《大学物理简明教程》总复习PPT课件.ppt

总复习总复习考试题型考试题型一、填空题（11010分）（对一些基本概念、定律的理解）二、选择题（21530分）（对一些基本概念、定律的理解）三、判断题（11010分）（对一些基本概念、定律的适用条件等的理解）四、计算题（10550分）（利用所学的理论简单地处理物理学中的问题）1总复习总复习所学的主要知识点所学的主要知识点第一篇 力学基础第二篇 气体动理论和热力学第三篇 电学 第四篇 波动与光学2总复习第一章总复习第一章一些物理概念要搞清楚（例如：参考系，坐标系、位矢、位移、速度、加速度等）简单的一些矢量计算要牢牢掌握（重点一些矢量的写法（我已经强调过！）。涉及到第四节中的运动学中的两类问题曲线运动（对其描述要搞清楚，切向加速度，法向加速度。圆周运动是其一个特例）3小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院一、描述运动的三个必要条件一、描述运动的三个必要条件参考系参考系(坐标系坐标系)物理模型物理模型初始条件初始条件二、描述质点运动的四个物理量二、描述质点运动的四个物理量位矢位矢位移位移速度速度加速度加速度4小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院(1)在直角坐标系中在直角坐标系中(2)在自然坐标系中在自然坐标系中5小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院三、圆周运动的两种描述三、圆周运动的两种描述(1)线量描述线量描述(与自然坐标系同与自然坐标系同)(2)角量描述角量描述角位移角位移角速度角速度6小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院角加速度角加速度(3)角量与线量的关系角量与线量的关系四、运动学中的两类问题四、运动学中的两类问题(1)根据运动方程求速度、加速度，主要用求导的方法。根据运动方程求速度、加速度，主要用求导的方法。(2)根根据据加加速速度度或或速速度度及及初初始始条条件件求求运运动动方方程程，主主要要用用积积分分的的方法。方法。71.4 运动学中的两类问题运动学中的两类问题聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院1、已知运动学方程、已知运动学方程r，求速度和加速度，求速度和加速度(求导法求导法)例例2、已已知知一一质质点点的的运运动动方方程程为为 （SI），求求：质质点点运运动动的轨道、速度、加速度。的轨道、速度、加速度。解：解：将运动方程写成分量将运动方程写成分量消去消去t与与x轴夹角轴夹角81.4 运动学中的两类问题运动学中的两类问题聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院与与y轴负方向轴负方向例例3、一一质质点点沿沿半半径径为为1 m的的圆圆周周运运动动，它它通通过过的的弧弧长长 s 按按s=t2t2的的规规律律变变化化。问问：它它在在2s末末的的速速率率、切切向向加加速速度度、法法向向加加速度速度大小大小各是多少？各是多少？解：由速率定义，有解：由速率定义，有将将t2代入，得代入，得2 s末的速率末的速率91.4 运动学中的两类问题运动学中的两类问题聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院例例4 一一飞飞轮轮半半径径为为2m，其其角角量量运运动动方方程程为为=2+3t-4t3(SI)，求求距轴心距轴心1m处的点在处的点在2 s末的速率和切向加速度。末的速率和切向加速度。解：根据题意解：根据题意将将t2 代入，得代入，得2 s末的角速度和角加速度分别为末的角速度和角加速度分别为在距轴心在距轴心1 m处的速率为处的速率为切向加速度为切向加速度为101.4 运动学中的两类问题运动学中的两类问题聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院2、已知加速度，求速度和运动方程（还需初始条件）（积分法）、已知加速度，求速度和运动方程（还需初始条件）（积分法）例例5、一一质质点点沿沿 x 轴轴运运动动，其其加加速速度度 a=-kv2，式式中中k为为正正常常数数,设设t=0时时，x=0，v=v0；求求（1）v和和x作作为为 t 的的函函数数的的表表示示式式；（2）v作为作为x函数的表示式。函数的表示式。解：解：（1）因为）因为两边积分两边积分111.4 运动学中的两类问题运动学中的两类问题聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院两边积分两边积分（2）因为）因为121.4 运动学中的两类问题运动学中的两类问题聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院例例6、一一质质点点沿沿 x 轴轴运运动动，其其加加速速度度和和位位置置的的关关系系为为 a=2+6x2，加加速速度度的的单单位位为为ms-2，x的的单单位位为为m。质质点点在在x=0处处，速速度度为为10 ms-2，试求质点在任何坐标处的速度值。试求质点在任何坐标处的速度值。解：根据题意知就是求解：根据题意知就是求v作为作为x函数的表示式。函数的表示式。两边积分两边积分13例例 设某一质点以初速度设某一质点以初速度 做直线做直线运动，其加速度为运动，其加速度为 。问：质点在。