大学物理考试重点.ppt

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1、力学小结力学小结一一 运动学运动学 ,)(,)(tatr；1 . 两类问题两类问题trddv22ddddrattvtttd)(d)(tdd已知质点运动方程，求任一时刻的速度、加速度（微已知质点运动方程，求任一时刻的速度、加速度（微分法）分法）)(, )(),0( , )(00trtrtta 时,),(00t00tdt00tdt已知加速度（或速度）及初始条件，求质点任一时刻已知加速度（或速度）及初始条件，求质点任一时刻的速度和运动方程的速度和运动方程( (积分法）。积分法）。00tdta00rdtrt)(a 若：若： ；或；或 则分离积分变量则分离积分变量再积分再积分)(xadtada)()(d

2、tdtdtda00)(1ddxxadxddtdxdxddtdxa)()(2. 平面曲线运动的一般处理方法平面曲线运动的一般处理方法自然坐标系自然坐标系dtdStS),(000,tnaaa n 3. 相对运动相对运动牵相绝rrr22,rardtdant二二 动力学动力学质点质点定轴刚体定轴刚体质量质量m转动惯量转动惯量J瞬时关系瞬时关系ttptFd)(d)(惯性的量度惯性的量度niiirmJ12dmr22mdJJCOJM tLMdd或dtJdtLM)(dd或对对质点系质点系也成立也成立FrMPrL,对对质点系质点系也成立也成立iiiiimrmcrMmrmdicamFcmPiiim若若 、 或或

3、、 )(F) r (F)(M)(M将方程表为微分形式分离变量求解将方程表为微分形式分离变量求解时间累积关系时间累积关系PtFttex21dCPF,0ex常量JL空间累积关系空间累积关系kEWW内外)21(d221JM外LdtMtt21外, 0外MBAFWSd三三 碰撞碰撞kE若若 则则 碰后两物具有共同碰后两物具有共同速度，速度，完全非弹性碰撞，完全非弹性碰撞， 最大最大e=0210e1若若 非弹性碰撞非弹性碰撞若若 则则 无动能损失，无动能损失，完全弹性碰撞完全弹性碰撞e=10kE注意：注意：若碰撞时有外力作用时，则无论何种碰撞动量若碰撞时有外力作用时，则无论何种碰撞动量都不守恒。特别是有转

4、动存在的情况，其动量一般是都不守恒。特别是有转动存在的情况，其动量一般是不守恒不守恒的。的。静电场小结静电场小结一一. 场的描述场的描述1. 电场强度电场强度qFE描述电场力的性质的物理量描述电场力的性质的物理量满足叠加原理满足叠加原理EdEEii点电荷点电荷0204rrqE介质中介质中EEE0E由由q产生产生0nPPnEPr0) 1(EPEDr002. 电势电势0)()(qWlEVpPP参考参考d从能量角度描述从能量角度描述场性质的物理量场性质的物理量点电荷点电荷rqV04点电荷点电荷rqV04电势差电势差)()(babaabl dEVVV电势能电势能aaaaWl dEqqVE)()()()

5、(baabababl dEqqUEW静电场的能量静电场的能量: 密度密度22121EEDwe能量能量VdEDWVe21或或222121CVCQWe二二 场的性质场的性质020214rrqqF库仑定律库仑定律)d(00iiSiiSqSEqSdD或高斯定理高斯定理静电场是保守场静电场是保守场(无旋场无旋场)静电场是有源场静电场是有源场三三 场的计算场的计算a. 点电荷场的叠加点电荷场的叠加zzyyxxdEEdEEdEEEdEkEjEiEEzyx环路定理环路定理0d LlE1.场强场强b. 电荷分布有对称性电荷分布有对称性用高斯定理用高斯定理解题思路解题思路rDED0qPiiSqSdD0(体、面、点

6、体、面、点)(体、面、线体、面、线)(板、面板、面)球球柱柱面面c. 典型场叠加典型场叠加2 .电势电势)(QiiVVVVd或或 a. 点电荷电势的叠加点电荷电势的叠加)()(参考参考PPlEVd b. 场强积分法场强积分法(当当 易计算时易计算时)E典型结果典型结果 1(场强场强)0204QErr点电荷点电荷均匀带均匀带电球面电球面无限长无限长均匀带均匀带电线电线002Err无限长无限长均匀带均匀带电柱面电柱面无限大无限大均匀带均匀带电平面电平面02E0200()()4ErRQErrRr 000()()2ErRErrRr均匀带均匀带电球体电球体)(4)(4020030RrrrQERrrRQr

