大学物理下册复习提纲(DOC)

1、大学物理复习纲要(下册)第九章静电场一、基本要求1 1、理解库仑定律2 2、掌握电场强度和电势概念3 3、理解静电场的高斯定理和环路定理4 4、熟练掌握用点电荷场强公式和叠加原理以及高斯定理求带电系统电场强度的方法5 5、熟练掌握用点电荷的电势公式和叠加原理以及电势的定义式来求带电系统电势的方 法 二、内容提要1 1、静电场的描述描述静电场有两个物理量。电场强度和电势。电场强度是矢量点函数，电势是标量 点函数。如果能求出带电系统的电场强度和电势分布的具体情况。这个静电场即知。(1)电场强度E二Fq。点电荷的场强公式E二1 q - a2 r4。r(2)电势a a 点电势Va二a0E.dl( Vo

2、=0)b(3)a a、b b 两点的电势差Vab二Va-必二E.dl=a b (4)电场力做功W二q。.E.dl二q0(Va-Vb)a(5 5)如果无穷远处电势为零，点电荷的电势公式:2、表征静电场特性的定理(1)(1)真空中静电场的高斯定理：n、-qiE.dJ-s-0高斯定理表明静电场是个有源场，注意电场强度通量只与闭合曲面内的电荷有关,闭合面上的场强和空间所有电荷有关(2)静电场的环路定理：V E.dl =0i表明静电场是一种保守场，静电力是保守力，在静电场中可以引入电势的概念。1(1(1) 设电容器两极板带有电荷Q和_Q3 3、电场强度计算(1(1)利用点电荷的场强公式和叠加原理求点电荷

3、E 二丄理0 i 4ri带电体4二；(2(2)高斯定理求 E E高斯定理只能求某些对称分布电场的电场强度，用高斯定理求电场强度关键在于做出 一个合适的高斯面。4 4、电势计算(1) 用电势的定义求电势(E的分布应该比较容易求出)(2) 利用点电荷的电势公示和电势叠加原理求电势：第十章 静电场中的导体和电介质一、基本要求1 1、 理解静电场中的导体的静电平衡条件，能从平衡条件出发分析导体上电荷分布和电场 分布。2 2、 了解电介质极化的微观机理， 理解电位移矢量D的概念，及在各向同性介质中D和E关系，理解电介质中的高斯定理并会利用它求介质中对称电场的场强。3 3、 理解电容的定义，能计算常用电容

4、器的电容4 4、 了解电场能量密度的概念，能计算电场能量。二、 内容提要1 1、静电场中的导体当导体处于静电平衡时，导体内部场强处处为零；导体内任意两点电势差为零。整个导体是一个等势体， 导体表面是一个等势面，导体内部没有静电荷。 电荷按表面的曲VaVP电势零点一E.dl1 dq4二；0r率分布在表面上。导体表面附近的场强和该处导体表面的电荷面密度有CFE =_；0的关系。2 2、静电场中的电介质电介质的极化位于静电场中的电解质表面产生极化电荷，介质中的场强:3 3、介质中的高斯定理4 4、 电容：电容的定义计算电容器电容步骤:1(1(1) 设电容器两极板带有电荷Q和_Q(2(2) 求两极板之

5、间的场强分布(4(4) 利用电容公式求电容C注：平行板电容器的电容5 5、电容器储存的能量利用能量体密度求电场能量三、解题的思路和方法静电场中放置导体，应先根据静电平衡条件求出电荷分布，而后根据电荷分布求场强 分布 静电场中放置电介质，应先根据电荷分布，求电位移矢量求E，由E分布求电势或电势差。、基本要求1 1 掌握描述磁场的物理量-磁感应强度。2 2、 理解毕奥- -萨伐尔定律，能用它和叠加原理计算简单电流的磁场。3 3、 理解恒定电流的磁场的高斯定理和安培环路定理，学会用安培环路定理计算磁感应 强度的方法4 4、 理解洛伦兹力和安培力公式，能分析电荷在均匀电场和磁场中的受力和运动情况， 了

