大学物理学知识总结

大学物理学知识总结

第一篇 力学基础

质点运动学

一、描述物体运动的三个必要条件 （1）参考系（坐标系）：由于自然界物体的运动是绝对的，只能在相对的意义上讨论运动，因此，需要引入参考系，为定量描述物体的运动又必须在参考系上建立坐标系。

（2）物理模型：真实的物理世界是非常复杂的，在具体处理时必须分析各种因素对所涉及问题的影响，忽略次要因素，突出主要因素，提出理想化模型，质点和刚体是我们在物理学中遇到的最初的两个模型，以后我们还会遇到许多其他理想化模型。

质点适用的范围：

1.物体自身的线度l 远远小于物体运动的空间范围r

2.物体作平动

如果一个物体在运动时，上述两个条件一个也不满足，我们可以把这个物体看成是由许多个都能满足第一个条件的质点所组成，这就是所谓质点系的模型。 ~

如果在所讨论的问题中，物体的形状及其在空间的方位取向是不能忽略的，而物体的细小形变是可以忽略不计的，则须引入刚体模型，刚体是各质元之间无相对位移的质点系。

（3）初始条件：指开始计时时刻物体的位置和速度，（或角位置、角速度）即运动物体的初始状态。在建立了物体的运动方程之后，若要想预知未来某个时刻物体的位置及其运动速度，还必须知道在某个已知时刻物体的运动状态，即初台条件。

二、描述质点运动和运动变化的物理量

（1）位置矢量：由坐标原点引向质点所在处的有向线段，通常用r 表示，简称位矢或矢径。 在直角坐标系中

zk yi xi r ++=

在自然坐标系中

)(s r r =

在平面极坐标系中

rr r =

:

（2）位移：由超始位置指向终止位置的有向线段，就是位矢的增量，即

1

2r r r -=?

位移是矢量，只与始、末位置有关，与质点运动的轨迹及质点在其间往返的次数无关。

路程是质点在空间运动所经历的轨迹的长度，恒为正，用符号s ?表示。路程的大小与质点运动的轨迹开关有关，与质点在其往返的次数有关，故在一般情况下：

s r ?≠?

但是在0→?t 时，有

ds dr =

（3）速度v 与速率v ： 平均速度

t r v ??=

(

平均速率

t s

v ??=

平均速度的大小（平均速率）

t s t r v ??≠

??=

质点在t 时刻的瞬时速度

dt dr v =

质点在t 时刻的速度

dt ds v =

则

v dt ds dt dr v ===

"

在直角坐标系中

k v j v i v k dt dz j dt dy i dt dx v z y x ++=++=

式中dt

dz

v dt dy v dt dx v z y x =

==

,, ，分别称为速度在x 轴，y 轴，z 轴的分量。 在自然坐标系中

0τv v =

式中

0τ是轨道切线方向的单位矢。

位矢r 和速度v 是描述质点机械运动的状态参量。 （4）加速度：

2

2dt r d dt dv a ==

加速度是描述质点速度变化率的物理量。

*

在直角坐标系中

k

a j a i a k dt z

d j dt y d i dt x d k dt dv j dt dv i dt dv a z y x z y x ++=++=++=222222

式中22dt x d dt dv a x x == ， 22dt y d dt dv a y y == ，22dt

z d dt dv a z z ==，分别称为加速度在x 轴、y 轴，z 轴的分量。

在自然坐标中

n

x a a n v dt dv a +=+=02

0ρτ

式中02

0,n v a dt dv a n ρ

ττ=

=，是加速度a 是轨道切线方向和法线方向的分量式。 3、运动学中的两类问题（以直线运动为例）

（1）已知运动方程求质点的速度、加速度，这类问题主要是利用求导数的方法，如已知质点的运动方程为

)(t x x =

则质点的位移、速度、加速度分别为

…

2

212;;dt

x

d dt dv a dt dx v x x x ===-=?

（2）已知质点加速度函数

),,(t v x a a =

以及初始条件，建立质点的运动方程，这类问题主要用积分方法。 设初始条件为：t=0时，v 00,x x v == 若a )(t a =，则因a dt

dv =

, 所以dt t a dv t

v

v )(0

??= 即

dt

t a v v t

)(00?+=

若)(v a a =，则因

)(v a dt

dv

=， %

所以??

=t v v dt v a dv

)(0

,

求出)

(0

v a dv

t v

v ?

=，再解出)(t v v =,即可求出运动方程。 若)(x a a =，是因)(x a dx

dv

v

a ==，有 ??

=x

x V

V dx

x a vdv 0

)(

4、曲线运动中的两类典型 抛体运动

若以抛出点为原点，水平前进方向为x 轴正向，向上方为y 轴正向，则 （1）运动方程为

???

??-==2

21sin gt t v y t θcos θv x 0

（2）速度方程为 …

??

?-==gt

v v v y θθsin cos 00x v

（3）在最高点时0=y v ，故达最高点的时间为

所以射高为

g v H 22sin 20θ=

g

v t H θsin 0=

飞得总时间

H t T 2=

水平射程

g v R θ2sin 20=

；

（4）轨道方程为

2

20)cos (2tan x

v g x y θθ-

=

圆周运动

ω

θR v Rd dr ==

2,ωβτR a R a n ==

（2）匀角加速（即β=常数）圆周运动：可与匀加速直线运动类比，故有

t βωω+=0

2

002

1t t βωθθ++=

)(202

02θθβωω-==

（3）匀变速率（即

=x a 常数）

的曲线运动:以轨道为一维坐标轴，以弧长为坐标，

亦可与匀加速直线运动类比而有

》

t

a v v x +=0

2

0021t

a t v s s τ++=

)(20202s s a v v -=-τ

（4）匀速率圆周运动（即0=τa ） 在直角坐标系中的运动方程为:

??

