大学物理期末总结

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1、大学物理大学物理D主讲：郝亚非主讲：郝亚非数理信息学院数理信息学院浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院教学大纲教学大纲第一章第一章 质点运动学质点运动学第二章第二章 牛顿定律牛顿定律第五章第五章 静电场静电场第七章第七章 恒定磁场恒定磁场第十二章第十二章 气体动理论气体动理论第十三章第十三章 热力学基础热力学基础第十四章第十四章 相对论相对论第十五章第十五章 量子物理量子物理浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院第一章第一章 质点运动学质点运动学主要内容：主要内容：质点运动的描述，相对运动。质点运动的描述，相对运动。浙浙 江江

2、师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院1-1 质点运动的描述质点运动的描述1、位置矢量（位矢）：表示、位置矢量（位矢）：表示t时刻质点时刻质点P在直角坐标系中的在直角坐标系中的位置，是一个始于坐标原点、终于位置，是一个始于坐标原点、终于t时刻质点时刻质点P的位置的有的位置的有向线段。向线段。大小：大小：方向：方向：浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院分量式分量式 从上式中消从上式中消去参数去参数 得质点得质点的的轨迹方程轨迹方程2运动方程运动方程P浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3位移位移平面平面运动运

3、动:三维三维运动运动:BA浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院4 平均速度平均速度 在在 时间内，质点时间内，质点位移为位移为BAsD浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5瞬时速度（简称瞬时速度（简称速度速度）若质点在若质点在三维三维空间中运动，其速度空间中运动，其速度浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院6 平均加速度平均加速度B与与 同方向同方向A 在在 时间内，质时间内，质点速度增量为点速度增量为浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院7 ( (瞬时瞬时) )

4、加速度加速度浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院求导求导求导求导积分积分积分积分 1由质点的运动方程可以求得质点在由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；任一时刻的位矢、速度和加速度； 2已知质点的加速度以及初始速度和已知质点的加速度以及初始速度和初始位置初始位置, 可求质点速度及其运动方程可求质点速度及其运动方程质点运动学两类基本问题质点运动学两类基本问题浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院1-2 圆周运动圆周运动1 1、平面极坐标：质点在、平面极坐标：质点在A点的位置由（点的位置由（r, ,）来）来确定

5、确定角坐标角坐标2、圆周运动的角速度、圆周运动的角速度角速度角速度单位：单位：rads-1角位移角位移 角加速度角加速度浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3、圆周运动的切向加速度和法向加速度、圆周运动的切向加速度和法向加速度切向加速度切向加速度( (速度速度大小变化大小变化) )法向加速度法向加速度( (速度速度方向变化方向变化) )A浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院4、匀速率圆周运动匀速率圆周运动常量，常量，如如 时时,故故由由有有可得：可得：浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5、匀

6、变速率圆周运动匀变速率圆周运动常量，常量，如如 时时,常量，常量， 故故可得：可得：又又浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院1-3 相对运动相对运动绝对速度绝对速度相对速度相对速度牵连速度牵连速度 伽利略速度变换伽利略速度变换若若加速度关系加速度关系注意：注意： 当物体运动速度当物体运动速度接近光速时，速度变换接近光速时，速度变换不成立不成立绝对绝对速度速度牵连牵连速度速度相对相对速度速度浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握描述质点运动及运动变化的描述质点运动及运动变化的四个物理量四个物理量位置

7、矢量、位移、速度、位置矢量、位移、速度、加速度加速度二理解二理解运动方程的物理意义及作用运动方程的物理意义及作用. . 会会处理两类问题处理两类问题：（1）运用运动方程确定运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法；质点的位置、位移、速度和加速度的方法；（2）已知质点运动的加速度和初始条件求已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法速度、运动方程的方法浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院三掌握三掌握曲线运动的自然坐标表示法曲线运动的自然坐标表示法能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运

8、动时的角速度、角加速度、以及质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度切向加速度和法向加速度四四理解理解伽利略速度变换式伽利略速度变换式, , 并会用它并会用它求简单的质点相对运动问题求简单的质点相对运动问题浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院典型例题：典型例题：P6 例例1、例、例2；P8 例例3、例、例4；P16 例题；例题；P20 例题例题作业题：作业题：P23 1-8，1-9，1-11，1-13，1-14，1-17，1-22，1-24浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 主

9、要内容：主要内容： 牛顿运动定律及其应用，变力作用下的质牛顿运动定律及其应用，变力作用下的质点动力学基本问题。点动力学基本问题。浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2-1 牛顿定律牛顿定律任何物体都要保持其静止或匀速直线运任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止.1 1、牛顿第一定律、牛顿第一定律惯性和力的概念惯性和力的概念时，时， 恒矢量恒矢量 如如物体在一参考系中不受其它物体作物体在一参考系中不受其它物体作用，而保持静止或匀速直线运动，这个参用，而保持静止或匀速直线运动，这个参考系就称为

10、考系就称为惯性参考系惯性参考系浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2 2、牛顿第二定律、牛顿第二定律 动量为动量为 的物体，在合外力的物体，在合外力 的作用下，其动量随时间的变化率应当等于的作用下，其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力作用于物体的合外力当当 时，时， 为为常量，常量，合外合外力力浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院即即浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院注：注： 为为A处曲线的处曲线的曲率半径曲率半径自然坐标系中自然坐标系中A浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数

