大學物理學總結

課程小論文論文(設計)題目《大學物理學》課程總結院系名稱專業(yè)（班級）姓名（學號）指導教師二零一二年11月前言《大學物理》是我們工科必修的一門重要基礎課，但由于我們現(xiàn)在所學的《大學物理》涵蓋的內(nèi)容廣，包括力學、熱學、電磁學、光學、量子力學與相對論以及一些新興的科學如混沌等，而且對高等數(shù)學、線性代數(shù)等數(shù)學基礎要求較高，是我們大家都望之不寒而栗的一門課，下面我就將我這學期所學習的知識進行一個總結。知識點總結：一、機械振動和機械波篇1、振動（1）簡諧運動：簡諧運動中的力學運動學條件及位移，回復力，振幅，周期，頻率及在一次全振動過程中各物理量的變化規(guī)律。簡諧振動：回復力：F=一KX加速度：a=一KX/m單擺：T=2(與擺球質(zhì)量,振幅無關)彈簧振子T=2(與振子質(zhì)量有關,與振幅無關)等效擺長、等效的重力加速度影響重力加速度有：=1\*GB3①緯度,離地面高度=2\*GB3②在不同星球上不同,與萬有引力圓周運動規(guī)律（或其它運動規(guī)律）結合考查=3\*GB3③系統(tǒng)的狀態(tài)(超、失重情況)=4\*GB3④所處的物理環(huán)境有關,有電磁場時的情況=5\*GB3⑤靜止于平衡位置時等于擺線張力與球質(zhì)量的比值注意等效單擺(即是受力環(huán)境與單擺的情況相同)（2）共振的現(xiàn)象、條件、防止和應用2、機械波:基本概念,形成條件特點：傳播的是振動形式和能量,介質(zhì)的各質(zhì)點只在平衡位置附近振動并不隨波遷移。=1\*GB3①各質(zhì)點都作受迫振動；=2\*GB3②起振方向與振源的起振方向相同；=3\*GB3③離源近的點先振動；=4\*GB3④沒波傳播方向上兩點的起振時間差=波在這段距離內(nèi)傳播的時間；=5\*GB3⑤波源振幾個周期波就向外傳幾個波長波長的說法：=1\*GB3①兩個相鄰的在振動過程中對平衡位置“位移”總相等的質(zhì)點間的距離；=2\*GB3②一個周期內(nèi)波傳播的距離；=3\*GB3③兩相鄰的波峰(或谷)間的距離；=4\*GB3④過波上任意一個振動點作橫軸平行線，該點與平行線和波的圖象的第二個交點之間的距離為一個波長；=5\*GB3⑤波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì),頻率不改變,波長、波速、頻率的關系：V=f=(適用于一切波)3、波的圖像與振動圖像的比較簡諧運動的振圖象機械波的波動圖象圖象研究對象一個振動質(zhì)點波傳播方向所有質(zhì)點研究內(nèi)容一質(zhì)點位移隨時間變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律函數(shù)關系一個質(zhì)點做簡諧運動時，它的位置x隨時間t變化的關系在某一時刻某一直線上各個質(zhì)點的位置所形成的圖象（橫波）坐標橫軸一個質(zhì)點振動的時間各質(zhì)點平衡位置距坐標原點的位置（距離）縱軸一個質(zhì)點不同時刻相對平衡位置的位移同一時刻各質(zhì)點相對各自平衡位置的位移形狀正弦函數(shù)或余弦函數(shù)的圖象由圖象可直觀得到的數(shù)據(jù)周期T振幅A波長λ振幅A波峰及波谷的位置物理意義表示一質(zhì)點在各時刻的位移表示某時刻各質(zhì)點的位移圖象變化隨時間推移圖象延續(xù)，但已有形態(tài)不變隨時間推移，圖象沿傳播方向平移完整曲線占橫坐標距離表示一個周期表示一個波長圖象上某一點的物理意義在某時刻（橫軸坐標）做簡諧運動的物體相對平衡位置的位移（縱軸坐標）在某時刻，距坐標原點的距離一定（橫軸坐標）的該質(zhì)點的位移（縱坐標）二、氣體動理論和熱力學篇1、氣體動理論（1）理想氣體的狀態(tài)方程平衡態(tài)：在不受外界影響的條件下，熱力學系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài)。