?==t

R v t

R x y ωωsin cos

轨道方程为：

22y x R +=

5、刚体定轴转动的描述

（1）定轴转动的角量描述：刚体在定轴转动时，定义垂直于转轴的平面为转动平面，这时刚体上各质点均在各自的转动平面内作圆心在轴上的圆周运动。 —

在刚体中任选一转动平面，以轴与转动平面的交点为坐标原点，过原点任引一条射线为极轴，则从原点引向考察质点的位矢i r

与极轴的夹角θ即为角位置，于是一样可引入角速度ω，角加速度β，即对质点圆周运动的描述在刚体的定轴转动中依然成立。

（2）刚体定轴转动的运动学特点：

角量描述共性——即所有质点都有相同的角位移、角速度、角加速度；

线量描述个性——即各质点的线位移、线速度、线加速度与质点到轴的距离成正比。

作定轴转动的刚体同样存在两类问题，即已知刚体定轴转动的运动方程求角速度、角加速度；已知刚体定轴转动的角加速度的函数及初始条件，求运动方程。 6、相对运动的概念

（1）只讨论两个参考系的相对运动是平动而没有转动的情况。

设相对于观察者静止的参考系为S ，相对于S 系作平动的参考系为S '，则运动物体A 相对于S 系和S '系的位矢、速度、加速度变换关系分别为：

S S S A AS S

S S A AS S S S A AS a a a r v v r r r ''''''+=+=+=

（2）上述变换关系只在低速（即c v <<）运动条件下成立，如果S '系相对于S 系有转动，则速度变换关系亦成立，而加速度变换关系不成立。

#

质点动力学

牛顿运动定律

第一定律（惯性定律）：任何物体都保持静止的或沿一直线作匀速运动的状态，直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。

原来静止的物体具有保持静止的性质，原来运动的物体具有保持运动的性质，因此我们称物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。

一切物体都具有惯性，惯性是物体的物理属性，质量是惯性大小的量度。 惯性大小只与质量有关，与速度和接触面的粗糙程度无关。 质量越大，克服惯性做功越大；质量越小，克服惯性做功越小。 第二定律：运动的变化与所加的动力成正比，并且发生在这力所沿的直线方向上 即，

dt p

d F =

，v m p =

【

当物体低速运动，速度远低于光速时，物体的质量为不依赖于速度的常量，

所以有

dt p

d F =

，v m p = 这也叫动量定理。

在相对论中F=m a 是不成立的，因为质量随速度改变，而F =d(m v )/dt 依然使用。

在直角坐标系中有 ，

， ，

在平面曲线运动有 ，

，

第三定律：对于每一个作用总有一个相等的反作用与之相反，或者说，两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的，而且指向相反的方向，即

）

适用范围：

（1）只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低）。

（2）只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观原子。

（3）参照系应为惯性系。 常见的几种性质力 万有引力

存在与宇宙万物之间的力，它使行星围绕太阳旋转，万有引力大小：F=G×m1m2/r^2，其中G 为万有引力常量。 重力

地球有一种奇异的力量，它能把空中的物体向下拉，这种力叫做“重力”。重力的大小叫重量。如果同样的物体到了北极或南极，它的重量也将发生改变。重力是地球与物体间万有引力的一个分力，方向指向地心，另一个分立则为物体随

地球一起旋转时的向心力。 弹力 .

物体发生弹性形变时产生的力。 摩擦力

相互接触的两个物体，当他们要发生相对运动时，摩擦面就产生阻碍运动的力。摩擦力一定要阻碍物体的相对运动，并产生热。

摩擦力分为静摩擦力、活动摩擦力和湿摩擦力。 非惯性系与惯性力

质量为m 的物体，在平动加速度为a 0的参照系中受的惯性力为

在转动角速度为的参照系中，惯性离心力为

功 和 能 &

功的定义

质点在力F 的作用下有微小的位移d r （或写为ds ），则力作的功定义为力和位移的标积，即

θ

θcos cos Fds r d F r d F dA ==?=

对质点在力作用下的有限运动，力作的功为

??=b a r

d F A

在直角坐标系中，此功可写为

???++=b

a

z b

a

y b

a

x dz

F dy F dx F A

恒力的功：

cos W F r F r

θ=?=??

保守力的功：

：

=??d L

功率：

cos θ=

==dw

p F v F v dt

动能定理（惯性系中）

质点动能定理：合外力对质点作的功等于质点动能的增量。

2022121mv mv A -=

质点系动能定理：系统外力的功与内力的功之和等于系统总动能的增量。

K K E E A A -=+内外

机械能：E=E k +E p

z

z t t z z y

y t t y y x

x t t x x m m t F I m m t F I m m t F I 1212122

1

2

1

2

1

d d d v v v v v v -==-==-==???

势能：保守力功等于势能增量的负值：

【

)

(E 12p P p E E A --=?＝－保

物体在空间某点位置的势能：

万有引力势能：

r

Mm G E p 0

-=，∞

=r 为零势能参考位置 重力势能：

mgh E p = , h=0处为势能零点

弹簧弹性势能：

2

2

1kx E p =

以弹簧的自然长度为势能零点 功能原理：

E

E E A p k ?=?+?＝＋非保守内力外力A

<

即：外力的功与非保守内力的功之和等于系统机械能的增量。 机械能守恒定律

外力的功与非保守内力的功之和等于零时，系统的机械能保持不变。即

常量时，当非保内外=+=+P K E E A A 0

冲量和动量

dt t t ?

=2

1

称为在

21t t -时间内,力F

对质点的冲量。 质量m 与速度v 乘积称动量P mv =

质点的动量定理

物体在运动过程中所受合外力的冲量，等于该物体动量的增量

2

1

21

t t I F dt mv mv ==-?

质点的动量定理的分量式：

质点系的动量定理：

d F r

?0

0p =E

2

1

t 000

t =-=-∑∑∑?n

n n

ex

i i i i i

i

i

F

dt m v m v P P

质点系的动量定理分量式：

x x ox y y oy z

z oz I P P I P P I P P

=-??

=-??=-?

）

动量定理微分形式，在dt 时间内：

=

dP Fdt dP F dt =或

动量守恒定理

当系统所受合外力为零时，系统的总动量将保持不变，称为动量守恒定律

1=0,

n

i i F F ==∑外

00==∑∑则恒矢量

n n

i i i i i

i

m v m v

动量守恒定律分量式：

￥

质点的角动量： v r m p r L ?=?= 力矩： ?= 质点的角动量定理：

?-=2

1

1

2t t L L dt

质点的角动量守恒定律： 0=，0=?=m

质点系的角动量：i L L ∑= 力矩： F r M ?= 质点系的角动量定理：

&

()

()

()

123 0,0,0,?

==???

==??

?==??

