《大学物理A小结》PPT课件.ppt

第1章质点运动学小结,内容提要,1.1参考系时间和空间的测量1.2质点运动的矢量描述(重点)1.3相对运动,1.位置矢量(位矢):,2.质点的运动方程:,3.质点运动的轨迹方程:,4.位移:,5.平均速度：,6.瞬时速度:,7.瞬时速率:,8.平均加速度：,9.瞬时加速度：,10.运动学中的两类问题,(1)已知运动方程，求质点任意时刻的位置、速度以及加速度.,(2)已知运动质点的速度函数（或加速度函数）以及初始条件求质点的运动方程.,11.圆周运动:,12.平面曲线运动:,13.相对运动:,第2章质点动力学小结,2.1牛顿运动定律2.2动量和动量守恒定律2.3功、机械能和机械能守恒定律2.4质点的角动量和角动量守恒定律,内容提要,1.牛顿运动定律,第一定律,恒矢量,第二定律,第三定律,2.牛顿运动定律的应用,(1)确定研究对象,画出隔离图;(2)进行受力分析,画出示力图;(3)建立坐标系;(4)对各隔离体建立牛顿运动方程(矢量式-分量式);(5)解方程,进行文字运算，然后代入数据求解.,质点在运动过程中，所受合外力的冲量等于质点动量的增量.,3.质点的动量定理,4.质点系的动量定理,作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量.,当系统所受合外力为零时，系统的总动量保持不变.,5.动量守恒定律,6.功,在直角坐标系中,常见力的功,(1)重力做功,(2)弹性力做功,(3)万有引力做功,8.质点系的动能定理,7.质点的动能定理,合外力对质点所做的功，等于质点动能的增量.,作用于质点系的合外力所做的功，等于该质点系的动能增量.,9.质点系的功能原理,外力和非保守内力做功之和等于质点系机械能的增量.,10.机械能守恒定律,当作用于质点系的外力和非保守内力不做功时，质点系的总机械能是守恒的.,对于一个与自然界无任何联系的系统来说，系统内各种形式的能量是可以相互转换的，但是无论如何转换，能量既不能产生，也不能消灭.,11.能量守恒定律,第3章刚体力学基础小结,3.1刚体运动的描述3.2刚体定轴转动定律角动量守恒定律3.3刚体的能量,内容提要,1.匀变速转动的运动学公式,2.角量和线量的关系,3.力矩,4.转动定律,5.转动惯量,6.质点的角动量,7.质点的角动量定理,8.质点的角动量守恒定律,9.刚体定轴转动的角动量,10.刚体定轴转动的角动量定理,当转轴给定时，作用在物体上的冲量矩等于角动量的增量.,11.刚体定轴转动的角动量守恒定律,如果物体所受的合外力矩等于零，或者不受外力矩的作用，物体的角动量保持不变.,14.力矩的功率,13.力矩的功,12.转动动能,15.刚体绕定轴转动的动能定理,合外力矩对绕定轴转动的刚体所做的功等于刚体转动动能的增量.,第4章狭义相对论小结,内容提要,4.1爱因斯坦的两个基本假设,4.2爱因斯坦的时空观,4.3洛伦兹坐标变换和速度变换,4.5相对论动力学基础,4.4几个经典佯谬,1.爱因斯坦的两个基本假设,(1)相对性原理：,物理规律对所有惯性系都是一样的，不存在任何一个特殊的惯性系,(2)光速不变原理:,任何惯性系中，光在真空中的传播速率都等于恒量c，与光源和观察者是否运动无关.,2.洛伦兹坐标变换,正变换,逆变换,3.洛伦兹速度变换,逆变换,正变换,4.同时性的相对性,沿两个惯性系相对运动方向上发生的两个事件，在其中一个惯性系中表现为同时的，在另一个惯性系中观察，则总是在前一个惯性系运动的后方的那一事件先发生。,5.时间延缓,6.长度收缩,事件1,事件2,时间间隔,空间间隔,S,S,7.洛伦兹空间间隔与时间间隔变换式:,8.质速关系,9.动量,10.相对论动能,11.质能关系,12.能量和动量的关系,第5章机械振动小结,5.1简谐运动5.2简谐运动的旋转矢量表示法5.3单摆和复摆5.4振动的能量5.5简谐运动的合成5.6阻尼振动受迫振动共振,内容提要,1.振动表达式,2.简谐运动的速度与加速度,3.