大学物理期中复习毛俊杰课件

大学物理期中复习大学物理位矢速度位移加速度线量角量质点运动学质点运动的类型描述质点运动的物理量角位置角位移角速度角加速度运动描述的相对性已知：质点运动学方。求：及轨迹方程等。解法：求导。已知：及初值条件。求：解法：积分。位矢速度位移加速度线量角量质点运动学质点运动的类型描述一般曲线运动的描述角量与线量的关系角量描述切向与法向加速度一般曲线运动的描述角量与线量的关系角量描述切向与法向加速度质点系质点质点动力学力的瞬时效应冲量动能定理力对空间的积累力对时间的积累动量定理动量守恒定律角冲量角动量定理角动量守恒定律质点系质点功功能原理机械能守恒定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律牛顿运动定律力力矩质点系质点质点动力学力的瞬时效应冲量动能定理力对空间的积累力质点及质点系动力学1动量定理角动量定理动能定理功能原理基本原理质点及质点系动力学1动量定理角动量定理动能定理功能原理基本原质点及质点系动力学2守恒定律角动量守恒：动量守恒：条件内容机械能守恒：质点及质点系动力学2守恒定律角动量守恒：动量守恒：条角量描述质点运动学刚体力学刚体定轴转动运动学平动动力学瞬时效应时间积累效应空间积累效应角冲量力矩的功动能定理力矩定轴转动定律角动量定理角动量守恒定律角量描述质点运动学刚体力学刚体定轴转动运动学平动动力学瞬时效角量与线量的关系角量描述刚体定轴转动运动学匀变速圆周运动角量与线量的关系角量描述刚体定轴转动运动学匀变速圆周运动刚体定轴转动动力学刚体定轴转动定律刚体定轴转动角动量原理刚体定轴转动角动量守恒定律刚体定轴转动的动能定理刚体定轴转动动力学刚体定轴转动定律刚体定轴转动角动量原理刚体10质点运动和刚体定轴转动的比较(类比方法)速度加速度质量力动量牛顿第二定律角速度角加速度转动惯量对轴的力矩对轴的角动量转动定律质点的运动刚体的定轴转动10质点运动和刚体定轴转动的比较(类比方法)速度角速度质点的11冲量矩角动量定理角动量守恒定律力矩的功功率转动动能转动动能定理冲量动量定理动量守恒定律力的功功率动能动能定理质点的运动刚体的定轴转动11冲量矩冲量质点的运动刚体的定轴转动1.

一质点沿x轴运动，运动方程为

x=2t+3t2，求解：1.一质点沿x轴运动，运动方程为x=2t+3t2，求2.一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3+2t(SI),如果初始时质点的速度v0为5m/s，则当ｔ为3s时，求质点的速度v

.

解:2.一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3质量为m＝1 kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x＝5t，y=0.5t2（SI），从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作的功为

1.5J． (B)3J．(C)6J．(D)-1.5J．［

C

］质量为m＝1 kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程15例：某质点在力＝(4＋5x)作直线运动，在从x＝0移动到x＝10 m的过程中，力所做的功为__________．(SI)的作用下沿x轴解：15例：某质点在力＝(4＋5x)作直线运动，在从x＝0移动到状态参量的统计意义麦克斯韦速率分布律压强的微观本质统计规律微观理论平均碰撞频率平均自由程气体动理论温度的微观本质玻尔兹曼分布律能量均分原理分子碰撞的统计规律状态方程每一个自由度的平均动能为kT/2状态参量的统计意义麦克斯韦压强的微观本质统计规律微观理论平均热力学基础热力学第二定律（方向性）文字表述数学表述克劳修斯表述开尔文表述克劳修斯熵玻尔兹曼熵热力学第一定律等容过程等压过程等温过程绝热过程不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起外界的变化不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。循环过程热循环制冷循环卡诺循环热力学基础热力学文字表述数学表述克劳修斯表述开尔文表述克劳修12/12/202218气体动理论一、状态方程其中：二、理想气体的压强公式与温度公式压强公式其中：——分子的平均平动动能温度公式或12/11/202218气体动理论一、状态方程其中：二、12/12/202219三、能量按自由度均分定理二、理想气体的压强公式与温度公式压强公式其中：——分子的平均平动动能温度公式分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平动动能理想气体的内能或12/11/202219三、能量按自由度均分定理二、理想气体12/12/202220三、能量按自由度均分定理分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平动动能理想气体的内能分子单原子双原子多原子自由度i分子的平均平动动能分子的平均转动动能分子的平均动能理想气体内能E356012/11/202220三、能量按自由度均分定理12/12/202221四、麦克斯韦速率分布律

