大学物理B复习提纲PPT课件

1、第一章第一章 质点运动学质点运动学一、位移、速度、加速度一、位移、速度、加速度运动方程运动方程 速度速度 加速度加速度 位移公式位移公式 速度公式速度公式 ktzjtyitxtrr dtrdv 22dtrddtvda tdtavv00 tdtvrr00dtdzvdtdyvdtdxvzyx ,222222,dtzddtdvvdtyddtdvvdtxddtdvazzyyxx 第1页/共51页三、相对运动三、相对运动位置变换位置变换 速度变换速度变换 二、几种运动二、几种运动1 1、直线运动、直线运动 2 2、抛体运动、抛体运动 3 3、圆周运动、圆周运动 速率速率 切向加速度切向加速度 法向加速度

2、法向加速度 角速度角速度 角加速度角加速度 dtdsv dtdva Rvan2 dtd 22dtddtd 2, RaRaRvn 牵牵相相绝绝rrr 牵牵相相绝绝vvv 加速度加速度020nRvdtdva 第2页/共51页1运动的描述选择题：1,2,4,9,11,12,14填空题：1,2,3,4,5,6,8计算题：1,2,3第3页/共51页第二章第二章 质点动力学质点动力学一、牛顿运动定律一、牛顿运动定律第二定律：第二定律： 常用形式常用形式: : 第一定律：第一定律：惯性和力的概念惯性和力的概念, ,惯性系定义。惯性系定义。，第三定律第三定律dtPdF22dtrdmdtvdmamF 2112F

3、F 二、动量二、动量 动量守恒定律动量守恒定律动量定理：动量定理：合外力的冲量等于质点（系）动量的增量。合外力的冲量等于质点（系）动量的增量。 动量守恒定律：动量守恒定律：合外力为零时，质点（系）动量守恒。合外力为零时，质点（系）动量守恒。 碰撞碰撞1221PPdtFItt 外外0 外外F恒矢量恒矢量 iiivmP第4页/共51页 三、角动量三、角动量 角动量守恒定律角动量守恒定律质点的角动量质点的角动量 力矩力矩 角动量定理：角动量定理：对惯性系中某参考点，合外力矩等于质点（系）对惯性系中某参考点，合外力矩等于质点（系）角动量对时间的变化率。角动量对时间的变化率。角动量守恒定律：角动量守恒定

4、律：合外力矩为零时，质点（系）角动量守恒。合外力矩为零时，质点（系）角动量守恒。vmrL FrM dtLdM 外外0 外外M恒矢量恒矢量 iiiivmrL四、功四、功 bardFA一对内力的功与参照系无关，只与作用物体的相对位移有关。一对内力的功与参照系无关，只与作用物体的相对位移有关。质点的动能定理：质点的动能定理：合外力对质点做的功等于质点动能的增量合外力对质点做的功等于质点动能的增量。 12kkEErdFA第5页/共51页质点系动能定理：质点系动能定理：外力做的功与内力做的功之和等于质点系动能外力做的功与内力做的功之和等于质点系动能的增量。的增量。势能定理：势能定理：保守力做的功等于系统

5、势能增量的负值。保守力做的功等于系统势能增量的负值。功能原理功能原理: :外力与非保守内力做功之和等于系统机械能的增量。外力与非保守内力做功之和等于系统机械能的增量。机械能守恒定律机械能守恒定律: :只有保守内力做功的系统，机械能守恒。只有保守内力做功的系统，机械能守恒。12kkEEAA 内内外外 papbbaEErdFA 保保保保12EEAA 非保非保外外0 非保非保外外AA常量常量 E第6页/共51页2.牛顿运动定律选择题：2,3,4,5,6,7填空题：1,2,3计算题：1,2,4第7页/共51页3.动量和动量守恒定律选择题：2,4,6填空题：1,3,4计算题：1,3第8页/共51页4.功

6、与能和机械能守恒定律选择题：1,2,5,8,9,10,11,12填空题：1,2,3,4,5,7,8计算题：1,2,3第9页/共51页第三章第三章 刚体动力学刚体动力学一、刚体定轴转动定理一、刚体定轴转动定理刚体对定轴的转动惯量刚体对定轴的转动惯量力对定轴的力矩力对定轴的力矩F F是转动平面内的力是转动平面内的力 刚体定轴转动定理刚体定轴转动定理刚体对定轴的角动量刚体对定轴的角动量二、刚体定轴转动的角动量定理二、刚体定轴转动的角动量定理刚体定轴转动的角动量守恒定律刚体定轴转动的角动量守恒定律若若M=0M=0，则，则L=L=常量常量定轴的角动量定理及角动量守恒定律对定轴转动刚体以及质定轴的角动量定

