大学物理上 章节小结
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大学物理要点提示第一章(1)不同参照系中速度的关系完全等同于矢量的合成关系,矢量下标的 封闭等同于矢量相加的三角形法则。
DB CD AC AB r r r r ++=如图将上式两边微分DB CD AC AB r d r d r d r d ++=则dt r d dt r d dt r d dt r DB CD AC AB++=d 即DB CD AC AB V V V V ++=ABCD第二章由于有运动的绝对性和相对性,所以牛顿第二定律的出现就伴随着非惯性系的出现。
并且牛顿第一定律就是针对惯性系成立的,当物体的运动轨迹是空间的固定曲线时,就用自然坐标系描述,此时它的加速度有切向分量和法向分量。
在求解牛顿方程时,一定要使方程两边各有一个变量:如kx dtdvm -=一定要将dt dv 变成v dx dv •又KQ dtdw m=要将dt dw变成W dQ dW dt dQ dQ dW =•第三章1.必须记住w 与转向的关系,这样就能记住F r M⨯=的定义理由由td v d m F =两边叉乘r则dt r d dt v d m r F r )(ρ⨯=⨯=⨯即dtW d J dt L d M ==2.要充分利用转动惯性量的平行轴定理和垂直轴定理。
3.计算转动惯量就是要找出dJ 与dm r i 2的关系,尤其是i i r dm 与的关系。
依次类推 面计算dq dE dq du 与,与的关系时,也是找出i r dq 与的关系。
第四章1.伽利略变换是洛仑兹变换的极限情况,因此用伽利略变换可帮助辨析洛仑兹变换的正确性。
2.在相对论中的“长度缩短”和“时钟延缓”都只具有相对意义,即B看到或感到A的“长度缩短”或“时钟延缓”A也会看到或感到B 的“长度缩短”和“始终延缓”。
第五章电偶极子形成的电场304r p E πε -= l q p=l是从负电荷指向正电荷并l r ∝高斯定理⎰∑=0εqs d ES 外的q 对s d E •⎰无贡献,但对某处的E仍有贡献。
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 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t =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 =-=∆+∆△,2r x =∆+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量; 明确r ∆、r ∆、s ∆的含义∆≠∆≠∆r r s2. 速度描述物体运动快慢和方向的物理量平均速度xyr x y i j ij t t t瞬时速度速度 t 0r drv limt dt∆→∆==∆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 +=+==,2222yx v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛== ds dr dt dt= 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∆=∆ 瞬时加速度加速度 220limt d d r a t dt dt υυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向二.抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+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;2.角量:角位移θ单位rad 、角速度d dtθω=单位1rad s -⋅ 角速度22d d dt dtθωα==单位2rad s -⋅3.线量与角量关系:2 = t n s R v R a R a R θωαω===、、、 4.匀变速率圆周运动:1 线量关系020220122v v at s v t at v v as =+⎧⎪⎪=+⎨⎪⎪-=⎩2 角量关系020220122tt t ωωαθωαωωαθ=+⎧⎪⎪=+⎨⎪⎪-=⎩第二章牛顿运动定律主要内容一、牛顿第二定律物体动量随时间的变化率dpdt等于作用于物体的合外力iF =F 即:=dP dmvF dt dt=, m =常量时 dV F =m F =ma dt 或 说明:1只适用质点;2 F为合力 ;3 a F 与是瞬时关系和矢量关系;4 解题时常用牛顿定律分量式平面直角坐标系中x xyy F ma F ma F ma =⎧=⎨=⎩ 一般物体作直线运动情况自然坐标系中 ⎪⎩⎪⎨⎧====⇒=(切向)(法向)dt dv m ma F r v m ma F a m F t t n n 2物体作曲线运动 运用牛顿定律解题的基本方法可归纳为四个步骤 