《2022年大学物理公式及解题方法.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年大学物理公式及解题方法.docx(21页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思时空与质点运动内容纲要位矢:rr tx tiy tjz tkz kxijyjzzkxiyjzkjy位移:rr ttr tixidy dtjdz dtk一般情形,rr速度:lim t 0rd rdxtdtdt加速度:alim t 0tdd2rd2xid2yd2kdtdt2dt2dt2dt2圆周运动角速度:dd22(或用表示角加速度)dt角加速度:ddtdt2线加速度:aa na tR指向圆心2法向加速度:a nR切向加速度:atd dtR(或者沿切线方向线速率:R弧长:sRABACCB参考矢量运算法就)u伽利
2、略速度变换:解题参考高校物理是对中学物理的加深和拓展;本章对质点运动的描述相对于中学时更强调其瞬时性、相对性 和矢量性,特殊是处理问题时微积分的引入,使问题的争论在空间和时间上更具普遍性;对于本章习题的解答应留意对基本概念和数学方法的把握;矢量的引入使得对物理量的表述更科学和简洁;留意位矢、位移、速度和加速度定义式的矢量性,清 楚圆周运动角位移、角速度和角加速度方向的规定;微积分的应用是难点,应把握运用微积分解题;这种题型分为两大类,一种是从运动方程动身,通过微分 求出质点在任意时刻的位矢、速度或加速度;另一种是已知加速度或速度与时间的关系及初始条件,通过名师归纳总结 - - - - - -
3、-第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思积分求出任意时刻质点的速度、位矢或相互间的关系,留意式子变换过程中合理的运用已知公式进行变量的转换,把握先分别变量后积分的数学方法;内容提要牛顿运动定律:第肯定律惯性和力的概念,m常矢量Fd pp其次定律dt第三定律m 为常量时Fmd dtm aF 12F21质心:一个物体或物体系的质心就是可以看作全部的质量集中点和全部外力的作用点的特殊点;常见力:重力Pmg滑动摩擦弹簧力Fkx摩擦力fNfsN静摩擦惯性力:为使用牛顿定律而在非惯性系中引入的假想力,由参照系的加速运动引起;平动加速
4、参照系Fim a 0转动参照系Fim2r解题参考名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思 牛顿运动定律是个整体,只在惯性系中适用;牛顿其次定律给出物体受合力产生加速度的瞬时关系;正确分析质点的受力情形是运用牛顿运动定律解题的关键;一般的步骤是先采纳隔离体法对质点进行 受力分析,留意不要少力和重复运算受力;然后依据受力分析建立合适坐标系,一般有个坐标轴沿着受力 方向或运动方向;最终是列方程或方程组求解争论,详细求解过程中一般不写矢量式,而写出坐标轴方向 的重量式进行运算;内容提要动量:
5、pmpp 0tt2Fdt常矢量常矢量FydyzBFzdz冲量:It2Fdtt 1动量定理:d ptt2F dt11动量守恒定律:如FiF0,就pipiiiL力矩:MrFLrpm r质点的角动量(动量矩):角动量定理:M 外力dLM外力0,就Ldt角动量守恒定律:如M外力功:dWFdrW ABBFdr一般地WidxyBABx BF xAx Ay AzA动能:E k1 m 221m21m2动能定理:质点,WABBA22质点系,W 外力W 内力EkEk0保守力:做功与路程无关的力;保守内力的功:W 保守内力Ep2E kEp 1EkEppEk0Ep0功能原理:W 外力W 非保守内力0EpE机械能守恒:
6、如W 外力W 非保守内力,就解题参考动量是描述物体运动状态的状态量;质点的动量定理给出质点所受冲量和质点动量变化的关系;冲量 是力对时间的累积成效,是过程量,运算冲量大小往往涉及积分运算,详细应用时往往写成重量式形式;动量定理仅适用于惯性系;能量是物体运动状态的函数,功就是物体运动状态变化过程中能量变化的量度,功是力对空间的累积 成效,是过程量;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思 动量守恒、机械能守恒和角动量守恒是普遍成立的三个守恒定律,合理运用守恒定律来解决力学问题 往往比直
