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《大学物理I》复习提纲

大学物理I 复习提纲刚体的转动一、刚体运动的描述1. 刚体的概念(★)2. 刚体平动:用质心的运动代表(以点带全)3. 刚体转动:用某一个转动平面的运动代表(以面盖全) (1)角坐标 (2)角位移 (3)角速度 (4)角加速度(5)两种重要转动状态:匀速转动,匀加速转动。

3. 角量与线量的关系二、转动动能 转动惯量 (★)1. 刚体转动动能:221ωI E I =2. 刚体转动惯量:公式⎰∑=∆==质量分布区域,m r I r m I ni ii d 212; 叠加原理,平行轴定理,正交轴定理。

三、力矩 转动定律(★)1. 外力力矩:2. 转动定律:)。

称为角动量(或动量矩,,ωωωαI L tLt I t I M I M =====d d d )d(d d 四、力矩的功 刚体定轴转动中的动能定理 机械能守恒定律1. 外力矩的功:2. 定轴转动中的动能定理:2221211122I I A E E I I ωω=-=-。

3. 机械能守恒定律:2211=.2C E E I mgh const ω-=只在保守力作用下或非保守力做功等于零时,,。

五、动量矩和冲量矩 动量矩守恒定律(★)1. 动量矩:ωI L =2. 动量矩原理:1221d )(d d d ⎰-===t t L L t M I L t M ,ω3. 动量矩守恒定律:120L L M ==时,六、质点的直线运动与刚体定轴转动的比较2121d d d ()A M A M A M θθθθθθ===-⎰,,均匀力矩作用时,。

iii iz F r M ⋅⋅=∑θsin 合外流体动力学基础一、基本概念1. 理想流体(★)2. 流线、流管3. 连续性方程(★): 1122 s s or s const υυυ=⋅=二、伯努利方程及应用(★)1. 伯努利方程: 2211122211 22p v gh p v gh ρρρρ++=++ 本质:能量守恒在理想流体流动时的表达式。

ρv 2/2(单位体积的动能),ρgh (单位体积的重力势能),p (单位体积的压强能)。

适用条件:理想流体,稳定流动,同一流管中的任何两截面(或同一流线上的任何两点)。

2. 应用(1)小孔流速:υ (2)伯努利效应(3)比托(Pitot)管: v ==流速三、实际流体的流动 1. 实际液体分层流动 2. 粘滞力(★)3. 牛顿粘滞定律:d d v f S yη= 4. 层流、湍流、雷诺数(★):rvR ρη=四、实际流体的伯努利方程(了解)表达式1:221112221211 22p v gh p v gh W ρρρρ++=+++表达式2:2211221222w p p h h h ggννγγ++=+++五、泊肃叶定律4d d 8V R pQ t Lπη∆==⋅六、斯托克斯定律6f r πην=液体的表面现象一、基本概念1. 表面层:液体表面下方厚度为分子有效作用半径的一层液体。

2. 表面能:E S α∆=∆3. 表面张力: f l α= 二、基本公式1. 表面张力(★): f l α=α的意义:(1)表面上单位长度的线段受到的表面张力。

(2)增加单位表面积所增加的表面能。

2. 表面能:E S α∆=∆3. 弯曲页面的附加压强: 2S p Rα=三、应用1. 肥皂泡内的压强(★):4=+2+S p p p p Rα=内外外 2. 表面活性物质与表面非活性物质 3. 毛细现象(★)4. 气体的栓塞现象稳恒直流电一、概念1.电流密度(★):2.电动势:(1)非静电力(2)电动势大小:二、欧姆定律1.全电路欧姆定律: 2.一段含源电路欧姆定律(★): 3.电流与电动势的符号规则:以参考方向为依据,同向取“正”,反向取“负”。

三、基尔霍夫定律(★)1.第一定律(节点电流定律): ,有(n -1)个节点电流方程独立。

2.第二定律(回路电压定律): ,所有单独网孔的回路电压方程独立。

3.应用(电桥、电位差计)(要求掌握2-3个网孔的复杂电路的求解过程) 四、等效电源原理*(补充) 1.电压源与电流源 2. 等效电源定理(1) 等效电压源定理(戴维宁定理)两端有源网络可以等效于一个电压源,其电动势等于网络 的开路电压,内阻等于从网络两端看除电源(电源看作短路)网络的 电阻。

