大学物理概念
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大学物理概念
以下是一些大学物理常见的概念:
1. 力与运动:牛顿三定律、力、摩擦力、动量、冲量、运动、速度、加速度等。
2. 平衡与平衡条件:静力学、平衡、静力平衡、平衡条件、杠杆原理等。
3. 力的合成与分解:这是一个基本的物理学概念,涉及到力的矢量性质和如何将力分解成其分量。
4. 重心与转动:质心、重心、力矩、力矩定理、转动力矩、角动量、角加速度等。
5. 动力学:牛顿的第二定律、惯性、质点、加速度、作用力、反作用力、等加速度运动、自由落体运动等。
6. 矩形坐标系与曲线坐标系:直角坐标系、极坐标系、柱坐标系、球坐标系等。
7. 动量和能量:动量定理、动能定理、功、功率、机械能守恒定律、势能、动能、动能转换等。
8. 全电荷:库仑定律、电场、电势、电势差、电位能、电荷、电场强度等。
9. 旋转和角动量:角速度、转动惯量、角动量定理、刚体转动、角加速度等。
10. 波动和振动:频率、波长、振幅、相位、波速、波动理论等。
大学物理名词解释大学物理名词解释1. 物理学(Physics)物理学是研究物质的本质、性质以及相互作用的科学,探讨物质的运动、力学、能量转换和传递、电磁现象、光学等。
它构建了自然界的基本规律并解释了许多现象。
2. 力学(Mechanics)力学是物理学的一个分支,研究物体的运动和受力情况。
力学分为经典力学和量子力学,前者主要研究中等尺度物体的运动,后者则研究微观尺度物体的运动。
3. 热学(Thermodynamics)热学是研究物体热平衡和能量转换的学科。
它研究热力学规律,包括热量、温度、热容、压强等概念,并研究暖热机和制冷机等热力学设备。
4. 电磁学(Electromagnetism)电磁学是研究电荷、电流和磁场相互作用的学科。
它研究电场、磁场、电磁波等现象,并揭示了电磁力的本质。
5. 光学(Optics)光学是研究光的传播和相互作用的学科。
光学研究光的传播规律和性质,包括反射、折射、干涉、衍射等现象,也涉及到光的波粒二象性。
6. 相对论(Relativity)相对论是爱因斯坦提出的物理理论,研究物理学在高速运动和强引力场中的现象。
相对论包括狭义相对论和广义相对论,改变了传统物理观念,解释了速度接近光速的物体运动规律。
7. 量子力学(Quantum Mechanics)量子力学是描述微观粒子行为的物理学理论。
它基于概率和波粒二象性的观念,研究微观粒子的运动、能量和相互作用。
8. 核物理学(Nuclear Physics)核物理学是研究原子核的性质和反应的学科。
核物理研究原子核的结构、核衰变、核反应等现象,并探索核能的应用。
9. 宇宙学(Cosmology)宇宙学是研究宇宙的起源、演化和结构的学科。
它探索宇宙的大尺度结构、宇宙背景辐射等,并尝试回答宇宙的起源和未来发展的问题。
10. 量子统计(Quantum Statistics)量子统计是研究同一量子体系中粒子的统计行为的学科。
它通过玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计描述微观粒子的运动和分布。
1、(1)质点一种理想的…力学‟物理模型,没有大小和形状,仅有质量。
与其它模型一样,他们都是实际物体在一定条件下的抽象。
把复杂的具体的物体,用简单的模型来代替。
(2)刚体仅考虑物体的大小和形状,而不考虑它的形变的理想物体模型。
…相对位置不变的质点系模型‟ (3)简谐振动 如果物体振动的位移随时间按余(正)弦函数规律变化,即:()0cos ϕω+=t A x这样振动称为简谐振动;(4)简谐波 波源和波面上的各质元都做简谐振动的波称为简谐波。
各种复杂的波形都可以看成是由许多不同频率的简谐波的叠加。
(5)理想气体…1‟分子本身的大小与它们之间的距离相比可以忽略不计; …2‟除碰撞外,分子之间的相互作用力可以忽略不计。
…3‟分子之间,分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。
2、如何理解运动的相对性与绝对性?运动的绝对性是说,任何物质都在运动。
而运动的相对性是说机械运动是必须要有参考系的,有参考系才能说她在相对什么而运动,否则无法定量定性的分析其运动形式。
两者的区别在于运动绝对性强调物质都在运动这个真理,而运动相对性是为了研究运动的形式与过程。
3、位移 若时间从21t t →,而位矢从21r r→,则在时间t ∆内质点的位移r ∆定义为:()()()k z z j y y i x x r r r12121212-+-+-=-=∆它是矢量。
路程 而在一定时间内物体经过路径的总长度称为路程,是标量。
