【物理】大學(xué)物理復(fù)習(xí)提綱.doc

1、12高校物理復(fù)習(xí)提綱高校物理（上）復(fù)習(xí)一、質(zhì)點(diǎn)力學(xué)基礎(chǔ)：（一）基本概念：1、參照系： 為描述物體的運(yùn)動而挑選的參考物；坐標(biāo)系： 建立在參照系上的運(yùn)算系統(tǒng)，是參照系的詳細(xì)化；質(zhì)點(diǎn)：在很多問題中，物體的外形和大小并不重要，這時可以把物體看成一個只有質(zhì)量、沒有大小和外形的幾何點(diǎn)，這樣的物體稱為質(zhì)點(diǎn).2、位矢 矢徑： rxiy jzk3、位移：rr2r1x2x1 iy24、速度：xiy jzklimy1jd r dtz2z1kxiy jzkrtdx i dtdy j dtdz k dtt05、加速度：aaxiay jazklimt0tddtddtxiddtds dtyjddtzkd2 rd 2 xd

2、2 yd2 zdt2dt 2 idt2jdt 2 k6、路程，速率sst,|drdt|7、運(yùn)動方程：8、軌跡方程：rr t ，xxt ，yyt ，zzt f x , y , z或09、圓周運(yùn)動的加速度：aanat ；牛頓定律： fdpdtma ；2法向加速度：anr；切向加速度：atddt留意： 1法向加速度公式中，運(yùn)動，通常都是未知的，應(yīng)依據(jù)r 為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌道的曲率半徑，除了圓周運(yùn)動，對于一般曲線a 和 at 間接運(yùn)算 :ana2a2t2對于衛(wèi)星繞太陽的運(yùn)動，軸或長半軸的長度；橢圓軌道的近日點(diǎn)或遠(yuǎn)日點(diǎn)的曲率半徑r 并不等于其短半10、角速度：11、角加速度：ddtddtd 2dt2說明： 角

3、速度和角加速度的方向均沿轉(zhuǎn)軸，與物體的轉(zhuǎn)動方向成右手螺旋關(guān)系；12、物理量及其單位的書寫規(guī)定(a) 正斜體規(guī)定：書面上，物理量的符號一般用斜體，詳細(xì)的數(shù)字用正體，物理量的單位都用正體；(b) 大小寫規(guī)定物理量符號的大小寫 需要視詳細(xì)情形而定；電學(xué)物理量大都用大寫，如e、d、i、u 、v、r、l、c、m（互感）、h 、b 等等，但也有用小寫的，如電荷q（也可以用 q）；力學(xué)物理量大小寫都有，需要記憶；小寫的有路程s、速度 v、距離 r 、加速度 a、質(zhì)量 m等，大寫的有力 f、力矩 m、體積 v、溫度 t 等；物理量單位的符號，也是有的大寫，有的小寫，不行混用；例如米m、秒 s、千克 kg、安培

4、a 、伏特 v、歐姆 、牛頓 n、焦耳 j、瓦特 w、庫侖 c、開爾文 k 等；仍有大小寫都用的 如赫茲 hz ，電子伏特 ev，奧斯特 oe 等；要留意的是，單位中表示倍數(shù)的字母大小寫是固定的，不能用錯，特別是表示“千 ”的是 k而不是 k ，不能把 km 、kg 寫成 km 、kg；(c) 單位標(biāo)注規(guī)定在解答習(xí)題及考試時，通常前面都是符號運(yùn)算，假如最終答案也是符號，不需標(biāo)明單位， 假如最終答案是詳細(xì)數(shù)值，就要標(biāo)明單位，否就數(shù)值的意義就不明確；為防止混淆，建議將單位放在括號中 ，如 v = a0t+a 0t2/2 = 2.5 m/s. xt = 0.2cos2 t-/2 m二、質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中的守

5、恒定律：（一）基本概念：1、功： abf dlabf cos dla2、動能： ek1 m22a參考點(diǎn)3、勢能：e paa a參考點(diǎn)f保守力 dr重力勢能： e pmgh ； 彈性勢能： ep12kx ；萬有引力勢能： ep2g mmr4、機(jī)械能： eeke p5、動量：p6、沖量 ： i7、角動量： lm；tf dt0rprm；8、力矩： mrf（二）基本定律和基本公式：1、動能定理：a外力ekek 01212mm022（對質(zhì)點(diǎn)）a外力a內(nèi)力ekek 0ek iiieki 0（對質(zhì)點(diǎn)系）2、功能原理：a外力a非保守內(nèi)力e e0eke p ek 0e p0 當(dāng) a外力a非保守內(nèi)力t0 時，系統(tǒng)

