(完整版)ok(全)大學(xué)物理知識點.doc

1、第一章質(zhì)點運動學(xué)主要內(nèi)容一 . 描述運動的物理量ys1. 位矢、位移和路程rrrB由坐標原點到質(zhì)點所在位置的矢量r稱為位矢Arvvrvx2y2r位矢 rxiyj , 大小 rrrArrB運動方程rrrr txx t運動方程的分量形式y(tǒng)y tox位移 是描述質(zhì)點的位置變化的物理量 t時間內(nèi)由起點指向終點的矢量rrrrrx2y2 rrBrAxiyj ， rr路程是 t 時間內(nèi)質(zhì)點運動軌跡長度s 是標量。明確rrs )r 、 r 、 s 的含義 (rr2. 速度 （描述物體運動快慢和方向的物理量）rD rrVx rDy rrr平均速度u =D t=Vti +Dtj = uxi+ uyjrrr瞬時速度

2、 ( 速度 )limrdr( 速度方向是曲線切線方向)v0ttdtdrdx idy22vvx iv y j ， vdrdxdyv x2vy2dtjdtdtdtdtdtdsrdr速度的大小稱速率。dtdt3. 加速度 ( 是描述速度變化快慢的物理量）rrrrdr2 rv瞬時加速度 ( 加速度 )limd r平均加速度ata0tdtdt2 trdvdv xdv yjd 2 xd 2 yja 方向指向曲線凹向adtidt2idt2dtdt2dvy2d 2 x2d 2 y222dvxaa xa ydtdtdt 2dt 2二 . 拋體運動1運動方程矢量式為rr1r2rv0tgt2x v0 cos t (

3、水平分運動為勻速直線運動 )分量式為1gt 2 (豎直分運動為勻變速直線運動yv0 sint)2三 . 圓周運動 ( 包括一般曲線運動 )1. 線量： 線位移 s 、線速度 vdsdtdv切向加速度 at( 速率隨時間變化率 )dt法向加速度 anv2) 。( 速度方向隨時間變化率R2. 角量： 角位移( 單位 rad ) 、角速度d( 單位 rads 1)dtd2d( 單位 rad s2角速度dt)dt 23. 線量與角量關(guān)系： sR、 v= R、 atR、 anR24. 勻變速率圓周運動：vv0at0t(1) 線量關(guān)系 sv0t1at 2(2)角量關(guān)系0t1t 2222222v2as2v0

4、0第二章牛頓運動定律主要內(nèi)容一、牛頓第二定律rrrdp等于作用于物體的合外力即：驏物體動量隨時間的變化率F?=?F?i dt?桫rrrdVrrrdmv ， mrF = dP常量 時 F = mdt或 F =madtdtr說明： (1)只適用質(zhì)點；(2) F 為合力 ； (3)ra與 F 是瞬時關(guān)系和矢量關(guān)系；(4) 解題時常用牛頓定律分量式rrFxmax一般物體作直線運動情況 )（平面直角坐標系中） Fma(Fymay22Fnmanm v（法向）（自然坐標系中）F mar(物體作曲線運動 )Ftmatdvm （切向）dt運用牛頓定律解題的基本方法可歸納為四個步驟運用牛頓解題的步驟：1）弄清條件

5、、明確問題（弄清已知條件、明確所求的問題及研究對象）2）隔離物體、受力分析（對研究物體的單獨畫一簡圖，進行受力分析）3）建立坐標 , 列運動方程 （一般列分量式） ；4) 文字運算、代入數(shù)據(jù)ra舉例： 如圖所示，把質(zhì)量為m10kg 的小球掛在傾角300 的光滑斜面上，求(1) 當斜面以 a1 g 的加速度水平向右運動時，3(2) 繩中張力和小球?qū)π泵娴恼龎毫?。解?1) 研究對象小球2）隔離小球、小球受力分析ryr3）建立坐標 , 列運動方程（一般列分量式）；NFTx : FT cos30oN sin 30oma(1)xy : FT sin 30oN cos30omg0 (2)rP4) 文字運

