大學物理(上冊總結)課件

質點運動學小結：1、質點、參照系、坐標系2、位置矢量3、位移4、速度描述質點運動物理量1質點運動學小結：1、質點、參照系、坐標系2、位置矢量3、5、加速度6、運動方程25、加速度6、運動方程2一、直線運動（一維運動）二、拋體運動（二維運動）三、圓周運動（二維運動）1、圓周運動加速度2、圓周運動的角量描述角位置角速度角加速度角位移四、一般曲線運動（二維運動）五、運動的相對性3一、直線運動（一維運動）二、拋體運動（二維運動）三、圓周運動內容要求:經(jīng)典理論式：笛卡爾直直角坐標系自然坐標系（平面）1深入理解牛頓三定律的基本內容質點動力學小結：4內容要求:經(jīng)典理論式：笛卡爾直自然坐標系（平面）1深入解題類型:分兩類由:(1).(2).也可由已知部分量求出另一部分量解體步驟及注意事項：4、分析力，一個不多，一個不少；5、選定坐標系按牛頓定律列方程；6、解方程，先字母，后代數(shù)，結果有單位；7、分析討論所得結果。1、確立研究對象認清是哪一個物體或那幾個物體。2、看運動3、取隔離體5解題類型:分兩類由:(1).(2).也可由已知部分量求出另動量守恒定律質點系的動量定理I沖量質點的動量定理可應用于任何一個分量內力不影響總動量（解析式法，矢量圖法）2、熟練掌握動量和沖量的概念，靈活運用動量定理和動量守恒定律。6動量守恒定律質點系的動量定理I沖量質點的動量定3、熟練掌握功的定義即變力做功的計算方法，深入理解質點系的動能定理及計算。所有外力對質點組的功和系統(tǒng)內力對質點組做的功之和等于質點組總動能的增量。質點的動能定理:質點組的動能定理:變力做功：73、熟練掌握功的定義即變力做功的計算方法，深入理解所有外力對4、功能原理和機械能守恒定律保守力：保守力所做的功與路徑的形狀無關，而只決定于相互作用的質點的始末相對位置。勢能功能原理當A外+A非保內=0Ek+EP=常量機械能守恒定律條件A外+A非保內=Ek+EP=84、功能原理和機械能守恒定律保守力：保守力所做的功與路徑的形5、深入理解兩個力學守恒定律的物理意義，并聯(lián)合應用。碰撞(兩個或多個物體相遇,物體間相互作用僅持續(xù)極為短暫的時間)完全彈性碰撞非完全彈性碰撞動量守恒動能守恒動量守恒動能不守恒完全非彈性碰撞碰后有共同速度動量守恒動能不守恒95、深入理解兩個力學守恒定律的物理意義，并聯(lián)合應用。碰撞(剛體內容小結剛體定軸轉動的轉動定律：力和力矩的瞬時效應牛頓第二運動定律：10剛體內容小結剛體定軸轉動的轉動定律：力和力矩的瞬時效力和力矩的空間積累效應１、功力的功：力矩的功：２、動能平動動能：轉動動能：11力和力矩的空間積累效應１、功力的功：力矩的功：２、動能平動動3、動能定理剛體平動：剛體轉動：4、重力勢能剛體勢能：質點勢能：123、動能定理剛體平動：剛體轉動：4、重力勢能剛體勢能：質點勢5、機械能守恒定律守恒條件：質點：剛體轉動：135、機械能守恒定律守恒條件：質點：剛體轉動：13力的時間積累效應3、動量守恒定律１、質點的動量定理守恒條件：適用于質點系。2、質點系的動量定理14力的時間積累效應3、動量守恒定律１、質點的動量定理守恒條件：1、角動量質點的角動量剛體的角動量對于質點：對于剛體：力矩的時間積累效應2、角動量定理151、角動量質點的角動量剛體的角動量對于質點：對于剛體：力矩的3、角動量守恒定律質點：剛體：守恒條件：對于物體或物體所構成的系統(tǒng)都適用。