《大學(xué)物理簡(jiǎn)明教程》總復(fù)習(xí)PPT課件

-,1,總復(fù)習(xí),考試題型一、填空題（11010分）（對(duì)一些基本概念、定律的理解）二、選擇題（21530分）（對(duì)一些基本概念、定律的理解）三、判斷題（11010分）（對(duì)一些基本概念、定律的適用條件等的理解）四、計(jì)算題（10550分）（利用所學(xué)的理論簡(jiǎn)單地處理物理學(xué)中的問題）,-,2,總復(fù)習(xí),所學(xué)的主要知識(shí)點(diǎn)第一篇力學(xué)基礎(chǔ)第二篇?dú)怏w動(dòng)理論和熱力學(xué)第三篇電學(xué)第四篇波動(dòng)與光學(xué),-,3,總復(fù)習(xí)第一章,一些物理概念要搞清楚（例如：參考系，坐標(biāo)系、位矢、位移、速度、加速度等）簡(jiǎn)單的一些矢量計(jì)算要牢牢掌握（重點(diǎn)一些矢量的寫法（我已經(jīng)強(qiáng)調(diào)過?。?。涉及到第四節(jié)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問題曲線運(yùn)動(dòng)（對(duì)其描述要搞清楚，切向加速度，法向加速度。圓周運(yùn)動(dòng)是其一個(gè)特例）,-,4,一、描述運(yùn)動(dòng)的三個(gè)必要條件,參考系(坐標(biāo)系),物理模型,初始條件,二、描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的四個(gè)物理量,位矢,位移,速度,加速度,-,5,(1)在直角坐標(biāo)系中,(2)在自然坐標(biāo)系中,-,6,三、圓周運(yùn)動(dòng)的兩種描述,(1)線量描述(與自然坐標(biāo)系同),(2)角量描述,角位移,角速度,-,7,角加速度,(3)角量與線量的關(guān)系,四、運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問題,(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程求速度、加速度，主要用求導(dǎo)的方法。,(2)根據(jù)加速度或速度及初始條件求運(yùn)動(dòng)方程，主要用積分的方法。,-,8,1、已知運(yùn)動(dòng)學(xué)方程r，求速度和加速度(求導(dǎo)法),例2、已知一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（SI），求：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道、速度、加速度。,解：,將運(yùn)動(dòng)方程寫成分量,消去t,與x軸夾角,-,9,與y軸負(fù)方向,例3、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為1m的圓周運(yùn)動(dòng)，它通過的弧長(zhǎng)s按s=t2t2的規(guī)律變化。問：它在2s末的速率、切向加速度、法向加速度大小各是多少？,解：由速率定義，有,將t2代入，得2s末的速率,-,10,例4一飛輪半徑為2m，其角量運(yùn)動(dòng)方程為=2+3t-4t3(SI)，求距軸心1m處的點(diǎn)在2s末的速率和切向加速度。,解：根據(jù)題意,將t2代入，得2s末的角速度和角加速度分別為,在距軸心1m處的速率為,切向加速度為,-,11,2、已知加速度，求速度和運(yùn)動(dòng)方程（還需初始條件）（積分法）,例5、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其加速度a=-kv2，式中k為正常數(shù),設(shè)t=0時(shí)，x=0，v=v0；求（1）v和x作為t的函數(shù)的表示式；（2）v作為x函數(shù)的表示式。,解：,（1）因?yàn)?兩邊積分,-,12,兩邊積分,（2）因?yàn)?-,13,例6、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其加速度和位置的關(guān)系為a=2+6x2，加速度的單位為ms-2，x的單位為m。質(zhì)點(diǎn)在x=0處，速度為10ms-2，試求質(zhì)點(diǎn)在任何坐標(biāo)處的速度值。,解：根據(jù)題意知就是求v作為x函數(shù)的表示式。,兩邊積分,-,14,例設(shè)某一質(zhì)點(diǎn)以初速度做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為。