6、算、代入數(shù)據(jù)x :3FN2ma (a1 g )(3)T3y :FT3N2mg(4)FT1 mg(3 1)1109.81.57777.3 N232NmgFT gtg 30o109.877.30.577 68.5Ncos30o0.866(2) 由運動方程， N =0 情況x :FT cos30omay :FT sin 30o=mga = ggctg30 o9.8317 m s23第三章動量守恒和能量守恒定律主要內(nèi)容一 .動量定理和動量守恒定理1. 沖量和動量rIt 2t1vFdt 稱為在 t1t 2 時間內(nèi) , 力 F 對質(zhì)點的沖量。rrr質(zhì)量 m 與速度 v 乘積稱動量Pmvrt 22.質(zhì)點的動

7、量定理：It1質(zhì)點的動量定理的分量式：rrrF dtmvmvg21I xt 2mv1 xFxdt mv2 xt1I yt 2mv1 yFy dt mv 2 yt1t 2I zFzdt mv2 z mv1 zt1t 2nrexnrnrrr3. 質(zhì)點系的動量定理：t 1Fdtm i v im i 0 v i 0PP0iiiI xP xPox質(zhì)點系的動量定理分量式I yP yPoyI zP zPozrrrr動量定理微分形式，在dt 時間內(nèi) ： FdtdP 或 F = dPdt4. 動量守恒定理：當系統(tǒng)所受合外力為零時，系統(tǒng)的總動量將保持不變，稱為動量守恒定律nnrnr= 恒矢量F外 = Fi 0,則

8、imi v i =imi 0 vi 0i 1若 Fx0,則mviixC1恒量動量守恒定律分量式：i0,mviiyC2若 Fy則恒量i若 Fz0,則mviizC3恒量i二 . 功和功率、保守力的功、勢能1. 功和功率：質(zhì)點從 a 點運動到 b 點變力 F 所做功 Wb vrbFdrF cos dsaarvr恒力的功： W F cosrFr4功率：dwr rpF cos vF gvdt2. 保守力的功物體沿任意路徑運動一周時，保守力對它作的功為零Wc ?lF dr 0r g r3. 勢能保守力功等于勢能增量的負值，wEp EpVEp0物體在空間某點位置的勢能Epx,y,zdrvE0Ep(x, y,

9、 z)A( x,y,z)FE p0 0vp 0萬有引力作功：wGMm 11rbra重力作功：wmgybmgya彈力作功：w1 kxb21 kxa22 2三 . 動能定理、功能原理、機械能守恒守恒1. 動能定理質(zhì)點動能定理： W1 mv21 mv0222質(zhì)點系動能定理：作用于系統(tǒng)一切外力做功與一切內(nèi)力作功之和等于系統(tǒng)動能的增量nW i exnW i inn1 mv 2iniii2i1 mv 2 i 022. 功能原理：外力功與非保守內(nèi)力功之和等于系統(tǒng)機械能（動能+勢能）的增量W exW nc inEE 0機械能守恒定律：只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點系的機械能保持不變當W exWncin0W e

10、x W in(E E) (EE )nckpk0p0第四章剛體力學(xué)基礎(chǔ)知識點：1. 描述剛體定軸轉(zhuǎn)動的物理量及運動學(xué)公式。2. 剛體定軸轉(zhuǎn)動定律rrMI3. 剛體的轉(zhuǎn)動慣量Imi ri2（離散質(zhì)點）Ir 2 dm （連續(xù)分布質(zhì)點）5平行軸定理II cml 24. 定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理rIr定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量Lrrdr剛體角動量定理dLIMdtdt5. 角動量守恒定律剛體所受的外力對某固定軸的合外力矩為零時，則剛體對此軸的總角動量保持不變。即當r0時,r常量M外Ii i6. 定軸轉(zhuǎn)動剛體的機械能守恒只有保守力的力矩作功時，剛體的轉(zhuǎn)動動能與轉(zhuǎn)動勢能之和為常量。1 I 2mghc 常量2式中 h

