物理学教程下册知识要点

dE pdv 0
热量Q
CV,m (T2 T1) Cp,m (T2 T1 )
0
功 W
内能变化
0
P(V2 V1 )
V2 CV,m (T2 T1) RT ln P 1V1 P 2V2 V1 1
E E2 E1 CV,m (T2 T1)
i R 2
（2）利用高斯定理
1 E dS
S
0
qi
i 1
n
使用条件：电场分布具有特殊对称性.
磁场
电流激发磁场 1. 电流元的磁场
0 Idl r 毕奥—萨伐尔定律 dB 3 4π r
2. 载流导线的磁场
I dl r 0 磁感强度叠加原理 B dB 4π r 3
静电场的理论基础 —— 两条基本定律
库仑定律
1 q1q2 F12 er F21 2 4π 0 r
电场强度的叠加原理
E Ei
i
二
反映静电场性质的两条基本定理
高斯定理
环路定理
1 Φe E dS 0 S E d l 0
l
q
i 1
当 v c时，写作 F ma
dp F dt
p mv
第三章
一. 动量、冲量、动量定理
t2 力的冲量 I Fdt ——力对时间的累计 t
1
质点的动量 p mv ——机械运动的量度
质点系的动量定理：系统所受合外力的冲量等 于系统动量的增量 。

体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能 均最大. 体积元的位移最大时，三者均为零. 2） 任一体积元都在不断地接收和放出能量， 即不断地传播能量 . 任一体积元的机械能不守恒 . 波动是能量传递的一种方式 .
四 惠更斯原理（作图法） 介质中波阵面上的各点都可以看作是发射子波的 波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新 的波前.
（注意熟记几种特殊形状载流导线的磁场）
（ 1） I （2 ）
R B x 0 I 0 o B0 2R
ILeabharlann （ 4）0 I BA 4π d
d *A
R1 R2
R
o （ 3） I R
B0
0 I
4R
（ 5） I
*o
B0
o
0 I
8R
B0
0 I
4 R2

0 I
4 R1

0 I
y
r (t1 )
s
'
p1 r
r (t2 )
s
p2
（C）什么情况 r s？
r s
z
O
x
不改变方向的直线运动; 当 t 0 时 r s .
（D）位移是矢量, 路程是标量.
讨论
v v
吗？
v v(t t ) v(t ) v v(t t ) v(t )

t2
t1
n n ex F dt mi vi mi vi 0 i 1 i 1
二. 质点系动量守恒定律
ex 若 Fi 0
i
质点系所受合外力为零，系统总动量守恒。即
则p pi 常矢量
i
说明：
1. 守恒条件：合外力为零，或外力 内力； 2. 某一方向合外力为零，则该方向 pix const.
五. 功能原理、机械能守恒定律 质点系的功能原理： 质点系机械能的增量等于 外力和非保守内力作功之和 .
in W ex Wnc E E0
机械能守恒定律 只有保守内力作功的情况下， 质点系的机械能保持不变 .
当
W
ex
W
in nc
0 时，有 E E0
解题思路：
1.列出初状态的运动学和动力学参量
二 平面简谐波的波函数
y A
O
u
x
P
*
A

x
二
波函数的物理意义
x t x y A cos[ (t ) ] A cos[2 π( ) ] u T
(1) 振动状态的空间周期性 (2) 波形传播的时间周期性 (3) x 给定，y = y (t) 是 x 处振动方程 (4) t 给定，y = y(x) 表示 t 时刻的波形图 (5) y 给定, x和 t 都在变化，表明波形传播和分布的时空周期性。
2.列出末状态的运动学和动力学参量
3.根据作用过程确定所满足的基本守恒定律或规律
4.列出方程求解参量
振动和波动
第五章
一
简谐运动的描述和特征
1 物体受线性回复力作用
F kx 平衡位置 x 0
2
d x 2 2 简谐运动的动力学描述 x 2 dt 3 简谐运动的运动学描述 x A cos(t )
电流强度是通过某一面积的电流密度的通量 从点A出发 , 顺时针 绕行一周各部分电势降 落总和为零 , 即
* C
A *
R
* D
I E Ri * B * 电源
ldU l E d l 0 U AC UCD U DB U BE U EA 0
全电路的欧姆定律
E
E I R Ri

