大学物理B力学热学复习2.ppt
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1、力力 学学运动学运动学动力学动力学刚体刚体位置矢量位置矢量位移位移速度速度加速度加速度定义、定义、计算计算圆周圆周运动运动线量描述线量描述角量描述角量描述线量与角量的关系线量与角量的关系 牛二律的应用牛二律的应用1.物理量物理量P、I、W、N、Ek、Ep2.物理量规律物理量规律力学要求:力学要求:力学要求:力学要求:1.运用矢量和微分方法,加深理解位置矢量、位移、速度、加速度、运用矢量和微分方法,加深理解位置矢量、位移、速度、加速度、力等物理量的瞬时性和矢量性。力等物理量的瞬时性和矢量性。2.(1)能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时)能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时速
2、度和加速度。速度和加速度。3.(2)能熟练地计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、)能熟练地计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。切向加速度和法向加速度。4.(3)理解角量和线量的量值关系。)理解角量和线量的量值关系。2.掌握牛顿三大定律及其应用条件。掌握牛顿三大定律及其应用条件。3.掌握功的概念。掌握保守力做功的特点及势能的概念。会计算势掌握功的概念。掌握保守力做功的特点及势能的概念。会计算势能。能。4.掌握动能、动量和冲量的概念。掌握质点的动能定理和动量定理,掌握动能、动量和冲量的概念。掌握质点的动能定理和动量定理,并能用它们分析、解决质点在平面内运动的简单力学
3、问题。并能用它们分析、解决质点在平面内运动的简单力学问题。5.理解刚体转动惯量和对固定轴的力矩概念。掌握刚体绕固定轴的理解刚体转动惯量和对固定轴的力矩概念。掌握刚体绕固定轴的转动定律。通过质点在平面内运动和刚体绕固定轴转动情况,理转动定律。通过质点在平面内运动和刚体绕固定轴转动情况,理解动量矩守恒定律及其适用条件。解动量矩守恒定律及其适用条件。(一)基本物理量一)基本物理量 位置矢量位置矢量:描述质点在空间的位置情况。:描述质点在空间的位置情况。位移位移:描述质点位置的改变情况:描述质点位置的改变情况速度速度:描述质点位置变动的快慢和方向:描述质点位置变动的快慢和方向加速度加速度:描述质点速度
4、的变化情况:描述质点速度的变化情况已知运动方程求速度、加速度(利用定义式求导)已知运动方程求速度、加速度(利用定义式求导)已知速度、加速度求运动方程(利用定义式积分)已知速度、加速度求运动方程(利用定义式积分)运动学运动学例例一、直线运动一、直线运动 二、抛物线运动二、抛物线运动 (一)基本运动一)基本运动 三、圆周运动三、圆周运动 运动学运动学圆圆周周运运动动线量描述线量描述 角量描述角量描述 线速度线速度 切向加速度切向加速度 方向沿切向方向沿切向 方向沿切向方向沿切向 法向加速度法向加速度 方向指向圆心方向指向圆心 线加速度线加速度 角位置角位置 角速度角速度 角加速度角加速度 线量与角
5、量的关系线量与角量的关系 运动学运动学质点作半径为质点作半径为R的的变速圆周运动,加变速圆周运动,加速度大小为?速度大小为?(v为为任意时刻速率)任意时刻速率)1.牛一律、牛二律、牛三律牛一律、牛二律、牛三律4.其他规律:动量守恒、机械能守恒、功能原理。其他规律:动量守恒、机械能守恒、功能原理。2.功的概念;保守力做功的特点;功的概念;保守力做功的特点;势能的概念,会计算势能。势能的概念,会计算势能。3.动能、动量和冲量的概念和动能、动量和冲量的概念和 计算计算(动能定理和动(动能定理和动量定理的运用)量定理的运用)运动学运动学取决于始末位置,与路径无关取决于始末位置,与路径无关质点质点质点组
