大学物理A1课件大学物理A1小结.pptx

第第1 1章章 质点运动学质点运动学 小结小结内容提要内容提要1.1 参考系参考系 时间和空间的测量时间和空间的测量1.2 质点运动的矢量描述质点运动的矢量描述(重点重点)1.3 相对运动相对运动1.位置矢量位置矢量(位矢位矢):2.质点的运动方程质点的运动方程:3.质点运动的轨迹方程质点运动的轨迹方程:4.位移位移:5.平均速度：平均速度：6.瞬时速度瞬时速度:7.瞬时速率瞬时速率:8.平均加速度：平均加速度：9.瞬时加速度：瞬时加速度：10.运动学中的两类问题运动学中的两类问题(1)已知运动方程，求质点任意时刻的位置、速度以及已知运动方程，求质点任意时刻的位置、速度以及 加速度加速度.(2)已知运动质点的速度函数（或加速度函数）以及初已知运动质点的速度函数（或加速度函数）以及初 始条件求质点的运动方程始条件求质点的运动方程.11.圆周运动圆周运动:12.平面曲线运动平面曲线运动:13.相对运动相对运动:第第2 2章章 质点动力学质点动力学 小结小结2.1 牛顿运动定律牛顿运动定律2.2 动量和动量守恒定律动量和动量守恒定律2.3 功、机械能和机械能守恒定律功、机械能和机械能守恒定律2.4 质点的角动量和角动量守恒定律质点的角动量和角动量守恒定律内容提要内容提要1.牛顿运动定律牛顿运动定律第一定律第一定律恒矢量恒矢量第二定律第二定律第三定律第三定律2.牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用(1)确定研究对象确定研究对象,画出隔离图画出隔离图;(2)进行受力分析进行受力分析,画出示力图画出示力图;(3)建立坐标系建立坐标系;(4)对各隔离体建立牛顿运动方程对各隔离体建立牛顿运动方程(矢量式矢量式-分量式分量式);(5)解方程解方程,进行文字运算，然后代入数据求解进行文字运算，然后代入数据求解.质点在运动过程中，所受合外力的冲量等于质点质点在运动过程中，所受合外力的冲量等于质点动量的增量动量的增量.3.质点的动量定理质点的动量定理4.质点系的动量定理质点系的动量定理作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量.当系统所受合外力为零时，系统的总动量保持不变当系统所受合外力为零时，系统的总动量保持不变.5.动量守恒定律动量守恒定律6.功功在直角坐标系中在直角坐标系中 常见力的功常见力的功(1)重力做功重力做功(2)弹性力做功弹性力做功(3)万有引力做功万有引力做功 8.质点系的动能定理质点系的动能定理7.质点的动能定理质点的动能定理 合外力对质点所做的功，等于质点动能的增量合外力对质点所做的功，等于质点动能的增量.作用于质点系的合外力所做的功，等于该质点系作用于质点系的合外力所做的功，等于该质点系的动能增量的动能增量.9.质点系的功能原理质点系的功能原理外力和非保守内力做功之和等于质点系机械能的增量外力和非保守内力做功之和等于质点系机械能的增量.10.机械能守恒定律机械能守恒定律 当作用于质点系的外力和非保守内力不做功时当作用于质点系的外力和非保守内力不做功时，质点系的总机械能是守恒的质点系的总机械能是守恒的.对于一个与自然界无任何联系的系统来说，系统对于一个与自然界无任何联系的系统来说，系统内各种形式的能量是可以相互转换的，但是无论如何内各种形式的能量是可以相互转换的，但是无论如何转换，能量既不能产生，也不能消灭转换，能量既不能产生，也不能消灭.11.能量守恒定律能量守恒定律 第第3 3章章 刚体力学基础刚体力学基础 小结小结3.1 刚体运动的描述刚体运动的描述3.2 刚体定轴转动定律刚体定轴转动定律 角动量守恒定律角动量守恒定律3.3 刚体的能量刚体的能量内容提要内容提要1.