大学物理上下期末复习大纲(知识点汇总)

大学物理上下期末复习大纲（知识点汇总）
第一章质点运动学 1
第二章质点动力学 2
第三章刚体动力学 3
第四、五章机械振动和机械波 4
1机械振动 4
2机械波5
第七章热学现象的宏观解释 6
第八章静电场（是保守力场）
第九章电磁感应
第十一章波动光学
第一章质点运动学
教学要求：
1．质点平面运动的描述，位矢、速度、加速度、平均速度、平均加速度、轨迹方程。

2．圆周运动，理解角量和线量的关系，角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度。

主要公式：
1．质点运动方程（位矢方程）：
参数方程：
2．速度：
3．加速度：
4．平均速度：
5．平均加速度：
6．角速度：
7．角加速度：
8．线速度与角速度关系：
9．切向加速度：
10．法向加速度：
11．总加速度：
第二章质点动力学
教学要求：
1．牛顿运动三定律及牛顿定律的应用。

2．常见的几种力。

3．质点的动量定理、质点系的动量定理和动量守恒定律。

4．质点的动能定理，质点系的动能定理、机械能守恒定律。

5．变力做功。

6．保守力做功的特点。

7. 机械能守恒定律，功能原理
8. 角动量、角动量守恒定律
主要公式：
1．牛顿第一定律：当时，。

2．牛顿第二定律：
3．牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）：
4．动量定理：
5．动量守恒定律：
6. 动能定理：
变力作功：
7．机械能守恒定律：当只有保守内力做功时，
8．角动量：
角动量守恒定律：当合外力矩
第三章刚体动力学
教学要求：
1．刚体的定轴转动，会计算转动惯量。

2．刚体定轴转动定律和角动量守恒定律。

主要公式：
转动惯量：是转动惯性大小的量度.
与三个因素有关:(刚体质量,质量分布,转轴位置.)
平行轴定理：
转轴过中心转轴过边缘直线
圆盘
3．转动定律：
4．角动量：
5．角动量守恒定律：当合外力矩
质点平动刚体转动
力F
牛二定律:力矩M
转动定律:
质量转动惯量J
加速度角加速度
速度牛二定律微分形式:角速度转动定律微分形式:
动量动量定理:
角动量
角动量定理:
动量守恒定律当时,不变
角动量守恒定
律
当时,不变
动能转动动能
外力做功力矩做功
动能定理动能定理
第四、五章机械振动和机械波
1机械振动
教学要求：
1．掌握描述谐振动的各物理量（特别是相位）的含义。

2．理解旋转矢量法，会应用此方法求初相及相位差。

3．掌握谐振动的基本特征，能根据给定的初始条件写出一维谐振动的运动方程，并理解其物理意义。

4．理解同方向、同频率的两个谐振动的合成，会求解合振幅和合初相。

主要公式：
1．
弹簧振子：，
单摆：，
2．能量守恒：
动能：
势能：
机械能：
3．两个同方向、同频率简谐振动的合成：仍为简谐振动：
其中：
同相，当相位差满足：时，振动加强，；
反相，当相位差满足：时，振动减弱，。

2机械波
教学要求：
1．理解机械波产生的条件，掌握由已知质点的谐振动方程得出平面简谐波的波函数的方法及波函数的物理意义，了解波的能量传播特征。

2．了解惠更斯原理和波的叠加原理，理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱条件。

主要公式：
1．波动方程：
2．相位差与波程差的关系：
3．干涉波形成的条件：振动方向相同、频率相同、相位差恒定。

4．波的干涉规律：
a.当相位差满足：时，干涉加强，；
b.当相位差满足：时，干涉减弱，。

第七章热学现象的宏观规律
教学要求：
1．掌握热力学第一定律内容、表达式，计算等容、等压、等温及绝热过程中功、热量和内能改变及效率、制冷系数的计算；
2．熟悉热力学第二定律内容、表达式、微观实质和统计意义。

主要公式：
1. 理想气体物态方程：
或：
2.热力学第一定律：
（1）内容：热力学系统从平衡状态1向平衡状态2的变化中，（外界对系统做功）和Q 外界传给系统的热量二者之和是恒定的，等于系统内能的改变。