∑∑∑若则　恒量若则恒量若则恒量x i ix i

y i iy i

z i iz i

F m v C F m v C F m v C

dt L d →

=

合外

质点系的角动守恒定律：

若0=合外，则=恒矢量

刚体力学基础

刚体：在受外力作用时形状和体积不发生改变的物体。 (1) 刚体是固体物件的理想化模型。

(2) 刚体可以看作是由许多质点组成，每一个质点叫做刚体的一个质元。

(3) 刚体这个质点系的特点是：在外力作用下各质元之间的相对位置保持不变。 自由度：完全确定一个物体的空间位置，所需要的独立坐标数目。 1、质点的自由度 :

在空间自由运动的质点，它的位置用三个独立坐标(,,)x y z 确定。

当质点的运动受到约束时，自由度会减少。 2、质点系的自由度

N 个自由质点组成的指点系，每个质点的坐标各自独立，其自由度为3N 。 3、刚体的转动自由度

刚体是一种特殊的指点系，运动过程中各质元之间的相对位置总是保持不变。

确定刚体质心的空间位置需要3个坐标变量x,y,x ，有3个平动自由度（t =3）；确定刚体转轴的方向，需要2个坐标变量,?ψ，确定刚体绕转轴转过的角度，需要1个坐标变量θ，一共具有3个转动自由度（r =3）。 最终，刚体位置的确定共需要6个自由度：i =t+r =6。 刚体的运动形式： 1、平动： )

如果刚体在运动中，连结体内任意两点的直线在空间的指向总保持平行，这样的运动就叫平动。

刚体平动时，刚体内各质元的运动轨迹都一样，而且在同一时刻的速度和加速度都相等。因此，在描述刚体的平动时，可以用一点的运动来代表，通常就用刚体的质心的运动来代表整个刚体的平动。最多有3个自由度。 2、转动：

定轴转动：刚体的各质元均做圆周运动，而且各圆的圆心都在一条固定不动的直线上的运动，称定轴转动。这条固定的直线叫转轴。定轴转动最多有1个转动自由度。

定点转动：刚体绕某一固定点，但转轴方向不固定的运动。确定转轴的方向，需要2个坐标量；确定刚体绕转轴转过的角度，需要1个坐标量，一共具有3个转动自由度。

3、平动和转动的结合：

刚体的一般运动都可以认为是平动和绕某一转轴转动的结合。如车轮的进动。最多有6个自由度。 刚体定轴转动的运动学描述

刚体绕某一固定轴转动时，各质元都在垂直于转轴的平面内作圆周运动，且所有质元的矢径在相同的时间内转过的角度相同。刚体上各质元的线速度、加速度一般是不同的，但由于各质元的相对位置保持不变，所以描述各质元运动的角量，如角位移、角速度和角加速度都是一样的。因此描述刚体的运动时，用角量最为方便。根据这一特点，常取垂直于转轴的平面为参考系，这个平面称转动平面。 角位置：θ

"

角位移矢量：d θ，方向与转动方向成右手螺旋法则。 角速度矢量：

d d t θ

ω=

（rad/s ）

方向与转动方向成右手螺旋法则。 线速度：v r ω=?

角速度：

2r v r ω=

?

角加速度矢量：

d d t ω

α=

（rad/s 2）

加速转动，角加速度与角速度方向相同；减速转动，角加速度与角速度方向相反

d d d d d d v r a r r v t t t ωωαω=

=?+?=?+?切向法向

、

22

||||n a r r v a v r r

τααωω=?=???=?==??

刚体的定轴转动

刚体定轴转动角动量

将刚体看成许多质点元构成，质量分别为12,,,,,i n

m m m m ??????????；

距转轴的距离分别为

12,,,,,i n

r r r r ??????；各自速率分别为12,,,,,i n

v v v v ??????。

第i 个质点对转轴的角动量

()

i i i i i i L r p r m v =?=??

整个刚体的总角动量

()()()22

()()

()i i i i i i i A B C A C B A B C

i i

i i

L L r m v m r r m r m r

ωωω

??=?-?==??=????=?∑∑∑∑∑

定义：

2

i i J m r =?∑ ——刚体对于某转轴的转动惯量。

:

L J ω=——定轴转动的刚体的角动量，等于刚体对该转轴的转动惯量与

角速度的乘积，方向沿转轴，与角速度矢量同向。 刚体定轴转动定律（力矩的瞬时作用规律） 当质点受合外力

i

F 时，该力对转轴的力矩：

d d i i i i L M r F t =?=

整个刚体受到的合外力矩：

d d d d d d d d i i i L L M M L J J t t t t ω

α======∑∑

∑

M J α=——刚体定轴转动定律：定轴转动的刚体所受的合外力矩，等于刚体对

该转轴的转动惯量与角加速度的乘积。 力矩平衡时，00M C αω=→=→=

即：固定轴转动的刚体，当它相对该转轴所受的合外力矩为零时，它将保持匀角

速转动状态。——这反映了任何转动物体都有转动惯性。 刚体定轴转动的角动量定理（力矩的时间累积作用） <

由刚体定轴转动定律：

d d L

M t =

，即d d M t L =

2

21

1

21

d d t L t L M t L L L ==-?

?

左边：

21

d t t M t

? ——力矩作用于刚体的时间累积效应，称为冲量矩。

右边：

21

L L L ?=- ——刚体角动量的增量。

刚体定轴转动的角动量定理：刚体在转动中所受合外力矩的冲量矩，等于刚体角动量的增量。（角动量也称为动量矩） 角动量守恒定律

当刚体所受合力矩为零时，则其定轴转动的角动量保持不变。

0:M L J C ω===

角动量守恒定律与动量守恒定律、能量守恒定律一样都是自然界的规律。 \

力矩的空间累积作用

（1） 力矩作功 ?=2

1

Md W θθ

θ

（2） 转动动能

22

1

ωJ E k =

（3） 转动的动能定理

?-=2

1

2

022

121θθ

ωωθJ J Md

定轴转动刚体的机械能守恒

只有保守力的力矩作功时，刚体的转动动能与转动势能之和为常量

常量=+c

mgh I 2

21

ω

式中h c 是刚体的质心到零势面的距离。 转动惯量的定义

——刚体绕轴转动惯性的量度 ，

1、分立质点系组成的刚体：

2

i i J m r =?∑

转动惯量等于刚体中每个质点的质量与该质点到转轴的距离平方之积的总和。 2、连续刚体：

2222

d d d d r V J r m r S r l ρσλ???