問：質(zhì)點(diǎn)在停止前運(yùn)動(dòng)的路程有多長(zhǎng)？,解：,兩邊積分：,-,15,兩邊積分：,-,16,總復(fù)習(xí)第二章,牛頓運(yùn)動(dòng)三定律（要充分理解）動(dòng)量動(dòng)量守恒定律（如何引入的動(dòng)量？）功動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能守恒定律（概念要理解，機(jī)械能在什么條件下守恒？）,-,17,小節(jié),一、力的瞬時(shí)效應(yīng)-牛頓定律,牛頓第一定律,牛頓第二定律,牛頓第三定律,慣性和慣性質(zhì)量,慣性系,m=C,牛頓定律只適用于低速、宏觀的情況，以及慣性系和質(zhì)點(diǎn)模型；在運(yùn)用時(shí)要根據(jù)所選坐標(biāo)系選用坐標(biāo)分量；選用不同的方程形式,牛頓第二定律,若，選,若，選,若，選,要掌握利用微積分處理變力作用下直線運(yùn)動(dòng)的能力,-,18,小節(jié),二、力的時(shí)間積累效應(yīng),動(dòng)量定理,微分形式,積分形式,質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒定律：當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)，,三、力的空間積累效應(yīng),功,動(dòng)能定理,保守力,勢(shì)能函數(shù),質(zhì)點(diǎn)系的功能原理,機(jī)械能守恒定律：,孤立的保守系統(tǒng)機(jī)械能一定守恒,-,19,總復(fù)習(xí)第三章,平衡態(tài)溫度理想氣體狀態(tài)方程理想氣體的壓強(qiáng)和溫度能量均分定理理想氣體的內(nèi)能,-,20,一、系統(tǒng)與外界,三、熱力學(xué)第零定律-溫度:處于相互熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)必定擁有某一個(gè)共同的宏觀物理性質(zhì)。,二、平衡態(tài),四、理想氣體狀態(tài)方程（1）分子模型（2）統(tǒng)計(jì)假設(shè),-,21,五、理想氣體壓強(qiáng)和溫度,七、能量均分定理,六、自由度,八、理想氣體的內(nèi)能,單原子分子：,3個(gè)平動(dòng)自由度，如惰性氣體；i=3,剛性雙原子分子：3個(gè)質(zhì)心動(dòng)自由度，2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。i=5,剛性多原子分子：3個(gè)質(zhì)心平動(dòng)自由度，3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；i=6,-,22,答：氣體在平衡態(tài)時(shí)，系統(tǒng)與外界在宏觀上無能量和物質(zhì)的交換；系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化,1、氣體在平衡態(tài)時(shí)有何特征?,2、氣體的平衡態(tài)與力學(xué)中的平衡態(tài)有何不同?,答：當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)時(shí)，組成系統(tǒng)的大量粒子仍在不停地、無規(guī)則地運(yùn)動(dòng)著，大量粒子運(yùn)動(dòng)的平均效果不變，這是一種動(dòng)態(tài)平衡而個(gè)別粒子所受合外力可以不為零而力學(xué)平衡態(tài)時(shí)，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零,3、氣體動(dòng)理論的研究對(duì)象是什么?,答：氣體動(dòng)理論的研究對(duì)象是大量微觀粒子組成的系統(tǒng)是從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)論出發(fā)，運(yùn)用力學(xué)規(guī)律，通過統(tǒng)計(jì)平均的辦法，求出熱運(yùn)動(dòng)的宏觀結(jié)果，再由實(shí)驗(yàn)確認(rèn)的方法。