大學物理D總結

總目錄第01章質點運動學第02章牛頓定律第05章靜電場第07章恒定磁場第12章氣體動理論第13章熱力學基礎第14章相對論第15章量子物理大學物理D第一章質點運動學

基本要求掌握曲線運動的直角坐標和自然坐標描述，

能計算圓周運動的角速度、角加速度、

切向加速度和法向加速度會處理簡單的質點相對運動問題會處理兩類問題：(1)

(2)軌跡方程矢量標量角量定義形式相同位置矢量角坐標速度角速度加速度角加速度路徑已知

自然坐標系與具體路徑

無關普適轉動問題

極坐標系路程速率切向法向速度、加速度：相對性、矢量性、瞬時性分量可正可負一.直角坐標描述切向加速度法向加速度指向曲率圓圓心，表征速度方向的變化at>0：加速；at<0：減速二.自然坐標描述勻變速率運動為常數(shù)路程速率特例：勻變速率直線運動、圓周運動對勻減速運動，要求角加速度為常數(shù)對比勻變速直線運動：三.極坐標描述：勻變速圓周運動可正可負四.伽利略變換(低速、弱引力)頭尾(記憶)位矢關系：絕對速度＝相對速度＋牽連速度第二章牛頓定律基本要求熟練掌握用隔離體法分析物體受力情況，

能用微積分方法求解變力作用下的簡單

質點動力學問題掌握牛頓定律的基本內容及適用條件一.牛頓第二定律直角坐標自然坐標適用范圍：質點、慣性系、宏觀低速二.常見的力μ：滑動摩擦系數(shù)；FN：正壓力(2)正壓力&支持力：垂直于接觸面(1)重力(3)彈簧彈性力(4)滑動摩擦力靜摩擦力：方向由相對滑動趨勢決定橋梁是加速度確定對象，建坐標系，分析運動畫隔離體受力圖列方程，解方程，計算結果已知運動求力已知力求運動兩類

問題解題步驟三.牛頓定律的應用直角坐標：例1-3；自然坐標：例4-5直線運動，力與速度有關速度-時間關系位移-速度關系第五章靜電場基本要求掌握用疊加原理、高斯定理、電勢

梯度求解帶電系統(tǒng)電場強度的方法.理解靜電場的高斯定理和環(huán)路定理，明確

認識靜電場是有源場和保守場.一.庫侖定律＋場強疊加原理步驟：選坐標系寫積分式用對稱性

算場分量定場矢量點電荷系的場強電荷連續(xù)分布的帶電體電偶極子的電場帶電體受的電場力：(中垂面)(延長線)HO+H+分子偶極矩：負電中心指向

正電中心二.靜電場的高斯定理電場線，電通量高斯定理求場強：球,柱,面及其組合步驟：場對稱性取高斯面算電通量

算電量和定場矢量靜電場是有源場幾種特殊帶電體的場強分布①無限大均勻帶電平面

②均勻帶電球面

③均勻帶電柱面(直線)

R.OR三.場強環(huán)路定理電勢能，電勢，等勢面靜電場是保守場(無旋場)電勢差點電荷q在b點的電勢能：計算電勢的方法電勢疊加原理(電勢零點要統(tǒng)一)計算場強的方法場強疊加原理由電場求電勢：由電勢求電場：高斯定理將帶電體的電量分為若干組，

第j組單獨產(chǎn)生電勢Uj四.電場線與等勢面性質1.等勢面內移動電荷，電場力不做功性質4.等勢面稠密處電場強度大性質3.電力線指向電勢降落的方向性質2.電力線與等勢面處處正交①電場線起始于正電荷，終止于負電荷，

不在無電荷處中斷②電場線不閉合，兩條電場線不相交第七章恒定磁場基本要求理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理.

理解用安培環(huán)路定理計算磁感強度的條件

和方法.理解畢奧－薩伐爾定律，能利用它

計算一些簡單問題中的磁感強度.一.畢奧－薩伐爾定律+磁場疊加原理圓弧電流在圓心處載流直導線：I右手螺旋定方向PzI右手螺旋二.磁場高斯定理，安培環(huán)路定理磁場是無源場磁場是有旋場磁場線

無頭無尾的閉合曲線，

與電流相套連且

成右手螺旋關系I安培環(huán)路定理求磁場分布：柱、面場對稱性取回路算回路積分

算套連電流定磁場矢量電流分布鏡像對稱時磁場方向的判斷IRLrP

I1I2L1.產(chǎn)生靜止電荷運動電荷2.受力

電荷所有電荷運動電荷3.表觀

性質施力作功4.物理量5.基本

性質

(真空)場的產(chǎn)生與性質靜電場穩(wěn)恒磁場場強，電勢磁感強度(電流)施力第十二章氣體動理論基本要求了解分子熱運動的圖像，理解平衡態(tài)、

平衡過程、理想氣體等概念理解理想氣體的壓強公式和溫度公式了解自由度概念，理解能量均分定理，

會計算理想氣體的內能一.理想氣體的平衡態(tài)平衡態(tài)：孤立系統(tǒng)宏觀性質不隨時間變化

的穩(wěn)定狀態(tài)(熱動平衡)理想氣體物態(tài)方程：氣體的物態(tài)參量：p(Pa),V(m3),T(K)理想氣體的微觀模型分子可視為遵從經(jīng)典力學規(guī)律的質點分子間只發(fā)生完全彈性碰撞，碰撞