==????????——体密度分布——面密度分布

——线密度分布 转动惯量的物理意义及性质：

⑴ 转动惯量与质量类似，它是刚体转动惯性大小的量度；

⑵ 转动惯量不仅与刚体质量有关，而且与刚体转轴的位置及刚体的质量分布有关；

⑶ 转动惯量具有相对性：同一刚体，对于不同的转轴，转动惯量不同。

⑷ 转动惯量具有迭加性：n 个刚体组成的刚体系统，绕同一转轴的转动惯量等于各刚体对该转轴的转动惯量之和：

&

1

n

i

i J J ==∑

⑸ 平行轴定理：刚体对任一转轴的转动惯量，等于刚体对通过质心并与该轴平行的转轴的转动惯量、加上刚体质量与两轴间距的二次方的乘积：

2

C J J md =+

)

￥

一些常见刚体的转动惯量

(

：

。

狭义相对论基础

狭义相对论两条基本原理：相对性原理；光速不变原理 相对性原理

物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。 光速不变性原理

任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c 运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。” 狭义相对论的时空观

同时性的相对性；长度的相对性；时间的相对性。 ￥

长度收缩：

L=L 0

22

1c

v -

时间膨胀：

02

2

1τττ>+=

c v

狭义相对论动力学 质速关系：2

2

01c v m m -=

质能关系：E=mc 2 动量：m = 力：dt d /= 静止能：E 0=m 0c 2 \

动能：E k =E-E 0=mc 2- E=mc 2； 外力作功：A=E k2 -E k1

动量能量关系：E 2=E 02+（Pc ）2

第二篇 热学

气体动理论

理想气体状态方程

在平衡态下，

普适气体常数

玻耳兹曼常数

—

则理想气体状态方程的另一种形式为

一摩尔理想气体的物态方程，千克理想气体的物态方程

则理想气体的压强公式：

该式揭示了宏观量压强和微观量的统计平均值，之间的关系。

实际气体的状态方程

范德瓦耳斯方程

|

温度的统计规律

由，得，

该式又称能量公式，温度是气体分子平均平动动能的量度，它表示大量气体分子热运动的激烈程度。

自由度：分子能量中含有的独立的速度和坐标的平方项数目

单原子分子

双原子刚性分子

多原子刚性分子

能理均分定理

平衡态时分配在每一个自由度的能量都是，一个分子的平均平动动能，一个分子的平均动能（刚性分子）

1摩尔理想气体的内能

千克理想气体内能

由该式得内能的变化量和温度的变化关系

平衡态下气体分子的速率分布规律

速度分布函数：

#

表示在速率附近，单位速率间隔内的分子数目占总分子数的百分比。

麦克斯韦速度分布函数：

麦克斯韦速率分布函数：

三种统计速率

最概然速率

算术平均速率

%

方均根速率

能量均分定理

每一个自由度的平均动能为1/(2KT)

一个分子的总平均动能为

摩尔理想气体的内能

玻耳兹曼分布律

平衡态下某状态区间的粒子数e-E/kT（玻耳兹曼因子），在重力场中粒子（分子）按高度的分布

【

分子的平均自由程

热力学基础

热力学过程

一个热力学系统由开始到完结的状态中所涉及的能量转变。

准静态过程：系统从一个平衡态到另一个平衡态，中间经历的每一状态都可以近似看成平衡态过程。

体积功：

准静态过程中系统对外做的功为

（

热量：系统与外界或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动能量。

功和热量

功和热量都是过程量，其大小随过程而异，气体在膨胀是做的功：

气体在温度变化时所吸收的热量为：

（C为摩尔热容）

摩尔热容：1摩尔理想气体在状态变化过程中温度升高1K时所吸收的热量

摩尔定体热容

摩尔定压热容

|

大学物理学下册答案第11章

第11章 稳恒磁场 习 题 一 选择题 11-1 边长为l 的正方形线圈，分别用图11-1中所示的两种方式通以电流I （其中ab 、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为：[ ] （A ）10B =，20B = （B ）10B = ，02I B l π= （C ）01I B l π= ，20B = （D ）01I B l π= ，02I B l π= 答案：C 解析：有限长直导线在空间激发的磁感应强度大小为012(cos cos )4I B d μθθπ= -，并结合右手螺旋定则判断磁感应强度方向，按照磁场的叠加原理，可计 算 01I B l π= ，20B =。故正确答案为（C ）。 11-2 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，如图11-2所示，则在圆心O 处的磁感应强度大小为多少? [ ] （A ）0 （B ）R I 2/0μ （C ）R I 2/20μ （D ）R I /0μ 答案：C 解析：圆线圈在圆心处的磁感应强度大小为120/2B B I R μ==，按照右手螺旋定 习题11-1图 习题11-2图

则判断知1B 和2B 的方向相互垂直，依照磁场的矢量叠加原理，计算可得圆心O 处的磁感应强度大小为0/2B I R =。 11-3 如图11-3所示，在均匀磁场B 中，有一个半径为R 的半球面S ，S 边线所在平面的单位法线矢量n 与磁感应强度B 的夹角为α，则通过该半球面的磁通量的大小为[ ] （A ）B R 2π （B ）B R 22π （C ）2cos R B πα （D ）2sin R B πα 答案：C 解析：通过半球面的磁感应线线必通过底面，因此2cos m B S R B παΦ=?= 。故正 确答案为（C ）。 11-4 如图11-4所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ，当曲面S 向长直导线靠近时，穿过曲面S 的磁通量Φ B 将如何变化？[ ] （ A ）Φ增大， B 也增大 （B ）Φ不变，B 也不变 （ C ）Φ增大，B 不变 （ D ）Φ不变，B 增大 答案：D 解析：根据磁场的高斯定理0S BdS Φ==? ，通过闭合曲面S 的磁感应强度始终为0，保持不变。无限长载流直导线在空间中激发的磁感应强度大小为02I B d μπ= ，曲面S 靠近长直导线时，距离d 减小，从而B 增大。故正确答案为（D ）。 11-5下列说法正确的是[ ] (A) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零 (D) 磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度 I 习题11-4图 习题11-3图

大学物理学上下册公式(整合版)

