大學(xué)物理D總結(jié)

總目錄第01章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)第02章牛頓定律第05章靜電場(chǎng)第07章恒定磁場(chǎng)第12章氣體動(dòng)理論第13章熱力學(xué)基礎(chǔ)第14章相對(duì)論第15章量子物理大學(xué)物理D第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)

基本要求掌握曲線運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)和自然坐標(biāo)描述，

能計(jì)算圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、角加速度、

切向加速度和法向加速度會(huì)處理簡(jiǎn)單的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題會(huì)處理兩類(lèi)問(wèn)題：(1)

(2)軌跡方程矢量標(biāo)量角量定義形式相同位置矢量角坐標(biāo)速度角速度加速度角加速度路徑已知

自然坐標(biāo)系與具體路徑

無(wú)關(guān)普適轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題

極坐標(biāo)系路程速率切向法向速度、加速度：相對(duì)性、矢量性、瞬時(shí)性分量可正可負(fù)一.直角坐標(biāo)描述切向加速度法向加速度指向曲率圓圓心，表征速度方向的變化at>0：加速；at<0：減速二.自然坐標(biāo)描述勻變速率運(yùn)動(dòng)為常數(shù)路程速率特例：勻變速率直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)勻減速運(yùn)動(dòng)，要求角加速度為常數(shù)對(duì)比勻變速直線運(yùn)動(dòng)：三.極坐標(biāo)描述：勻變速圓周運(yùn)動(dòng)可正可負(fù)四.伽利略變換(低速、弱引力)頭尾(記憶)位矢關(guān)系：絕對(duì)速度＝相對(duì)速度＋牽連速度第二章牛頓定律基本要求熟練掌握用隔離體法分析物體受力情況，

能用微積分方法求解變力作用下的簡(jiǎn)單

質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題掌握牛頓定律的基本內(nèi)容及適用條件一.牛頓第二定律直角坐標(biāo)自然坐標(biāo)適用范圍：質(zhì)點(diǎn)、慣性系、宏觀低速二.常見(jiàn)的力μ：滑動(dòng)摩擦系數(shù)；FN：正壓力(2)正壓力&支持力：垂直于接觸面(1)重力(3)彈簧彈性力(4)滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力：方向由相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)決定橋梁是加速度確定對(duì)象，建坐標(biāo)系，分析運(yùn)動(dòng)畫(huà)隔離體受力圖列方程，解方程，計(jì)算結(jié)果已知運(yùn)動(dòng)求力已知力求運(yùn)動(dòng)兩類(lèi)

問(wèn)題解題步驟三.牛頓定律的應(yīng)用直角坐標(biāo)：例1-3；自然坐標(biāo)：例4-5直線運(yùn)動(dòng)，力與速度有關(guān)速度-時(shí)間關(guān)系位移-速度關(guān)系第五章靜電場(chǎng)基本要求掌握用疊加原理、高斯定理、電勢(shì)

梯度求解帶電系統(tǒng)電場(chǎng)強(qiáng)度的方法.理解靜電場(chǎng)的高斯定理和環(huán)路定理，明確

認(rèn)識(shí)靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)和保守場(chǎng).一.庫(kù)侖定律＋場(chǎng)強(qiáng)疊加原理步驟：選坐標(biāo)系寫(xiě)積分式用對(duì)稱(chēng)性

算場(chǎng)分量定場(chǎng)矢量點(diǎn)電荷系的場(chǎng)強(qiáng)電荷連續(xù)分布的帶電體電偶極子的電場(chǎng)帶電體受的電場(chǎng)力：(中垂面)(延長(zhǎng)線)HO+H+分子偶極矩：負(fù)電中心指向

正電中心二.靜電場(chǎng)的高斯定理電場(chǎng)線，電通量高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)：球,柱,面及其組合步驟：場(chǎng)對(duì)稱(chēng)性取高斯面算電通量

算電量和定場(chǎng)矢量靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)幾種特殊帶電體的場(chǎng)強(qiáng)分布①無(wú)限大均勻帶電平面

②均勻帶電球面

③均勻帶電柱面(直線)