,-,23,4、如果盛有氣體的容器相對(duì)某坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)，容器內(nèi)的分子速度相對(duì)這坐標(biāo)系也增大了，溫度也因此而升高嗎?,答：宏觀量溫度是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，是大量分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，是分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度，平動(dòng)動(dòng)能是系統(tǒng)的內(nèi)動(dòng)能。溫度與系統(tǒng)的整體運(yùn)動(dòng)無關(guān)。只有當(dāng)系統(tǒng)的整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)溫度才會(huì)變化。,5、試說明下列各量的物理意義,在平衡態(tài)下，分子任何一個(gè)自由度上的平均動(dòng)能。,在平衡態(tài)下，分子平均平動(dòng)動(dòng)能。,-,24,在平衡態(tài)下，自由度為i的分子平均動(dòng)能。,由質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量為Mmol，自由度為i的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能。,1摩爾自由度為i的分子組成的系統(tǒng)內(nèi)能。,熱力學(xué)體系內(nèi)，1摩爾分子的平均平動(dòng)動(dòng)能之總和。,-,25,總復(fù)習(xí)第四章,熱力學(xué)三定律（搞清楚?。┑谝欢墒顷P(guān)鍵（是計(jì)算題和能量守恒理解的關(guān)鍵）理想氣體的等值過程和絕熱過程（每個(gè)等值過程的特點(diǎn)都要搞清楚，是循環(huán)過程的基礎(chǔ)?。ǎ┭h(huán)過程熵增加原理（了解）,-,26,一、熱力學(xué)第一定律,對(duì)于任一元過程,有限過程,準(zhǔn)靜態(tài)過程的功,理想氣體定體摩爾熱容,理想氣體定壓摩爾熱容,絕熱系數(shù)（比熱容比）,-,27,各等值過程和絕熱過程的特點(diǎn)及功能計(jì)算,絕熱,定壓,定體,等溫,-,28,二、循環(huán)過程,（1）正循環(huán)（熱機(jī)）效率,卡諾正循環(huán)（熱機(jī)）效率,（2）致冷系數(shù),卡諾循環(huán)致冷系數(shù),-,29,三、熱力學(xué)第二定律,開爾文表述：不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī)，它只從一個(gè)單一溫度的熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓?克勞修斯表述：熱量不可能自動(dòng)地由低溫物體傳向高溫物體。,-,30,例有體積為10-2m3的一氧化碳，其壓強(qiáng)為107Pa，溫度為300K。膨脹后，壓強(qiáng)為105Pa。試求（1）在等溫過程中系統(tǒng)所做的功和吸收的熱量；（2）如果是絕熱過程，情況將怎樣？,解：,（1）等溫過程,系統(tǒng)做功：,內(nèi)能變化：,-,31,系統(tǒng)吸熱：,（2）絕熱過程,系統(tǒng)做功：,又,系統(tǒng)吸熱：,-,32,總復(fù)習(xí)第五章,電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)（庫侖定律）電通量高斯定理（）電場(chǎng)力的功電勢(shì)靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì),-,33,一、靜電場(chǎng)的基本規(guī)律,1、庫侖定律,2、電荷守恒定律,二、描述靜電場(chǎng)的基本物理量,1、電場(chǎng)強(qiáng)度,定義,-,34,連續(xù)分布帶電體的電場(chǎng),點(diǎn)電荷的電場(chǎng),點(diǎn)電荷系場(chǎng)強(qiáng)疊加原理,（轉(zhuǎn)換為標(biāo)量形式）,a)真空無限長(zhǎng)均勻帶電直線電場(chǎng),-,35,b)無限大均勻帶電平面板電場(chǎng),c)均勻帶電球體電場(chǎng),d)均勻帶電球面電場(chǎng),球內(nèi),球外,球內(nèi),球外,-,36,2、電勢(shì),定義,連續(xù)分布帶電體的電場(chǎng),點(diǎn)電荷的電勢(shì),點(diǎn)電荷系的電勢(shì),-,37,均勻帶電球面電勢(shì),球內(nèi),球外,三、靜電場(chǎng)的基本性質(zhì),真空中的高斯定理,