(word完整版)大學(xué)物理(下)知識點總結(jié),推薦文檔

1、大學(xué)物理（下）1 簡諧運動 ：1.1定義 ：物體運動位移 （或角度）符合余弦函數(shù)規(guī)律， 即 : X = Acos( t+)；1.2特征： F = -kx(F: 回復(fù)力 ) ；?=-?2?令? =;?1.32簡諧運動： v = - Asin( t+ )?=? ?(?+? ?)1.4描述簡諧運動的物理量：I 振幅 A：物體離開平衡位置時的最大位移；II 頻率 ?：?= 1 是單位時間震動所做的次數(shù)（周期和頻率?僅與系統(tǒng)本身的彈性系數(shù)和質(zhì)量有關(guān)）；III 相位 t+ ：" “稱為初相，相位決定物體的運動狀態(tài)1.5常數(shù) A 和的確定：I 解析法 : 當(dāng)已知 t=0 時 x 和 v; ?= ?

2、(?+?)?= -?(?+?)?II 旋轉(zhuǎn)矢量法（重點 ）：運用參考圓半徑的旋轉(zhuǎn)表示；2 單擺和復(fù)擺2.1復(fù)擺：任意形狀的物體掛在光滑水平軸上作微小( < 5°)的擺動。I2?回復(fù)力矩 M = mgl; ? =( ?是物體的轉(zhuǎn)動慣量 )?II方程： ?= ? cos?(?+ ?);?2.2單擺：單擺只是復(fù)擺的特殊情況所以推導(dǎo)方法相同，單擺的慣性矩 J= m?23 求簡諧運動周期的方法(1) 建立坐標(biāo)，取平衡位置為坐標(biāo)原點；(2) 求振動物體在任一位置所受合力 ( 或合力矩 ) ；(3) 根據(jù)牛頓第二定律 ( 或轉(zhuǎn)動定律 ) 求出加速度與位移的關(guān)系式 a2 x4 簡諧運動的能量：

3、4.1簡諧運動的動能： ? =122?(?+ ?);?24.2簡諧運動的勢能： ?122=?(?+ ?);?24.3簡諧運動的總能量： E =12;( 說明：簡諧運動強度的標(biāo)2?志是 A振動動能和勢能圖像的周期為諧振動周期的一半)5 簡諧振動的合成5.1解析法：和振幅22+ 2?cos?( ? -?) A= ? +?121221? ?+? ?tan =1122? ?+? ?11225.2旋轉(zhuǎn)矢量法：和振幅 A =?2+ ?2+ 2?cos?( ? - ?)121221由幾何關(guān)系求出初相 6 波6.1 定義：振動在空間的傳播過程 ; 分為橫波 縱波；6.2波傳播時的特點：沿波傳播的方向各質(zhì)點相位

4、依次落后各質(zhì)點對應(yīng)的相位以波速向后傳播；6.3描述波的物理量：I 波長（）: 相位相差 2的兩質(zhì)點之間的距離， 反應(yīng)了波的空間周期性；II 周期（T）：波前進(jìn)一個波長所需要的時間?（常用求解周期的方法T=）；?III 頻率（）：單位時間內(nèi)通過某點周期的個數(shù)；IV波速（ u）：振動在空間中傳播的速度；6.4波的幾何描述I 波線：波的傳播方向；II 波面：相同相位的點連成的曲面。特例波前（面）6.5平面簡諧波的波動方程?I波方程常見形式一： y = Acos (t -) + （波沿 x 軸?正方向運動，若波沿 X 軸反方向運動則把 “- ”改為“+”）II 波方程常見形式二： y = Acos(

5、t- ?2 + )；III平面簡諧波的速度 : ?= - Asin (t - ?) + ;IV平面簡諧波的加速度： ?= -? 2 ?cos (t- ?) + V 討論：i 當(dāng) x 一 定 時 : 某 一特定 質(zhì)點 y = Acos t+ ( -2? x) - 表示在 x 處質(zhì)點的振動方程；?ii當(dāng) t 一定時 : y = Acos( t- 2?x + )- 表示各點在?t 時刻離開平衡位置的位移；iii 當(dāng) x 和 t 都變時：方程表示各個質(zhì)點在所有位置和時間離開平衡位置時的位移6.6波的能量I 波的動能等于勢能，且在平衡位置時動能和勢能最大II 波的任何一個體積元都在不斷地吸收和放出能量，