问：质点在停止前运动的路程有多长？停止前运动的路程有多长？解：解：解：解：两边积分：两边积分：两边积分：两边积分：14两边积分：两边积分：15总复习第二章总复习第二章牛顿运动三定律（要充分理解）动量 动量守恒定律（如何引入的动量？）功 动能 势能 机械能守恒定律（概念要理解，机械能在什么条件下守恒？）16聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院小小 节节一、力的瞬时效应一、力的瞬时效应-牛顿定律牛顿定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第三定律牛顿第三定律惯性和惯性质量惯性和惯性质量惯性系惯性系m=C牛牛顿顿定定律律只只适适用用于于低低速速、宏宏观观的的情情况况，以以及及惯惯性性系系和和质质点点模模型型；在在运运用用时时要要根根据据所所选选坐坐标标系系选选用用坐坐标标分分量量；选选用不同的方程形式用不同的方程形式牛顿第二定律牛顿第二定律若若 ，选，选若若 ，选，选若若 ，选，选要要掌掌握握利利用用微微积积分分处处理理变变力力作作用用下下直直线线运运动的能力动的能力17聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院小小 节节二、力的时间积累效应二、力的时间积累效应动量定理动量定理微分形式微分形式积分形式积分形式质点系动量守恒定律：当系统所受合外力为零时，质点系动量守恒定律：当系统所受合外力为零时，三、力的空间积累效应三、力的空间积累效应功功动能定理动能定理保守力保守力势能函数势能函数质点系的功能原理质点系的功能原理机械能守恒定律：机械能守恒定律：孤立的保守系统机械能一定守恒孤立的保守系统机械能一定守恒18总复习第三章总复习第三章平衡态 温度 理想气体状态方程理想气体状态方程理想气体的压强和温度能量均分定理 理想气体的内能19小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院一、系统与外界一、系统与外界三三、热热力力学学第第零零定定律律-温温度度:处处于于相相互互热热平平衡衡状状态态的的系系统统必必定定拥拥有有某某一个共同的宏观物理性质。一个共同的宏观物理性质。二、平衡态二、平衡态四、理想气体状态方程四、理想气体状态方程（1）分子模型（）分子模型（2）统计假设）统计假设20小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院五、理想气体压强和温度五、理想气体压强和温度七、能量均分定理七、能量均分定理小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院六、自由度六、自由度八、理想气体的内能八、理想气体的内能单原子分子：单原子分子：3个平动自由度，如惰性气体；个平动自由度，如惰性气体；i=3刚性双原子分子：刚性双原子分子：3个质心动自由度，个质心动自由度，2个转动自由度。个转动自由度。i=5刚性多原子分子：刚性多原子分子：3个质心平动自由度，个质心平动自由度，3个转动自由度；个转动自由度；i=621小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院答答：气气体体在在平平衡衡态态时时，系系统统与与外外界界在在宏宏观观上上无无能能量量和和物物质质的的交交换换；系系统统的的宏宏观性质不随时间变化观性质不随时间变化1、气体在平衡态时有何特征气体在平衡态时有何特征?2、气体的平衡态与力学中的平衡态有何不同气体的平衡态与力学中的平衡态有何不同?答答：当当系系统统处处于于热热平平衡衡态态时时，组组成成系系统统的的大大量量粒粒子子仍仍在在不不停停地地、无无规规则则地地运运动动着着，大大量量粒粒子子运运动动的的平平均均效效果果不不变变，这这是是一一种种动动态态平平衡衡而而个个别别粒粒子子所所受受合合外外力力可可以以不不为为零零而而力力学学平平衡衡态态时时，物物体体保保持持静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动，所受合外力为零所受合外力为零3、气体动理论的研究对象是什么气体动理论的研究对象是什么?答答：气气体体动动理理论论的的研研究究对对象象是是大大量量微微观观粒粒子子组组成成的的系系统统是是从从物物质质的的微微观观结结构构和和分分子子运运动动论论出出发发，运运用用力力学学规规律律，通通过过统统计计平平均均的的办办法法，求求出出热热运运动动的的宏观结果，再由实验确认的方法宏观结果，再由实验确认的方法。22小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院4、如如果果盛盛有有气气体体的的容容器器相相对对某某坐坐标标系系运运动动，容容器器内内的的分分子子速速度度相相对对这这坐坐标标系系也也增大了，增大了，温度也因此而升高吗温度也因此而升高吗?答答：宏宏观观量量温温度度是是一一个个统统计计概概念念，是是大大量量分分子子无无规规则则热热运运动动的的集集体体表表现现，是是分分子子平平均均平平动动动动能能的的量量度度，平平动动动动能能是是系系统统的的内内动动能能。温温度度与与系系统统的的整整体体运运动动无无关关。只有当系统的整体运动的动能转变成无规则热运动时，系统温度才会变化只有当系统的整体运动的动能转变成无规则热运动时，系统温度才会变化。5、试说明下列各量的物理意义试说明下列各量的物理意义在平衡态下，分子任何一个自由度上的平均动能。