11、c 是剛體的質(zhì)心到零勢面的距離。重點：1. 掌握描述剛體定軸轉(zhuǎn)動的角位移、角速度和角加速度等概念及聯(lián)系它們的運動學(xué)公式。2. 掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動定理，并能用它求解定軸轉(zhuǎn)動剛體和質(zhì)點聯(lián)動問題。3. 會計算力矩的功、定軸轉(zhuǎn)動剛體的動能和重力勢能，能在有剛體做定軸轉(zhuǎn)動的問題中正確的應(yīng)用機械能守恒定律。4. 會計算剛體對固定軸的角動量，并能對含有定軸轉(zhuǎn)動剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動量守恒定律。難點：1. 正確運用剛體定軸轉(zhuǎn)動定理求解問題。2. 對含有定軸轉(zhuǎn)動剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動量守恒定律和機械能守恒定律。第五章機械振動主要內(nèi)容一 .簡諧運動振動：描述物質(zhì)運動狀態(tài)的物理量在某一數(shù)值附近作周期性變化。機

12、械振動：物體在某一位置附近作周期性的往復(fù)運動。簡諧運動動力學(xué)特征：Fkx簡諧運動運動學(xué)特征：a2 x簡諧運動方程：x = A cos(wt + j )簡諧振動物體的速度： v = dx = - wA sin(wt + j )dtd2x2加速度 a =2= - w A cos(wt + j )dt速度的最大值 vm = wA ，加速度的最大值 am = w 2A6二. 描述諧振動的三個特征物理量1. 振幅A ：A =x 02 + v02，取決于振動系統(tǒng)的能量。w22. 角 ( 圓 ) 頻率 w ： w = 2pn = 2p ，取決于振動系統(tǒng)的性質(zhì)T對于彈簧振子 w =kgm、對于單擺l3. 相位

13、 wt + j，它決定了振動系統(tǒng)的運動狀態(tài)（x, v ）t 0 的相位初相 j = arc tg v0 wx 0-j 所在象限由 x0 和v0的正負確定 ：x00 ， v00， 在第一象限，即 取( 0 :)2x00 ， v00， 在第二象限，即 取(: )2x00 ， v00， 在第三象限，即 取(: 3)22x00 ， v03: 2)0， 在第四象限，即 取(2rrv0v0rrv0v0三. 旋轉(zhuǎn)矢量法簡諧運動可以用一旋轉(zhuǎn)矢量（長度等于振幅）的矢端在 Ox 軸上的投影點運動來描述。r r1. A的模 A =振幅A,2. 角速度大小 =諧振動角頻率3. t 0 的角位置 是初相4. t 時刻

14、旋轉(zhuǎn)矢量與 x 軸角度是 t 時刻振動相位 t5. 矢端的速度和加速度在 Ox 軸上的投影點速度和加速度是諧振動的速度和加速度。四 . 簡諧振動的能量以彈簧振子為例：E EkE p1 mv 21 kx21 m 2A21 kA 22222五 . 同方向同頻率的諧振動的合成設(shè) x1A1 cost1x2A2 cost2x x1x2A cos(t)rrr合成振動振幅與兩分振動振幅關(guān)系為：AA1A27AA12A222A1 A2 cos( 21 )tgA1 sin1A2sin2A1cosA2cos12合振動的振幅與兩個分振動的振幅以及它們之間的相位差有關(guān)。2k k 0 1 2 L AA12A222A1A2

