大學(xué)物理上冊(cè)總復(fù)習(xí)ppt課件

1、第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要 1.參考系：描畫物體運(yùn)動(dòng)時(shí)用作參考的其他物體和參考系：描畫物體運(yùn)動(dòng)時(shí)用作參考的其他物體和一套同步的鐘一套同步的鐘. 2. 2.位矢和位移位矢和位移一一 運(yùn)動(dòng)的描畫運(yùn)動(dòng)的描畫 運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程ktzjtyitxtrr)()()()( 位移位移)()(trttrr留意留意: 普通普通rr3.3.速度和速率速度和速率tsddvktzjdtyitxtrdddddddv 速度速度 速率速率速度合成速度合成第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要3.3.加速度加速度 恣意曲線運(yùn)動(dòng)都可以視為沿恣意曲線運(yùn)動(dòng)都可以視為沿 x

2、x，y y，z z 軸的三個(gè)軸的三個(gè)各自獨(dú)立的直線運(yùn)動(dòng)的疊加矢量加法各自獨(dú)立的直線運(yùn)動(dòng)的疊加矢量加法.運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理獨(dú)立性原理 或或 運(yùn)動(dòng)疊加原理運(yùn)動(dòng)疊加原理 . .kjitrtazyxtvtvtvvdddddddddd22二二 勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)a常矢量常矢量初始條件初始條件:00, vrt a0vv2021tatr0vr第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要 勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)at0vv20021attxvxax2022vv 拋體運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)0 xagaycos0vvxgtysin0vvt cos0vx2021singttvy三三 圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)

3、動(dòng) 角速度角速度Rtvdd 角加速度角加速度 t dd 速度速度tttddereetsvv第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要nntteaeaa 圓周運(yùn)動(dòng)加速度圓周運(yùn)動(dòng)加速度22ntaaa切向加速度切向加速度22tddddtsrtav法向加速度法向加速度rra22nvv指向圓心指向圓心沿切線方向沿切線方向 力學(xué)的相對(duì)性原理力學(xué)的相對(duì)性原理: : 動(dòng)力學(xué)定律在一切慣性系中都動(dòng)力學(xué)定律在一切慣性系中都具有一樣的數(shù)學(xué)方式具有一樣的數(shù)學(xué)方式. .四四 相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng) 伽利略速度變換伽利略速度變換uvv第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要 例例 一運(yùn)

4、動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)矢徑為一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)矢徑為 ，其速，其速度大小為度大小為trdd )A(trdd )B(trdd )C(22dddd )D(tytx),(yxr第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要(A) (A) 勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)(B) (B) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)(C) (C) 拋物線運(yùn)動(dòng)拋物線運(yùn)動(dòng)(D) (D) 普通曲線運(yùn)動(dòng)普通曲線運(yùn)動(dòng) 例例 一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表達(dá)式為達(dá)式為 其中其中a a、b b為常量，那么該質(zhì)點(diǎn)作為常量，那么該質(zhì)點(diǎn)作 j bt i at r22第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)

5、運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要解解 60costga 例例 物體作斜拋運(yùn)動(dòng)如下圖，在軌道點(diǎn)物體作斜拋運(yùn)動(dòng)如下圖，在軌道點(diǎn)A A處速度的大處速度的大小為小為v v，其方向與程度方向夾角成，其方向與程度方向夾角成 3030. . 求求1 1物體物體在在A A點(diǎn)的切向加速度點(diǎn)的切向加速度 at at ；2 2軌道的曲率半徑軌道的曲率半徑 . .gvA302g2vna30cosnga n2av思索思索 軌道最高點(diǎn)處的曲率半徑？軌道最高點(diǎn)處的曲率半徑？g23g3322v第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容提要 例例 一快艇正以速度一快艇正以速度 v0 v0 行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)封鎖后得