匀变速转动的运动学公式匀变速转动的运动学公式2.角量和线量的关系角量和线量的关系3.力矩力矩4.转动定律转动定律5.转动惯量转动惯量6.质点的角动量质点的角动量7.质点的角动量定理质点的角动量定理8.质点的角动量守恒定律质点的角动量守恒定律恒矢量恒矢量9.刚体定轴转动的角动量刚体定轴转动的角动量10.刚体定轴转动的角动量定理刚体定轴转动的角动量定理 当转轴给定时，作用在物体上的冲量矩等于角动当转轴给定时，作用在物体上的冲量矩等于角动量的增量量的增量.11.刚体定轴转动的角动量守恒定律刚体定轴转动的角动量守恒定律 如果物体所受的合外力矩等于零，或者不受外力矩的如果物体所受的合外力矩等于零，或者不受外力矩的作用，物体的角动量保持不变作用，物体的角动量保持不变.14.力矩的功率力矩的功率13.力矩的功力矩的功12.转动动能转动动能15.刚体绕定轴转动的动能定理刚体绕定轴转动的动能定理 合外力矩对绕定轴转动的刚体所做的功等于刚体合外力矩对绕定轴转动的刚体所做的功等于刚体转动动能的增量转动动能的增量.第第4 4章章 狭义相对论狭义相对论 小结小结内容提要内容提要4.1 爱因斯坦的两个基本假设爱因斯坦的两个基本假设4.2 爱因斯坦的时空观爱因斯坦的时空观4.3 洛伦兹坐标变换和速度变换洛伦兹坐标变换和速度变换4.5 相对论动力学基础相对论动力学基础4.4 几个经典佯谬几个经典佯谬1.爱因斯坦的两个基本假设爱因斯坦的两个基本假设(1)相对性原理：相对性原理：物理规律对所有惯性系都是一样的，不存在任物理规律对所有惯性系都是一样的，不存在任何一个特殊的惯性系何一个特殊的惯性系(2)光速不变原理光速不变原理:任何惯性系中，光在真空中的传播速率都等于任何惯性系中，光在真空中的传播速率都等于恒量恒量c，与光源和观察者是否运动无关，与光源和观察者是否运动无关.2.洛伦兹坐标变换洛伦兹坐标变换 正正变变换换逆逆变变换换3.洛伦兹速度变换洛伦兹速度变换 逆逆变变换换正正变变换换4.同时性的相对性同时性的相对性沿两个惯性系相对运动方向上发生的两个事件，在沿两个惯性系相对运动方向上发生的两个事件，在其中一个惯性系中表现为同时的，在另一个惯性系其中一个惯性系中表现为同时的，在另一个惯性系中观察，则总是在前一个惯性系运动的后方的那一中观察，则总是在前一个惯性系运动的后方的那一事件先发生。事件先发生。5.时间延缓时间延缓6.长度收缩长度收缩事事 件件1事事 件件2时间间隔时间间隔空间间隔空间间隔SS7.洛伦兹空间间隔与时间间隔变换式洛伦兹空间间隔与时间间隔变换式:8.质速关系质速关系9.动量动量10.相对论动能相对论动能11.质能关系质能关系12.能量和动量的关系能量和动量的关系 第第5 5章章 机械振动机械振动 小结小结5.1 简谐运动简谐运动 5.2 简谐运动的旋转矢量表示法简谐运动的旋转矢量表示法 5.3 单摆和复摆单摆和复摆5.4 振动的能量振动的能量5.5 简谐运动的合成简谐运动的合成5.6 阻尼振动阻尼振动 受迫振动受迫振动 共振共振内容提要内容提要1.振动表达式振动表达式 2.简谐运动的速度与加速度简谐运动的速度与加速度3.简谐运动方程中的三个简谐运动方程中的三个基本物理量基本物理量振幅：振幅：初相位：初相位：4.振幅和初相位的求法振幅和初相位的求法5.旋转矢量表示法旋转矢量表示法模模为简谐运动的为简谐运动的振幅振幅.旋旋转转矢矢量量角速度角速度 为简谐运动的为简谐运动的角频率角频率.与与x轴轴的夹角的夹角(t+)为简谐运动的为简谐运动的相位相位.t=0时，与时，与x轴轴的夹角的夹角 为为初相位初相位.6.