大学物理力学部分学习重点
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大学物理力学部分学习重点.doc一、基础阶段1、空气动力学和流体力学：（1）气体力学基础：温度、密度、压强和流量的基本定义；气体动力学的基本原理；换热；涡度等。
（2）气体流动：平稳态和非平稳态的气体流动；气体的运动；声波的传播；流体的层流等。
（3）空气动力学：风的应用；几何尺度和风量-风速概念；空气力学中的维度理论等。
2、压缩流体力学：（1）压缩性流体动力学；（2）声学机理；（3）涡动及其涡动活动；（4）压缩机/压气机/非均匀流动机；（5）超音速理论；（6）湍流及其研究；（7）高温气体动力学和低温气体动力学等；（1）弹性力学：导数弹性理论；保守力学；瞬态力学；拉格朗日方程；挠曲理论；非线性力学等。
（2）动力学：简化模型的解法；回归模型的求解；可压缩有限元方程含有速度和应力的时域求解；诸如粗糙地面、非联通多孔体等可压缩材料。
4、流体计算领域：（1）数值求解方法：有限差分方法；有限元法；扰动方程；迭代方法；全局变量方法；射弹方法等；（2）流体计算的建模：有限体积与无限体积问题；网格结构；方法选择、数值精度和处理扰动；（3）数值积分；（4）流体流动的稳定性分析；（5）流体流动计算机模拟；（7）流体流动分析及其应用等。
二、进阶学习（1）非可压缩流体流动的理论和数值分析；（2）微分协调原理和能量方程的微分解法；2. 现代物理力学：（1）拉格朗日方法；（2）数学建模：参数化正确性和模型正确性；反演方法；解析技术、惯性电路、频率响应等；（4）量子力学：量子动力学、原子模型和核动力学；（5）非线性力学：非线性振荡；非线性模型的构建和混沌理论；（6）力学统计；3. 环境流体力学：（1）环境流体动力学：冰川活动水动力学；对流及其在自然界的应用；水文地理学；海洋海啸模拟等；（2）流固耦合力学：粒子动力学；粉浆流体动力学；空中热环境的流动研究等；（3）生物物理力学：细胞力学；水力学与生物学等；（4）计算机实验：虚拟流体实验；飞机全息仪；电子仿真；交互式展示、计算机实验；应用程序等。
大学物理学习知识重点(全)
y第一章 质点运动学主要内容一.描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r r称为位矢位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程()r r t =r r运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆r rr r r△，r =r△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。
明确r ∆r 、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆rr r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量）平均速度 x y r x y i j i j t t tu u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt∆→∆==∆r r r(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ϖϖϖϖϖϖ+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛==ϖϖ ds dr dt dt=r 速度的大小称速率。
3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量）平均加速度va t ∆=∆rr 瞬时加速度(加速度) 220limt d d r a t dt dt υυ→∆===∆r r r r △ a r方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ϖϖϖϖρϖ2222+=+== 2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dtdv dt dv a a a y x y x ϖ二.抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+r rr分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量：线位移s 、线速度dsv dt= 切向加速度t dva dt=(速率随时间变化率) 法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率)。