6、解磁矩概念，能计算简单几何形状载流导体和载流平面线圈载在磁场中受的力和 力矩。、内容提要1 1、描述磁场的物理量-磁感应强度B矢量B矢量方向：规定为正的运动电荷在磁场中受力为零时的运动方向为该点的磁场方向。2 2、恒定电流在磁场中的基本定律 - -毕奥- -萨伐尔定律IdledB-r-L式中 =4=4 二lOTm/A4兀r(3(3) 利用电势定义式求出两极板之间的电势差:V,-V2=2 “月1We=edVV为场不为零的空间ig2 CAA= CU2=_QU22电场能量体密度eJ DE2D，而后根据D和E的关系恒定磁场B矢量大小:maxd B方向： 与Idl er的方向相同d B的大小为:dB =

7、% sin(Idler)4二r2由毕奥- -萨伐尔定律求出几种典型电流的磁场%|（1 1）无限长载流直导线的磁场（2 2）圆电流中心的磁场（3 3）长直螺线管的磁场三、表征磁场特性的定理1 1、磁场的高斯定理：B = %nli:. B.ds =0说明磁场是无源场s真空中的安培环路定理 B.dl0li注：磁介质中的安培环路定理- nH dl八Ij，B Hi T四、磁感应强度计算1 1、用毕奥- -萨伐尔定律求B2 2、用安培环路定理求B五、用安培环路定理解题的方法和思路用安培环路定理可以非常方便的求某些电流的磁感应强度，具体步骤是：a a） 先要分析磁场分布是否具有空间的对称性，包括轴对称、点对

8、称等b b） 根据磁场的对称性特征选取适当的回路，：该回路一定要通过求磁场的点，积分回路的回转方向不是和磁场方向垂直便是和磁场方向平行，且 从积分号中提出，积分时只对回路的长度积分。六、磁场对运动电荷和电流的作用1 1、 磁场对运动电荷的作用力 - -洛伦兹力：F = q B2 2、 磁场对载流导线的作用力- -安培力dF =ldl BF =.皿BB作为一个常量可以3 3、用安培力公式计算电流在磁场中受力步骤a a）根据磁场的分布情况选取合适的电流元b b）由安培力公式求出电流元受力dFc c）用分量式积分求出F可以证明：在均匀磁场中，任意形状的平面载流导线所受的磁力与该导线始终点 连线相同的

9、直导线所受磁力相同，平面闭合线圈所受的合力为零。七、载流线圈在磁场中所受的磁力矩m = NISen第十二章电磁感应、基本要求1 1 、掌握并熟练应用法拉第电磁感应定律和楞次定律计算感应电动势，并判断其方向及电势高低。2 2、理解动生电动势和感生电动势，会计算动生电动势和感生电动势。3 3、了解自感和互现象，会计算几何形状简单的导体的自感和互感。4 4 、了解磁场能量和能量密度概念。1、内容提要d d1 1 、法拉第电磁感应定律：=-一dt一个回路，不管什么原因，只要穿过回路的磁通量随时间变化，回路中就有感应 电动势。应用该式只要求出心=B.ds，若它是时间的函数，则磁通量对时间求导即得s感应电

10、流，若电路闭合，回路电阻为R：1 dIi式中负号是楞次定律的数学表达式。R dt2 2 、楞次定律判定感应电流方向回路中感应电流所激发的磁场，总是使它反抗任何引起感应电流的原因。3 3、动生电动势和感应电动势（1 1）动生电动势：3b -（ B） dli八dl式中为线元，B为外磁场，：为线元的速度（2 2）感应电动势感应电动势的计算公式实质上就是法拉第电磁感应定律,磁力矩的大小M =NBIS si nr方向：遵循右手螺旋法则i TEk.dl 二l空一匹 dsdtsdt不过这种通量的变化只是b b）由安培力公式求出电流元受力dF由于B的变化引起的。4 4、求动生电动势和感生电动势的思路和方法（1

11、 1）导体或导体回路在恒定磁场中运动时（即导体切割磁力线运动时），产生的电动b b 势为动生电动势。应用a（B）.dl时，应先选一个合适的线元dl，并注意线元所在-fat处的 B B 和它的运动速度：，并注意各矢量之间的夹角。正确写出d（B）.dl，而后积分，注意积分的上下限。（2 2）变化的磁场在其周围空间产生涡旋电场，这种涡旋电场力是一种非静电力。正是它驱使载流子运动产生电动势，在不要求计算Ek时，仍可按法拉第电磁感定律求感应电动势。,dIl一dIEi-L -Ei- M主：自感和互感电动势的计算dt，dt。一仁_I1其中L，M1= M2I第十四章光学一、基本内容：11.1、11.2、11.

