大学物理上-章节小结

大学物理上章节小结第一章质点运动的描述小结一、运动学特点：瞬时性、矢量性、相对性。二、基本概念：1、位矢：kzjyixr位矢大小：222zyxrrr方向：由坐标原点指向质点。2、速度：jvivjdtdyidtdxdtrdvyxv的大小：2y2x22vvdtdydtdxdtrdvv的方向：所在位置的切线向前方向。3、速率：dtdsvv4、加速度：jaiajdtydidtxdjdtdvidtdvdtvdayx2222yxa的大小：2222222y2x2y2xdtyddtxddtdvdtdvaaa或自然坐标系中，nntttteaeadtedvedtdvdtvda大小：2222n2trvdtdvaaa方向：tnaatg三、运动描述1、运动方程：⑴矢量式：k)t(zj)t(yi)t(x)t(r⑵标量式：)t(xx，)t(yy，)t(zz2、轨迹方程：0)y,x(F3、圆周运动的角量描述：大学物理上章节小结（1）角坐标（2）角速度dtd（3）角加速度22dtddtd4、角量与线量的关系：①rv②rat③2nra四、相对运动MEPMPEvvv五、运动类型1、直线运动0an，一维情况下，标量式代替矢量式。2、曲线运动0an第二章牛顿定律、第三章动量守恒定律和能量守恒定律小结一、牛顿运动三定律二、常见力①弹性力②万有引力：保守力③摩擦力：非保守力三、重要物理量①动量vmP②冲量tFttFdtFItt1221③动能2kmv21E④功baSdFW合力功等于各分力功之和。一维情况下，力的功等于力曲线与坐标轴所围面积的代数和。⑤势能）势能零点取在无限远处万有引力势能：(rmMGEp面上）势能零点取在某一水平重力势能：(mghEp，h为物体m相对势能零点的竖直坐标。处）势能零点取在弹簧原长弹性势能：(kx21E2p四、定理、原理及定律1、定理大学物理上章节小结（1）动能定理①质点的动能定理2122mv21mv21W②质点系的动能定理1k2kEEWW内外（2）动量定理①质点的动量定理12ppI②质点系的动量定理12ppI合外力冲量2、原理：功能原理121p1k2p2kEEEEEEWW非保守外3、守恒定律（1）动量守恒定律条件0合外力F，惯性系（2）机械能守恒条件：0WW非保守外第四章刚体运动小结一、物理量力矩M→力F角动量（JL）→动量（vmp）角速度→速度v转动动能（2kJ21E）→质点动能（2kmv21E）角加速度→加速度a力矩功（21MdW）→力对质点的功转动惯量J→质量m冲量矩21ttdtM→21ttdtF冲量二、定律转动定律JM→amF角动量守恒定律：0M合外，L=常矢动量守恒定律：0F合外，P=常矢三、定理角动量定理（122ttJJdtM21）→质点或质点系的动量定理12ttppdtF21转动动能定理（2122J21J21W）→质点的动能定理2122mv21mv21W第十七章狭义相对论小结一、爱因斯坦的两个基本假设：相对性原理和光速不变原理二、坐标变换大学物理上章节小结1、伽利略变换（经典）2、洛伦兹变换（相对论）22'''2'1xcvttzzyy1vtxx或2'2'''2''11xcvttzzyyvtxx式中，22cv3、狭义相对论时空观（1）同时的相对性（2）长度缩短2cv1ll20，0l为固有长度。（3）时间膨胀（或时间延缓或运动时钟变慢）22cv1tt，t为固有时。4、相对论力学（1）基本方程dtvdmvdtdm)vm(dtddtpdF（2）质量220cv1mm（3）动量vcv1mvmp220（4）能量22202ccv1mmcE（5）动能2020kcmmcEEE（200cmE为静止能量）第十二章气体动理论（运动论）小结一、理想气体的压强公式2vnm31P_kn32，2_kvm21kT23（分子的平均平动动能）nkTP二、能量均分定理大学物理上章节小结分子：_平动kT23kT2t，_转动kT2r，__内能动能kT2i（i为分子自由度）三、理想气体内能RTiMmRTiE22四、麦克斯韦速率分布律1、vf、dvvf的物理意义，归一化条件：1dvvf02、三种统计速率MRT2mkT2vp，MRT8mkT8v，MRT3mkT3v2m为理想气体的质量，m为分子质量，M为物质的摩尔质量，k为玻尔兹曼常数，R为普适常数。