熱力學系統(tǒng)處于平衡態(tài)必須滿足兩個條件：一是不受外界影響；二是宏觀性質(zhì)不隨時間變化。理想氣體的狀態(tài)方程為：它的適用條件：一是理想氣體；二是平衡態(tài)。理想氣體的微觀模型，分子無大??；分子之間以及分子與容器壁之間除碰撞的瞬間外都無相互作用；分子之間以及分子與容器之間的碰撞為彈性碰撞。（2）理想氣體的壓強公式為：（3）溫度T與分子的平均平動功能的關系為（4）理想氣體的內(nèi)能分子平均動能按自由度均分的統(tǒng)計規(guī)律——能量均分定理。在溫度為T的平衡態(tài)下，物質(zhì)分子的每個自由度都具有相同的平均動能，其大小都等于，這就是能量按自由度均分定理，簡稱能均分定理。如果氣體處于溫度為T的平衡態(tài)下，氣體分子有t個平動自由度，r個轉動自由度，i表示剛性分子自由度，則i=t+r；則根據(jù)能均分定理，分子的平均動能為.熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能：熱力學系統(tǒng)內(nèi)部所有分子的無規(guī)則熱運動動能和分子內(nèi)原子間振動勢能及分子間相互作用勢能的總和稱為熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能。理想氣體的內(nèi)能：由于理想氣體分子間無相互作用，所以理想氣體的內(nèi)能是所有分子的無規(guī)則熱運動動能和分子內(nèi)原子間振動勢能的總和。因此，質(zhì)量為M摩爾質(zhì)量為的理想氣體的內(nèi)能為.（5）麥克斯韋速率分布律在平衡態(tài)下，令N表示一定量氣體的總分子數(shù)，dN表示速率分布在V-V+dV速率區(qū)間的分子數(shù)，則速率分布函數(shù)f(V)的定義為即f(v)的物理意義是平衡態(tài)下，速率V附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子的百分比。在溫度為T平衡態(tài)下，氣體分子速率分布在V-V+dV速率區(qū)間的分子數(shù)占分子數(shù)的百分比為。上式稱為麥克斯韋速率分布律，其麥克斯韋速率分布函數(shù)為。從麥克斯韋速率分布律可得分子的平均速率：。分子的方均根速率。速率在V1－V2速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。速率在V－V＋△V(△V很小)速率區(qū)向的分子數(shù)占總分子的百分比f(v)△V從麥克斯韋速率分布函數(shù)與速率分布曲線的對應關系，從幾何意義，物理意義等方面確切理解速率分布曲線。（6）氣體分子碰撞的統(tǒng)計規(guī)律平均碰撞頻率：每個分子在單位時間內(nèi)與其它分子碰撞的平均次數(shù)稱為平均碰撞頻率。平均自由程；分子在連續(xù)兩次之間所通過的自由程的平均值稱為平均自由程。和的大小反映分子間碰撞的頻率程度。2、經(jīng)典熱力學（1）熱力學第一定律：在準靜態(tài)過程中，系統(tǒng)改變的僅為內(nèi)能，一般情況下與外界可能同時有功和熱量的交換。即（封閉系統(tǒng)，任何過程）（封閉系統(tǒng)微變過程）熱力學第一定律在理想氣體等值過程中的應用：①恒容熱：（封閉系統(tǒng)，恒定W′=0）②恒壓熱：（封閉系統(tǒng)，恒壓，）③理想氣體恒溫可逆過程：④絕熱過程：（2）理想氣體絕熱可逆過程方程：適用條件：理想氣體；絕熱可逆過程；不做非體積功，缺一不可。（3）熱力學第二定律：不可能制成一種循環(huán)動作的熱機，它只從一個單一溫度的熱源吸取熱量，并使其全部變換為有功，而不應起其他的變化。①熱力學第二定律的數(shù)學表達式：>為不可逆②熵的定義式＝為可逆三、波動光學篇1、光的干涉(1)光的相干性：指兩列光波疊加時產(chǎn)生的光強在空間中有一穩(wěn)定分部的現(xiàn)象；條件：兩光波必須頻率相同，震動的方向相同，位相差恒定。