大学物理(丙)总复习(2014秋)

《大学物理(丙)总复习(2014秋)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理(丙)总复习(2014秋)（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、各章内容小结第2章 流体力学基础 第3章 液体的表面现象第6章 热力学基础第7章 气体分子动理论第8章 振动与波动第9章 波动光学第1章 物质的基本性质第4章 电场和磁场基本要求：（1）了解物质的结构层次；（2）了解实物及场的基本性质；（2）了解质能关系；（4）理解能量守恒定律。第1章 物质的基本性质物 质 的 基 本 性 质物质世界的结构层次物质世界的时间尺度物质存在的基本形式及其性质物质间相互作用的基本形式实物的质量与能量（四种）（实物、场）时间：现代科学研究涉及的时间尺度从寿命约为10-25s的 Z0粒子到宇宙年龄（约1018s）跨越了大约43个数量级。空间：按照运动规律之不同，可将物质

2、世界划分以下几个层次：微观系统；宏观系统；介观系统；渺观系统；宇观系统 。物质存在的基本形式： 实物和场1 场的基本性质 场是传递物质间相互作用的媒质；场具有 独立性和可叠加性；描述场存在及其大小有不同的特征指 标；场分为保守场和非保守场两类。2 物质相互作用的形式 电磁相互作用；引力相互作用；强 相互作用；弱相互作用。实物的动能的表达式 Ek= mc2 - m0c2 = (m - m0)c2 = mc2质量与能量等效原理：在一定条件下，将任何一种能量E 传递给某物质，就使质量增加m，两者的数值关系为 E = m c2说明: 因为质量本身就是能量的一种形式，或者说质量和能量 是实物形态的两种不

3、同的表现，所以可以认为，静止的物体由 于它的静止质量而具有能量m0c2，这个能量叫静止能量。实物的质量与能量 实物的动质量 运动中实物（质点）的质量为第第2 2章章 流体力学基础流体力学基础基本要求：（1）学习流体力学研究问题的思路， 掌握连续性原理、伯努利方程；（2）了解黏滞流体的运动规律；（3）了解生物流体的特点。流 体 力 学 基 础流体力学基本概念理想流体、定常流体 、流线、流管能综合所给定 的条件，利用 二者解题理想流体基 本运动规律连续性原理伯努利方程应 用小孔流速、文 丘里流量计、 液体流速计、 气体流速计。黏滞流体的定常流动流管 由一组流线围成的管状区域称为流管，对于定常流动的

4、 流体来说，流管的侧壁由流线构成，由于流线互不相交，所以 管内流体不会从管壁流出，管外流体也不会从管壁流入，就好 象在一个固定管道中流动一样.理想流体 理想流体是指绝对不可压缩并且完全没有粘滞性 的流体。定常流动 如果流动状态不随时间发生变化，这种流动叫定常 流动。流线 流线是分布在流体流经区域中的许多假想曲线，曲线上 每一点的切线方向和该点流体元的速度方向一致，由于流线的 连续性，任一位置处只可能有一个确定的流速，因此，流线不 可相互交叉，且流速大的地方流线密，反之则稀。表明：对于理想流体的定常流动，同一细流管中任一截面 处的流速与截面积的乘积是一个常量，即单位时间通过任 一截面流体的流量

5、Q 恒定不变。故也叫体积流量守恒定律 或连续性方程。如果流体是不可压缩的，即为常量，则上式可以简化为 Q = S v = 常量表明：在定常流动中，同一细流管任一截面处的流体密度、 流速和截面面积的乘积是一个常数。也就是说单位时间内通 过任一截面的流体质量相同，故也叫质量守恒方程。或= 常量连续性原理伯努利方程的应用（3）液体流速计其中P、v、h 都是对同一细流管的某一截面而言的。或伯努利方程 (4)气体流速计 （2）文丘里流量计由于SASB ， 所以（1）小孔流速实验表明：不同流体的粘滞系数不同，同一流体的粘滞系数随温实验表明：不同流体的粘滞系数不同，同一流体的粘滞系数随温 度的变化而变化。在

