《大学物理》概念

1、第一章质点运动学主要内容一.描绘运动的物理量位矢、位移和行程r由坐标原点到质点所在地址的矢量r称为位矢vvrvx2y2位矢rxiyj,大小rr运动方程rrrrtxxt运动方程的重量形式yty位移是描绘质点的地址变化的物理量t时间内由起点指向终点的矢量rrrrrr2y2rrBrAxiyj，rx行程是t时间内质点运动轨迹长度s是标量。rrrs)明确r、r、s的含义(r速度（描绘物体运动快慢和方向的物理量）rDrrVxrDyrrr平均速度u=Dt=Vti+Dtj=uxi+uyjvrrr瞬时速度(速度)lim0rdr(速度方向是曲线切线方向)ttdtdrdxdy22jvxivyj，vdrdxdyvy2

2、vidtvx2dtdtdtdtdtdsdrrdtdt速度的大小称速率。加速度(是描绘速度变化快慢的物理量）rrrrr2rv瞬时加速度(加速度)ddr平均加速度atalimtdtdt2t0ra方向指向曲线凹向二.抛体运动运动方程矢量式为rr1r2rv0tgt2v0cost(水均分运动为匀速直线运动)重量式为12竖直分运动为匀变速直线运动)yv0sint2gt(三.圆周运动(包含一般曲线运动)1.线量：线位移s、线速度vdsdt切向加速度atdv(速率随时间变化率)dt法向加速度anv2(速度方向随时间变化率)。R2.角量：角位移(单位rad)、角速度d(单位rads1)dt角速度d2d(单位ra

3、ds2)dt2dt3.线量与角量关系：sR、v=R、atR、anR2匀变速率圆周运动：vv0at0t(1)线量关系sv0t1at2(2)角量关系0t1t2222222v2as2v00第二章牛顿运动定律主要内容一、牛顿第二定律rrr物体动量随时间的变化率dp等于作用于物体的合外力骣?即：F?=?dt?桫rrrrrrrdPdmv，m常量dVF=时F=m或F=madtdtdt说明：(1)只合用质点；(2)F为协力；(3)rra与F是瞬时关系和矢量关系；解题经常用牛顿定律重量式rrFxmax(一般物体作直线运动状况)（平面直角坐标系中）FmaFymay2Fnmanmv（法向）（自然坐标系中）Fmar(

4、物体作曲线运动)Ftmatdvm（切向）dt运用牛顿定律解题的基本方法可归纳为四个步骤运用牛顿解题的步骤：1）弄清条件、明确问题（弄清已知条件、明确所求的问题及研究对象）2）间隔物体、受力剖析（对研究物体的单独画一简图，进行受力剖析）3）建立坐标,列运动方程（一般列重量式）；文字运算、代入数据举例：以以下列图，把质量为m10kg的小球挂在倾角300的圆滑斜面上，求当斜面以a1g的加速度水平向右运动时，3绳中张力和小球对斜面的正压力。解：1)研究对象小球2）间隔小球、小球受力剖析3）建立坐标,列运动方程（一般列重量式）；x:FTcos30oNsin30oma(1)y:FTsin30oNcos30

5、omg0(2)文字运算、代入数据x:3FN2ma(a1g)(3)T3y:FT3N2mg(4)由运动方程，N=0状况第三章动量守恒和能量守恒定律主要内容一.动量定理和动量守恒定理冲量和动量rt2vt2时间内,力F对质点的冲量。IFdt称为在t1t1rrr质量m与速度v乘积称动量Pmvr质点的动量定理：It21rrrFgdtmv2mv1质点的动量定理的重量式：t2nrexdtnrnrrr3.质点系的动量定理：Fmivimi0vi0PP0t1iiiIxPxPox质点系的动量定理重量式IyPyPoyIzPzPozrrrr动量定理微分形式，在dt时间内：FdtdP或F=dPdt动量守恒定理：当系统所受合

6、外力为零时，系统的总动量将保持不变，称为动量守恒定律动量守恒定律重量式：.功和功率、守旧力的功、势能1.功和功率：质点从a点运动到b点变力F所做功WbvbdsFdrrFcosaa恒力的功：WFcosrrvrrFdwFcosvrr功率：pFgvdt2.守旧力的功rrWc?l物体沿随意路径运动一周时，守旧力对它作的功为零Fgdr03.势能守旧力功等于势能增量的负值，wEpEp0VEp物体在空间某点地址的势能Epx,y,zEp00Ep00Ep(x,y,z)A(x,y,z)vvFdr.动能定理、功能原理、机械能守恒守恒1.动能定理质点动能定理：W1mv21mv0222质点系动能定理：作用于系一致切外力

