文档介绍：大学物理》学习指南
《大学物理》是理工科及医学类学生的一门公共基础课，该课程内容多，课 时少，建议学生课前预习，上课认真听讲，理解物理概念、掌握物理定理和定律， 学会分析物理过程，课后适当做些习题，以巩固物理知识。为了学生更好学好《大 学5．了解广义相对论的等效原理和广义相对性原理。
二、学习指导
1．狭义相对论的两个基本原理 狭义相对性原理：物理定律在一切惯性中都具有相同的数学形式 光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的传播速率恒为c。
2．洛仑兹变换
坐标变换
速度变换
x - ut t - ux / c 2
x 二 ,y 二 y, z 二 z, t =
\ 1 — u2 / c2 1 — u2 / c2
, V — u , v v'1 一 u 2 / c2 , v Jl — u 2 / c 2
V = x , V =」 ,V = l
x 1—v u/c2 y 1—v u/c2 z 1—v u/c2
x x x
3．狭义相对论的时空观 同时性的相对性：在某一惯性系中不同地点同时发生的二件事在另一惯性 系中看来是不同时发生的。
长度收缩： l = l — u2/c2 （l为原长）。
0 0
时间膨胀：
At
（T 为原时）。
4．相对论质量和相对论动量：
相对论质量
m=
\1 — u2 / c2
相对论动量 p = mU = 0 U
1 — U 2 / C 2
相对论动力学方程 F = dp = m dU + U乜
dt d t d t
5．相对论中的能量
相对论动能： E = mc2 — m c2
k0
质能关系式： E = mc2
E = m c 2
00
AE = Am c 2
k0
对于孤立系统，工(E + m c2)=恒量 ik i 0
对于孤立系统，工m =恒量
静止能量：
质量亏损：
质能守恒定律：
相对论质量守恒定律
6．动量和能量关系：
E2 = p 2c 2 + m2c4。
0
7． 广义相对论的两个基本原理 等效原理：一个引力场与一个非惯性系等效。 广义相对性原理：物理学定律在所有的参考系中都是等价的 第四章 统计物理学基础
一、 基本要求
1．掌握理想气体的状态方程、压强公式、能量公式。
2．掌握能量按自由度均分定理，掌握理想气体的内能与温度和自由度的关 系。
2．掌握液体表面张力、表面能的概念及它们与表面张力系数的关系。
3．理解麦克斯韦气体分子速率分布律的物理意义，熟悉最概然速率、平均速率 方均根速率。
4．了解分子的平均自由程、平均碰撞频率的概念和玻尔兹曼能量分布律。 二、学习指导
理想气体的物态方程 pV = — RT或p = nkT
M
理想气体的压强公式
_
p = nw
3
3．
分子的平均平动动能
w = — kT
2
4．
5．
亍=kT （对于刚性分子，自由度i
2
理想气体的内能和内能增量
分子的平均动能
内能
内能增量
E = N-kT = —-RT
2 M 2
AE = --RAT
M 2
6．
麦克斯韦速率分布律：譽=4兀（為）3/2 e肚2dv
7．
麦克斯韦速率分布函数：f（v） = NL = 4冗（益T）3/2e听2
8．
三种速率
最概然速率
vp 一 \~M
平均速率
v=进=1•叫竺
兀M M
方均根速率
虛=尹=［亙
M M
9．
玻尔兹曼能量分布律：
n = n e —Ep kT
0
重力场中，粒子数密度按高度的分布：
大气压强按高度的分布：
mgh Mgh
n = n e kT = n e rt
0 0
p = p e _ kT = p e _ rt
0 0
10．平均碰撞次数：
11．平均自由程：
kT
Z J2兀 d2n <2k d2p
第五章 热力学基础
一、基本要求
1． 掌握热力学第一定律，并熟练应用于理想气体的四个基本过程及循环过程，
熟练热机效率的计算。
2． 掌握热力学第二定律，理解宏观过程的不可逆性和热力学概率之间的关系。
理解熵的概念、熵增加原理，熟练熵的计算。
了解能量退降，了解信息熵的概念。
二、学习指导
1．准静态过程 过程进行中的每一时刻，系统都处于平衡态。
2．准静态过程系统对外所做的功
W = J V2 PdV
V1
Q = 5 C dT m
C = -R
V,m 2
C = (- +1) R
P,m '2
C = C + R
P,m V, m
Y = C C
P V
dW = P - dV,
dQ =卩C dT
m
定