资源描述
,大学物理：第一学期复习,第,1,学期复习,1,位矢,2,位移,3,速度,力学部分,4,加速度,一、基本概念,大小,方向,其它矢量类似,典型习题,对,t,微分,对,t,微分,对,t,积分,对,t,积分,一般将矢量分解成标量后计算，再合成为矢量,已知,a,的表达式及初始条件，求,x,已知,x,的表达式，求,a,1,相对运动,二、基本定理,2,牛顿第二定律,动量,3,动量定理,4,动量守恒定律,条件,定律,一个方向合外力为,0,，该方向上动量守恒,一般将矢量分解成标量后计算，再合成为矢量,功,5,动能定理,保守力作功与路径无关,6,质点系,动能定理,保守力作功,7,质点系,功能原理,8,机械,能守恒定律,条件,定律,内力、外力与所选取的质点系有关，注意区分！,做动力学习题的一般步骤,（,1,）确定质点系，分析内力、外力,（,2,）选择坐标系（不一定水平铅直）,（,3,）隔离物体，受力分析,（,4,）列方程，向坐标轴投影,（,5,）若列方程数小于变量数，补充其它方程（如相对运动方程、动量定理、动能定理、机械能守恒定理等）,（,6,）解方程，分析结果,刚体部分,1,角坐标,2,角速度,3,角加速度,一、概念,4,力矩,定轴转动中，可把角量看成标量,1,角量线量关系,二、掌握要点,加速度矢量可以分解为法向加速度和切向加速度,对匀变速转动，角加速度 为常量则有：,2,刚体绕定轴的转动定律,转动惯量,影响转动惯量的三要素：总质量、质量对轴的分布、转轴的位置,圆盘绕中心轴旋转的转动惯量,细棒绕一端轴旋转的转动惯量,刚体的转动定律的应用类似牛顿第二定律,细棒绕中心轴旋转的转动惯量,平行轴定理,圆环绕中心轴旋转的转动惯量,动量,矩,3,动量,矩,(,角动量,),定理,类似动量,特例：质点作圆周运动,圆盘绕中心轴旋转的角动量,细棒绕一端轴旋转的角动量,4,动量矩,(,角动量,),守恒定律,刚体转动动能,力矩作功,5,转动,动能定理,典型习题,子弹打静止杆（嵌入、穿过、弹回等）,有心力的问题,做刚体习题的一般步骤,（,1,）确定质点系，分析内力、外力,（,2,）选择转动正方向,（,3,）隔离物体，受力分析（包括平动和转动）,（,4,）列方程（牛顿第二定律、转动定律）,（,5,）若列方程数小于变量数，补充其它方程（如线角关系、动量矩定理、转动动能定理等）,（,6,）解方程，分析结果,(1),飞轮的角加速度；,(2),如以重量,P,=98 N,的物体挂在绳,端，试计算飞轮的角加速。,解,(1),(2),两者区别,例,求,一轻绳绕在半径,r,=20 cm,的飞轮边缘，在绳端施以,F,=98 N,的拉力，飞轮的转动惯量,J,=0.5 kgm,2,，飞轮与转轴间的摩擦不计，,(,见图,),。,一根长为,l,，质量为,m,的均匀细直棒，可绕轴,O,在竖直平,面内转动，初始时它在水平位置,求,它由此下摆,角时的,和,O,l,m,C,x,解,取一质元,重力对整个棒的合力矩等于重力全部集中于质心所产生的力矩,d,m,例,机械振动部分,3,相位、初相位（同相、反相、超前、落后）,一、基本概念,1,简谐振动,2,频率、周期、圆频率,4,振动位移、速度、加速度,1,简谐振动方程,二、掌握要点,（,1,）弹簧振子,（,2,）单摆,利用,x t,图得出,简谐振动方程,利用旋转矢量法得出,简谐振动方程,（,1,）求,简谐振动方程，求,典型习题,（,2,）已知,简谐振动方程，求各物理量,利用初始条件解题,2,简谐振动的机械能,3,两个同方向同频率简谐振动的合成,简谐振动机械能守恒，动势能相互转换，动势能变化频率比振动频率快,1,倍,同相、反相合成的结果,机械波部分,一、基本概念,1,平面简谐波,2,频率、周期、波长、波速,3,介质的振动位移、速度、加速度,1,平面简谐波方程（波函数）,二、掌握要点,典型习题,已知原点振动方程求平面简谐波方程,已知非原点振动方程求平面简谐波方程,已知波方程求各物理量,2,波的能量,W,k,=W,p,平均能流密度,平均能量密度,3,波的干涉,干涉条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。