大学物理各章主要知识点总结

第一章质点运动学•主要研究描述质点运动状态的三个参量，以及它们之间的关系（运动学中的两类问题）1.描述质点运动状态的基本物理量位置:位矢)(,trr位置变化率：速度trvdd速度变化率：加速度22ddddtrtva2、运动学中的两类问题(1)、已知运动方程，求速度函数、加速度函数(2)、已知加速度和初始速度，求速度函数已知速度函数和初始位置，求运动方程求导运用积分方法3.圆周运动的角量描述法角位置角速度角加速度ddt单位：rad/s22dddtdt单位：rad/s2单位：rad2τnddvvaaanntR4.圆周运动的加速度表达式圆周运动：一般曲线运动运动：2τnddvvaaannt5.角量与线量的关系22sRRvaRdtdRdtdvaRdtdRdtdvnsR6、伽利略速度变换关系绝对速度相对速度牵连速度0vvv7匀加速直线运动与匀加速圆周运动的等效20002200122()xxvtatvvatvvaxx20002200122()ttt20002200122()ssvtatvvatvvass角量切向量.力的时间累积效应.力的空间累积效应21dtttF冲量、动量、动量定理、动量守恒定律21drrrF功、动能、动能定理、势能、机械能、功能原理、机械能守恒定律第二章质点动力学主要研究牛顿第二定律及由它积分得到的两系列物理问题(1)确定研究对象(2)确定参考系（默认大地，可不写）(3)建立坐标系(4)分析物体的运动或者受力情况(5)列方程1动力学问题的解题步骤：2主要方程：动量守恒定律；机械能守恒定律；动量定理；动能定理；牛顿第二定律3.功的基本定义式dBAAFr注：若在直角坐标系中有BAzyxBAzFyFxFrFAdddd4有心力功的计算：1.有心力定义：物体受到由力心发出的力。如万有引力2.定义式：0()FFrr3.特点：大小只与到力心的距离r有关，大小即F(r)方向或指向力心（引力）或远离力心（斥力）4.举例：万有引力，其中02GMmFrr2()GMmFrr5.重要公式：利用有：rdrrdr2211()rrrrAFdrFrdr其中对于F(r),引力取负号，斥力取正号其中处为势能零点5任意位置处势能的计算式：r0r0()rprErFdr第三章刚体的定轴转动(1)在刚体定轴转动问题中，因为所有主要物理量都在一个直线方向上（即转轴所在直线方向上），所以定轴转动问题用标量法研究。(2)研究定轴转动问题首先规定转动正方向：“用右手螺旋法则规定转动正方向”。然后涉及转动的所有主要物理量，若与正方向相同取正号，否则取负号。1.定轴转动问题简化为标量研究法刚体定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比.转动定律内容MI2转动定律其中：M是合外力矩，相当于平动问题中的合外力定义式I是转动惯量，相当于平动问题中的质量是角加速度，相当于平动问题中的加速度FrM力矩的时间累积效应冲量矩、角动量、角动量定理、角动量守恒定律（守恒条件）力矩的空间累积效应力矩的功、转动动能、转动动能定理、转动问题中的机械能守恒定律(守恒条件)3转动定律的两种积分注：角动量守恒定律是本章最重要内容！4角动量的两个定义式LrmvLI质点的角动量：刚体的角动量：5关于绳中张力：定轴转动问题中绳中张力不是处处相等，而是分段相等1理想气体状态方程,molAMNPVRTRTRTNkTPnkTMN或其中：8.31/RJmolK叫普适常数231.3810/ARkJKN叫玻尔兹曼常数236.0210AN个/摩尔叫阿伏加德罗常数n是分子数密度注意摩尔质量的单位，以及气体摩尔质量的数值第四章气体动理论2理想气体的内能公式★一定量理想气体的内能为22moliMiERTRTM★若温度改变，内能改变量为22moliMiERTRTM说明：内能只与温度有关说明：内能变化只与温度变化有关3理想气体压强公式wnp324温度与平均平动动能的关系：32wkT5分子自由度单原子分子i=3双原子分子i=5多原子分子i=66速率分布律的定义式和物理意义⑴定义式：()dNfvdvN⑵物理意义：表示速率在v附近,“dv速率区间”内的分子数占总分子数的百分比为。dNN7速率分布函数的定义式和物理意义⑴定义式：()dNfvNdv⑵物理意义：表示速率在附近“单位速率区间”宽度内的分子数占总分子数的百分比。()fvv8具有某一特定速率的分子数为：21()vvNdNNfvdv()dNNfvdv9速率介于之间的分子数为：12~vv0)(dvvvfNdNvNvdNv10求全部分子平均速率的方法11分布律的归一性1.41pmolRTvM1.60molRTvM0()1fvdv12分子速率的三个统计平均值(1)最概然速率(2)平均速率(3)方均根速率21.73molRTvM1.热力学主要物理问题：求解QEA第五章:2.求解方法:对于，各自都有一种定义式算法，物理问题中常常是先根据过程的特征结合用定义式算出其中的两个量，再用热力学第一定律算出第三个量。QEA3.定义式：吸热内能变化作功vpQCTQCT等容等压2iERT＝21()VVApdVS面积4.几个重要参量RiCV2(1)2piCR2pVCiCi5绝热过程绝热方程11PVVTPT恒量恒量恒量6.循环过程正循环:普遍的热机效率计算式逆循环:普遍的致冷系数计算式7.卡诺循环（两个等温过程加两个绝热过程）卡诺热机效率卡诺致冷机致冷系数1AQQQ净放吸吸QQeAQQ吸吸吸净放1AQTT净吸低卡诺高TQeATT吸低卡诺净低高8、涉及绝热过程，循环过程的主要物理问题仍然是求QEA9掌握热力学第二定律的四种表述开尔文表述克劳修斯表述概率表述熵增加原理的表述第六、七章电学描述电场性质的主要物理量是场强和电势。本章主要研究场强和电势的计算方法。另外还有电容器的电容及电场能量的计算。1几种典型带电体激发电场的重要结论和等效情况（注意：场强是矢量）204πqEr02πEr0(2E匀强电场）点电荷：均匀带电圆环轴线上：无限长均匀带电直线：无限大均匀带电平面：3222014π()qxERx有限长均匀带电直线：122100(coscos)(sinsin)44aaE=i+j等效情况(1)均匀带电球面激发的电场：球面外各场点，等效成球心处点电荷激发。球面内各场点，场强处处为零。(2)均匀带电无限长圆柱面激发的电场：柱面外各场点，等效成中轴线处无限长直线激发。柱面内各场点，场强处处为零。2几种典型带电体激发电势的重要结论和等效情况（注意：电势是标量）04πqUr点电荷：均匀带电圆环轴线上：04πqUr其中是圆环上任一点到场点的距离r等效情况：★均匀带电球面激发的电势：球面外各场点，等效成球心处点电荷激发。球面内各场点，电势处处相等，等于球表面处电势。3场强的两种算法0()rrUrEdr叠加原理法和高斯定理法4电势的两种算法叠加原理法和定义式法电势定义式：6电势差定义式：BABABAUUUEdr5电势能与电势的关系WqU7有关电介质问题的三个重要公式DE0r0QSdDS（有电介质存在时的高斯定理）（真空中）1r8场强与电势的关系：EU9电容器电容计算的三步法：10电容器的储能公式：212ABWCU11电场能量的计算方法：(1)先取体积微元，求微元内的电场能量微元2012dWwdVEdV(2)积分2012WdWEdV