运用牛顿解题的步骤:1弄清条件、明确问题弄清已知条件、明确所求的问题及研究对象 2隔离物体、受力分析对研究物体的单独画一简图,进行受力分析 3建立坐标,列运动方程一般列分量式; 4 文字运算、代入数据举例:如图所示,把质量为10m kg =的小球挂 在倾角030θ=的光滑斜面上,求 (1) 当斜面以13a g =的加速度水平向右运动时, (2) 绳中张力和小球对斜面的正压力;解:1 研究对象小球 2隔离小球、小球受力分析3建立坐标,列运动方程一般列分量式;:cos30sin 30T x F N ma -= 1:sin 30cos300T y F N mg +-= 24 文字运算、代入数据:2T x N ma -= 13a g =3: 2T y F mg = 42由运动方程,N =0情况第三章动量守恒和能量守恒定律主要内容一. 动量定理和动量守恒定理1. 冲量和动量21t t I Fdt =⎰称为在21t t -时间内,力F对质点的冲量;质量m 与速度v 乘积称动量P mv = 2. 质点的动量定理:2121t t I F dt mv mv ==-⎰质点的动量定理的分量式: 3. 质点系的动量定理:21t 000t=-=-∑∑∑⎰nn nexi i i i iiiFdt m v m v P P质点系的动量定理分量式x x oxy y oy zz oz I P P I P P I P P=-⎧⎪=-⎨⎪=-⎩动量定理微分形式,在dt 时间内: =dPFdt dP F dt=或 4. 动量守恒定理:当系统所受合外力为零时,系统的总动量将保持不变,称为动量守恒定律动量守恒定律分量式:二.功和功率、保守力的功、势能1.功和功率:质点从a 点运动到b 点变力F 所做功cos θ=⋅=⎰⎰b baaW F dr F ds恒力的功:cos W F r F r θ=∆=⋅∆ 功率:cos θ===dwp F v F v dt2.保守力的功物体沿任意路径运动一周时,保守力对它作的功为零0==⎰c lW F dr3.势能保守力功等于势能增量的负值,()0=--=-p p p w E E E 物体在空间某点位置的势能()p E x,y,zd F r⋅00p =Eexin2201122nnnniii i iii i WW mv mv +=-∑∑∑∑三.动能定理、功能原理、机械能守恒守恒1. 动能定理 质点动能定理:2201122=-W mv mv 质点系动能定理:作用于系统一切外力做功与一切内力作功之和等于系统动能的增量 2.功能原理:外力功与非保守内力功之和等于系统机械能动能+势能的增量机械能守恒定律:只有保守内力作功的情况下,质点系的机械能保持不变 第4章 机械能和功知识点:1. 1. 功的定义质点在力F 的作用下有微小的位移d r 或写为ds,则力作的功定义为和位移的标积,即对质点在力作用下的有限运动,力作的功为 在直角坐标系中,此功可写为应当注意,功的计算不仅与参考系的选择有关,一般还与物体的运动路径有关;只有保守力重力、弹性力、万有引力的功才只与始末位置有关,而与路径形状无关;2. 动能定理质点动能定理:合外力对质点作的功等于质点动能的增量;质点系动能定理:系统外力的功与内力的功之和等于系统总动能的增量; 应当注意,动能定理中的功只能在惯性系中计算;3. 势能重力势能: E P =±mgh ,零势面的选择视方便而定;弹性势能: 规定弹簧无形变时的势能为零,它总取正值; 万有引力势能:取无穷远处为零势点,它总取负值;4. 功能原理即:外力的功与非保守内力的功之和等于系统机械能的增量;5. 机械能守恒定律外力的功与非保守内力的功之和等于零时,系统的机械能保持不变;即 重点:1. 熟练掌握功的定义及变力作功的计算方法;2 .理解保守力作功的特点及势能的概念,会计算重力势能、弹性势能和万有引力势能;3. 掌握动能定理及功能原理,并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的力学问题; 1.4. 掌握机械能守恒的条件及运用守恒定律分析、求解综和问题的思想和方法;难点: 1. 1. 计算变力的功; 2. 2. 理解一对内力的功; 3. 3. 机械能守恒的条件及运用守恒定律分析、求解综和问题的思想和方法;第5章 刚体力学知识点: 1. 1. 描述刚体定轴转动的物理量及运动学公式; 2. 2. 刚体定轴转动定律 3.3. 刚体的转动惯量∑∆=2ii r m I 离散质点 ⎰=dm r I 2连续分布质点 平行轴定理 2ml I I c+=4. 4. 定轴转动刚体的角动量定理 定轴转动刚体的角动量 ωI L =刚体角动量定理()dt I d dt dL M ω== 5. 5. 角动量守恒定律刚体所受的外力对某固定轴的合外力矩为零时,则刚体对此轴的总角动量保持不变;即 6. 6. 定轴转动刚体的机械能守恒只有保守力的力矩作功时,刚体的转动动能与转动势能之和为常量; 式中h c 是刚体的质心到零势面的距离; 重点:1. 1. 掌握描述刚体定轴转动的角位移、角速度和角加速度等概念及联系它们的运动学公式;2. 2. 掌握刚体定轴转动定理,并能用它求解定轴转动刚体和质点联动问题;3. 