大学物理D总结ppt课件

总目录 第01章质点运动学 第02章牛顿定律 第05章静电场 第07章恒定磁场 第12章气体动理论 第13章热力学基础 第14章相对论 第15章量子物理 大学物理D 第一章质点运动学 基本要求 掌握曲线运动的直角坐标和自然坐标描述 能计算圆周运动的角速度 角加速度 切向加速度和法向加速度 会处理简单的质点相对运动问题 会处理两类问题 1 2 轨迹方程 矢量 标量 角量 定义形式相同 位置矢量 角坐标 速度 角速度 加速度 角加速度 路径已知自然坐标系 与具体路径无关普适 转动问题极坐标系 路程 速率 切向 法向 速度 加速度 相对性 矢量性 瞬时性 分量可正可负 一 直角坐标描述 切向加速度 法向加速度 指向曲率圆圆心 表征速度方向的变化 at 0 加速 at 0 减速 二 自然坐标描述 匀变速率运动 为常数 路程 速率 特例 匀变速率直线运动 圆周运动 对匀减速运动 要求 角加速度为常数 对比匀变速直线运动 三 极坐标描述 匀变速圆周运动 可正可负 四 伽利略变换 低速 弱引力 记忆 位矢关系 绝对速度 相对速度 牵连速度 第二章牛顿定律 基本要求 熟练掌握用隔离体法分析物体受力情况 能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题 掌握牛顿定律的基本内容及适用条件 一 牛顿第二定律 直角坐标 自然坐标 适用范围 质点 惯性系 宏观低速 二 常见的力 滑动摩擦系数 FN 正压力 2 正压力 支持力 垂直于接触面 1 重力 3 弹簧弹性力 4 滑动摩擦力 静摩擦力 方向由相对滑动趋势决定 已知运动求力已知力求运动 解题步骤 三 牛顿定律的应用 直角坐标 例1 3 自然坐标 例4 5 直线运动 力与速度有关 速度 时间关系 位移 速度关系 第五章静电场 基本要求 掌握用叠加原理 高斯定理 电势梯度求解带电系统电场强度的方法 理解静电场的高斯定理和环路定理 明确认识静电场是有源场和保守场 一 库仑定律 场强叠加原理 步骤 选坐标系 写积分式 用对称性 算场分量 定场矢量 点电荷系的场强 电荷连续分布的带电体 电偶极子的电场 带电体受的电场力 中垂面 延长线 分子偶极矩 负电中心指向正电中心 二 静电场的高斯定理 电场线 电通量 步骤 场对称性 取高斯面 算电通量 算电量和 定场矢量 静电场是有源场 几种特殊带电体的场强分布 无限大均匀带电平面 均匀带电球面 均匀带电柱面 直线 三 场强环路定理 电势能 电势 等势面 静电场是保守场 无旋场 电势差 点电荷q在b点的电势能 计算电势的方法 电势叠加原理 电势零点要统一 计算场强的方法 场强叠加原理 由电场求电势 由电势求电场 高斯定理 将带电体的电量分为若干组 第j组单独产生电势Uj 四 电场线与等势面 性质1 等势面内移动电荷 电场力不做功 性质4 等势面稠密处电场强度大 性质3 电力线指向电势降落的方向 性质2 电力线与等势面处处正交 电场线起始于正电荷 终止于负电荷 不在无电荷处中断 电场线不闭合 两条电场线不相交 第七章恒定磁场 基本要求 理解稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理 理解用安培环路定理计算磁感强度的条件和方法 理解毕奥 萨伐尔定律 能利用它计算一些简单问题中的磁感强度 一 毕奥 萨伐尔定律 磁场叠加原理 圆弧电流在圆心处 载流直导线 右手螺旋定方向 右手螺旋 二 磁场高斯定理 安培环路定理 磁场是无源场 磁场是有旋场 磁场线无头无尾的闭合曲线 与电流相套连且成右手螺旋关系 安培环路定理求磁场分布 柱 面 场对称性 取回路 算回路积分 算套连电流 定磁场矢量 电流分布镜像对称时磁场方向的判断 1 产生 静止电荷 运动电荷 2 受力电荷 所有电荷 运动电荷 3 表观性质 施力作功 4 物理量 5 基本性质 真空 场的产生与性质 静电场 稳恒磁场 场强 电势 磁感强度 