大学物理力学部分总结
4、牛顿定律适用范围？
5、力的叠加原理？
R F i mai ma
i
i
6、常见力？ 基本力？
Rx
i
Fix
m dvx dt
m
d2 dt
x
2
R
i
Fi
ma
m dv dt
Rn
i
Fin
man
m
v2
4
知识点回顾
三 动量守恒定律和能量守恒定律
1、功和能 联系与区别
作功是一个过程量
能量是一个状态量
功是能量交换或转换的一种度量
2、变力作功
元功：
dW
F dr
Fds cos
W
b
F cos ds
b F dr
b
(Fxdx Fydy Fzdz)
a(L)
a(L)
a(L)
3、功率
P
dW
F
dr
F
v
Fv cos
dt dt
5
4、保守力作功与势能概念： dW dEp
B
WAB f dr Ep ( A) EP (B) [Ep (B) Ep ( A)]
t
r r0
v dt
t0
t
v v0
a dt
t0
积分关系
dv dv dx dv
a v
等价关系
dt dx dt dx
3
知识点回顾
二 质点动力学 —— 为什么动？
1、物体为什么动？ 惯性？ 力？
2、牛顿三定律？
F i ma
i
d
p
F
dt
Fi M aC
（质心运动定理）
大学物理第1-4章经典力学部分归纳总结
应用
机械能守恒定律可以用于解决一些简单的运动学问题， 如自由落体、抛体运动等。
05 万有引力定律
万有引力定律的发现与意义
发现
牛顿通过观察苹果落地等现象，发现 了万有引力定律。
意义
万有引力定律揭示了自然界中物体之 间的相互作用规律，为经典力学的发 展奠定了基础。
万有引力定律的内容与公式
内容
任意两个质点之间都存在相互吸引的力，大小与两质点质量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比。
经典力学与许多其他学科领域密切相关， 如材料科学、工程学和天文学等，鼓励学 生在跨学科应用中拓展知识。
关注前沿研究
实践与实验
了解经典力学在前沿科学研究中的应用， 关注最新研究成果和技术进展。
通过实验和实践巩固理论知识，提高动手 能力和实验技能。
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感谢您的观看
工作原理等。
04 能量与动量定理
能量定义与计算
要点一
定义
能量是物体做功的能力，可以表示为系统动能和势能之和 。
要点二
计算
能量可以用数学公式进行计算，如动能公式 (E_k = frac{1}{2}mv^2)，势能公式 (E_p = mgh) 等。
动量定理与冲量
定理
动量 (p = mv) 是物体质量和速度的乘积，冲量 (I = Delta p) 是动量的变化量。
03
经典力学在日常生活和工程应用中有着广泛的应用，如车辆 运动、机械运转、天体运动等。
章节概览
第1章
牛顿运动定律
第3章
能量和力做功
第2章
动量和角动量
第4章
万有引力和相对论基础
02 牛顿运动定律
大物总结力学知识点
大物总结力学知识点1. 运动的基本概念力学研究物体的运动规律，首先需要了解运动的基本概念。
运动是物体在空间中位置随时间的变化，可以分为直线运动和曲线运动。
在力学中，我们常用物体的位移、速度和加速度来描述其运动状态。
位移是物体从一个位置到另一个位置的距离和方向的变化，速度是物体单位时间内运动的位移量，加速度是速度的变化率，描述物体的加速运动状态。
2. 牛顿运动定律牛顿运动定律是力学的重要定律，它描述了物体的运动规律和受力状况。
牛顿第一定律指出，物体如果受到合力为零的作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。
牛顿第二定律指出，物体的加速度与其受到的合外力成正比，方向与合外力方向相同，与物体的质量成反比。
牛顿第三定律指出，所有相互作用的物体之间都会有相互作用力，作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在不同物体上。
3. 动量和动量守恒定律动量是物体运动的重要物理量，定义为物体的质量和速度的乘积，表示物体运动的能量。