（或：第一类永动机是不可能制成的。

）
（2）表达式：（系统对外界做功）
3.等容过程：
4. 等压过程：
5. 等温过程：
6. 绝热过程：
7.热容比：
8. 热机效率（卡诺热机）：（Q均用正值代入）
9. 制冷系数（卡诺致冷机）：
10.热力学第二定律：
（1）内容：一切与热现象有关的实际宏观过程是不可逆的。

a. 开尔文说法：
不可能从单一热源吸热, 使它完全变为有用功而不产生其它影响.
b. 克劳修斯说法
热量不可能自动地从低温物体转移到高温物体.或: 不可能把热量从低温物体转移到高温物体而不产生其它影响.
（，称玻尔兹曼常数）
11 可逆过程与不可逆过程
一个系统, 由初始状态出发经过某一过程p 到达末状态,如果存在一个逆过程p’,它能使系统和外界完全复原(即系统回到初始状态,同时消除了原过程p 中对外界引起的一切影响),则原来的过程p 称为可逆过程;
反之, 如果系统不能回复到初始状态或当系统回复到初始状态却无法消除原过程p中对外界的影响, 则原过程p 称为不可逆过程.
无摩擦的准静态过程和一个单摆如果不受空气阻力及其它摩擦力的运动是可逆的.
第7章静电场（是保守力场）
教学要求：
1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V。

2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。

3．掌握电容、电势差的计算。

主要公式：
一、电场强度
1．点电荷场强：
2．点电荷系场强：（矢量和）
3．连续带电体场强：
（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写、分解、积分) (线元，面元，体元) 4．对称性带电体场强：（用高斯定理求解）
二、电势
1．点电荷电势：
2．点电荷系电势：（代数和）
3．连续带电体电势：
（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写、积分)
4．已知场强分布求电势：
三、电势差：
四、电场力做功：
五、基本定理
(1) 静电场高斯定理：
表达式： （有源场）
物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以。

(3)静电场安培环路定理： 表达式：
（无旋场）
物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。

第8章 恒定电流和恒定磁场（非保守力场） 教学要求：
1．电流连续性方程，熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会解任意形状载流导线周围磁感应强度大小，并由右手螺旋法则求磁感应强度方向； 2．会求解载流导线在磁场中所受安培力；
3．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。

主要公式：
0. 电流的连续性方程：
1．毕奥-萨伐尔定律表达式：
1）有限长载流直导线，垂直距离r 处磁感应强度：
（其中）
2）无限长载流直导线，垂直距离r 处磁感应强度：
3）半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r 处磁感应强度：
4）圆形载流线圈，半径为R ，在圆心O 处：
5）半圆形载流线圈，半径为R ，在圆心O 处：
dq
d d s j S t
⋅=-⎰
6）圆弧形载流导线，圆心角为，半径为R，在圆心O处：
（用弧度代入）
2．安培力：（方向沿方向，或用左手定则判定）
积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元;3.写;4.分解;5.积分.
安培的分子电流假说
3．洛伦兹力：（磁场对运动电荷的作用力）
当带电粒子同时受到电场力和磁场力时：
4．磁场高斯定理：
表达式：（无源场）(因为磁场线是闭合曲线,从闭合曲面一侧穿入,必从另
一侧穿出.)
物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量（磁场强度沿任意闭合曲面的面积分）等于0。

5．磁场安培环路定理：（有旋场）
表达式：
物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的倍。

称真空磁导率
6. 有磁介质的安培环路定理：
第9章电磁感应
教学要求：
理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义；
会求解动生和感应电动势的大小和方向；
会求解磁通量；了解感生电场特点。

主要公式：
1．法拉第电磁感应定律：
法拉第电磁感应定律的文字表述及数学表达式
2．磁通量： 3．动生电动势
注：动生电动势的方向沿的方向，从低电势指向高电势。

4.感生电动势：
变化的磁场在其周围空间激发一种电场——感生电场
第十一章 波动光学
教学要求：
掌握杨氏双缝干涉、理解光程差的含义与半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理；
1．光相互干涉的条件：振动方向相同、频率相同、相位差恒定。

2．光程差与半波损失 光程差：几何光程乘以折射率之差：
半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有。

（若两束相干光中一束发生半波损失，而另一束没有，则附加的光程差；若两有或两无，则无附加光程差。

）
3．杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数）
条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹。

条纹间距
与缝屏距D 成正比，i k d d d d L S B E l s t ε=⋅=-⋅⎰⎰
与入射光波长成正比，与双缝间距d成反比。

4．劈尖干涉：（l-相邻条纹间距, --劈尖夹角,D--钢丝直径，-劈尖介质折射率）
相邻条纹对应的薄膜厚度差：
相邻条纹间距：
劈尖夹角：
5. 光的衍射：惠更斯-菲涅耳原理。