7、接采纳牛顿定律解题来的简洁,可以回避牛顿定律解题过程中的积分运算;留意守恒定律适用的 条件;内容提要质点角动量的定义域:质点角动量大小:方向: L 的方向垂直于 r 和 P 所打算的平面,其指向可用右手螺旋法就确定,即用右手四指从r经小于180 度角转向 p,就拇指指向就是L 的方向 ;转动惯量:离散分布系统,Jm ir i2刚体转动惯量连续分布系统,Jr2dm(1)当转轴通过中心并和棒垂直因 入 L=m2 当转轴通过棒的一端并和棒垂直 :3 当转轴通过棒上距中心为h 的 B 点并和棒垂直:平行轴定理名师归纳总结 平行轴定理:JJCmd2JdLL01J2第 4 页,共 11 页刚体定轴转动的角
8、动量:L刚体定轴转动的转动定律:MJdt刚体定轴转动的角动量定理:t2MdtLt 1力矩的功:WMd0Md1 2J2力矩的功率:PdWMdt转动动能:E k1 J 22刚体定轴转动的动能定理:02- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思解题参考刚体转动的学习应当留意与牛顿运动定律的比较;刚体定轴转动的转动定律类似于质点运动中的牛顿其次定律;对定轴转动的刚体仍然适用隔离体分析 法,正确分析受力和力矩,分别对转动和平动建立运动方程;应留意方程中全部的力矩、转动惯量、角动 量都是相对于同一转轴,这类似于牛顿定律中对同一坐标系建
9、立平动方程;列方程时应留意角量和线量之 间的关系,方程组的求解往往需要这个关系;内容提要名师归纳总结 库仑定律:F410q 1q2re2 导体表面处场强垂直表面第 5 页,共 11 页r2电场强度:EFiEi4dqr2erq 0带电体的场强:E静电场的高斯定理:0SEd S1qi静电场的环路定理:0L Edl0电势:VppEldV i4dqr带电体的电势:V导体静电平稳:电场,01 导体内场强到处为零;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思电势,1导体是等势体;2 导体表面是等势面电介质中的高斯定理:SDd SqiCU
10、2各向同性电介质:D0rEE电容:CQU电容器的能量:W1Q21QU12C22解题参考电场强度和电势是描述静电场的两个主要物理量;需要把握的有库仑定律、场强叠加原理、高斯定理和环路定理;把握由场强的叠加原理通过积分求电场强度,留意场强的矢量性;利用高斯定理求场强时,应清晰各个物理量所指代的范畴并合理选取高斯面;电势是标量,对带电体总电势的运算往往比电场强度简洁,在详细的问题中也可考虑先求电势,然后 利用场强与电势梯度的关系求场强;把握导体静电平稳的条件和静电平稳时的性质;内容提要毕奥 -萨伐尔定律:dB40Idlr2er名师归纳总结 磁场高斯定理:S BdS0cos22第 6 页,共 11 页
11、安培环路定理:Bld0iI载流长直导线的磁场:B40Icos1r无限长直导线的磁场:B20I1cosr载流长直螺线管的磁场:B0nIcos2无限长直螺线管的磁场:B0nI洛仑兹力:FqB安培力:dFIdlB磁介质中的高斯定理:SBdS0磁介质中的环路定理:L HdlIi各向同性磁介质:Br0HH- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思解题参考恒定磁场涉及毕奥-萨伐尔定律、 磁场的高斯定理、安培环路定理; 应对比静电场部分进行学习,留意两者的区分和雷同;利用毕奥 -萨伐尔定律运算场强时留意对矢量的处理;利用安培环路定理求场
12、强留意适用条件;内容提要法拉第电磁感应定律:2Bd2SBdSdt动生电动势:dl感生电动势:E kdldt自感:LI ,LLdI dtdI11BH自感磁能:W m1 LI 2M互感:2MI ,2dt磁能密度:wm1B21H222解题参考电磁感应的主要内容是法拉第电磁感应定律;依据磁通量变化缘由的不同,又分为动生和感生;能够便利运算磁通量时都可直接应用法拉第电磁感应定律运算感应电动势,对于恒定磁场中导体切割 磁力线的问题,运用动生电动势公式直接运算比较便利,运算时应留意矢量的处理,积分结果的正负号表 示电动势的实际方向与假定方向的一样与否,也可依据楞次定律判定方向;内容提要简谐振动微分方程:d2
13、xA2xt00dt2简谐振动运动方程:xcos弹簧振子:km单摆:gl2名师归纳总结 A2 x 00Atg0A 2 20A 2cos21第 7 页,共 11 页2x 0同方向同频率简谐振动合成:A 1 22A 1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思简谐振动能量:EEktgA 1A 1sin1A 2sin2(k1,0 2,)cos1A 2cos2Ep1 kA 22波的强度:I1A22干涉加强干涉减弱u22k或k波的干涉: k1 或 k1 2驻波方程:y2Acos2xcost多普勒频移公式:uRu0S解题参考简谐振动方程
