大学物理下册小结

#,1,热学小结,2,分子动理论,1,、理想气体状态方程,分子数密度,分子质量,质量密度,3,、温度公式,2,、压强公式,一、理想气体的压强、温度、内能,3,4,、能均分原理（平衡态中，均分到每个自由,度上的能量为,KT/2),分子平均动能,刚性分子,理想气体的内能,与过程无关,自由度,i=t+r,单原子分子,i=t=3,刚性双原子,i=t+r=3+2,刚性三原子,i=t+r=3+3,4,二、麦克斯韦速率分布律,速率分布函数的物理意义：,表示在速率,v,附近，单位速率区间内分子数占总分子数的百分比；或单位速率区间内分子出现的概率，即,概率密度。,2,、归一化条件：,1,、速率分布函数,3,、计算一个与速率有关的物理量,g,(,v,),的统计平均值的公式：,5,三、气体分子的三种速率,1,、最可几速率,v,p,2,、平均速率,3,、方均根速率,6,热力学,一、热力学第一定律,准静态过程、系统对外作的功,理想气体、各种准静态过程,定压摩尔热容量,热力学第一定律,定体摩尔热容量,7,泊松比,准静态绝热过程方程,(,泊松方程,),热机效率,致冷效率,卡诺循环,卡诺逆循环,二、循环过程,卡诺循环是由,两个等温过程,和,两个绝热过程,组成,的理想化循环。,8,9,10,开尔文表述,不能制造出一种只从单一热源吸取热量，使其全部转变成功而不引起其它变化的循环工作的热机。,克劳修斯表述,热量不能自动地从低温热源传到高温热源而不引起其它的变化。,三、热力学第二定律,热二律的实质是表明一切自发过程都是不可逆的。它是说明热力学过程的方向、条件和限制的。,1,、两种表述,11,2,、可逆过程与不可逆过程,一切自发过程都是不可逆过程，一切实际过程都是不可逆过程。,准平衡过程,+,无摩擦的过程是可逆过程。,3,、熵增加原理,对于,孤立系统，,自发过程的熵总是增加的。,熵增加原理,对于可逆绝热过程，,对于不可逆绝热过程、自发过程熵总是增加的。,熵的,定义：某系统宏观状态的熵,熵是状态量,12,熵是状态函数，与过程无关。熵是描述平衡态参量的函数。,（,1,）利用熵的函数表达式，将初、终两态的状态参量值代入，从而算出熵变。,（,2,）可设计一个连接同样初终两态的任意一个可逆过程,R,，再利用 来计算。,熵变计算,13,静电场小结,14,一、,库仑定律,(1),场强叠加法,二、,电场强度,1,、,定义,1,）,点电荷,2,、求电场强度的方法,2,）点电荷系,3,）连续带电体,矢量，投影后积分,dq=,dl,dq=,dS dq=,dV,15,（,2,）,高斯定理法,注意：,a),高斯定理是普遍成立的但用于求场强则只适,用于某些具有对称性的电场。,高斯面,S,上的,E,大小相等，方向相同（或分区域）；,高斯面面积好求；,高斯面上场强为所求。,b),有介质时先求,D,，再求,E,16,1,、,电势能,3,、电势,2,、电势差,三、电势与电势差,电场力的功等于电势能的减少,某点,a,的电势能,17,1,）点电荷,2,）点电荷系,3,）连续带电体,标量，可直接积分,dq=,dl,dq=dS,dq=dV,4,、,电势的计算,（,2,）场强积分法（电势定义法）,（,1,）,电势叠加法,18,1,、真空中的高斯定理,2,、静电场的环路定理,四、两个重要定理,（,1,）电场是“有源场”。,（,2,）电力线起于正电荷，止于负电荷。,（,1,）电场是“无旋场”。,（,2,）电场是“保守场”。,介质中的高斯定理,19,五、几种带电系统的场强与电势,1,、,点电荷,2,、细圆环轴线上,3,、均匀带电无限长圆柱面,20,4,、均匀带电球面、球体,5,、,无限大均匀带电平面,平板电容器,电容器极板受力,21,1,、静电平衡条件：,导体内部场强为,0,。,3,、,静电平衡时,导体内无净电荷,，所有电荷分布于表面。,2,、,静电平衡时,导体为等势体,，导体表面为等势面。