6、国际单位制中，其单位为度的变化而变化。在国际单位制中，其单位为PaPas s；有时也有时也 用用P P( (泊泊) )作单位。两者的换算关系为作单位。两者的换算关系为 1Pa1Pas s10P10P泊肃叶定律泊肃叶定律 斯托克斯定律斯托克斯定律 表明：在水平管道中，实际流体的定常流动要靠一定的压强差表明：在水平管道中，实际流体的定常流动要靠一定的压强差 来维持，这个压强差用来克服摩擦力作功而引起的能量耗损。来维持，这个压强差用来克服摩擦力作功而引起的能量耗损。实际流体的定常流动实际流体的粘滞性实际流体的伯努利方程第3章 液体的表面性质基本要求:(1)理解液体表面张力、表面张力系数的三个定义;(

7、2)能求解弯曲液面的附加压强、毛细管内液面上升或下降的高度;(3)了解液体表面张力、毛细现象在生物组织和土壤中应用。液 体 的 表 面 性 质表面张力现象弯曲液面附加压强附加压强的起因附加压强的计算球形液面的附加压强毛细现象润湿与不润湿毛细管内液面升降高度的计算应用液体的表 面张力表面张力 系数定义（三个角度）性质（四点）测定方法表面张力现象液体表面象紧张的弹性薄膜，表面有收缩趋势，则在其表 面内一定存在着张力，该张力与液面相切。这种存在于液体表 面上的张力称为表面张力。它是液体表面层内分子作用的结果 。液体的表面张力既存在于“气液”表面，也存在于“液液 ”表面，表面张力还存在于“固液”表面。

8、表面张力，无论从力或是从能量的角度来解释，都是表面层内分子相互作用的不 对称性所引起的。表面张力系数表面张力的大小可以用表面张力系数来描述。它表示在单位长度直线两旁液面的相互拉力。在国际单位制中，它 的单位用 Nm-1 表示。 不同液体的表面张力系数是不相同的，表面张力系数是描述液体性质的一个重要物理量。 从外力作功的角度给出表面张力系数的另一个定义，表面 张力系数等于增加单位表面积时，外力所需作的功，即 按照能量守恒定律， 表面张力系数在数值等于增大液体单位表面积所增加的表面能从力作用的角度给出表面张力系数的定义，它表示在 单位长度直线两旁液面的相互拉力,即表面张力系数的基本性质 拉脱法测定

9、表面张力系数、毛细管法、液滴测定法。测定表面张力系数的方法液体表面张力系数还与液体中的杂质有关。液体表面张力系数的大小还与相邻物质的化学性质有关。同一种液体的表面张力系数与温度有关，温度升高，值减小，且大多数液体与温度近似为线性关系。不同液体的表面张力系数不同，它与液体的种类有关，取决于液体分子的性质。密度小，容易蒸发的液体的表面张力系数小。对于弯曲液面来说，由于液体表面张力的存在，在靠近液 面的内外就形成一个压强差，称为附加压强。现令液面内压强 为P内，液面外压强(即外界压强)为P0，则附加压强Ps 定义为PsP内P0 弯曲液面（球形凸液面）附加压强的数值与表面张力系 数 成正比，与液滴曲率

10、半径R 成反比。 对球形凹液面，上述的讨论仍然成立，不同的是所得的 附加压强是负的，即肥皂泡薄膜内、外气体的压强差 附加压强的起因附加压强的计算液体和固体接触处的表面现象0 表示完全润湿； 表示完全不润湿。当为锐角时，液体润湿固体； 当为钝角时，液体 不润湿固体。在液体和固体的接触处，作液体表面的切线和固体表面 的切线，这两条切线通过液体内部所夹的角称为接触角。 接触角的大小能够用来说明液体对固体润湿的程度：润湿或者不润湿，本质上决定于附着力大于内聚力还 是小于内聚力。液体与固体接触处，厚度很薄(等于液、固分子有效作 用距离)的那层液体，和自由液体表面层一样，也处于一种 特殊状态，这一薄层称为

11、附着层。润湿管壁的液体在细管中液面升高，而不润湿管壁的液 体在细管中液面降低的现象，称为毛细现象。能够产生毛细 现象的细管称为毛细管。毛细现象是由于润湿或不润湿现象 和液体表面张力共同作用引起的。若液体不润湿管壁，此时为钝角，cos为负值，求得 的h 亦为负，表示管中液面下降的高度。可以看出，管径愈细，下降的愈多。润湿管壁的液体在毛细管中上升的高度与液体的表张力 系数成正比，而与毛细管的半径成反比，在实验中测出r 和h ，就可利用上式求得液体的表面张力系数，这也是测定表面 张力系数的实验方法之一。毛细管内液体上升的高度为毛细现象第4章 电场和磁场基本要求：（1）理解“场”的概念，掌握电场强度、