7、E典型结果典型结果 2(电势电势)以无限远作以无限远作为电势零点为电势零点点电荷点电荷rQV04均匀均匀带电带电球面球面带电球带电球面中心面中心处电势处电势RoQRQVo04)(4)(400RrrQVRrRQV四四 静电场中的导体静电场中的导体静电平衡条件静电平衡条件:达静电平衡导体的性质达静电平衡导体的性质:00EEE内导体表面是等势面导体表面是等势面, ,导体为等势导体为等势体体静电平衡时导体上电荷分布在表面静电平衡时导体上电荷分布在表面( (空腔空腔, ,实心实心) )导体表面附近电场强度导体表面附近电场强度 方向垂直导体表面方向垂直导体表面 0E电容和电热器电容和电热器孤立导体的电容孤

8、立导体的电容VQC 电容器的电容电容器的电容UQC 电容器电容的计算电容器电容的计算:电容的串并联电容的串并联.1112121CCCCCC并串一、稳恒磁场一、稳恒磁场磁学小结磁学小结磁感应强度：磁感应强度：qvFBMax，方向满足，方向满足BvFB线是一系列无头无尾的闭合曲线线是一系列无头无尾的闭合曲线磁场强度磁场强度:,0MBBHHHMmr) 1(0, 1mr0, 1mr順磁质；順磁质；抗磁质；抗磁质；1m铁磁质；铁磁质；磁场的计算磁场的计算特殊情况特殊情况：000,BBBHr电流元电流元30d4drrlIB304rrvqB运动电荷运动电荷30d4drrlIBB叠加原理叠加原理当电流的分布当

9、电流的分布有对称性时有对称性时LIlH内0dBH载流圆环轴线载流圆环轴线无限长螺线管无限长螺线管圆心圆心有限长直线电流有限长直线电流一些常用结论一些常用结论）（210coscos4rIB无限长直线电流无限长直线电流rIB202322202）（RxIRB02IBRnIB0均匀载流圆柱体均匀载流圆柱体0020()22()2IrjrrRRBIrRr无限大载流平面无限大载流平面iB20均匀载流圆筒均匀载流圆筒00()()2rRBIrRr二、二、 场的性质场的性质无源场无源场0SSBdLcIlH内d有旋场，或非保守场有旋场，或非保守场磁磁场的能量密度场的能量密度HBHBw2121222m 磁场能量磁场能

10、量2m21,LIdVwWVm或三、磁场对电流、运动电荷的作用三、磁场对电流、运动电荷的作用电流元电流元BlIF ddBlIFFlldd载流圈载流圈,MBpm0nNISpm运动电荷运动电荷,FBvqqBmR旋转半径旋转半径旋转周期旋转周期qBmT2霍尔效应霍尔效应dIBRUhH霍耳电压霍耳电压四、四、 电磁感应变化的电磁场电磁感应变化的电磁场t ddiPOilBd)(vtBrEdd2感生N动生动生感生感生SListBlEddddk感生EtBtBrREdd22感生柱对称变化磁场周柱对称变化磁场周围空间的感生电场围空间的感生电场Rr Rr tB自感、互感自感、互感tILLddILtIMdd21212

11、12112IMMM麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组tDjd 位移电流密度位移电流密度 tstDsjISSdddddd 位移电流位移电流 tstDsjISSdddddd )(tBH ， )(tDE ，反反向向与与感感EE线线感感E )(tBH ， )(tDE ，StBlESLdd积分形式积分形式注意注意：感生静电EEE感生静电DDD位移稳恒BBB位移传导HHHVSDVSdd0StDSJlHSSLddd00SSBd一、一、 力学力学 （质点运动学、动力学及刚体定轴转动）（质点运动学、动力学及刚体定轴转动）1 1运动学的两类问题：已知运动方程求速度和加速运动学的两类问题：已知运动方程求速度和加速 度及已