,5,、空腔内无电荷：,空腔内表面无电荷，全部电荷分布于外表面,空腔内场强,E,=0,。,空腔导体可屏蔽外部电场对内部的影响。,6,、空腔内有电荷,q,：,空腔内表面带有,-,q,电荷,外表面带有,Q,+,q,电荷。导体空腔可屏蔽外场，接地空腔可屏蔽内场。,六、静电场中的导体,4,、,导体表面附近场强方向与导体表面垂直，而,22,1,、电容器电容,七、电容器,电容的计算,A,）让两极板带等量异性电荷并求其电场分布；,B,）求两极板间电压,C,）用定义,Q/U,求,C,23,八、电介质,1,、介质中的场强,2,、介质中的高斯定理,24,九、电场能量,1,、电容器能量,2,、能量密度,3,、电场能量,25,稳恒磁场小结,1,、磁感应强度,B,定义：,方向：,小磁针,N,极指向。,描写磁场大小和方向的物理量,2,、,磁通量,：穿过某一曲面的磁力线根数。,定义：,单位：,韦伯，,Wb,3,、磁矩,m,：描写线圈性质的物理量。,定义：,单位：,安培,米,2,方向：,与电流满足右手定则。,一、,基本概念,26,二、磁感应强度,B,的计算,1.,载流直导线的磁场,2.,圆电流轴线上的磁场,在圆弧电流圆心处：,无限长直导线的磁场,在圆电流圆心处：,(1),利用毕萨定律求,B,27,（,2,）,利用安培环路定理计算磁场,B,3,、理想密绕长直螺线管内部,4,、螺绕环内部,5,、圆柱载流导体内部,r R,区域,6,、运动电荷的磁场,28,三、两个重要定理,1,、磁场中的高斯定理,2,、磁场中的环路定理,（,1,）磁场是“无源场”。,(2),磁力线是的闭合曲线。,（,1,）磁场是“涡旋场”。,(2),磁场不是“保守场”。,29,四、磁力的计算,1,、洛仑兹力,2,、安培力、磁力矩,载流线圈在磁场中受到的力矩,M,安培定律：,均匀磁场中曲线电流受的安培力。（以直代曲）,非均匀磁场中电流受的安培力,30,真空中的静电场与稳恒磁场的比较,稳恒磁场,静电场,场的定义,场的性质,静止电荷激发,运动电荷激发,高斯定理,环路定理,环路定理,高斯定理,场的产生,31,静电场 稳恒磁场,几种场的分布,点电荷,无限长,直线电荷,无限大平面电荷,电荷元,无限大平面电流,无限长,直线电流,电流元,运动电荷,32,静电场 稳恒磁场,电流元受力,电荷元受力,场的能量密度,33,电磁感应小结,一、电磁感应定律,二、动生电动势和感生电动势,1,、动生电动势,2,、感生电动势,感生电场,有旋场,无源场,感生电动势,34,自感系数,自感电动势,互感系数,互感电动势,三、自感和互感,35,四、磁场能量,1.,自感磁能,2.,能量密度,w,m,3.,由能量密度计算磁场能量,W,m,36,五、,变化的电磁场,1.,变化磁场激发电场,2.,变化电场激发磁场,位移电流,位移电流密度,位移电流,也,可产生涡旋的磁场,37,量子物理小结,斯特藩,-,玻耳兹曼定律：,1,、黑体辐射,维恩位移定律：,光电效应方程：,2,、光电效应,红限频率,截止电压,U,c,38,光子的能量：,光子的质量：,光子的动量：,=h,3,、光子的质量、能量和动量,光子的能量和动量的关系：,4,、康普顿散射,康普顿波长,：,c,=0.0241,39,德布罗意波：,5,、粒子的波动性,6,、波函数,用波函数 要描述微观粒子的状态。,概率密度,在时刻,t,、空间,点处，,体积元,d,v,中发现微观粒子的概率为：,归一化条件,40,7.,不确定关系,x,p,x,/2,t,E,/,2,坐标与动量的不确定关系：,时间与能量的不确定关系：,例、能级寿命,和能级宽度,E,的不确定关系：,E,/,2,41,祝大家考试胜利,!,100,分,大物试巻,一填空題,.,感謝大家一学期来的努力与合作。,祝大家学习有成，成为国家栋樑之材！,祝大家,学海碧帆，鹏程万里,!,Merry chrismas!,