12、磁感应强度的计算方法；(2)理解电通量、磁通量的的概念，掌握高斯定理的应用;(3)理解环路定理，掌握电势的概念及计算.电场强度磁感应强度一、电场强度和磁感应强度电磁场中运动电荷受力洛伦兹力二、洛伦兹力（毕-萨定律）三、高斯定理高斯定理求解特殊电荷分布电场的思路（1）分析电场对称性； （2）根据对称性取高斯面；（3）根据高斯定理求电场强度。1、 静电场的高斯定理2、磁场的高斯定理1、静电场的环路定理四、环路定理电势能电势电势差电势叠加原理2、稳定磁场的环路定理载流直导线的磁场无限长直导线方向：右螺旋法则载流圆线圈的圆心处 无限长载流螺线管几 种 常 见 电 流 的 磁 场2、电介质内部的电场强度

13、五、电极化和磁化顺磁质：分子的固有磁矩受力矩的作用，使分子的固有 磁矩趋于外磁场方向，使得原磁场得到加强抗磁质：抗磁质在外磁场的作用下产生附加磁矩，附 加磁矩产生的附加磁场与外场方向相反，使 得原磁场得到减弱微观本质：在外电场作用下，电介质表面出现极化电荷，极化电场与原电场方向相反。3、磁介质内部的磁场强度微 观 本 质1、电介质的两种极化类型：位移极化和取向极化第第6 6章章 热力学热力学基本要求：(1)学习热力学研究问题的思路，理解热力学第一、第二定律的实质及意义;(2)能用热力学第一定律处理想气体在简单过程中的热力学问题，掌握循环效率计算公式;(3)理解熵概念，掌握熵计算方法;(4)了解

14、耗散结构理论。热力学基本概念：热量、内能、功、摩尔热容热力学第一定律可逆与不可 逆过程热力学第二定律循环过程热机效率、卡诺循环进行方向实质及意义、 应用、计算计算熵内能 功 热量功、热量、内能的单位都是焦耳（ J） 。注意：作功和传热虽有其等效的一面，但它们在本质上是 不同的。对系统作功使其内能发生变化，这是机械运动能量转 化为分子热运动能量的过程；而对系统传热则是环境的热运动 能量转化为系统内热运动能量的过程。改变系统内能的途径：作功与传热是能量传递的两种基本 方式，它们的量值均可作为内能变化的量度。内能：取决于系统内部状态的能量称为热力学系统的内 能。理想气体的内能仅是温度的函数。当状态确

15、定后，内能也 随之确定；当气体的状态改变时，其内能也将发生相应变化。摩尔热容：1mol物质温度改变1K时所吸收或放出的热量， 单位为Jmol-1K-1理想气体的定体摩尔热容 理想气体的定压摩尔热容 CP = CV + R 或 CP - CV = R 迈耶公式。对宏观过程，可采取下式计算热量 热力学第一定律（能量守恒在热现象中的具体体现） 热力学第一定律表明，系统从环境吸收的热量Q，一部分使系统自身的内能增加，另一部分用于对环境作功。规定： 系统从环境吸热时，Q0；系统向环境放热时， Q 0。 系统对环境作功时， A 0，环境对系统作功时， A 0。 系统内能增加时， E 0；系统内能减少时，

16、E 0。 宏观过程微小过程dQ =dE + dA(1)等体过程在理想气体等体过程中，气体系统从环境吸收的热量全部 用来增加自身的内能，对外不作功。(2)等压过程在等压过程中，理想气体吸收的热量一部分用来增加气体 的内能，另一部分转变为气体对外作的功。 热力学第一定律的应用(3)等温过程 在等温过程中，理想气体所吸收的量全部用来对外作 功，其内能保持不变。 (4)绝热过程 绝热方程：循环效率 在热机循环中，工质对环境所作的功A与它吸收的热量Q1的比值，称为热机效率或循环效率，即 循环中工质从冷库中吸取的热量 Q2 与环境对工质所作的功A 的比值，称为循环的致冷系数，即 卡诺循环 热力学第二定律的表述