大学物理公式集1 1概念（定义和相关公式） 1．位置矢量：r ，其在直角坐标系中：k z j y i x r ++=；222z y x r ++=角位置：θ 2．速度：dt r d V = 平均速度：t r V ??= 速率：dt ds V = （τ V V =）角速度： dt d θω= 角速度与速度的关系：V=ｒω 3．加速度：dt V d a =或 2 2dt r d a = 平均加速度：t V a ??= 角加速度：dt d ωβ= 在自然坐标系中n a a a n +=ττ其中dt dV a = τ（=ｒβ），r V n a 2 = （=r 2 ω） 4．力：F =ｍa （或F = dt p d ） 力矩：F r M ?=（大小：M=rFcos θ方向：右手螺旋 法则） 5．动量：V m p =，角动量：V m r L ?=（大小：L=rmvsin θ方向：右手螺旋法则） 6．冲量：? = dt F I （=F Δｔ）；功：? ?= r d F A （气体对外做功：A=∫PdV ） 7．动能：mV 2/2 8．势能：A 保= – ΔE p 不同相互作用力势 能形式不同且零点选择不同其形式 不同，在默认势能零点的情况下： 机械能：E=E K +E P 9．热量：CRT M Q μ =其中：摩尔热容 量C 与过程有关，等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为：C p = C v +R 10． 压强：ωn tS I S F P 3 2= ?== 11． 分子平均平动能：kT 23=ω；理想气体内能：RT s r t M E )2(2 ++=μ 12． 麦克斯韦速率分布函数：NdV dN V f =)(（意义：在V 附近单位速度间隔内的分子 数所占比率） 13． 平均速率：πμ RT N dN dV V Vf V V 80 )(= = ? ?∞ mg(重力) → mgh -kx （弹性力） → kx 2/2 F= r r Mm G ?2 - (万有引力) →r Mm G - =E p r r Qq ?420πε(静电力) →r Qq 04πε

高中物理重要知识点详细全总结(史上最全)

完整的知识网络构建，让复习备考变得轻松简单！ （注意：全篇带★需要牢记！） 高 中 物 理 重 要 知 识 点 总 结 （史上最全）

高中物理知识点总结 （注意：全篇带★需要牢记！） 一、力物体的平衡 1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。 2.重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的. ［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力 （2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g （3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。 （4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上. 3.弹力（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. （2）产生条件:①直接接触;②有弹性形变. （3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面; 在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆. （4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m. 4.摩擦力 （1）产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可. （2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反. （3）判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来

大学物理第三版下册答案(供参考)

习题八 8-1 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q'为负电荷 2 2 2 0) 3 3 ( π4 1 30 cos π4 1 2 a q q a q' = ? ε ε 解得q q 3 3 - =' (2)与三角形边长无关． 题8-1图题8-2图 8-7 一个半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ,求环心处O点的场强． 解: 如8-7图在圆上取? Rd dl= 题8-7图 ? λ λd d d R l q= =，它在O点产生场强大小为

2 0π4d d R R E ε? λ= 方向沿半径向外 则 ??ελ ?d sin π4sin d d 0R E E x = = ??ελ ?πd cos π4)cos(d d 0R E E y -= -= 积分R R E x 000 π2d sin π4ελ ??ελπ == ? 0d cos π400 =-=? ??ελ π R E y ∴ R E E x 0π2ελ = =，方向沿x 轴正向． 8-11 半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强． 解: 高斯定理0 d ε∑? = ?q S E s 取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2= 则 rl E S E S π2d =?? 对(1) 1R r < 0,0==∑E q (2) 21R r R << λl q =∑ ∴ r E 0π2ελ = 沿径向向外

大学物理物理知识点总结!!!!!!word版本

B r ? A r B r y r ? 第一章质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△，2r x =?+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=??? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ??+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动

高中物理知识点总结大全

高考总复习知识网络一览表物理

高中物理知识点总结大全 一、质点的运动（1）------直线运动 1）匀变速直线运动 1.平均速度V平＝s/t（定义式） 2.有用推论Vt2-Vo2＝2as 3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt＝Vo+at 5.中间位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t 7.加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0；反向则aF2) 2.互成角度力的合成： F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理）F1⊥F2时:F＝(F12+F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx＝Fcosβ,Fy＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝Fy/Fx） 注： (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; （2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; （5）同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学（运动和力） 1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F合＝ma或a＝F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律：F＝-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用：反冲运动} 4.共点力的平衡F合＝0,推广｛正交分解法、三力汇交原理｝ 5.超重：FN>G,失重：FNr｝ 3.受迫振动频率特点：f＝f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力＝f固,A＝max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v＝s/t＝λf＝λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中）0℃：332m/s；20℃:344m/s；30℃:349m/s；(声波是纵波) 8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同｛相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕｝ 注： （1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身；

大学物理知识点总结汇总

大学物理知识点总结汇总 大学物理知识点总结汇总 大学物理知识点总结都有哪些内容呢?我们不妨一起来看看吧！以下是小编为大家搜集整理提供到的大学物理知识点总结，希望对您有所帮助。欢迎阅读参考学习！ 一、物体的内能 1.分子的动能 物体内所有分子的动能的平均值叫做分子的平均动能. 温度升高，分子热运动的平均动能越大. 温度越低，分子热运动的平均动能越小. 温度是物体分子热运动的平均动能的标志. 2.分子势能 由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能. 分子力做正功，分子势能减少， 分子力做负功，分子势能增加。 在平衡位置时(r=r0),分子势能最小. 分子势能的大小跟物体的体积有关系. 3.物体的内能

(1)物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能. (2)分子平均动能与温度的关系 由于分子热运动的无规则性，所以各个分子热运动动能不同，但所有分子热运动动能的`平均值只与温度相关，温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子热运动的平均动能相同，对确定的物体来说，总的分子动能随温度单调增加。 (3)分子势能与体积的关系 分子势能与分子力相关：分子力做正功，分子势能减小;分子力做负功，分子势能增加。而分子力与分子间距有关，分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积。这就在分子势能与物体体积间建立起某种联系。因此分子势能分子势能跟体积有关系， 由于分子热运动的平均动能跟温度有关系，分子势能跟体积有关系，所以物体的内能跟物的温度和体积都有关系：温度升高时，分子的平均动能增加，因而物体内能增加; 体积变化时，分子势能发生变化，因而物体的内能发生变化. 此外, 物体的内能还跟物体的质量和物态有关。 二.改变物体内能的两种方式 1.做功可以改变物体的内能.

大学物理课后习题答案(赵近芳)下册

习题八 8-1 电量都是q 的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系 ? 解: 如题8-1图示 (1) 以A 处点电荷为研究对象，由力平衡知：q '为负电荷 2 220)3 3(π4130cos π412a q q a q '=?εε 解得 q q 3 3- =' (2)与三角形边长无关． 题8-1图 题8-2图 8-2 两小球的质量都是m ，都用长为l 的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2θ ,如题8-2 图所示．设小球的半径和线的质量都可 解: 如题8-2图示 ?? ? ?? ===220)sin 2(π41 sin cos θεθθl q F T mg T e 解得 θπεθtan 4sin 20mg l q = 8-3 根据点电荷场强公式2 04r q E πε= ，当被考察的场点距源点电荷很近(r →0)时，则场强→∞，这是没有物理意义的，对此应如何理解 ?