第十三章热力学基础小结一、基本概念功、内能、热量、热容量（等体摩尔热容量和等压摩尔热容量）、循环、熵二、基本定律1、热力学第一定律WEWEEQ12（各个物理量正负号的意义）2、热力学第二定律的两种表述以及开尔文表述和克劳修斯表述等效五、基本原理：熵增原理六、公式1、热容量R2iCm,v，R22iCm,p，1i2iCCm,vm,p，RCCm,vm,pm,vm,pCC的原因（等压过程除了增加内能还要对外做功），摩尔热容量是过程量。2、等值以及绝热过程中WEQ、、和过程方程的表达式（见表一和表二）3、循环（1）正循环热机效率121QQ1QWW为循环一次对外做的净功，1Q为纯吸热的分过程吸热之和，2Q为纯放热的分过程放热之和的绝对值。特例：卡诺热机12TT1卡（2）逆循环制冷机制冷系数2122QQQWQe吸热大学物理上章节小结特例：卡诺制冷机212TTTe卡4、熵及熵增原理熵为态函数，0S“=”代表绝热可逆过程；“”代表绝热不可逆过程，即一个孤立系统的熵永远不会减少。孤立系统内的自发过程（即不可逆过程）熵增加。表一过程WEQ过程方程等容012m,vTTCE12m,vvTTCEQ1cTP等压)VV(PW12同上WETTCQ12m,pp2cTV等温2112PplnRTVVlnRTW0WQ3cVP绝热EVPVP11W112212m,vTTCE01CPV21CTV31CTP表二过程EWQ等容升压+0+等容降压-0-等压膨胀+++等压压缩---等温膨胀0++等温压缩0--绝热膨胀-+0绝热压缩+-0注：表二中“+、-”分别表示正、负。第五章静电场小结一、电场的形象化描述：电场线二、电场的性质描述：电场强度矢量和电势三、基本规律1、库仑定律rrqq41F3210F为1q对2q的作用力，r是由1q指到2q的矢量大学物理上章节小结2、高斯定理真空中：内S0sq1SdE介质中：内S0SqsdD（自由电荷）3、静电场的环路定理0ldEl（说明静电场是保守力场）四、有关计算1、电场强度通量（1）平面匀强电场：SEcosESe（2）任意非闭合曲面任意电场：seSdE（3）闭合曲面任意电场：seSdE2、场强（1）点电荷rr4qE30（2）叠加原理①点电荷系Err4qEn1i3i0i②连续带电体q30rr4dqEdE（3）高斯定理①球对称（均匀带电球面、球体、球壳）②柱对称（无限长均匀带电圆柱体、圆柱面、圆筒）③面对称（无限大均匀带电平面、平板）（4）场强与电势的关系：kzUjyUixUVE3、电势（1）叠加法①点电荷系：niiiarπεqU104（取无穷远处电势为零）②连续带电体：qarπεdqU04大学物理上章节小结（2）对场强E积分：aardEU（取无穷远处电势为零）4、电势差：rdEVVUcacaac5、电场力的功abpapbba0abqUEErdEqW5、典型问题结果（1）无限长均匀带电直线r2E0方向：0，E垂直带电直线指向考察点；0，E由考察点垂直指向带电直线。（2）无限大均匀带电平面02E方向：0，E由平面垂直指向考察点；0，E由考察点垂直指向平面。（3）无限长均匀带电薄圆筒沿半径向里沿半径向外:0:0)Rr(r2)Rr(0E0（3）均匀带电球面沿半径向里沿半径向外:0q:0q)Rr(r4q)Rr(0E20)(4)(400RrrπεqRrRπεqU第六章静电场中的导体与电介质小结一、静电平衡静电平衡条件、静电平衡时电荷分布情况、静电平衡时导体表面附近场强的大小、电荷面密度与曲率的关系二、介质中高斯定理内S0SqsdD（自由电荷），ErED0三、电容器的电容电容ABUQC特别注意：典型电容器电容计算（平行板电容器、柱形电容器、球形电容器）大学物理上章节小结四、电场的能量1、电容器能量QU21CU21CQ21W22e2、电场能量密度DEEwe212123、电场能量dVEdVwWeVVe221