会计算力矩的功、定轴转动刚体的动能和重力势能,能在有刚体做定轴转动的问题中正确的应用机械能守恒定律;4. 会计算刚体对固定轴的角动量,并能对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量守恒定律; 难点:1. 1. 正确运用刚体定轴转动定理求解问题;2. 对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量守恒定律和机械能守恒定律;第6章 狭义相对论基础知识点:1. 1. 爱因斯坦狭义相对论的基本假设;2. 2. 洛仑兹坐标变换 式中3. 3. 长度收缩221c uL L -= 注意同时性条件4.4. 时间膨胀5. 5. 相对论速度变换6.6. 狭义相对论中的质量和能量(1) 1相对论质量与速度关系2201c v mm -=(2) 2相对论动量 2201c v v m mv p -==(3) 3相对论能量 总能 E=mc 2 静能 E 0=m 0c 2动能 E K =mc 2-m 0c 2 能量动量关系 E 2=cP 2 + m 0c 22重点:1. 1. 理解爱因斯坦狭义相对论的两条基本假设;2. 2. 正确理解和应用洛仑兹坐标变换公式;3. 3. 理解长度收缩、时间膨胀以及同时性的相对性等概念,并能用以分析问题;4. 4. 理解狭义相对论中的质量、动量和能量的关系,并能用以分析、计算有关的问题;5. 5. 了解相对论速度变换; 难点:1. 1. 理解长度收缩、时间膨胀以及同时性的相对性等概念,并能用以分析问注意同地性条件m 0为静质量题;2. 理解狭义相对论中的质量、动量和能量的关系,并能用以分析、计算有关的问题;第7章 真 空 中 的 静 电 场知识点:1. 场强(1) 电场强度的定义0q F E=(2) 场强叠加原理∑=iE E 矢量叠加(3) 点电荷的场强公式rrq E ˆ420πε=(4) 用叠加法求电荷系的电场强度 ⎰=r r dqE ˆ420πε2. 高斯定理真空中∑⎰=⋅内qS d E S1ε电介质中∑⎰=⋅自由内,01qS d D S ε3. 电势(1) 电势的定义⎰⋅=零势点pp ld E V对有限大小的带电体,取无穷远处为零势点,则⎰∞⋅=pp ld E V2 电势差⎰⋅=-bab a ld E V V3 电势叠加原理 ∑=iV V 标量叠加4 点电荷的电势r qV 04πε=取无穷远处为零势点电荷连续分布的带电体的电势⎰=r dqV 04πε 取无穷远处为零势点4. 电荷q 在外电场中的电势能 a a qV w =5. 移动电荷时电场力的功 )(b a ab V V q A -=6. 场强与电势的关系 VE -∇=第8 章 静 电 场 中 的 导 体知识点:1.导体的静电平衡条件 1=内E2 导体表面表面⊥E2. 静电平衡导体上的电荷分布导体内部处处静电荷为零.电荷只能分布在导体的表面上.3. 电容定义Uq C =平行板电容器的电容 dSC r εε0=电容器的并联∑=iC C 各电容器上电压相等电容器的串联∑=iC C 11 各电容器上电量相等4. 电容器的能量 222121CV C Q W e ==电场能量密度 221E W e ε=5、电动势的定义⎰⋅=Lk i ld Eε 式中k E为非静电性电场.电动势是标量,其流向由低电势指向高电势;静 电 场 中 的 电 介 质知识点:1. 电介质中的高斯定理2. 介质中的静电场3. 电位移矢量真 空 中 的 稳 恒 磁 场知识点:1. 毕奥-萨伐定律电流元l Id 产生的磁场 20ˆ4r r l Id B d ⨯⋅=πμ式中, l Id表示稳恒电流的一个电流元线元,r 表示从电流元到场点的距离,rˆ表示从电流元指向场点的单位矢量.. 2. 磁场叠加原理在若干个电流或电流元产生的磁场中,某点的磁感应强度等于每个电流或电流元单独存在时在该点所产生的磁感强度的矢量和. 即∑=iB B3. 要记住的几种典型电流的磁场分布1有限长细直线电流)cos (cos 4210θθπμ-=a IB式中,a 为场点到载流直线的垂直距离, 1θ、2θ为电流入、出端电流元矢量与它们到场点的矢径间的夹角.a) 无限长细直线电流r I B πμ20= b) 通电流的圆环2/32220)(2R x I R B +⋅=μ 圆环中心 04I B rad R μθθπ=⋅单位为:弧度()4 通电流的无限长均匀密绕螺线管内 nI B 0μ=4. 安培环路定律真空中 ∑⎰=⋅内I l d B L0μ 磁介质中 ∑⎰=⋅内0I l d H L H H B r μμμ0==当电流I 的方向与回路l 的方向符合右手螺旋关系时, I 为正,否则为负.5. 磁力1 洛仑兹力 B v q F ⨯=质量为m 、带电为q 的粒子以速度v 沿垂直于均匀磁场B 方向进入磁场,粒子作圆周运动,其半径为qB mvR = 周期为qB mT π2= 2 安培力 B l Id F ⨯=⎰3 载流线圈的磁矩 nNIS p m ˆ= 载流线圈受到的磁力矩 B p M m⨯=4 霍尔效应 霍尔电压b IB ne V ⋅=1 电 磁 感 应 电 磁 场知识点:1. 