大學(xué)物理A1總復(fù)習(xí)

1、精選ppt精選ppt試卷中各部分所占比例分別為試卷中各部分所占比例分別為: 力學(xué)力學(xué)(含剛體含剛體): 36% 熱學(xué)熱學(xué):28% 靜電學(xué)靜電學(xué):22%電磁學(xué)電磁學(xué):7%相對論相對論:7% 考前答疑時間考前答疑時間: 18日下午、晚上日下午、晚上 地點：地點：1103其他答疑時間其他答疑時間: 每天下午每天下午 地點：信息理學(xué)樓地點：信息理學(xué)樓451辦公室辦公室質(zhì)點的運動質(zhì)點的運動一、基本概念一、基本概念、位矢、位移、路程、位矢、位移、路程、運動方程與軌道方程、運動方程與軌道方程、速度與速率、平均速度與平均速率、加、速度與速率、平均速度與平均速率、加速度速度 (1) 直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系 a =

2、 ax i + ay j + az k ( 2) 自然坐標(biāo)系自然坐標(biāo)系a = at to + an no at = dv /dt an = v2 / 二、常見運動二、常見運動、直線運動、直線運動x 、vx 、ax 、圓周運動（）線量描述、圓周運動（）線量描述（）角量描述（）角量描述運動學(xué)中的兩類典型問題：運動學(xué)中的兩類典型問題： )(ta)(tr求導(dǎo)求導(dǎo)求導(dǎo)求導(dǎo)積分積分積分積分( ) tv精選ppt 例例1:1: 一質(zhì)點沿半徑為一質(zhì)點沿半徑為0.20.2m的圓周運動，其角的圓周運動，其角位置位置隨時間隨時間 t 的變化規(guī)律為的變化規(guī)律為 = 1 + t 2 rad，試求在試求在t = 2 s

3、時，時， (1)(1)質(zhì)點的角速度質(zhì)點的角速度 和線速度和線速度v； (2)(2)質(zhì)點的角加速度質(zhì)點的角加速度、切向、切向和法向加速度和法向加速度at t和和an n。解：解：精選ppt牛頓運動定律牛頓運動定律一、慣性定律與慣性系一、慣性定律與慣性系二、動量定理（原理）二、動量定理（原理）1、概念：動量、概念：動量 p 、沖量、沖量 I (矢量矢量)2、動量定理：、動量定理：微分形式：微分形式：F =dP/dt = d(mv)/dt積分形式：積分形式：I = ot Fdt = P - Po = mv - mvo3、應(yīng)用、應(yīng)用(1) 已知已知 F(t)，求，求 v(t) 或或 r(t)，即運動方

4、程，即運動方程(2)已知運動方程已知運動方程 r(t) ，求，求 力力 F 或或 沖量沖量 I 精選ppt三、動能定理三、動能定理1、概念：功、概念：功 A 、動能、動能 Ek (矢量矢量)2、動能定理、動能定理積分形式：積分形式：A = Ek2 - Ek13、應(yīng)用、應(yīng)用(1) 已知已知 F(r)，求，求 v(r) 或或 運動方程運動方程(2) 已知運動方程已知運動方程 r(t) ，求，求 力力 F 或或 功功 A精選ppt解解: :( 3) 4 ( 5) ( 5) 9 667xyzAAAAJ C精選ppt重力重力勢能：勢能： EP = mgy mgyO彈性勢能：彈性勢能： EP = kx2/

5、2 kxO2/2 引力勢能：引力勢能： EP = (Gm1m2 /r Gm1m2 /rO )注意零注意零勢能位置，通常取勢能位置，通常取:yO =0 xO =0rO = 為為零零勢點。勢點。機械能：機械能： E = EK + EP一、基本概念一、基本概念基本量與守恒定律基本量與守恒定律1、保守力與非保守力、勢能、機械能、保守力與非保守力、勢能、機械能 保守力：保守力： F dr = 0零勢點ra任意路徑任意路徑Oa點點勢能勢能： EP = Aa點點零勢點零勢點 = F dr精選ppt2、動量矩、動量矩(角動量角動量)3、碰撞：、碰撞：彈性、非彈性、完全非彈性彈性、非彈性、完全非彈性二、三大二、

