大學(xué)物理第一學(xué)期復(fù)習(xí)經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)(未標(biāo)注).ppt

1、第1學(xué)期復(fù)習(xí),1 位矢,2 位移,3 速度,力學(xué)部分,4 加速度,一、基本概念,大小,方向,其它矢量類似,典型習(xí)題,對(duì)t微分,對(duì)t微分,對(duì)t積分,對(duì)t積分,一般將矢量分解成標(biāo)量后計(jì)算，再合成為矢量,已知 a 的表達(dá)式及初始條件，求 x,已知 x 的表達(dá)式，求 a,1 相對(duì)運(yùn)動(dòng),二、基本定理,2 牛頓第二定律,動(dòng)量,3 動(dòng)量定理,4 動(dòng)量守恒定理,條件,定理,一個(gè)方向合外力為0，該方向上動(dòng)量守恒,一般將矢量分解成標(biāo)量后計(jì)算，再合成為矢量,功,5 動(dòng)能定理,保守力作功與路徑無(wú)關(guān),6 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理,勢(shì)能作功,7 質(zhì)點(diǎn)系功能原理,8 機(jī)械能守恒定律,條件,定理,內(nèi)力、外力與所選取的質(zhì)點(diǎn)系有關(guān)，注意區(qū)

2、分！,做動(dòng)力學(xué)習(xí)題的一般步驟,（1）確定質(zhì)點(diǎn)系，分析內(nèi)力、外力,（2）選擇坐標(biāo)系（不一定水平鉛直）,（3）隔離物體，受力分析,（4）列方程，向坐標(biāo)軸投影,（5）若列方程數(shù)小于變量數(shù)，補(bǔ)充其它方程（如相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定理等）,（6）解方程，分析結(jié)果,剛體部分,1 角坐標(biāo),2 角速度,3 角加速度,一、基本概念,4 力矩,定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中，可把角量看成標(biāo)量,1 角量線量關(guān)系,二、基本定理,加速度矢量可以分解為法向加速度和切向加速度,2 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,單質(zhì)點(diǎn),圓盤繞中心軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,細(xì)棒繞一端軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律的應(yīng)用類似牛頓第二定律,動(dòng)量矩,3 動(dòng)

3、量矩定理,類似動(dòng)量,特例：質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng),圓盤繞中心軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,細(xì)棒繞一端軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,4 動(dòng)量矩守恒定律,剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,力矩作功,5 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理,典型習(xí)題,子彈打靜止桿（嵌入、穿過(guò)、彈回等）,主動(dòng)輪帶動(dòng)靜止被動(dòng)輪,做剛體習(xí)題的一般步驟,（1）確定質(zhì)點(diǎn)系，分析內(nèi)力、外力,（2）選擇轉(zhuǎn)動(dòng)正方向,（3）隔離物體，受力分析（包括平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)）,（4）列方程（牛頓第二定律、轉(zhuǎn)動(dòng)定律）,（5）若列方程數(shù)小于變量數(shù)，補(bǔ)充其它方程（如線角關(guān)系、動(dòng)量矩定理、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理等）,（6）解方程，分析結(jié)果,典型習(xí)題,滑輪有質(zhì)量或無(wú)質(zhì)量,繩子有質(zhì)量或無(wú)質(zhì)量,嵌入、穿過(guò)、彈回,桿在鉛直方向轉(zhuǎn)動(dòng),嵌入、穿過(guò)、彈回

4、,桿在水平光滑桌子上轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械振動(dòng)部分,3 相位、初相位（同相、反相、超前、落后）,一、基本概念,1 簡(jiǎn)諧振動(dòng),2 頻率、周期、圓頻率,4 振動(dòng)位移、速度、加速度,速度的相位比位移的相位超前 p / 2,加速度的相位和位移的相位反相,1 簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程,二、基本定理,（1）彈簧振子,（2）單擺,利用 x t 圖得出簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程,利用旋轉(zhuǎn)矢量法得出簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程,（1）求簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程，求,典型習(xí)題,（2）已知簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程，求各物理量,利用初始條件解題,2 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的機(jī)械能,3 兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成,簡(jiǎn)諧振動(dòng)機(jī)械能守恒，動(dòng)勢(shì)能相互轉(zhuǎn)換，動(dòng)勢(shì)能變化頻率比振動(dòng)頻率快1倍,同相、反相合成的結(jié)果,機(jī)