前和碰撞后分子間均無相互作用力平衡態(tài)的統(tǒng)計規(guī)律二.理想氣體的壓強公式

統(tǒng)計關系式宏觀可測量量微觀量的統(tǒng)計平均值分子平均平動動能均方根速率三.能量均分定理氣體處于平衡態(tài)時，分子每個自由度的平均

能量都是kT/2，分子平均能量為i

kT/2剛性分子能量自由度i=t+r

單原子分子

303雙原子分子325多原子分子336分子自由度平動轉動總理想氣體的內能只與溫度有關非剛性雙原子分子i=7一般情形：自由度數(shù)目i=t+r+v平動轉動振動一般氣體：E=E(T,V)=動能+勢能

內能：系統(tǒng)處于平衡態(tài)時具有的能量掌握內能、功、熱量、準靜態(tài)過程等概念掌握熱力學第一定律，理解理想氣體的

摩爾定體熱容、摩爾定壓熱容，能分析

計算理想氣體在等體、等壓、等溫和

絕熱過程中的功、熱量和內能的改變量.

第十三章熱力學基礎基本要求一.熱力學第一定律普適定律：Q=ΔE+W+系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)放熱內能增加內能減少系統(tǒng)對外界做功外界對系統(tǒng)做功對每個熱力學過程，系統(tǒng)從外界獲得的

熱量Q，一部分使系統(tǒng)的內能變化ΔE，

另一部分轉變?yōu)楣.正負

Q=ΔE+W1.熱量Q和功W都是過程量，

內能E是狀態(tài)量2.循環(huán)過程：末態(tài)與初態(tài)相同，

ΔE=0Q=W3.做功與傳熱的差別：

做功是有規(guī)則能量的轉移，

傳熱是分子無規(guī)則運動能量的轉移二.氣體的p-V

圖1.點平衡態(tài)曲線準靜態(tài)過程曲線方程過程方程準靜態(tài)過程：每一中間狀態(tài)均可近似為

平衡態(tài)的過程封閉曲線循環(huán)過程12ab122.曲線下的面積功a正循環(huán)(順時針)：W1a2b1=W1a2-W1b2>0;逆循環(huán)(逆時針)：W<0b3.微變過程中的傳熱Cm：摩爾熱容(過程量)若Cm與溫度無關，則三.理想氣體的典型(準靜態(tài))過程名稱等體等壓等溫絕熱過程方程做功，傳熱，內能增量

理想氣體摩爾定體、定壓熱容為常數(shù)摩爾熱容比

理想氣體的內能變化準靜態(tài)過程：

任意過程：

12W第十四章相對論基本要求理解伽利略變換及牛頓力學的絕對時空觀，

了解邁克耳孫－莫雷實驗理解狹義相對論的基本原理，掌握洛倫茲

變換式理解同時的相對性、長度收縮和時間延緩，

掌握狹義相對論的時空觀一.狹義相對性原理＋光速不變原理狹義相對性原理

物理規(guī)律在所有慣性系中表達形式相同光速不變原理

真空中光的傳播速率

c為常量，與光源

或觀察者的運動狀態(tài)無關狹義相對論時空觀

時間和空間的度量與參考系的選擇有關，

時間、空間、運動三者之間緊密相連若，則S系測量兩個事件也同時發(fā)生在相對S系以速度運動的S'系中測量：

事件A'，B'同時發(fā)生；A'B'位置矢量若，則S系測量兩個事件不同時發(fā)生二.同時的相對性，時間延緩固有時：同地發(fā)生的兩個事件的時間間隔兩地時：S'系中這兩個事件不同地，所測的時間間隔三.長度收縮固有時最短固有長最長靜長l0

：物體靜止時的長度(固有長度)長度收縮：在慣性系S測物體運動速度為υ，

物體沿著運動方向的長度

測值為，垂直運動方向的尺寸與靜止時相同。vv四.洛侖茲變換基本要求理解普朗克量子假設、愛因斯坦光量子假設、

光的波粒二象性，掌握光電效應方程了解經(jīng)典物理理論在解釋熱輻射、光電效應、

康普頓效應的實驗規(guī)律時所遇到的困難.了解德布羅意假設、電子衍射實驗、實物粒子

的波粒二象性。理解物質波的波長與動量、

頻率與能量之間的關系第十五章量子物理二.光電效應飽和光電流照射光強光子的整體性：一.黑體輻射黑體：能完全吸收所有電磁波的物體黑體輻射基本規(guī)律：普朗克能量子假說：紅限