6、的 機(jī)械能守恒 ，即eke pek iie pi恒量3、動量定理：if dt0pp0p（對質(zhì)點(diǎn)）tnifidtnnpp0p（對質(zhì)點(diǎn)系）0i 1i 1i 1如體系所受的 合外力f 0 ，此時體系的 動量守恒 ，即： pmiii恒矢量說明：動量定理是矢量式， 應(yīng)用中仍可用其重量式：如體系所受的合外力在某方向的重量為零， 就動量在該方向的重量守恒；4、碰撞定律 ：e211020100e1 ,彈性碰撞完全非彈性碰撞非彈性碰撞5、角動量定理 ：mrfmdl外dtdldrpdtdtrfdliiiidti（對質(zhì)點(diǎn)）（對質(zhì)點(diǎn)系）當(dāng)質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系所受的合外力矩 為零時，質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系的角動量守恒 ，即： l三、剛體

7、的轉(zhuǎn)動：（一）基本概念：恒矢量1、轉(zhuǎn)動慣量 ：imi離散r2iir 2dm連續(xù)12ei2、轉(zhuǎn)動動能：k23、力矩：mrft4、角動量：li（對剛體）25、角沖量：hm dtmt06、力矩的功：amd1（二）基本定律和基本公式：c1、平行軸公式： iimh2d正交軸 垂直軸 公式： i zi xi y12122、轉(zhuǎn)動定律： miidtt3、轉(zhuǎn)動動能定理：amdii0224、角動量定理：hm dtlit0i005、角動量守恒定律： 如剛體受到的合外力矩m四、機(jī)械振動：（一）簡諧振動方程：0 ，就剛體的角動量守恒li恒矢量1、簡諧振動的 動力學(xué)特點(diǎn)方程 ：f2、簡諧振動的 運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)方程 ：xk x

8、2 x03、簡諧振動的 運(yùn)動方程 ：xacost簡諧振動的判據(jù)： 假如物體的運(yùn)動規(guī)律滿意上述三個方程中的任意一個，即可判定該物體的運(yùn)動為簡諧振動；（二）描述簡諧振動的物理量：1、周期 t ，頻率和角頻率：t ， 和僅取決于振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)，因此稱為固有周期、固有頻率和固有角頻率；它們之間的關(guān)系為22t（ 1）對于彈簧振子，有k ，t22m mk（ 2）對于單擺，有g(shù) ，t22ll g2、振幅 a和初位相： a 和除與系統(tǒng)性質(zhì)（）有關(guān)外，完全由初始條件x0 , 0確定；2x2a0（ 1）振幅 a ：0（ 2）初位相：由tan0，即可求得.x0如物體初速0 僅知方向 正負(fù) 而不知大小，可采納另一

9、種解析法或旋轉(zhuǎn)矢量法確定初位相.初位相的取值范疇為說明：0, 2或 , .(1) 由于 tan 函數(shù)周期是, 對于給定的 x、 , 由 tan0求得的位相在 0, 2 或00x0-, 之間有兩個解， 但只有一個解符合要求 , 需依據(jù) a=x0/ cos 0 或 a=- 0/ sin0 的要求來取舍 .0(2) 很多情形下，我們只知0 的方向 正負(fù) 而不知其大小，這時應(yīng)先依據(jù) x=acos確定，由于 cos 函數(shù)周期是 2 , 它在 0, 2 或-, 之間也有兩個解，但只有一個解符合要求,需依據(jù) 0=- asin的正負(fù)來判定和取舍 此法更常用 .(3) 旋轉(zhuǎn)矢量法確定初位相，既簡潔又直觀， 建議

10、盡可能采納此法 .（三）簡諧振動的速度、加速度和能量：1、簡諧振動的速度：dxasint dtacost22、簡諧振動的加速度：留意，速度的位相比位移的位相超前2 ；dd 2 xadtdt 22 acost2 asint2 acost2留意，加速度的位相比速度的位相超前2 ，比位移的位相超前；3、簡諧振動的能量：ke1 m221 m2 a 2 sin 2t2e1 k x2 21 ka2 cos2t2peekep2eekep1 ka221 m2 a22（四）旋轉(zhuǎn)矢量投影法：該法可以簡潔、 直觀地分析振動情形及振動的合成等問題，并能直接看出位相的超前或落后， 要求嫻熟把握；（五）簡諧振動的合成：1

