2023年大学物理下知识点归纳总结全面汇总归纳.pdf
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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(t+);1.2 特征:F=kx(F:回复力);=令2=;1.3 简谐运动:v=Asin(t+)=2(+)1.4 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:=1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t+:“称为初相,相位决定物体的运动状态 1.5 常数 A和 的确定:I 解析法:当已知 t=0 时 x 和 v;=(+)=(+)II 旋转矢量法(重点):运用参考圆半径的旋转表示;2 单摆和复摆 2.1 复摆:任意形状
2、的物体挂在光滑水平轴上作微小(5)的摆动。I 回复力矩M=mgl;2=(是物体的转动惯量)II 方程:=cos(+);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=m2 3 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2ax 4 简谐运动的能量:4.1 简谐运动的动能:=1222(+);4.2 简谐运动的势能:=1222(+);4.3 简谐运动的总能量:E=122;(说明:简谐运动强度的标志是 A振动动能和势能图像的周期为谐振动周期的一半)5 简谐振
3、动的合成 5.1 解析法:和振幅A=12+22+212cos(21)tan=11+2211+22 5.2 旋转矢量法:和振幅A=12+22+212cos(21)由几何关系求出初相 6 波 6.1 定义:振动在空间的传播过程;分为横波 纵波;6.2 波传播时的特点:沿波传播的方向各质点相位依次落后各质点对应的相位以波速向后传播;6.3 描述波的物理量:I 波长():相位相差 2的两质点之间的距离,反应了波的空间周期性;II 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=);III 频率():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
4、播的速度;6.4 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)6.5 平面简谐波的波动方程 I 波方程常见形式一:y=Acos(t)+(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(t 2+);III 平面简谐波的速度:=Asin(t)+;IV 平面简谐波的加速度:=2cos(t)+V 讨论:i 当 x 一定时:某一特定质点y=Acost+(2x)-表示在 x 处质点的振动方程;ii 当 t 一定时:y=Acos(t 2x+)-表示各点在t 时刻离开平衡位置的位移;iii 当 x 和 t 都
5、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 6.6 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;6.7 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2212wA;6.8 能流 P:单位时间内通过某面积 S 的能量;平均能流=;6.9 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=1222 波的振幅:在无吸收的介质中波的振幅不变;7 波的干涉 7.1 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
6、区域内任意一点的运动状态等于相遇的波的矢量和;7.2 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;7.3 相干波:频率相同,振动方向相同,相位差恒定的波;7.4 相干波的叠加:A=12+22+212cos(21)7.5 干涉后波的频率不发生改变;8 气体动理论 8.1 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: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;8.2 理想
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