单摆单摆7.复摆复摆7.简谐运动的能量简谐运动的能量8.同方向、同频率的两个简谐运动的合成同方向、同频率的两个简谐运动的合成9.同方向、不同频率两个简谐运动的合成同方向、不同频率两个简谐运动的合成 拍拍拍频拍频:(1)若两分振动若两分振动同相同相,即即 2 1=2k (k=0,1,2,)(2)若若 两两 分分 振振 动动 反反 相相,即即 2 1=(2k+1)k=0,1,2,)则则 A=A1+A2,两分振动相互两分振动相互加强加强;则则 A=|A1-A2|,两分振动相互两分振动相互减弱减弱;第第6章章 机械波机械波 小结小结6.1 机械波的产生、传播和描述机械波的产生、传播和描述6.2 平面简谐波的波函数平面简谐波的波函数6.3 波的能量波的能量6.4 惠更斯原理惠更斯原理 波的衍射、反射和折射波的衍射、反射和折射6.5 波的干涉波的干涉6.6 驻波驻波6.7 多普勒效应多普勒效应内容提要内容提要1.机械波产生的条件机械波产生的条件 条件条件波源：波源：作机械振动的物体作机械振动的物体.弹性介质：弹性介质：承担传播振动的物质承担传播振动的物质.2.平面简谐波的波函数平面简谐波的波函数波函数的波函数的其它形式其它形式3.介质元的能量介质元的能量最大位移处最大位移处:平衡位置处平衡位置处:4.波的能量密度波的能量密度单位体积介质中的波动能量单位体积介质中的波动能量.(1)能量密度：能量密度：(2)平均能量密度：平均能量密度：一个周期内的平均值一个周期内的平均值.5.能流和能流密度能流和能流密度单位时间内垂直通过介质中某一面积单位时间内垂直通过介质中某一面积的波的能量的波的能量(1)能流能流(P)：(2)平均能流：平均能流：(3)能流密度能流密度(波的强度波的强度)：单位时间内流过垂直于波传播方向的单位面单位时间内流过垂直于波传播方向的单位面积的波的平均能量积的波的平均能量一个周期内的平均值一个周期内的平均值.6.惠更斯原理惠更斯原理介质中波动传播到的各点，都可以看成是发射介质中波动传播到的各点，都可以看成是发射子波的波源，而在其后的任一时刻，这些子波的包子波的波源，而在其后的任一时刻，这些子波的包络面就是新的波前络面就是新的波前7.波的干涉条件和公式波的干涉条件和公式(1)相干条件相干条件:频率相同、振动方向相同、相位差恒定频率相同、振动方向相同、相位差恒定.(2)干涉规律干涉规律S1S2P合振动的振幅合振动的振幅:其中其中:当当干涉相长干涉相长当当干涉相消干涉相消干涉相长干涉相长若若干涉相消干涉相消令令波程差波程差8.驻波的产生驻波的产生 两列振幅相同的相干波相向传播时叠加形成的两列振幅相同的相干波相向传播时叠加形成的波称为波称为驻波驻波.驻波是波的一种干涉现象驻波是波的一种干涉现象.9.驻波方程驻波方程10.驻波的特点驻波的特点(1)频率特点：频率特点：各质元以各质元以同一频率同一频率作简谐运动作简谐运动.(2)振幅特点：振幅特点：各点的振幅各点的振幅:波节位置：波节位置：波腹位置：波腹位置：相邻两相邻两波节波节与与波腹波腹之间的距离：之间的距离：(3)相位特点：相位特点：两相邻波节间的点两相邻波节间的点(同一段的点同一段的点)符号相同符号相同,相位相同相位相同.波节两边的点波节两边的点(相邻段的点相邻段的点)符号相反符号相反,相位相反相位相反.11.驻波的能量驻波的能量 驻波的能量在相邻的波腹和波节间往复变化，驻波的能量在相邻的波腹和波节间往复变化，动能动能主要主要集中在集中在波腹波腹，势能势能主要集中在主要集中在波节波节，但无能量的定向传播，但无能量的定向传播.12.