楞次定律:感应电流产生的通过回路的磁通量总是反抗引起感应电流的磁通量的改变.2. 法拉第电磁感应定律 dtd i ψ-=ε Φ=ψN 3. 动生电动势: 导体在稳恒磁场中运动时产生的感应电动势.l d B v b a ab ⋅⨯=⎰)(ε 或 ⎰⋅⨯=l d B v)(ε 4. 感应电场与感生电动势: 由于磁场随时间变化而引起的电场成为感应电场. 它产生电动势为感生电动势.⎰Φ-=⋅=dtd l d E i 感ε 局限在无限长圆柱形空间内, 沿轴线方向的均运磁场随时间均匀变化时, 圆柱内外的感应电场分别为 )(2R r dt dB r E ≤-=感)(22R r dt dB r R E ≥-=感5. 自感和互感自感系数 IL ψ= 自感电动势 dt dI LL -=ε 自感磁能 221LI W m =互感系数 212121I I M ψ=ψ= 互感电动势 dtdI M 121-=ε 6. 磁场的能量密度BH B w m 2122==μ 7. 位移电流 此假说的中心思想是: 变化着的电场也能激发磁场.通过某曲面的位移电流强度d I 等于该曲面电位移通量的时间变化率. 即⎰⋅∂∂=Φ=S D d S d tD dt d I位移电流密度 tD j D ∂∂=8. 麦克斯韦方程组的积分形式。
大物章节总结知识点第一章:力学基础1.1 研究对象及基本概念物理学研究的对象是宇宙中的物质和运动,力学是研究物体的运动的一门物理学科。
物体是指占据空间、具有质量的物质。
运动是指物体在空间中的位置随时间发生的变化。
在力学中,物理量包括质量、力、速度、加速度、位移等。
1.2 物体运动的描述运动是在一定空间和时间内物体位置的变化。
运动状态的描述需要考虑时间和位置两个因素。
在力学中,常用的描述方法有坐标系、时刻、位移、速度、加速度等。
1.3 物体运动的规律牛顿三定律是描述物体运动规律的基础。
第一定律表明,物体要么处于静止状态,要么以匀速直线运动;第二定律指出,物体的加速度与作用在其上的力成正比,与质量成反比;第三定律说明,两个物体相互作用时,彼此施加的作用力大小相等,方向相反。
第二章:动力学2.1 力的概念力是导致物体发生运动或形状变化的原因。
力是一个矢量,包括大小和方向两个方面。
常见的力有重力、弹力、摩擦力、张力等。
2.2 牛顿运动定律牛顿运动定律是经典力学的基石。
第一定律,即惯性定律,指出物体的静止或匀速直线运动状态不会自发改变;第二定律,即运动定律,描述了物体受力时加速度的变化规律;第三定律,即作用与反作用,阐明了物体间作用力的相互影响。
2.3 力的合成与分解如果一个物体受到多个力的作用,则其合力可以用力的合成法则求得。
力的分解指的是将一个力分解成两个分力的过程。
2.4 动能和动能定理动能是描述物体运动状态的物理量,它与物体的质量和速度相关。
动能定理指出,外力对物体做功会使物体的动能发生改变。
2.5 势能与机械能守恒势能是物体由于位置或状态而具有的能量,常见的势能有重力势能、弹性势能等。
机械能守恒定律指出,在没有其他非弹性因素作用时,系统的机械能保持不变。
第三章:动力学应用3.1 运动的描述位置、速度、加速度等描述运动的基本物理量。
在一维直线运动中,运动规律可以用直线方程描述。
3.2 牛顿定律的应用应用牛顿第二定律可以计算物体在受力情况下的加速度。
大一物理知识点总结分章节大一物理知识点总结第一章:力学1.1 物体和力1.1.1 物体的质量和体积1.1.2 力的概念和特点1.2 运动学1.2.1 位移、速度和加速度1.2.2 直线运动和曲线运动1.2.3 牛顿第一定律和第二定律1.3 力学中的能量1.3.1 动能和势能1.3.2 动能定理和机械能守恒定律1.4 静力学1.4.1 平衡条件和力的合成1.4.2 浮力和密度的关系第二章:热学2.1 温度和热量2.1.1 温度的测量和单位2.1.2 热量的传递和能量守恒定律2.2 热力学定律2.2.1 理想气体定律2.2.2 热传导和传热方式2.2.3 热机和热效率第三章:电学3.1 静电学3.1.1 电荷和库仑定律3.1.2 电场和电势3.2 电流和电阻3.2.1 电流的概念和测量3.2.2 电阻的概念和欧姆定律 3.2.3 欧姆定律的应用3.3 电路和电源3.3.1 并联电路和串联电路3.3.2 电源的类型和特点第四章:光学4.1 光的传播和光的特性4.1.1 光的传播模型4.1.2 光的直线传播和光的反射4.2 光的折射和色散4.2.1 光的折射定律4.2.2 光的色散和光的全反射4.3 光的成像和光学仪器4.3.1 光的成像原理4.3.2 凸透镜和凹透镜的成像第五章:波动与声学5.1 机械波的传播性质5.1.1 机械波的分类和传播特性5.1.2 波的叠加和波的干涉5.2 声音的产生和传播5.2.1 声音的产生原理和声音的特性5.2.2 声音的传播和声音的衰减5.3 声学应用和超声波5.3.1 声音的应用领域5.3.2 超声波的产生和应用以上为大一物理知识点总结的基本章节内容,每个章节可以进一步展开相关知识点的详细解释和应用案例。