11、、同方向、同頻率兩簡諧振動的合成：同方向、同頻率兩簡諧振動合成后仍舊是簡諧振動，其角頻率與原先分振動的角頻率相同，其振幅和初位相分別為aa 2a 22 a a cos ；tana1 sin1a2 sin2121221a1 cos 1a2 cos2當(dāng)212 k k0 ,1,2 , 時，合振動的振幅aa1a2 為最大；當(dāng)21 2k1 k0 ,1,2 , 時，合振動的振幅aa1a2為最小， 當(dāng)分振幅 a1a2 ，合振幅 a0 ；*2、同方向、頻率稍有差異的兩簡諧振動的合成：合振動為拍振動；振幅變化的頻率稱為拍頻率 ，大小為1 2 ；*3、相互垂直、頻率相同的兩簡諧振動的合成：合振動質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡通常

12、為橢圓，特別情形下為直線或圓；五、機(jī)械波：（一）機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播：1、條件：波源和媒質(zhì) 介質(zhì) 2、位相傳播：波傳播的是振動的位相，沿波的傳播方向，各質(zhì)點(diǎn)振動的位相依次落后；（二）波速、波長和周期：波速 u ：單位時間內(nèi)，肯定振動位相傳播的距離，其值打算于媒質(zhì)的性質(zhì)；波長：波傳播方向上位相差為2的兩點(diǎn)間的距離，表示波的空間周期性；周期 t ：波中各質(zhì)點(diǎn)完成一次完全振動所需的時間，表示波的時間周期性；頻率：單位時間內(nèi)通過波線上某一點(diǎn)的“完整波”的數(shù)目；t1 ，ut（三）平面簡諧波：波源為簡諧振動，媒質(zhì)為勻稱的、各向同性的、無限大整個空間1、原點(diǎn)處的振動方程：y0 ta cost0x2、波動方程（

13、波函數(shù)） ：y x,t acost0u222波沿 x 軸正方向傳播時，上式取負(fù)號；波沿x 軸負(fù)方向傳播時，上式取正號；3、能量密度：wasinxt0； 4、平均能量密度： wu1a 2225、平均能流密度（波強(qiáng)度）：i（四）惠更斯原理：w u1a 22u2波所傳播到的空間各點(diǎn)都可以看作是發(fā)射子波的波源，任一時刻這些子波的包絡(luò)就是新的波面；（五）波的干涉：波的疊加原理：幾列波在媒質(zhì)中任一點(diǎn)相遇時，相遇點(diǎn)振動的位移等于各列波單獨(dú)存在時該點(diǎn)振動位移的矢量和；波的相干條件：r2r12122 k, 2k1k0 ,1 , 2 ,k0 ,1 , 2 ,（加強(qiáng)）（減弱）當(dāng) 12 時，k,r2r1k0 ,1 ,

14、 2 ,（加強(qiáng)）（六）駐波：2k12k0 ,1 , 2 ,（減弱）兩列振幅相同的相干波，在同始終線上沿相反方向傳播時，形成駐波； 有波節(jié)和波腹， 相鄰 兩 波 節(jié) 或 波 腹 之 間 的 距 離 為； 沒 有 位 相 和 能 量 的 傳 播 ， 平 均 能 流 密 度 為 零 ：2ii1i 2w u1u20（七）多普勒效應(yīng)：rs當(dāng)觀看者和波源相向運(yùn)動時，urus當(dāng)觀看者和波源相背運(yùn)動時，上式r 和s 取負(fù)值；六、氣體動理學(xué)理論：（一）基本概念：1、平穩(wěn)態(tài)： 在不受外界影響的條件下, 系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)，稱為平穩(wěn)態(tài)；準(zhǔn)靜態(tài)過程： 一個熱力學(xué)過程，假如任意時刻的中間態(tài)都無限接近于一個

15、平穩(wěn)態(tài)，就此過程稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程；抱負(fù)氣體分子模型： 抱負(fù)氣體可以看作是大量的、自由的、無規(guī)章運(yùn)動著的彈性小球的集合；除碰撞瞬時 , 分子間無相互作用力；依據(jù)問題的不同特點(diǎn)，理性氣體模型有不同的簡化：在推導(dǎo)壓強(qiáng)與溫度公式時，抱負(fù)氣體被當(dāng)做有質(zhì)量而無大小的質(zhì)點(diǎn)（不考慮抱負(fù)氣體分子的大小及內(nèi)部結(jié)構(gòu)）；在爭論能量和比熱問題時， 抱負(fù)氣體被當(dāng)做有結(jié)構(gòu)的質(zhì)點(diǎn)組，可以發(fā)生轉(zhuǎn)動和振動 （考慮抱負(fù)氣體分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)）；在爭論分子平均自由程時，抱負(fù)氣體被當(dāng)做有肯定大小的剛性小球（考慮抱負(fù)氣體分子的大小，但不考慮其內(nèi)部結(jié)構(gòu)） ；統(tǒng)計假設(shè)： 對于大量的氣體分子，無外場時忽視重力 ，平穩(wěn)態(tài)下 1分子的空間分布到處勻稱；