單一物體：物體組：163、角動量守恒定律質點：剛體：守恒條件：對于物體或物體所構假設1---在任何參照系中，物理定律的數(shù)學形式都相同假設2---真空中的光速是一恒量一、愛因斯坦的兩個基本假設二、洛侖茲坐標變換三、洛侖茲速度變換相對論小結：17假設1---在任何參照系中，物理定律的數(shù)學形式都相同一、愛在相對于棒靜止的慣性系中測得的長度固有長度在相對于棒運動的慣性系中測得的長度運動長度物體沿運動方向長度收縮，物體沿垂直運動方向長度不變(最長)在各個不同的慣性系中測量同一根棒的長度，在相對于棒靜止的慣性系中測得的棒最長四、長度收縮18在相對于棒靜止的慣性系中測得的長度固有長度在相對事件發(fā)生地點靜止的慣性系中測得的時間固有時間在相對事件發(fā)生地點運動的慣性系中測得的時間相對論時間(最短)在各個不同的慣性系中測量二事件發(fā)生的時間間隔在相對事件發(fā)生地點靜止的慣性系中測得的時間最短相對于觀察者運動的時鐘變慢某種粒子從產(chǎn)生到衰變所經(jīng)歷的平均時間粒子壽命S’固有壽命實驗室S運動壽命粒子五、時間膨脹19在相對事件發(fā)生地點靜止的慣性系中測得的時間固有時間在相對事六、同時性的相對性注意:“同地”指沿X軸上同一點;“異地”指沿X軸上不同兩點S系S’系(1)同地異時異地異時(2)異地同時異地異時(3)異地異時異地異時(同地異時或同時異地)(4)同地同時同地同時20六、同時性的相對性注意:“同地”指沿X軸上同一點;“異地”七、相對論動力學主要結論1.質量2.動量3.動力學的基本方程4.動能5.靜能6.總能量21七、相對論動力學主要結論1.質量2.動量3.動力學的基7.動能定理8.質能關系式9.能量、質量守恒=常量10。能量、動量關系處理力學問題時，一定要搞清問題是否滿足經(jīng)典極限條件(v≤0.1c)227.動能定理8.質能關系式9.能量、質量守恒=常量10①合外力與位移正比而反向②加速度與位移正比而反向③位移隨時間按余弦規(guī)律變化1、簡諧振動的三條判據(jù)2、簡諧振動的描述①解析法、②函數(shù)圖線法、③旋轉矢量法振動學小結：23①合外力與位移正比而反向②加速度與位移正比而反向③位移隨時間4、位相質點的運動狀態(tài)由位相唯一確定3、簡諧振動的三個特征量244、位相質點的運動狀態(tài)由位相唯一確定3、簡諧振動的三個特征量5、簡諧振動勢能6、簡諧振動動能7、簡諧振動能量最大位移時勢能平衡位置時動能動能勢能相互轉換、總能量不變。255、簡諧振動勢能6、簡諧振動動能7、簡諧振動能量最大位移時勢21=2k(k=0,1,2,…)21=(2k+1)(k=0,1,2,…)極大條件:極小條件:8、同方向同頻率的簡諧振動合成2621=2k(k=0,1,2,波源一、機械波的產(chǎn)生與傳播1.機械波產(chǎn)生的條件媒質2.波的兩種基本類型橫波縱波簡諧波:當波源作簡諧振動時,媒質中各質元也作簡諧振動,其頻率與波源的頻率相同,振幅也與波源有關3.波在傳播過程中的物理本質(1)在波的傳播過程中,質元本身并不隨波的傳播而向前移動,所有質元均在各自的平衡位置作同方向、同頻率、同振幅的簡諧振動沿波的傳播方向,后一質元的振動總是重復相鄰前一質元的振動,只是在時間(或者在位相)上依次落后(3)在波的傳播過程中,隨著振動狀態(tài)的傳播,伴隨著能量的傳播(2)波的傳播過程是振動狀態(tài)(位相)的傳播過程4.波的幾何描述波線、波面、波前、波動動學小結：27波源一、機械波的產(chǎn)生與傳播1.機械波產(chǎn)生的條件媒質2.波二、描述波動的物理量1.波長2.周期T:3.頻率4.波速u:

①周期、頻率與介質無關，與波源的相同

波長、波速與介質有關

③波在不同介質中頻率不變

②不同頻率的波在同一介質中波速相同28二、描述波動的物理量1.波長2.周期T:3.頻率4.波速u:三、波動方程(波函數(shù))1。若已知某點處質點的振動方程.yx.“-”表示沿x軸正向傳播“+”表示沿x軸負向傳播波動方程振動狀態(tài)、振動曲線、波形圖29三、波動方程(波函數(shù))1。若已知某點處質點的振動方程.2.波動方程的物理意義(1)當x一定(2)當t一定(3)當x,t都變化xtt+tx3.質元的振動速度和加速度302.波動方程的物理意義(1)當x一定(2)當t一定(3動能勢能總機械能結論

(1)動能和勢能在任何時刻位相相同(2)動能和勢能在任何時刻量值相同(3)總機械能不守恒四、波的能量1.波的能量表達式31動能勢能總機械能結論(1)2.波的能量密度3.能流

單位時間通過媒質中某一面積的能量

4.能流密度通過垂直于波的傳播方向的單位面積的平均能流(波的強度)單位體積內波的能量

五、惠更斯原理

媒質中任一波陣面上的各點，都可以看作是發(fā)射子波的波源，在其后的任一時刻，這些子波的包跡就是新的波陣面。在均勻各向同性媒質中,平面波的強度不變,球面波的強度與半徑的平方成反比(介質無吸收)5.平面波和球面波的振幅322.波的能量密度3.能流單位時間通過媒質中某一六、波的干涉1.波傳播的獨立性幾列波在傳播過程中,在某一區(qū)域相遇后再分開,各波的傳播情況與相遇前一樣,仍保持各自的原有特性（即保持原來的波長、頻率、振幅和振動方向）,繼續(xù)沿原來的方向傳播2.波的疊加原理在幾列波相遇的區(qū)域內,任一點的振動,為每個分振動單獨存在時在該點產(chǎn)生的振動的合成兩列相干波在某一區(qū)域相遇時，使某些地方的振動始終加強，使另一些地方的振動始終減弱，結果使波的強度形成穩(wěn)定分布振動方向相同位相相同或位相差恒定頻率相同相干條件干涉現(xiàn)象3.干涉現(xiàn)象33六、波的干涉1.波傳播的獨立性幾列波在傳播過程中,在某一區(qū)域(1)干涉加強條件（干涉相長）(2)干涉減弱條件（干涉相消）若加強減弱4.干涉加強、減弱的條件34(1)干涉加強條件（干涉相長）(2)干涉減弱條件（干涉相消）七、駐波1.駐波的形成兩列振幅相同的相干波,在同一直線上沿相反方向傳播時,疊加后形成的波2.駐波方程①波節(jié)位置:振幅為零的點②波腹位置:振幅有最大值③相鄰波節(jié)(波腹)間距:35七、駐波1.駐波的形成兩列振幅相同的相干波,在同一直線上沿相4.半波損失波疏媒質小大波密媒質大小有半波損失無半波損失5.求駐波方程的基本步驟④位相分布一波節(jié)兩側各點的位相相反相鄰波節(jié)間各點的位相相同3.駐波的波形不前進，能量也不向前傳播，只是動能與勢能交替地在波腹與波節(jié)附近不斷地轉換

八、多普勒效應觀察者接受到的的頻率波源觀察者364.半波損失波疏媒質小大波密媒質大小有半波損失無半波損失5一、理想氣體的狀態(tài)方程(1)質量一定時(2)常用形式(3)分子數(shù)密度n表示二、理想氣體的壓強公式三、理想氣體的溫度公式氣體分子的方均根速率分子物理學小結：37一、理想氣體的狀態(tài)方程(1)質量一定時(2)常用形四、理想氣體的內能1.自由度(1)單原子分子(2)雙原子分子(3)多原子分子2.能量按自由度均分原理在溫度為T的平衡態(tài)下，氣體分子的每一個自由度上都均勻分配

的平均動能。一個分子的平均總動能一個分子的平均總能量一摩爾氣體內能3.理想氣體的內能38四、理想氣體的內能1.自由度(1)單原子分子(2)五、麥克斯韋速率分布定律在速率v附近的單位速率區(qū)間內的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。六、麥克斯韋速率分布曲線vm一定時，T升高，曲線變寬變平。T一定時，m減小，曲線變寬變平。39五、麥克斯韋速率分布定律在速率v附近的單位速率區(qū)間內的分子分子的平均自由程平均碰撞頻率九、平均碰撞頻率和平均自由程分子數(shù)按高度分布規(guī)律壓強按高度分布規(guī)律八、重力場中理想氣體分子按位置的分布七、三種統(tǒng)計速率最可幾速率平均速率方均根速率40分子的平均自由程平均碰撞頻率九、平均碰撞頻率和平均自由程分子一、理想氣體的內能二、熱力學第一定律系統(tǒng)吸熱；系統(tǒng)放熱。三、等值過程等容過程：熱力學小結：41一、理想氣體的內能二、熱力學第一定律系統(tǒng)吸熱；系統(tǒng)放熱。等溫過程：等壓過程：絕熱過程：42等溫過程：等壓過程：絕熱過程：42在P-