希望这份总结对你的学习有所帮助!。
物理必修三前两章知识点总结第一章静电场。
一、电荷及其守恒定律。
1. 电荷。
- 自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
- 电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示,单位是库仑,简称库,符号是C。
2. 电荷守恒定律。
- 电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
- 三种起电方式:摩擦起电、感应起电和接触起电。
- 摩擦起电:两个物体相互摩擦时,束缚电子本领弱的物体的一些电子转移到束缚电子本领强的物体上,原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电。
- 感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。
这种现象叫做静电感应,利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电。
- 接触起电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式。
二、库仑定律。
1. 内容。
- 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2. 表达式。
- F = k(q_1q_2)/(r^2),其中k = 9.0×10^9N· m^2/C^2,叫做静电力常量。
- 适用条件:真空中、静止的点电荷。
点电荷是一种理想化模型,当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看成点电荷。
三、电场强度。
1. 电场。
- 电荷的周围存在着电场,电场是一种客观存在的特殊物质,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2. 电场强度。
- 定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
《大学物理》上册知识点整理及复习纲要第一章质点运动学一、基本要求:1、熟悉掌握描述质点运动的四个物理量一一位置矢量、位移、速度和加速度。
会处理两类问题:(1)已知运动方程求速度和加速度;(2)已知加速度和初始条件求速度和运动方程。
2、掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
二、内容提要:1、位置矢量:r xi y j zk2 2 2位置矢量大小:r x y zx 位置矢量方向:COSr 3、位移r :r xi yj zk6、圆周运动: 角位置角位移d角速度cos cos2、运动方程:位置随时间变化的函数关系r(t) x(t)i y(t) j z(t)k 无限小位移: d r dxi dy j dzk4、速度:平均速度:瞬时速度: dx■Idtdy dz5、加速度:瞬时加速度:dvxi dtdVydt) dt dtdvzkdt dt2d y2dt2d z2 kdtdt2 dd角加速度2dt dt基本要求: 1、 、 理解牛顿定律的基本内容; 2、 熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。
解一维变力作用下的简单动力学问题。
内容提要: 1 、 牛顿第一定律 3、 牛顿第二定律 : F m a F 指合外力 a 合外力产生的加速度 在直角坐标系中:4、 牛顿第三定律 : F F ' 三、 力学中常见的几种力在自然坐标系中:a an at2 v dv en et rdt7、匀加速直线运动与匀角加速圆周运动公式比较:v v0 at 12 x v0t at 2 22 v v02ax三、 解题思路与方法: 各坐标轴的分量; 初始条件,通过积分的方法求速度和运动方程,积分时应注意上下限的确定。
质点运动学的第一类问题:已知运动方程通过求导得质点的速度和加速度,包括它沿 质点运动学的第二类问题:首先根据已知加速度作为时间和坐标的函数关系和必要的第二章牛顿定律0tt2 02能以微积分为工具, 求F x max F y 在曲线运动中应用自然坐标系 : 2 v F n man mrmay F z maz dvF t mat m dtkx 弹性力与位移成反向 接触面上有滑动或相对滑动趋势产生的一1、、重力: mg2、弹性力: 弹簧中的弹性力 F3、摩擦力:摩擦力指相互作用的物体之间,种阻碍相对滑动的力,其方向总是与相对滑动或相对滑动的趋势的方向相反。
大学物理大一知识点总结笔记大全第一章线性运动1.1 位置、位移和速度在物理学中,我们通常使用位置、位移和速度这三个概念来描述物体的运动。
位置是指物体所处的空间位置,位移是指物体从初始位置到结束位置的变化量,速度是指物体单位时间内位移的大小。