R.OR三.場(chǎng)強(qiáng)環(huán)路定理電勢(shì)能，電勢(shì)，等勢(shì)面靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)(無(wú)旋場(chǎng))電勢(shì)差點(diǎn)電荷q在b點(diǎn)的電勢(shì)能：計(jì)算電勢(shì)的方法電勢(shì)疊加原理(電勢(shì)零點(diǎn)要統(tǒng)一)計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的方法場(chǎng)強(qiáng)疊加原理由電場(chǎng)求電勢(shì)：由電勢(shì)求電場(chǎng)：高斯定理將帶電體的電量分為若干組，

第j組單獨(dú)產(chǎn)生電勢(shì)Uj四.電場(chǎng)線與等勢(shì)面性質(zhì)1.等勢(shì)面內(nèi)移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功性質(zhì)4.等勢(shì)面稠密處電場(chǎng)強(qiáng)度大性質(zhì)3.電力線指向電勢(shì)降落的方向性質(zhì)2.電力線與等勢(shì)面處處正交①電場(chǎng)線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷，

不在無(wú)電荷處中斷②電場(chǎng)線不閉合，兩條電場(chǎng)線不相交第七章恒定磁場(chǎng)基本要求理解穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理.

理解用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感強(qiáng)度的條件

和方法.理解畢奧－薩伐爾定律，能利用它

計(jì)算一些簡(jiǎn)單問(wèn)題中的磁感強(qiáng)度.一.畢奧－薩伐爾定律+磁場(chǎng)疊加原理圓弧電流在圓心處載流直導(dǎo)線：I右手螺旋定方向PzI右手螺旋二.磁場(chǎng)高斯定理，安培環(huán)路定理磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)磁場(chǎng)線

無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線，

與電流相套連且

成右手螺旋關(guān)系I安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)分布：柱、面場(chǎng)對(duì)稱(chēng)性取回路算回路積分

算套連電流定磁場(chǎng)矢量電流分布鏡像對(duì)稱(chēng)時(shí)磁場(chǎng)方向的判斷IRLrP

I1I2L1.產(chǎn)生靜止電荷運(yùn)動(dòng)電荷2.受力

電荷所有電荷運(yùn)動(dòng)電荷3.表觀

性質(zhì)施力作功4.物理量5.基本

性質(zhì)

(真空)場(chǎng)的產(chǎn)生與性質(zhì)靜電場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，電勢(shì)磁感強(qiáng)度(電流)施力第十二章氣體動(dòng)理論基本要求了解分子熱運(yùn)動(dòng)的圖像，理解平衡態(tài)、

平衡過(guò)程、理想氣體等概念理解理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式了解自由度概念，理解能量均分定理，

會(huì)計(jì)算理想氣體的內(nèi)能一.理想氣體的平衡態(tài)平衡態(tài)：孤立系統(tǒng)宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化

的穩(wěn)定狀態(tài)(熱動(dòng)平衡)理想氣體物態(tài)方程：氣體的物態(tài)參量：p(Pa),V(m3),T(K)理想氣體的微觀模型分子可視為遵從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律的質(zhì)點(diǎn)分子間只發(fā)生完全彈性碰撞，碰撞

前和碰撞后分子間均無(wú)相互作用力平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律二.理想氣體的壓強(qiáng)公式

統(tǒng)計(jì)關(guān)系式宏觀可測(cè)量量微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值分子平均平動(dòng)動(dòng)能均方根速率三.能量均分定理氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子每個(gè)自由度的平均

能量都是kT/2，分子平均能量為i

kT/2剛性分子能量自由度i=t+r

單原子分子

303雙原子分子325多原子分子336分子自由度平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)總理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)非剛性雙原子分子i=7一般情形：自由度數(shù)目i=t+r+v平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)一般氣體：E=E(T,V)=動(dòng)能+勢(shì)能

內(nèi)能：系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)具有的能量掌握內(nèi)能、功、熱量、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程等概念掌握熱力學(xué)第一定律，理解理想氣體的

摩爾定體熱容、摩爾定壓熱容，能分析

計(jì)算理想氣體在等體、等壓、等溫和

絕熱過(guò)程中的功、熱量和內(nèi)能的改變量.