6、到行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)封鎖后得到與速度方向相反大小與速率平方成正比的加速度與速度方向相反大小與速率平方成正比的加速度. . 試求試求汽車在封鎖發(fā)動(dòng)機(jī)后又行駛汽車在封鎖發(fā)動(dòng)機(jī)后又行駛 x x 間隔時(shí)的速度間隔時(shí)的速度. . 解解 2ddvvktaxtxxtkadddddddd2vvvvvvvvvvv0ddd1d0 xxkxkkxe0vv求求 的關(guān)系，可作如下變換的關(guān)系，可作如下變換)(xvv 牛頓定律牛頓定律牛頓定律內(nèi)容提要牛頓定律內(nèi)容提要一一 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律第一定律第一定律 慣性和力的概念，慣性系的定義慣性和力的概念，慣性系的定義 .第二定律第二定律tpFddvmp 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，寫作時(shí)，寫作c

7、vamF第三定律第三定律2112FF力的疊加原理力的疊加原理321FFFF二二 國際單位制國際單位制力學(xué)根本單位力學(xué)根本單位 m、 kg、 s量綱：表示導(dǎo)出量是如何由根本量組成的關(guān)系式量綱：表示導(dǎo)出量是如何由根本量組成的關(guān)系式 . 牛頓定律牛頓定律牛頓定律內(nèi)容提要牛頓定律內(nèi)容提要tmmaFxxxddvtmmaFyyyddv直角坐標(biāo)表達(dá)方式直角坐標(biāo)表達(dá)方式牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式amtpFdd普通的表達(dá)方式普通的表達(dá)方式nntteFeFjFiFFyx自然坐標(biāo)表達(dá)方式自然坐標(biāo)表達(dá)方式22nnmrrmmaFvmrtmmaFddttv牛頓定律牛頓定律牛頓定律內(nèi)容提要牛頓定律內(nèi)容

8、提要1萬有引力萬有引力rermmGF221重力重力gmP三三 幾種常見的力幾種常見的力(3) (3) 摩擦力摩擦力 滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)摩擦力 Ff = Ff = FN FN 靜摩擦力靜摩擦力 0 Ff0 Ff0m 0 B C A B D無法確定無法確定 例例 如下圖如下圖, A、B為為兩個(gè)一樣的定滑輪兩個(gè)一樣的定滑輪, A 滑輪滑輪掛一質(zhì)量為掛一質(zhì)量為m 的物體的物體, B滑滑輪受力輪受力F = mg, 設(shè)設(shè) A、B兩兩滑輪的角加速度分別為滑輪的角加速度分別為 A和和 B ,不計(jì)滑輪的摩不計(jì)滑輪的摩擦擦,這兩個(gè)滑輪的角加速度這兩個(gè)滑輪的角加速度的的大小關(guān)系為大小關(guān)系為 AmaTmgraJJTrAA

9、A AraJJmgrFrBBB BgmTF剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題(A) (A) 動(dòng)量不守恒動(dòng)量不守恒, , 動(dòng)能守恒動(dòng)能守恒(B) (B) 動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒, , 動(dòng)能不守恒動(dòng)能不守恒(C) (C) 角動(dòng)量守恒角動(dòng)量守恒, , 動(dòng)能不守恒動(dòng)能不守恒(D) (D) 角動(dòng)量不守恒角動(dòng)量不守恒, , 動(dòng)能守恒動(dòng)能守恒 例例 人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)動(dòng), 地球地球在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上, 那么衛(wèi)星的：那么衛(wèi)星的：剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題 例例 把單擺和一等長的勻質(zhì)直桿懸

10、掛在同一點(diǎn)把單擺和一等長的勻質(zhì)直桿懸掛在同一點(diǎn), 桿與桿與單擺的擺錘質(zhì)量均為單擺的擺錘質(zhì)量均為 m . 開場時(shí)直桿自然下垂開場時(shí)直桿自然下垂, 將單擺擺將單擺擺錘拉到高度錘拉到高度 h0 , 令它自靜止形狀下擺令它自靜止形狀下擺, 于垂直位置和直于垂直位置和直桿作彈性碰撞桿作彈性碰撞. 求：碰后直桿下端到達(dá)的高度求：碰后直桿下端到達(dá)的高度 h .hhmlC 解解 此問題分為三此問題分為三個(gè)階段個(gè)階段0hllmm0v002ghv (1) 單擺自在下擺單擺自在下擺機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒,與桿與桿碰前速度碰前速度剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題(2) (2) 擺與桿彈性

