《大学物理学C 》课程基本内容第一章 质点的运动1．直角坐标系、极坐标系、自然坐标系※2．质点运动的描述：位置矢量r 、位移矢量r ∆=)()(t r t t r-∆+、运动方程)(t r r =。

在直角坐标系中，k t z j t y i t x t r)()()()(++=速度：t rv d d=； 加速度：22d d d d t r t v a == 在直角坐标系中，速度k v j v i v v z y x++=，加速度k a j a i a a z y x ++=自然坐标系中，速度 τ v v =＝τts d d ，加速度t n a a a +==n r v t v 2d d +τ 在极坐标系中，角量的描述：角速度td d θω=，角加速度22d d d d t t θωα==3．运动学的两类基本问题：第一类问题：已知运动方程求速度、加速度等。

此类问题的基本解法是根据各量定义求导数。

第二类问题：已知速度函数（或加速度函数）及初始条件求运动方程。

此类问题的基本解法是根据各量之间的关系求积分。

例如据txv d d =，可写出积分式⎰x d ＝⎰t v d .由此求出运动方程)(t x x =。

4．相对运动：位移：t u r r ∆+'∆=∆ ，速度：u v v+'=，加速度：0a a a +'=第七章 气体动理论1．对“物质的微观模型”的认识；对“理想气体”的理解。

※2．理想气体的压强公式23132v n p k ρε==，其中221v m k =ε ※理想气体物态方程：RT MmpV = 或 nkT p =理解压强与微观什么有关，即压强的物理含义是什么。

※3．理想气体分子的平均平动动能与温度的关系：kT k 23=ε 理解温度与微观什么有关，即温度的物理含义。

※4．能量均分定理：气体处于平衡态时，分子每个自由度上的平均能量均为2kT概念：自由度※理想气体内能公式：RT iM m E 2=5．麦克斯韦气体分子速率分布律 ※麦克斯韦气体分子速率分布函数： 定义：vNN v f d d 1)(=函数：22232π2π4)(v v v kTm e kT m f -⎪⎭⎫⎝⎛=以及v v f NNd )(d =；v v Nf N d )(d =；⎰21d )(v v v v Nf ；⎰21d )(v v v v f 等表示的物理含义。

三种统计速率：M RT m kTv p 22==；M RT m kT v ππ88==；MRT m kT v 332==第八章 热力学基础1．“平衡态”的概念；2．“准静态过程”的含义； 功是过程量；※准静态过程系统的体积功：微小过程V p A d d =；宏观过程⎰=21d V V V p A热量是过程量。

3．内能是状态量；※热力学第一定律：W E Q d d d +=；W E E Q +-=12；理解并会应用 4．理想气体的等体过程：E Q V d d =；12E E Q V -= 定体摩尔热容定义式：T Q C Vm V d d ,=R iC m V 2,=对质量为m 、摩尔质量为M 的理想气体，在等体过程中，其温度由1T 变为2T 时，所吸收的热量为：)(12,T T C Mm Q m V V -=；理想气体的等压过程：V p E Q p d d d += ※对有限的等压过程：)(d 12121221V V p E E V p E E Q V V p -+-=+-=⎰定压摩尔热容：T Q C p m p d d ,=迈尔公式：R C C mV m p =-,,R i C m p 22,+=5．理想气体的等温过程：V p W Q T T d d d ==※对有限的等温过程：2112ln ln p p RT M m V V RT M m W Q T T === 6．※理想气体的绝热方程：γpV =常量（导出：T V 1-γ=常量，γγ--T p 1=常量）)(d 12,T T C MmV p A m V --==⎰ 7．循环过程 正循环（热机）：系统从高温热源吸收热量，向低温热源放热，对外界作功。

热机效率：1212111Q Q Q Q Q Q W -=-==η逆循环（致冷机或称热泵）：系统从低温热源吸收热量，向高温热源放热，外界对系统作功。

致冷系数：2122Q Q Q W Q e -==※卡诺热机效率：121T T -=η；卡诺致冷系数：212T T T e -= ※7．热力学第二定律的表述热力学第二定律的开尔文说法：不可能造出一台热机，从单一热源吸收热量，使之完全变成有用的功而不引起其它变化。

热力学第二定律的克劳修斯说法：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。

（或热量不可能自动地从低温物体传向高温物体）热力学第二定律的实质：表明一切与热现象有关的实际自发过程都是不可逆的，且都是单向的（有方向性）。

开尔文表述指明“热功转换”的方向性；克劳修斯表述指明“热传导”的方向性。

一切自发的热力学过程总是沿有序向无序度增大的方向进行，这是热力学第二定律的微观本质。

第九章 真空中的静电场1．电荷守恒定律、库仑定律 库仑定律：真空中两个相距r 的点电荷1q 和2q 之间的相互作用力为：r e r q q F F2210122141πε=-=（理解时，从大小和方向两个方面去考虑）式中2290C m N 1000.941-⋅⋅⨯≈=k πε，为常量；212120m N C 1085.841---⋅⋅⨯≈=kπε,称为真空介电常数或称真空电容率； r e表示1q 指向2q 的单位矢量。