速度 描写质点运动的快慢以及运动的方向引进速度矢量v为:k v j v i v k tz j t y i t x dt r d t r v z y x t++=∆∆+∆∆+∆∆==∆∆=→∆0lim速度的大小称为速率,它是路程对时间的导数,即:222⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛==dt dz dt dy dt dx dt ds v在自然坐标系中用τ表示质点运动轨迹方向上某点切线方向的单位矢量即该点处速度的方向,则速度可以表示为:τdtds v =加速度 描述速度变化快慢程度的物理量。
Br ∆A rB ryr ∆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 s ) 2。
速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度x yr x y i j ij ttt瞬时速度(速度) t 0r dr v 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 drdt 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v a t ∆=∆ 瞬时加速度(加速度) 220limt d d ra t dt dtυυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+==2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x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ds v 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。
绪论物理学是研究物质的基本结构、物质间相互作用的基本规律的科学,目的在于揭示物质运动的基本规律及物质各层次的内部结构。
物理学是自然科学的一门非常重要的学科,可以用博、大、精、深四个字来概括。
博:物理学涉及的范围广博,大至整个宇宙,小到基本粒子,而且“基本粒子”就是最基本的吗?它有没有新的层次?这也是物理学家在努力探求的工作。
物理学与天文学是既互相合作又相互促进的兄弟学科。
物理是工科院校一门重要的基础课,其研究的领域涉及力学、热学、光学、电学以及20世纪以来发展起来的量子物理。
从宏观到微观,从低速到高速,从物质的固态、液态、气态到等离子态、超导态,时间跨度达140亿年以上,空间跨度达1044m,温度跨度达1010K,不可称为不博。
大:可以说上至天文,下至地理,物理学无处不在。
物理学研究物质间的相互作用,称为力。
自然界中四种基本的作用力都在物理学的研究范围中。
以强相互作用的相对强度为1,四种基本作用的相对强度和范围如下所示:力的种类相对强度作用范围/m力的种类相对强度作用范围/m强相互作用110-15弱相互作用10-12< 10-17电磁相互作用10-2长引力相互作用10-40长爱因斯坦(1879—1955)生前追求统一场论,试图建立一个包括引力场(引力作用)和电磁场(电磁作用)的统一场理论。
建立四个基本作用之间的统一的理论是物理学家们追求的目标。
爱因斯坦为之奋斗了30年,但未能成功,最终带着热切的期望和必定成功的信念离开人世。
这之后,1961年美国物理学家格拉肖首先提出弱相互作用和电磁作用统一的基本模型,1967年美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆独立地对此模型进行了发展和完善,之后该理论得到实验证实。
物理学向统一场论迈出了坚实的一步。
精:物理学家研究的问题既涉及定性的描述(如力是物体间的相互作用,感应电动势是因回路包围面积的磁通量变化而引起的),还必须有精准的定量的计算。
这就涉及建立物理模型和充分利用数学工具进行运算两方面的问题。
1. 元电荷——电子(质子)所带的电量(e=1.60 x 10-19C)为所有电量中的最小值,叫做元电荷。
2. 库伦定律:处在静止状态的两个点电荷,在真空(空气)中的相互作用力,与两个点电荷的电量成正比,与两个点电荷间距离的平方成反比,作用的方向沿着两个点电荷的连线(其中k 为比例系数,)静电力(其中为电容率,为人的单位矢量。
3. 电场中某点的电场强度E的大小等于单位电荷在该点受力的大小,其方向为正电荷在该点受力的方向:,在已知静电场中各点电场强度的条件下电荷q的静电力。
4•点电荷系在某点P产生的电场强度等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这称为电场的叠加原理。