6、三大守恒定律守恒定律1、動量守恒、動量守恒、動量原理動量原理2、動量矩守恒、動量矩守恒、角動量定理角動量定理3、能量守恒、能量守恒、動能定理、功能原理動能定理、功能原理三、三、機械能機械能守恒守恒 保守力的功保守力的功ppbpacEEEA0ideAA)(vmrPrL精選ppt1. 相對性原理相對性原理 2. 光速不變原理光速不變原理坐標(biāo)變換式坐標(biāo)變換式1xu=2txcutx12=t21、長度收縮、長度收縮L =Lo122、時間膨脹、時間膨脹tt=123、同時的相對性、同時的相對性相相 對對 論論精選pptt2t1=t2t112uc2x1x2()cut1=2t112cut2=2t212x1x2在

7、在s中中這兩事件這兩事件并不同時發(fā)生。并不同時發(fā)生。u=12c2x1x2()= 0t2t1=即：即：在在s中中這兩事件這兩事件同時發(fā)生。同時發(fā)生。精選ppt1、在、在 s 和和 s 系中系中 A 和和 B 兩事件都同時發(fā)兩事件都同時發(fā)生的條件是什么？生的條件是什么？答案：答案：1、 A和和B兩事件同一地點發(fā)生。兩事件同一地點發(fā)生。 2、在、在 s 系中，既不同時也不同地發(fā)生的系中，既不同時也不同地發(fā)生的 A 和和 B 兩事件，滿足怎樣條件，在兩事件，滿足怎樣條件，在 s 系中觀系中觀測卻是同時發(fā)生？測卻是同時發(fā)生？)(12212xxcutt2、精選ppt4 4、牛朗星與地球相距約、牛朗星與地球

8、相距約1616光年，一宇航員準(zhǔn)光年，一宇航員準(zhǔn)備用備用4 4年時間年時間( (他手上手表顯示的時間他手上手表顯示的時間) )抵達牛抵達牛朗星，問宇宙飛船將以多大的速度飛行朗星，問宇宙飛船將以多大的速度飛行? ?解一：解一：用長度收縮用長度收縮已知已知 x = 16c , x = 16c , t t = 4 = 4 設(shè)設(shè)宇宙飛船速度為宇宙飛船速度為 u u x x = = x( 1- ux( 1- u2 2/c/c2 2 ) )1/2 1/2 =16c( 1- u=16c( 1- u2 2/c/c2 2 ) )1/2 1/2 x x = = u u t t = 4u 解得解得 u = 0.97

9、cu = 0.97 c精選ppt解二解二: :用時間膨脹用時間膨脹 t t = = t( 1- ut( 1- u2 2/c/c2 2 ) )1/21/2 原時原時 t t = 4 = 4 t = x/u=16c /uu u = 0.97 c精選ppt 例：一根米尺靜止在例：一根米尺靜止在 S 系中，與系中，與O X 軸成軸成 30 度角，如果在沿度角，如果在沿 X 軸運動的軸運動的 S 系中測得該米系中測得該米尺與尺與OX 軸成軸成 45 度角，試問度角，試問 S相對于相對于 S 的速度的速度必需多大？必需多大？S 系中測得該米尺的長度等于多少？系中測得該米尺的長度等于多少？ 由于尺沿運動方向

