《大学物理简明教程》总复习PPT课件.ppt

1、总复习,考试题型 一、填空题（11010分）（对一些基本概念、定律的理解） 二、选择题（21530分）（对一些基本概念、定律的理解） 三、判断题（11010分）（对一些基本概念、定律的适用条件等的理解） 四、计算题（10550分）（利用所学的理论简单地处理物理学中的问题）,1,总复习,所学的主要知识点 第一篇 力学基础 第二篇 气体动理论和热力学 第三篇 电学 第四篇 波动与光学,2,总复习第一章,一些物理概念要搞清楚（例如：参考系，坐标系、位矢、位移、速度、加速度等） 简单的一些矢量计算要牢牢掌握（重点一些矢量的写法（我已经强调过！）。涉及到第四节中的运动学中的两类问题 曲线运动 （对其描述

2、要搞清楚，切向加速度，法向加速度。圆周运动是其一个特例）,3,一、描述运动的三个必要条件,参考系(坐标系),物理模型,初始条件,二、描述质点运动的四个物理量,位矢,位移,速度,加速度,4,(1)在直角坐标系中,(2)在自然坐标系中,5,三、圆周运动的两种描述,(1)线量描述(与自然坐标系同),(2)角量描述,角位移,角速度,6,角加速度,(3)角量与线量的关系,四、运动学中的两类问题,(1)根据运动方程求速度、加速度，主要用求导的方法。,(2)根据加速度或速度及初始条件求运动方程，主要用积分的方法。,7,1、已知运动学方程r，求速度和加速度(求导法 ),例2、已知一质点的运动方程为 （SI），

3、求： 质点运动的轨道、速度、加速度。,解：,将运动方程写成分量,消去t,与x轴夹角,8,与y轴负方向,例3、一质点沿半径为1 m的圆周运动，它通过的弧长 s 按s=t2t2的规律变化。问：它在2s末的速率、切向加速度、法向加速度大小各是多少？,解：由速率定义，有,将t2代入，得2 s末的速率,9,例4 一飞轮半径为2m，其角量运动方程为=2+3t-4t3(SI)，求距轴心1m处的点在2 s末的速率和切向加速度。,解：根据题意,将t2 代入，得2 s末的角速度和角加速度分别为,在距轴心1 m处的速率为,切向加速度为,10,2、已知加速度，求速度和运动方程（还需初始条件）（积分法）,例5、一质点沿

4、 x 轴运动，其加速度 a=- kv2，式中k为正常数,设t=0时，x=0，v=v0；求（1）v和x作为 t 的函数的表示式；（2）v作为x函数的表示式。,解：,（1）因为,两边积分,11,两边积分,（2）因为,12,例6、一质点沿 x 轴运动，其加速度和位置的关系为 a =2+6x2，加速度的单位为ms-2，x的单位为m。质点在x=0处，速度为10 ms-2，试求质点在任何坐标处的速度值。,解：根据题意知就是求v作为x函数的表示式。,两边积分,13,例 设某一质点以初速度 做直线运动，其加速度为 。问：质点在停止前运动的路程有多长？,解：,两边积分：,14,两边积分：,15,总复习第二章,牛

5、顿运动三定律 （要充分理解） 动量 动量守恒定律（如何引入的动量？） 功 动能 势能 机械能守恒定律（概念要理解，机械能在什么条件下守恒？）,16,小 节,一、力的瞬时效应-牛顿定律,牛顿第一定律,牛顿第二定律,牛顿第三定律,惯性和惯性质量,惯性系,m=C,牛顿定律只适用于低速、宏观的情况，以及惯性系和质点模型；在运用时要根据所选坐标系选用坐标分量；选用不同的方程形式,牛顿第二定律,若 ，选,若 ，选,若 ，选,要掌握利用微积分处理变力作用下直线运动的能力,17,小 节,二、力的时间积累效应,动量定理,微分形式,积分形式,质点系动量守恒定律：当系统所受合外力为零时，,三、力的空间积累效应,功,