在平衡态下，分子任何一个自由度上的平均动能。在平衡态下，分子平均平动动能。在平衡态下，分子平均平动动能。23小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院在平衡态下，自由度为在平衡态下，自由度为i 的分子平均动能。的分子平均动能。由质量为由质量为M，摩尔质量为，摩尔质量为 M mol，自由度为，自由度为i 的分子组成的系统的内能。的分子组成的系统的内能。1摩尔自由度为摩尔自由度为i 的分子组成的系统内能。的分子组成的系统内能。热力学体系内，热力学体系内，1摩尔分子的平均平动动能之总和。摩尔分子的平均平动动能之总和。24总复习第四章总复习第四章热力学三定律（搞清楚！）第一定律是关键（是计算题和能量守恒理解的关键）理想气体的等值过程和绝热过程（每个等值过程的特点都要搞清楚，是循环过程的基础！）（）循环过程熵增加原理（了解）25小小 结结 聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院一、热力学第一定律一、热力学第一定律对于任一元过程对于任一元过程有限过程有限过程准静态过程的功准静态过程的功理想气体定体摩尔热容理想气体定体摩尔热容理想气体定压摩尔热容理想气体定压摩尔热容绝热系数（比热容比）绝热系数（比热容比）26小小 结结 聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院各等值过程和绝热过程的特点及功能计算各等值过程和绝热过程的特点及功能计算过程特点参量关系QEW绝热定压定体等温27小小 结结聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院二、循环过程二、循环过程（1）正循环（热机）效率）正循环（热机）效率卡诺正循环（热机）效率卡诺正循环（热机）效率（2）致冷系数）致冷系数卡诺循环致冷系数卡诺循环致冷系数28小小 结结聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院三、热力学第二定律三、热力学第二定律开开尔尔文文表表述述：不不可可能能制制成成一一种种循循环环动动作作的的热热机机，它它只只从从一一个个单单一一温温度度的的热热源源吸吸取取热热量量，使使之之完完全全变变为为有有用用的的功功而而不不引引起起其它变化。其它变化。克劳修斯表述克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体。：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体。29例例 有体积为有体积为10-2 m3的一氧化碳，其压强为的一氧化碳，其压强为107 Pa，温度为温度为300 K。膨胀后，压强为。膨胀后，压强为105 Pa。试求（。试求（1）在）在等温过程中系统所做的功和吸收的热量；（等温过程中系统所做的功和吸收的热量；（2）如果）如果是绝热过程，情况将怎样？是绝热过程，情况将怎样？解：解：（1）等温过程）等温过程 系统做功：系统做功：内能变化：内能变化：30系统吸热：系统吸热：（2）绝热过程）绝热过程系统做功：系统做功：又又系统吸热：系统吸热：31总复习第五章总复习第五章电场 场强 （库仑定律）电通量 高斯定理（）电场力的功 电势静电场中的导体和电介质32小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院一、静电场的基本规律一、静电场的基本规律1、库仑定律、库仑定律2、电荷守恒定律、电荷守恒定律二、描述静电场的基本物理量二、描述静电场的基本物理量1、电场强度、电场强度定义定义33小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院连续分布带电体的电场连续分布带电体的电场点电荷的电场点电荷的电场点电荷系场强叠加原理点电荷系场强叠加原理（转换为标量形式）（转换为标量形式）a)真空无限长均匀带电直线电场真空无限长均匀带电直线电场34小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院b)无限大均匀带电平面板电场无限大均匀带电平面板电场c)均匀带电球体电场均匀带电球体电场d)均匀带电球面电场均匀带电球面电场球内球内球外球外球内球内球外球外35小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院2、电势、电势定义定义连续分布带电体的电场连续分布带电体的电场点电荷的电势点电荷的电势点电荷系的电势点电荷系的电势36小小 节节聊城大学物理科学与信息工程学院聊城大学物理科学与信息工程学院均匀带电均匀带电球面球面电势电势球内球内球外球外三、静电场的基本性质三、静电场的基本性质真空中的高斯定理真空中的高斯定理环流定理环流定理37例例10 10 计算两无限大均匀带异号电荷平面的场强分布。计算两无限大均匀带异号电荷平面的场强分布。-+BA解：解：EAE EB平面之间：平面之间：平面之外：平面之外：两平面外侧：两平面外侧：38总复习第十章总复习第十章杨氏双缝干涉（充分理解！光程差）薄膜干涉光的衍射39谢谢同学们半年来的配合！谢谢同学们半年来的配合！欢迎以后有物理方面的问题共同探讨！欢迎以后有物理方面的问题共同探讨！祝同学们珍惜大学时光，发奋图强，学会学祝同学们珍惜大学时光，发奋图强，学会学习的方法，前程似锦！习的方法，前程似锦！Thank you！40