11、碰撞擺，桿擺與桿彈性碰撞擺，桿角動(dòng)量守恒角動(dòng)量守恒vvmlJml0機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒2220212121Jmmvv021vv l 230v(3) (3) 碰后桿上擺，機(jī)械能守恒桿、地球碰后桿上擺，機(jī)械能守恒桿、地球C221mghJ0C232hhh002ghvhhmlC剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題解解 盤和人為系統(tǒng)盤和人為系統(tǒng), 角動(dòng)量守恒角動(dòng)量守恒 . 設(shè)：設(shè)： 0、 分別為人和盤相對(duì)地分別為人和盤相對(duì)地的角速度的角速度, 順時(shí)針為正向順時(shí)針為正向 .0210202RmmR22200mmm順時(shí)針方向順時(shí)針方向tRmtmRdddd2102022002002d

12、d21RmmR 例例 質(zhì)量為質(zhì)量為 m，半徑，半徑 R 的均勻圓盤可繞過中心的光滑豎直的均勻圓盤可繞過中心的光滑豎直軸自在轉(zhuǎn)動(dòng)軸自在轉(zhuǎn)動(dòng). 在盤緣站一質(zhì)量為在盤緣站一質(zhì)量為m0的人的人, 開場人和盤都靜止開場人和盤都靜止, 當(dāng)人當(dāng)人在盤緣走一圈時(shí)在盤緣走一圈時(shí), 盤對(duì)地面轉(zhuǎn)過的角度盤對(duì)地面轉(zhuǎn)過的角度.mR0m剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)習(xí)題課選講例題ABCAmBmCmT1FT2FAPOxT1FNFAmyOT2FBPBmamFAT1amFgmBT2BJRFRFT1T2Ra 解解 1隔離物體分隔離物體分別對(duì)物體別對(duì)物體A、B 及滑輪作及滑輪作受力分析受力分析, 取坐標(biāo)如下圖取

13、坐標(biāo)如下圖, 運(yùn)用牛頓第二定律運(yùn)用牛頓第二定律 、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程動(dòng)定律列方程 . T2FT1FCPCF機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要xtx222dd(2) (2) 簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)描畫簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)描畫)sin(tAv)cos(tAx(3) (3) 簡諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描畫簡諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描畫在無外驅(qū)動(dòng)力的情況下在無外驅(qū)動(dòng)力的情況下一一 簡諧運(yùn)動(dòng)的描畫和特征簡諧運(yùn)動(dòng)的描畫和特征(5) (5) 三個(gè)特征量：振幅三個(gè)特征量：振幅 A A 決議于振動(dòng)的能量；決議于振動(dòng)的能量； 角頻率角頻率 決議于振動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)；決議于振動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)； 初相初相 決議于起始時(shí)辰的選擇決議于起始時(shí)辰

14、的選擇. .xa2(4) (4) 加速度與位移成正比而方向相反加速度與位移成正比而方向相反(1) (1) 物體受線性恢復(fù)力作用物體受線性恢復(fù)力作用 F=-kx F=-kx 平衡位置平衡位置 x = 0 x = 0機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要(2) (2) 對(duì)于兩個(gè)同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)相位差對(duì)于兩個(gè)同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)相位差12mk彈簧振子彈簧振子lg單擺單擺實(shí)例實(shí)例 ：三三 簡諧運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)矢量表示法簡諧運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)矢量表示法 方法簡單、直觀方法簡單、直觀, 用于判別簡諧運(yùn)動(dòng)的初相及相位用于判別簡諧運(yùn)動(dòng)的初相及相位,分析振動(dòng)的合成問題分析振動(dòng)的合成問題.二二 相位相位t1 1初相位初相位(t

