[2017年整理]大学物理笔记.doc

质子运动学 参考系：为描述物体的运动而选的标准物 坐标系 质点：在一定条件下，可用物体上任一点的运动代表整个物体的运动，即可把整个物体当做一个有质量的点，这样的点称为质点（理想模型） 位置矢量（位矢）：从坐标原点指向质点所在的位置 位移：在时间间隔内位矢的增量 速度 速率 平均加速度 角量和线量的关系 运动方程 运动的叠加原理 牛顿运动定律 牛顿运动定律：牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到其他物体作用的力迫使它改变这种状态 牛顿第二定律：当质点受到外力的作用时，质点动量p的时间变化率大小与合外力成正比，其方向与合外力的方向相同 牛顿第三定律：物体间的作用时相互的，一个物体对另一个物体有作用力，则另一个物体对这个物体必有反作用力。作用力和反作用力分别作用于不同的物体上，它们总是同时存在，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 常见的力：万有引力： 弹性力 摩擦力 动量守恒定律和能量守恒定律 动量： 描述物体运动状态的物理量 冲量：力对时间的积累效应 动量定理：质点动量的增量等于合力对质点作用的冲量，质点系动量的增量等于合外力的冲量 动量守恒定律：若质点系所受的合外力为零，系统的动量是守恒量 功：描述力对空间的累积效应的物理量W 保守力的功：只于物体的始末位置有关，与路径无关 非保守力的功：与物体的始末位置有关，与路径无关 势能：与物体位置有关的能量。当质点从A点运动到B点时保守力所做的功等于势能增量的负值 引力势能 重力势能 弹性势能 动能定理：质点的动能定理是合外力对质点做的功等于质点动能的增量；质点系的动能定理是外力及内力对质点系所做的总功等于系统动能的增量 功能原理：系统外力的功与非保守内力的功之总和等于系统机械能的增量 机械能守恒定律：如果系统外力的功与非保守内力的功之总和等于零，则系统的机械能不变 质心 刚体 刚体：受力时大小和形状保持不变的物体（理想模型） 刚体的运动：平动,转动（含定轴转动，定点转动）和平面平行转动 刚体的定轴转动：刚体绕一固定轴转动，此时刚体上所以的点都绕一固定不变的直线做圆周运动。 力矩：矢量 转动惯量：描述刚体在转动中惯性大小的物理量（其大小与刚体的质量，质量的分布和转轴的选取有关） 转动定律：刚体做定轴运动时所获的角加速度和所受到的合外力成正比，与刚体的转动惯量成反比 质点：角动量： 角动量定理：（质点对参考点角动量的变化率等于质点所受的对该参考点的合外力矩） 质点的角动量守恒定律:若质点所受到的对参考点的合外力距为零，则质点对参考点角动量不变化，是常矢量 刚体定轴转动：角动量L=Jw 角动量定理：（刚体做定轴转动时，作用于刚体的合外力距等于刚体对该轴角动量对时间的变化率） 角动量守恒定律：若刚体所受的合外力距为零或刚体不受外力矩，则刚体的角动量保持不变 力矩做功：刚体做定轴转动时，变力做的功可以用力矩做功 刚体定轴转动的动能定理：合外力距对绕定轴转动刚体所做的功等于刚体转动动能的增量  静电场 点电荷（理想模型）电荷守恒定律：孤立带电体或带带系统中电荷的分布可以改变，但电荷总和保持不变 库仑定律： 电场强度：（与试验电荷的大小无关）电势： 静电场的高斯定理：在真空中的静电场中，通过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合面所围所有电荷的代数和 （静电场是有源场）静电场的环路定理：在静电场中电场强度沿任意闭合路径的线积分为零（静电场是保守场） 求解电场强度的几种方法：（1）已知空间电荷的分布，可用电场强度叠加原理计算电场强度（2）若已知空间电荷分布，电荷分布具有高度对称性，则可利用高斯定理来计算电场强度 静电场中的导体与电介质 静电场中的导体：静电平衡（导体内部电场强度处处为零）：导体是等势体，其表面为等势面;导体表面上任意一点的电场强度的方向都垂直于该处表面；当带电导体处于静电平衡时，导体内部处处没有净电荷存在，电荷只能分布在导体表面；导体表面附近的电场强度的大小与该处电荷的面密度成正比：孤对带电导体表面各处电荷密度的大小与该处表面的曲率半径有关。曲率半径越大的地方，电荷面密度越小 静电屏蔽：外电场不可能对空腔内