大学物理各章主要知识点总结 ppt课件

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)
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）
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
质点的角动量： L vr vm v v
L I 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
N
7 速率分布函数的定义式和物理意义
⑴ 定义式： f (v) dN Ndv
v ⑵ 物理意义： f ( v ) 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。
8 具有某一特定速率的分子数为：
dNNf(v)dv
9 速率介于 v1 ~ v 2 之间的分子数为：
N dN v2Nf(v)dv v1
均匀带电圆环轴线上：
E
4π0
(R2
x2)32
无限大均匀带电平面： E (匀强电场） 20
等效情况
(1) 均匀带电球面激发的电场： (2) 球面外各场点，等效成球心处点电荷激发。 (3) 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。
DdSQ0
（有电介质存在 时的高斯定理）
S
r
8 场强与电势的关系： EU
N A 6 . 0 2 1 0 2 3 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
2 理想气体的内能公式
★ 一定量理想气体的内能为
EiRT M iRT
2
Mmol 2
说明：内能只与温度有关
★ 若温度改变，内能改变量为
EiRT MiRT
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）
点电荷： U q 4 π 0r
均匀带电圆环轴线上： U q
4 π 0r
r 其中 是圆环上任一点到场点的距离
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。
10 求全部分子平均速率的方法
vvNd N vdNN 0v(fv)dv
11 分布律的归一性
f (v)dv 1
0
12 分子速率的三个统计平均值
(1) 最概然速率 (2)平均速率
vp 1.41
RT Mmol
v 1.60 RT M mol
(3)方均根速率
v2 1.73 RT Mmol
第五章:1.热力学主要物理问题：
3 场强的两种算法 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：
U(rr)
rr0 rr
E rgdrr
5 电势能与电势的关系 W qU
6 电势差定义式：
U A B U A U BA B E v d r r
7 有关电介质问题的三个重要公式
rr
DE
0 r （真空中 r 1 ）
2 转动定律
M I 转动定律内容
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 .
其中：M 是定合义外式力矩M ， 相 当r 于 平F 动问题中的合外力
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
3 转动定律的两种积分
力矩的空间累积效应
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 r , r (t) 位置变化率：速度 v dr
dt
速度变化率：加速度 addvt dd2tr2
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 求导
求解 Q E A
2. 求解方法: 对于 Q ，E各自A
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。
3.定义式：
吸热
Q C v T 等 容 Q C p T 等 压
内能变化 E＝ i RT
2
作功
A V2 百度文库dVS(面 积 ) V1
.力的时间累积效应
t2
Fdt
t1
冲量、动量、动量定理、动量守恒定律
. 力的空间累积效应
r2 Fdr r1
功、动能、动能定理、势能、机械能、
功能原理、机械能守恒定律
1 动力学问题的解题步骤： (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
第四章 气体动理论
1 理想气体状态方程
P V R T M R T N R T N k T ,或 P n k T M m o l N A 其中： R 8 . 3 1 J / m o l g K 叫 普 适 常 数
kR 1 .3 8 1 0 2 3 J/K叫 玻 尔 兹 曼 常 数 N A
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
A BFr •drr A
注：若在直角坐标系中有
A A B F • d r A B F d x F d y F d z
x
y
z
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： FrF(r)rr0
2
Mmol 2
说明：内能变化只与温度变化有关
3 理想气体压强公式
p 2 nw 3
4 温度与平均平动动能的关系： w 3 k T 2
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=6
6 速率分布律的定义式和物理意义
⑴ 定义式： dN f (v)dv N
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d N 。
一般曲线运动运动： a raτrann rd dvtrv2n r
5. 角量与线量的关系
s R
v ds R d R dt dt
a
dv dt
R
d dt
R
an
v2 R
R2
6、伽利略速度变换关系
v v v 0
绝对速度 相对 牵连速度 速度
7 匀加速直线运动与匀加速圆周运动的等效
卡诺热机效率
卡诺Q A净 吸
1T低 T高
卡诺致冷机致冷系数
e卡诺Q A净 吸
T低 T高T低
8、涉及绝热过程，循环过程的主要物理问题仍然是
求 Q E A
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）
点电荷： 无限长均匀带电直线：
E
4
q
π 0r 2
E
2π0r
有限长均匀带电直线：
r
r
r
E = 40 a ( c o s 1 c o s2 ) i+ 40 a ( s i n 2 s i n 1 ) j
1 qx
角量
x
x0 v0t
1 at2 2
v v0 at
v
2
v02
2a(x
x
0
)
切向量
0
0t
1 2
t2
0 t
2
02
2
(
0
)
s
s0 v0t
1 2
a t 2
v v0 a t
v
2
v02
2 a
(s
s
0
)
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
(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
运用积分方法
3. 圆周运动的角量描述法
角位置 单位：rad
角速度 角加速度
d dt
d d2
dt dt2
单位：rad/s 单位：rad/s2
4. 圆周运动的加速度表达式
圆周运动： a raτrann rd dv trvR 2n r
5 任意位置 rr 处势能的计算式：
Ep(rr)rrrr0F rgdrr
r r 其中 0处为势能零点
第三章 刚体的定轴转动
1.定轴转动问题简化为标量研究法
(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。
4. 几个重要参量
CV
i R
2
Cp
( i 1)R 2
Cp CV
i2 i
5 绝热过程 绝热方程
PV 恒 量 V 1T 恒 量 P 1T 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
A净 1Q放
Q吸
Q吸
eQ吸 Q吸 A净 Q放Q吸
7. 卡诺循环（两个等温过程加两个绝热过程）
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）
r r 4.举例：万有引力
r F
G，M r2m 其rr中0
F(r) GMm r2
5.重要公式：利用 rg d r 有r ：d r
A r r 1 r r2F rg d r rr 1 r 2F (r)d r
其中对于F(r),引力取负号，斥力取正号