,动能和势能同时达到最大、最小,干涉加强条件,干涉减弱条件,典型习题,求干涉加强、减弱点,求干涉点的振幅,4,驻波,波节,波腹,相邻两波节（腹）之间的距离：半个波长,驻波的波函数,典型习题,求波节、波腹的位置,入射波从波疏介质射到波密介质的表面，反射时有半波损失,5,半波损失,已知入射波方程求反射波方程,典型习题,根据入射波图形，确定反射波图形,光的干涉部分,1,介质的折射率,2,波长关系,一、基本概念,3,光程,4,光程差与相位差关系,典型习题,计算两个光路的,光程差、相位差,计算不同介质的波长、波速,频率相同,波长为真空中的波长,干涉极大条件,干涉极小条件,二、掌握要点,1,干涉条件,相干条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定,典型习题,求干涉极大、极小,波长为真空中的波长,2,杨氏双缝,干涉,干涉加强（明）,相邻明条纹间距,典型习题,求,干涉加强（减弱）位置、,条纹间距,求,加介质片的情况,求,斜入射情况,求,白光入射情况,注意：角度很小,干涉减弱（暗）,3,薄膜,干涉,垂直入射,典型习题,求光程差、相位差,n,1,n,2,n,3,级次分析,4,劈尖干涉,相邻明纹对应的厚度差,相邻明纹之间的距离,夹丝厚度,利用,“,等厚,”,概念，判断凸凹,典型习题,求相邻条纹距离、厚度差、可出现条纹,数,、可出现条纹最高级次,判断凸凹、凸凹高（深）度,5,牛顿环,6,迈克耳逊干涉仪,动镜移动距离与冒出（缩进）个数关系,迈克耳逊干涉仪一个臂增加介质片引起的附加光程差,典型习题,求波长、曲率半径、明（暗）环半径,光的衍射部分,一、基本概念,惠更斯,-,菲涅耳原理,半波带法,二、掌握要点,1,单逢衍射,波带数,暗,波带数,明,自己比较与干涉的区别,中央明纹的半,角宽度,线宽度,缝位置变化不影响条纹位置分布,典型习题,计算半,角宽度、,中央明纹宽度,计算各级角宽度、线宽度,移动狭缝、移动透镜对条纹影响,衍射角很小,2,圆孔的夫琅禾费衍射,爱里斑的半角宽度,爱里斑的线半径,典型习题,求,爱里斑的半角宽度（仪器最小分辨角）、线半径,衍射角很小,光学仪器的最小分辨角,3,衍射光栅,光栅公式,最高级次,缺级条件,斜入射的光栅方程,典型习题,计算衍射,角度、,光栅常数,计算,最高级次、可出现的条纹数,计算,缺级,两光重合，求一光波长、级次,光的偏振部分,自然光通过偏振片后的出射光强,线偏光通过偏振片后出射光强,布儒斯特定律,i,0,+,g,=90,o,时，反射光为线偏振光,典型习题,计算自然光、线偏光通过多个偏振片后的出射光强,典型习题,计算布儒斯特定角、折射角、折射率,气体分子运动论,1,理想气体的状态方程,摩尔数,各量必须用,SI,中的单位,一、基本概念,典型习题,求气体分子质量密度,r,、分子数密度,n,求两个状态中的一个物理量,求气体质量、,摩尔,质量,二、掌握要点,热力学系统、平衡状态、准静态过程,2,理想气体压强公式,3,理想气体温度公式,分子平均平动能,典型习题,求分子平均平动动能,自由度,单原子,双原子刚性,多原子刚性,4,能量按自由度均分原理,每个气体分子的平均总能量,典型习题,求分子平均平动动能、平均转动动能、平均总动能,5,理想气体的内能,典型习题,求热力学系统内能、单位体积内能,6,三种速率,方均根速率,最概然速率,平均速率,典型习题,求同一分子,三种速率，,比较,三种速率大小,比较同一温度下，不同分子,速率大小,7,分子速率分布函数,8,归一化条件,含分布函数各种表达式的物理意义,典型习题,绘出分子速率图、从图中区别各个气体和高低温度等,提示：根据最可几速率绘图,提示：将分布函数,代入表达式，化简,分析结果，例,9,平均碰撞频率,10,平均自由程,求平均碰撞次数、,平均自由程,典型习题,热力学部分,1,热力学第一定律,掌握要点,系统从外界吸收的热量为正,系统对外界作功为正,典型习题,已知吸热、作功、内能增量三个量中的两个，求另一个量,注意：三个量的单位为,J,2,摩尔热容,摩尔定容热容,摩尔定压热容,3,比热容比,典型习题,计算单、双刚、三、多刚分子的,定容热容、定压热容、比热比,注意：摩尔热容对应的量,1,摩尔,已知,热容，求吸收的热量,4,典型过程的计算公式,定,容,作功,吸热,内能增量,过程方程,过程,定,压,等,温,绝,热,0,0,0,典型习题,计算四个过程的吸热、作功、内能增量,计算混合过程的吸热、作功、内能增量,绘制四个过程,p-V,图、,p-T,图、,T-V,图,注意：三种图的关系、从三种图读值、三种图的转换,注意：自由膨胀过程，,A,=0,注意：绝热自由膨胀过程，,A,=0,Q,=0,5,循环,典型习题,正、逆循环的内能增量、作功的正负、吸热和放热,循环,各子过程,的内能增量、作功、吸热的计算，循环的内能增量、作功、吸热的计算,6,循环效率,卡诺循环效率、,制冷系数,典型习题,循环效率、制冷系数的计算,已知循环和卡诺循环效率、制冷系数，求循环作功、吸热,卡诺,循环效率、制冷系数的计算,Q,1,为循环中吸热过程的吸热量之和，,Q,2,为循环中放热过程的放热量之和（大于,0,）,8,热力学第二定律的两种表述,典型习题,在,p,-,V,图上任意两条绝热线不可能相交的证明,9,热力学第二定律的统计意义,孤立系统中发生的一切实际过程都是从微观态数少的宏观态向微观态数多的宏观态进行。,
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