大学物理各章主要知识点总结说课讲解.ppt

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1、第一章第一章 质点质点(zhdin)运动学运动学主要研究描述质点运动状态的三个主要研究描述质点运动状态的三个参量，以及参量，以及(yj)它们之间的关系它们之间的关系（运动学中的两类问题）（运动学中的两类问题）第一页，共34页。1.1.描述质点运动状态描述质点运动状态(zhungti)(zhungti)的基本物理量的基本物理量位置:位矢位矢位置变化率：速度速度速度变化率：加速度加速度第二页，共34页。2、运动学中的两类问题、运动学中的两类问题(wnt)(1)、已知运动方程，求速度、已知运动方程，求速度(sd)函数、加速度函数、加速度(sd)函数函数(2)、已知加速度和初始、已知加速度和初始(ch

2、 sh)速度，求速度函数速度，求速度函数 已知速度函数和初始已知速度函数和初始(ch sh)位置，求运动方程位置，求运动方程求导求导运用积分方法运用积分方法第三页，共34页。3.圆周运动的角量描述圆周运动的角量描述(mio sh)法法角位置角位置(wi zhi)角速度角速度角加速度角加速度 单位单位(dnwi)：rad/s单位：单位：rad/s2单位：单位：rad第四页，共34页。4.圆周运动的加速度表达式圆周运动的加速度表达式圆周运动：圆周运动：一般一般(ybn)曲线运动曲线运动运动：运动：第五页，共34页。5.角量与线量的关系角量与线量的关系(gun x)第六页，共34页。6、伽利略速度变

3、换、伽利略速度变换(binhun)关系关系绝对速度绝对速度相对相对速度速度牵连速度牵连速度第七页，共34页。7 匀加速匀加速(ji s)直线运动与匀加速直线运动与匀加速(ji s)圆周运动的等效圆周运动的等效角量角量切向量切向量(xingling)第八页，共34页。.力的时间力的时间(shjin)(shjin)累积效应累积效应.力的空间力的空间(kngjin)(kngjin)累积效应累积效应冲量冲量(chngling)(chngling)、动量、动量定理、动、动量、动量定理、动量守恒定律量守恒定律功、动能、动能定理、势能、机械能、功能功、动能、动能定理、势能、机械能、功能原理、机械能守恒定律原

4、理、机械能守恒定律第二章第二章 质点动力学质点动力学 主主要要研研究究牛牛顿顿第第二二定定律律及及由由它它积积分得到的两系列物理问题分得到的两系列物理问题第九页，共34页。(1)(1)确定研究对象确定研究对象(2)(2)确定参考系（默认大地，可不写）确定参考系（默认大地，可不写）(3)(3)建立坐标系建立坐标系(4)(4)分析物体的运动或者受力情况分析物体的运动或者受力情况(5)(5)列方程列方程1 动力学问题的解题步骤：动力学问题的解题步骤：2 主要主要(zhyo)方程：方程：动量守恒定律；机械能守恒定律；动量定理；动动量守恒定律；机械能守恒定律；动量定理；动能定理；牛顿第二能定理；牛顿第二

5、(d r)定律定律第十页，共34页。3.3.功的基本功的基本(jbn)(jbn)定义式定义式注：若在直角坐标注：若在直角坐标(zh jio(zh jio zu bio)zu bio)系中有系中有第十一页，共34页。4 有心力功的计算有心力功的计算(j sun)：1.1.有心力定义：物体受到由力心发出有心力定义：物体受到由力心发出(fch)(fch)的力。如万有的力。如万有引力引力2.2.定义定义(dngy)(dngy)式：式：3.3.特点：大小只与到力心的距离特点：大小只与到力心的距离r r有关，大小即有关，大小即F(r)F(r)方向或指向力心（引力）或远离力心（斥力）方向或指向力心（引力）或

6、远离力心（斥力）4.4.举例：万有引力举例：万有引力 ，其中，其中5.5.重要公式：利用重要公式：利用 有：有：其中对于其中对于F(r),F(r),引力取负号，斥力取正号引力取负号，斥力取正号第十二页，共34页。其中其中 处为势能处为势能(shnng)(shnng)零点零点5 任意位置(wi zhi)处势能的计算式：第十三页，共34页。第三章第三章 刚体刚体(gngt)的定轴转动的定轴转动 (1)在刚体定轴转动问题中，因为所在刚体定轴转动问题中，因为所有主要物理量都在一个直线方向上（即有主要物理量都在一个直线方向上（即转轴所在直线方向上），所以定轴转动转轴所在直线方向上），所以定轴转动问题用标