动量守恒定律指出，一个系统的总动量在没有外力作用下是守恒的。
具体地，如果一个系统内的物体受到内部力的作用，系统的总动量将保持守恒。
4. 力的分解和合成在力学中，我们经常需要对合力进行分解和合成，以便更好地分析物体的受力情况和运动规律。
力的分解是指把一个斜向作用于物体上的合力分解为水平方向和垂直方向的分力，力的合成是指将两个或多个力合成为一个合力。
通过分解和合成可以更直观地理解和分析物体的受力情况，为力学问题的求解提供了重要的方法和手段。
5. 质点系和刚体在力学中，我们经常需要研究多个质点构成的质点系和刚体的机械运动。
质点系是由多个质点组成的系统，可以通过质点系的受力和加速度分析系统的机械运动规律。
刚体是由无限多个质点无限接近组成的系统，具有固定的形状和大小，可以进行平动和转动运动。
通过对质点系和刚体的研究，我们可以更深入地理解复杂系统的运动规律和相互作用。
6. 圆周运动和万有引力圆周运动是物体绕固定圆心进行的运动，具有特殊的运动规律和受力情况。
大学物理力学部分学习重点
第一章 质点运动学1．已知质点运动方程即位矢方程（k t z j t y i t x t r)()()()(++=），求轨迹方程、位矢、位移、平均速度、平均加速度。
[解题方法]：（1）求轨迹方程-----------------从参数方程形式 。
t t z z t y y t x x 得轨迹方程消去→⎪⎩⎪⎨⎧===)()()(（2）求位矢------------------------将具体时间t 代入。
（3）求位移------------------------A B r r r-=∆（4）求平均速度（5）求平均加速度2．已知质点运动方程即位矢方程（k t z j t y i t x t r)()()()(++=），求速度、加速度。
[解题方法]：（求导法）（1）求速度（2）求加速度3．已知加速度和初始条件，求速度、质点运动方程（位矢方程）。
[解题方法]：（积分法）（1）求速度------------------------（2）求位矢------------------------注意：（1）看清加速度若不是常数，只能用积分法，而不能随便套用中学的匀加速直线运动三公式。
（2）一维直线运动中，或者分量式表示中，可去掉箭头。
（3）二维平面运动则必须加矢量箭头，矢量表示左右要一致。
4．圆周运动中已知路程)(t s ，求：速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]：（1）求速度（2）求角速度（3）求角加速度（4）求切向加速度（5）求法向加速度（6）求总加速度------------------n a a a +=τ，⎪⎩⎪⎨⎧=+=）a a a artg ：a a ：a n n 与切向夹角方向大小(22ττθ5．圆周运动中已知角位置)(t θ，求：速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]：（1）求角速度（2）求速度（3）求角加速度（4）求切向加速度（5）求法向加速度（6）求总加速度------------------na a a+=τ，⎪⎩⎪⎨⎧=+=）a a a artg ：a a ：a nn与切向夹角方向大小(22ττθ *注意：若圆周运动中已知角加速度α，求：角速度、速度、角位置)(t θ、切向加速度、法向加速度、总加速度。
大学物理核心知识点、公式整理
CP,m CV ,m R CP CV +R
3. 循环过程
热机效率 A 1 Q2
Q1
Q1
卡诺循环 在一循环中，系统只和高温热源（温度 T1 ）与低温热源（温度T2 ）两个热源交
换热量。 1 T2 T1
4. 热力学第二定律 第二定律的克劳修斯表述
“热量不能自动地从低温物体传向高温物体” 第二定律的开尔文表述 “其唯一效果是热全部转变为功的过程是不可能的” 第二类永动机是不可能制造成的
时间膨胀 0 1 2
长度收缩 l l0 1 2
4. 相对论动量和能量关系式
质量 m m0 1 2
静能 E0 m0c2
总能量 E=mc2 动能 Ek mc2 m0c2
E2 =m2c4 p2c2 m02c4
二、量子物理基础 1.普朗克能量子假说 （1）黑体—带点线性谐振子
暗纹
a sin
2k
1
2
亮纹
中央亮纹的宽度是其他亮纹宽度的 2 倍 4. 光栅衍射
光栅方程 d sin k
主极大半角宽 1 N d cosk