6、 由于是個開放的系統(tǒng)，能量并不守恒；6.7波的能量密度 w（描述能量的空間分布） ：單位體積中的平均能量密度 w12A2 ;26.8能流 P：單位時間內(nèi)通過某面積 S 的能量；平均能流 ?= ?;6.9能流密度 I（描述波能量的強弱） ：通過垂直于波傳播方向的平均能流。 I =1222?波的振幅：在無吸收的介質(zhì)中波的振幅不變；7 波的干涉7.1 波的迭加原理I 波在運動中與幾列波相遇保持其特性不變包括頻率， 波速等；II 在波相遇區(qū)域內(nèi)任意一點的運動狀態(tài)等于相遇的波的矢量和；7.2波的干涉現(xiàn)象 : 波在相遇區(qū)域內(nèi)某些點的振動始終加強， 某些點的振動始終減弱的現(xiàn)象；7.3相干波：頻率相同，振動方

7、向相同，相位差恒定的波；7.4 相干波的疊加： A = ?22+ 2?12 cos?( ?2 - ?1 )1+ ?27.5干涉后波的頻率不發(fā)生改變；8 氣體動理論8.1 名詞解釋I 氣體的物態(tài)參量i 體積 V：氣體分子所能到達(dá)的空間（容器的體積）ii 壓強 P: 單位器壁面積所受氣體的垂直壓力；iii 熱力學(xué)溫度 T：描述物體的冷熱程度； T = (t + 273)K ,溫度的高低由熱量的傳遞方向決定；II 平衡態(tài)：氣體的物態(tài)參量處處相等不隨時間而改變的狀態(tài)；8.2 理想氣體的物態(tài)方程 ：PV =? P =? ?, 其中 n = ?,n?稱為分子數(shù)密度； k =? ，k 稱為波爾茲曼常數(shù)； 故

8、P = nkT ;?8.3理想氣體的相關(guān)模型和公式：I 理想氣體的微觀模型（模型假設(shè)）i 分子的大小與分子間距相比可以忽略不計ii 分子間除了碰撞之外分子間再無相互作用力iii 分子與分子間，分子與器壁間的碰撞都是彈性碰撞II 統(tǒng)計假設(shè) : 在平衡狀態(tài)下氣體內(nèi)部各處密度相等，由此假設(shè)可以得出以下結(jié)論：i在上下前后左右飛行的分子數(shù)各占總量的16ii 速度分量的各種平均值相: ?2= ?2= ?2;? =? ? ? = ?;? ?III 理想氣體的壓強公式： P =12 ( 是單個分子的質(zhì)量 ) ；3?引入平均平動動能 ?=12，則 P= 2；= n?23?12 ;P= 3?說明：A 理想氣體的壓

9、強只與分子數(shù)密度和平均平動動能有關(guān)；B 壓強 P 的公式是統(tǒng)計規(guī)律得出的對單個分子沒有意義；IV理想氣體的溫度公式： ? = 3 ?;?2說明：1. 溫度是氣體平動動能的量度，是大量分子熱運動的集中體現(xiàn)2. 溫度的高低標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動劇烈程度的高低；3. 只要溫度相同，無論任何物體平均分子平動動能都相等；8.4能量均分原理I 自由度：確定物體空間位置時所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)；i 單原子氣體分子自由度： 3；ii 雙原子氣體分子自由度： 5；iii 三原子及以上氣體分子自由度： 6；II 能量均分原理內(nèi)容：在平衡狀態(tài)下每個自由度對應(yīng)一份12 KT 的能量，若分子有 i 個自由度則分子平均

10、動能 ?=?；2III 說明：i 能量均分原理是統(tǒng)計規(guī)律ii 只對剛性分子適用；8.5理想氣體分子（剛性分子）的內(nèi)能（所有分子熱運動的和）I M千克氣體的內(nèi)能 E = ? ×2?×?;II 說明：內(nèi)能與分子個數(shù) ?，分子的自由度，溫度有關(guān)?內(nèi)能是狀態(tài)量， 是狀態(tài)的單值函數(shù)。 對于實際分子， 除了有動能以外還有勢能， 動能與溫度有關(guān)而勢能與物體的體積有關(guān)，但是對于理想氣體只是溫度的單值函數(shù)內(nèi)能的改變與過程無關(guān)僅與初末內(nèi)能值有關(guān)?E = ? ×2?；9 熱力學(xué)基礎(chǔ)9.1 準(zhǔn)靜態(tài)過程：中間狀態(tài)無限接近平衡狀態(tài)的過程；9.2 功：當(dāng)外界與內(nèi)界壓強不等時所傳遞的能量。特征是