15、= 0)(t = 0)描畫質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)辰的運(yùn)動(dòng)形狀描畫質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)辰的運(yùn)動(dòng)形狀. . 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要四四 簡諧運(yùn)動(dòng)的能量簡諧運(yùn)動(dòng)的能量221kAEEEpk4T2T43T EoTttkAE22pcos21tAmE222ksin21五五 兩個(gè)同方向同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)的合成兩個(gè)同方向同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)的合成)cos(212212221AAAAA)cos(21tAxxx(1) (1) 兩個(gè)同方向同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)合成后仍為簡諧運(yùn)動(dòng)兩個(gè)同方向同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)合成后仍為簡諧運(yùn)動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要機(jī)械振動(dòng)內(nèi)容提要(2) (2) 兩個(gè)同方向不同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)合成兩個(gè)同方向不同頻率簡

16、諧運(yùn)動(dòng)合成 頻率較大而頻率之差很小的兩個(gè)同方向簡諧運(yùn)動(dòng)的頻率較大而頻率之差很小的兩個(gè)同方向簡諧運(yùn)動(dòng)的合成，其合振動(dòng)的振幅時(shí)而加強(qiáng)時(shí)而減弱的景象叫拍合成，其合振動(dòng)的振幅時(shí)而加強(qiáng)時(shí)而減弱的景象叫拍. .12拍頻振幅變化的頻率拍頻振幅變化的頻率cos2212221AAAAA),2 1 0( ，k21AAA2k) 12(k21AAA加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱(3) (3) 相互垂直的兩個(gè)同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)相互垂直的兩個(gè)同頻率簡諧運(yùn)動(dòng), ,合運(yùn)動(dòng)軌跡普通合運(yùn)動(dòng)軌跡普通為橢圓為橢圓, ,其詳細(xì)外形等決議于兩分振動(dòng)的相位差和振幅其詳細(xì)外形等決議于兩分振動(dòng)的相位差和振幅. .機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題機(jī)械振動(dòng)習(xí)

17、題課選講例題 例例 圖中所畫的是兩個(gè)簡諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線圖中所畫的是兩個(gè)簡諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線. 假設(shè)這假設(shè)這兩個(gè)簡諧振動(dòng)可疊加，那么合成的余弦振動(dòng)的初相為兩個(gè)簡諧振動(dòng)可疊加，那么合成的余弦振動(dòng)的初相為A/2-AOxtA B2/3D零零C2/機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題 例例 一質(zhì)點(diǎn)作諧振動(dòng)，周期為一質(zhì)點(diǎn)作諧振動(dòng)，周期為T T，當(dāng)它由平衡位置，當(dāng)它由平衡位置向向 x x 軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，從二分之一最大位移處到最大軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，從二分之一最大位移處到最大位移處這段路程所需求的時(shí)間為位移處這段路程所需求的時(shí)間為AT/4 BT/12 CT/6 DT/8Tt2326Tt x

18、AAOaAbA2A機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題2 為最小時(shí)，為最小時(shí)， 為為_ 21xx 那么那么1 為最大時(shí)，為最大時(shí)， 為為_21xx 3/2k3/42k 例例 知兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)：知兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)：),310(cos04. 01tx)10cos(03. 02tx機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題 例例 一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)在同不斷線上的簡諧振一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)在同不斷線上的簡諧振動(dòng)，求合振動(dòng)的振幅和初相位動(dòng)，求合振動(dòng)的振幅和初相位 .)6s2cos()m104(121tx)65s2cos()m103(122txm1012A

19、61)6s2cos()m101 (12tx1A2A12xOA機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題)cos(tAx3O AAx2A*abvt用旋轉(zhuǎn)矢量法求初相位用旋轉(zhuǎn)矢量法求初相位)3cos(tAx 例例 知諧振動(dòng)的知諧振動(dòng)的 A 、T ，求，求 (1)如圖簡諧運(yùn)動(dòng)方程，如圖簡諧運(yùn)動(dòng)方程， (2)到達(dá)到達(dá) a、b 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)形狀的時(shí)間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)形狀的時(shí)間 . 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課選講例題0txAAOA/262TTtaatt 3)3(0O AAx2A*abvt)3cos(tAxbtt 32)3(332TTtb機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波內(nèi)容提要機(jī)械波內(nèi)容提要一

