《大學(xué)物理》概念.doc

第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)主要內(nèi)容一. 描述運(yùn)動(dòng)的物理量1. 位矢、位移和路程由坐標(biāo)原點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)所在位置的矢量稱(chēng)為位矢位矢,大小 運(yùn)動(dòng)方程 運(yùn)動(dòng)方程的分量形式位移是描述質(zhì)點(diǎn)的位置變化的物理量t時(shí)間內(nèi)由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的矢量，路程是t時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度是標(biāo)量。明確、的含義()2. 速度（描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量）平均速度 瞬時(shí)速度(速度) (速度方向是曲線切線方向)，速度的大小稱(chēng)速率。3. 加速度(是描述速度變化快慢的物理量）平均加速度瞬時(shí)加速度(加速度) 方向指向曲線凹向二.拋體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程矢量式為 分量式為 三.圓周運(yùn)動(dòng)(包括一般曲線運(yùn)動(dòng))1.線量：線位移、線速度切向加速度(速率隨時(shí)間變化率)法向加速度(速度方向隨時(shí)間變化率)。2.角量：角位移(單位)、角速度(單位)角速度(單位)3.線量與角量關(guān)系：4.勻變速率圓周運(yùn)動(dòng)：(1) 線量關(guān)系 (2) 角量關(guān)系 第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律主要內(nèi)容一、牛頓第二定律物體動(dòng)量隨時(shí)間的變化率等于作用于物體的合外力即：， 時(shí) 說(shuō)明：(1)只適用質(zhì)點(diǎn)；(2) 為合力 ；(3) 是瞬時(shí)關(guān)系和矢量關(guān)系； (4) 解題時(shí)常用牛頓定律分量式（平面直角坐標(biāo)系中） (一般物體作直線運(yùn)動(dòng)情況)（自然坐標(biāo)系中） (物體作曲線運(yùn)動(dòng))運(yùn)用牛頓定律解題的基本方法可歸納為四個(gè)步驟運(yùn)用牛頓解題的步驟：1）弄清條件、明確問(wèn)題（弄清已知條件、明確所求的問(wèn)題及研究對(duì)象）2）隔離物體、受力分析（對(duì)研究物體的單獨(dú)畫(huà)一簡(jiǎn)圖，進(jìn)行受力分析）3）建立坐標(biāo),列運(yùn)動(dòng)方程（一般列分量式）；4) 文字運(yùn)算、代入數(shù)據(jù)舉例：如圖所示，把質(zhì)量為的小球掛在傾角的光滑斜面上，求(1) 當(dāng)斜面以的加速度水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，(2) 繩中張力和小球?qū)π泵娴恼龎毫Α＝猓?) 研究對(duì)象小球2）隔離小球、小球受力分析3）建立坐標(biāo),列運(yùn)動(dòng)方程（一般列分量式）； (1) (2)4) 文字運(yùn)算、代入數(shù)據(jù) () (3) (4)(2)由運(yùn)動(dòng)方程，情況 第三章動(dòng)量守恒和能量守恒定律主要內(nèi)容一. 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定理1. 沖量和動(dòng)量稱(chēng)為在時(shí)間內(nèi),力對(duì)質(zhì)點(diǎn)的沖量。質(zhì)量與速度乘積稱(chēng)動(dòng)量 2. 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理：質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理的分量式： 3. 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理：質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理分量式動(dòng)量定理微分形式，在時(shí)間內(nèi)：4. 動(dòng)量守恒定理：當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量將保持不變，稱(chēng)為動(dòng)量守恒定律 動(dòng)量守恒定律分量式： 二.功和功率、保守力的功、勢(shì)能1.功和功率：質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)變力所做功恒力的功：功率：2.保守力的功物體沿任意路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí)，保守力對(duì)它作的功為零3.勢(shì)能保守力功等于勢(shì)能增量的負(fù)值，物體在空間某點(diǎn)位置的勢(shì)能三.動(dòng)能定理、功能原理、機(jī)械能守恒守恒1. 動(dòng)能定理質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理：質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理：作用于系統(tǒng)一切外力做功與一切內(nèi)力作功之和等于系統(tǒng)動(dòng)能的增量2.功能原理：外力功與非保守內(nèi)力功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能（動(dòng)能+勢(shì)能）的增量機(jī)械能守恒定律：只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點(diǎn)系的機(jī)械能保持不變 第五章機(jī)械振動(dòng)主要內(nèi)容一. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)：描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量在某一數(shù)值附近作周期性變化。