1.1.1 位置的表示在一维情况下,我们可以用实数轴上的一个坐标来表示物体的位置。
在二维或三维情况下,我们可以使用坐标系来表示位置。
1.1.2 位移和速度的关系位移是一个矢量量,它有大小和方向。
速度则是位移的导数,表示单位时间内位移的变化率。
速度的大小可以用平均速度和瞬时速度来描述。
1.2 加速度和速度的变化1.2.1 加速度的概念加速度是速度的变化率,表示单位时间内速度的变化量。
1.2.2 加速度和速度的关系在匀变速运动下,速度的变化是均匀的,加速度保持不变。
在非匀变速运动下,速度的变化不是均匀的,加速度可能会变化。
1.3 物体的简谐振动1.3.1 简谐振动的定义简谐振动是指物体围绕平衡位置做周期性振动的运动。
1.3.2 简谐振动的特点简谐振动的特点包括振幅、周期、频率和相位等。
第二章力学2.1 牛顿定律2.1.1 牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它描述了在没有外力作用时物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
2.1.2 牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体在受力作用下产生加速度的关系,力等于物体的质量乘以加速度。
2.1.3 牛顿第三定律牛顿第三定律描述了物体之间相互作用的力是大小相等、方向相反的。
2.2 动能和势能2.2.1 动能的定义和计算动能是指物体由于运动而具有的能量,它的大小与物体的质量和速度相关。
2.2.2 劢能定理动能定理描述了物体受到的外力做功等于其动能的变化量。
2.2.3 势能的定义和计算势能是指物体由于位置而具有的能量,常见的势能有重力势能和弹性势能等。
2.3 弹性碰撞和不可恢复碰撞2.3.1 弹性碰撞的定义和特点弹性碰撞是指两个物体发生碰撞后能够完全弹开并保持动能守恒的碰撞。
物理章节知识总结归纳物理作为一门自然科学,研究物质、能量以及它们之间相互作用的规律。
在学习物理的过程中,我们会接触到各种不同的章节内容,涉及到力学、热学、光学、电磁学等多个方面。
本文将对这些物理章节的知识进行总结归纳,以期帮助读者更好地理解和掌握物理学的基本原理。
一、力学章节知识总结归纳力学是研究物体运动的学科,是学习物理的基础。
它包括了质点运动学、质点动力学以及刚体力学等内容。
1. 质点运动学质点运动学是研究质点运动状态、轨迹和速度、加速度等的学科。
其中,位移、速度和加速度是描述质点运动的基本物理量。
- 位移:物体从一个位置移动到另一个位置的改变矢量。
它的大小为两个位置之间的距离,并指向移动方向。
- 速度:物体单位时间内位移的变化率。
速度的大小等于位移的大小与时间的比值,方向与位移的方向相同。
- 加速度:物体单位时间内速度的变化率。
加速度的大小等于速度的变化量与时间的比值,方向与速度的变化方向相同。
2. 质点动力学质点动力学是研究质点运动的原因和规律的学科。
其中,牛顿三定律是描述质点运动的基本原理。
- 第一定律(惯性定律):物体静止或匀速直线运动时,受力为零。
- 第二定律(运动定律):物体在受力作用下会产生加速度,其大小与作用力成正比,与物体质量成反比。
- 第三定律(作用-反作用定律):任何两个物体之间都存在着大小相等、方向相反的两个力,且这两个力作用在不同的物体上。
3. 刚体力学刚体力学是研究刚体平衡和运动的学科,它是力学中一个重要的分支。
平衡条件和力矩是刚体力学的核心内容。
- 刚体平衡条件:一个刚体处于平衡状态时,对刚体施加的外力和外力矩的合力和合力矩均为零。
- 力矩:力矩是描述力对物体产生转动效果的物理量。
力矩的大小等于力的大小与力臂(力对应直线距离物体转轴的距离)的乘积,方向遵循右手螺旋法则。
二、热学章节知识总结归纳热学是研究物体热现象和热力学性质的学科,它包括了热力学、热传导、热辐射等内容。
第一章 质点运动的描述 小结一、运动学特点:瞬时性、矢量性、相对性。
二、基本概念:1、位矢:k z j y i x r++=位矢大小:222z y x r r ++==r方向:由坐标原点指向质点。
2、速度:j v i v j dtdy i dt dx dt r d v y x+=+==v的大小:2y 2x 22v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛==v的方向:所在位置的切线向前方向。