1.速率分布函数：表示速率v附近单位速率区间的分子数占分子总数的百分比.2.速率分布曲线（1）曲线区间内的分子数占总分子数的百分比12/11/202221四、麦克斯韦速率分布律1.速率分布12/12/2022223.麦氏分布函数4.三种统计速率平均速率平方平均速率方均根速率最概然速率12/11/2022223.麦氏分布函数4.三种统计速率平均12/12/202223一、热力学第一定律系统从外界吸收的热量,一部分使系统的内能增加,另一部分使系统对外界做功.内能增量其中定体摩尔热容系统对外做功外界对系统做功定压摩尔热容温度升高温度降低系统吸热系统放热热力学基础摩尔热容比12/11/202223一、热力学第一定律系12/12/202224内能增量定体摩尔热容系统对外做功外界对系统做功定压摩尔热容温度升高温度降低系统吸热系统放热摩尔热容比一、热力学第一定律热力学基础过程量状态量二、四种过程例6、7、812/11/202224内能增量定体摩尔热容系统对外做功外界12/12/202225过程等体等压等温绝热WEQ方程

VpP-V图VpVpVp00012/11/202225过程等体等压等温绝热WEQVpP-12/12/202226三、循环过程pVOAa21QQ正循环：顺时针pVOAa21QQ逆循环：逆时针W净=曲线所围的面积12/11/202226三、循环过程pVOAa21QQ正循环12/12/202227正循环：顺时针逆循环：逆时针W净=曲线所围的面积1.热机循环pVOAa21QQ热机高温热源低温热源热机效率12/11/202227正循环：顺时针逆循环：逆时针W净=12/12/2022281.热机循环pVOAa21QQ热机高温热源低温热源热机效率2.制冷循环pVOAa21QQ致冷机高温热源低温热源致冷机致冷系数12/11/2022281.热机循环pVOAa21QQ热机12/12/2022292.致冷循环pVOAa21QQ致冷机高温热源低温热源致冷机致冷系数3.卡诺循环WABCD卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成卡诺热机12/11/2022292.致冷循环pVOAa21QQ致冷12/12/202230解：（1）（2）（3）（4） 一容器内贮有氧气，其压强，温度求：（1）单位体积内的分子数；（2）分子质量；（3）氧气密度；（4）分子的平均动能。12/11/202230解：（1）（2）（3）（4） 一容器12/12/202231（a）（b）（c） 已知为N个（N很大）分子组成的系统的速率分布函数。（1）分别写出图（a）、（b）、(c)中阴影面积对应的数学表达式和物理意义 速率在0~区间内的分子数占总分子数的百分比 速率大于的分子数占总分子数的百分比 速率在~区间内的分子数.12/11/202231（a）（b）（c） 已知大学物理期中复习大学物理位矢速度位移加速度线量角量质点运动学质点运动的类型描述质点运动的物理量角位置角位移角速度角加速度运动描述的相对性已知：质点运动学方。求：及轨迹方程等。解法：求导。已知：及初值条件。求：解法：积分。位矢速度位移加速度线量角量质点运动学质点运动的类型描述一般曲线运动的描述角量与线量的关系角量描述切向与法向加速度一般曲线运动的描述角量与线量的关系角量描述切向与法向加速度质点系质点质点动力学力的瞬时效应冲量动能定理力对空间的积累力对时间的积累动量定理动量守恒定律角冲量角动量定理角动量守恒定律质点系质点功功能原理机械能守恒定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律牛顿运动定律力力矩质点系质点质点动力学力的瞬时效应冲量动能定理力对空间的积累力质点及质点系动力学1动量定理角动量定理动能定理功能原理基本原理质点及质点系动力学1动量定理角动量定理动能定理功能原理基本原质点及质点系动力学2守恒定律角动量守恒：动量守恒：条件内容机械能守恒：质点及质点系动力学2守恒定律角动量守恒：动量守恒：条角量描述质点运动学刚体力学刚体定轴转动运动学平动动力学瞬时效应时间积累效应空间积累效应角冲量力矩的功动能定理力矩定轴转动定律角动量定理角动量守恒定律角量描述质点运动学刚体力学刚体定轴转动运动学平动动力学瞬时效角量与线量的关系角量描述刚体定轴转动运动学匀变速圆周运动角量与线量的关系角量描述刚体定轴转动运动学匀变速圆周运动刚体定轴转动动力学刚体定轴转动定律刚体定轴转动角动量原理刚体定轴转动角动量守恒定律刚体定轴转动的动能定理刚体定轴转动动力学刚体定轴转动定律刚体定轴转动角动量原理刚体41质点运动和刚体定轴转动的比较(类比方法)速度加速度质量力动量牛顿第二定律角速度角加速度转动惯量对轴的力矩对轴的角动量转动定律质点的运动刚体的定轴转动10质点运动和刚体定轴转动的比较(类比方法)速度角速度质点的42冲量矩角动量定理角动量守恒定律力矩的功功率转动动能转动动能定理冲量动量定理动量守恒定律力的功功率动能动能定理质点的运动刚体的定轴转动11冲量矩冲量质点的运动刚体的定轴转动1.