10、的長度縮短了，因此在由于尺沿運動方向的長度縮短了，因此在 S 系系中測得：中測得：301 cosx.sinym3012132解：解：m12xyy 21xx1v2c232精選ppt即：即：米尺長：米尺長：2220.707m.21 21 22lxlm（） （）.816.0ccv,cv3232221 245 xy 。 1v2c232精選ppt質(zhì)速關(guān)系式質(zhì)速關(guān)系式動力學(xué)基本方程動力學(xué)基本方程質(zhì)能關(guān)系式質(zhì)能關(guān)系式E=mc2Emc2=Ek+m c20=總能量總能量能量動量關(guān)系式能量動量關(guān)系式 m c40=c2222EP+F =Pdtd=dtdv122m0vcv12c2m0m=精選ppt一、剛體一、剛體定軸

11、定軸轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動1 1、基本概念：、基本概念：轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量2、平行軸定理、平行軸定理 3、定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律、定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律 ： MZ = JZ4、定軸轉(zhuǎn)動動能、定軸轉(zhuǎn)動動能 ： EK = J2/2 5、力矩作功、力矩作功 ： dA = MZ d二、角動量二、角動量守恒守恒 （M外 = 0 L = J恒量）恒量）1、概念：、概念：角動量、力矩角動量、力矩。2、角動量定理、角動量定理 M外 = dL/dt剛剛 體體精選ppt利用定軸轉(zhuǎn)動定律解題的利用定軸轉(zhuǎn)動定律解題的關(guān)鍵關(guān)鍵是是：（1 1）使用隔離法分析受力情況，作出正確的）使用隔離法分析受力情況，作出正確的 受力圖。受力圖。（2 2）記住

12、以下三個公式：）記住以下三個公式：FmazzzdMJJdtFrar （3 3）補充運動學(xué)公式：）補充運動學(xué)公式：22hr212hatart22vahvatmgr精選ppt 例題例題3-33-3 一輕繩跨過一定滑輪，滑輪視為圓盤，一輕繩跨過一定滑輪，滑輪視為圓盤，繩的兩端分別懸有質(zhì)量為繩的兩端分別懸有質(zhì)量為m1和和m2的物體的物體1和和2，m1m1，物體，物體1 1向上運動，物體向上運動，物體2 2向下運動，滑向下運動，滑輪以順時針方向旋轉(zhuǎn)，輪以順時針方向旋轉(zhuǎn)，Mr的指向如圖所示?？闪谐鱿碌闹赶蛉鐖D所示?？闪谐鱿铝蟹匠塘蟹匠?1122221rTGm aGTm aT rT rMJ式中式中是滑輪的角

13、加速度，是滑輪的角加速度，a是物是物體的加速度?；嗊吘壣系那邢蝮w的加速度?；嗊吘壣系那邢蚣铀俣群臀矬w的加速度相等，即加速度和物體的加速度相等，即ra T2 T1 T1T2G2G1aam1m2Mr精選ppt一、基本概念一、基本概念三、基本公式三、基本公式2、壓強公式：、壓強公式：1、理想氣體物態(tài)公式：、理想氣體物態(tài)公式： PV = RT P = nkTP=23n w3、溫度公式：、溫度公式： w= kT32氣氣 體體 動動 理理 論論理想氣體、溫度、自由度、理想氣體、溫度、自由度、內(nèi)能內(nèi)能、速率分速率分布函數(shù)布函數(shù)、速率、速率 ( 平均、最可幾、方均根平均、最可幾、方均根 )精選ppt4、能

14、量均分原理、能量均分原理5、理想氣體的內(nèi)能、理想氣體的內(nèi)能=2 kTi=EimolRT2( 1 mol )=MimolM2ERTiPV2=( M kg )理想氣體的總能量理想氣體的總能量 = 內(nèi)能內(nèi)能 = 平動動能平動動能+轉(zhuǎn)動動能轉(zhuǎn)動動能 （剛性分子）（剛性分子）分子平均分子平均平動平動動能動能 w= kT32精選ppt曲線下的面積曲線下的面積Ovf(v)v+dvvf(v)vf(v)OOvv1v2窄條：窄條：( )dNdNf v dvdvNdvN分子速率在分子速率在 vv+dv 區(qū)間內(nèi)的概率區(qū)間內(nèi)的概率部分：部分：221121( )vvvvvvdNNf v dvNN區(qū)區(qū)間間的的概概率率分分子