15、A1A2(2k 1)k012LAA12A222A1A2A1 A2一般情況，相位差21 可以取任意值A(chǔ)1A2AA1A2第六章機械波主要內(nèi)容一 . 波動的基本概念1. 機械波：機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播。2. 波線沿波傳播方向的有向線段。波面振動相位相同的點所構(gòu)成的曲面3. 波的周期 T ：與質(zhì)點的振動周期相同。4. 波長 ：振動的相位在一個周期內(nèi)傳播的距離。5. 波速 u: 振動相位傳播的速度。波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)二.簡諧波沿 ox 軸正方向傳播的平面簡諧波的波動方程yAtxAcos2 (txcos ()T)uxvyAsin( t質(zhì)點的振動速度t)u質(zhì)點的振動加速度av2 Acos( tx )這

16、是沿 ox 軸負方向傳播的平面簡諧tu波的波動方程。yA cos 2( tx )T三 . 波的干涉兩列波頻率相同，振動方向相同，相位相同或相位差恒定，相遇區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)有的地方振動始終加強，有的地方振動始終減弱叫做波的干涉現(xiàn)象。兩列相干波加強和減弱的條件：（ 1）r2r12k (k 0,1,2, ) 時， A A1A 22128（振幅最大，即振動加強）r2r12k1(k0,1,2,)時， A A1 A2212（振幅最小，即振動減弱）（2）若 21 （波源初相相同）時，取r2r1 稱為波程差。r2r12k(k0,1,2,)時， AA1A2 （振動加強）r 2r12k 12(k0,1,2, ) 時，

17、AA1A2 （振動減弱）；其他情況合振幅的數(shù)值在最大值A(chǔ)1A2 和最小值A(chǔ)1A2 之間。第七章氣體動理論主要內(nèi)容一 . 理想氣體狀態(tài)方程：PVCPV1 1PV22 ；PVm RT ；PnkTTT1T 2MR8.31 J； k1.3810 23Jk； N A6.0221023 mol 1 ； R N A gkkgmol二 .理想氣體壓強公式p2 n ktkt1 mv 2 分子平均平動動能32三 .理想氣體溫度公式kt1 mv 23 kT22四 . 能均分原理1. 自由度：確定一個物體在空間位置所需要的獨立坐標數(shù)目。2. 氣體分子的自由度單原子分子 ( 如氦、氖分子 ) i3；剛性雙原子分子 i5

18、 ；剛性多原子分子 i 63.能均分原理：在溫度為T 的平衡狀態(tài)下，氣體分子每一自由度上具有的平均動都相等，其值為1 kTi kT24. 一個分子的平均動能為：k2五 .理想氣體的內(nèi)能（所有分子熱運動動能之和）1. 1mol 理想氣體 Ei RT2i RT (m )3.一定量理想氣體 E2M9第八章熱力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容一 . 準靜態(tài)過程（平衡過程）系統(tǒng)從一個平衡態(tài)到另一個平衡態(tài)，中間經(jīng)歷的每一狀態(tài)都可以近似看成平衡態(tài)過程。二 . 熱力學(xué)第一定律QEW ； dQdEdWV 21. 氣體 WPdvV 12. Q, E ,W 符號規(guī)定3.m或midECV gmdTE2 E1(T 1)CV gmRCV

19、gm T 2MM2三 . 熱力學(xué)第一定律在理想氣體的等值過程和絕熱過程中的應(yīng)用1. 等體過程W0QECTT1 )V gm ( 22. 等壓過程Wp V2V1)R TT1 )( 2QEWC gT 2T1)p m (i2,熱容比C p gm1gCVgRRC p mmCV gm23.等溫過程E 2E 10QTWTmRT lnV2mp2MV 1MRT lnp14. 絕熱過程Q0WECV gm (T2T1)絕熱方程 PVC1， V -1TC2 ，P1TC3。四 . 循環(huán)過程特點：系統(tǒng)經(jīng)歷一個循環(huán)后，E0系統(tǒng)經(jīng)歷一個循環(huán)后Q（代數(shù)和）W（代數(shù)和）1. 正循環(huán)（順時針） - 熱機逆循環(huán)（逆時針） - 致冷機

