个等温过程和两个绝热过程组成的准静态循环。卡诺致冷机致冷系数卡诺致冷机致冷系数卡诺热机效率卡诺热机效率六、热力学第二定律六、热力学第二定律热力学第二定律是自然界宏观热力学过程进行方向的普遍规律，热力学第二定律是自然界宏观热力学过程进行方向的普遍规律，指出一切自发宏观过程都不可逆。指出一切自发宏观过程都不可逆。1 1、开尔文表述、开尔文表述热不可能全部转变为功而不产生其他影响。其等效的说法是，单热不可能全部转变为功而不产生其他影响。其等效的说法是，单热源热机或热源热机或的热机不可能制成。的热机不可能制成。2 2、克劳修斯表述、克劳修斯表述热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。热量

14、不可能自动地从低温物体传向高温物体。七、熵增加原理七、熵增加原理热力学第二定律的数学表示热力学第二定律的数学表示熵增加原理熵增加原理 孤立系统和绝热系统内部发生的过程，总是孤立系统和绝热系统内部发生的过程，总是沿着熵增加的方向进行沿着熵增加的方向进行等号和不等号分别对应于可逆过程和不可逆过程。等号和不等号分别对应于可逆过程和不可逆过程。5，6，12，13，例题例题熵熵第八章第八章 热现象的微观解释热现象的微观解释一、理想气体的压强公式一、理想气体的压强公式其中其中为分子平均平动动能为分子平均平动动能二、理想气体的温度和内能的微观意义二、理想气体的温度和内能的微观意义分子平均平动动能（温度公式）

15、分子平均平动动能（温度公式）分子平均自有能量分子平均自有能量 理想气体的内能（动能理想气体的内能（动能+势能）势能）其其中中i i=t+r+2s,t+r+2s,为为分分子子自自由由度度，t=t=3 3为为平平动动自自由由度度，r r为为转转动动自自由度由度,s,s为振动自由度。为振动自由度。单原子分子单原子分子r=r=0 0,i,i=3=3，刚性双原子分子刚性双原子分子r=r=2 2,i,i=5=5，非刚性双原子分子非刚性双原子分子，r=r=2 2,s=1,s=1，i i=7=7，刚性多原子分子刚性多原子分子r r=3,=3,i=i=6 6。分子平均动能分子平均动能 三、三个统计速率三、三个统

16、计速率 速率分布函数速率分布函数理想气体的麦克斯韦速率分布函数理想气体的麦克斯韦速率分布函数(物理意义物理意义)麦克斯韦分布的最概然速率麦克斯韦分布的最概然速率(物理意义物理意义)麦克斯韦分布的平均速率麦克斯韦分布的平均速率 麦克斯韦分布的方均根速率麦克斯韦分布的方均根速率 五、热力学第二定律的统计意义五、热力学第二定律的统计意义 热力学系统宏观态所包含的微观态数。热力学系统宏观态所包含的微观态数。系统无序性或混乱度大小的量度。系统无序性或混乱度大小的量度。熵熵四、分子碰撞次数和平均自由程四、分子碰撞次数和平均自由程1 1平均碰撞次数（碰撞频率）平均碰撞次数（碰撞频率）单位时间（一秒钟）内一个分子与其它分子碰撞的平均次数单位时间（一秒钟）内一个分子与其它分子碰撞的平均次数2 2自由程自由程一个分子在任意两次连续碰撞之间所通过的路程一个分子在任意两次连续碰撞之间所通过的路程3 3平均自由程平均自由程热力学概率热力学概率4，5，6，9，10，11，12，14，15，例例第九章第九章 静电场静电场一、库仑定律一、库仑定律二、电场强度二、电场强度 库仑力的迭加原理库仑力的迭加原理点电荷场强点电荷场强 点电荷系场强点电荷系场强 连续带电体场强连续带电体场强 例题，例题，7,87,8，