《大學(xué)物理》概念,DOC

1、歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀由坐標(biāo)原點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)所在位置的矢量r稱為位矢位矢r=xi+yj,x2+y2AtT0Atdtdrdx亍dyvi+jvi+vj,dtdtdtxydxdtdsdtdrdt速度的大小稱速率。第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)主要內(nèi)容描述運(yùn)動(dòng)的物理量位矢、位移和路程運(yùn)動(dòng)方程r亍廠（）-/fxx（t）運(yùn)動(dòng)方程的分量形式（）yy（t）位移是描述質(zhì)點(diǎn)的位置變化的物理量t時(shí)間內(nèi)由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的矢量Ar仃-:Axi+Ayj，、：Ax2+Ay2路程是At時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡長度As是標(biāo)量。_-*明確|Ar|Ar、As的含義（|Ar|主Ar主As）速度（描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量）平均速度寺器=尹+霽=ur+uD

2、tVDtxy瞬時(shí)速度（速度）vlim-（速度方向是曲線切線方向）加速度（是描述速度變化快慢的物理量）平均加速度a-色瞬時(shí)加速度（加速度）alim學(xué)-字-學(xué)AtaoAtdtdt2a方向指向曲線凹向二拋體運(yùn)動(dòng)-vt+gt2o2x=vcosat（水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)）分量式為V0y=vsinat-gt2（豎直分運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)）02三.圓周運(yùn)動(dòng)（包括一般曲線運(yùn)動(dòng)）1線量：線位移s、線速度v=空dt切向加速度at=務(wù)（速率隨時(shí)間變化率）法向加速度an=R（速度方向隨時(shí)間變化率）。2角量:角位移0（單位rad）、角速度0=字（單位說-s-1）角速度a=過=型（單位rads-2）dt2dt3線量與

3、角量關(guān)系：s=R0、v=R0、a=Ra、t勻變速率圓周運(yùn)動(dòng):（1）線量關(guān)系Vv=v+ato1s=vt+at202v2一v2=2asIo0=0+at0Q10=0t+at20202-02=2a0、0第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律主要內(nèi)容（2）角量關(guān)系V一、牛頓第二定律物體動(dòng)量隨時(shí)間的變化率字等于作用于物體的合外力FFr即:i廠dPdmvF=dtdtrm=常量時(shí)F=mrdVdtrr或F=ma說明：（1）只適用質(zhì)點(diǎn)；（2）F為合力；（3）a與F是瞬時(shí)關(guān)系和矢量關(guān)系;（4）解題時(shí)常用牛頓定律分量式平面直角坐標(biāo)系中）F=maVF=maVxxF=mayy（一般物體作直線運(yùn)動(dòng)情況）自然坐標(biāo)系中）（物體作曲線運(yùn)動(dòng)）=ma=

4、m蘭（法向）nr=ma=m（切向）tdt運(yùn)用牛頓定律解題的基本方法可歸納為四個(gè)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(duì)象）2）隔離物體、受力分析（對(duì)研究物體的單獨(dú)畫一簡圖，進(jìn)行受力分析）3）建立坐標(biāo)，列運(yùn)動(dòng)方程（一般列分量式）；（2）繩中張力和小球?qū)π泵娴恼龎毫?。解?）研究對(duì)象小球2）隔離小球、小球受力分析3）建立坐標(biāo)，列運(yùn)動(dòng)方程（一般列分量式）；TOC o 1-5 h zx:Fcos30-Nsin30=ma（1）Ty:Fsin30+Ncos30-mg=0（2）Too4）文字運(yùn)算、代入數(shù)據(jù)x:3F一N=2ma（a=g）（3）t3y:F+3N=2mg

5、（4）T（2）由運(yùn)動(dòng)方程，N=0情況第三章動(dòng)量守恒和能量守恒定律主要內(nèi)容動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定理1.沖量和動(dòng)量It2Fdt稱為在t-1時(shí)間內(nèi)，力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)的沖量。t2質(zhì)量m與速度v乘積稱動(dòng)量P=mv2.質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理：I=mv-mv21質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理的分量式:3.質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理：L乞Fexdtmv-iiimvi0i0 x質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理分量式IyIz蘭P-Pxox二P-P HYPERLINK l bookmark12 o Current Document yoy二P-PzozdP動(dòng)量定理微分形式，在dt時(shí)間內(nèi)：Fdt二dP或F=dt4.動(dòng)量守恒定理：當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量將保持不變

6、，稱為動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律分量式：二功和功率、保守力的功、勢能1.功和功率：質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)變力F所做功W=JbF-dr=JbFcos9dsaa恒力的功：W=Fcos9|Ar=F-Ar-_功率：p=Fcos9v=_Fdt_2.保守力的功物體沿任意路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí)，保守力對(duì)它作的功為零W=占Fdr=03.勢能保守力功等于勢能增量的負(fù)值，w二-込-EpoL-口Ep物體在空間某點(diǎn)位置的勢能E(x,y,z)pE=0p0E(x,y,z)=JEP於F-drPA(x,y,z)三.動(dòng)能定理、功能原理、機(jī)械能守恒守恒1.動(dòng)能定理質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理：W=2mv2-2吧質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理：作用于系統(tǒng)一切外力做功與一切內(nèi)