14、中涉及的物理量有振幅、角频率和初相,其中相位及初相位是重点;简谐振动的角频率和周期可依据系统的性质确定,要求把握的是弹簧振子和单摆系统;振幅和初相可 依据公式由初始条件确定;对于初相,更便利的方法是利用旋转矢量,应把握其方法;振动状态的传播形成波动,所以波动方程可由振动方程变换得到;应把握波函数的变换形式,依据具 体问题挑选合适的函数形式;波的干涉理论同样在波动光学中适用,应把握干涉加强和减弱的判据,留意半波缺失的判定;内容提要名师归纳总结 光程:Lnl(k1,0 2,)第 8 页,共 11 页光波的干涉:2 k或k干涉加强 k1 或 k1 2干涉减弱杨氏双缝干涉:xkDk0 ,1,2,明纹d
15、x2 k21 Dk2,13, ,暗纹d薄膜干涉:2 nd2k明纹2 nd22k12暗纹迈克尔逊干涉仪:dN2光的衍射:asin单缝衍射,半波带法处理dsi n光栅衍射,干涉理论处理单缝衍射:x2k1f明纹2 axkaf暗纹k1 2,3,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思最小辨论角:01. 22Ddkn 2光栅衍射:xkf明纹k0 ,1,2 ,d明纹最高级k maxd缺级条件ak光的偏振:I0I自然光通过偏振片光强剩余一半tgi02马吕斯定律:II2 0cos布儒斯特定律:n 1解题参考波动光学涉及光的干涉、衍射和偏
16、振;本质上干涉和衍射并不存在区分,内容上始终以光程差和相位差为主要争论对象;应清晰单缝衍射的菲涅耳半波带法,清晰光程差的来源;留意干涉、衍射和光栅条纹公式的区分和雷同;内容提要名师归纳总结 抱负气体状态方程:PVvRTP1.nkT1023J/Km22第 9 页,共 11 页R8.31 J/molKk38抱负气体压强:P1 nm 32抱负气体温度:T2t3kdN4m3分子平均平动动能:t3kT2抱负气体内能:EivRT2麦克斯韦速率分布函数:f2e2kTNd2kT概率:dNfddN平均值:g0g fd区间平均:g 12gffd21最概然速率:p2 RTM平均速率:8 RTM- - - - - -
17、 -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思方均根速率:23 RTM解题参考气体动理论给出了气体宏观量与微观量间的联系,学习时应留意概念的懂得,应用时需留意微观量的统计平均特点;熟识基本的统计处理方法;内容提要V 2气体做功:W VPdV 1热量:Q vC V T 等容过程Q vC P T 等压过程热力学第肯定律:Q E WdQ dE PdV热机效率:1 Q 2Q 1卡诺循环效率:1 T 2T 1制冷机效率:Q 2Q 1 Q 2卡诺制冷机:T 2T 1 T 2热力学其次定律:克劳修斯表述:不能把热从低温物体传给高温物体,而不引起其他变化;开尔文表
18、述:不能从单一热源吸热,使其完全转化为有用功而不引起其他变化;卡诺定理:工作于 T 和 T 两个热源之间的全部可逆热机,其效率相等,与工质无关工作于 T 和 T 两个热源之间的可逆热机效率高于不行逆热机熵:克劳修斯公式 S B S A A B dQT 可逆过程玻耳兹曼公式 S k ln熵增加原理:S 0 孤立系统解题参考热力学是从能量的角度争论热力学过程;主要内容有热力学第一和其次定律,重点是第肯定律及其在等值过程中的应用,留意热力学第肯定律中热量、内能和做功取值正负的规定;内容提要狭义相对论基本假设:相对性原理:物理定律对全部惯性系都是等价的名师归纳总结 光速不变原理:在全部惯性系中,光在真
19、空中的速率恒为c第 10 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思洛仑兹坐标变换:x1xt 2 /c2z1uz212/c2yyzzt1cx212/c2洛仑兹速度变换:uxux1uxuy1uy1c22/c2uuxuxc2c2/c2mc2m 0c时间延缓:t1t02长度收缩:ll012/c2质速公式:m1m 0/2 c2质能公式:Emc2动能:Ek动量:pm1m2 /c2能量和动量关系:E2p2c22 m 0c4解题参考相对论的学习应先理清概念,处理问题时分清坐标系,切勿胡乱套用公式;把握洛仑兹变换公式,时间膨胀、长度收缩等公式都可由洛仑兹公式得到;相对论中动能的表达式是Ek2 mcm 0c2,牛顿力学中的1 m 22是其低速的近似形式,在相对论的争论中不再成立;名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页