5. 电偶极子:两个大小相等的异号点电荷+q和-q,相距为,如果要计算电场强度的各场点相对这一对电荷的距离r 要比大的多,这样一对点电荷称为电偶极子。
,p为点偶极子电偶极距,的方向规定为由负电荷指向正电荷。
6. 静电场中的电场线有两条重要的性质:(1)电场线总是起自正电荷,终止于负电荷(或从正电荷伸向无限远,或来自无限远到负电荷止);(2)电场线不会自成闭合线,任意两条电场线也不会相交。
7. 电通量:在电场中穿过任意曲面S的电场线条数称为穿过该面的电通量,用表示。
8. 高斯定理:真空中的任何静电场中,穿过任一闭合曲面的电通量,在数值上等于该闭合曲面内包围的电量的代数和乘以即(不连续分布的源电荷)(连续分布)。
9. 高斯定理的重要意义:把电场与产生电场的源电荷联系起来了,它反映了静电场是有源电场这一基本的性质。
凡是有正电荷的地方,必有电场线发出; 凡是有负电荷的地方, 必有电场线汇聚; 正电荷是电场线的源头, 负电荷是电场线的尾闾.10. 一个实验电荷静止在点电荷q产生的电场中,有点a经过某一路径L移动到b 点,则静电力对的做功为:,静电力对实验电荷所做的功只取决于移动路径的起点和准点的位置,而与移动的路径无关。
11. 静电场的环路定理:在静电场中电场强度沿任一闭合路径的线积分(称为电场强度的环流)恒为零。
大学物理的基础概念和原理大学物理是自然科学的一门重要学科,它研究物质的运动、相互作用以及能量转化等现象。
在学习大学物理之前,我们先来了解一些基础概念和原理。
一、力的概念和原理在物理学中,力是指物体之间相互作用的原因。
它具有大小和方向,通常用矢量表示。
常见的力包括重力、摩擦力、弹力等。
力的大小可以通过牛顿第二定律来计算,即F=ma(F为力,m为物体的质量,a为物体的加速度)。
二、能量的概念和原理能量是物质具有的使其能够做功的性质。
它可以存在于不同的形式,如动能、势能、热能等。
能量守恒定律是能量守恒的基本原理,即能量在一个封闭系统内总是不变的。
三、运动的概念和原理运动是物体在空间中位置发生改变的过程。
我们常用速度和加速度来描述物体的运动状态。
速度是物体单位时间内位移的变化量,加速度是物体单位时间内速度的变化量。
牛顿定律是描述物体运动的基本原理,其中包括牛顿的第一、第二、第三定律。
四、电磁学的概念和原理电磁学是研究电荷和电场、磁场之间相互作用的学科。
库仑定律是电磁学的基本原理,它描述了两个电荷之间的相互作用力与它们之间距离的关系。
电磁感应和法拉第定律进一步揭示了磁场和电场之间的关系。
五、波动光学的概念和原理波动光学研究光的传播和干涉、衍射、偏振等现象。
光的传播是通过电磁波的传播实现的,它遵循波动光学的基本原理,如菲涅耳衍射定律、杨氏实验等。
六、热力学的概念和原理热力学研究热与功的相互转化以及热能的传递等现象。
它基于热力学第一定律(能量守恒定律)和第二定律(熵的增加原理),揭示了热能转化的规律和不可逆过程。
七、量子力学的概念和原理量子力学是研究微观粒子的行为和性质的学科。
它具有波粒二象性和不确定性原理等基本原理,揭示了微观世界的奇妙规律。
总结起来,大学物理的基础概念和原理涵盖了力学、热学、电磁学、波动光学和量子力学等多个学科领域。
通过深入学习这些基础概念和原理,我们能够更好地理解和解释物质的行为以及自然界中的各种现象。
大学物理大一概念知识点物理是自然科学中的一门基础学科,它研究物质、能量和它们之间的相互作用。
在大学物理的学习中,掌握一些基本的概念是十分重要的。
本文将介绍大学物理大一概念知识点,帮助大家加深对物理学的理解。
1. 物理量和单位物理量是指可以用来描述物理现象的性质或者量度的性质。
例如,长度、质量、时间、速度等都属于物理量。
而单位则是用来度量物理量的标准。
常见的物理量单位有米、千克、秒、牛顿等。
掌握物理量和单位的概念对于进行物理计算和表达十分重要。
2. 运动学运动学是研究物体运动规律的学科。
在大学物理的学习中,我们需要了解一些基本的运动学概念,例如位移、速度、加速度等。
了解这些概念可以帮助我们分析和描述物体在不同条件下的运动规律。
3. 力学力学是物理学的一个重要分支,它研究物体的受力和运动规律。
在大一的物理学习中,我们需要掌握一些力学的基本概念。
例如,力的作用效果、质点的运动规律、牛顿三定律等。
这些概念可以帮助我们分析和解决与力有关的问题。
4. 热学热学是研究热现象及其规律的学科。
在大学物理的学习中,我们需要了解一些基本的热学概念,例如温度、热量、热传导等。
了解这些概念可以帮助我们理解热现象的产生和传播规律。
5. 光学光学是研究光和与光有关现象的学科。
在大学物理的学习中,我们需要了解一些基本的光学概念,例如光的传播规律、光的反射与折射等。