20、一 機(jī)械波的根本概念機(jī)械波的根本概念1 機(jī)械波產(chǎn)生條件：機(jī)械波產(chǎn)生條件：1波源；波源；2彈性介質(zhì)彈性介質(zhì). 機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播構(gòu)成波，波是運(yùn)動(dòng)機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播構(gòu)成波，波是運(yùn)動(dòng)形狀的傳播，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波傳播形狀的傳播，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波傳播.2 描畫波的幾個(gè)物理量描畫波的幾個(gè)物理量2 波長波長 ：一個(gè)完好波形的長度：一個(gè)完好波形的長度.2 周期周期 ：波前進(jìn)一個(gè)波長的間隔所需求的時(shí)間：波前進(jìn)一個(gè)波長的間隔所需求的時(shí)間.T2 頻率頻率 ：單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)搖所傳播的完好波的數(shù)目：單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)搖所傳播的完好波的數(shù)目.2 波速波速 ：某一相位在單位時(shí)間內(nèi)所傳播的間隔：某一相位在單位時(shí)間

21、內(nèi)所傳播的間隔.uT1TuTuu機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波內(nèi)容提要機(jī)械波內(nèi)容提要 波的圖示法波的圖示法: 波線波線 波面波面 波前波前.3 橫波、縱波橫波、縱波2 波函數(shù)的物理意義波函數(shù)的物理意義二二 平面簡諧波的波函數(shù)平面簡諧波的波函數(shù))(2cos)(xTtAx,ty角波數(shù)角波數(shù))cos(),(kxtAtxy2k)(cos)(uxtAx,ty1機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波內(nèi)容提要機(jī)械波內(nèi)容提要三三 動(dòng)搖的能量動(dòng)搖的能量)(sindddd222pkuxtVAWWW)(sind21dd222pkuxtVAWW 1 在動(dòng)搖傳播的媒質(zhì)中，任一體積元的動(dòng)能、在動(dòng)搖傳播的媒質(zhì)中，任一體積元的動(dòng)能、 勢能、勢能、總機(jī)械能均

22、隨時(shí)間作同步地周期性變化，機(jī)械能不守恒總機(jī)械能均隨時(shí)間作同步地周期性變化，機(jī)械能不守恒 . 動(dòng)搖是能量傳送的一種方式動(dòng)搖是能量傳送的一種方式 .2 平均能量密度：平均能量密度：2221Aw3 平均能流密度波強(qiáng)度：平均能流密度波強(qiáng)度：uAuwI2221機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波內(nèi)容提要機(jī)械波內(nèi)容提要波程差波程差12rr 假設(shè)假設(shè) 那么那么21221AAA21AAA),2, 1 ,0()21(kk2121AAAAA其他其他), 2 , 1 , 0(kkcos2212221AAAAA)(21212rr 1 波的干涉波的干涉2 駐波駐波txAy2cos2cos2 駐波方程駐波方程五五 波的疊加原理波的疊加原理

23、機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波內(nèi)容提要機(jī)械波內(nèi)容提要x波腹波腹波節(jié)波節(jié)AAkk2), 1 , 0(2max0), 1 , 0(2)21(maxAkk相鄰波腹節(jié)間距相鄰波腹節(jié)間距 24相鄰波腹和波節(jié)間距相鄰波腹和波節(jié)間距3 相位躍變半波損失相位躍變半波損失 當(dāng)波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì)，當(dāng)波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì)， 被反射到波疏介質(zhì)被反射到波疏介質(zhì)時(shí)構(gòu)成波節(jié)時(shí)構(gòu)成波節(jié). 入射波與反射波在此處的相位時(shí)時(shí)相反入射波與反射波在此處的相位時(shí)時(shí)相反, 即反射波即反射波在分界處產(chǎn)生在分界處產(chǎn)生 的相位躍變，相當(dāng)于出現(xiàn)了半個(gè)波長的波程差，的相位躍變，相當(dāng)于出現(xiàn)了半個(gè)波長的波程差，稱半波損失稱半波損失.機(jī)械波機(jī)械

