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 (F 3、圆周运动的角量描述:(1)角坐标 (2)角速度dt d(3)角加速度22dtd 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:(mgh 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 xc 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 m v 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22202c c v1m 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q 30r r4dq 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 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 0Sq s d D (自由电荷),E r E D 0三、电容器的电容 电容ABU QC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 22e2、电场能量密度DE E w e 212123、电场能量dV E dV w We VVe 221。