大学物理 ——刚体和流体
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《普通物理》课程标准1. 课程基本信息课程代码:课程归口:电子信息工程技术专业适用专业:电子信息工程技术学时数:64学分:4先修课程:高等数学2. 课程性质与地位大学物理是高等院校非物理类理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。
它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。
课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分,是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。
该课程在培养学生的探索精神和创新意识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。
3.课程的内容与要求第一部分力学.第1章质点运动学1.1质点运动的描述1.2加速度为恒矢量时的质点运动1.3圆周运动1.4相对运动基本要求:1.深入地理解质点、位移、速度和加速度等重要概念,深入理解质点的运动。
2.分析加速度为恒矢量时的质点运动方程。
3.明确圆周运动中角位移、角速度、切向加速度、法向加速度的关系。
重点与难点:1.加速度为恒矢量时质点运动方程的描写。
2.质点圆周运动的分析。
第2章动力学基本定律2.1牛顿定律2.2物理量的单位和量纲2.3几种常见的力2.4惯性参考系力学相对性原理2.5质点和质点系的动量定理2.6动量守恒定律2.7动能定理2.8保守力与非保守力势能2.9功能原理机械能守恒定律2.10完全弹性碰撞完全非弹性碰撞2.11能量守恒定律基本要求:1.清晰的理解牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
2.熟练掌握几种常见力。
3.掌握物理量的单位和量纲。
4.理解惯性参考系和力学相对性原理,能列举出牛顿定律应用的例子。
5.掌握质点和质点系的动量定理。
6.熟练掌握动量守恒定律和动能定理。
7.掌握功能原理和机械能守恒定律。
8.清晰分辩出完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞重点与难点:1.牛顿三定律的应用。
2.参考系的选择。
大学物理刚体部分知识点总结大学物理刚体部分知识点总结一、刚体的简单运动知识点总结1.刚体运动的最简单形式为平行移动和绕定轴转动。
2.刚体平行移动。
刚体内任一直线段在运动过程中,始终与它的最初位置平行,此种运动称为刚体平行移动,或平移。
刚体作平移时,刚体内各点的轨迹形状完全相同,各点的轨迹可能是直线,也可能是曲线。
刚体作平移时,在同一瞬时刚体内各点的速度和加速度大小、方向都相同。
3.刚体绕定轴转动。
刚体运动时,其中有两点保持不动,此运动称为刚体绕定轴转动,或转动。
刚体的转动方程φ=f(t)表示刚体的位置随时间的变化规律。
角速度ω表示刚体转动快慢程度和转向,是代数量,。
,当α与ω。
角速度也可以用矢量表示,角加速度表示角速度对时间的变化率,是代数量,同号时,刚体作匀加速转动;当α与ω异号时,刚体作匀减速转动。
角加速度也可以用矢量表示,。
绕定轴转动刚体上点的速度、加速度与角速度、角加速度的关系:。
速度、加速度的代数值为。
传动比。
二.转动定律转动惯量转动定律力矩相同,若转动惯量不同,产生的角加速度不同与牛顿定律比较:转动惯量刚体绕给定轴的转动惯量J等于刚体中每个质元的质量与该质元到转轴距离的平方的乘积之总和。
定义式质量不连续分布质量连续分布物理意义转动惯量是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。
它与刚体的形状、质量分布以及转轴的位置有关。
计算转动惯量的三个要素:(1)总质量;(2)质量分布;(3)转轴的位置(1)J与刚体的总质量有关几种典型的匀质刚体的转动惯量刚体细棒(质量为m,长为l)细棒(质量为m,长为l)转轴位置过中心与棒垂直过一点与棒垂直转动惯量Jml212ml23细环(质量为m,半径为R)过中心对称轴与环面垂直细环(质量为m,半径为R)圆盘(质量为m,半径为R)圆盘(质量为m,半径为R)球体(质量为m,半径为R)薄球壳(质量为m,半径为R)平行轴定理和转动惯量的可加性1)平行轴定理直径过中心与盘面垂直直径过球心过球心mR2mR22mR22mR242mR252mR23设刚体相对于通过质心轴线的转动惯量为Ic,相对于与之平行的另一轴的转动惯量为I,则可以证明I与Ic之间有下列关系IIcmd22)转动惯量的可加性对同一转轴而言,物体各部分转动惯量之和等于整个物体的转动惯量。