15、子速速率率在在21vv精選ppt總面積：總面積：00( )1dNNf v dvNN歸一化條件歸一化條件精選ppt分布曲線隨分布曲線隨 m0 ,T 變化變化 曲線峰值右移，總面積曲線峰值右移，總面積不變，曲線變平坦不變，曲線變平坦Ovf(v)vp1vp2T2T1 m1T 一定一定m0一定一定,02pkTTvm T 一定一定, ,002pkTmvm表示速率在表示速率在 v1 v2 范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的 分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。21(3)( )vvf v dv（2） N f（v）dv 表示氣體分子在表示氣體分子在 v v+dv 速率范速率范圍內(nèi)的分子數(shù)圍內(nèi)的分子數(shù).（1）f（

16、v ）dv 表示氣體分子的速率在表示氣體分子的速率在 v v+dv范圍范圍 內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率?；驓怏w中任一分子內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率?；驓怏w中任一分子 其具有的速率出現(xiàn)在其具有的速率出現(xiàn)在v v+dv范圍內(nèi)的概率范圍內(nèi)的概率. 21(4)( )vvNf v dv表示分子速率在表示分子速率在v1v2范圍內(nèi)的分子數(shù)范圍內(nèi)的分子數(shù) 5-5-6 思考題思考題: 速率分布函數(shù)速率分布函數(shù) f（v）表示氣體分子的表示氣體分子的速率在速率在 v v+dv 范圍內(nèi)范圍內(nèi)單位速率區(qū)間單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)；對某個分子，則表示其速率出現(xiàn)在子數(shù)的百分?jǐn)?shù)；對某個分子，則

17、表示其速率出現(xiàn)在v v+dv 范圍內(nèi)范圍內(nèi)單位速率區(qū)間單位速率區(qū)間的概率的概率 概率密度函數(shù)。概率密度函數(shù)。精選ppt21(6)( )vvNvf v dv表示分子速率在表示分子速率在v1v2范圍內(nèi)速率的總和范圍內(nèi)速率的總和2211121200(5)( )( )vvvvvvvvvdNvf v dvNvdNvdNvdNvf v dvNNN 表示分子速率在表示分子速率在v1v2范圍內(nèi)的分子范圍內(nèi)的分子對速率平均值的對速率平均值的貢獻貢獻. （相對于（相對于所有分子所有分子的加權(quán)的平均值）的加權(quán)的平均值）22211112222111( )d( )d ( )d( )dvvvvvvvvvvNvvNvf v

18、vNvf vvvdNvf vvNf vvdN表示速率在區(qū)間表示速率在區(qū)間 內(nèi)的分子的平均速率。內(nèi)的分子的平均速率。12(,)v v對比：對比：精選ppt一、基本概念一、基本概念功、熱量、內(nèi)能、平衡態(tài)、功、熱量、內(nèi)能、平衡態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)過程、準(zhǔn)靜態(tài)過程、熵、熵、可逆過程與不可逆過程、可逆過程與不可逆過程、循環(huán)過程循環(huán)過程二、基本定律二、基本定律1、熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律=d E +QdP dVEE=12+QP dV2、熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律克勞修斯、開耳芬表述克勞修斯、開耳芬表述熱熱 力力 學(xué)學(xué)精選ppt氣體絕熱自由膨脹氣體絕熱自由膨脹氣體氣體真空真空Q=0， A=0，E=0熵增加熵增加

