大学物理重要规律及知识点Word下载.docx

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半波损失；

薄膜干涉；

增透增反；

单缝衍射，光栅衍射；

马吕斯定律；

热学理想气体的状态方程；

理想气体的温度、压强、内能；

能均分定理；

麦克斯韦速率分布函数和三种统计速率；

热力学第一定律在理想气体等值过程中的应用；

循环过程及效率、绝热过程。

一、力学

1.质点运动学

本节主要内容

a.位置矢量

b.位移

c.速度

d.加速度

切向加速度

法向加速度

e.运动学研究的两类问题

2.牛顿第二定律

a.牛顿第二定律公式

b.矢量理解

直角坐标系中自然坐标系中

c.叠加原理

d.试用范围

牛顿第二定律只适用于质点的运动情况；

以下两种情况中，质量不能当常量

物体在运动中，质量有所增减

高速运动中，质量与速度相关

3.动量守恒定律和能量守恒定律

a.力的时间积累：

冲量

质点系动量守恒

*系统的内力不能改变系统的的总动量

b．力的空间积累：

功

质点系动能定理

*系统的内力能改变系统的的总动能

c.质点的角动量以及角动量守恒定律

质点的角动量角动量守恒定律

角动量L为一恒矢量

4．刚体的转动

a.刚体对定轴的角动量L=Jω

b.刚体的转动动能

c.刚体定轴转动定律M=Jα

d.定轴转动刚体角动量守恒定律若M=0,则L=Jω=常量

受力分析

e．解题步骤

质点

列方程

刚体（不产生力矩的力不用分析）

质点：

使用牛顿运动定律

解方程

刚体:

使用转动定律

二、振动、波动

1.简谐运动

a.弹性回复力

简谐运动的特征：

加速度a与位移的大小x成正比，方向相反

b.描述简谐运动的物理量

振幅

周期、频率

弹簧振子周期圆频率

频率

圆频率

*周期和频率仅与振动系统本身的物理性质有关

相位

初相位

2.谐振动的能量

3.同方向同频率谐振动的合成

和振动为

*两个同方向同频率简谐运动合成后仍为同频率简谐运动

4.两个相互垂直同频率的简谐振动的合成

5.波动方程定解条件

a．第一类

b．第二类

c．第三类

d．第四类

6.驻波方程

设有两列相干波，初相位为0.

则两波相遇处的和振动为

驻波方程

三、光学

1.杨氏双缝

a.相位差

光程差

b.光强分布

c.极值条件

d．条纹

2.薄膜干涉

a.光程差

b.等倾

c.等厚

3.迈氏干涉仪

a.原理：

分振幅法薄膜干涉

b.干涉条件

（因为，且没有额外光程差）

c．基本公式或者

4.劈尖

5．牛顿环

6．单缝衍射

a.光强分布

b.

.

2k个半波带

2k+1个半波带

7.光栅衍射

a.光栅衍射条纹的形成

b.衍射光谱

次级越高，光谱越宽，第二级谱线与第三级谱线已开始发生重叠。

不同元素有特定的光谱，由谱线的成分分析发光物质所含的元素。

谱线是元素的“指纹”。

K=0k=1k=2k=3

c．缺级现象

缝间干涉极大单缝衍射极小

即k就是所缺的次级

（原则上可取k’=1，2，3…，但必须同时满足k为整数）

*屏上看到的条纹数

令，再考虑缺级，对称性及中央明纹。

8.马吕斯定律

四、热学

1.理想气态方程

令n=N/Vn单位体积内的分子数，即分子的数密度

则

其中，波尔兹曼常量

2.理想气体压强公式

a.压强的物理意义

b.

3.理想气体的温度

a．温度的统计解释

温度T是分子平均平动动能的量度

*温度是大量分子集体运动的宏观表现，它反映了大量分子集体运动的剧烈程度。

单个分子的运动无意义。

b．平均平动动能与温度的关系

此结论与气体的性质无关

4.理想气体的内能

分子间相互作用可以忽略不计

分子间相互作用的势能=0

a.

理想气体内能=所有分子热运动动能之和

1mol理想气体的内能为

一定质量理想气体的内能为

R是关于一摩尔分子的常数，具有宏观性质；

k是关于一个分子的常数，具有微观性质。

5．能量均分定理

a.能量按自由度均分定理

气体分子沿x,y,z三个方向运动的平均平动动能完全相等，可以认为分子的平均平动动能均匀分配在每个平动自由度上。

推广：

平衡态下，每个可能自由度的平均动能都是

b.能量均分定理（波尔兹曼假设）

气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理。

分子的平均能量

刚性分子（rigidmolecule）s=0,i=t+r

6.麦克斯韦气体分子速率分布律

a.分布函数：

速率在vv+dv内分子数：

速率位于区间的分子数：

速率位于区间的分子数占总数的百分比：

b.麦氏分布函数

c.三种统计速率

7.理想气体等值过程和绝热过程中的有关公式

8.循环过程

系统经过一系列变化状态过程后又回到原来的

状态的过程叫热力学循环过程。

9.热力学第二定律

开尔文说法不可能制造出这样一种循环工作的热机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他物体或者说不使外界发生任何变化。

克劳修斯说法不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化。

虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至高温物体，但需外界作功且使环境发生变化。

10.熵增加原理

a.熵增加原理：

孤立系统中的熵永不减少

波尔兹曼关系式

热力学概率W:

（微观状态数）无序度、混乱度

孤立系统中的可逆过程，其熵不变，孤立系统中的不可逆过程，其熵要增加。

b.熵的概念建立使热力学第二定律得到统一的定量的表述

熵是孤立系统的无序度的量度.（平衡态熵

最大）（W愈大S愈高系统有序度愈差）

熵增加原理成立的条件:

孤立系统或绝热过程。

熵增加原理的应用:

给出自发过程进行方向的判椐。

c.熵增加原理与热力学第二定律

d.玻尔兹曼关系式-热力学第二定律的统计意义

热力学第二定律的实质:

自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。

不可逆过程的本质：

系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行的过程。