若
d sin a sin
k k
光栅的缺级
缺级条件 k d k a
第六部分 近代物理
符号规定： đQ 0 系统从外界吸收热量
đA 0 系统对外界作正功 dE 0 系统内能增加
理想气体的准静态过程
đA PdV E E T i RT
2
CV
E T
V
dE dT
i R 2
đQ CV dT PdV
CV
大学物理知识点
大学物理知识点大学物理知识点大学物理是一门涉及自然界中各种现象和规律的科学，它研究的对象包括物质结构、运动、能量等方面。
在大学物理学习的过程中，有一些重要的知识点是必须掌握的，下面我将列举一些重要的知识点。
1. 力和力的分解：力是物体运动和形态变化的原因，常见的力有重力、弹力、摩擦力等。
在研究物体的运动时，我们需要将一个力分解为多个分力，以便更好地理解物体的运动规律。
2. 力的合成：当多个力作用在一个物体上时，它们会相互合成，形成一个合力。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
3. 牛顿三定律：牛顿三定律是力学的基本定律，包括第一定律（惯性定律）、第二定律（运动定律）和第三定律（作用-反作用定律）。
它们描述了物体运动的规律和物体之间相互作用力的性质。
4. 力的作用距离：力在施力点处产生，但是其效果可以作用于施力点的任意一点。
力的作用距离是力矩的物理量，它等于施力点到力线的垂直距离乘以力的大小。
5. 力的能量转换：力和能量是物体运动和形态变化的基本原因和表现。
力可以改变物体的形态和运动状态，使物体具有能量。
6. 力学平衡：在力学中，力的合成为零的状态被称为力学平衡。
当物体处于力学平衡时，它不会发生形态和运动上的变化。
7. 动力学：动力学是研究力的作用和物体的运动规律的学科。
它主要研究力和质量之间的关系，以及物体在受力作用下的运动规律。
8. 转动运动：转动运动是物体绕一定轴线旋转的运动。
研究转动运动时，我们需要考虑力矩、转动惯量等物理量。
9. 机械波：机械波是由介质振动引起的波动。
它包括纵波和横波两类，常见的机械波有声波、水波等。
10. 光学：光学研究光的传播和作用规律。
它包括几何光学和物理光学两个方面，几何光学主要研究光的传播路径和成像，物理光学则研究光的波动性质。
以上是一些大学物理的重要知识点，它们是理解自然界运动和变化规律的基础。
在物理学习过程中，我们需要深入理解这些知识点，并能够将它们应用到实际问题中，以便更好地理解和解释物理现象。
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大学物理力学部分学习
重点
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一章
质点运动学
1．已知质点运动方程即位矢方程（k t z j t y i t x t r
)()()()(++=），求轨迹方
程、位矢、位移、平均速度、平均加速度。
[解题方法]：
（1）求轨迹方程-----------------从参数方程形式。
t t z z t y y t x x 得轨迹方程消去→⎪⎩
⎪⎨⎧===)()()( （2）求位矢------------------------将具体时间t 代入。
（3）求位移------------------------A B r r r
-=∆
（4）求平均速度
（5）求平均加速度
2．已知质点运动方程即位矢方程（k t z j t y i t x t r
)()()()(++=），求速度、加速
度。
[解题方法]：（求导法）
（1）求速度（2）求加速度
3．已知加速度和初始条件，求速度、质点运动方程（位矢方程）。
[解题方法]：（积分法）
（1）求速度------------------------
（2）求位矢------------------------
注意：
（1）看清加速度若不是常数，只能用积分法，而不能随便套用中学的匀加速直线运动三公式。
（2）一维直线运动中，或者分量式表示中，可去掉箭头。
（3）二维平面运动则必须加矢量箭头，矢量表示左右要一致。
4．圆周运动中已知路程)(t s ，求：速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]：
（1）求速度
（2）求角速度
（3）求角加速度（4）求切向加速度（5）求法向加速度（6）求总加速度------------------n a a a