12、知加速度（变加速度）和初始条件求解运度及已知加速度（变加速度）和初始条件求解运 动方程；圆周运动的角量和线量的描述、切向和动方程；圆周运动的角量和线量的描述、切向和 法向加速度物理意义及计算。（不要求相对运动）法向加速度物理意义及计算。（不要求相对运动）2 2牛顿定律分析求解（变加速度问题）；功和动能牛顿定律分析求解（变加速度问题）；功和动能 定理（变力做功）；保守力做功和势能；功能原理定理（变力做功）；保守力做功和势能；功能原理 和机械能守恒定律对系统的分析。（不要求非惯性和机械能守恒定律对系统的分析。（不要求非惯性 系和惯性力）系和惯性力）3 3冲量和动量定理（变力冲量）；动量守恒定律、冲

13、量和动量定理（变力冲量）；动量守恒定律、 碰撞分析。（不要求质心和质心运动定律）碰撞分析。（不要求质心和质心运动定律）4 4刚体的运动描述；刚体转动定律应用计算；质点刚体的运动描述；刚体转动定律应用计算；质点 和刚体的角动量和角动量守恒；力矩做功和刚体和刚体的角动量和角动量守恒；力矩做功和刚体 的能量分析。的能量分析。 二、电学二、电学（真空中静电场、静电场中导体和电介质）真空中静电场、静电场中导体和电介质）1 1电场强度的概念；会用叠加原理计算简单带电体电场强度的概念；会用叠加原理计算简单带电体（如圆环、直棒等）的电场分布；能用高斯定理计算（如圆环、直棒等）的电场分布；能用高斯定理计算简单几

14、何形状均匀带电体电场中任意一点的电场强度简单几何形状均匀带电体电场中任意一点的电场强度。2 2带电体空间中电势和电势差的计算：包括电势叠带电体空间中电势和电势差的计算：包括电势叠加法和场强积分法；电场力做功的计算。加法和场强积分法；电场力做功的计算。3.3.导体静电平衡条件，能从静电平衡条件来分析简单导体静电平衡条件，能从静电平衡条件来分析简单的带电导体在静电场中的电荷分布、场强分布和电势的带电导体在静电场中的电荷分布、场强分布和电势分布。分布。5. .电容及电容器，能计算几何形状简单的电容器的电容。电容及电容器，能计算几何形状简单的电容器的电容。6.电容器及电场能量。电容器及电场能量。 DD

15、E的概念，以及在各向同性介质中的概念，以及在各向同性介质中和电场强度和电场强度 的关系的关系电介质中的高斯定理（电电介质中的高斯定理（电介质问题只作简单要求）。介质问题只作简单要求）。4.电位移矢量电位移矢量三、磁学三、磁学（恒定磁场、电磁感应）（恒定磁场、电磁感应）1.1.毕奥毕奥萨伐尔定律及应用，会计算组合载流导线萨伐尔定律及应用，会计算组合载流导线 （直导线、圆环）的磁感强度。（直导线、圆环）的磁感强度。2.2.磁场的高斯定理和磁通量的计算（尤其是非均匀磁场的高斯定理和磁通量的计算（尤其是非均匀 场）。场）。3.3.安培环路定理及应用，能计算具有对称性分布磁安培环路定理及应用，能计算具有

16、对称性分布磁 场的磁感强度。场的磁感强度。4.4.洛仑兹力公式应用；霍尔效应原理；载流导线的洛仑兹力公式应用；霍尔效应原理；载流导线的 安培力公式，能计算简单的载流导线在磁场中的安培力公式，能计算简单的载流导线在磁场中的 受力；磁矩的概念，能计算简单几何形状载流平受力；磁矩的概念，能计算简单几何形状载流平 面线圈在均匀磁场中所受的力矩。面线圈在均匀磁场中所受的力矩。5.5.不要求磁介质不要求磁介质 6.6.法拉第电磁感应定律及应用；动生电动势的计法拉第电磁感应定律及应用；动生电动势的计 算（几种典型情况：均匀场中直导线平动、均算（几种典型情况：均匀场中直导线平动、均 匀场中直导线转动、均匀场中圆弧形导线平动、匀场中直导线转动、均匀场中圆弧形导线平动、 直导线产生的非均匀场中导线平动）；感生电直导线产生的非均匀场中导线平动）；感生电 场和感生电动势的物理意义（不要求计算感场和感生电动势的物理意义（不要求计算感 生电场）。生电场）。7.7.自感和互感现象，掌握几何形状简单的线圈自自感和互感现象，掌握几何形状简单的线圈自 感和互感系数的计算方法。感和互感系数的计算方法。8.8.线圈和磁场能量