《大學(xué)物理》概念

1、第一章質(zhì)點運(yùn)動學(xué)主要內(nèi)容一.描繪運(yùn)動的物理量位矢、位移和行程r由坐標(biāo)原點到質(zhì)點所在地址的矢量r稱為位矢vvrvx2y2位矢rxiyj,大小rr運(yùn)動方程rrrrtxxt運(yùn)動方程的重量形式y(tǒng)ty位移是描繪質(zhì)點的地址變化的物理量t時間內(nèi)由起點指向終點的矢量rrrrrr2y2rrBrAxiyj，rx行程是t時間內(nèi)質(zhì)點運(yùn)動軌跡長度s是標(biāo)量。rrrs)明確r、r、s的含義(r速度（描繪物體運(yùn)動快慢和方向的物理量）rDrrVxrDyrrr平均速度u=Dt=Vti+Dtj=uxi+uyjvrrr瞬時速度(速度)lim0rdr(速度方向是曲線切線方向)ttdtdrdxdy22jvxivyj，vdrdxdyvy2

2、vidtvx2dtdtdtdtdtdsdrrdtdt速度的大小稱速率。加速度(是描繪速度變化快慢的物理量）rrrrr2rv瞬時加速度(加速度)ddr平均加速度atalimtdtdt2t0ra方向指向曲線凹向二.拋體運(yùn)動運(yùn)動方程矢量式為rr1r2rv0tgt2v0cost(水均分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動)重量式為12豎直分運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動)yv0sint2gt(三.圓周運(yùn)動(包含一般曲線運(yùn)動)1.線量：線位移s、線速度vdsdt切向加速度atdv(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rads1)dt角速度d2d(單位ra

3、ds2)dt2dt3.線量與角量關(guān)系：sR、v=R、atR、anR2勻變速率圓周運(yùn)動：vv0at0t(1)線量關(guān)系sv0t1at2(2)角量關(guān)系0t1t2222222v2as2v00第二章牛頓運(yùn)動定律主要內(nèi)容一、牛頓第二定律rrr物體動量隨時間的變化率dp等于作用于物體的合外力驏?即：F?=?dt?桫rrrrrrrdPdmv，m常量dVF=時F=m或F=madtdtdt說明：(1)只合用質(zhì)點；(2)F為協(xié)力；(3)rra與F是瞬時關(guān)系和矢量關(guān)系；解題經(jīng)常用牛頓定律重量式rrFxmax(一般物體作直線運(yùn)動狀況)（平面直角坐標(biāo)系中）FmaFymay2Fnmanmv（法向）（自然坐標(biāo)系中）Fmar(

4、物體作曲線運(yùn)動)Ftmatdvm（切向）dt運(yùn)用牛頓定律解題的基本方法可歸納為四個步驟運(yùn)用牛頓解題的步驟：1）弄清條件、明確問題（弄清已知條件、明確所求的問題及研究對象）2）間隔物體、受力剖析（對研究物體的單獨畫一簡圖，進(jìn)行受力剖析）3）建立坐標(biāo),列運(yùn)動方程（一般列重量式）；文字運(yùn)算、代入數(shù)據(jù)舉例：以以下列圖，把質(zhì)量為m10kg的小球掛在傾角300的圓滑斜面上，求當(dāng)斜面以a1g的加速度水平向右運(yùn)動時，3繩中張力和小球?qū)π泵娴恼龎毫Α＝猓?)研究對象小球2）間隔小球、小球受力剖析3）建立坐標(biāo),列運(yùn)動方程（一般列重量式）；x:FTcos30oNsin30oma(1)y:FTsin30oNcos30

5、omg0(2)文字運(yùn)算、代入數(shù)據(jù)x:3FN2ma(a1g)(3)T3y:FT3N2mg(4)由運(yùn)動方程，N=0狀況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沖量和動量rt2vt2時間內(nèi),力F對質(zhì)點的沖量。IFdt稱為在t1t1rrr質(zhì)量m與速度v乘積稱動量Pmvr質(zhì)點的動量定理：It21rrrFgdtmv2mv1質(zhì)點的動量定理的重量式：t2nrexdtnrnrrr3.質(zhì)點系的動量定理：Fmivimi0vi0PP0t1iiiIxPxPox質(zhì)點系的動量定理重量式IyPyPoyIzPzPozrrrr動量定理微分形式，在dt時間內(nèi)：FdtdP或F=dPdt動量守恒定理：當(dāng)系統(tǒng)所受合

6、外力為零時，系統(tǒng)的總動量將保持不變，稱為動量守恒定律動量守恒定律重量式：.功和功率、守舊力的功、勢能1.功和功率：質(zhì)點從a點運(yùn)動到b點變力F所做功WbvbdsFdrrFcosaa恒力的功：WFcosrrvrrFdwFcosvrr功率：pFgvdt2.守舊力的功rrWc?l物體沿隨意路徑運(yùn)動一周時，守舊力對它作的功為零Fgdr03.勢能守舊力功等于勢能增量的負(fù)值，wEpEp0VEp物體在空間某點地址的勢能Epx,y,zEp00Ep00Ep(x,y,z)A(x,y,z)vvFdr.動能定理、功能原理、機(jī)械能守恒守恒1.動能定理質(zhì)點動能定理：W1mv21mv0222質(zhì)點系動能定理：作用于系一致切外力