機(jī)械振動(dòng)：物體在某一位置附近作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)特征：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方程：簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體的速度：加速度速度的最大值，加速度的最大值二. 描述諧振動(dòng)的三個(gè)特征物理量1. 振幅：，取決于振動(dòng)系統(tǒng)的能量。2. 角(圓)頻率：，取決于振動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)對(duì)于彈簧振子 、對(duì)于單擺3. 相位，它決定了振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（）的相位初相所在象限由：，在第一象限，即取()，在第二象限，即取()，在第三象限，即取()，在第四象限，即取()三. 旋轉(zhuǎn)矢量法簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)可以用一旋轉(zhuǎn)矢量（長(zhǎng)度等于振幅）的矢端在軸上的投影點(diǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)描述。1.的模=振幅,2. 角速度大小=諧振動(dòng)角頻率3.的角位置是初相4.時(shí)刻旋轉(zhuǎn)矢量與軸角度是時(shí)刻振動(dòng)相位5.矢端的速度和加速度在軸上的投影點(diǎn)速度和加速度是諧振動(dòng)的速度和加速度。四.簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量以彈簧振子為例：五.同方向同頻率的諧振動(dòng)的合成設(shè)合成振動(dòng)振幅與兩分振動(dòng)振幅關(guān)系為：合振動(dòng)的振幅與兩個(gè)分振動(dòng)的振幅以及它們之間的相位差有關(guān)。一般情況，相位差可以取任意值第六章機(jī)械波主要內(nèi)容一.波動(dòng)的基本概念1.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播。2. 波線沿波傳播方向的有向線段。波面振動(dòng)相位相同的點(diǎn)所構(gòu)成的曲面3.波的周期：與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期相同。4. 波長(zhǎng)：振動(dòng)的相位在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離。5. 振動(dòng)相位傳播的速度。波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)二. 簡(jiǎn)諧波沿軸正方向傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加速度這是沿軸負(fù)方向傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程。三.波的干涉兩列波頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定，相遇區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)有的地方振動(dòng)始終加強(qiáng)，有的地方振動(dòng)始終減弱叫做波的干涉現(xiàn)象。兩列相干波加強(qiáng)和減弱的條件：（1） 時(shí)，（振幅最大，即振動(dòng)加強(qiáng)） 時(shí)，（振幅最小，即振動(dòng)減弱）（2）若（波源初相相同）時(shí)，取稱(chēng)為波程差。 時(shí)，（振動(dòng)加強(qiáng)） 時(shí)，（振動(dòng)減弱）； 其他情況合振幅的數(shù)值在最大值和最小值之間。第七章氣體動(dòng)理論主要內(nèi)容一.理想氣體狀態(tài)方程：；二. 理想氣體壓強(qiáng)公式分子平均平動(dòng)動(dòng)能三. 理想氣體溫度公式四.能均分原理1. 自由度：確定一個(gè)物體在空間位置所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。2. 氣體分子的自由度單原子分子 (如氦、氖分子)；剛性雙原子分子；剛性多原子分子3. 能均分原理：在溫度為的平衡狀態(tài)下，氣體分子每一自由度上具有的平均動(dòng)都相等，其值為4.一個(gè)分子的平均動(dòng)能為：五. 理想氣體的內(nèi)能（所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之和）1. 理想氣體3. 一定量理想氣體第八章熱力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容一.準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程（平衡過(guò)程）系統(tǒng)從一個(gè)平衡態(tài)到另一個(gè)平衡態(tài)，中間經(jīng)歷的每一狀態(tài)都可以近似看成平衡態(tài)過(guò)程。二.熱力學(xué)第一定律；1.氣體2.符號(hào)規(guī)定3.三.熱力學(xué)第一定律在理想氣體的等值過(guò)程和絕熱過(guò)程中的應(yīng)用1. 等體過(guò)程2. 等壓過(guò)程3.等溫過(guò)程4. 絕熱過(guò)程絕熱方程， ， 。 四.循環(huán)過(guò)程特點(diǎn)：系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)后，系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)后1. 正循環(huán)（順時(shí)針）-熱機(jī)逆循環(huán)（逆時(shí)針）-致冷機(jī)2. 熱機(jī)效率：式中：-在一個(gè)循環(huán)中，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏臒崃亢停?在一個(gè)循環(huán)中，系統(tǒng)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃亢停?在一個(gè)循環(huán)中，系統(tǒng)對(duì)外做的功（代數(shù)和）。3. 卡諾熱機(jī)效率: 式中：-