大学物理知识点汇总一、质点运动学1、描述质点运动的物理量位置、速度、加速度、动量、动能、角速度、角动量2、直线运动与曲线运动的分类直线运动:加速度与速度在同一直线上;曲线运动:加速度与速度不在同一直线上。
3、速度与加速度的关系速度与加速度方向相同,物体做加速运动;速度与加速度方向相反,物体做减速运动。
二、牛顿运动定律1、牛顿第一定律:力是改变物体运动状态的原因。
2、牛顿第二定律:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比。
3、牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
三、动量1、动量的定义:物体的质量和速度的乘积。
2、动量的计算公式:p = mv。
3、动量守恒定律:在不受外力作用的系统中,动量守恒。
四、能量1、动能:物体由于运动而具有的能量。
表达式:1/2mv²。
2、重力势能:物体由于被举高而具有的能量。
表达式:mgh。
3、动能定理:合外力对物体做的功等于物体动能的改变量。
表达式:W = 1/2mv² - 1/2mv0²。
4、机械能守恒定律:在只有重力或弹力对物体做功的系统中,物体的动能和势能相互转化,机械能总量保持不变。
表达式:mgh + 1/2mv ² = EK0 + EKt。
五、刚体与流体1、刚体的定义:不发生形变的物体。
2、刚体的转动惯量:转动惯量是表示刚体转动时惯性大小的物理量,它与刚体的质量、形状和转动轴的位置有关。
大学物理电磁学知识点汇总一、电荷和静电场1、电荷:电荷是带电的基本粒子,有正电荷和负电荷两种,电荷守恒。
2、静电场:由静止电荷在其周围空间产生的电场,称为静电场。
3、电场强度:描述静电场中某点电场强弱的物理量,称为电场强度。
4、高斯定理:在真空中,通过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面内电荷的代数和除以真空介电常数。
5、静电场中的导体和电介质:导体是指电阻率为无穷大的物质,在静电场中会感应出电荷;电介质是指电阻率不为零的物质,在静电场中会发生极化现象。
大学物理刚体力学标题:大学物理中的刚体力学在物理学的研究中,大学物理是引领我们探索自然界规律的重要途径。
而在大学物理中,刚体力学是一个相对独特的领域,它专注于研究物体在受到外力作用时的质点运动规律。
本文将探讨大学物理中的刚体力学。
一、刚体概念及特性刚体是指物体内部各质点之间没有相对位移,形状和体积不发生变化的理想化物体。
在刚体力学中,我们通常将刚体视为一个整体,研究其宏观运动规律。
刚体具有以下特性:1、内部质点无相对位移。
2、刚体不发生形变,形状和体积保持不变。
3、刚体在运动过程中,内部任意两质点间的距离保持不变。
二、刚体力学的基础知识1、刚体的运动形式刚体的运动形式包括平动、转动和振动。
平动是指刚体沿直线作均匀速度的运动;转动是指刚体绕某轴线作角速度变化的运动;振动是指刚体在平衡位置附近作往复运动的周期性运动。
2、刚体的动力学基础动力学是研究物体运动状态变化的原因和规律的科学。
在刚体力学中,动力学的基本方程包括牛顿第二定律、动量定理和动能定理等。
这些方程为我们提供了分析刚体运动状态变化的基本工具。
三、刚体的转动惯量转动惯量是描述刚体转动惯性大小的物理量。
它与刚体的质量、形状和大小有关。
在物理学中,转动惯量是研究刚体转动规律的重要参数。
通过计算转动惯量,我们可以了解刚体在受到外力矩作用时角速度变化的规律。
四、刚体的角动量角动量是描述物体绕某轴线旋转的物理量,与物体的质量、速度和半径有关。
在刚体力学中,角动量是一个非常重要的概念。
它可以帮助我们理解刚体在受到外力矩作用时的角速度变化规律。
同时,角动量守恒定律也是刚体力学中的一个重要定律。
在已知刚体的质量、转动惯量和角动量的基础上,我们可以建立刚体的动力学方程。
动力学方程可以帮助我们分析刚体在受到外力作用时的运动状态变化规律。
对于复杂的动力学问题,我们通常需要借助数学软件进行数值模拟和分析。
六、总结在大学物理中,刚体力学是一个相对独立且具有重要应用价值的领域。