大学物理上册考点整理ppt课件

1,20122013大学物理1期末总复习,2,第1-2章:质点运动学质点动力学,1、在直线运动、曲线运动中已知运动方程，求速度、（切向、法向）加速度；,直角坐标系中运动学问题,3,速度,运动方程,（给出质点任意时刻的位置）,位移,（给出任意时间的位置变化）,(质点任意时间运动的快慢和方向）,加速度,（给出质点运动速度的变化情况）,第1-2章:质点运动学质点动力学,第一章作业2、3、8、9,4,切向加速度的大小,法向加速度的大小,自然坐标系中运动学问题,运动方程,速率方程,第1-2章:质点运动学质点动力学,加速度方程,5,=(t),角速度,运动方程,角位移,角加速度,第1-2章:质点运动学质点动力学,圆周运动的描述,角量和线量的关系,第一章作业5、12,6,例质点沿半径为R的圆周运动，运动方程=3+2t2(SI),则时刻质点的角加速度和法向加速度大小分别为,第1-2章:质点运动学质点动力学,A.4rad/s2和4Rm/s2,B.4rad/s2和16Rt2m/s2,C.4trad/s2和16Rt2m/s2,D.4trad/s2和4Rt2m/s2,解：,rad/s2,m/s2,7,第1-2章:质点运动学质点动力学,例一匀质圆盘，半径为R，绕通过圆心垂直盘面的固定竖直轴转动.t=0时,0=0，其角加速度按=t/2的规律变化。质点在t时刻的法向加速度为,解：,分析,8,2.冲量、动量定理应用,第1-2章:质点运动学质点动力学,冲量,动量定理,3.变力作功及其应用,动能定理,变力作功,第二章作业4、5、6,9,例质量为2.0kg的质点，在一个力F的作用下沿x轴运动。已知的运动方程为x=4t+t2-5(m)，则在0到3s的时间内，力F的冲量大小等于Ns；力F对质点所做的功W=J。,12,84,第1-2章:质点运动学质点动力学,例一物体质量为10kg,受到方向不变的力F=30+40t(N)的作用,在开始的2s内,此力冲量的大小等于Ns；若物体的初速度大小为10m/s；方向与力的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于m/s；,140,24,10,第1-2章:质点运动学质点动力学,11,例质量为10kg的物体在变力作用下从静止开始作直线运动，力随时间的变化规律是F=3+4t(N)，则3s后物体的速率为m/s；,2.7,第1-2章:质点运动学质点动力学,例质量为2kg的质点在力(SI)作用下,从静止出发沿x轴正向作直线运动，前三秒内该力所作的功J.,729,12,第3章:刚体的转动,4.牛顿第二定律、转动定律的综合应用,对系统的各部分进行受力分析，,辅助方程,平动部分应用,转动部分应用,运动学的,13,例一轴承光滑的定滑轮，质量M=2.0kg,R=0.10m，一根不能伸长的轻绳，一端固定定滑轮上，另一端系有一质量为m=5.0kg的物体,整个装置水平轴承上,如图所示，已知定滑轮的转动惯量为J=MR2/2,其初角速度0=10.0rad/s，方向垂直纸面向里.求:,第3章:刚体的转动,(1)定滑轮的角加速度的大小和方向；,(2)定滑轮的角速度变化到=0时,物体上升的高度.,解(1)受力分析,平动物体：,转动滑轮：,根据,(2),由，,14,例质量为m的物体悬挂于组合轮的一轮上，整个装置固定在光滑的水平轴承上，当物体从静止释放后，在时间t内下降一段距离S，试求整个组合轮对轴的转动惯量.,解首先进行受力分析：,平动的物体：,转动的组合轮：,由题意：v0=0，所以,即,则组合轮对轴的转动惯量为,第3章:刚体的转动,15,第3章:刚体的转动,（课本P953.8）,16,例刚体角动量守恒的充分而必要的条件是：【】（A）刚体不受外力矩作用；（B）刚体所受的合外力和合外力矩均为零；（C）刚体所受合外力矩为零；（D）刚体的转动惯量和角速度均保持不变。,5.质点、刚体系统角动量守恒,C,第三章作业3.、4.、5.、11.、12(1).,正确写出角动量守恒式,第3章:刚体的转动,6.力矩功及转动动能定理,第三章作业6、例题3.9,17,第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质,7.带电体周围的电场中,电场强度的计算（叠加法）,1.电场强度（叠加法）,首先选定电荷元dq；,叠加求总场强,由积分求出总场强的各分量,当的方向不同时，先分解,确定dq产生的场强,方向具体判定.,步骤,18,轴对称电荷,(长直线,长柱面,长柱体.),球对称电荷,(球面,球体,多层同心球壳),真空中利用高斯定理计算场强:,长直线带电直线周围电场分布,h,h,19,例一宽度为b的无限长均匀带电平面薄板，其上电荷面密度为，试求薄板所在平面内距薄板边缘a处P点的电场强度.,第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质,解：,无限长均匀带电平面薄板，可看成许多无限长带电直线组成,h,根据,则这一窄条带电直线在p点单独激发的电场,由于各方向均相同，则整个薄板在P点激发的电场强度为,方向沿x轴,（课本5.8）,20,第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质,8.