读书笔记:《大学物理》 2017.4.30
大学物理---学习笔记
·感知内、感知外
·单纯描述个别实验现象而不进行系统地分析是没有意义的
·质点思维:忽略结构,只重视整体。前提是这个结构对研究问题的影响无关紧要。
·参考系和坐标系:有些论域不包括绝对静止等绝对概念,但有些则包括绝对概念,如停电等。它们都有各自的参考系和坐标系。
·量纲相同的物理量才能相加减和用等号连接,这就是量纲法则。
·质点系的动量定理,其思维方式:常把两个或两个以上相互作用的质点作为一个系统来研究,称这个系统为质点系。系统内各质点间的相互作用力称为系统地内力;系统外的其他物体作用于系统内质点的力称为外力。
·万有引力、重力和弹性力做工具有一个共同的特点,即做功只与始末位置有关,而与质点所经历的路劲无关,这种做功特点的力称为保守力。若力所做的功还与质点所经过的路径有关,则这种力称为非保守力,如摩擦力等。
·在研究物体的转动时,由于构成物体的各质点的运动状态并不相同,故不能用一个质点的运动来代表整个物体的运动。
·刚体:物体在外力作用下,其大小和形状变化甚微,可以忽略不计。所谓刚体,在外力作用下,其形状和大小都不发生变化的物体,也就是刚体内部各质点的距离永远保持不变。
·刚体作定轴转动时,由于转动平面上各点离开转轴的距离r不同,故各点的位移、速度和加速度一般是不同的。所以,引入角位移、角速度、角加速度等物理量。
·从宏观上来说,自然界存在两种不同的波,机械波和电磁波。机械波必须在弹性介质中传播,电磁波可以在真空中传播。现代物理学指出,微观粒子具有波动性,称为物质波,它是量子力学的基础。
·横波与纵波。纵波可以在气体、液体和固体中传播,横波只能在固体中传播。自然界有些波动是横波和纵波的组合,水面波就是一种非常复杂的波动。
·虽然个别分子的运动是无规则的,但就大量分子的集体表现来看,却存在一定的规律性,就是统计规律性。
·稳定的平均值
·就某一次实验来说,结果与平均值是有偏差的,这种现象称为涨落现象;而且当实验次数越多,涨落现象越不显著。
·出现统计规律的前提是必须有大量的偶然事件,参与的偶然事件的数量越大,则规律性越明显,并越趋于稳定。
·统计规律与涨落现象之间不可分割,测量值与平均值之间总会出现偏离,正反映了必然性与偶然性之间相互依存的关系。
·在研究质点的机械运动时,一个质点的运动状态是由质点的位置矢量和速度矢量来描述的。在研究大量气体分子组成的系统的运动时,它的状态可用其体积、压强和温度来描述,这三个物理量称为气体的状态参量。
·气体处于平衡状态时,其状态参量虽不再随时间变化,但是从微观来看,气体分子仍在不停运动。
·当气体与外界交换能量时,它原来的平衡状态就要受到破坏,气体从某一平衡状态不断地变化到另一个新的平衡状态。如果过程所经历的所有中间状态都无限接近平衡状态,这样的过程就称为准静态过程。
·刚体的运动有六个自由度,三个是平动的,三个是转动的。如果是非刚体,还存在着振动自由度(振动动能、振动势能)。
·能量按自由度均分定理:在温度为T的平衡状态下,每一个分子在每个运动自由度上所具有的平均能量都相等。但是个别分子某一时刻的总能量,则不然。
·气体分子分布曲线
·最概然速率
·气味传播速度 ≠ 气体分子运动速度
·气体运输中:
·要使系统对外做功,必然要消耗系统的内能或由外界吸收热量,或两者皆有。
·不可能制成这样一种循环工作的热机,它只从单一热源吸收热量,使之完全变成有用功而不产生其他影响。
·不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。
·热量不可能自发地从低温物体传向高温物体。
·可逆过程:一个系统,由一个状态出发,经过一个过程到达另一个状态。如果存在另一个过程,它能使系统和外界完全复原,则原来的过程称为可逆过程。可逆过程指系统回到原来的状态,同时消除了原过程对外界引起的一切影响。(真实世界基本都是不可逆过程)
·两种不可逆过程是相互联系的,即可从其中一个过程的不可逆性推断出另一个过程的不可逆性。
·过程的进行是有方向性的
·闭合系统内的自发过程的不可逆性,从微观上看,是指系统从概率小的状态向概率大的状态变化。
·孤立系统内一切不可逆过程的熵都是增加的。
·在孤立系统中的任意过程,其熵是不会减少的,不变或者增加。
·熵增加原理是有条件的,它只对孤立系统或者绝热过程才成立。
·自然界中物质所带的电荷量不能连续的变化,而只能一份一份的增加或减少。电荷总是以一个基本单元的整数倍出现的特征称为电荷的量子性。
·电荷守恒定律:在一个与外界没有电荷交换的系统内(电的孤立系统),在任何物理过程中,电荷都不会创生,也不会消失,只能从一个物体转移到另一个物体上,或从物体的一部分移到另一部分,电荷的代数和保持不变。
·电荷之间的相互作用是通过电荷周围的一种特殊物质---电场来传递的,电荷能在其周围产生电场(运动电荷还能产生磁场)。
·在对电场本身性质的研究方面,“电场力/电荷”这个比值的大小和方向仅由原电荷和其与场点的距离唯一地确定,与实验电荷量无关,所以用它来描述电场是合适的。
·物理无穷小体元:所取的体积元必须在宏观上足够小,以便能够反映出电荷密度在空间的确切分布;在微观上又必须足够大,致使其内包含大量的带电粒子。
·在力学中,重力是保守力,故引入重力势能的概念;弹性是保守力,同样引入弹性势能。现在静电场也是保守力,也引入电势能概念。
·当穿过一个闭合回路的磁通量发生变化,回路中就会产生电流,这种电流称为感应电流。当穿过回路的磁通量发生变化时,回路中产生感应电动势的现象称为电磁感应现象。
·感应电流的磁通量总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
·感应电流的效果总是反抗引起它的原因。
·自感现象:当一线圈自身电流变化而在线圈自身所引起的电磁感应现象,其所产生的感应电动势称为自感电动势。(自阻碍现象、自阻碍与外部能量平衡、自阻碍失衡时释放能量)
·互感现象:彼此靠的很近的线圈,其中一个线圈的电流变化所激发的磁场变化,会引起另一个线圈产生感应电动势。
·时间与空间是相互联系的,并与物质有着不可分割的联系。不存在孤立的时间,也不存在孤立的空间。时间、空间、运动三者之间紧密联系。