11、有宏觀位移，是宏觀運動能量與熱運動能量之間的聯(lián)系或是定向運動能量與不規(guī)則運動能量之間的聯(lián)系；9.3功的表達(dá)式：WV2pdV ，故 P - V圖又被稱為示功圖，即P -V1V圖所圍成的面積是系統(tǒng)所做的功；I 功是一個過程量；II 功的方向：系統(tǒng)向外做功是正功，反之是負(fù)功；9.4熱量：由于系統(tǒng)和外部溫度不等所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移，而轉(zhuǎn)移的那部分能量被稱為熱量。特征：無宏觀位移，是通過分子間的相互碰撞實現(xiàn)的，傳遞的是熱運動的能量無規(guī)則運動能量的傳遞；9.5熱力學(xué)第一定律（根據(jù)實驗表明在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面?zhèn)鞴蛡鳠峋哂械刃?，系統(tǒng)狀態(tài)變化時往往是內(nèi)能改變，傳功，傳熱一起進(jìn)行）I數(shù)學(xué)表達(dá)式： dQ = dW +

12、 dE；II 熱力學(xué)第一定律的實質(zhì)：實質(zhì)是包含熱現(xiàn)象（熱量在內(nèi)）的能量守衡；III熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用i摩爾熱容 ? ：一摩爾物質(zhì)溫度每升高1K 所吸收的能?量；ii熱平衡方程： Q = mc(? - ?);21A不同種物質(zhì) mc一般不同；B同種物質(zhì) m相同，mc也不同。當(dāng) m=M時Mc = ? ；?C同種物質(zhì) m相同， ? 也不一定相同；?iii摩爾定體熱容 ?=?;?,? 2iv摩爾定壓熱容 ?=（1 + ?）R;?,?2?+2v摩爾熱容比 =?,?=?;?,?vi等溫過程Q= W=?;21?=?12vii 絕熱過程：?常量?=泊松方程 ?-1?= 常量?-1 -?= 常量? ?viii

13、絕熱線：A 絕熱線要比等溫線陡；B 系統(tǒng)從同一狀態(tài)出發(fā)，膨脹相同的體積在絕熱過程中壓強的降低比等溫過程快；C 可參照絕熱線的斜率判斷是吸熱還是放熱；IV循環(huán)過程與卡諾循環(huán)i 循環(huán)過程（循環(huán)）A 定義：系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化過程又回到初始狀態(tài)的周而復(fù)始的過程；B特征：經(jīng)歷一個循環(huán)系統(tǒng)復(fù)原 ?E = 0, 按過程進(jìn)行的方向分為正循環(huán)和逆循環(huán)， 在示功圖上順時針進(jìn)行的循環(huán)是正循環(huán)， 對應(yīng)的是熱機， 在示功圖上逆時針進(jìn)行的循環(huán)是逆循環(huán)， 對應(yīng)的是制冷劑；ii熱機：循環(huán)過程中把熱能轉(zhuǎn)換為功的機器 （包括工作物質(zhì)，高溫?zé)嵩?，低溫?zé)嵩矗籄如圖所示 ?是吸收的1總能量， ?是放出的2能量，W是熱機的凈輸出功。三

14、者之間的關(guān)系是：? = ? + ?;12?B熱機的效率： = 1 -2;?11iii 制冷機（從低溫?zé)嵩次諢崃康礁邷責(zé)嵩吹臋C器）A如圖所示 ?是機器2吸收的總能量， ?1是放出的總能量，W是外界所做的功。三個之間的關(guān)系是? = ? + ?；12?B制冷系數(shù)： e =2=2;? -?12iv 卡諾循環(huán)：在兩個恒溫?zé)嵩粗g進(jìn)行的循環(huán)。 在循環(huán)的過程中，工作物質(zhì)只與高溫和低溫?zé)嵩唇粨Q能量（是由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成）A 卡諾熱機理論效率= ? =1 - ?2 = 1 -?1?1?2 ;?1B 卡諾熱機的討論：1卡諾循環(huán)必須要有兩個恒溫?zé)嵩矗?卡諾循環(huán)效率小于 1；3卡諾循環(huán)的效率指明了提高熱機效率的方法，即提高兩個熱源之間的溫度差；4只是一個理想值；5一區(qū)和二區(qū)面積相等；?2C卡諾制冷機理論效率： e = ?-? ;12V 熱力學(xué)第二定律i 熱力學(xué)的方向性： 方向性是指存在一個自動 （自動不需要外界條件且其反方向也能實現(xiàn)但是需要條件）進(jìn)行的方向；ii 熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容： 不可能從單一熱源吸收熱量使之完全變成有用功而