7、做功与全部内力作功之和等于系统动能的增量功能原之和等于系nnnWiexWiiniiin1mv2i2imv2i0理：外力功与非守旧内力功2统机械能（动能+势能）的增量机械能守恒定律：只有守旧内力作功的状况下，质点系的机械能保持不变第五章机械振动主要内容.简谐运动振动：描绘物质运动状态的物理量在某一数值周边作周期性变化。机械振动：物体在某一地址周边作周期性的来往运动。简谐运动动力学特色：Fkx简谐运动运动学特色：a2x简谐运动方程：x=Acos(wt+j)dx简谐振动物体的速度：v=-wAsin(wt+j)加速度a=d2x=-w2Acos(wt+j)dt2速度的最大值vm=wA，加速度的最大值am

8、=w2A.描绘谐振动的三个特色物理量1.振幅A：A=x02+v02，取决于振动系统的能量。w2角(圆)频率w：w=2pn=2p，取决于振动系统的性质Tk、对于单摆g对于弹簧振子w=lm3.相位wt+j，它决定了振动系统的运动状态（x,v）0的相位初相j=arctg-v0wx0所在象限由x0和v0的正负确立：x00，v00，在第一象限，即取(0:)2x00，v00，在第二象限，即取(:)23x00，v00，在第三象限，即取(:)22x00，v00，在第四象限，即取(3:2)2三.旋转矢量法简谐运动能够用一旋转矢量（长度等于振幅）的矢端在Ox轴上的投影点运动来描绘。rA的模A=振幅A,角速度大小=

9、谐振动角频率t0的角地址是初相t时辰旋转矢量与x轴角度是t时辰振动相位t矢端的速度和加速度在Ox轴上的投影点速度和加速度是谐振动的速度和加速度。.简谐振动的能量以弹簧振子为例：五.同方向同频率的谐振动的合成设x1A1cost1rrr合成振动振幅与两分振动振幅关系为：AA1A2合振动的振幅与两个分振动的振幅以及它们之间的相位差有关。一般状况，相位差21能够取随意值A1A2AA1A2第六章机械波主要内容一.颠簸的基本见解机械波：机械振动在弹性介质中的流传。波线沿波流传方向的有向线段。波面振动相位相同的点所组成的曲面波的周期T：与质点的振动周期相同。波长：振动的相位在一个周期内流传的距离。振动相位流

10、传的速度。波速与介质的性质有关.简谐波沿ox轴正方向流传的平面简谐波的颠簸方程质点的振动速度yv2sin(txx)质点的振动加速度vattAcos(tu)u这是沿ox轴负方向流传的平面简谐波的颠簸方程。三.波的过问两列波频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定，相遇地域内出现有的地方振动素来增强，有的地方振动素来减弱叫做波的过问现象。两列有关波增强和减弱的条件：（1）r2r12k(k0,1,2,)时，AA1A2212（振幅最大，即振动增强）212r2r12k1(k0,1,2,)时，AA1A2（振幅最小，即振动减弱）（2）若21（波源初相同样）时，取r2r1称为波程差。r2r12k(k0,1

11、,2,)时，AA1A2（振动增强）r2r12k1(k0,1,2,)时，AA1A（振动减弱）；22其余状况合振幅的数值在最大值A1A2和最小值A1A2之间。第七章气体动理论主要内容一.理想气体状态方程：PVCPV11PV22；PVmRT；PnkTTT1T2MR8.31J；k1.381023Jk；NA6.0221023mol1；RNAgkkgmol二.理想气体压强公式p2nktkt1mv2分子平均平动动能32三.理想气体温度公式四.能均分原理自由度：确立一个物体在空间地址所需要的独立坐标数量。气体分子的自由度单原子分子(如氦、氖分子)i3；刚性双原子分子i5；刚性多原子分子i6能均分原理：在温度为

12、T的平衡状态下，气体分子每一自由度上拥有的平均动都相等，其值为1kT2i4.一个分子的平均动能为：kkT2五.理想气体的内能（全部分子热运动动能之和）1.1mol理想气体EiRT23.必定量理想气体EiRT(m)2M第八章热力学基础主要内容.准静态过程（平衡过程）系统从一个平衡态到另一个平衡态，中间经历的每一状态都能够近似看作平衡态过程。二.热力学第必定律QEW；dQdEdWV21.气体WPdv1Q,E,W符号规定3.dEm或miCVgmdTE2E1CTT1)CVgmRMM(2三.热力学第必定律在理想气体的等值过程和绝热过程中的应用等体过程等压过程等温过程绝热过程绝热方程PVC1，V-1TC2，P1TC3。.循环过程特色：系统经历一个循环后，E0系统经历一个循环后Q（代数和）W（代数和）正循环（顺时针）-热机逆循环（逆时针）-致冷机热机效率：式中：Q1-在一个循环中，系统从高温热源吸取的热量和；Q2-在一个循环中，系统向低温热源放出的热量和；WQ1Q2-在一个循