6、质点组什么时候动量守恒?什么时候动量守恒?什么时候动量守恒?什么时候动量守恒?什么时候动能守恒?什么时候动能守恒?什么时候动能守恒?什么时候动能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候角动量守恒?什么时候角动量守恒?什么时候角动量守恒?什么时候角动量守恒?例例动力学动力学动量:动量:冲量:冲量:力的冲量还可力的冲量还可用平均力表示。用平均力表示。二、动力学基本物理量二、动力学基本物理量二、动力学基本物理量二、动力学基本物理量功:功:功率:功率:动能:动能:力对空间的持续作用力对空间的持续作用力对空间的持续作用力对空间的持续作用力力力力F F
7、所做的功所做的功所做的功所做的功力对时间的持续作用力对时间的持续作用力对时间的持续作用力对时间的持续作用动量的变化量动量的变化量动量的变化量动量的变化量动量定理:动量定理:势能势能:动量守恒定律:动量守恒定律:动量守恒的条件动量守恒的条件动量守恒的内容动量守恒的内容三、动力学基本定律三、动力学基本定律三、动力学基本定律三、动力学基本定律1.实际中当合外力远远小于实际中当合外力远远小于合内力时,动量守恒定律也合内力时,动量守恒定律也可认为成立可认为成立.2.某一方向上合外力为零,某一方向上合外力为零,则该方向上动量守恒定律则该方向上动量守恒定律.动能守恒的条件:动能守恒的条件:理解动量和动能的区
8、别和联系!理解动量和动能的区别和联系!什么时候动量守恒?什么时候动量守恒?什么时候动量守恒?什么时候动量守恒?什么时候动能守恒?什么时候动能守恒?什么时候动能守恒?什么时候动能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候机械能守恒?什么时候角动量守恒?什么时候角动量守恒?什么时候角动量守恒?什么时候角动量守恒?动力学动力学动能定理:动能定理:(质点组)(质点组)保守内力的功:保守内力的功:功能原理:功能原理:机械能守恒定律:机械能守恒定律:1.1.万有引力的功万有引力的功保守力所做的功:保守力所做的功:2.2.重力的功重力的功3.3.弹性力的功弹性力的功动能定理:
9、动能定理:作用在质点上的合外力所做作用在质点上的合外力所做的功等于该质点动能的增量的功等于该质点动能的增量.(质点组)(质点组)刚体刚体一、基本物理量一、基本物理量一、基本物理量一、基本物理量 物理量物理量 线量与角量之间的关系线量与角量之间的关系力矩:力矩:转动惯量:转动惯量:刚体定轴转动的转动定律:刚体定轴转动的转动定律:角量运动学方程角量运动学方程 运运动动学学动动力力学学方向的判定方向的判定方向的判定方向的判定(匀加速转动)(匀加速转动)杆杆/圆环圆环/圆盘圆盘/圆柱圆柱/球球力矩对时间力矩对时间力矩对时间力矩对时间的积累效应的积累效应的积累效应的积累效应二、基本定理二、基本定理二、基
10、本定理二、基本定理(1 1)刚体定轴转动的动能定律)刚体定轴转动的动能定律力矩的力矩的功功:力矩的功率:力矩的功率:定轴转动的定轴转动的转动动能转动动能:(2 2)质点的)质点的角动量角动量(动量矩):(动量矩):刚体定轴转动的刚体定轴转动的角动量角动量(动量矩):(动量矩):刚体定轴转动的角动量定理:刚体定轴转动的角动量定理:刚体定轴转动的角动量定理:刚体定轴转动的角动量定理:力矩对空间的积累效应力矩对空间的积累效应力矩对空间的积累效应力矩对空间的积累效应定轴转动的动能定理:定轴转动的动能定理:定轴转动的动能定理:定轴转动的动能定理:机械能守恒定律:机械能守恒定律:动能中既包含平动动能还包含
11、转动动能。动能中既包含平动动能还包含转动动能。角动量守恒定律:角动量守恒定律:例题例题热学要求:热学要求:热学要求:热学要求:1.能从宏观和统计意义三理解压强、温度、内能等概念。能从宏观和统计意义三理解压强、温度、内能等概念。2.理解理想气体的压强公式和温度公式的物理意义理解理想气体的压强公式和温度公式的物理意义3.了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。了解气体热运动的算术平均速率、均方根速率和最可理意义。了解气体热运动的算术平均速率、均方根速率和最可几速率的求法和意义。几速率的求法和意义。4.理解气体分之平均能量按
