大学物理(下)知识点总结

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1、大学物理（下）1简谐运动：1.1定义：物体运动位移（或角度）符合余弦函数规律，即:X=Acos(ωt+φ)；1.2特征：F=-kxF:回复力；a=-kxm令ω2=km;1.3简谐运动：v=-ωAsin(ωt+φ)a=ω2Acosωt+φ1.4描述简谐运动的物理量：I振幅A：物体离开平衡位置时的最大位移；II频率V：V=1T是单位时间震动所做的次数（周期和频率仅与系统本身的弹性系数和质量有关）；III相位ωt+φ："φ“称为初相，相位决定物体的运动状态1.5常数A和φ的确定：I解析法:当已知t=0时x和v;x=Acos(ωt+φ)v=-ωAsin(ωt+φ)II旋转矢量法（重点）：运用参考圆

2、半径的旋转表示；2单摆和复摆2.1复摆：任意形状的物体挂在光滑水平轴上作微小(θ<5°)的摆动。I回复力矩M=mglθ;ω2=mglJ(J是物体的转动惯量)II方程：θ=θmcos⁡(ωt+φ);2.2单摆：单摆只是复摆的特殊情况所以推导方法相同，单摆的惯性矩J=ml23求简谐运动周期的方法(1)建立坐标，取平衡位置为坐标原点；(2)求振动物体在任一位置所受合力(或合力矩)；(3)根据牛顿第二定律(或转动定律)求出加速度与位移的关系式1简谐运动的能量：1.1简谐运动的动能：EK=12KA2sin2(ωt+φ);1.2简谐运动的势能：EP=12KA2cos2(ωt+φ);1.3简谐运动的总能

3、量：E=12KA2;(说明：①简谐运动强度的标志是A②振动动能和势能图像的周期为谐振动周期的一半)2简谐振动的合成2.1解析法：①和振幅A=A12+A22+2A1A2cos⁡(φ2-φ1)②tanφ=A1sinφ1+A2sinφ2A1COSφ1+A2COSφ22.2旋转矢量法：①和振幅A=A12+A22+2A1A2cos⁡(φ2-φ1)②由几何关系求出初相φ3波3.1定义：振动在空间的传播过程;分为横波纵波；3.2波传播时的特点：①沿波传播的方向各质点相位依次落后②各质点对应的相位以波速向后传播；3.3描述波的物理量：I波长（λ）:相位相差2π的两质点之间的距离，反应了波的空间周期性；II

4、周期（T）：波前进一个波长所需要的时间（常用求解周期的方法T=λu）；III频率（ν）：单位时间内通过某点周期的个数；IV波速（u）：振动在空间中传播的速度；3.4波的几何描述I波线：波的传播方向；II波面：相同相位的点连成的曲面。特例—波前（面）3.5平面简谐波的波动方程I波方程常见形式一：y=Acos[ωt-xu+φ]（波沿x轴正方向运动，若波沿X轴反方向运动则把“-”改为“+”）II波方程常见形式二：y=Acos(ωt-xλ2π+φ)；III平面简谐波的速度:v=-ωAsin[ωt-xu+φ];IV平面简谐波的加速度：a=-W2Acos[ωt-xu+φ]V讨论：i当x一定时:某一特定

5、质点y=Acos[ωt+(φ-2πλx)]---表示在x处质点的振动方程；ii当t一定时:y=Acos(ωt-2πλx+φ)---表示各点在t时刻离开平衡位置的位移；iii当x和t都变时：方程表示各个质点在所有位置和时间离开平衡位置时的位移1.2波的能量I波的动能等于势能，且在平衡位置时动能和势能最大II波的任何一个体积元都在不断地吸收和放出能量，由于是个开放的系统，能量并不守恒；1.3波的能量密度w（描述能量的空间分布）：单位体积中的平均能量密度;1.4能流P：单位时间内通过某面积S的能量；平均能流P=wus;1.5能流密度I（描述波能量的强弱）：通过垂直于波传播方向的平均能流。I=12

6、ρω2A2u波的振幅：在无吸收的介质中波的振幅不变；2波的干涉2.1波的迭加原理I波在运动中与几列波相遇保持其特性不变包括频率，波速等；II在波相遇区域内任意一点的运动状态等于相遇的波的矢量和；1.2波的干涉现象:波在相遇区域内某些点的振动始终加强，某些点的振动始终减弱的现象；1.3相干波：频率相同，振动方向相同，相位差恒定的波；1.4相干波的叠加：A=A12+A22+2A1A2cos⁡(φ2-φ1)1.5干涉后波的频率不发生改变；2气体动理论2.1名词解释I气体的物态参量i体积V：气体分子所能到达的空间（容器的体积）ii压强P:单位器壁面积所受气体的垂直压力；iii热力学温度T注意在气体

7、动力学中所用的温度都是热力学温度而不是摄氏：描述物体的冷热程度；T=(t+273)K,温度的高低由热量的传递方向决定；II平衡态：气体的物态参量处处相等不随时间而改变的状态；2.2理想气体的物态方程：PV=mMRR=8.31T⇒P=NVRNAT,其中n=NV,n称为分子数密度；k=RNA，kK=1.38×10-23称为波尔兹曼常数；故P=nkT;1.1理想气体的相关模型和公式：I理想气体的微观模型（模型假设）i分子的大小