解: 02 0π4r r q E ε= 仅对点电荷成立，当0→r 时，带电体不能再视为点电 荷，再用上式求场强是错误的，实际带电体有一定形状大小，考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大． 8-4 在真空中有A ，B 两平行板，相对距离为d ，板面积为S ，其带电量分别为+q 和-q ．则这两板之间有相互作用力f ，有人说f = 2 024d q πε,又有人 说，因为f =qE ,S q E 0ε=，所以f =S q 02 ε．试问这两种说法对吗?为什么? f 到底应等于多少 ? 解: 题中的两种说法均不对．第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的，第二种说法把合场强S q E 0ε= 看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的．正确解答应为一个板的电场为S q E 02ε= ，另一板受它的作用 力S q S q q f 02 022εε= =，这是两板间相互作用的电场力． 8-5 一电偶极子的电矩为l q p =，场点到偶极子中心O 点的距离为r ,矢量r 与l 的夹角为θ,(见题8-5图)，且l r >>．试证P 点的场强E 在r 方向上的分量r E 和垂直于r 的分量θE 分别为 r E = 302cos r p πεθ, θ E =3 04sin r p πεθ 证: 如题8-5所示，将p 分解为与r 平行的分量θsin p 和垂直于r 的分量 θsin p ． ∵ l r >>

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第一章、力 一、力F：物体对物体的作用。 1、单位：牛（N） 2、力的三要素：大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力，但它们不在同一物体上，不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力，有同时性。 二、力的分类： 1、按按性质分：重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分：压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分：外力、内力。 2、重力G：由于受地球吸引而产生，竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上，不一定在物体上。 弹力：由于接触形变而产生，与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f：阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力：f=μN（N不是G，μ表示接触面的粗糙程度，只与材料有关，与重力、压力无关。） 相同条件下，滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力：用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动，推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解：遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形，合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡：共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法：先受力分析，然后根据题意建立坐标 系，将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内，可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注：已知一个合力的大小与方向，当一个分力的 方向确定，另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡：物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法：先受力分析，然后作出对应力的力臂（最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离）。分析正、负力矩。 利用力矩来解题：M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动

大学物理学知识总结

大学物理学知识总结 第一篇 力学基础 质点运动学 一、描述物体运动的三个必要条件 （1）参考系（坐标系）：由于自然界物体的运动是绝对的，只能在相对的意义上讨论运动，因此，需要引入参考系，为定量描述物体的运动又必须在参考系上建立坐标系。 （2）物理模型：真实的物理世界是非常复杂的，在具体处理时必须分析各种因素对所涉及问题的影响，忽略次要因素，突出主要因素，提出理想化模型，质点和刚体是我们在物理学中遇到的最初的两个模型，以后我们还会遇到许多其他理想化模型。 质点适用的范围： 1.物体自身的线度l 远远小于物体运动的空间范围r 2.物体作平动 如果一个物体在运动时，上述两个条件一个也不满足，我们可以把这个物体看成是由许多个都能满足第一个条件的质点所组成，这就是所谓质点系的模型。 如果在所讨论的问题中，物体的形状及其在空间的方位取向是不能忽略的，而物体的细小形变是可以忽略不计的，则须引入刚体模型，刚体是各质元之间无相对位移的质点系。 （3）初始条件：指开始计时时刻物体的位置和速度，（或角位置、角速度）即运动物体的初始状态。在建立了物体的运动方程之后，若要想预知未来某个时刻物体的位置及其运动速度，还必须知道在某个已知时刻物体的运动状态，即初台条件。 二、描述质点运动和运动变化的物理量 （1）位置矢量：由坐标原点引向质点所在处的有向线段，通常用r 表示，简称位矢或矢径。 在直角坐标系中 zk yi xi r ++= 在自然坐标系中 )(s r r = 在平面极坐标系中 rr r = （2）位移：由超始位置指向终止位置的有向线段，就是位矢的增量，即 1 2r r r -=?

位移是矢量，只与始、末位置有关，与质点运动的轨迹及质点在其间往返的次数无关。 路程是质点在空间运动所经历的轨迹的长度，恒为正，用符号s ?表示。路程的大小与质点运动的轨迹开关有关，与质点在其往返的次数有关，故在一般情况下： s r ?≠? 但是在0→?t 时，有 ds dr = （3）速度v 与速率v ： 平均速度 t r v ??= 平均速率 t s v ??= 平均速度的大小（平均速率） t s t r v ??≠ ??= 质点在t 时刻的瞬时速度 dt dr v = 质点在t 时刻的速度 dt ds v = 则 v dt ds dt dr v === 在直角坐标系中 k v j v i v k dt dz j dt dy i dt dx v z y x ++=++= 式中dt dz v dt dy v dt dx v z y x = == ,, ，分别称为速度在x 轴，y 轴，z 轴的分量。

大学物理下册知识点总结(期末)

大学物理下册 学院： 姓名： 班级： 第一部分：气体动理论与热力学基础 一、气体的状态参量：用来描述气体状态特征的物理量。 气体的宏观描述，状态参量： （1）压强p：从力学角度来描写状态。 垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa （2）体积V：从几何角度来描写状态。 分子无规则热运动所能达到的空间。单位m 3 （3）温度T：从热学的角度来描写状态。 表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K。 二、理想气体压强公式的推导： 三、理想气体状态方程： 1122 12 PV PV PV C T T T =→=； m PV RT M ' =；P nkT = 8.31J R k mol =；23 1.3810J k k - =?；231 6.02210 A N mol- =?； A R N k = 四、理想气体压强公式： 2 3kt p nε =2 1 2 kt mv ε=分子平均平动动能 五、理想气体温度公式： 2 13 22 kt mv kT ε== 六、气体分子的平均平动动能与温度的关系： 七、刚性气体分子自由度表 八、能均分原理： 1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2.运动自由度： 确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目，称为该物体的自由度 （1）质点的自由度： 在空间中：3个独立坐标在平面上：2 在直线上：1 （2）直线的自由度： 中心位置：3（平动自由度）直线方位：2（转动自由度）共5个 3.气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3 i=；刚性双原子分子5 i=；刚性多原子分子6 i= 4.能均分原理：在温度为T的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等，其值为 1 2 kT 推广：平衡态时，任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上，运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为： 2 k i kT ε=