1 T
u
u T
u Tu
周期或频率只决定于波源的振动；波速只决定于 媒质的性质.
x 波 y A cos[ (t ) ] u 沿 x 轴正向 u 函 x 数 y A cos[ (t ) ] u 沿 x 轴负向 u
波函数的求法： 比较系数，带入初始 条件，求各项参数 振动方程求法 1.时间推迟法 2.相位落后法
三
卡诺定理
1） 在相同高温热源和低温热源之间工作的任
意工作物质的可逆机都具有相同的效率 .
2） 工作在相同的高温热源和低温热源之间的
一切不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率 .
以卡诺机为例，有
Q1 Q2 T1 T2 Q1 T1

( 不可逆机 )
（可逆机）
静电场
I s j dS
W Ek2 E k1
五. 保守力、非保守力、势能 保守力：力所作的功与路径无关，仅决定于相互 作用质点的始末相对位置 .
F d r 0 保
l
非保守力：力所作的功与路径有关. 势能 EP : 与物体间相互作用及相对位置有关的能量.
W保 (Ep Ep0 ) Ep
CP,m i2 R 2
摩尔热容 CV,m

0
摩尔热容：1mol理想气体温度升高1度所吸收的热 量. （与具体的过程有关） Cp,m CV,m R
C p ,m i 2 Cp ,m CV ,m CV ,m i W Q2 热机: 顺时针 1 热机效率 方向进行的循环 Q1 Q1 致冷机: 逆时针 致冷系数 e Q2 Q2 方向进行的循环 W Q1 Q2 T2 卡诺循环: 系统只和两 卡诺热机效率 1 T1 个恒温热源进行热交换的 卡诺致冷机 e T2 准静态循环过程. 致冷系数 T1 T2
2)
2k π k 0,1,2, A A1 A2 振动始终加强 (2k 1) π k 0,1,2, A A1 A2 振动始终减弱 其他 A1 A2 A A1 A2
三 波动能量
1）在波动传播的媒质中，任一体积元的动能、
势能、总机械能均随 同相位的. 作周期性变化，且变化是 x, t
作简谐运动的系统机械能守恒
第六章
一 机械波的基本概念 横波、纵波 机械振动在弹性介质中的传播形成波，波是运动 状态的传播，介质的质点并不随波传播.
2 描述波的几个物理量
.
波长 ：一个完整波形的长度. 周期 T ：波前进一个波长的距离所需要的时间. 频率 ：单位时间内波动所传播的完整波的数目. 波速 ：某一相位在单位时间内所传播的距离.
热力学
第五章
过程
过程特点
等体 dV 0
等压
dp 0
V C T
等温 dT 0
过程 方程
p C T
pV C
V2 RT ln V1
热一律 dQv dE dQp dE pdv dQT pdv
绝热 dQ 0 PV C1 1 V T C 2 1 P T C3
n
i
有源场
无旋场
高斯定理和环路定理由库仑定律和场的叠加原理导 出，反映了静电场是有源无旋（保守）场.
电场强度和电势 定义
F E q0
VA E dl
A
V 0点
电场强度的求解方法
（1）利用场强叠加原理
1 er E dE dq 2 4π 0 r
使用条件：原则上适用于任何情况.
i
3. 只适用于惯性系；
4. 比牛顿定律更普遍的最基本的定律.
三. 功、功率
功描述力的空间累积效应 W F dr A d W 功率反映力做功快慢 P F v dt
B
四. 动能、动能定理 动能
1 p 2 Ek mv 2 2m
2
动能定理：合外力对质点所作的功等于质点动能 的增量 。适用于惯性系 。
v A sin(t )
4 加速度与位移成正比而方向相反
a x
2
对给定振动系统，周期由系统本身性质决定， 振幅和初相由初始条件决定. 实例 :
弹簧振子
km
单摆
g l