24、波機(jī)械波習(xí)題課選講例題機(jī)械波習(xí)題課選講例題 例例 一平面簡諧動(dòng)搖在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，在傳一平面簡諧動(dòng)搖在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，在傳播方向上介質(zhì)中某質(zhì)元在負(fù)的最大位移處，那么它的播方向上介質(zhì)中某質(zhì)元在負(fù)的最大位移處，那么它的能量是能量是A動(dòng)能為零動(dòng)能為零, 勢能最大勢能最大 B動(dòng)能為零動(dòng)能為零, 勢能為零勢能為零C動(dòng)能最大動(dòng)能最大, 勢能最大勢能最大 D動(dòng)能最大動(dòng)能最大, 勢能為零勢能為零機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波習(xí)題課選講例題機(jī)械波習(xí)題課選講例題 例例 兩相關(guān)波源位于同一介質(zhì)中的兩相關(guān)波源位于同一介質(zhì)中的 A、B 兩點(diǎn)兩點(diǎn), 其振幅一其振幅一樣樣, 頻率皆為頻率皆為 100 Hz, B 比比 A 的相位超

25、前的相位超前 ，假設(shè)，假設(shè) A、B 相相距距 30.0 m , 波速為波速為 400 m/s , 試求試求 AB 連線上因干涉而靜止的連線上因干涉而靜止的點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置 .解解 1A 點(diǎn)左側(cè)點(diǎn)左側(cè)142ABABrr全部加強(qiáng)全部加強(qiáng)2B 點(diǎn)右側(cè)點(diǎn)右側(cè)162ABABrr全部加強(qiáng)全部加強(qiáng)3A、B 兩點(diǎn)間兩點(diǎn)間) 12()30(2kxxABABm4u)7, 2, 1, 0( m)215(kkx*ABxm30 xx30o氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論內(nèi)容提要?dú)怏w動(dòng)理論內(nèi)容提要VNn ANMm nm4. 物質(zhì)的量物質(zhì)的量Mm氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論內(nèi)容提要?dú)怏w動(dòng)理論內(nèi)容提要knp32kTm2321

26、2kvnkTp RTpV氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論內(nèi)容提要?dú)怏w動(dòng)理論內(nèi)容提要MRTMRTmkTp41. 122vMRTMRTmkT73. 1332vMRTMRTmkT60. 188v22232e)2(4dd1)(vvvvkTmkTmNNf氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論內(nèi)容提要?dú)怏w動(dòng)理論內(nèi)容提要四四 能量均分定理能量均分定理 氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子任何一個(gè)自在度的平均能量都相氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子任何一個(gè)自在度的平均能量都相等，均為等，均為 . 2/kTRTiRTiMmE22單原子分子單原子分子 3 0 3雙原子分子雙原子分子 3 2 5多原子分子多原子分子 3 3 6tri分子分子自在度自

27、在度平動(dòng)平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)總總剛性分子能量自在度剛性分子能量自在度氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論內(nèi)容提要?dú)怏w動(dòng)理論內(nèi)容提要v22dnZ pdkT22氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題 例例 一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏纫粯右黄亢夂鸵黄康獨(dú)饷芏纫粯? , 分子平均平分子平均平動(dòng)動(dòng)能一樣動(dòng)動(dòng)能一樣, , 而且它們都處于平衡形狀而且它們都處于平衡形狀, , 那么它們：那么它們：A A溫度一樣、壓強(qiáng)一樣溫度一樣、壓強(qiáng)一樣. .B B溫度、壓強(qiáng)都不同溫度、壓強(qiáng)都不同. .C C溫度一樣溫度一樣, , 但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng). .D D溫度一樣溫度一樣