5、械波部分,一、基本概念,1 平面簡(jiǎn)諧振動(dòng),2 頻率、周期、波長(zhǎng)、波速,3 介質(zhì)的振動(dòng)位移、速度、加速度,1 平面簡(jiǎn)諧波方程（波函數(shù)）,二、基本定理,典型習(xí)題,已知原點(diǎn)振動(dòng)方程求平面簡(jiǎn)諧波方程,已知原點(diǎn)非振動(dòng)方程求平面簡(jiǎn)諧波方程,已知波方程求各物理量,2 波的能量 Wk= Wp,能流密度,平均能量密度,3 波的干涉,干涉條件：頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定。,干涉加強(qiáng)條件,干涉減弱條件,典型習(xí)題,求干涉加強(qiáng)、減弱點(diǎn),求干涉點(diǎn)的振幅,4 駐波,波節(jié),波腹,相鄰兩波節(jié)（腹）之間的距離：半個(gè)波長(zhǎng),駐波方程,典型習(xí)題,求波節(jié)、波腹的位置,入射波從波疏介質(zhì)射到波密介質(zhì)的表面，反射時(shí)有半波損失,5 半波

6、損失,已知入射波方程求反射波方程,典型習(xí)題,根據(jù)入射波圖形，確定反射波圖形,光的干涉部分,1 介質(zhì)的折射率,2 波長(zhǎng)關(guān)系,一、基本概念,3 光程,4 光程差與相位差關(guān)系,典型習(xí)題,計(jì)算兩個(gè)光路的光程差、相位差,計(jì)算不同介質(zhì)的波長(zhǎng)、波速,頻率相同,波長(zhǎng)為真空中的波長(zhǎng),干涉極大條件,干涉極小條件,二、基本定理,1 干涉條件,相干光源：頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定,典型習(xí)題,求干涉極大、極小,波長(zhǎng)為真空中的波長(zhǎng),2 楊氏雙縫干涉,干涉加強(qiáng),相鄰明條紋間距,典型習(xí)題,求干涉加強(qiáng)（減弱）位置、條紋間距,求加介質(zhì)片的情況,求斜入射情況,求白光入射情況,注意：角度很小,3 薄膜干涉,垂直入射,典型習(xí)題

7、,求光程差、相位差,注意：半波損失個(gè)數(shù),1個(gè)半波損失,1個(gè)半波損失,級(jí)次分析,4 劈尖干涉,明,暗,相鄰明紋對(duì)應(yīng)的厚度差,相鄰明紋之間的距離,夾絲厚度,利用“等厚”概念，判斷凸凹,典型習(xí)題,求相鄰條紋距離、厚度差、可出現(xiàn)條紋數(shù)、可出現(xiàn)條紋最高級(jí)次,判斷凸凹、凸凹高（深）度,5 牛頓環(huán),6 邁克耳遜干涉儀,動(dòng)鏡移動(dòng)距離與冒出（縮進(jìn)）個(gè)數(shù)關(guān)系,邁克耳遜干涉儀一個(gè)臂增加介質(zhì)片引起的附加光程差,典型習(xí)題,求波長(zhǎng)、曲率半徑、明（暗）環(huán)半徑,光的衍射部分,一、基本概念,惠更斯菲涅耳原理,半波帶法,二、基本定理,1 單逢衍射,波帶數(shù),暗,波帶數(shù),明,自己比較與干涉的區(qū)別,中央明紋的半角寬度,線寬度,縫位置變

