大学物理1期末总结.ppt

期末总结,20112012第二学期,力学篇,一、质点运动学,几个重要的概念,位移矢量和路程,（位矢的变化量）,s:质点在轨道上所经过的曲线长度。,平均速度和平均速率,平均速度,平均速率,一、质点运动学,瞬时速度（速度）和瞬时速率,瞬时速率,瞬时速度,平均加速度和瞬时加速度（加速度）,几个概念的直角坐标表达式,位移、速度和加速度的关系,一、质点运动学,质点运动方程和轨道方程,运动方程：,分量形式（参数方程）：,轨道方程,一、质点运动学,两类问题,1、已知运动学方程，求速度、加速度、轨迹等各种物理量。2、已知速度或者加速度函数，求运动学方程等。,几种运动形式,匀加速运动,为常矢量,直角坐标表示：,两种运动的合成：,匀速运动和初速度为零的匀加速直线运动的合成。,一、质点运动学,一、质点运动学,圆周运动,线量描述自然坐标系,x,匀速圆周运动,恒定值,变速圆周运动,变矢量,几个重要的概念,ss(t),一、质点运动学,角量描述,角速度：,角加速度：,线量和角量的关系,二、牛顿运动定律,牛顿三定律的内容、意义和适用条件,牛顿第一定律（惯性定律）,牛顿第二定律,直角坐标表示：,自然坐标系表示：,瞬时关系,牛顿第三定律,作用力和反作用力的关系和性质,牛顿定律的应用,二、牛顿运动定律,牛顿定律的应用适用于惯性系,(1)已知运动，求受力：求导过程,(2)已知受力，求运动：积分过程,能够求解变力作用下质点的运动(微积分),了解非惯性系和惯性力,二、牛顿运动定律,牛顿定律不再适用于非惯性系。,在非惯性参考系S中，,惯性力（虚拟力）Fi：,惯性力的特点,虚拟力，无施力者和反作用力，不满足牛顿第三定律。,惯性力和向心力并非是一对作用力和反作用力。,三、动量、功和能,几个重要的概念,平均冲力,冲量方向总是和平均冲力方向相同。,（离散体系）,（连续分布体系）,质心,三、动量、功和能,保守力和非保守力,做功与路径无关，只与始末位置有关的力，称为保守力。,等价定义：,保守力做功满足：,势能是一个状态函数。,势能具有相对性，势能大小和零点势能的选取有关。,势能属于有保守力作用的系统（质点系）。,势能是系统（质点系）共有的。,动量定理,质点系,质点系统所受合外力的冲量等于系统总动量的增量。,分清内力、外力、质点系的概念,系统的内力不能改变整个系统的总动量。,内力可改变系统内单个质点的动量。,几个重要定理,三、动量、功和能,单个质点,三、动量、功和能,系统所受合外力为零时，系统的总动量保持不变。,内力远大于合外力，近似满足动量守恒定律。碰撞、爆炸等。,系统在某一方向上的合外力为零，则该方向的总动量守恒。,动量守恒定律,质心运动定律,质心集中整个系统质量，并集中系统受的外力。,质心运动状态取决系统所受外力，内力不能使质心产生加速度。,三、动量、功和能,变力做功,元功：,直角坐标系,自然坐标系,动能定理,质点动能定理,质点系动能定理,内力能改变系统总动能，但不能改变总动量。,两质点间的作用力和反作用力所做功的代数和决定于力和质点间的相对运动。,几种保守力做功及其势能,三、动量、功和能,重力做功和重力势能,弹力做功和弹性势能,万有引力做功和引力势能,机械能守恒定律的意义和成立条件,当系统只有保守内力做功时，质点系的总机械能保持不变。,动量守恒定律和机械能守恒定律简单综合应用,四、角动量和刚体的定轴转动,大小和方向,右手螺旋定则,力矩和角动量和参考点的位置有关！,质点的角动量定理,质点系的角动量定理,内力矩不改变总角动量,几个重要物理量,质点和质点系的角动量、角动量定理,力矩,角动量,角动量守恒定律的意义,对于某一个固定点满足：,有心力作用下，角动量不一定守恒。角动量守恒和动量守恒相互独立。,四、角动量和刚体的定轴转动,刚体定轴转动的描述、力矩和角动量,定轴转动的力矩,定轴转动的角动量,转动惯量及其影响因素,（离散体系）,（连续体系）,定轴转动的角量,角量和线量的关系（与圆周运动同）,刚体的角动量定理和角动量守恒,四、角动量和刚体的定轴转动,定轴转动的角动量定理,定轴转动的角动量守恒定律,，则,内力矩不改变系统的角动量。,几个重要定律,转动定律的应用,转动定律,转动定律的应用,四、角动量和刚体的定轴转动,转动中的功和能,力矩做功,刚体的转动动能,刚体转动的动能定理,区别子弹与杆组成的系统和冲击摆系统中，三守恒律适用否？,刚体定轴转动定律和动能定律、机械能守恒定律的应用,热学篇,一、温度和气体动理论,几个物理量,理解、掌握理想气体状态方程,平均自由程、平均碰撞频率、碰撞截面的概念。,平衡态、理想气体、温度及其微观意义,理解的基本概念,了解的基本概念,方程、理论、定理、分布律,气体动理论（分子运动论）,理解、掌握气体动理论推导压强及压强的微观本质,掌握压强的计算公式,一、温度和气体动理论,分子平均总动能：,理解、掌握能量均分定理,各种刚性气体分子的各种自由度,能量均分定理,分子平均平动动能：,分子平均转动动能：,理想气体内能,一、温度和气体动理论,麦克斯韦速率分布律（适用理想气体）,了解麦克斯韦速率分布律、速率分布函数,（归一化条件）,掌握三种统计速率,二、热力学第一定律,做功、热量和内能,准静态过程,热力学等值过程和循环过程（准静态过程）,理解几个物理概念,热力学第一定律的物理意义,掌握热力学等值过程和绝热过程,四种过程的特征及其做功、热量和内能的计算。,两种摩尔热容、比热比及其热量的计算。,热力学第一定律对理想气体等值过程及绝热过程的应用。,二、热力学第一定律,循环过程（正、逆循环）,掌握循环过程的特征,掌握循环效率的计算（热机效率和致冷系数）,掌握卡诺循环的意义（可逆过程）。,掌握热力学第二定律的意义及其表述,几种不可逆过程的表述,功变热、热传导、气体自由膨胀的不可逆性的表述,热力学第二定律的两种表述及其等效性,开尔文表述和克劳修斯表述,振动和波动篇,一、振动,简谐运动,理解简谐运动及描述简谐运动的物理量的意义,掌握旋转矢量法，解决简谐运动相关问题。,理解简谐运动的能量。,掌握简谐运动的合成。,掌握同一直线同一频率简谐运动的合成。,理解同一直线不同频率简谐运动的合成。,阻尼振动、受迫振动、共振,了解三种阻尼振动现象及产生的条件。,了解受迫振动和共振现象及产生的条件。,二、振动,简谐波,理解简谐波波形曲线、相位和波函数的物理含义。,掌握平面简谐波波函数的建立。,已知某质点的振动表