12、3、11.4、11.6、11.7、11.9 11.10、11.11二、基本要求：（一）光的干涉：1 1、理解光的相干性及获得相干光的两种方法；2 2、掌握杨氏双缝的相干条件和条纹分布规律；3 3、掌握光程概念及光程差与相位差的关系；4 4、理解半波损失概念并掌握产生条件；5 5、掌握薄膜等厚干涉（劈尖、牛顿环）的干涉条件及条纹分布规律。（二）光的衍射：1 1、理解研究夫琅禾费单缝衍射的半波带法，掌握其条纹分布规律；2 2、能用光栅衍射公式确定谱线位置，了解光栅的缺级问题。（三）光的偏振1 1、理解自然光、偏振光、部分偏振光、起偏、检偏等概念；2 2、掌握马吕斯定律；3 3、理解反射和折射时光的

13、偏振现象，掌握布儒斯特定律。三、内容摘要（一） 光的干涉1 1、 怎样获得相干光：将普通光源上同一点发出的光，利用双缝（分波振面法）和反射和折射（分振幅法）使一束 光“一分为二”，沿两条不同的路径传播并相遇，这样，单束的每一个波列都分成了频率相 同，振动方向相同，相位差恒定的两部分，当它们相遇时，符合相干条件，产生干涉现象。相邻明纹或相邻暗纹之间的距离光程：光在介质中通过 L L 距离引起的相位差：为光程，即光通过介质中的几何路程折合成的光在真空中的路程。4 4、等厚干涉（劈尖、牛顿环）（1 1 ）等厚干涉的成纹公式：垂直入射时，上下表面反射的光的光程差（假设有半波损失）-2k (k2_(2k

14、-1)2条纹坐标:= 01,2,3)明纹ddx(k=1,2,3)暗纹2k丄-d 2d(2k -1)- d一3 3、nLnLr2 2、杨氏双缝干涉:波程差2nd2k(2k 1)2k =1,2,3加强k二0,1,2,3减弱（2 2）劈尖条纹分布规律：（a a）如果反射光有半波损失， 棱处 d=0,d=0,零级暗纹（b b）条纹等间距（c c）相邻明纹 （或暗纹） 对应的劈尖的厚度差明纹半径1rK2）Rr二 kRk二0,1,2,3）牛顿环：光垂直入射，反射光有半波损失时,物体最小间距I=0h分辨率03 3、衍射光栅:ra 1 -33世射式向祈射光樹截而示耳国暗纹半径条纹不是等间距的。（4 4）关于半

15、波损失（产生的条件）：入射光从光疏介质到光密介质的反射光,相位有 的跃变。n2n3当ni n2 n3或ni ：. %:币时，反射光无半波损失; 当n-in2：n3或n1：n2n3时，反射光有半波损失;当反射光有半波损失时，透射光一定没有半波损失。（二）光的衍射1 1、单缝夫琅禾费衍射（1 1）理解半波带法。（2 2）成纹规律图II -28单缝衍射2k-暗纹中心bsin2(k= -12 )中央明纹的半角宽度为一级暗纹到中心的距离 2 2（应的衍射角明纹中心其他级明纹的宽度是中央明纹宽度的一半：22 2、圆孔衍射:d/2最小分辨角扎= 1.22D图II -50(1(1 )光栅方程(明纹条件)(b b)sink (k = 0,1,2,3 )分，b b 为透光部分，相当于单缝的缝宽)光栅常数 b+bb+b(bb为不透光部km m(2(2)最大级次：(3(3) 光栅的缺级问题考虑缝与缝之间的干涉在某处出现光栅亮纹，但由于单缝衍射在该处是暗纹，光栅必 在