7、量法研究。问题用标量法研究。(2)研究定轴转动问题首先规定转动研究定轴转动问题首先规定转动正方向：正方向：“用右手螺旋法则规定转动正用右手螺旋法则规定转动正方向方向”。然后涉及。然后涉及(shj)转动的所有主转动的所有主要物理量，若与正方向相同取正号，否要物理量，若与正方向相同取正号，否则取负号。则取负号。1.定轴转动问题定轴转动问题(wnt)简化为标量简化为标量研究法研究法第十四页，共34页。刚体刚体(gngt)定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比成正比，与刚体，与刚体(gngt)的转动惯量成反比的转动惯量成反比.转动定律内容转动定律内容2 转动转动

8、(zhun dng)定律定律其中：其中：M 是合外力矩，相当于平动问题中的合外力是合外力矩，相当于平动问题中的合外力 定义定义(dngy)式式 I 是转动惯量，相当于平动问题中的质量是转动惯量，相当于平动问题中的质量 是角加速度，相当于平动问题中的加速度是角加速度，相当于平动问题中的加速度第十五页，共34页。力矩的时间累积效应力矩的时间累积效应 冲量矩、角动量、冲量矩、角动量、角动量定理、角动量守恒定律（守恒条件）角动量定理、角动量守恒定律（守恒条件）力矩的空间累积效应力矩的空间累积效应 力矩的功、转动动能、力矩的功、转动动能、转动动能定理、转动问题中的机械能守恒定律转动动能定理、转动问题中的

9、机械能守恒定律(守恒条件守恒条件)3 转动定律转动定律(dngl)的两的两种积分种积分注：角动量守恒定律是本章注：角动量守恒定律是本章(bn zhn)最重最重要内容！要内容！第十六页，共34页。4 角动量的两个角动量的两个(lin)定义式定义式质点质点(zhdin)的的角动量：角动量：刚体刚体(gngt)的角的角动量：动量：5 关于绳中张力：关于绳中张力：定轴转动问题中绳中张力不是处处相定轴转动问题中绳中张力不是处处相等，而是分段相等等，而是分段相等第十七页，共34页。1 理想气体理想气体(l xin q t)状态方程状态方程其中其中(qzhng)：n 是分子是分子(fnz)数数密度密度注意摩

10、尔质量的单位，以及气体摩尔质量的数值注意摩尔质量的单位，以及气体摩尔质量的数值第四章第四章 气体动理论气体动理论第十八页，共34页。2 理想气体的内能理想气体的内能(ni nn)公式公式 一定量理想气体一定量理想气体(l xin q t)的内能为的内能为 若温度若温度(wnd)改变，内能改改变，内能改变量为变量为说明：内能只与温度有关说明：内能只与温度有关说明：内能变化只与温度变化有关说明：内能变化只与温度变化有关第十九页，共34页。3 理想气体理想气体(l xin q t)压强公式压强公式4 温度与平均温度与平均(pngjn)平动动能平动动能的关系：的关系：5 分子分子(fnz)自由度自由度

11、单原子分子单原子分子 i=3双原子分子双原子分子 i=5多原子分子多原子分子 i=6 第二十页，共34页。6 速率分布律的定义式和物理(wl)意义 定义定义(dngy)式：式：物理意义：表示速率在物理意义：表示速率在v附近附近(fjn),“dv速率区间速率区间”内的分子数占总分子数的百分比为内的分子数占总分子数的百分比为 。7 速率分布函数的定义式和物理意义速率分布函数的定义式和物理意义 定义式：定义式：物理意义：物理意义：表示速率在表示速率在 附近附近“单位速单位速率区间率区间”宽度内的分子数占总分子数的百分比。宽度内的分子数占总分子数的百分比。第二十一页，共34页。8 具有某一特定具有某一

12、特定(tdng)速率的分速率的分子数为：子数为：9 速率介于速率介于 之间的分子数为：之间的分子数为：10 求全部求全部(qunb)分子平均速率分子平均速率的方法的方法第二十二页，共34页。11 分布分布(fnb)律的律的归一性归一性12 分子分子(fnz)速率的三个统速率的三个统计平均值计平均值(1)最概然速率最概然速率(sl)(2)平均速率平均速率(3)方均根速率方均根速率第二十三页，共34页。1.热力学主要物理问题：热力学主要物理问题：求解求解第五章第五章:2.2.求解方法求解方法:对于对于 ，各自，各自都有一种定义式算法，物理问题中常常是都有一种定义式算法，物理问题中常常是先根据过程的

