大学物理上章节小结

1、大学物理上章节小结第一章质点运动的描述小结一、运动学特点：瞬时性、矢量性、相对性。二、基本概念：1、位矢： r xi yjzk位矢大小： rrx 2y 2z2r 方向：由坐标原点指向质点。2、速度： vdrdx idy j v x i v y jdtdtdtv 的大小：22vdrdtdxdtdydtv 2xv2yv 的方向：所在位置的切线向前方向。3、速率： vvdsdt4、加速度：dvdv xidv yd2 xid2 yj ax i a y jadtjdt 2dt 2dtdta 的大小：2dv y22222aax2a y2dv xd xd ydtdtdt 2dt 2dvdvetdetat e

2、tan en或自然坐标系中，adtvdtdt大小：2v22a22dvatandtran方向： tgat三、运动描述1、运动方程：矢量式：r (t)x (t) iy(t ) jz( t)k标量式：xx (t )，yy( t)， zz(t )2、轨迹方程：F(x , y)03、圆周运动的角量描述：大学物理上章节小结（ 1）角坐标（ 2）角速度ddd2dt（ 3）角加速度dt 2dt4、角量与线量的关系： v r at r an r 2四、相对运动v PEvPMv ME五、运动类型1、 a n0直线运动 ，一维情况下，标量式代替矢量式。2、 a n0曲线运动第二章牛顿定律、第三章动量守恒定律和能量守

3、恒定律小结一、牛顿运动三定律二、常见力弹性力万有引力：保守力摩擦力：非保守力三、重要物理量动量 Pmv冲量 It 2F t 2t1 F ? tFdtt1动能 E k1 mv22功 WbF dS 合力功等于各分力功之和。一维情况下，力的功等于力曲线与坐标轴所a围面积的代数和。势能万有引力势能：E pG mM (势能零点取在无限远处）r重力势能： E pmgh (势能零点取在某一水平 面上）， h 为物体 m 相对势能零点的竖直坐标。弹性势能： E p1 kx 2 (势能零点取在弹簧原长 处）2四、定理、原理及定律1、定理大学物理上章节小结（ 1）动能定理质点的动能定理W1 mv 221 mv12

4、22质点系的动能定理W外W内Ek 2Ek1（ 2）动量定理质点的动量定理 I p2 p1质点系的动量定理I合外力冲量p2p12、原理：功能原理W 外 W 非保守E k 2 Ep 2E k 1 E p1E 2 E13、守恒定律（ 1）动量守恒定律条件F合外力0 ，惯性系（ 2）机械能守恒条件：W外W 非保守0第四章刚体运动小结一、物理量力矩 M 力 F角动量（ L J）动量（ pmv ）角速度速度 v转动动能（ Ek1J 2 ）质点动能（Ek1mv 2 ）22角加速度加速度 a力矩功（ W2）力对质点的功Md1转动惯量 J 质量 mt2M dt 冲量t 2冲量矩Fdtt 1t1二、定律转动定律

5、MJ Fma角动量守恒定律：M 合外0 ， L =常矢动量守恒定律：F合外0， P =常矢三、定理t 2M dt J2J1t 2p2p1角动量定理（2）质点或质点系的动量定理Fdtt1t1转动动能定理（W1 J221 J12 ）质点的动能定理W1 mv221 mv122222第十七章狭义相对论小结一、爱因斯坦的两个基本假设：相对性原理和光速不变原理二、坐标变换大学物理上章节小结1、 伽利略变换（经典）x xvt12y2、 洛伦兹变换（相对论）yz或zv2 xttc12式中，v 2c 23、 狭义相对论时空观（ 1）同时的相对性（ 2）v2， l 0 为固有长度。长度缩短 l l 0 12c（

6、3）时间膨胀（或时间延缓或运动时钟变慢）t4、 相对论力学（ 1）基本方程 Fdpd ( mv )dm vm dvdtdtdtdt（ 2）质量 mm 0v 21c 2（ 3）动量 pmvm0v1v 2 c2（ 4）能量 Emc2m 0c2v 21c2（ 5） 动能 EkE E0mc2m0c2（ E0xxvt 12yyzzv2 xt tc12t，t 为固有时。v 21c 2m0 c 2 为静止能量）第十二章气体动理论（运动论）小结一、理想气体的压强公式P1nmv 22 n33_1 m v 23 kT （分子的平均平动动能）k ， k22PnkT二、能量均分定理大学物理上章节小结_t kT3 kT

