大学物理上册考点整理

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1、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、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. 4 rad/s2 和 4R m/s2,B. 4 rad/s2 和 16Rt2 m/s2,C. 4t rad/s2 和 16Rt2 m/s2,D. 4t rad/s2 和 4Rt2 m/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，

3、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 2.0 kg 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 + t 2- 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

4、, 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10 m/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10 kg 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2 kg 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

5、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=2.0 kg , R= 0.10 m ，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 =5.0 kg 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=10.0 rad/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

6、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P95 3.8）,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.、

7、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

8、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

9、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 (l R2 - 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；,

10、 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,

11、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.

12、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,0 r R1,R2 r R3,r R3,I,R3,R2,R1 r R2,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

13、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

14、,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，

15、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