了解这些概念可以帮助我们理解光现象的产生和传播规律。
6. 电学电学是研究电现象及其规律的学科。
在大学物理的学习中,我们需要了解一些基本的电学概念,例如电荷、电流、电阻、电压等。
了解这些概念可以帮助我们分析和解决与电有关的问题。
7. 磁学磁学是研究磁现象及其规律的学科。
在大学物理的学习中,我们需要了解一些基本的磁学概念,例如磁场、磁感应强度、磁力等。
了解这些概念可以帮助我们理解磁现象的产生和作用规律。
8. 声学声学是研究声音及其规律的学科。
在大学物理的学习中,我们需要了解一些基本的声学概念,例如声音的传播、声音的频率和振幅等。
引言概述:大学物理作为一门重要的基础学科,涵盖了丰富而广泛的知识体系。
本文将继续讨论大学物理的内容,并详细阐述其五个主要领域,包括经典力学、电磁学、热学、光学和量子力学。
通过深入探讨每个领域的五至九个小点,我们将进一步了解大学物理的核心知识和重要概念,为我们构建牢固的物理学基础提供帮助。
正文内容:一、经典力学1.牛顿力学:牛顿定律、运动方程等基本理论。
2.质点运动:质点的直线运动、曲线运动和圆周运动等。
3.常见力学问题:例如摩擦力、弹性力和重力等。
4.动量和能量:动量和能量守恒定律等。
5.刚体力学:刚体运动、静力学和动力学等。
二、电磁学1.静电学:电场、电势和电荷等基本概念。
2.电场和电势:电场线、库仑定律和电势能等。
3.电磁感应:法拉第定律、电磁感应现象和感应电动势等。
4.交流电路:交流电路中的电阻、电感和电容等。
5.电磁波:电磁波的概念、性质和传播等。
三、热学1.温度和热量:温度的测量、热传递和热量计算等。
2.热力学定律:热力学第一定律和第二定律等。
3.状态方程:理想气体状态方程和非理想气体状态方程等。
4.热力学过程:等温过程、绝热过程和等压过程等。
5.热机和制冷:卡诺循环、制冷系统和热机效率等。
四、光学1.几何光学:反射、折射和光的成像等。
2.光的衍射和干涉:衍射和干涉现象的基本原理和应用。
3.光的波动性:光的波粒二象性和光的偏振等。
4.光的色散:光的色散现象和光的波长测量等。
5.现代光学:激光、光纤和光学器件等。
五、量子力学1.波粒二象性:波动方程和波粒二象性的基本理论。
2.波函数和薛定谔方程:波函数的性质和薛定谔方程的解析等。
3.粒子在势场中的运动:一维势场和三维势场中的粒子运动等。
4.量子力学中的算符:算符的定义、本征值和本征函数等。
5.微扰理论和矩阵力学:微扰理论的应用和矩阵力学的基本原理等。
总结:大学物理作为一门重要的学科,囊括了经典力学、电磁学、热学、光学和量子力学等多个领域。
大学物理概念大全大学物理是一门研究物质和能量之间相互关系的学科。
以下是一些重要的大学物理概念的简要介绍:是一门研究物质和能量之间相互关系的学科。
以下是一些重要的大学物理概念的简要介绍:1. 运动和力:描述物体位置、速度和加速度的变化,以及导致这些变化的原因。
重要的概念包括牛顿运动定律和摩擦力。
运动和力:描述物体位置、速度和加速度的变化,以及导致这些变化的原因。
重要的概念包括牛顿运动定律和摩擦力。
2. 能量和功:涵盖物体的能量转换和守恒定律。
重要的概念包括机械能守恒和功率。
能量和功:涵盖物体的能量转换和守恒定律。
重要的概念包括机械能守恒和功率。
3. 重力和万有引力:研究物体之间的引力相互作用。
牛顿的引力定律是这个领域的基石。
重力和万有引力:研究物体之间的引力相互作用。
牛顿的引力定律是这个领域的基石。
4. 电磁学:研究电荷和电流的行为,包括静电力、电场和磁场。
概念包括库仑定律、电磁感应和安培定律。
电磁学:研究电荷和电流的行为,包括静电力、电场和磁场。
概念包括库仑定律、电磁感应和安培定律。
5. 光学:探讨光的传播和光学现象,如反射、折射和干涉。
概念包括光的波粒二象性和光的干涉性质。
光学:探讨光的传播和光学现象,如反射、折射和干涉。
概念包括光的波粒二象性和光的干涉性质。
6. 热学:涉及温度、热量传递和热力学定律。
概念包括热传导、热辐射和热力学循环。
热学:涉及温度、热量传递和热力学定律。
概念包括热传导、热辐射和热力学循环。
7. 原子物理:研究原子和分子的结构、性质及其与辐射的相互作用。
了解原子核、放射性和量子力学的基本概念。
原子物理:研究原子和分子的结构、性质及其与辐射的相互作用。
了解原子核、放射性和量子力学的基本概念。
8. 核物理:探讨原子核的结构、衰变和核反应。
概念包括裂变、聚变和辐射治疗。
核物理:探讨原子核的结构、衰变和核反应。
概念包括裂变、聚变和辐射治疗。
9. 相对论:阐述质量、能量和空间时间的关系。
大学物理知识点总结