第十三章熱力學(xué)基礎(chǔ)基本要求一.熱力學(xué)第一定律普適定律：Q=ΔE+W+系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)放熱內(nèi)能增加內(nèi)能減少系統(tǒng)對(duì)外界做功外界對(duì)系統(tǒng)做功對(duì)每個(gè)熱力學(xué)過(guò)程，系統(tǒng)從外界獲得的

熱量Q，一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能變化ΔE，

另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)楣.正負(fù)

Q=ΔE+W1.熱量Q和功W都是過(guò)程量，

內(nèi)能E是狀態(tài)量2.循環(huán)過(guò)程：末態(tài)與初態(tài)相同，

ΔE=0Q=W3.做功與傳熱的差別：

做功是有規(guī)則能量的轉(zhuǎn)移，

傳熱是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)能量的轉(zhuǎn)移二.氣體的p-V

圖1.點(diǎn)平衡態(tài)曲線準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程曲線方程過(guò)程方程準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程：每一中間狀態(tài)均可近似為

平衡態(tài)的過(guò)程封閉曲線循環(huán)過(guò)程12ab122.曲線下的面積功a正循環(huán)(順時(shí)針)：W1a2b1=W1a2-W1b2>0;逆循環(huán)(逆時(shí)針)：W<0b3.微變過(guò)程中的傳熱Cm：摩爾熱容(過(guò)程量)若Cm與溫度無(wú)關(guān)，則三.理想氣體的典型(準(zhǔn)靜態(tài))過(guò)程名稱(chēng)等體等壓等溫絕熱過(guò)程方程做功，傳熱，內(nèi)能增量

理想氣體摩爾定體、定壓熱容為常數(shù)摩爾熱容比

理想氣體的內(nèi)能變化準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程：

任意過(guò)程：

12W第十四章相對(duì)論基本要求理解伽利略變換及牛頓力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，

了解邁克耳孫－莫雷實(shí)驗(yàn)理解狹義相對(duì)論的基本原理，掌握洛倫茲

變換式理解同時(shí)的相對(duì)性、長(zhǎng)度收縮和時(shí)間延緩，

掌握狹義相對(duì)論的時(shí)空觀一.狹義相對(duì)性原理＋光速不變?cè)愍M義相對(duì)性原理

物理規(guī)律在所有慣性系中表達(dá)形式相同光速不變?cè)?/p>

真空中光的傳播速率

c為常量，與光源

或觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)狹義相對(duì)論時(shí)空觀

時(shí)間和空間的度量與參考系的選擇有關(guān)，

時(shí)間、空間、運(yùn)動(dòng)三者之間緊密相連若，則S系測(cè)量?jī)蓚€(gè)事件也同時(shí)發(fā)生在相對(duì)S系以速度運(yùn)動(dòng)的S'系中測(cè)量：

事件A'，B'同時(shí)發(fā)生；A'B'位置矢量若，則S系測(cè)量?jī)蓚€(gè)事件不同時(shí)發(fā)生二.同時(shí)的相對(duì)性，時(shí)間延緩固有時(shí)：同地發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔兩地時(shí)：S'系中這兩個(gè)事件不同地，所測(cè)的時(shí)間間隔三.長(zhǎng)度收縮固有時(shí)最短固有長(zhǎng)最長(zhǎng)靜長(zhǎng)l0

：物體靜止時(shí)的長(zhǎng)度(固有長(zhǎng)度)長(zhǎng)度收縮：在慣性系S測(cè)物體運(yùn)動(dòng)速度為υ，

物體沿著運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度

測(cè)值為，垂直運(yùn)動(dòng)方向的尺寸與靜止時(shí)相同。vv四.洛侖茲變換基本要求理解普朗克量子假設(shè)、愛(ài)因斯坦光量子假設(shè)、

光的波粒二象性，掌握光電效應(yīng)方程了解經(jīng)典物理理論在解釋熱輻射、光電效應(yīng)、

康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律時(shí)所遇到的困難.了解德布羅意假設(shè)、電子衍射實(shí)驗(yàn)、實(shí)物粒子

的波粒二象性。理解物質(zhì)波的波長(zhǎng)與動(dòng)量、

頻率與能量之間的關(guān)系第十五章量子物理二.光電效應(yīng)飽和光電流照射光強(qiáng)光子的整體性：一.黑體輻射黑體：能完全吸收所有電磁波的物體黑體輻射基本規(guī)律：普朗克能量子假說(shuō)：紅限