16、 2 沿空間各方向運(yùn)動的分子數(shù)相等；3 分子速度各方向重量的各種統(tǒng)計平均值相等；2、氣體分子的自由度：itrs對于常溫下的剛性分子：itr（單原子、雙原子、多原子分子的i 分別為 3，5， 6）3、三種特點(diǎn)速率（麥克斯韋速率分布下）最概然速率：平均速率：2kt mpf 02rtd1.4148ktmrt8rt1.60rt方均根速率：4、平均碰撞頻率：22f d0z2d 2n1123ktmkt3rt1.732rt5、平均自由程：z2d 2 n2 d 2 p（二）基本定律和基本公式：1、狀態(tài)方程：抱負(fù)氣體：pvrtv2范德瓦爾斯氣體（ 1mol ）： pa0av0brt ，要懂得a 和 b 的物理含

17、義；v20vpi20表示真實(shí)氣體表面層單位面積上的分子所受內(nèi)部分子的引力，稱為內(nèi)壓強(qiáng)； b 是與分子體積有關(guān)的修正量，約為全部分子總體積的4 倍.2、抱負(fù)氣體的壓強(qiáng)公式：p1 nm 232net3nkt3、能量均分定理（剛性分子） ： ei kt 2i3 kt25 kt26 kt23kt單原子分子剛性雙原子分子剛性多原子分子4、抱負(fù)氣體的內(nèi)能公式：ert235、麥克斯韋速率分布律（物理含義）：dnnf d2mkt2em 22kt42d3m 2其中，分布函數(shù)（物理含義） ：f m2kt2e 2kt42歸一化條件：f d10e pe p6、玻爾茲曼分布律：dnn0 ekt dxdydz ，nn0

18、e kt對于重力場：*7、遷移過程基本公式：nn0 edumghkt ，pp0e1mgh kt（ 1）內(nèi)摩擦：frs ，dy3（ 2）熱傳導(dǎo)：dq dtk dts，k1dy3cvcv（ 3）擴(kuò)散：dmdt七、熱力學(xué)基礎(chǔ)：（一）基本概念：d ds，d1 dy31、內(nèi)能 e ：狀態(tài)量； 是系統(tǒng)內(nèi)部各種形式能量的總和，包括每個分子自身各種運(yùn)動的能量平動動能轉(zhuǎn)動動能振動動能+振動勢能）以及分子間的相互作用勢能.對于氣體：eet , v ； 對于抱負(fù)氣體：ee t irt ；2v22、功 a ：過程量；氣體準(zhǔn)靜態(tài)過程的膨脹或壓縮功為dapdv ， apdvv1規(guī)定系統(tǒng)對外做功a0 ，外界對系統(tǒng)做功a0

19、；3、熱量 q ：過程量；規(guī)定系統(tǒng)吸取熱量q0 ，放出熱量 q0 ；4、摩爾熱容： cmdqmdt1 dqdt對于抱負(fù)氣體：（ 1）定容摩爾熱容：cv , mi r ；（ 2）定壓摩爾熱容：2c p , mcv , mri2 r；2（ 3）等溫摩爾熱容：ct , m；（4）絕熱摩爾熱容：cq , m0 ；（ 5）梅逸公式：c p , mcv , mr；（ 6）比熱容比：cp , mi2；cv , mi5、準(zhǔn)靜態(tài)過程，可逆過程和不行逆過程；可逆過程 : 設(shè)系統(tǒng)由狀態(tài)a 動身 , 經(jīng)受過程 p 達(dá)到狀態(tài) b, 假如存在另一過程 , 它能逆向重復(fù)原過程的每一狀態(tài)，使系統(tǒng)從狀態(tài)b 回到狀態(tài)a，同時外界