6、动能定理,保守力,势能函数,质点系的功能原理,机械能守恒定律：,孤立的保守系统机械能一定守恒,18,总复习第三章,平衡态 温度 理想气体状态方程 理想气体的压强和温度 能量均分定理 理想气体的内能,19,一、系统与外界,三、热力学第零定律-温度:处于相互热平衡状态的系统必定拥有某一个共同的宏观物理性质。,二、平衡态,四、理想气体状态方程（1）分子模型（2）统计假设,20,五、理想气体压强和温度,七、能量均分定理,六、自由度,八、理想气体的内能,单原子分子：,3个平动自由度，如惰性气体；i=3,刚性双原子分子：3个质心动自由度，2个转动自由度。i=5,刚性多原子分子：3个质心平动自由度，3个转动

7、自由度；i=6,21,答：气体在平衡态时，系统与外界在宏观上无能量和物质的交换；系统的宏观性质不随时间变化,1、 气体在平衡态时有何特征?,2、气体的平衡态与力学中的平衡态有何不同?,答：当系统处于热平衡态时，组成系统的大量粒子仍在不停地、无规则地运动着，大量粒子运动的平均效果不变，这是一种动态平衡而个别粒子所受合外力可以不为零而力学平衡态时，物体保持静止或匀速直线运动，所受合外力为零,3、气体动理论的研究对象是什么?,答：气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统是从物质的微观结构和分子运动论出发，运用力学规律，通过统计平均的办法，求出热运动的宏观结果，再由实验确认的方法。,22,4、如果

8、盛有气体的容器相对某坐标系运动，容器内的分子速度相对这坐标系也增大了， 温度也因此而升高吗?,答：宏观量温度是一个统计概念，是大量分子无规则热运动的集体表现，是分子平均平动动能的量度，平动动能是系统的内动能。温度与系统的整体运动无关。只有当系统的整体运动的动能转变成无规则热运动时，系统温度才会变化。,5、试说明下列各量的物理意义,在平衡态下，分子任何一个自由度上的平均动能。,在平衡态下，分子平均平动动能。,23,在平衡态下，自由度为i 的分子平均动能。,由质量为M，摩尔质量为 M mol，自由度为i 的分子组成的系统的内能。,1摩尔自由度为i 的分子组成的系统内能。,热力学体系内，1摩尔分子的

9、平均平动动能之总和。,24,总复习第四章,热力学三定律（搞清楚！）第一定律是关键（是计算题和能量守恒理解的关键） 理想气体的等值过程和绝热过程（每个等值过程的特点都要搞清楚，是循环过程的基础！） （ ） 循环过程 熵增加原理（了解）,25,一、热力学第一定律,对于任一元过程,有限过程,准静态过程的功,理想气体定体摩尔热容,理想气体定压摩尔热容,绝热系数（比热容比）,26,各等值过程和绝热过程的特点及功能计算,绝热,定压,定体,等温,27,二、循环过程,（1）正循环（热机）效率,卡诺正循环（热机）效率,（2）致冷系数,卡诺循环致冷系数,28,三、热力学第二定律,开尔文表述：不可能制成一种循环动作

10、的热机，它只从一个单一温度的热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不引起其它变化。,克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体。,29,例 有体积为10-2 m3的一氧化碳，其压强为107 Pa，温度为300 K。膨胀后，压强为105 Pa。试求（1）在等温过程中系统所做的功和吸收的热量；（2）如果是绝热过程，情况将怎样？,解：,（1）等温过程,系统做功：,内能变化：,30,系统吸热：,（2）绝热过程,系统做功：,又,系统吸热：,31,总复习第五章,电场 场强 （库仑定律） 电通量 高斯定理 （ ） 电场力的功 电势 静电场中的导体和电介质,32,一、静电场的基本规律,1、库仑定律,2、电荷守恒定律,二、描述静电场的基本物理量,1、电场强度,定义,33,连续分布带电体的电场,点电荷的电场,点电荷系场强叠加原理,（转换为标量形式）,a)真空无限长均匀带电直线电场,34,b)无限大均匀带电平面板电场,c)均匀带电球体电场,d)均匀带电球面电场,球内,球外,球内,球外,35,2、电势,定义,连续分布带电体的电场,点电荷的电势,点电荷系的电势,36,均匀带电球面电势,球内,球外,三、静电场的基本性质,真空中的高斯定理,环流