12、自由度均分原则,并会用该定理计算理解气体分之平均能量按自由度均分原则,并会用该定理计算理想气体的内能。理想气体的内能。5.掌握功和热量的概念。理解平衡过程。理解绝热过程的过程方掌握功和热量的概念。理解平衡过程。理解绝热过程的过程方程。掌握热力学第一定律。能熟练地分析、计算理想气体各等程。掌握热力学第一定律。能熟练地分析、计算理想气体各等职过程和绝热过程的功、热量、内能改变量及循环的效率。了职过程和绝热过程的功、热量、内能改变量及循环的效率。了解卡诺热机和制冷机的工作原理。解卡诺热机和制冷机的工作原理。6.了解热力学第二定律的两种表述。了解热力学第二定律的统计了解热力学第二定律的两种表述。了解热
13、力学第二定律的统计意义及无序性。意义及无序性。一、一、理想气体状态方程:理想气体状态方程:分子动力学分子动力学压强压强压强压强温度温度温度温度内能内能内能内能从宏观和统计两个方面理解三个概念的物理意义!从宏观和统计两个方面理解三个概念的物理意义!从宏观和统计两个方面理解三个概念的物理意义!从宏观和统计两个方面理解三个概念的物理意义!宏观量宏观量 T 是标志分子热运动剧烈程度的物理量,是标志分子热运动剧烈程度的物理量,分子无规则运动越剧烈,气体的温度越高分子无规则运动越剧烈,气体的温度越高二、二、能量均分定理能量均分定理能量均分定理能量均分定理:每一个自由度的平均动能每一个自由度的平均动能 一个
14、分子一个分子 的总平均动能的总平均动能摩尔理想气体的内能摩尔理想气体的内能会计算理想气体的内能。会计算理想气体的内能。定理内容;自由度数定理内容;自由度数定理内容;自由度数定理内容;自由度数i i的计算的计算的计算的计算三种速率三种速率最概然速率:最概然速率:平均速率:平均速率:方均根速率:方均根速率:三、三、速率分布函数速率分布函数麦氏速率分布函数麦氏速率分布函数理解物理意义!理解物理意义!例例速率在速率在 v 附近的单位速附近的单位速率区间的分子数占分子率区间的分子数占分子总数的百分比总数的百分比(一)(一)(一)(一)基本概念、基本规律:基本概念、基本规律:基本概念、基本规律:基本概念、
15、基本规律:(1 1)什么是功什么是功,热量,平衡过程热量,平衡过程比热容比:比热容比:吸热吸热Q Q为正,放热为正,放热Q Q为负为负系统对外做功时,系统对外做功时,W W取正值取正值外界对系统做功时,外界对系统做功时,W W取负值取负值(2 2)热力学第一定律:)热力学第一定律:研究对象为气体时。研究对象为气体时。热力学基础热力学基础定容、定压摩尔热容:定容、定压摩尔热容:P-V图等体过程等压过程等温过程VpVpVp功W0第一定律热力学第一定律对于理想气体各等值过程的应用热力学第一定律对于理想气体各等值过程的应用热力学第一定律对于理想气体各等值过程的应用热力学第一定律对于理想气体各等值过程的
16、应用绝热过程Vp热力学能增量0热量Q0熟练计算各等值过程熟练计算各等值过程的的W、Q、E过程方程等体过程等压过程等温过程VpVpVp绝热过程VpP-V图(4)热机效率:)热机效率:热机:热机:致冷:致冷:卡诺热机:卡诺热机:卡诺致冷:卡诺致冷:(5)热力学第二定律:热力学第二定律:1.开尔文表述开尔文表述2.克劳修斯表述克劳修斯表述*不可逆过程,可逆过程不可逆过程,可逆过程(3)循环)循环什么是循环?循环的特点?什么是循环?循环的特点?计算循环中的计算循环中的W、Q等等什么是卡诺循环?什么是卡诺循环?卡诺热机的效率如何计算?卡诺热机的效率如何计算?例例 A、B、C三个容器中皆装有理想气体,它们
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- 大学物理 力学 热学 复习
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