7、理及角动量守恒定律对定轴转动刚体以及质点系均成立。点系均成立。 dmrJ2常见物体的转动惯量常见物体的转动惯量 JM JL 刚体定轴转动的角动量定理刚体定轴转动的角动量定理sinFrFdMdtdLM/ tLLMdt00第10页/共51页三、刚体定轴转动中的功和能三、刚体定轴转动中的功和能力矩的功力矩的功定轴转动动能定轴转动动能刚体定轴转动的动能定理刚体定轴转动的动能定理A A为作用在刚体上合外力矩的功为作用在刚体上合外力矩的功 221 JEk 21 MdA1k2kEEA第11页/共51页5.角动量守恒定律和刚体的定轴转动选择题：3,7,10,13,14,15,16填空题：3,4,5,6,7,8

8、,10,11,12,14计算题：2,3,5,6第12页/共51页一、狭义相对论的基本原理一、狭义相对论的基本原理狭义狭义相对性原理相对性原理物理定律在所有惯性系中具有相同的表述形式物理定律在所有惯性系中具有相同的表述形式光速不变原理光速不变原理 真空中的光速是一个宇宙常量，不依赖于惯性系的选择，与真空中的光速是一个宇宙常量，不依赖于惯性系的选择，与光源或观察者的运动无关。光源或观察者的运动无关。第四章第四章 狭义相对论狭义相对论221cvvtxxyy zz 2221cvxcvtt221cvt vxxyy2221cvxcvttzz注注221cv21 洛伦兹变换洛伦兹变换第13页/共51页二、狭义

9、相对论的时空观二、狭义相对论的时空观201 ll1 1、同时的相对性、同时的相对性)()()()(1221212122212xxcvttxcvtxcvtttt S2 2、长度的收缩、长度的收缩3 3、时间的延缓、时间的延缓21 tt这里这里为相对观察者静止时物体的长度称为固有长度为相对观察者静止时物体的长度称为固有长度0l相对观察者静止时测得的时间间隔为静时间间隔或固有时间。相对观察者静止时测得的时间间隔为静时间间隔或固有时间。 第14页/共51页1 1、相对论力学的基本方程、相对论力学的基本方程相对论性的质量相对论性的质量 2201/cvmvm 相对论性的动量相对论性的动量2201cvvmv

10、mp dtPdF 2 2、质量与能量的关系、质量与能量的关系2022002,mcmcEcmEmcEk 3 3、动量与能量的关系、动量与能量的关系20222EcpE 三、相对论动力学三、相对论动力学第15页/共51页6.相对论选择题：2,5,6,7,8,9填空题：3,4,5,6,7,8计算题：1,2,3第16页/共51页第五章第五章 机械振动机械振动一、简谐振动一、简谐振动简谐振动的运动学方程简谐振动的运动学方程 简谐振动的动力学方程简谐振动的动力学方程 ，旋转矢量法旋转矢量法简谐振动的能量简谐振动的能量 简谐振动中，总能量守恒简谐振动中，总能量守恒xvkAEEEPk4121 0222 xdtx

11、d ) cos( tAx00tanvx 2020 xvA 221kAEEEpk 第17页/共51页二、两个简谐振动的合成二、两个简谐振动的合成同方向同频率振动的合成：合振动为简谐振动，振动的频率不变。同方向同频率振动的合成：合振动为简谐振动，振动的频率不变。 )cos(111tAx)cos(222tAx tAxxx021cosx1A2A12A)cos(212212221AAAAA22112211coscossinsintanAAAA第18页/共51页7.机械振动选择题：1,2,4,5,7填空题：1,3,4,6,7计算题：1,3,4第19页/共51页第六章第六章 机械波机械波一、平面简谐波一、平

12、面简谐波 两点振动的时间差两点振动的时间差 两点振动的位相差两点振动的位相差 简谐波的波动方程的一般形式简谐波的波动方程的一般形式 式中负号对应于正行波，正号对应于反行波。式中负号对应于正行波，正号对应于反行波。波的平均能量密度波的平均能量密度 波强（平均能流密度）波强（平均能流密度） )cxxt (cosA)t , x( y0Tcclt 已知已知 x x0 0 点的振动点的振动表达式为表达式为) cos() , (0tAtxyuwI l2t 22A21w第20页/共51页二、波的干涉二、波的干涉相干条件：同振动方向，同频率，恒相差。相干条件：同振动方向，同频率，恒相差。波干涉的合振幅波干涉的

13、合振幅和和为两列相干波在干涉点的振幅，为两列相干波在干涉点的振幅，为两列相干波在干涉点的相位差。为两列相干波在干涉点的相位差。为干涉极大点；为干涉极大点； 为干涉极小点。为干涉极小点。若两个相干源同相，上述条件简化为若两个相干源同相，上述条件简化为为干涉极大点；为干涉极大点； 为干涉极小点。为干涉极小点。)cos(212212221 AAAAA12,.3 , 2 , 1 , 0 22121020 kkrr ）（21maxAAAA 2121max2IIIIII ,.3 , 2 , 1 , 0)12()(2)(121020 kkrr 2121min2IIIIII |21minAAAA ,.3 ,

