大学物理上册总复习ppt课件.ppt

考 试 要 求,2、可带入考场的A4纸内容不限，手写、两面记录内容均可，但是面积不可增加。必须写上自己的名字。可带计算器。,1、必须到指定考场参加考试;,3、考试内容除去进动、旋进、磁化面电流、极化面电荷、科氏力之外的所有内容。,力学30分相对论8分静电含导体与介质30分； 磁场,电磁32分,电磁感应,类型一：计算感应电动势,类型二：互感，自感,类型三：磁场能量,重点：计算磁通量，尤其是在空间非均匀的磁场中计算通过某一截面的磁通量！,类型四：位移电流和麦克斯韦方程组,回路中感应电动势方向的判断：,与回路绕行方向相反,与回路绕行方向相同,一段导体中动生电动势方向的判断：,一段导体中感生电动势方向的判断：,适用于切割磁力线的导体,适用于一切产生感应电动势的回路.,计算感应电动势：,回路中的感应电流与产生的感应电荷, 的方向:,a,b,bO，O点电势高,动生,电动势的方向从低电势到高电势,(1)感生电场对电荷有作用力,(3)感生电场是非保守力场.,(2)感生电场源于变化的磁场,两问:(1),一根导线先后放在如图磁场中的两个位置,比较这两个位置产生的电动势;,感生,若导线在半径方向放置，则导线中的电动势为零！,空间均匀的磁场被限制在圆柱体内：,当r R 时,当rR 时,类型二：互感，自感,例. 一截面为矩形的螺线环，高为h，内外半径分别为a和b，环上均匀密绕N匝线圈。在环的轴线上有一条长直导线AB，如图所示。求：,(1)当螺线环导线中电流为I0时，螺线环储存的磁场能量;,解:(1)螺绕环电流为I0 时,类型三：磁场能量,磁场的能量,dV=2 r hdr .,（2）计算螺绕环的自感系数,场能即自感磁能,解:环的导线中通以电流 i =I0- t 时,环内磁场:,这个磁场穿过无限长导线所围回路面积的磁通量,方向向下.,(3)当螺线环导线中电流以 i= I0 - t 的规律随时间变化时(I0, 均为大于零的常量),长直导线中感应电动势的表达式及方向；,(4)螺线环与长直导线间的互感系数。,解:,方法二:,先求M,后求,设在长直导线AB中通以电流I,穿过环中的磁通,当环中通电流时，在直线上产生的互感电动势,类型四：位移电流和麦克斯韦方程组,一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为 。若略去边缘效应，则两板间的位移电流为_，与电场方向_。在放电时，板间电场强度的变化率为 则两板间的位移电流为_，与电场方向_。,在有介质时,麦克斯韦方程组的积分形式更为简单:,通量,环流,静电场,稳恒磁场,横向比较来掌握！,类型二：已知电荷分布求场强,已知电荷分布求电势,类型三：求电通量,类型四：求静电力作功,类型一：概念题（对高斯定理的理解，对静电场性质的把握),类型五：导体在静电场中的性质和应用,类型七：静电场的能量,类型六：有电介质存在时静电场的性质,静电场,类型一：概念题,几种电荷分布的电场与电势必须牢记结论：,圆环轴线上一点的电场：,圆盘轴线上一点的电场：,类型二：求E,U,类型二：求E,U,情形一：用Gauss定理解场.,类型二：求E,U,情形二：叠加求解.,带电球面电势叠加法,1 在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电势零点 则M点的电势为 (A) (B) (C) (D) ,2 已知某静电场的电势函数 ，式中A和a均为常量，则电场中任意点的电场强度 _,类型三、求电通量充分利用高斯定理,类型四：求静电力作功,类型五、导体在静电场中的性质：,1.静电平衡的导体内部不存在净电荷,电荷只能分布在导体表面.,导体表面附近一点的场强：,2.静电平衡导体表面电荷与场强的关系,3.孤立导体表面各点的面电荷密度与该点的曲率有关。,有介质时的高斯定理:,有介质时的静电场中通过任意封闭曲面的电位移的通量,等于该曲面内自由电荷量代数和除以0 .,（1）均匀电介质在电场中，表面出现极化电荷。,类型六、电介质存在时静电场的性质,（2）均匀电介质在电场中，电介质内部产生退极化场。,是普适的,各向同性线性介质：,例. 同轴电缆,内导线半径为a,外圆筒内半径为b紧贴圆筒内壁充入同轴圆筒形电介质,内半径为R,相对电容率为r求:,(1) 若导线和圆筒带电,线密度为 ,求场强分布。,(2) 两筒间的电势差,电容。,(3) 分别用电容器储能和电场能量计算单位长度的电场能量。,解: 由高斯定理得:,R,l,类型七：静电场的能量,注意:作图!,(3)单位长电场能量，用电容器储能计算,用电场能量计算,单位长薄园柱的体积元,类型一：概念如安培环路定理的物理意义等,类型二：计算磁感应强度（可以和电场强度类比）,类型三：计算安培力（均匀磁场中和非均匀磁场中）,类型四：计算磁矩和磁力矩（均匀磁场）,稳恒磁场,类型二：计算磁感应强度（可以和电场强度类比）,关于运流产生的磁场：最重要写出等效电流。,类型三：计算安培力（均匀磁场中和非均匀磁场中）在非均匀磁场中重点掌握判断安培力的方向。,两导线间的安培力:,类型四：计算磁矩和磁力矩（均匀磁场）,质点,刚体绕定轴转动,力 学,质点运动 刚体绕定轴转动,速度,加速度,功,角速度,角加速度,质量 m,转动惯量,功,动能,转动动能,动量,角动量,合外力之功=动能的增量,合外力矩之功=转动动能的增量,一 质点运动学,二 质点运动定理与守恒定律大致题型,三 刚体绕定轴转动的动力学问题,四 刚体绕定轴转动中守恒律的应用,四 大 类 型,质点运动的自然坐标表示,s = s(t),质点运动的直角坐标表示,只反映速度大小的变化。