(2)光程：弱光在折射率為n的媒質(zhì)中經(jīng)過的幾何路程為x，則相應的光程為nx。位相差（為光在真空中的波長）(3)干涉明暗條紋的實驗①楊氏雙縫干涉②薄膜干涉（包括劈尖、牛頓環(huán)）a、等傾干涉b、等厚干涉③牛頓環(huán)④麥克遜干涉儀2、光的衍射(1)光的衍射現(xiàn)象及其分類①光偏離直線傳播，并且在光屏上形成光強度不均勻分布的現(xiàn)象稱光的衍射。②光的衍射現(xiàn)象可分為菲涅耳衍射（或近場衍射）和夫瑯禾費衍射（或遠場衍射。③衍射現(xiàn)象可以通過惠更斯－菲涅耳原理來定性解釋，其表述為：波前上的各點可以看成是相干的子波波源，其后波場中的某點波的強度由各子波波源發(fā)出的子波在該點的相干疊加來決定。(2)夫瑯禾費衍射①夫瑯禾費單縫衍射。應用半波帶法可知，當單色光垂直入射時，衍射暗條紋中心位置滿足：明條紋中心滿足：其中，a為縫寬，為衍射角。②夫瑯禾費圓孔衍射。當單色光垂直入射到通光孔半徑為a的圓孔時，設在光屏上所形成的中央亮斑（稱艾里斑）的角半徑為，其滿足中央亮斑（艾里斑）的半徑為其中，f為透鏡的焦距(3)光柵衍射①由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學元件叫光柵。光柵每一條透光部分的寬度為a，不透光部分的寬度為b，(a+b)=d稱為光柵常數(shù)。光柵常數(shù)是光柵的特征量。②當用單色光入射到光柵上時，在黑暗的背景上會出現(xiàn)窄細明亮的譜線?？p數(shù)越多，譜線越細越亮。譜線（主極大）的位置滿足該式稱為光柵方程。③譜線強度要受單縫衍射調(diào)制，因而會出現(xiàn)缺級現(xiàn)象。④X射線通過晶體時會產(chǎn)生衍射。若各原子層(或晶面)之間的距離為d，當單色的平行X射線以掠射角q入射到晶面上時，表面層原子散射的反射光和內(nèi)部原子散射的反射光滿足下式時在q方向上就會因各反射光相互干涉增強而出現(xiàn)亮點。該式稱為晶體衍射的布拉格公式?？偨Y（一）三個基本?；靖拍钜宄?，基本規(guī)律要熟悉，基本方法要熟練。關于基本概念，舉一個例子。比如說速率。它有兩個意思：一是表示速度的大??；二是表示路程與時間的比值（如在勻速圓周運動中），而速度是位移與時間的比值（指在勻速直線運動中）。關于基本規(guī)律，比如說平均速度的計算公式有兩個經(jīng)常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2。前者是定義式，適用于任何情況，后者是導出式，只適用于做勻變速直線運動的情況。再說一下基本方法，比如說研究中學問題是常采用的整體法和隔離法，就是一個典型的相輔形成的方法。最后再談一個問題，屬于三個基本之外的問題。就是我們在學習物理的過程中，總結出一些簡練易記實用的推論或論斷，對幫助解題和學好物理是非常有用的。如，“沿著電場線的方向電勢降低”；“同一根繩上張力相等”；“加速度為零時速度最大”；“洛侖茲力不做功”等等。（二）獨立做題。要獨立地（指不依賴他人），保質(zhì)保量地做一些題。題目要有一定的數(shù)量，不能太少，更要有一定的質(zhì)量，就是說要有一定的難度。任何人學習數(shù)理化不經(jīng)過這一關是學不好的。獨立解題，可能有時慢一些，有時要走彎路，有時甚至解不出來，但這些都是正常的，是任何一個初學者走向成功的必由之路。（三）物理過程。要對物理過程一清二楚，物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖，有的畫草圖就可以了，有的要畫精確圖，要動用圓規(guī)、三角板、量角器等，以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維，更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態(tài)分析和動態(tài)分析，狀態(tài)分析是固定的、死的、間斷的，而動態(tài)分析是活的、連續(xù)的。