大学物理课程是一门重要的学科,它不仅仅是一种理论知识,更是一门应用性极强的科学,它可以让学生学习到有关物理现象和原理的解释,并且可以分析出其中的物理原理。
本文将从大学物理课程的概念、有关物理定律以及其相关原理出发,为大家总结归纳出大学物理的重点知识点。
大学物理包括力学、电磁学、热力学、波动论和光学等内容,这些内容涉及到大学物理课程的核心概念、物理定律和其相关的原理。
一、物理的概念
物理概念是一门大学物理课程的基本概念,包括:物化学、可见光学、力学、能量转换、统计物理学、等离子体物理学等。
二、物理定律
物理定律是物理学中客观存在的定律,它们是物理现象和物理定律的基础,指导物理学家观察客观现象,进行实验研究、分析、归纳、推论及论证。
大学物理课程中的定律包括牛顿第一定律,牛顿第二定律,牛顿第三定律,伽利略坐标系,动量守恒定律等等。
三、物理原理
物理原理包括力学定律、气体定律、热学定律、光学定律等,它们是根据物理学的定律提出的,通过实验研究观察客观现象,解释现象,分析物体的性质,推导出一些规律性的定理,并对实验结果加以证明。
例如,力学定律的原理包括牛顿力学、精确力学、非线性力学等;气体定律的原理包括洛伦兹定律、费米定律、维拉定律等;热学
定律的原理包括牛顿热力学定律、哈密顿热力学定律、洛伦兹热力学定律等;光学定律的原理包括埃尔法法则、佩里法则、反射定律等。
四、结论
大学物理是一门重要的学科,虽然它涉及到各种复杂的理论概念和定律,但也涵盖了一些简单易懂的概念和原理。
将上述概念、定律和原理综合起来,可以帮助学生更好地理解物理的定律和原理,进一步加深对物理的理解,为掌握物理知识奠定牢固的基础。
《大学物理》课程标准课程代码:课程名称 : 大学物理英文名称: College Physics课程类型:专业必修课总学时: 144授课学时:108实践学时:36学分: 8适用对象:机械类及相近专业本科学生一、课程概述大学物理是高等院校非物理类理工科本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。
二、课程目标通过本课程的学习,使学生逐步掌握物理学研究问题的思路和方法,在获取知识的同时,学生建立物理模型的能力,定性分析,估算与定量计算的能力,独立获取知识的能力,理论联系实际的能力获得同步提高与发展。
开阔思路,激发探索和创新精神,增强适应能力,提升其科学技术的整体素养。
同时,使学生掌握科学的学习方法和形成良好的学习习惯,养成辩证唯物主义的世界观和方法论。
三、课程的内容与要求(一)教学基本要求与内容第一部分力学.第1章运动学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章牛顿定律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。
大学物理中的基本概念与公式大学物理是一门研究自然界中物质运动、相互作用以及能量转化的学科。
在学习大学物理的过程中,掌握基本概念与公式是非常重要的。
本文将介绍大学物理中的一些基本概念和相关的公式,以帮助读者更好地理解和应用物理知识。
1. 运动的基本概念1.1 位置、位移和距离位置是指物体所处的位置,通常用坐标表示。
位移是指物体从初始位置到最终位置所经过的轨迹长度。
距离则是不考虑方向,只考虑路径长度的概念。
1.2 速度和加速度速度是指物体单位时间内位移的变化量,用来描述物体运动的快慢。
加速度则是指物体单位时间内速度的变化量,用来描述物体运动的加速或减速程度。
2. 牛顿运动定律牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本定律,包括以下三个方面:2.1 第一定律(惯性定律)物体静止或匀速直线运动时,如果外力合力为零,则物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
2.2 第二定律(力的作用定律)物体的加速度与作用在物体上的合力成正比,与物体的质量成反比。
公式为F=ma,其中F为合力,m为质量,a为加速度。
2.3 第三定律(作用-反作用定律)系统中任意两个物体之间,彼此的作用力和反作用力大小相等、方向相反且共线。
3. 动能和功动能是指物体由于运动而具有的能量,包括动能和势能两个方面。
动能公式为K=1/2mv^2,其中K为动能,m为质量,v为速度。
功是指力对物体做的力和位移乘积,用来描述力对物体所做的贡献。
功公式为W=Fs,其中W为功,F为力,s为位移。
4. 弹性力学弹性力学是研究物体形变和力学性质的学科,常见的弹性力学概念和公式包括:4.1 弹性系数弹性系数是描述物体恢复形变能力的量,常用的弹性系数有弹性模量、剪切模量等。