,只反映速度方向的变化。质点若作直线运动，则法向加速度为零。,质点做曲线运动则法向加速度必不为零！（拐点除外）,1.质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率) (A) (B) (C) (D) ,2.一运动质点在某瞬间时位于 矢径的端点处，速度大小为(A) (B) (C) (D) ,3.对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的： (A) 切向加速度必不为零 (B) 法向加速度必不为零（拐点处除外） (C) 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零 (D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零 (E) 若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动,3、质量为0.1kg的质点，由静止开始沿曲线,(SI)运动，则在t= 0到t =2s时间内，作用在该质点上的合外力所做的功为,（A）5/4 J (B) 20 J (C) 40 J (D) 75/4 J,（B）,1. 计算功,方法： a ) 用定义式： F-r曲线下的面积,b ) 用动能定理,c ) 用保守力作功=系统势能的减少,2.计算冲量,方法: a ）定义式,b ）动量定理,二 质点运动定理与守恒定律大致题型,4. 动量守恒+相对运动,重点：因为动量守恒定律只在惯性系中适用，所以需计算研究对象的绝对速度。,3.计算角动量,5.机械能守恒+动量守恒+相对运动,重点：在惯性系中列方程要计算绝对速度。,6.角动量守恒（+机械能守恒）,重点：三个守恒律的条件！,三个保守力作功的表达式重要！,(1)所受合外力为零的系统机械能一定守恒;,(2)不受外力的系统,必同时满足动量守恒和机械能守恒;,(3)合外力为零,内力只有保守力的系统机械能一定守恒;,(4)只有保守力内力作用的系统,动量和机械能一定守恒;,(5)一质点在某一过程中,所受合外力的冲量为零,则质点的动量一定守恒;,不一定,是的,不一定,不一定,不一定,关键:1 清楚明确各物理量守恒的条件;,2 对于质点系外力合力为零,外力的功之和不一定，合外力矩不一定为零,3 “守恒”应是整个力学过程每一状态都守恒;,重点：三个守恒律的条件！,(6) 合外力为零时,它们对轴的合力矩一定为零，对角 动量一定守恒;,不一定,3.质点运动对某点角动量和力矩的计算,例题 有一宇宙飞船，欲考察某一质量为M、半径为R的星球，当飞船距这一星球中心5R处时与星球相对静止飞船发射出一质量为m（mM）的仪器舱，其相对星球的速度为v0，要使这一仪器舱恰好掠过星球表面（与表面相切），发射倾角应为q（见图）为确定q 角，需设定仪器舱掠过星球表面时的速度v，并列出两个方程它们是与_ _。,三 刚体绕定轴转动的运动学问题,1.一轻绳绕于有水平固定轴的飞轮边缘，并于绳端施以20 N的恒定拉力，已知飞轮的转动惯量为 0.1 kg m2，而且最初是静止的不计摩擦，当绳端被拉下_m时，飞轮的角速度变为40 rad/s2.一长为L的轻质细杆，两端分别固定质量为m和2m的小球，此系统在竖直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑固定轴(O轴)转动开始时杆与水平成60角，处于静止状态无初转速地释放以后，杆球这一刚体系统绕O轴转动系统绕O轴的转动惯量J _释放后，当杆转到水平位置时， 刚体受到的合外力矩M_；角加速度 _,M的计算：,组合刚体的转动惯量的计算(平行轴定理的应用）,四 刚体绕定轴转动中守恒律的应用,若刚体对某定轴的合外力矩为零,则刚体对同一定轴的角动量保持不变.,尤其在小球与可绕固定轴转动的直棒碰撞过程中，对固定轴角动量守恒而非动量守恒！,角动量守恒的应用,质点+刚体问题,对理解转动惯量的要求：,转动惯量与刚体的形状大小和质量分布以及轴的位置有关；会计算组合体的转动惯量。会利用平行轴定理。,狭义相对论,狭义相对论原理,两个基本假设,光速不变原理,运动学,动力学,洛伦兹时空变换,研究问题,两个事件的时空间隔在两个参考系中的结果的计算,u,S,S,三 个 特 例,异地同时相对性,时间膨胀,长度收缩,（原时）,（原长）,相对论质量：,相对论动量：,相对论能量：,相对论动能：,相对论三角关系：,相 对 论,对事实的描述可以是相对，但事实的结果是绝对的。,爱因斯坦的两个基本假设,光速不变原理:在所有惯性系中观察者测得的光在真空中沿各方向传播的速度都等于恒定值c,与观察者和光源的运动无关.,相对性原理: 物理定律在所有惯性系中都是相等的.,即所有惯性系对于一切物理规律(定律)的描述都是等价的.,在两个参考系中来考虑，两个事件的时间间隔和空间间隔：,原长,物体沿运动方向的长度比其固有长度短.,重点：,异地同时的相对性,原时（固有时间）,是在某坐标系中同一地点发生的两个事件的时间间隔,是物体相对某参照系静止时两端的空间间隔。,原时最短，时间膨胀！,相对论质量：,相对论动量：,相对论能量：,相对论动能：,相对论能量,预祝大家取得自己期望的好成绩！,感谢有你们的课堂感谢有你们的支持,