大学物理热学、振动和波动习题课.ppt

单元复习课热学1、1、热力学第一定律 5、循环效率四、热力学第二定律的内容（两种表述）和意义例1在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态。A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为P1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强P为
(A)3P1(B)4P1(C)5P1(D)6P1例2试说明下列各式的物理意义例3质量相等的氢气和氦气温度相同，则氢分子和氦分子的平均平动能之比为—1:1———，氢气和氦气的平动动能之比为—2:1———，两种气体的内能之比为—10:3——————。（3）内能之比为分子平均平动动能气体平动动能例4两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T1与T3的两个热源之间，另一个工作在温度为T2与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等。由此可知：
(A)两个热机的效率一定相等。
(B)两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等。
(C)两个热机向低温热源所放出的热量一定相等。
(D)两个热机吸收的热量与放出的热量(绝对值)的差值一定相等。例6如图所示，热机的工作媒质是单原子的理想气体，其工作过程经循环a-b和c-d的等温过程b-c和d-a的的等容过程完成，图中Ta=T1，Tc=T2，V2=2V1求此热机的效率。振动2、旋转矢量图示法3、同一直线上同频率的简谐振动的合成同方向同频率的谐振动合成1.波长—波线上相邻同相点的距离。已知：波源O的振动方程若波沿x负向传播则波动方程：波的叠加
由于相位差恒定,在相遇区，
某些点的合振动始终加强、
另一些点合振动始终减弱或相消。合振幅最强驻波数学描述：驻波方程：例1一质点沿X轴作简谐振动，振幅为A，周期T，质点的位置在A/2处，且向正方向运动，求第二次经过-A/2的至少需要经过多少相位角，需要的最短时间是多少？用相量图表示。例2一质点同时参与两个同方向，同频率的简谐振动，它们的振动方程分别为x1=6cos(2t+p/6)，x2=8cos(2t-p/3)，试用相量图法画出并求出其合振动的振幅。例3一平面波在介质中以速度u=20m/s沿x轴负向传播，已知a的振动方程为y=3cos2pt,t的单位为s，y的单位为m。
求：（1）以a为原点写出波函数；
（2）以距离a点5m处的b点为坐标原点，
写出波函数。例4如图所示，S1、S2为相同振动方向、相同频率v，相同振幅A的相干波源，且S1的位相较S2超前p/2，S1、S2相距7l/4。当两列波以相对速度相向而行时，在S1S2连线上有哪些合成波为节点？例5一个弹簧振子做简谐振动，振幅A=0.2m，如弹簧的劲度系数k=2.0N/m，所系物体的质量m=0.50kg。
（1）当系统动能是势能的3倍时，物体的位移是多少？
（2）物体从正的最大位移处运动到动能等于势能的3倍出所需的最短时间是多少?例6一列波沿x轴正向传播的简谐波，已知t1=0和t2=0.25s时的波形如图所示（假设周期T>0.25s）。试求：
（1）P点得振动表达式；
（2）此波的波动表达式；
（3）画出O点的振动曲线。