28、, , 但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng)但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng). . 例例 根據(jù)能量按自在度均分原理根據(jù)能量按自在度均分原理, ,設(shè)氣體分子為剛設(shè)氣體分子為剛性分子性分子, ,分子自在度數(shù)為分子自在度數(shù)為 i, i,那么當(dāng)溫度為那么當(dāng)溫度為 T T 時(shí)時(shí), ,1一個(gè)分子的平均動(dòng)能為一個(gè)分子的平均動(dòng)能為 .2一摩爾氧氣分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能總和為一摩爾氧氣分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能總和為 .2ikTRT氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題 例例 有兩個(gè)一樣的容器，容積不變有兩個(gè)一樣的容器，容積不變. 一個(gè)盛有氦氣一個(gè)盛有氦氣 , 另一個(gè)盛有氫氣看成剛性分子另一個(gè)盛有氫氣看成剛性分子,

29、它們的壓強(qiáng)和溫度它們的壓強(qiáng)和溫度都相等都相等, 現(xiàn)將現(xiàn)將 5 J 的熱量傳給氫氣的熱量傳給氫氣, 使氫氣的溫度升高使氫氣的溫度升高, 假設(shè)使氦氣也升高同樣的溫度假設(shè)使氦氣也升高同樣的溫度, 那么應(yīng)向氦氣傳送的熱那么應(yīng)向氦氣傳送的熱量是量是 A 6 J ； B 6 J； C 3 J ； D 2 J .TRiE2nkTp 因因 p、T 、V 同，所以同，所以 n 和和 同同.氦氦 i = 3 , 氫氣氫氣 i = 5 , 所以所以 Q = 3 J.0,WWEQ氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題 例例 兩種氣體自在度數(shù)目不同兩種氣體自在度數(shù)目不同, ,溫度一樣溫度一

30、樣, , 物物質(zhì)的量一樣質(zhì)的量一樣, ,下面哪種表達(dá)正確下面哪種表達(dá)正確 A A它們的平均平動(dòng)動(dòng)能、平均動(dòng)能、內(nèi)能它們的平均平動(dòng)動(dòng)能、平均動(dòng)能、內(nèi)能都一樣；都一樣； B B它們的平均平動(dòng)動(dòng)能、平均動(dòng)能、內(nèi)能它們的平均平動(dòng)動(dòng)能、平均動(dòng)能、內(nèi)能都不同都不同. . C C它們的平均平動(dòng)動(dòng)能一樣，平均動(dòng)能、它們的平均平動(dòng)動(dòng)能一樣，平均動(dòng)能、內(nèi)能都不同；內(nèi)能都不同； D D它們的內(nèi)能都一樣，平均平動(dòng)動(dòng)能、平它們的內(nèi)能都一樣，平均平動(dòng)動(dòng)能、平均動(dòng)能都不同均動(dòng)能都不同. .氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題氣體動(dòng)理論習(xí)題課選講例題 例例 如圖示兩條如圖示兩條 曲線分別表示氫氣和曲線分別表示氫氣和氧

31、氣在同一溫度下的麥克斯韋速率分布曲線，氧氣在同一溫度下的麥克斯韋速率分布曲線， 從圖從圖上數(shù)據(jù)求出氫氣和氧氣的最可幾速率。上數(shù)據(jù)求出氫氣和氧氣的最可幾速率。vv )( fmkT2pv)O()H(22mm)O()H(2p2pvvm/s2000)H(2pv4232)H()O()O()H(222p2pmmvvm/s500)O(2pv)(vf)sm/(1v2 000O熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)小結(jié)熱力學(xué)小結(jié) 1. 準(zhǔn)靜態(tài)過程準(zhǔn)靜態(tài)過程 從一個(gè)平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所從一個(gè)平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經(jīng)過的每一中間形狀均可近似當(dāng)作平衡態(tài)的過程經(jīng)過的每一中間形狀均可近似當(dāng)作平衡態(tài)的過程 . 準(zhǔn)靜態(tài)過程在平衡態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)過