7、做功與全部內(nèi)力作功之和等于系統(tǒng)動能的增量功能原之和等于系nnnWiexWiiniiin1mv2i2imv2i0理：外力功與非守舊內(nèi)力功2統(tǒng)機(jī)械能（動能+勢能）的增量機(jī)械能守恒定律：只有守舊內(nèi)力作功的狀況下，質(zhì)點系的機(jī)械能保持不變第五章機(jī)械振動主要內(nèi)容.簡諧運(yùn)動振動：描繪物質(zhì)運(yùn)動狀態(tài)的物理量在某一數(shù)值周邊作周期性變化。機(jī)械振動：物體在某一地址周邊作周期性的來往運(yùn)動。簡諧運(yùn)動動力學(xué)特色：Fkx簡諧運(yùn)動運(yùn)動學(xué)特色：a2x簡諧運(yùn)動方程：x=Acos(wt+j)dx簡諧振動物體的速度：v=-wAsin(wt+j)加速度a=d2x=-w2Acos(wt+j)dt2速度的最大值vm=wA，加速度的最大值am

8、=w2A.描繪諧振動的三個特色物理量1.振幅A：A=x02+v02，取決于振動系統(tǒng)的能量。w2角(圓)頻率w：w=2pn=2p，取決于振動系統(tǒng)的性質(zhì)Tk、對于單擺g對于彈簧振子w=lm3.相位wt+j，它決定了振動系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)（x,v）0的相位初相j=arctg-v0wx0所在象限由x0和v0的正負(fù)確立：x00，v00，在第一象限，即取(0:)2x00，v00，在第二象限，即取(:)23x00，v00，在第三象限，即取(:)22x00，v00，在第四象限，即取(3:2)2三.旋轉(zhuǎn)矢量法簡諧運(yùn)動能夠用一旋轉(zhuǎn)矢量（長度等于振幅）的矢端在Ox軸上的投影點運(yùn)動來描繪。rA的模A=振幅A,角速度大小=

9、諧振動角頻率t0的角地址是初相t時辰旋轉(zhuǎn)矢量與x軸角度是t時辰振動相位t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。.簡諧振動的能量以彈簧振子為例：五.同方向同頻率的諧振動的合成設(shè)x1A1cost1rrr合成振動振幅與兩分振動振幅關(guān)系為：AA1A2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)。一般狀況，相位差21能夠取隨意值A(chǔ)1A2AA1A2第六章機(jī)械波主要內(nèi)容一.顛簸的基本見解機(jī)械波：機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的流傳。波線沿波流傳方向的有向線段。波面振動相位相同的點所組成的曲面波的周期T：與質(zhì)點的振動周期相同。波長：振動的相位在一個周期內(nèi)流傳的距離。振動相位流

10、傳的速度。波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān).簡諧波沿ox軸正方向流傳的平面簡諧波的顛簸方程質(zhì)點的振動速度yv2sin(txx)質(zhì)點的振動加速度vattAcos(tu)u這是沿ox軸負(fù)方向流傳的平面簡諧波的顛簸方程。三.波的過問兩列波頻率相同，振動方向相同，相位相同或相位差恒定，相遇地域內(nèi)出現(xiàn)有的地方振動素來增強(qiáng)，有的地方振動素來減弱叫做波的過問現(xiàn)象。兩列有關(guān)波增強(qiáng)和減弱的條件：（1）r2r12k(k0,1,2,)時，AA1A2212（振幅最大，即振動增強(qiáng)）212r2r12k1(k0,1,2,)時，AA1A2（振幅最小，即振動減弱）（2）若21（波源初相同樣）時，取r2r1稱為波程差。r2r12k(k0,1

11、,2,)時，AA1A2（振動增強(qiáng)）r2r12k1(k0,1,2,)時，AA1A（振動減弱）；22其余狀況合振幅的數(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：PVCPV11PV22；PVmRT；PnkTTT1T2MR8.31J；k1.381023Jk；NA6.0221023mol1；RNAgkkgmol二.理想氣體壓強(qiáng)公式p2nktkt1mv2分子平均平動動能32三.理想氣體溫度公式四.能均分原理自由度：確立一個物體在空間地址所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)量。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；剛性多原子分子i6能均分原理：在溫度為

12、T的平衡狀態(tài)下，氣體分子每一自由度上擁有的平均動都相等，其值為1kT2i4.一個分子的平均動能為：kkT2五.理想氣體的內(nèi)能（全部分子熱運(yùn)動動能之和）1.1mol理想氣體EiRT23.必定量理想氣體EiRT(m)2M第八章熱力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容.準(zhǔn)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)都能夠近似看作平衡態(tài)過程。二.熱力學(xué)第必定律QEW；dQdEdWV21.氣體WPdv1Q,E,W符號規(guī)定3.dEm或miCVgmdTE2E1CTT1)CVgmRMM(2三.熱力學(xué)第必定律在理想氣體的等值過程和絕熱過程中的應(yīng)用等體過程等壓過程等溫過程絕熱過程絕熱方程PVC1，V-1TC2，P1TC3。.循環(huán)過程特色：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）正循環(huán)（順時針）-熱機(jī)逆循環(huán)（逆時針）-致冷機(jī)熱機(jī)效率：式中：Q1-在一個循環(huán)中，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次〉臒崃亢?；Q2-在一個循環(huán)中，系統(tǒng)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃亢停籛Q1Q2-在一個循