3、速率:dtdsv v ==4、加速度:j a i a j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222y x +=+=+==a的大小:2222222y 2x 2y 2x dt y d dt x d dt dv dt dv a a a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+= 或自然坐标系中,n n t t t t e a e a dte d v e dt dv dt v d a+=+==大小:2222n 2t r v dt dv a a a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+= 方向:tna a tg =θ三、运动描述1、运动方程:⑴矢量式:k )t (z j )t (y i )t (x )t (r++=⑵标量式:)t (x x =,)t (y y =,)t (z z = 2、轨迹方程:0)y ,x (F =3、圆周运动的角量描述:(1)角坐标 (2)角速度dtd θ=ω(3)角加速度22dt d dt d θ=ω=α 4、角量与线量的关系:①ω=r v ②α=r a t③2n r a ω=四、相对运动ME PM PE v v v +=五、运动类型1、直线运动→≡0a n ,一维情况下,标量式代替矢量式。
2、曲线运动→≠0a n第二章牛顿定律、第三章动量守恒定律和能量守恒定律 小结一、牛顿运动三定律 二、常见力①弹性力②万有引力 :保守力 ③摩擦力 :非保守力 三、重要物理量①动量v m P =②冲量()t F t t F dt F I t t ∆•=-==⎰1221③动能2k mv 21E =④功⎰⋅=b aS d F W合力功等于各分力功之和。
第一章 质点运动的描述 小结一、运动学特点:瞬时性、矢量性、相对性。
二、基本概念:1、位矢:k z j y i x r位矢大小:222z y x r rr方向:由坐标原点指向质点。
2、速度:j v i v j dtdy i dt dx dt r d v y xv的大小:2y 2x 22v v dt dy dt dx dt r d vv的方向:所在位置的切线向前方向。
3、速率:dtdsv v4、加速度:j a i a j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222y xa的大小:2222222y 2x 2y 2x dt y d dt x d dt dv dt dv a a a或自然坐标系中,n n t t t t e a e a dte d v e dt dv dt v d a大小:2222n 2t r v dt dv a a a方向:tna a tg三、运动描述1、运动方程:⑴矢量式:k )t (z j )t (y i )t (x )t (r⑵标量式:)t (x x ,)t (y y ,)t (z z 2、轨迹方程:0)y ,x (F3、圆周运动的角量描述:(1)角坐标 (2)角速度dtd(3)角加速度22dt d dt d 4、角量与线量的关系:① r v ② r a t③2n r a四、相对运动ME PM PE v v v五、运动类型1、直线运动 0a n ,一维情况下,标量式代替矢量式。
2、曲线运动 0a n第二章牛顿定律、第三章动量守恒定律和能量守恒定律 小结一、牛顿运动三定律 二、常见力①弹性力②万有引力 :保守力 ③摩擦力 :非保守力 三、重要物理量①动量v m P②冲量 t F t t F dt F I t t •1221③动能2k mv 21E④功 b aS d F W合力功等于各分力功之和。
一维情况下,力的功等于力曲线与坐标轴所围面积的代数和。
⑤势能)势能零点取在无限远处万有引力势能:(rmMGE p 面上)势能零点取在某一水平重力势能:(m gh E p ,h 为物体m 相对势能零点的竖直坐标。
处)势能零点取在弹簧原长弹性势能:(kx 21E 2p四、定理、原理及定律 1、定理(1)动能定理 ①质点的动能定理2122mv 21mv 21W②质点系的动能定理1k 2k E E W W 内外 (2)动量定理①质点的动量定理12p p I②质点系的动量定理12p p I合外力冲量2、原理:功能原理 121p 1k 2p 2k E E E E E E W W 非保守外3、守恒定律(1)动量守恒定律条件0 合外力F ,惯性系(2)机械能守恒条件:0W W 非保守外第四章刚体运动 小结一、物理量力矩M →力F 角动量(J L )→动量(v m p) 角速度 →速度v转动动能(2k J 21E )→质点动能(2k mv 21E ) 角加速度 →加速度a力矩功(21Md W )→力对质点的功转动惯量J →质量m 冲量矩 21t tdt M → 21t t dt F 冲量二、定律转动定律 J M →a m F角动量守恒定律:0M 合外 ,L=常矢动量守恒定律:0F 合外 ,P=常矢三、定理 角动量定理(122t tJ J dt M 21)→质点或质点系的动量定理12t t p p dt F 21转动动能定理(2122J 21J 21W )→质点的动能定理2122mv 21mv 21W第十七章狭义相对论 小结一、爱因斯坦的两个基本假设:相对性原理和光速不变原理 二、坐标变换1、 伽利略变换(经典)2、 洛伦兹变换(相对论) 22'''2'1x c v t t z z yy 1vtx x或2'2'''2''11 x c v t t z z y y vt x x式中,22c v3、 狭义相对论时空观(1) 同时的相对性 (2) 长度缩短2cv 1l l 20,0l 为固有长度。