简谐运动方程中的三个基本物理量,振幅：,初相位：,4.振幅和初相位的求法,5.旋转矢量表示法,模为简谐运动的振幅.,旋转矢量,角速度为简谐运动的角频率.,与x轴的夹角(t+)为简谐运动的相位.,t=0时，与x轴的夹角为初相位.,6.单摆,7.复摆,7.简谐运动的能量,8.同方向、同频率的两个简谐运动的合成,9.同方向、不同频率两个简谐运动的合成拍,拍频:,(1)若两分振动同相,即21=2k(k=0,1,2,),(2)若两分振动反相,即21=(2k+1)k=0,1,2,),则A=A1+A2,两分振动相互加强;,则A=|A1-A2|,两分振动相互减弱;,第6章机械波小结,6.1机械波的产生、传播和描述6.2平面简谐波的波函数6.3波的能量6.4惠更斯原理波的衍射、反射和折射6.5波的干涉6.6驻波6.7多普勒效应,内容提要,1.机械波产生的条件,条件,波源：作机械振动的物体.,弹性介质：承担传播振动的物质.,2.平面简谐波的波函数,波函数的其它形式,3.介质元的能量,最大位移处:,平衡位置处:,4.波的能量密度,单位体积介质中的波动能量.,(1)能量密度：,(2)平均能量密度：,一个周期内的平均值.,5.能流和能流密度,单位时间内垂直通过介质中某一面积的波的能量,(1)能流(P)：,(2)平均能流：,(3)能流密度(波的强度)：,单位时间内流过垂直于波传播方向的单位面积的波的平均能量,一个周期内的平均值.,6.惠更斯原理,介质中波动传播到的各点，都可以看成是发射子波的波源，而在其后的任一时刻，这些子波的包络面就是新的波前,7.波的干涉条件和公式,(1)相干条件:,频率相同、振动方向相同、相位差恒定.,(2)干涉规律,合振动的振幅:,其中:,当,干涉相长,当,干涉相消,干涉相长,若,干涉相消,令,波程差,8.驻波的产生,两列振幅相同的相干波相向传播时叠加形成的波称为驻波.驻波是波的一种干涉现象.,9.驻波方程,10.驻波的特点,(1)频率特点：各质元以同一频率作简谐运动.,(2)振幅特点：,各点的振幅:,波节位置：,波腹位置：,相邻两波节与波腹之间的距离：,(3)相位特点：,两相邻波节间的点(同一段的点),符号相同,相位相同.,波节两边的点(相邻段的点),符号相反,相位相反.,11.驻波的能量,驻波的能量在相邻的波腹和波节间往复变化，动能主要集中在波腹，势能主要集中在波节，但无能量的定向传播.,12.半波损失,由波疏介质入射，在波密介质界面上反射，在界面处，反射波的振动相位总是与入射波的振动相位相反，即差了；形成驻波时，总是出现波节.,13.两端固定的弦线形成驻波,驻波条件:,本征频率:,第7章气体动理论小结,7.1热力学系统平衡态状态参量7.2理想气体状态方程7.3理想气体的压强7.4理想气体的温度公式7.5能量均分定理理想气体内能7.6麦克斯韦速率分布率7.8气体分子的平均自由程和碰撞频率,内容提要,1.理想气体物态方程：,2.理想气体的压强公式,3.理想气体的温度公式,单原子分子气体：i=3；刚性双原子分子气体：i=5；刚性多原子分子气体：i=6.,4.气体分子的自由度,5.能量按自由度均分定理,气体处于温度为T的平衡态时，分子任何一个自由度的平均动能都相等，均为：.,对自由度为i的分子,其平均动能为：,6.mol理想气体的内能E为：,7.速率分布函数:,物理意义：分子速率在v附近单位速率区间内的概率(概率密度),归一化条件:,8.三种统计速率,(1)最概然速率(最可几速率)vp：,(2)平均速率：,(3)方均根速率vrms:,9.平均碰撞频率:,10.平均自由程,第8章热力学基础小结,8.1准静态过程功热量8.2热力学第一定律8.3热力学第一定律对理想气体等值过程的应用8.4绝热过程*多方过程8.5循环过程卡诺循环8.6热力学第二定律卡诺定理8.7热力学第二定律的统计意义和熵的概念,内容提要,1.功、热量、内能,3.热力学第一定律,2.理想气体的摩尔热容,摩尔热容比:,定压摩尔热容:,定体摩尔热容:,4.理想气体各过程的重要公式,