电流 施力 第十二章气体动理论 基本要求 了解分子热运动的图像 理解平衡态 平衡过程 理想气体等概念 理解理想气体的压强公式和温度公式 了解自由度概念 理解能量均分定理 会计算理想气体的内能 一 理想气体的平衡态 平衡态 孤立系统宏观性质不随时间变化的稳定状态 热动平衡 理想气体物态方程 气体的物态参量 p Pa V m3 T K 理想气体的微观模型 分子可视为遵从经典力学规律的质点 分子间只发生完全弹性碰撞 碰撞前和碰撞后分子间均无相互作用力 平衡态的统计规律 二 理想气体的压强公式 分子平均平动动能 均方根速率 三 能量均分定理 气体处于平衡态时 分子每个自由度的平均能量都是kT 2 分子平均能量为ikT 2 刚性分子能量自由度i t r 理想气体的内能只与温度有关 非刚性双原子分子i 7 一般情形 自由度数目i t r v 平动 转动 振动 一般气体 E E T V 动能 势能 内能 系统处于平衡态时具有的能量 掌握内能 功 热量 准静态过程等概念 掌握热力学第一定律 理解理想气体的摩尔定体热容 摩尔定压热容 能分析计算理想气体在等体 等压 等温和绝热过程中的功 热量和内能的改变量 第十三章热力学基础 基本要求 一 热力学第一定律 普适定律 Q E W 系统吸热 系统放热 内能增加 内能减少 系统对外界做功 外界对系统做功 对每个热力学过程 系统从外界获得的热量Q 一部分使系统的内能变化 E 另一部分转变为功W 正负 Q E W 1 热量Q和功W都是过程量 内能E是状态量 2 循环过程 末态与初态相同 E 0 Q W 3 做功与传热的差别 做功是有规则能量的转移 传热是分子无规则运动能量的转移 二 气体的p V图 1 点 平衡态 曲线 准静态过程 曲线方程 过程方程 准静态过程 每一中间状态均可近似为平衡态的过程 封闭曲线 循环过程 a 2 曲线下的面积 功 a 正循环 顺时针 W1a2b1 W1a2 W1b2 0 逆循环 逆时针 W 0 3 微变过程中的传热 Cm 摩尔热容 过程量 若Cm与温度无关 则 三 理想气体的典型 准静态 过程 名称 等体 等压 等温 绝热 过程方程 做功 传热 内能增量 理想气体摩尔定体 定压热容为常数 摩尔热容比 理想气体的内能变化 准静态过程 任意过程 第十四章相对论 基本要求 理解伽利略变换及牛顿力学的绝对时空观 了解迈克耳孙 莫雷实验 理解狭义相对论的基本原理 掌握洛伦兹变换式 理解同时的相对性 长度收缩和时间延缓 掌握狭义相对论的时空观 一 狭义相对性原理 光速不变原理 狭义相对性原理物理规律在所有惯性系中表达形式相同 光速不变原理真空中光的传播速率c为常量 与光源或观察者的运动状态无关 狭义相对论时空观时间和空间的度量与参考系的选择有关 时间 空间 运动三者之间紧密相连 若 则S系测量两个事件也同时发生 在相对S系以速度运动的S 系中测量 事件A B 同时发生 A B 位置矢量 若 则S系测量两个事件不同时发生 二 同时的相对性 时间延缓 固有时 同地发生的两个事件的时间间隔 两地时 S 系中这两个事件不同地 所测的 时间间隔 三 长度收缩 固有时最短固有长最长 静长l0 物体静止时的长度 固有长度 长度收缩 在惯性系S测物体运动速度为 物体沿着运动方向的长度测值为 垂直运动方向的尺寸与静止时相同 四 洛仑兹变换 基本要求 理解普朗克量子假设 爱因斯坦光量子假设 光的波粒二象性 掌握光电效应方程 了解经典物理理论在解释热辐射 光电效应 康普顿效应的实验规律时所遇到的困难 了解德布罗意假设 电子衍射实验 实物粒子的波粒二象性 理解物质波的波长与动量 频率与能量之间的关系 第十五章量子物理 二 光电效应 饱和光电流 照射光强 光子的整体性 一 黑体辐射 黑体 能完全吸收所有电磁波的物体 黑体辐射基本规律 普朗克能量子假说 红限 三 康普顿效应 康普顿公式 康普顿波长 c 0 00243nm 解释 X射线光子与电子发生弹性碰撞 可见光 X射线