2．电场强度定义式：q FE = 点电荷的电场强度：re r Q E2041πε= 电场强度叠加原理：+++=321E E E E （矢量相加）※对于电荷连续分布时：⎰⎰==r e r q E E 20d 41d πε对带电体：V q d d ρ=；带电面：S q d d σ=；带电线：l q d d λ=3．“电场线”特点；“电场强度通量”的含义※4．高斯定理：∑⎰=•内S iSqS E 01d ε5．在静电场中移动电荷0q ，电场力所作的功：⎰•=ll E q Ad 0；静电场的环路定理：0d =•⎰ll E※在静电场中把电荷0q 从A 点移动到B 点，电场力所作的功AB W 与电势能的关系：B A ABAB E E l E q A p p 0d -=•=⎰电荷0q 在A 点的电势能A E p ：)0(d p 0p =•=⎰B ABA E lE q E6．某点的电势：B ABA V l E V +•=⎰d※两点的电势差：⎰•=-=ABB A AB l E V V Ud点电荷电场的电势：rql E V r14d 0πε=•=⎰∞电势叠加原理： +++=321V V V V （标量相加）※对电荷连续分布：⎰=r q V d 410πε对带电体：V q d d ρ=；带电面：S q d d σ=；带电线：l q d d λ=7．电场强度与电势梯度：n ne l V Ed d -=第十章 静电场中的导体与电介质※1．静电场中的导体，达到静电平衡时的几个特点： （1）导体内部的电场强度处处为零。

（2) 导体表面的电场强度垂直与导体的表面，带电导体表面附近的电场强度：n Eεσ=。

（3）导体是等势体 导体表面是等势面。

（4）导体上的电荷分布：实心导体的情况、空腔导体（腔内无带电体、腔内有带电体）的情况。

2．电容器电容的定义式：UQ C =电容表示的含义：本身容纳电荷的能力，大小只与本身的特点有关。

对平行板电容器：dSC r εε0=电容的一般计算方法：先假设电容器带电，求出两极板的电势差，再利用定义式求出电容。

3．静电场中电介质的极化现象：在外电场的作用下，介质表面产生极化电荷的现象称为电介质的极化现象，微观上分为有极分子和无极分子极化两种情况。

r0'εE E E E =-=其中的符号：介质内电场强度E ，外电场强度0E ，极化电荷电场强度'E ，相对介电常数r ε。

4．电位移：E D rεε0=（电介质为各向同性介质） 有电介质时的高斯定理∑⎰=•内S i SQ S D 0d 方法：有电介质时，电场强度的一般求法：先利用有电介质时的高斯定理求电位移D ，再求出E。

5．电流I 与电流密度j的关系：⎰•=SS j Id6．电源和电动势电源：提供非静电力的装置。

描述电源提供非静电力本领大小的物理量→电动势的定义为：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功。

表达式： ⎰•=l E k d ε，或⎰+-•=内l E kd ε7．静电场的能量电容器的储能公式：UQ CU C Q W E 21212122===能量密度：221E w e ε==DE 218．了解静电的应用：静电屏蔽、静电除尘、压电效应等等。

第十一章 稳恒磁场1．磁感应强度的定义： 磁感应强度的大小：qvF B max=；方向：与放在那点的小磁针N 极的稳定指向一致。

洛仑兹力：B v q F ⨯=（大小θsin qvB F =，方向用右手螺旋法则判断） ※2．毕奥-萨伐尔定律20d 4d r e l I B r⨯=πμ ⎰⎰⨯==lrl r e l I B B 20d 4dπμ ※特例1：通电直导线周围的磁感应强度的数值：02r IB πμ=※特例2：通电圆线圈圆心处的磁感应强度的数值：RIB 20μ=无限长通电直螺线管内的磁感应强度的大小：nI B 0μ=3．磁通量的计算：⎰⎰•==SSS B ΦΦd d磁场的高斯定理：0d =•⎰SS B※4．安培环路定理∑⎰=•内l lI l B i 0d μ注意．．电流的正向的规定。

5．带电粒子在电场和磁场中的运动 ※带电粒子在电场和磁场中的受力： B v q E q F F F m e ⨯+=+=了解“霍耳效应”（实验课用）。

6．载流导线在磁场中所受的力安培定律：对电流元：B l I F⨯=d d ；※对有限长通电导线：⎰⎰⨯==llB l I F Fd d7．磁场对载流线圈的作用作用的结果使载流线圈的法线方向转向外磁场的磁感应强度的方向。

应用：直流电机的工作原理。

8．磁介质磁介质在外磁场0B 的作用下将被磁化而产生附加磁场B ' ，磁介质内部的合磁场为B ，B =0B +B '（1）磁介质的分类——顺磁质（0B B >）、抗磁质（0B B <）、铁磁质（0B B >>）； 无限大均匀磁介质：0r 00B B B μμμ==（2）磁场强度的定义：μB H=；有H H Bμμμ==r 0（4）铁磁质磁滞回线（了解性内容）。

第十二章 电磁感应 电磁场 电磁波1．电磁感应现象 两种情况：应用：鱼雷引爆的机制，金属探测器，交流发电机等等。