大学物理期末总结.ppt

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1、2.质点在运动过程中，空间位置随时间变化的函数式称为运动方程。运动方程是时间t的显函数。1.位置矢量：3.质点在空间所经过的路径称为轨道（轨迹）。从运动方程中消去t，即可得到轨道方程。轨道方程不是时间t显函数第一章位置矢量位移定义：由起始位置指向终位置的一个矢量，或者位置矢量的增量。ＯＡＢ位移公式：矢量增量的模矢量模的增量Ｃ在直角坐标系中在直角坐标系中速度和加速度平面自然坐标系由曲线上各点的切线和法线所组成的一系列坐标系称自然坐标系。ASO/切向单位矢量指向物体运动方向法向单位矢量指向轨道的凹侧0极坐标系中:012p1p2角位置角位移角速度角加速度第二章牛顿第二定律的分量形式直角坐标系

2、中：动量守恒定律一个孤立的力学系统或合外力为零的系统，系统内各质点间动量可以交换，但系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。即：=常矢量说明:4.动量守恒定律是比牛顿定律更普遍、更基本的定律。牛顿定律在微观领域不成立，而动量守恒定律在宏观和微观领域均适用。功功率1.功2.功率单位时间内所作的功称为功率势能:讨论：1.势能是相对量，其值与零势能参考点的选择有关.2.势能是以保守力形式相互作用的物体系统所共有.3.势能物理意义可解释为：保守力的功等于相关势能增量的负值或者说势能减少.动能定理质点的动能定理合力对质点作的功等于质点动能的增量质点系的动能定理与功能原理1.质点系的动能定理所有外力和内

3、力对质点系所做功之和等于质点系总动能的增量。——质点系的动能定理2.功能原理系统机械能的增量等于外力的功与内部非保守力功之和。机械能守恒律对于一个系统在只有保守内力作功时，系统的机械能不变。或若W外=0且W内非=0时，E＝常量——称机械能守恒定律:系统与外界无机械能的交换:系统内部无机械能与其他能量形式的转换第三章分类及平衡态2.平衡态在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间变化的状态。平衡条件：(1)系统与外界在宏观上无能量和物质的交换；(2)系统的宏观性质不随时间变化。非平衡态:不具备两个平衡条件之一的系统。1.热力学系统分类(1)孤立系统：与外界无能量和物质交换(2)封闭系统：与外

4、界有能量但无物质交换(3)开放系统：与外界有能量和物质交换如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么，这两个系统彼此也处于热平衡。热力学第零定律，不仅给出了温度的概念，也指明了比较和测量温度的方法。热力学第零定律:理想气体状态方程:理想气体分子模型(1)分子可以看作质点。(2)除碰撞外，分子力可以略去不计。(3)分子间的碰撞是完全弹性的。模型不适用非理想气体。理想气体的压强公式分子的平均平动动能理想气体的温度k为玻尔兹曼常量3-3温度概念的适用条件是什么？温度微观本质是？温度是大量分子无规则热运动的集体表现，是一个统计概念，对个别分子无意义。温度微观本质是分子平均平动动能的量度。§3.3能量

5、均分定理理想气体的内能一.自由度１.单原子分子如：He，Ne…可看作质点。xyz0He(x,y,z)平动自由度i=t=3xyzC(x,y,z)２.双原子分子平动自由度：t=3转动（轴）自由度：r=2i＝t＋r＝５３.多原子分子（三原子及以上）如：H2O，NH3，…xyz平动自由度：t=3转动（轴）：r=2转动角度：r=1刚性分子：i＝t＋r＝６对刚性分子3（单）5（双）6（多）i＝t＋r＝二.能量均分定理气体处于平衡态时，分子的任何一个自由度的平均动能都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理。三.理想气体内能物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，称为物体的内能。内能是状态函

6、数Ｅ(V、T)对于理想气体，理想气体的内能仅为所有分子的热运动动能之和,是温度的单值函数.（？）在平衡态下，自由度为i的分子平均总能量为：v摩尔自由度为i的分子组成的系统的内能：或者：温度改变，内能改变量为在平衡态下，分子热运动能量平均地分配在分子每一个自由度上的能量为：§4.1热力学第一定律内能实际气体内能：所有热运动分子的动能和分子势能的总和，是状态量。E=E(T,V)理想气体内能:是状态参量T的单值函数弛豫时间:系统从一个平衡态变到相邻平衡态所经过的时间，或者说非平衡态变为平衡态的时间。=pSdldA体积功：系统通过体积的变化做的功。计算：热力学第一定律Q＝ΔE+A如系统经历一微小变化

7、过程：dQ＝dE+dA万能的理想气体内能公式理想气体的任一T1→T2过程,内能变化为：循环效率热机效率致冷系数:热力学第二定律的两种表述第二类永动机是不可能制成的。克劳修斯表述：不可能把热量自动地从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。热力学第二定律本质：不仅指出了自然过程具有方向性，而且进一步指明了一切实际的自然过程都是不可逆的。第5章　静电场静止的点电荷产生的电场为静电场。微分定义：静电场电场