大学物理各篇小结(上部).ppt

第一篇 力学基础 内容小结 一、运动的描述 1、描述运动的三个条件：参照系-坐标系；质点模型（物理 模型）；初始条件等就构成了描述运动的三个条件； （1）一整套用矢量描述质点运动的方法：要求理解并掌握 及其在直角坐标系和自然坐标系中的表 示式。 2、运动的描述 （2）园周运动的角量、线量描述 角量描述：角位置、角位移、角速度=ddt、角加 速度= ddt 线量描述：线位移ds、线速度v=dsdt、切向加速度 a=dvdt、法向加速度an=v2R； 线量与角量的关系： 匀角加速园周运动： （3）刚体定轴转动的描述： 刚体作定轴转动时，组成刚体的各质元均在各自的转动平面内 绕转轴作园周运动。以轴与转动平面的交点为原点，转动平面上 任一点对原点的位矢r与极轴的夹角为角位置，比照描述质点园 周运的方法引入角位置、角速度、角加速度。 角量描述共性，线量描述个性。 3、运动学中的两类问题： （1）由运动方程求速度、加速度这类问题主要是运用求导 的方法。 （2）由加速度和初始条件求速度 、运动方程这类问题主要 是运用积分的方法。 现在所碰到的微分方程基本上是可分离变量的微分方程。 4、相对运动的概念： （1）参照系之间的转换 （两参照系之间只有平动而 无转动） （2）质点系内各质点之间 有相对运动 二、质点动力学规律 1、力的瞬时效应-牛顿定律 2、力的积累效应 注意事项：（i）惯性系； （ii）质点模型； （iii）矢 量性 （iv）瞬时性 解决动力学问题有三种方法，一是突出过程的矢量性与瞬时 性的牛顿定律；二是突出始末状态的矢量关系的动量定理与角 动量定理；三是突出始末状态的标量关系的功能原理。 （i）指明对象（或系统）并进行受力分析（对系统要分清 内力，外力，保守力或非保守力）； （ii） 建立统一的坐标系或交待势能零点，或明确初始条件； （iii） 将质点系内各量统一到同一惯性系； （iv） 若运用守恒律，则指明守恒条件，守恒范围； （v） 列方程，解方程。 解题步骤： 质点力学中应注意的几个问题 (1)对于牛顿定律的应用要掌握 (2)动量 冲量中的矢量解法，质点系的动量定理; (3)变力的功的计算问题; (4)求势能函数时积分常数的确定; (5)守恒律的综合运用；把一个复杂的问题分解为若干个简单 的物理过程。 三、定轴转动中的动力学问题 转动惯量的定义及其与 的关系 1、转动定律 2、定轴转动的动能定理 在定轴转动中同样有机械能定恒律成立。（刚体的势能： mghChC为质心的高度） 3、角动量定理 角动量守恒。 在刚体组或刚体与质点的碰撞一类问题中，在运用守 恒律时，要注意区分质点和刚体的模型，二者不能混淆 。 7 （一）了解牛顿的时空观及其在近代物理实验中的困境 （二）理解爱因斯坦的两个基本假设 1、相对性原理：所有物理定律在一切惯性系中都具有相同 的形式。或者说所有惯性系都是平权的，在它们之中所有物 理规律都一样。 2、光速不变原理：所有惯性系中测量到的真空中光速沿各方 向都等于c，与光源和观察者的运动状态无关。 四、狭义相对论 8 （三） 掌握洛仑兹变换及相对论的时空效应 L变换 由SS 系 由SS 系 9 L的速度变换 保证光速不变 10 相对论的时空效应 （）“动尺缩短” 要求同时测量，且只发生在运动方向上。 ()“动钟变慢” 同一地点发生的事件 记住：本征长度最长；本征时间最短。 上述效应是相对的；是测量结果，而不是视觉效果 在进行相关计算时，首先弄清是否有存在参照系的转换；其 次分清本征长度；本征时间；若是异时、异地的事件间的变换 ，则应运用L变换。 11 （四）理解相对论力学的四个基本公式 质速关系 质能关系 动量式 动量、能量关系式 光子的动量 在相对论动能中， 12 （一）真空中的静电场小结 一、 静电场的性质 1，静电场的描述 二者间的关系 2，静电场的性质 高斯定律 ：有源场，力线不闭合 环流定律 ：保守场 注意要正确理解高斯定律 ： 第二篇 电磁学 13 二、场量的计算 1，计算场强的三种方法： （1） 以点电荷的场强公式 为基础的叠加法 ， 点电荷系： 带电体： （2）用高斯定律求E 、基本步骤：先分析场分布的对称性；（中心，轴，面对称 性）作一合适的高斯面，求E。 14 、几种典型场强公式 （3）用电势梯度求E 场强方向总是指向电势减少的方向 15 2，求电势的两种方法： （1）以点电荷的电势的电势公式为基础叠加 点电荷系 带电体 （2）定义法：即用 求U 要求式中函数式已知或可由高斯定律很快求出， 挖补法求E或电势U 16 3， 电通量的计算： 正确运用高斯定律计算过某一截面的 电通量。 4，场力的计算 （）、库仑力 （只适用静止点电荷） （）、点电荷在电场中 或带电体在匀强场中 （）、带电体在电场中 ）、电偶极子在电场中 17 三、静电场中的导体 1、 导体静电平衡的条件： 、导体静电平衡时的特点 导体内部是等势体，表面是等势面 电荷只分布在导体的外表面（注意导体空腔） 孤立导体电荷面密度与曲率有关 导体表面附近的场强 、电容器的电容 定义 计算电容器电容基本步骤 几个典型电容器的公式 18 四、电介质及其极化 、电偶极子的电矩 在外场受到的力距 、电介质的电结构：有极分子与无极分子 、电介质的极化机制 、极化的描述 电极化强度的定义 一般情况： 各向同性均匀无限大电介质中 D线、E线的区别 (i)电力线与所有电荷有关（包括q/)，电位移线只与自由电荷有关。 (ii)电力线在介质中不连续，被极化电荷所中断，电位移线在任何 地方都连续。 介质中的高斯定理： 19 电介质与导体的比较 1， 电结构 导体内有可移动的自由电荷， 电介质内无可移动的电荷， 2，电荷的分布 导体的感应电荷（或荷