20、2. 熱機效率：WQ1 Q2Q2Q1Q11Q1式中： Q1- 在一個循環(huán)中，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏臒崃亢停?0Q 2 - 在一個循環(huán)中，系統(tǒng)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃亢?；W Q 1 Q 2 - 在一個循環(huán)中，系統(tǒng)對外做的功（代數(shù)和）。3.卡諾熱機效率 :1T 2cT 1式中： T1 - 高溫?zé)嵩礈囟?；T 2 - 低溫?zé)嵩礈囟龋?. 制冷機的制冷系數(shù)：定義： eQ2 =Q2WQ1-Q 2卡諾制冷機的制冷系數(shù)：Q2T2eT1 T2Q1 Q2五 .熱力學(xué)第二定律1.開爾文表述：從單一熱源吸取熱量使它完全變?yōu)橛杏霉Φ难h(huán)過程是不存在的（熱機效率為100 是不可能的） 。2. 克勞修斯表述：熱量不能自動地從低溫

21、物體傳到高溫物體。兩種表述是等價的 .第九章真空中的靜電場知識點：1. 場強FE(1) 電場強度的定義q0(2)EEi(矢量疊加 )場強疊加原理Eq?40 r2 r(3)點電荷的場強公式Edq2?40 rr(4)用疊加法求電荷系的電場強度2. 高斯定理E dS1q內(nèi)S0真空中D dS1q內(nèi),自由S電介質(zhì)中011DE0rE3.電勢V p零勢點Edl(1)電勢的定義pV pEd l對有限大小的帶電體,取無窮遠處為零勢點,則pVaVbbE dl(2)電勢差a(3)電勢疊加原理VVi(標量疊加 )Vq40 r(4)點電荷的電勢(取無窮遠處為零勢點)Vdq40 r電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢(取無窮遠處為

22、零勢點)4.電荷 q 在外電場中的電勢能waqVa5.移動電荷時電場力的功Aabq(VaVb )6.場強與電勢的關(guān)系EV第十章靜電場中的導(dǎo)體知識點：1.導(dǎo)體的靜電平衡條件(1)E內(nèi)0(2) E表面 導(dǎo)體表面2. 靜電平衡導(dǎo)體上的電荷分布導(dǎo)體內(nèi)部處處靜電荷為零.電荷只能分布在導(dǎo)體的表面上.E表面0Cq3. 電容定義UC0r S平行板電容器的電容d12CCi(各電容器上電壓相等)電容器的并聯(lián)11電容器的串聯(lián)CC i(各電容器上電量相等)4. 電容器的能量We1 Q 21CV 22 C2We1 E 2電場能量密度2iE kd l5、電動勢的定義式L中 Ek 為非靜電性電場 .電動勢是標量，其流向由低

23、電勢指向高電勢。靜電場中的電介質(zhì)知識點：1. 電介質(zhì)中的高斯定理2. 介質(zhì)中的靜電場3. 電位移矢量第十一章真空中的穩(wěn)恒磁場知識點：1. 畢奧 -薩伐定律電流元 Id l 產(chǎn)生的磁場d B0Id lr?4r2式中 ,Id l表示穩(wěn)恒電流的一個電流元(線元 ),r 表示從電流元到場點的距離?, r 表示從電流元指向場點的單位矢量 .2. 磁場疊加原理在若干個電流(或電流元 )產(chǎn)生的磁場中,某點的磁感應(yīng)強度等于每個電流(或電流元 )單獨存在時在該點所產(chǎn)生的磁感強度的矢量和. 即BBi3. 要記住的幾種典型電流的磁場分布B0 I (cos 1 cos 2 )(1) 有限長細直線電流4a式中 ,a 為場點到載流直線的垂直距離,1 、2 為電流入、出端電流元矢量與它們到場點的矢徑間的夾角.B0Ia) 無限長細直線電流2r13B0R2 I2( x2R2 )3/ 2b)通電流的圓環(huán)B0 I單