4.2 胡克定律胡克定律是描述弹性体在弹性变形范围内应力和应变之间关系的定律,公式为F=kx,其中F为作用力,k为弹簧常数,x为形变。
5. 力学能量守恒定律力学能量守恒定律是描述物体在力学系统中能量转换和守恒的定律,常见的能量守恒公式包括:5.1 动能定理动能定理指出,物体的动能变化等于物体所受合外力所做的功。
B r ∆ A rB ryr ∆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 s ) 2. 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 ttt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j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+== 2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x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)。
大学物理有哪些内容(一)引言概述大学物理是大学阶段的一门重要学科,它涵盖着广泛的内容。
本文将介绍大学物理的相关内容,并按照主要的五个大点进行阐述,包括力学、光学、电磁学、热学和量子物理。
通过深入探讨每个大点下的小点,希望读者可以对大学物理的内容有更深入的了解。
正文内容一、力学1. 运动的基本概念:位置、速度和加速度2. 牛顿三定律:惯性、加速度与力的关系3. 动量和动能:质点和刚体的动力学特性4. 力学系统的平衡:平衡条件和受力分析5. 大质量物体的运动:引力和万有引力定律二、光学1. 光的传播和光的本质:光的波动理论和粒子理论2. 光的反射和折射:光束的改变和光的传播路径3. 光的干涉和衍射:光的干涉条纹和波的衍射现象4. 光的偏振:光的振动方向和偏振现象5. 光的颜色和光的光谱:光的颜色形成和光谱的分析三、电磁学1. 静电现象和电场:电荷、电场的概念和库仑定律2. 电势和电势差:电势能的概念和电场中的电势差3. 电流和电路:电荷流动和电路的基本元件4. 磁场和电磁感应:电流和磁场的相互作用和电磁感应5. 电磁波和电磁场:电磁波的产生和电磁场的性质四、热学1. 温度和热量:分子热运动和热力学基本概念2. 理想气体和气体定律:气体的性质和气体状态方程3. 热传导和导热:热能的传递和传导性质4. 热力学定律和热力学循环:热力学定律的应用和热力学过程5. 热平衡和热力学系统:热平衡的条件和热力学系统的性质五、量子物理1. 光的粒子性和光子:波粒二象性和光的量子性质2. 原子和量子态:原子结构和量子态的描述3. 分子和分子结构:分子的形成和分子结构的描述4. 量子力学和波函数:量子力学基本原理和波函数的应用5. 粒子物理学和基本粒子:基本粒子的分类和粒子物理实验总结大学物理的内容广泛而丰富,本文通过讨论了力学、光学、电磁学、热学和量子物理这五个大点下的相关小点,介绍了其基本概念和理论。
力学涉及物体的运动和力的作用,光学研究光的传播和性质,电磁学研究电场和磁场的相互作用,热学研究热能传递和热力学过程,量子物理研究微观粒子和量子力学的理论。
1.元电荷——电子(质子)所带的电量(e=1.60×10-19C)为所有电量中的最小值,叫做元电荷。
2.库伦定律:处在静止状态的两个点电荷,在真空(空气)中的相互作用力,与两个点电荷的电量成正比,与两个点电荷间距离的平方成反比,作用的方向沿着两个点电荷的连线(其中k为比例系数,)静电力 (其中为电容率,为人的单位矢量。
3.电场中某点的电场强度E的大小等于单位电荷在该点受力的大小,其方向为正电荷在该点受力的方向:,在已知静电场中各点电场强度的条件下电荷q的静电力。
4.点电荷系在某点P产生的电场强度等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这称为电场的叠加原理。
5.电偶极子:两个大小相等的异号点电荷+q和-q,相距为 ,如果要计算电场强度的各场点相对这一对电荷的距离r要比大的多,这样一对点电荷称为电偶极子。
,p为点偶极子电偶极距,的方向规定为由负电荷指向正电荷。
6.静电场中的电场线有两条重要的性质:(1)电场线总是起自正电荷,终止于负电荷(或从正电荷伸向无限远,或来自无限远到负电荷止);(2)电场线不会自成闭合线,任意两条电场线也不会相交。
7.电通量:在电场中穿过任意曲面S的电场线条数称为穿过该面的电通量,用表示。
8.高斯定理:真空中的任何静电场中,穿过任一闭合曲面的电通量,在数值上等于该闭合曲面内包围的电量的代数和乘以即(不连续分布的源电荷)(连续分布)。