13、特征结合用定义式算出其中先根据过程的特征结合用定义式算出其中的两个量，再用热力学第一定律算出第三的两个量，再用热力学第一定律算出第三个量。个量。3.3.定义式：定义式：吸热吸热内能变化内能变化作功作功第二十四页，共34页。4.几个几个(j)重重要参量要参量5 绝热过程绝热过程(ju r u chn)绝热方程绝热方程第二十五页，共34页。6.6.循环循环(xnhun)(xnhun)过程过程正循环正循环(xnhun):(xnhun):普遍的热机效率计算式普遍的热机效率计算式逆循环逆循环(xnhun):(xnhun):普遍的致冷系数计算式普遍的致冷系数计算式7.7.卡诺循环（两个等温过程加两个绝热过

14、程卡诺循环（两个等温过程加两个绝热过程(ju(ju r u chn)r u chn)）卡诺热机效率卡诺热机效率 卡诺致冷机致冷系数卡诺致冷机致冷系数8 8、涉及、涉及(shj)(shj)绝热过程，循环过程的主要物理问题绝热过程，循环过程的主要物理问题仍然是求仍然是求第二十六页，共34页。9 掌握热力学第二掌握热力学第二(d r)定律的四种表述定律的四种表述开尔文表述开尔文表述克劳修斯表述克劳修斯表述概率概率(gil)表述表述熵增加原理的表述熵增加原理的表述第二十七页，共34页。第六、七章第六、七章 电电 学学描述电场性质的主要物理量是场强和电势。描述电场性质的主要物理量是场强和电势。本章本章(

15、bn zhn)主要研究场强和电势的计算方主要研究场强和电势的计算方法。法。另外还有电容器的电容及电场能量的计算。另外还有电容器的电容及电场能量的计算。第二十八页，共34页。1 几种典型带电体激发电场的重要结论和等效几种典型带电体激发电场的重要结论和等效(dn xio)情况（注意：场强是矢量）情况（注意：场强是矢量）点电荷：点电荷：均匀带电均匀带电(di din)圆环圆环轴线上：轴线上：无限长均匀带电无限长均匀带电(di din)直线：直线：无限大均匀带电平面：无限大均匀带电平面：有限长均匀带电直线：有限长均匀带电直线：第二十九页，共34页。等效等效(dn xio)情况情况(1)均匀均匀(jny

16、n)带电球面激发的电场：带电球面激发的电场：(2)球面外各场点，等效成球心处点电荷激发。球面外各场点，等效成球心处点电荷激发。(3)球面内各场点，场强处处为零。球面内各场点，场强处处为零。(2)均匀带电无限长圆柱面激发的电场：均匀带电无限长圆柱面激发的电场：柱面外各场点，等效柱面外各场点，等效(dn xio)成中轴线处无限长直线激成中轴线处无限长直线激发。发。柱面内各场点，场强处处为零。柱面内各场点，场强处处为零。第三十页，共34页。2 几种典型带电体激发电势的重要结论和等效情况几种典型带电体激发电势的重要结论和等效情况(qngkung)（注意：电势是标量）（注意：电势是标量）点电荷：点电荷：

17、均匀均匀(jnyn)带电圆环带电圆环轴线上：轴线上：其中其中 是圆环上任是圆环上任(shng rn)一点到场点的距一点到场点的距离离等效情况：等效情况：均匀带电球面激发的电势：均匀带电球面激发的电势：球面外各场点，等效成球心处点电荷激发。球面外各场点，等效成球心处点电荷激发。球面内各场点，电势处处相等，等于球表面处电势。球面内各场点，电势处处相等，等于球表面处电势。第三十一页，共34页。3 场强的两种算法场强的两种算法(sun f)叠加原理叠加原理(yunl)法和高斯法和高斯定理法定理法4 电势电势(dinsh)的的两种算法两种算法叠加原理法和定义式法叠加原理法和定义式法电势定义式：电势定义式

18、：6 电势差定义式：电势差定义式：5 电势能与电势的关系电势能与电势的关系第三十二页，共34页。7 有关电介质问题的三个重要有关电介质问题的三个重要(zhngyo)公式公式（有电介质存在（有电介质存在(cnzi)时的高时的高斯定理）斯定理）（真空（真空(zhnkng)中中 ）8 场强与电势的关系：场强与电势的关系：第三十三页，共34页。9 电容电容(dinrng)器电容器电容(dinrng)计算的三步法：计算的三步法：10 电容器的储能电容器的储能(ch nn)公式：公式：11 电场电场(din chng)能量能量的计算方法：的计算方法：(1)先取体积微元，求微元内的电场能量微元先取体积微元，求微元内的电场能量微元(2)积分积分第三十四页，共34页。