半波损失半波损失 由由波疏波疏介质介质入射入射，在，在波密波密介质界面上介质界面上反射反射，在界面处，在界面处，反射波的振动相位总是与入射波的振动相位相反，即差了反射波的振动相位总是与入射波的振动相位相反，即差了；形成驻波时，总是出现波节；形成驻波时，总是出现波节.相位差了相位差了 ，相当于波程差了，相当于波程差了称为称为“半波损失半波损失”.13.两端固定的弦线形成驻波两端固定的弦线形成驻波驻波条件驻波条件:本征频率本征频率:第第7章章 气体动理论气体动理论 小结小结7.1 热力学系统热力学系统 平衡态平衡态 状态参量状态参量 7.2 理想气体状态方程理想气体状态方程7.3 理想气体的压强理想气体的压强7.4 理想气体的温度公式理想气体的温度公式7.5 能量均分定理能量均分定理 理想气体内能理想气体内能7.6 麦克斯韦速率分布率麦克斯韦速率分布率7.8 气体分子的平均自由程和碰撞频率气体分子的平均自由程和碰撞频率内容提要内容提要1.理想气体物态方程：理想气体物态方程：2.理想气体的压强公式理想气体的压强公式3.理想气体的温度公式理想气体的温度公式单原子分子气体：单原子分子气体：i=3；刚性双原子分子气体：刚性双原子分子气体：i=5；刚性多原子分子气体：刚性多原子分子气体：i=6.4.气体分子的自由度气体分子的自由度 5.能量按自由度均分定理能量按自由度均分定理 气体处于温度为气体处于温度为T 的平衡态时，分子任何一个自由的平衡态时，分子任何一个自由度的平均动能都相等，均为：度的平均动能都相等，均为：.对自由度为对自由度为 i 的分子的分子,其平均动能为：其平均动能为：6.mol 理想气体的内能理想气体的内能 E 为：为：7.速率分布函数速率分布函数:物理意义：物理意义：分子速率在分子速率在 v 附近单位速率区间内的概率附近单位速率区间内的概率(概率密度概率密度)归一化条件归一化条件:8.三种统计速率三种统计速率(1)最概然速率最概然速率(最可几速率最可几速率)vp：(2)平均速率平均速率 ：(3)方均根速率方均根速率 vrms:9.平均碰撞平均碰撞频率频率:10.平均自由程平均自由程第第8 8章章 热力学基础热力学基础 小结小结8.1 准静态过程准静态过程 功功 热量热量8.2 热力学第一定律热力学第一定律8.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用热力学第一定律对理想气体等值过程的应用8.4 绝热过程绝热过程 *多方过程多方过程8.5 循环过程循环过程 卡诺循环卡诺循环8.6 热力学第二定律热力学第二定律 卡诺定理卡诺定理8.7 热力学第二定律的统计意义和熵的概念热力学第二定律的统计意义和熵的概念内容提要内容提要1.功、热量、内能功、热量、内能3.热力学第一定律热力学第一定律2.理想气体的理想气体的摩尔热容摩尔热容摩尔热容比摩尔热容比:定压摩尔热容定压摩尔热容:定体摩尔热容定体摩尔热容:4.理想气体各过程的重要公式理想气体各过程的重要公式过程过程特征特征过程方程过程方程吸收热量吸收热量Q对外做功对外做功W内能增量内能增量E等体等体V=C0等压等压P=C等温等温T=C0绝热绝热Q=005.循环效率循环效率:6.制冷系数制冷系数:8.卡诺致冷机的制冷系数卡诺致冷机的制冷系数:7.卡诺热机的效率卡诺热机的效率:1)在相同的高温热源和低温热源之间工作的可逆机，在相同的高温热源和低温热源之间工作的可逆机，都具有相同的效率。都具有相同的效率。2)工作在相同的高温热源和低温热源之间的一切工作在相同的高温热源和低温热源之间的一切 不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率。9.卡诺定理卡诺定理=:对应可逆机对应可逆机 :对应不可逆过程对应不可逆过程