高二物理知识点总结

电场 库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体 知识要点： 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间 的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 e =?-1610 19 .C 。 ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带 电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距 离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为F K Q Q r =122 ， 其中比例常数K 叫静电力常量，K =?90109.N m C 22·。 库仑定律的适用条件是(a)真空，(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时， 可以使用库仑定律，否则不能使用。例如半径均为r 的金属球如 图9—1所示放置，使两球边缘相距为r ，今使两球带上等量的异种电荷Q ，设两电荷Q 间的库仑力大小为F ，比较F 与K Q r 22 3() 的大小关系，显然，如果电荷 能全部集中在球心处，则两者相等。依题设条件，球心间距离3r 不是远大于r ，故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样电荷间距离小于3r ，故F K Q r >22 3() 。同理， 若两球带同种电荷Q ，则F K Q r <22 3() 。 3、电场强度 ⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q ，它所受到的电场力 F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度，定义式是E F q = ，场强 是矢量，规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。 由场强度E 的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放检

大学物理学吴柳下答案

大学物理学下册 吴柳 第12章 12.1 一个封闭的立方体形的容器,内部空间被一导热的、不漏气的、可移动的隔板分为两部分,开始其内为真空,隔板位于容器的正中间(即隔板两侧的长度都为l 0),如图12-30所示.当两侧各充以p 1,T 1与 p 2,T 2的相同气体后, 长度之比是多少)? 解: 活塞两侧气体的始末状态满足各自的理想气体状态方程 左侧: T pV T V p 111= 得, T pT V p V 1 11= 右侧: T pV T V p 222= 得, T pT V p V 2 22= 122121T p T p V V = 即隔板两侧的长度之比 1 22121T p T p l l = 12.2 已知容器内有某种理想气体,其温度和压强分别为T =273K,p =1.0×10-2 atm ,密度32kg/m 1024.1-?=ρ.求该气体的摩尔质量. 解: nkT p = (1) nm =ρ (2) A mN M = (3) 由以上三式联立得: 1235 2232028.010022.610 013.1100.12731038.11024.1----?=?????????==mol kg N p kT M A ρ 12.3 可用下述方法测定气体的摩尔质量:容积为V 的容器内装满被试验的气体,测出其压力为p 1,温度为T ,并测出容器连同气体的质量为M 1,然后除去一部分气体,使其压力降为p 2,温度不变,容器连同气体的质量为M 2,试求该气体的摩尔质量. 解： () V V -2 2p T )(21M M - V 1p T 1M V 2p T 2M 221V p V p = (1) ( )()RT M M M V V p 21 22-=- (2)

大学物理物理知识点总结

y 第一章质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ??+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动 运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+ r r r

大学物理学下册第15章

第15章 量子物理 一 选择题 15-1 下列物体中属于绝对黑体的是[ ] (A) 不辐射可见光的物体 (B) 不辐射任何光线的物体 (C) 不能反射可见光的物体 (D) 不能反射任何光线的物体 解：选(D)。绝对黑体能够100%吸收任何入射光线，因而不能反射任何光线。 15-2 用频率为υ的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为k E ；若改用频率为2υ的单色光照射此金属，则逸出光电子的最大初动能为[ ] (A) k 2E (B) k 2h E υ- (C) k h E υ- (D) k h E υ+ 解：选(D)。由k E h W υ=-，'2k E h W υ=-，得逸出光电子的最大初动能 'k ()k E hv hv W hv E =+-=+。 15-3 某金属产生光电效应的红限波长为0λ，今以波长为λ(0λλ<)的单色光照射该金属，金属释放出的电子(质量为e m )的动量大小为[ ] (A) /h λ (B) 0/h λ (C) (D) 解：选(C)。由2e m 012 hv m v hv =+，2e m 012hc hc m v λλ= +，得m v = ， 因此e m p m v == 。 15-4 根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一和第三轨道上运动速率之比13/v v 是[ ] (A) 1/3 (B) 1/9 (C) 3 (D) 9

解：选(C)。由213.6n E n =-，n 分别代入1和3，得22 1122331329112mv E E mv ===，因 此 1 3 3v v =。 15-5 将处于第一激发态的氢原子电离，需要的最小能量为[ ] (A) 13.6eV (B) 3.4eV (C) 1.5eV (D) 0eV 解：选(B)。由2 13.6 n E n =- ，第一激发态2n =，得2 3.4eV E =-，设氢原子电离需要的能量为2'E ，当2'20E E +>时，氢原子发生电离，得2' 3.4eV E >，因此最小能量为3.4eV 。 15-6 关于不确定关系x x p h ??≥有以下几种理解，其中正确的是[ ] (1) 粒子的动量不可能确定 (2) 粒子的坐标不可能确定 (3) 粒子的动量和坐标不可能同时确定 (4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其他粒子 (A) (1), (2) (B) (2), (4) (C) (3), (4) (D) (4), (1) 解：选(C)。根据h p x x ≥???可知，(1)、(2)错误，(3)正确；不确定关系适用于微观粒子，包括电子、光子和其他粒子，(4)正确。 二 填空题 15-7 已知某金属的逸出功为W ，用频率为1υ的光照射该金属能产生光电效应，则该金属的红限频率0υ=________，截止电势差c U =________。 解：由0W hv =，得h W v = 0；由21e m 12hv m v W =+，而2 e m c 12m v eU =，所以 1c hv eU W =+，得1c h W U e υ-= 。

高二物理知识点归纳总结五篇精选

高二物理知识点归纳总结五篇精选 高中学习容量大，不但要掌握目前的知识，还要把高中的知识与初中的知识溶为一体才能学好。在读书、听课、研习、总结这四个环节都比初中的学习有更高的要求。下面就是给大家带来的高二物理知识点总结，希望能帮助到大家！ 高二物理知识点总结1 一、功：功等于力和物体沿力的方向的位移的乘积; 1、计算公式：w=Fs; 2、推论：w=Fscosθ,θ为力和位移间的夹角; 3、功是标量，但有正、负之分，力和位移间的夹角为锐角时，力作正功，力与位移间的夹角是钝角时，力作负功; 二、功率：是表示物体做功快慢的物理量; 1、求平均功率：P=W/t; 2、求瞬时功率：p=Fv,当v是平均速度时，可求平均功率; 3、功、功率是标量;