8、化不影響條紋位置分布,典型習(xí)題,計(jì)算半角寬度、中央明紋寬度,計(jì)算各級(jí)角寬度、線寬度,移動(dòng)狹縫、移動(dòng)透鏡對(duì)條紋影響,衍射角很小,2 圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射,愛(ài)里斑的半角寬度,愛(ài)里斑的線半徑,典型習(xí)題,求愛(ài)里斑的半角寬度（儀器最小分辨角）、線半徑,衍射角很小,3 衍射光柵,光柵公式,最高級(jí)次,缺級(jí)條件,斜入射的光柵方程,典型習(xí)題,計(jì)算衍射角度、光柵常數(shù),計(jì)算最高級(jí)次、可出現(xiàn)的條紋數(shù),計(jì)算缺級(jí),兩光重合，求一光波長(zhǎng)、級(jí)次,衍射角不小,光的偏振部分,自然光通過(guò)偏振片后的出射光強(qiáng),線偏光通過(guò)偏振片后出射光強(qiáng),布儒斯特定律,i0+r =90o 時(shí)，反射光為線偏振光,典型習(xí)題,計(jì)算自然光、線偏光通過(guò)多個(gè)偏振片后

9、的出射光強(qiáng),典型習(xí)題,計(jì)算布儒斯特定角、折射角、折射率,氣體分子運(yùn)動(dòng)論,1 理想氣體的狀態(tài)方程,摩爾數(shù),各量必須用 SI 中的單位,基本概念,典型習(xí)題,求氣體分子質(zhì)量密度、分子數(shù)密度,求兩個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)物理量,求氣體質(zhì)量、摩爾質(zhì)量,基本定理,熱力學(xué)系統(tǒng)、平衡狀態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程,2 理想氣體壓強(qiáng)公式,3 理想氣體溫度公式,分子平均平動(dòng)能,典型習(xí)題,求分子平均平動(dòng)能,自由度,單原子,雙原子剛性,多原子剛性,4 能量按自由度均分,每個(gè)自由度分,典型習(xí)題,求分子平均平動(dòng)能、平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能、平均總動(dòng)能,5 理想氣體的內(nèi)能,典型習(xí)題,求熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)能、單位體積內(nèi)能,6 三種速率,方均根速率,最可幾速率,平均速

10、率,典型習(xí)題,求同一分子三種速率，比較三種速率大小,比較同一溫度下，不同分子速率大小,7 分子速率分布函數(shù),8 歸一化條件,含分布函數(shù)各種表達(dá)式的物理意義,典型習(xí)題,繪出分子速率圖、從圖中區(qū)別各個(gè)氣體和高低溫度等,提示：根據(jù)最可幾速率繪圖,提示：將分布函數(shù),代入表達(dá)式，化簡(jiǎn)，,分析結(jié)果，例,9 平均碰撞次數(shù),10 平均自由程,求平均碰撞次數(shù)、平均自由程,典型習(xí)題,熱力學(xué)部分,1 熱力學(xué)第一定律,基本定理,系統(tǒng)從外界吸收的熱量為正,系統(tǒng)對(duì)外界作功為正,典型習(xí)題,已知吸熱、作功、內(nèi)能增量三個(gè)量中的兩個(gè)，求另一個(gè)量,注意：三個(gè)量的單位為 J,2 摩爾熱容,定容熱容,定壓熱容,3 比熱比,典型習(xí)題,計(jì)算單、雙剛、三多剛分子的定容熱容、定壓熱容、比熱比,注意：摩爾熱容對(duì)應(yīng)的量1摩爾,已知熱容，求吸收的熱量,4 典型過(guò)程的計(jì)算公式,定 壓,等 溫,絕 熱,0,0,0,典型習(xí)題,計(jì)算四個(gè)過(guò)程的吸熱、作功、內(nèi)能增量,計(jì)算混合過(guò)程的吸熱、作功、內(nèi)能增量,繪制四個(gè)過(guò)程 p-V 圖、 p-T 圖、 T-V 圖,注意：三種圖的關(guān)系、從三種圖讀值、三種圖的轉(zhuǎn)換,注意：自由膨脹過(guò)程，A = 0,注意：絕熱自由膨脹過(guò)程，A = 0 , Q = 0,5 循環(huán),典型習(xí)題,正、逆循環(huán)的內(nèi)能增量、作功的正負(fù)、吸熱和放熱,循環(huán)各子過(guò)程的內(nèi)能增量、作功、吸熱的計(jì)算，循環(huán)的內(nèi)能增