9.高斯定理的重要意义:把电场与产生电场的源电荷联系起来了,它反映了静电场是有源电场这一基本的性质。
凡是有正电荷的地方,必有电场线发出;凡是有负电荷的地方,必有电场线汇聚;正电荷是电场线的源头,负电荷是电场线的尾闾.10.一个实验电荷静止在点电荷q产生的电场中,有点a经过某一路径L移动到b点,则静电力对的做功为:,静电力对实验电荷所做的功只取决于移动路径的起点和准点的位置,而与移动的路径无关。
11.静电场的环路定理:在静电场中电场强度沿任一闭合路径的线积分(称为电场强度的环流)恒为零。
这一定理表明静电场的电场线不可能是闭合的。
12.电荷在电场中某点的电势能,在数值上等于把电荷从该点移动到电势能零参考点时,静电力所做的功13.点电荷q在a,b两点的电势能之差为:,电势能差与电势能零参考点的选取是无关的。
14.电场中某点的电势,其数值等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
即。
15.电场中某点的电势,其数值也等于把单位正电荷从该点沿任意路径移动到电势能零参考点时,静电力所做的功。
16.电场中a,b两点的电势差,在数值上等于把单位正电荷从a点移动到b点时,静电力所做的功,电势差与电势的零参考点的选择无关。
17.电荷在电场中某点具有的电势能等于电荷的电量与该点的电势的乘积。
18.静电力对电荷所做的功,等于电荷的电量与移动的始末位置电势差的乘积。
19.电势叠加原理:在点电荷系产生的电场中,某点的电势是各个点电荷单独存在时,在该点产生的电势的代数和。
20.当P点在球面外(r>R)时,P点的电势为:,当P点在球面内时(r<R)时,P 点的电势为:(r为球心到P距离,R为球的半径)21.电势值相等的点连成的面称为等势面。
22.任意一场点P处电场强度的大小等于沿过该点等势面法线方向上电势的变化率,负号表示电场强度的方向与假设方向相反,及指向电势减小的方向。
23.电场强度在方向的投影等于电势沿该方向的变化率的负值。
24.某点的电场强度等于该点的电势梯度的负值,这就是电势与电场强度的微分关系。
25.依靠电子导电的导体称为一类导体,依靠离子的导体称为二类导体。
26.静电平衡的条件:导体内部任意一点的电场强度为零,导体表面上任意一点的电场强度方向垂直与导体表面,或者说导体是一个等实体,导体表面是等势面。
27.导体处于静电平衡是具有以下性质:1。
处于静电平衡的状态的导体,无论是否带电,导体内部都不存在多余的电荷,或者说,所带电荷只能分布在导体的表面上。
2。
处于静电平衡状态的导体,表面上一点(指表面外无限靠近表面的点)的电场强度和该点导体表面电荷的面密度成正比。
3。
处于静电平衡状态的导孤立体,其表面上电荷面密度的大小与表面的曲率有关。
28.对于闭合的圆柱面应用高斯定理有:(其中为电荷密度,n为法线)29.把不带点的导体引入外电场中,导体内的自由电子在电场力的作用下,沿着与场强相反的方向运动,它们不能移动到表面以外的地方去,只能在导体一端表面上堆积起来,导体的另一端表面,因缺少了电子而呈现带正电,并且这两种符号的电荷数量相等。
这种在电场作用下导体中出现的电荷重新分布的现象,称为静电感应现象。
30.把一个空心的导体(其空腔内无电荷)放入一均匀的外电场中时,由于导体的引进将使得原来的电场发生变化,达到静电平衡时,导体上及空腔内部的场强为零。
空腔内任一点的电场强度为零,空腔内将不受外界电场的影响,通常把这种作用称为静电屏蔽作用。
31.(1)电容(孤立导体)(2)电容器的电容:(3)平行板电容器的电容:(与板面积成正比,与极板间的距离成反比)(4)球形电容器的电容:(与两球面的半径有关)(5)圆柱形电容器的电容:(与半径及其长度有关)。
32.从开始极板上无电荷直到极板上带电量为Q时:电源所做的功为:(因为:)(此时电容器中电场储存的能量W的数值也就这个功的数值)33.电容器中的能量密度:(其中E为电场强度)34.磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的物理量。
35.毕奥-萨伐尔定律:在一段载流为I的导线上取电流元Idl,它在某场点P处产生磁感应强度dB的大小与电流元Idl大小成正比,与电流元Idl所在处到场点P的位矢r和电流元Idl间夹角θ的正弦sinθ成正比、而与位矢r大小的平方成反比。
即:36.安培力公式:(dF为安培力,Idl为电流元,B为磁场感应强度)。
37.恒定磁场中各点处的磁感应强度B都具有确定的量值。
它由磁场本身的性质所决定,与电流元Idl的大小无关。
38.右螺旋法则:右手四指由Idl的方向经小于角转向B的方向,右螺旋前进的方向即为的方向。
39.电流(运动电荷)在其周围产生磁场,磁场对处于场中的电流施以作用力,磁场力是磁场传递的,磁场也是一种物质。