(2)等效电流源定理(诺尔顿定理)两端有源网络可以 等效于一个电流源,电流源的恒流Id 等于网络短路电流,内阻等于从网络两端看除电源(电源看作短路)网络的电阻。

3.迭加定理若电路中有多个电源,则通过电路中任一支路的电流等于各个电动势单独存在时,在该支路产生的电流之和。

五、温差电现象1.接触电势差:AAB ABAB B A B()ln n kT V V V V V e n '''=+=-+2.温差电动势: AB AB (1)(2)12A12B()ln 0,()k T T n V V T T e n εε-=-=≠∝-且3.珀耳帖效应:R I ∑∑=ε∑∑-=εIR U 始终∑=0i I ∑∑=εIR 1211d ,mm m i i i i i i I QJ J nq J J J J J n q S S t I J S I JS υυ==∆∆====+++==∆∆⋅∆=⋅=∑∑⎰v v v v v v r rL r v 总截面,,,均匀电流时,W=ε机械振动和机械波一、振动的一般概念1. 广义振动:任意一个物理量(如位移、电流等)在某一数值附近反复变化。

2. 描述振动的物理量:幅度A (t)、周期T 、频率 v =1/T 。

二、简谐振动方程(★)1. 振动方程:2. 振动速度和加速度: 三、余弦量的三要素 1. 幅度A (t),2. 初相3. 频率四、简谐振动的描述方法 1. 解析法(代数法): 2. 矢量法(几何法):旋转矢量(★)。

五、简谐振动的合成1. 同方向同频率的简谐振动的合成 (★)2. 同方向不同频率的简谐振动的合成3. 方向相互垂直但同频率的两个简谐振动的合成4. 相互垂直且不同频率的简谐振动的合成 共同点:初相差决定两振动合成的最终结果。

六、频谱分析七、机械波的相关概念1. 机械波的产生和传播:波源,弹性媒介。

2. 机械波的种类:横波,纵波。

3. 波面和波线4. 波长、周期和频率:5. 波速:只决定于媒介的性质,与波源无关。

八、平面简谐波 波动方程1. 平面谐波的波动方程(★):2. 波动方程的物理意义: 九、波的能量 波的强度1. 波的能量:()222sin ()P k x E t E E x A t uμωω∆=∆+∆=∆-()2. 波的能量密度:222221()sin (),2xw t A t w A cρωωρω=-−−−−−→=平均能量密度3. 波的能流密度 (波的强度):222211,22I c A z A z c ρωωρ===称为声阻抗。

十、波的衍射和干涉1. 惠更斯原理与波的衍射:2. 波的干涉 21212r r ϕϕϕπλ-∆=--(1)干涉极大(相长干涉)条件:max 122,(0,1,2,),k r k k A A A ϕπλ∆=±→∆=±==+L 。

(2)干涉极小(相消干涉)条件: 21,1(1,2,),2k r k k λϕπ∆=±-→∆=±-=L ()(2),()()cos x t A t ωϕ=+m ()cos()t v t υυωϕ=+m ()cos()a a t a t ωϕ=+ϕω/c T λνλ==cos[()]xy A t cωϕ=-+波动光学一、光的干涉1. 相干光及其产生2. 光波的波动方程:0(,)cos ()r E r t E t cωϕ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦3. 杨氏双缝干涉(★)(1)干涉条纹形成的条件:极大条件(亮纹条件)ΔΦ= ± 2kπ ,即 δ = ± kλ, E 0max =E 10+E 20 , k = 0, 1, 2 ,…极小条件(暗纹条件)ΔΦ= ± (2k-1)π ,即δ = ± (2k-1)λ/2,E 0min =| E 10 — E 20 | = 0,k = 1, 2 , … (2)条纹位置:亮纹位置 ,0,1,2,3,Dx kk dλ=±=L 暗纹位置 (21),1,2,32D x k k d λ=±+⋅=L(3)条纹宽度:Dx dλ∆=(4)条纹分布:中央亮纹的两侧等间隔等亮度等宽度地均匀依次分布着明、暗相间的条纹。

(5)光程:,0,1,2,3,121)1,2,3,2k k L k k λλ⎧=⎪∆=⎨-=⎪⎩L L 亮纹(,暗纹(6)半波损失4. 薄膜干涉(★)22λδ=+总光程差光路光程差()半波损失?=(?) 二、光的衍射1. 夫琅和费单缝衍射:2. 衍射条纹: 明纹条件 sin (21),1,2,3,2a k k λϕ=±-=L暗纹条件sin 2,1,2,3,2a kk λϕ=±=L3. 光栅衍射:光栅公式 (sin ,0,1,2,3,a b k k ϕλ+==L )三、光的偏振(★) 1. 自然光和偏振光:012x y x y I I I I I ==≠自然光,偏振光 2. 起偏和检偏3. 马吕斯定律: 2cos ,I I θ=偏偏入出它反映了(两侧)出射偏振光入射强度与强偏振光度的关系。

四、旋光现象 1. 固体旋光度ϕ: d ϕα=2. 液体旋光度ϕ:[]Tcd ϕα=。

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