20、也完全復(fù)原原先狀態(tài)即排除了原過程對外界引起的一切影響，包括做功和傳熱 ,就稱原過程 p 為可逆過程 . 無摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過程是可逆過程.不行逆過程 : 假如無論實(shí)行任何途徑，都不能使系統(tǒng)完全復(fù)原原先狀態(tài), 或者，即使能使系統(tǒng)復(fù)原到原先狀態(tài)，卻無法完全排除原過程對外界的一切影響，就稱原過程為不行逆過程.6、熵狀態(tài)量；熵是系統(tǒng)無序度的量度，定義為狀態(tài)數(shù)；（二）基本定律和基本公式：sk ln，為系統(tǒng)某宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀1、熱力學(xué)第肯定律： 是熱運(yùn)動范疇內(nèi)的能量守恒定律；表達(dá)式為： dqdeda 或 qea2、熱力學(xué)其次定律：詳細(xì)表述很多，最聞名的有開爾文表述和克勞修斯表述，這兩種表述是等價的；熱力學(xué)其次

21、定律指明白自然界中一切實(shí)際的熱力學(xué)宏觀過程都是單向的、不行逆的；熱力學(xué)其次定律的微觀意義：不行逆過程的實(shí)質(zhì)是從一個概率較小的宏觀狀態(tài)向概率較大的宏觀狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程；熱力學(xué)其次定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：（1） 熵增加原理（對孤立系統(tǒng)或絕熱過程）： ds式中，不等號對應(yīng)不行逆過程，等號對應(yīng)可逆過程；0 ， 或ss2s10（2） 克勞修斯不等式：dsdq ，ss2s1 2 dqt式中，不等號對應(yīng)不行逆過程，等號對應(yīng)可逆過程； 1t3、循環(huán)效率：a1q2q1q1式中， a 為一循環(huán)過程中系統(tǒng)對外所做的凈功；q1為一循環(huán)過程中系統(tǒng)吸取熱量的總和；q2為一循環(huán)過程中系統(tǒng)放出熱量的總和（肯定值）；1t2對于卡諾循環(huán)

22、就有：卡t1式中，t1和 t2 分別為高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟龋?、致冷系數(shù)：wq2q2aq1q2式中， a 為一循環(huán)過程中外界對系統(tǒng)所做的功；q2 為一循環(huán)過程中系統(tǒng)從低溫?zé)嵩次〉臒崃浚?q1 為一循環(huán)過程中系統(tǒng)向高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃浚隙ㄖ担粚τ谥吕淇ㄖZ循環(huán)就有：t2w卡t1t21t25、卡諾定理：卡t16、抱負(fù)氣體準(zhǔn)靜態(tài)等值過程特性一覽表：過 程定容過程等壓過程等溫過程絕熱過程多方過程特 征v常數(shù) ， dv0p常數(shù)，dp0t常數(shù) ，dt0q0pvc 1n常數(shù)過程方程p常數(shù)tv常數(shù)tpv常數(shù)art ln v2tv1c23tp1caepv n常數(shù)a0ap vr tv1cv , m tap1

23、v1p2v2iecv , mt2p2p11r tcv , mt0cv , mtcv , mtcp , mt同 a0earc p , mcv , mrct , mcq , m0cn , mcv , mrt lnp1v1p2v2n1q同 ecm熱一律icv , mcp , mi2cp , mi2c p , mi2c p , mi2cicicici2v , mqev , mqeav , mqav , m0earn1qea物理意義ppppbcabacac圖 像advcdvdbvbdv八、真空中的靜電場（一）基本概念及場的疊加原理：fq1、電場強(qiáng)度：e；2、點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式：q0e2 r040r3、電

24、場強(qiáng)度疊加原理：（ 1）點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)：eeiiqii402 r0iri（ 2）電荷連續(xù)分布的任意帶電體的場強(qiáng)：d edqr， ed e 40 rdq04r 2 r0204、電荷 q 在電場中受力：fwa零點(diǎn)qeb；6、電勢差：5、電勢：vaq0ae dlvavbe dla對于有限大小的帶電體，電勢零點(diǎn)通常取為無窮遠(yuǎn)處，即wadlvqeaa07、電勢疊加原理：vqii40rivi（點(diǎn)電荷系）dq40r（電荷作連續(xù)分布）8、電荷 q 在電場中運(yùn)動時電場力的功：aabq vavb9、電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系：積分關(guān)系微分關(guān)系零點(diǎn)vaaedl0edv nv dn10、電通量：edses（二）基本規(guī)律、定理：q1q21、庫侖定律：2、高斯定理：f4e d sr020r1q ，說明靜電場是有源場；si0高斯定理的意義：（ 1）理論上，揭示了靜電場是有源場的基本性質(zhì)；（ 2）應(yīng)用上，供應(yīng)了另一種求e 的簡便方法；適用高斯定理求電場強(qiáng)度的：球?qū)ΨQ，軸對稱，面