32、程在平衡態(tài) p V 圖上可用一條曲線來表圖上可用一條曲線來表示示2. 準(zhǔn)靜態(tài)過程功的計(jì)算準(zhǔn)靜態(tài)過程功的計(jì)算21d VVVpW功是過程量功是過程量3. 熱量熱量 熱量是高溫物體向低溫物體傳送的能量熱量是高溫物體向低溫物體傳送的能量. 熱量也是過程量熱量也是過程量 摩爾熱容：摩爾熱容：1mol理想氣體溫度升高理想氣體溫度升高 1 K 所吸收的所吸收的熱量熱量. 與詳細(xì)的過程有關(guān)與詳細(xì)的過程有關(guān)RiCV2m,RiCp22m,iiCCVp2m,m,Rm,m,VpCC熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)小結(jié)熱力學(xué)小結(jié) 理想氣體內(nèi)能變化與理想氣體內(nèi)能變化與 的關(guān)系的關(guān)系m,VCTCEVddm, 5. 熱力學(xué)第一定律

33、熱力學(xué)第一定律 系統(tǒng)從外界吸收的熱量，一部系統(tǒng)從外界吸收的熱量，一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能添加，另一部分使系統(tǒng)對(duì)外界做功分使系統(tǒng)的內(nèi)能添加，另一部分使系統(tǒng)對(duì)外界做功.Q = E2- E1 + W 對(duì)于無限小過程對(duì)于無限小過程 dQ = dE + dWdQ = dE + dW留意：各物理量符號(hào)的規(guī)定留意：各物理量符號(hào)的規(guī)定內(nèi)能是形狀量內(nèi)能是形狀量 E = E(T) 4. 理想氣體的內(nèi)能理想氣體的內(nèi)能 理想氣體不思索分子間的相互理想氣體不思索分子間的相互作用，其內(nèi)能只是分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)能量包括分子作用，其內(nèi)能只是分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)能量包括分子內(nèi)原子間的振動(dòng)勢能的總和，是溫度的單值函數(shù)內(nèi)原子間的振動(dòng)勢能的

34、總和，是溫度的單值函數(shù).2iRT熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)小結(jié)熱力學(xué)小結(jié)0dV0dp0dT0dQCTpCTVCpV 1CpV21CTV31CTp0Q熱量W功12lnVVRT)(12m,TTCV0)(12m,TTCp)(12VVP12lnVVRT)(12mV,TTC12211VpVp)(12m,12TTCEEEVVpEQpddd0VpEddVpQTddEQVddRiCV2m,RiCp22m,0等體等體 等壓等壓 等溫等溫 絕熱絕熱過程過程過程特點(diǎn)過程特點(diǎn)過程過程方程方程熱一概熱一概內(nèi)能變化內(nèi)能變化摩爾熱容摩爾熱容熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)小結(jié)熱力學(xué)小結(jié) 6. 循環(huán)循環(huán) 系統(tǒng)經(jīng)過一系列形狀變化后，

35、又回到原來系統(tǒng)經(jīng)過一系列形狀變化后，又回到原來的形狀的過程叫循環(huán)的形狀的過程叫循環(huán). 循環(huán)可用循環(huán)可用 p - V 圖上的一條閉合曲圖上的一條閉合曲線表示線表示. 熱機(jī)效率熱機(jī)效率1211QQQW 熱機(jī)熱機(jī): 順時(shí)針順時(shí)針方向進(jìn)展的循環(huán)方向進(jìn)展的循環(huán)致冷系數(shù)致冷系數(shù)2122QQQWQe 制冷機(jī)制冷機(jī): 逆時(shí)針逆時(shí)針方向進(jìn)展的循環(huán)方向進(jìn)展的循環(huán)卡諾熱機(jī)效率卡諾熱機(jī)效率121TT卡諾制冷機(jī)卡諾制冷機(jī)制冷系數(shù)制冷系數(shù)212TTTe 卡諾循環(huán)卡諾循環(huán): 系統(tǒng)只和兩系統(tǒng)只和兩個(gè)恒溫?zé)嵩催M(jìn)展熱交換的個(gè)恒溫?zé)嵩催M(jìn)展熱交換的準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程.熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)小結(jié)熱力學(xué)小結(jié)7. 7. 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律8. 可逆過程與不可逆過程可逆過程與不可逆過程 在系統(tǒng)形狀變化過程中，假設(shè)逆過程能反復(fù)正過程在系統(tǒng)形狀變化