7、 ，_r_分子：平动转动kT ， 动能内能222三、理想气体内能i kT （ i 为分子自由度）2Ei RTmi RT2M 2四、麦克斯韦速率分布律1、 fv 、 f v dv 的物理意义，归一化条件：fv dv102、三种统计速率v p2kT2RT， v8kT8RT，v23kT3RTmMmMmMm 为理想气体的质量，m 为分子质量， M 为物质的摩尔质量，k 为玻尔兹曼常数，R 为普适常数。第十三章热力学基础小结一、基本概念功、内能、热量、热容量（等体摩尔热容量和等压摩尔热容量） 、循环、熵二、基本定律1、热力学第一定律QE 2E1WEW （各个物理量正负号的意义）2、热力学第二定律的两种表

8、述以及开尔文表述和克劳修斯表述等效五、基本原理：熵增原理六、公式1、 热容量 C v,mii 2R ，C p,mi2C v ,mRR ， C p,mC v,m1， C p,m22iC p ,mC v ,m 的原因（等压过程除了增加内能还要对外做功），摩尔热容量是过程量。2、 等值以及绝热过程中Q、 E、W 和过程方程的表达式（见表一和表二）3、 循环（ 1）正循环热机WQ 2W 为循环一次对外做的净功，Q1为纯吸效率1Q1Q1热的分过程吸热之和，Q 2 为纯放热的分过程放热之和的绝对值。特例：卡诺热机T2卡 1T1（ 2）逆循环Q 2 吸热Q 2制冷机 制冷系数 eQ1 Q 2W大学物理上章节

9、小结特例：卡诺制冷机e卡T2T1T24、 熵及熵增原理熵为态函数，S 0 “ =”代表绝热可逆过程； “ ”代表绝热不可逆过程，即一个孤立系统的熵永远不会减少。孤立系统内的自发过程（即不可逆过程）熵增加。表一过程WEQ过程方程等容0EC v ,m T 2T1EC v ,m T2T1Pc1Q vT等压WP(V 2V1 )同上QpCp,m T2 T1Vc 2EWTWRT lnV 2V1等温0QWPVc3RT ln p1P2W1P1 V1PVC1P2 V2EC v, m T2T1绝热10EV1TC 2P1TC3表二过程EWQ等容升压+0+等容降压-0-等压膨胀+等压压缩-等温膨胀0+等温压缩0-绝热

10、膨胀-+0绝热压缩+-0注：表二中“+、 - ”分别表示正、负。第五章静电场小结一、电场的形象化描述：电场线二、电场的性质描述：电场强度矢量和电势三、基本规律1、库仑定律 F1q1q2rF 为 q1 对 q2 的作用力 ， r 是由 q1 指到 q2 的矢量40r 3大学物理上章节小结2、高斯定理真空中：E dS1qs0 S内介质中：D ? dsq0 （自由电荷）SS内3、静电场的环路定理E dl0 （说明静电场是保守力场）l四、有关计算1、电场强度通量（ 1）平面匀强电场：eES cosE S（ 2）任意非闭合曲面任意电场：eE dSs（ 3）闭合曲面任意电场：eE dSs2、场强（ 1）点

11、电荷 Eqr0 r34（ 2）叠加原理点电荷系 E Enq i3 ri 14 0 ri连续带电体EdEq 4dqr0 r3（ 3）高斯定理球对称（均匀带电球面、球体、球壳）柱对称（无限长均匀带电圆柱体、圆柱面、圆筒）面对称（无限大均匀带电平面、平板）（ 4）场强与电势的关系：EVU iUjU kxyz3、电势（ 1）叠加法nqi点电荷系： U a（取无穷远处电势为零）i 1 40ri连续带电体： U adqq40r大学物理上章节小结（ 2）对场强 E 积分： U aa Edr （取无穷远处电势为零）c4、电势差： U acVaVca E ? d r5、电场力的功 Wabq0bE drE pbE

12、paqU aba5、典型问题结果（ 1）无限长均匀带电直线E0 r2方向：0 ， E 垂直带电直线指向考察点；0， E 由考察点垂直指向带电直线。（ 2）无限大均匀带电平面E20方向：0 ， E 由平面垂直指向考察点；0 ， E 由考察点垂直指向平面。（ 3）无限长均匀带电薄圆筒0(rR )E(rR )0 : 沿半径向外20 r0 : 沿半径向里（ 3）均匀带电球面0(rR )qR)(rEqq0 : 沿半径向外U40R(rR )qR)40 r 2q0 : 沿半径向里(r40r第六章静电场中的导体与电介质小结一、静电平衡静电平衡条件、 静电平衡时电荷分布情况、 静电平衡时导体表面附近场强的大小、 电