40.若一磁场中各场点的B都相同,则称其为匀强磁场。
41.载流导线在场点P处产生的磁感应强度,无限长载流导线周围各场点的磁感应强度为(为真空中的磁导率, ,a为场点到载流直线的垂直距离。
)42.磁场线为有一些有向曲线,其上各点的切线方向与该点处的磁感应强度B的方向一致;在磁场中的某点处,垂直于该该点磁感应强度B的单位面积上,穿过的磁场线条数dN等于该点处B的大小。
43.磁通量:在磁场中穿过任意曲面S的磁场线数称为穿过该面的磁通量()44.磁高斯定理:通过磁场中任意闭合曲面S的净磁通量恒等于0,。
它是电磁场的一条基本定理。
45.磁高斯定理和静电场高斯定理的比较:两者的原则差别在于电场线是由电荷发出的,总是源始于正电荷,终止于负电荷,因此,静电场是有源场;而磁场线都是环绕电流的,无头无尾的闭合曲线,因此,磁场是无源场,磁场没有与正、负电荷相对应的、分离的正、负“磁荷”(磁单极子)46.磁感应强度的环流公式:,如果闭合路径反向绕行:。
可以看出:(1)磁场中磁感应强度B沿闭合路径的线积分与闭合路径的形状及大小无关,只和闭合路径包围的无限长载流直导线的电流有关;(2)当电流的方向与闭合路径绕行方向间满足右螺旋法则时,电流I去正值,反之,I去负值。
47.恒定磁场的安倍环路定理:恒定磁场的磁感应强度B沿闭合路径L的积分,等于乘以穿过L所有电流的代数和。
48.不穿过闭合路径的无限长载流直导线尽管在空间中产生磁场,但对于B的环流却没有贡献。
49.矢量环流等于零的场称为无旋场,反之称为有旋场。
静电场是无旋场,恒定磁场是有旋场。
50.无限长均匀载流导体的圆柱体(内)螺线管(或螺绕环)(内),无限大平板51.运动电荷的磁场:52.载流线圈在匀强磁场中受到安培力的矢量和为零。
53.半圆弧所受的安培力为:(i表示方向沿x轴的正向),圆形电流所受的安培力为:(i1表直线电流,i2表圆形电流)54.载流线圈的磁矩就是该点的磁感应强度B的大小,与载流线圈的面积S和电流I的乘积有关:(n为载流线圈平面正法线方向上的单位矢量)。
55.N匝线圈的磁力距:,该式表明:匀强磁场对平面载流线圈的磁力距M不仅与线圈中的电量I、线圈面积S以及磁感应强度B有关,还与线圈平面与磁感应强度B间的夹角有关。
56.磁场对平面载流线圈所作用的磁力距,总是要使线圈转到其磁力距方向与磁感应强度方向相同的稳定平衡位置处。
57.如果电流保持不变,磁场力F的功等于电流乘以通过回路所包围面积内磁通量的增加。
58.以速度运动的单个带电粒子q在磁场中受到的磁力f: (洛伦磁力公式),洛伦磁力始终垂直于带电粒子的运动速率u和磁感应强度B,因此洛伦磁力对对带电粒子所做的功恒等于零。
59.霍尔效应:将通有电流I的导体板,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,当磁场方向与电流方向垂直时,则在导体板的a,b两侧面之间出现微弱的电势差。
称为霍尔电势差。
实验证明与通过导体板的电流I和磁感应强度B的大小成正比。
与板的厚度成反比,即(K为霍尔系数)。
60.霍尔系数K与载流子浓度n成反比。
霍尔系数的正负取决与载流子电荷的正负。
61.存在磁介质时的安培环路定理:磁介质内磁场强度H沿所选闭合路径的环流等于闭合积分路径包围的所有传导电流的代数和:。
62.在各乡均匀磁介质中,B和H成正比,及B=μH(μ为磁导率)。
63.磁滞现象表明:(1)铁磁质的磁化过程是不可逆过程。
(2)磁化过程中,H 和B之间不仅不是线性关系,而且也不是单值的。
64.磁滞损失:在磁化过程中由于磁滞效应造成的能量损耗。
65.铁磁滞的主要特征为:(1)高μ值;(2)非线性;(3)磁带66.电磁感应现象:不论用什么方法,只要使穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,此回路中就有电流发生。
回路中产生的电流称为感应电流,而驱动感应电流的电动势则称为感应电动势。
67.电动势():非静电力把单位正电荷从负极通过电源内部搬到正极所做的功。
(表示电源内非静电力把正电荷搬q从负极搬到正极所做的功。
)68.(发拉第)电磁感应定理:导体回路中产生的感应电动势的大小与穿过回路的磁通量变化率成正比。
69.判断感应电流方向的(愣次)定律:闭合回路中,感应电流的方向总是使得它自身所产生的磁通量反抗引起感应电流的磁通量变化。
70.感应电动势的种类:动生电动势(也就是导体或导体回路在恒定磁场中运动,导体或导体回路内产生的感应电动势)、感生电动势(也就是导体或导体回路不动,由于磁场随时间变化,导体或导体回路中产生的感应电动势)。
71.只是由于磁场变化,会在导体回路中产生感应电动势。