(3) 时间膨胀(或时间延缓或运动时钟变慢)22c v1t t,t 为固有时。
4、 相对论力学(1) 基本方程dtvd mv dt dm )v m (dt d dt p d F (2) 质量220c v1m m(3) 动量v c v 1m v m p 220(4) 能量2222c c v 1m mc E(5) 动能2020k c m mc E E E (200c m E 为静止能量)第十二章气体动理论(运动论) 小结一、理想气体的压强公式2v nm 31P _k n 32 ,2_k v m 21 kT 23 (分子的平均平动动能)nkT P二、能量均分定理 分子: _平动kT 23kT 2t , _转动 kT 2r ,__内能动能 kT 2i(i 为分子自由度) 三、理想气体内能RT iM m RT i E 22四、麦克斯韦速率分布律1、 v f 、 dv v f 的物理意义,归一化条件: 1dv v f 02、三种统计速率M RT 2m kT2v p,M RT 8m kT 8v ,MRT 3m kT 3v 2m 为理想气体的质量,m 为分子质量,M 为物质的摩尔质量,k 为玻尔兹曼常数,R 为普适常数。
第十三章热力学基础小结一、基本概念功、内能、热量、热容量(等体摩尔热容量和等压摩尔热容量)、循环、熵 二、基本定律1、热力学第一定律 W E W E E Q 12 (各个物理量正负号的意义)2、热力学第二定律的两种表述以及开尔文表述和克劳修斯表述等效五、基本原理:熵增原理 六、公式 1、 热容量R 2i C m ,v,R 22i C m ,p ,1i2i C C m ,v m ,p ,R C C m ,v m ,p m ,v m ,p C C 的原因(等压过程除了增加内能还要对外做功),摩尔热容量是过程量。
2、 等值以及绝热过程中W E Q 、、 和过程方程的表达式(见表一和表二)3、 循环(1) 正循环 热机 效率121Q Q 1Q WW 为循环一次对外做的净功,1Q 为纯吸热的分过程吸热之和,2Q 为纯放热的分过程放热之和的绝对值。
特例:卡诺热机12T T 1卡 (2) 逆循环 制冷机 制冷系数 2122Q Q Q W Q e吸热特例:卡诺制冷机212T T T e卡4、 熵及熵增原理熵为态函数,0S “=”代表绝热可逆过程;“>”代表绝热不可逆过程,即一个孤立系统的熵永远不会减少。
孤立系统内的自发过程(即不可逆过程)熵增加。
表一注:表二中“+、-”分别表示正、负。
第五章 静电场 小结一、电场的形象化描述:电场线二、电场的性质描述:电场强度矢量和电势 三、基本规律1、库仑定律rr q q 41F 3210F 为1q 对2q 的作用力,r 是由1q 指到2q 的矢量 2、高斯定理真空中:内S 0sq 1S d E介质中: •内S 0Sq s d D(自由电荷)3、静电场的环路定理0 l d E l(说明静电场是保守力场)四、有关计算 1、电场强度通量(1)平面匀强电场:S E cos ES e(2)任意非闭合曲面任意电场: se S d E(3)闭合曲面任意电场: se S d E2、场强(1)点电荷r r4q E 3(2)叠加原理①点电荷系 E r r 4q E n1i 3i0i②连续带电体q30r r 4dq E d E(3)高斯定理①球对称(均匀带电球面、球体、球壳)②柱对称(无限长均匀带电圆柱体、圆柱面、圆筒) ③面对称(无限大均匀带电平面、平板) (4)场强与电势的关系:k zU j y U i x U V E3、电势 (1)叠加法 ①点电荷系:ni ii a r πεq U 104(取无穷远处电势为零)②连续带电体:qa rπεdq U 04(2)对场强E积分:aa r d E U(取无穷远处电势为零)4、电势差:• r d E V V U c a c a ac5、电场力的功ab pa pb baab qU E E r d E q W5、典型问题结果(1)无限长均匀带电直线r2E 0方向:0 ,E 垂直带电直线指向考察点;0 ,E由考察点垂直指向带电直线。
(2)无限大均匀带电平面2E方向:0 ,E 由平面垂直指向考察点;0 ,E由考察点垂直指向平面。
(3)无限长均匀带电薄圆筒沿半径向里沿半径向外:0:0)R r (r2)R r (0E 0(3) 均匀带电球面沿半径向里沿半径向外:0q :0q )R r (r 4q)R r (0E 2)(4)(400R r rπεq R r RπεqU精品文档.第六章 静电场中的导体与电介质 小结一、静电平衡静电平衡条件、静电平衡时电荷分布情况、静电平衡时导体表面附近场强的大小、电荷面密度与曲率的关系二、介质中高斯定理•内S 0S q s d D (自由电荷),E r E D 0 三、电容器的电容电容ABU Q C 特别注意:典型电容器电容计算(平行板电容器、柱形电容器、球形电容器)四、电场的能量1、电容器能量QU 21CU 21C Q 21W 22e 2、电场能量密度DE E w e 21212 3、电场能量dV E dV w We V V e 221。