19、精選ppt三、基本公式三、基本公式1 1、理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程（1 1）同一狀態(tài)同一狀態(tài) PV = RT = MRT/ Mmol（2 2）同一系統(tǒng)同一系統(tǒng) P1V1 / T1 = P2V2 / T23 3、絕熱方程泊松方程絕熱方程泊松方程P=VCR=CCV+P2、摩爾熱容摩爾熱容 C = dQ/dT = CV + P dV/dTVP=CC( i + 2 )i=CV = i R/2精選pptQ11AQQQ=2211QQ1=TT21=卡卡14、卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)（1）熱機效率熱機效率循環(huán)的特點循環(huán)的特點 :E = 0Q = E , 凈功 = 凈熱精選ppt 循環(huán)過程順時針方向循環(huán)過程順時

20、針方向 循環(huán)過程逆時針方向循環(huán)過程逆時針方向 系統(tǒng)對外作正功系統(tǒng)對外作正功 A0 外界對系統(tǒng)作功外界對系統(tǒng)作功 A0 系統(tǒng)放熱系統(tǒng)放熱 Q=A0 PVA =S綠色PVA =S紅色精選ppt常量Tp常量TV常量pV常量pV常量TV1常量Tp1molVmCTMmolVmCTMmolVmCTMmolVmCTMmolpmCTMp V2mol1lnVmRTMV2mol1lnVmRTMVmolVmCTM0001 1221pVp V或molmR TM或1mol2lnpmRTMp或1mol2lnpmRTMp或理想氣體熱力學(xué)過程的主要公式理想氣體熱力學(xué)過程的主要公式,mVmolMECTM適應(yīng)于所有過程適應(yīng)于所有

21、過程精選ppt例例:精選ppt精選ppt靜止電荷的電場靜止電荷的電場一、基本定律一、基本定律1、庫侖定律、庫侖定律 2、迭加原理（電場、電勢）、迭加原理（電場、電勢）二、描述電場的兩個重要物理量二、描述電場的兩個重要物理量1、電場強度、電場強度 E （電力線描述）（電力線描述） 點電荷：點電荷： E =q/4Or2 r連續(xù)帶電體：連續(xù)帶電體： E = dq/4Or2 r熟記：熟記：點、線、環(huán)、平面、球面點、線、環(huán)、平面、球面等電場公式等電場公式精選ppt 2、電勢、電勢 U （等勢面描述）（等勢面描述）設(shè)無窮遠處為電勢零點設(shè)無窮遠處為電勢零點 點電荷：點電荷： U =q/4Or連續(xù)帶電體：連續(xù)

22、帶電體： U = dq/4Or熟記：熟記：點、環(huán)、球面點、環(huán)、球面等電勢公式等電勢公式3、電場強度與電勢之間的關(guān)系、電場強度與電勢之間的關(guān)系積分關(guān)系：積分關(guān)系：UP = P Edl微分關(guān)系：微分關(guān)系：E = - g rad U4、電勢差：、電勢差：UAB =UA - UB = AB Edl電勢能：電勢能：WA-WB =q ABEdl =q(UA -UB )=AAB精選ppt 三、兩個基本定理三、兩個基本定理1、靜電場的高斯定理：、靜電場的高斯定理：EdS = q / O 物理意義：物理意義：靜電場是有源場靜電場是有源場2、靜電場的環(huán)流定理：、靜電場的環(huán)流定理：Edl = 0 物理意義：物理意義

23、：靜電場是保守場靜電場是保守場 (有源場有源場)， 電力線不能閉合。電力線不能閉合。四、電場與電勢的計算方法四、電場與電勢的計算方法1、電場的計算方法、電場的計算方法 2、電勢的計算方法、電勢的計算方法 (1) E = dq/4Or2 r (1) UP = P Edl(2) E = - g rad U (2) U = dq/4Or(3) 利用高斯定理利用高斯定理精選ppt20 4RQrRoE 均勻帶電均勻帶電球面球面的的電場強度電場強度均勻帶電均勻帶電球體球體的電場，體電荷密度為的電場，體電荷密度為 。EOrR03R2r精選ppt無限長均勻帶電直線無限長均勻帶電直線（柱面）（柱面）的電場強度的電場強度RR02r0