四）學習資料。學習資料要保存好，作好分類工作，還要作好記號。學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。作記號是指，比方說對練習題吧，一般題不作記號，好題、有價值的題、易錯的題，分別作不同的記號，以備今后閱讀，作記號可以節(jié)省不少時間。（五）數(shù)學。物理的計算要依靠數(shù)學，對學物理來說數(shù)學太重要了。沒有數(shù)學這個計算工具物理學是步難行的。大學里物理系的數(shù)學課與物理課是并重的。要學好數(shù)學，利用好數(shù)學這個強有力的工具。學好大學物理，一是要有高中物理的基礎，二就是要學好高等數(shù)學，尤其是微積分?？偨Y一下就是這樣一個公式：大學物理＝高中物理＋微積分，學習物理重要，掌握學習物理的方法更重要。學好物理的“法寶”包括預習、聽課、整理、應用（作業(yè)）、復習總結等。大量事實表明：做好課前預習是學好物理的前提；主動高效地聽課是學好物理的關鍵；及時整理好學習筆記、做好練習是鞏固、深化、活化物理概念的理解，將知識轉化為解決實際問題的能力，從而形成技能技巧的重要途徑；善于復習、歸納和總結，能使所學知識觸類旁通；適當閱讀科普讀物和參加科技活動，是學好物理的有益補充；樹立遠大的目標，做好充分的思想準備，保持良好的學習心態(tài)，是學好物理的動力和保證。注意學習方法，提高學習能力，同學們可從以下幾點做起：一、課前認真預習，預習是在課前，獨立地閱讀教材，自己去獲取新知識的一個重要環(huán)節(jié)。課前預習未講授的新課，首先把新課的內(nèi)容都要仔細地閱讀一遍，通過閱讀、分析、思考，了解教材的知識體系，重點、難點、范圍和要求。對于物理概念和規(guī)律則要抓住其核心，以及與其它物理概念和規(guī)律的區(qū)別與聯(lián)系，把教材中自己不懂的疑難問題記錄下來。對已學過的知識，如果忘了，課前預習時可及時補上，這樣，上課時就不會感到困難重重了。然后再縱觀新課的內(nèi)容，找出各知識點間的聯(lián)系，掌握知識的脈絡，繪出知識結構簡圖。同時還要閱讀有關典型的例題并嘗試解答，把解答書后習題作為閱讀效果的檢查，并從中總結出解題的一般思路和步驟。有能力的同學還可以適當閱讀相關內(nèi)容的課外書籍。二、主動提高效率的聽課帶著預習的問題聽課，可以提高聽課的效率，能使聽課的重點更加突出。課堂上，當老師講到自己預習時的不懂之處時，就非常主動、格外注意聽，力求當堂弄懂。同時可以對比老師的講解以檢查自己對教材理解的深度和廣度，學習教師對疑難問題的分析過程和思維方法，也可以作進一步的質(zhì)疑、析疑、提出自己的見解。這樣聽完課，不僅能掌握知識的重點，突破難點，抓住關鍵，而且能更好地掌握老師分析問題、解決問題的思路和方法，進一步提高自己的學習能力。三、定期整理學習筆記在學習過程中，通過對所學知識的回顧、對照預習筆記、聽課筆記、作業(yè)、達標檢測、教科書和參考書等材料加以補充、歸納，使所學的知識達到系統(tǒng)、完整和高度概括的水平。學習筆記要簡明、易看、一目了然，符合自己的特點。做到定期按知識本身的體系加以歸類，整理出總結性的學習筆記，以求知識系統(tǒng)化。把這些思考的成果及時保存下來，以后再復習時，就能迅速地回到自己曾經(jīng)達到的高度。在學習時如果輕信自己的記憶力，不做筆記，則往往會在該使用時卻想不起來了，很可惜的！四、及時做作業(yè)作業(yè)是學好物理知識必不可少的環(huán)節(jié)，是掌握知識熟練技能的基本方法。在平時的預習中，用書上的習題檢查自己的預習效果，課后作業(yè)時多進行一題多解及分析最優(yōu)解法練習。在章節(jié)復習中精選課外習題自我測驗