三、功和能间的关系：功是能的转换量度;做功的过程就是能量转换的过程，做了多少功，就有多少能发生了转化; 四、动能定理：合外力做的功等于物体动能的变化。 1、数学表达式：w合=mvt2/2-mv02/2 2、适用范围：既可求恒力的功亦可求变力的功; 3、应用动能定理解题的优点：只考虑物体的初、末态，不管其中间的运动过程; 4、应用动能定理解题的步骤： (1)对物体进行正确的受力分析，求出合外力及其做的功; (2)确定物体的初态和末态，表示出初、末态的动能; (3)应用动能定理建立方程、求解 五、重力势能：物体的重力势能等于物体的重量和它的速度的乘积。 1、重力势能用EP来表示; 2、重力势能的数学表达式：EP=mgh; 3、重力势能是标量，其国际单位是焦耳; 4、重力势能具有相对性：其大小和所选参考系有关;

5、重力做功与重力势能间的关系 (1)物体被举高，重力做负功，重力势能增加; (2)物体下落，重力做正功，重力势能减小; (3)重力做的功只与物体初、末为置的高度有关，与物体运动的路径无关 六、机械能守恒定律：在只有重力(或弹簧弹力做功)的情形下，物体的动能和势能(重力势能、弹簧的弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 1、机械能守恒定律的适用条件：只有重力或弹簧弹力做功; 2、机械能守恒定律的数学表达式： 3、在只有重力或弹簧弹力做功时，物体的机械能处处相等; 4、应用机械能守恒定律的解题思路 (1)确定研究对象，和研究过程; (2)分析研究对象在研究过程中的受力，判断是否遵受机械能守恒定律; (3)恰当选择参考平面，表示出初、末状态的机械能; (4)应用机械能守恒定律，立方程、求解;

大学物理D下册习题答案

习题9 9.1选择题 (1)正方形的两对角线处各放置电荷Q，另两对角线各放置电荷q，若Q所受到合力为零， 则Q与q的关系为：（） （A）Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q [答案：A] (2)下面说法正确的是：（） （A）若高斯面上的电场强度处处为零，则该面内必定没有净电荷； （B）若高斯面内没有电荷，则该面上的电场强度必定处处为零； （C）若高斯面上的电场强度处处不为零，则该面内必定有电荷； （D）若高斯面内有电荷，则该面上的电场强度必定处处不为零。 [答案：A] (3)一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ，则在距球面R处的电场强度（） （A）σ/ε0 （B）σ/2ε0 （C）σ/4ε0 （D）σ/8ε0 [答案：C] (4)在电场中的导体内部的（） （A）电场和电势均为零；（B）电场不为零，电势均为零； （C）电势和表面电势相等；（D）电势低于表面电势。 [答案：C] 9.2填空题 (1)在静电场中，电势梯度不变的区域，电场强度必定为。 [答案：零] (2)一个点电荷q放在立方体中心，则穿过某一表面的电通量为，若将点电荷由中 心向外移动至无限远，则总通量将。 [答案：q/6ε0, 将为零] (3)电介质在电容器中作用（a）——（b）——。 [答案：(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命] (4)电量Q均匀分布在半径为R的球体内，则球内球外的静电能之比。 [答案：1：5] 9.3 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q 为负电荷

大学物理学下册答案第11章

大学物理学下册答案第 11章 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第11章 稳恒磁场 习 题 一 选择题 11-1 边长为l 的正方形线圈，分别用图11-1中所示的两种方式通以电流I （其中ab 、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为：[ ] （A ）10B =，20B = （B ）10B = ，02I B l π= （C ）01I B l π= ，20B = （D ）1B = ，2B =答案：C 解析：有限长直导线在空间激发的磁感应强度大小为012(cos cos )4I B d μθθπ= -， 并结合右手螺旋定则判断磁感应强度方向，按照磁场的叠加原理，可计算 01I B l π= ，20B =。故正确答案为（C ）。 11-2 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，如图11-2所示，则在圆心O 处的磁感应强度大小为多少 [ ] （A ）0 （B ）R I 2/0μ （C ）R I 2/20μ （D ）R I /0μ 答案：C 习题11-1图 习题11-2图

解析：圆线圈在圆心处的磁感应强度大小为120/2B B I R μ==，按照右手螺旋定则判断知1B 和2B 的方向相互垂直，依照磁场的矢量叠加原理，计算可得圆心O 处的磁感应强度大小为0/2B I R =。 11-3 如图11-3所示，在均匀磁场B 中，有一个半径为R 的半球面S ，S 边线所在平面的单位法线矢量n 与磁感应强度B 的夹角为α，则通过该半球面的磁通量的大小为[ ] （A ）B R 2π （B ）B R 22π （C ）2cos R B πα （D ）2sin R B πα 答案：C 解析：通过半球面的磁感应线线必通过底面，因此2cos m B S R B παΦ=?=。故正确答案为（C ）。 11-4 如图11-4所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ，当曲面S 向长直导线靠近时，穿过曲面S 的磁通量Φ B 将如何变化？[ ] （A ）Φ增大，B 也增大 （B ）Φ不变，B 也不变 （C ）Φ增大，B 不变 （D ）Φ不变，B 增大 答案：D 解析：根据磁场的高斯定理0S BdS Φ= =? ，通过闭合曲面S 的磁感应强度始终 为0，保持不变。无限长载流直导线在空间中激发的磁感应强度大小为 02I B d μπ= ，曲面S 靠近长直导线时，距离d 减小，从而B 增大。故正确答案为（D ）。 11-5下列说法正确的是[ ] (A) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零 I 习题11-4图 习题11-3图

高二物理选修知识点总结

高二物理选修3-1知识点总结 知识要点： 1．电荷 电荷守恒定律 点电荷 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用 力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e =?-161019.C 。带电体电荷量等于元电荷的整数倍（Q=ne ） ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。 2．库仑定律 （1）公式 F K Q Q r =1 22 （真空中静止的两个点电荷） 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为F K Q Q r =1 22，其中比例常数K 叫静电力常量，K =?90109.N m C 22·。（F:点电荷间的作用力(N)， Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引） （2）库仑定律的适用条件是(1)真空，(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。 3．静电场 电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点：(1)始于正电荷 （或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；(2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4．电场强度 点电荷的电场 ⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q ，它所受到的电场力F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度，定义式是q F E =，E 是矢量，规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。（E:电场强度(N/C)，是矢量，q ：检验电荷的电量(C)） 电场强度E 的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与检验电荷无关。与放