+=τ，
⎪⎩
⎪⎨⎧=+=）
a a a artg ：a
a ：a n
n
与切向夹角方向大小(2
2ττθ
5．圆周运动中已知角位置)(t θ，求：速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、总加速度。
[解题方法]：
（1）求角速度
（2）求速度-------------------------r v
ω=
（3）求角加速度（4）求切向加速度（5）求法向加速度
（6）求总加速度------------------n a a a
+=τ，⎪⎩
⎪⎨⎧=+=）
a a a artg ：a
a ：a n
n
与切向夹角方向大小(2
2ττθ *注意：若圆周运动中已知角加速度α，求：角速度、速度、角位置)(t θ、切向加速度、法向加速度、总加速度。
则逆向用积分法来求解，要注意角量和线量的对应关系。
第二章 牛顿定律
1．一维直线运动中，已知合外力F 和质量m ，求：速度)(t v 和位置)(t x 。
[解题方法]：（积分法）
（1）求速度
-------------------------变形积分。
（2）求位置-------------------------
2．圆周运动中，已知受力F
和质量
m ，求：速度)(θv 和位置θ。
[解题方法]：（积分法）
变形化为对θ积分联立求解。
*注意：若满足接触面光滑无摩擦力，只有保守力做功，亦可由机械能守恒定律与牛二定律（法向）联立求解，可避免微积分运算。
第三章 动量和能量守恒定律
1．已知合外力)(t F 和质量m ，求：冲量I
，速度v 。
[解题方法]：（动量定理）
动量定理（合外力的冲量等于动量的增量）：
P v v m v m dt F I t t
∆=-=∆=⋅=⎰)(1221
（动量：v m P
=）
（冲量：⎰∆=⋅=21
t t v m dt F I
）
2．♥动量守恒定律：。
P P F 不变当合外力
.0,0=∆=
注意：动量守恒适用于碰撞、爆炸、打击。
3. 已知合外力)(r F
和质量m ，求：外力做功，末速度v 。
[解题方法]：（变力做功、动能定理）
变力做功：⎰⎰
=⋅=s
s
ds F s d F W θcos ，一维运动中可化为：⎰⋅=2
1
x x x dx F W
动能定理
4．♥机械能守恒定律：当只有保守内力做功时，不变。
E E ,0=∆ 机械能：P k E E E += 其中：
第四章 刚体
1．应用转动定律对滑轮类题目的应用。
[解题方法]：（对质点用牛二定律，对滑轮用转动定律，结合切向加速度与角加速度关系式联立）
转动定律（合外力矩等于转动惯量乘以角加速度）：αJ M
=
（力矩：F r M ⨯=），⎩⎨⎧⨯=。
，F r ：。
）
r F Fr ：M 右手定则沿方向之间的夹角与是大小
θθ(,sin
2．转动惯量计算（是刚体转动惯性大小的量度）：⎰=r
dm r J 2
[解题方法]：三步骤：（1）建坐标系；（2）取质量元⎪⎩⎪
⎨⎧=dV ds dl dm ρσλ；（3）积
分。
转动惯量与三个因素有关：（体密度、质量分布、转轴位置。
） 平行轴定理：2md J J c +=（d 是两平行轴间距离。
）
*注意：若质点与刚体碰撞合在一起转动时，总的转动惯量两者之和：
刚体质点J J J +=
3．角动量定理（合外力矩等于角动量随时间的变化率。
）L dt M t
∆=⎰
角动量：P r L ⨯=，⎩⎨
⎧==ωθθJ ：L r v mvr ：L 刚体的夹角与是质点.)
(,sin
4．
♥角动量守恒定律：当合外力矩。
L L M 不变即时,0,0=∆= 5．外力做功（力矩做功）：⎰=θ
θMd W
推导：（⎰⎰⎰===⋅=θ
θθθθMd rd F s d F W s
cos
）
6
推导：（
7．♥机械能守恒定律：（同第三章）
注意刚体的重力势能与质心位置有关，刚体的动能要用转动动能表示。
*碰撞详解：
注意：（1）质点间碰撞---动量守恒成立。
（2）质点与刚体碰撞----角动量守恒成立。
完全弹性碰撞：⎩⎨⎧机械能守恒
动量守恒
角）(
非弹性碰撞：⎩⎨⎧机械能不守恒
动量守恒
角）（
完全非弹性碰撞：⎩⎨⎧机械能不守恒同）动量守恒（且末速度相角）（
*守恒定律：
动量守恒（条件合外力为0） 角动量守恒（条件合外力矩为0） 机械能守恒（条件只有保守内力做功）
这三大守恒律是贯穿第三章、第四章的重要线索，解题时紧扣守恒律，分析其条件是否成立，能用尽量用守恒律解题。