7、力作功之和等于系統(tǒng)動(dòng)能的增量2.功能原藝Wex+藝win=丄mv2一乂丄mv2理:外力功與非保守內(nèi)力功ii2i2i0歡迎閱讀之和等于系統(tǒng)機(jī)械能（動(dòng)能+勢能）的增量機(jī)械能守恒定律：只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點(diǎn)系的機(jī)械能保持不變第五章機(jī)械振動(dòng)主要內(nèi)容簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)：描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量在某一數(shù)值附近作周期性變化。機(jī)械振動(dòng)：物體在某一位置附近作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。簡諧運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)特征：F=kx簡諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：a=-2x簡諧運(yùn)動(dòng)方程：x=Acos（wt+j）dx簡諧振動(dòng)物體的速度：v=一=-wAsin（wt+j）dt力口速度a=-w2Acos(wt+j)dt2速度的最大值v=wA，加速度的最大值a

8、=w2Amm描述諧振動(dòng)的三個(gè)特征物理量1.振幅A:A=:x2+虬，取決于振動(dòng)系統(tǒng)的能量。0W2角（圓）頻率w=2“=半，取決于振動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)對(duì)于彈簧振子w=、對(duì)于單擺相位一一wt+j，它決定了振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（x,v）t=0的相位一初相j=arctgowxoj所在象限由x和v的正負(fù)確定:00v0，9在第一象限，即9?。?口-）02v0,9在第三象限，即9?。谄ィ?22x0，0三.旋轉(zhuǎn)矢量法_簡諧運(yùn)動(dòng)可以用一旋轉(zhuǎn)矢量（長度等于振幅）歡迎閱讀v0，9在第四象限，即9取0%a)t+(p優(yōu)的矢端在Ox軸上的投X=/cOS(0f+0)/歡迎閱讀影點(diǎn)運(yùn)動(dòng)來描述。rr_A的模卩二振幅A,角速度大小二諧振

9、動(dòng)角頻率t=0的角位置申是初相t時(shí)刻旋轉(zhuǎn)矢量與x軸角度是t時(shí)刻振動(dòng)相位wt+p矢端的速度和加速度在Ox軸上的投影點(diǎn)速度和加速度是諧振動(dòng)的速度和加速度。四簡諧振動(dòng)的能量以彈簧振子為例：五同方向同頻率的諧振動(dòng)的合成設(shè)x=Acos(wt+申)iii合成振動(dòng)振幅與兩分振動(dòng)振幅關(guān)系為：A=A+A12合振動(dòng)的振幅與兩個(gè)分振動(dòng)的振幅以及它們之間的相位差有關(guān)。一般情況，相位差9-9可以取任意值A(chǔ)-AjAAsinCosWw(tt-詁+(9這是沿ox軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波的波動(dòng)方程。波的干涉兩列波頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定，相遇區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)有的地方振動(dòng)始終加強(qiáng)有的地方振動(dòng)始終減弱叫做波的干涉現(xiàn)象

10、。兩列相干波加強(qiáng)和減弱的條件：歡迎閱讀歡迎閱讀(1)Aq=(p2-91)2兀r九r=2kn(k=0,1,2,)時(shí)，A=A1+A?(振幅最大，即振動(dòng)加強(qiáng))A=A1-A2Aq二G-9)-2兀_1-=(2k+1L(k=0,1,2,)時(shí)，21九(振幅最小，即振動(dòng)減弱)(2)若p=9(波源初相相同)時(shí)，取8=r-r稱為波程差。21218=r2-r1=2以（k=02）時(shí)，A=A1+A2（振動(dòng)加強(qiáng)）8=r2r1=（2k+曾（k=2）時(shí),A=A1-A2(振動(dòng)減弱)；其他情況合振幅的數(shù)值在最大值A(chǔ)】+A?和最小值A(chǔ)】-Aj之間。第七章氣體動(dòng)理論主要內(nèi)容一.理想氣體狀態(tài)方程:mPV=RT；P=nkTMPV廠PVP

11、V=CTTToi；k=1.38x10-23Jk;N=6.022x1023ol-i；R=N古iR=8-31Jk理想氣體壓強(qiáng)公式21p=n8廠=v2分子平均平動(dòng)動(dòng)能3ktkt2理想氣體溫度公式四能均分原理自由度：確定一個(gè)物體在空間位置所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。氣體分子的自由度單原子分子(如氦、氖分子)i=3；剛性雙原子分子i=5；剛性多原子分子i=6能均分原理：在溫度為T的平衡狀態(tài)下，氣體分子每一自由度上具有的平均動(dòng)都相等，其值為kT4一個(gè)分子的平均動(dòng)能為：.=2kT五.理想氣體的內(nèi)能(所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之和)1.lol理想氣體E=-RT23.一定量理想氣體E=viRT(v=)2M一狀態(tài)都可以近似看第

12、八章熱力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容一.準(zhǔn)靜態(tài)過程(平衡過程)系統(tǒng)從一個(gè)平衡態(tài)到另一個(gè)平衡態(tài)，中間經(jīng)歷的每成平衡態(tài)過程。歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀二.熱力學(xué)第一定律Q=AE+W;dQ=dE+dW氣體W=JV2PdvV1Q,AE,W符號(hào)規(guī)定mrmridE=CdT或E-E=一C（T-T）C二RMvcm2iMvcm21vam2熱力學(xué)第一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3等溫過程絕熱過程絕熱方程PVy=C,VY-1T=C,PY-1T-=C。123循環(huán)過程特點(diǎn)：系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)后，AE=0系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)后Q（代數(shù)和）=W（代數(shù)和）正循環(huán)（順時(shí)針）熱機(jī)逆循環(huán)（逆時(shí)針）致冷機(jī)熱機(jī)效率：式中：Q在一個(gè)循環(huán)中，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏臒崃亢停?Q-在一個(gè)循環(huán)中，系統(tǒng)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃亢停?W=Q-Q在一個(gè)循環(huán)中，系統(tǒng)對(duì)外做