14、2 , 1 , 0,12 kkrr ,.3 , 2 , 1 , 0,2) 12(12 kkrr 第21页/共51页8.机械波选择题：1,2,5,6,7,10填空题：1,2,3,5,7,8计算题：1,2,3,4第22页/共51页静电场1、掌握电场强度和电势的概念以及叠加原理；2、掌握电势与电场强度的积分关系，掌握用电势的定义求电势分布的方法 ；3、理解静电场的规律：高斯定理和环路定理。掌握用高斯定理计算电场强度；4、理解电场力的功和电势能的概念。第23页/共51页一 电场强度和场强叠加原理 电场中某点处的电场强度 等于位于该点处的单位试验电荷所受的力，其方向为正电荷受力方向. .E0qFEiri

15、iierqE204点电荷系rerqE204点电荷第24页/共51页电荷连续分布带电体的场强qreEErd 41d20电荷体密度VqddVreErVd 4120电荷面密度dsdqsreErSd 4120电荷线密度lqddlreErld 4120第25页/共51页电势：电场中某点的电势，在数值上等于把单位正点电荷从该点沿任意路径移至电势能零点时，电场力所做的功。 00pPPl dEqEV电势零点的选取有限体无限体无穷远处视具体问题定二 电势及电势叠加原理第26页/共51页niiSqSE10e1d三 静电场的环路定理0dllE四高斯定理第27页/共51页五 电势能 静电场是保守场，静电场力是保守力.

16、 .静电场力所做的功就等于电荷电势能增量的负值. .ppp0)(dEEElEqWABABBAABWABEEpp, 0ABEEpp, 0令0pBEABAlEqEd0p 试验电荷 在电场中某点的电势能，在数值上就等于把它从该点移到零势能处静电场力所作的功. .0q第28页/共51页1静电场选择题：5,6,7,9,10,11填空题：1,2,3,4,5,10,11,14计算题：1,2,6第29页/共51页静电场中的导体与电介质1、掌握导体的静电平衡条件及处于静电平衡状态的导体的性质；会计算导体在静电平衡条件下电场和电势分布；2、理解电容的概念，掌握电容的基本计算；3、掌握电场的能量和电位移矢量；第30

17、页/共51页1. . 静电平衡条件： 导体内部场强为0 0。2. . 静电平衡时导体为等势体，导体表面为等势面。静电平衡时导体为等势体，导体表面为等势面。3. . 静电平衡时导体内无净电荷，所有电荷分布于导体静电平衡时导体内无净电荷，所有电荷分布于导体表面。表面。4.4.孤立导体电荷面密度与导体表面的曲率有关，曲率孤立导体电荷面密度与导体表面的曲率有关，曲率越大，面密度越大越大，面密度越大5. . 静电平衡时，场强方向与导体表面垂直。一静电场中的导体6.6.静电平衡时，导体表面附近的场强大小为0E第31页/共51页7. 7. 空腔内无电荷：空腔内表面无电荷全部电荷分布于外表面, ,空腔内场强

18、E E = 0= 0。空腔导体具有静电屏蔽的作用。8. 8. 空腔原带有电荷 Q Q：将 q q 电荷放入空腔内，内表面带有 - -q q 电荷, ,外表面带有 Q Q + + q q 电荷。接地可屏蔽内部电场变化对外部电场的影响。导体0E结果重新分布、qEU应用第32页/共51页定义电位移矢量四.电介质中的电场在各向同性的电介质EEDr0电场能量密度 221Ee222121QCCUW电容器能量第33页/共51页2静电场中的导体及电解质选择题：3,4,5,7,10,11填空题：1,4,7,8,9计算题：1,3第34页/共51页恒定磁场1、掌握毕奥一萨伐尔定律，能计算一些简单问题中的磁感应强度；

19、并掌握运用简单的结论计算组合导线的磁场的方法；2理解稳恒磁场的规律，磁场高斯定理和安培环路定理；3掌握用安培环路定理计算磁感强度的条件和方法；4理解安培定律和洛伦兹力公式。第35页/共51页电流元线电流一 毕奥-萨伐尔定律第36页/共51页1. .载流直导线载流直导线有限长载流直导线：有限长载流直导线：210coscos4aIB无限长载流直导线：无限长载流直导线：aIB20B BaxollP21第37页/共51页2. .载流圆环载流圆环轴线上一点：轴线上一点：2/322202RxIRBRIBo20环心处：环心处：oI B BoxxRIr第38页/共51页 当电流分布具有对称性时（无限长、无限大、柱对称等），可应用安培环路定理求磁场分布。二 安培环路定理Id0l lB B第39页/共51页1. .螺线管螺线管长直螺管内：长直螺管内：nIB0环形螺线管：环形螺线管：rNIB20r第40页/共51页2. .载流圆柱体载流圆柱体圆柱体内圆柱体内IRrrRIB