一质点沿x轴运动，运动方程为

x=2t+3t2，求解：1.一质点沿x轴运动，运动方程为x=2t+3t2，求2.一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3+2t(SI),如果初始时质点的速度v0为5m/s，则当ｔ为3s时，求质点的速度v

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解:2.一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3质量为m＝1 kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x＝5t，y=0.5t2（SI），从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作的功为

1.5J． (B)3J．(C)6J．(D)-1.5J．［

C

］质量为m＝1 kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程46例：某质点在力＝(4＋5x)作直线运动，在从x＝0移动到x＝10 m的过程中，力所做的功为__________．(SI)的作用下沿x轴解：15例：某质点在力＝(4＋5x)作直线运动，在从x＝0移动到状态参量的统计意义麦克斯韦速率分布律压强的微观本质统计规律微观理论平均碰撞频率平均自由程气体动理论温度的微观本质玻尔兹曼分布律能量均分原理分子碰撞的统计规律状态方程每一个自由度的平均动能为kT/2状态参量的统计意义麦克斯韦压强的微观本质统计规律微观理论平均热力学基础热力学第二定律（方向性）文字表述数学表述克劳修斯表述开尔文表述克劳修斯熵玻尔兹曼熵热力学第一定律等容过程等压过程等温过程绝热过程不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起外界的变化不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。循环过程热循环制冷循环卡诺循环热力学基础热力学文字表述数学表述克劳修斯表述开尔文表述克劳修12/12/202249气体动理论一、状态方程其中：二、理想气体的压强公式与温度公式压强公式其中：——分子的平均平动动能温度公式或12/11/202218气体动理论一、状态方程其中：二、12/12/202250三、能量按自由度均分定理二、理想气体的压强公式与温度公式压强公式其中：——分子的平均平动动能温度公式分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平动动能理想气体的内能或12/11/202219三、能量按自由度均分定理二、理想气体12/12/202251三、能量按自由度均分定理分子每一自由度所均分的能量分子的平均能量分子的平均平动动能理想气体的内能分子单原子双原子多原子自由度i分子的平均平动动能分子的平均转动动能分子的平均动能理想气体内能E356012/11/202220三、能量按自由度均分定理12/12/202252四、麦克斯韦速率分布律

1.速率分布函数：表示速率v附近单位速率区间的分子数占分子总数的百分比.2.速率分布曲线（1）曲线区间内的分子数占总分子数的百分比12/11/202221四、麦克斯韦速率分布律1.速率分布12/12/2022533.麦氏分布函数4.三种统计速率平均速率平方平均速率方均根速率最概然速率12/11/2022223.麦氏分布函数4.三种统计速率平均12/12/202254一、热力学第一定律系统从外界吸收的热量,一部分使系统的内能增加,另一部分使系统对外界做功.内能增量其中定体摩尔热容系统对外做功外界对系统做功定压摩尔热容温度升高温度降低系统吸热系统放热热力学基础摩尔热容比12/11/202223一、热力学第一定律系12/12/202255内能增量定体摩尔热容系统对外做功外界对系统做功定压摩尔热容温度升高温度降低系统吸热系统放热摩尔热容比一、热力学第一定律热力学基础过程量状态量二、四种过程例6、7、812/11/202224内能增量定体摩尔热容系统对外做功外界12/12/202256过程等体等压等温绝热WEQ方程

VpP-V图VpVpVp00012/11/202225过程等体等压等温绝热WEQVpP-12/12/202257三、循环过程pVOAa21QQ正循环：顺时针pVOAa21QQ逆循环：逆时针W净