高斯定理的应用,（有电介质计算电容、电场能量）,（1）假设两极板分别带电q,计算电容的步骤：,（2）求两极板间的电场强度,（3）求两极板间的电势差,（4）代入电容定义式,电容器储存能量,电场能量,21,例球形电容器，内半径为R1，外半径为R2，两球面间充有相对介电常量r的均匀电介质，设内、外球面上带电荷分别为Q和-Q。,利用高斯定理求电容器极板间电场分布；,求电容器极板间的电势差；,求该电容器的电容；,求电容器储存的能量。,解,(1)由,得极板间的场强大小,由,所求电势差为,电容,极板间电位移大小,能量,22,例圆柱形电容器，内圆柱半径分别为R1和，外圆柱半径为R2，长为l(lR2-R1)，两圆柱间充有电容率为r的均匀电介质，设内、外圆筒单位长度上带电荷（即电荷线密度）分别为和-。,利用高斯定理求电容器极板间电场分布；,求电容器极板间的电势差；,求该电容器的电容；,求电容器储存的能量。,R2,l,R1,解,(1)由,极板间电位移大小,得极板间的场强大小,由,所求电势差,电容,能量,第六章作业9（两种介质）,23,第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质,9.叠加法求带电体系统的电势分布,练习第五章作业11,点电荷电势分布,离散的带电系统,连续分布带电体,24,第7章:恒定磁场,距载流直导线r处的磁感应强度：,弧形电流圆心O处的磁感应强度：,10.半无限长直线、圆弧线电流磁场的叠加,无限长载流长直导线,半无限长载流长直导线,25,Bo=B1+B2+B3,Bo=B1+B2+B3,=0,练习：课本P247，习题7.1作业8,第7章:恒定磁场,例,26,11.带电粒子、电流在磁场中受磁场力的作用,第7章:恒定磁场,洛伦兹力,安培定律,与一致.,与一致.,例载流导线bc弧受到的磁场力大小,第七章例7.8推论,练习：第七章作业11,27,磁力矩,磁矩,（这是空间任一载流线圈都具有的）,N匝密绕线圈在匀强场中所受磁力矩？,磁力矩作用的结果？,或,练第七章作业3、12.,方向与一致.,转向的方向!,方向如图,第7章:恒定磁场,12.载流线圈在匀强磁场中受磁力矩作用,例,28,练第七章作业16.课本例题7.5,真空中：,介质中：,真空、导体内部=0,磁介质内部=0r,第7章:恒定磁场,13.安培环路定理应用,练第七章作业17.课本例题7.13,29,第7章:恒定磁场,0rR1,R2rR3,I,R3,R2,R1rR2,I,R1,解,17求内外各处的,30,第8章:电磁感应,法拉第电磁感应定律,14.法拉第电磁感应定律求感应电动势,解先求出线圈中t时刻的磁通量,则感应电动势大小为,l,或,第八章作业6、7、例题8.1,关键要会计算,31,第8章:电磁感应,15.动生电动势的计算,整个导体L上的动生电动势大小为：,电动势方向与一致.,（指向电势升高方向）,在运动导体上任取线元矢量；,确定该线元的速度及其所在位置处的磁场；,再判断出的方向；,(1),(2),(4),(3),32,第8章:电磁感应,例题8.3、8.4；第八章作业8、9、,解:,在r处取线元，方向如图.,该线元处的磁感应强度为,线元中的动生电动势为,则导体棒中的动生电动势为,大小,33,9.,解,该线元处的磁感应强度,距长直载流导线r处，选线元,线元上的电动势为,整个导体上的动生电动势为,电动势方向与一致.,第8章:电磁感应,34,第8章:电磁感应,解,该线元处的磁感应强度,距长直载流导线r处，选线元,线元上的电动势为,整个导体上的动生电动势为,电动势方向与一致.,例：,ab长,35,第8章:电磁感应,解,该线元处的磁感应强度,距长直载流导线r处，选线元,线元上的电动势为,整个导体上的动生电动势为,电动势方向与一致.,例：,课本习题8.8,36,第八章例题8.6作业2、,16.自感、互感系数,17磁场能量,第8章:电磁感应,磁场的能量,复习课本例题8.10作业11、12,自感、,互感,37,第4章:相对论基础,18.同时的相对性、时间延缓概念19.长度收缩概念,相对论中同时性是相对的.,时间延缓,长度收缩,第四章作业3.、4.、5.、6,38,在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？1.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速；2.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的；3.在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他一切惯性系中也是同时发生的；4.惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些。上述说法正确的是(A)1、3、4；(B)1、2、4(C)1、2、3；(D)2、3、4,第4章:相对论基础,20.洛伦兹变换的应用,第四章作业3.,39,正变换,逆变换,作业11,作业12,复习,40,第4章:相对论基础,在S惯性系中观测到相距x=9108m的两地点相隔t=5s发生两事件，而在相对于S系沿x方向以匀速运动的S系中发现此两事件恰好发生在同一地点.试求在S系中此两事件的时间间隔。,解,将v值代入式，可得,由式