11、理理 信信 息息 学学 院院 两个物体之间作用力两个物体之间作用力 和反作用力和反作用力 ，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上用在两个物体上（物体间相互作用规律）（物体间相互作用规律）3 3、牛顿第三定律、牛顿第三定律浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2-2 物理量的单位和量纲物理量的单位和量纲力学的力学的基本单位基本单位 1984年年2月月27日，我国国务院颁布实行日，我国国务院颁布实行以国际单位制以国际单位制（SISI）为基础的法定单位制为基础的法定单位制物理量长度质量时间单位名称米千克秒符号mkg

12、s1 1、单位制、单位制国际单位制规定了国际单位制规定了七个基本单位七个基本单位浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 表示一个物理量如何由基本量的组合所表示一个物理量如何由基本量的组合所形成的式子形成的式子某一物理量某一物理量 的量纲的量纲2 2、量纲、量纲如：速度的量纲是如：速度的量纲是角速度的量纲是角速度的量纲是力的量纲是力的量纲是浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2-3 几种常见的力几种常见的力1 1、万有引力、万有引力引力常数引力常数m1 m2r 重力重力地表附近地表附近浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理

13、 信信 息息 学学 院院2 2、弹性力、弹性力 常见弹性力有：正压力、张力、弹簧常见弹性力有：正压力、张力、弹簧弹性力等弹性力等弹簧弹性力弹簧弹性力胡克定律胡克定律由物体形变而产生的由物体形变而产生的浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3 3、摩擦力、摩擦力一般情况一般情况 滑动滑动摩擦力摩擦力最大静最大静摩擦力摩擦力静静摩擦力摩擦力 浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2-4 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例1 1、解题步骤、解题步骤 已知力求运动方程已知力求运动方程 已知运动方程求力已知运动方程求力2 2、两类常见问题

14、、两类常见问题隔离物体隔离物体 受力分析受力分析 建立坐标建立坐标 列方程列方程 解方程解方程 结果讨论结果讨论浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握牛顿定律的基本内容及其适牛顿定律的基本内容及其适用条件用条件 二二 熟练掌握熟练掌握用隔离体法分析物体的用隔离体法分析物体的受力情况，能用微积分方法求解受力情况，能用微积分方法求解变力作用变力作用下下的简单质点动力学问题的简单质点动力学问题 三三 理解惯性系与非惯性系的概念理解惯性系与非惯性系的概念浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院典型例题：典型例

15、题：P33 例例1；P36 例例2；P38 例例1例例5作业题：作业题：P49 2-6，2-10，2-13，2-15，2-19，2-20浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院第五章第五章 静电场静电场 主要内容：主要内容： 库仑定律、电场强度、电场强度叠加原理库仑定律、电场强度、电场强度叠加原理及其应用；及其应用； 静电场的高斯定理；静电场的高斯定理； 电势、电势叠加原理；电势、电势叠加原理； 静电场环路定理；静电场环路定理； 电场强度和电势的关系电场强度和电势的关系浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5-1 电荷的量子化电荷的

16、量子化 电荷守恒定律电荷守恒定律1、电荷的量子化电荷的量子化: :2 2、电荷守恒定律、电荷守恒定律 不管系统中的电荷如何迁移，系统的不管系统中的电荷如何迁移，系统的电荷的代数和保持不变电荷的代数和保持不变.（自然界的基本守恒定律之一）（自然界的基本守恒定律之一）浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5-2 库仑定律库仑定律为为真空电容率真空电容率受受 的的力力大小：大小：方向：方向：和和 同号相斥，异号相吸同号相斥，异号相吸.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5-3 电场强度电场强度1、静电场静电场: 静止电荷周围存在的电场

17、静止电荷周围存在的电场2、电场强度：电场强度：单位正试验电荷所受的电场力单位正试验电荷所受的电场力 单位单位: :场源电荷场源电荷试验电荷试验电荷浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3 3、点电荷电场强度、点电荷电场强度+ -P浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院4 4、电场强度叠加原理、电场强度叠加原理 点电荷点电荷系的电场系的电场 电荷连续分布的电场电荷连续分布的电场浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5、电偶极子的电场强度、电偶极子的电场强度（1）轴线延长线上一点的电场强度轴线延长线上一

18、点的电场强度.+-浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院（2）轴线中垂线上一点的电场强度轴线中垂线上一点的电场强度.+-.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5-4 电场强度通量电场强度通量 高斯定理高斯定理1 1、电场线、电场线( (1) ) 切线方向为电场强度方向切线方向为电场强度方向1 规定规定2 特点特点( (1) ) 始于正电荷，止于负电荷，非闭合线始于正电荷，止于负电荷，非闭合线.( (2) ) 疏密表示电场强度的大小疏密表示电场强度的大小( (2) ) 任何两条电场线不相交任何两条电场线不相交.浙浙 江江 师师 范

19、范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2 2、电场强度通量、电场强度通量（1 1）定义：通过电场中某个面的电场线数）定义：通过电场中某个面的电场线数（2）匀强电场）匀强电场 ， 与平面夹角与平面夹角 .（3）非匀强电场，曲面）非匀强电场，曲面S .（4）非均匀电场，闭合曲面）非均匀电场，闭合曲面S . “穿出穿出”“穿进穿进”浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3 3、高斯定理、高斯定理 在真空中静电场，穿过任一在真空中静电场，穿过任一闭合曲面闭合曲面的电场强度通量，等于该曲面所包围的所的电场强度通量，等于该曲面所包围的所有电荷的代数和除以有电荷的

20、代数和除以 .高斯面高斯面浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院( (1) ) 高斯面：闭合曲面高斯面：闭合曲面. .( (2) ) 电场强度为电场强度为所有所有电荷在高斯面上的总电荷在高斯面上的总电场强度电场强度. .( (3) ) 电场强度通量：穿出为正，穿进为负电场强度通量：穿出为正，穿进为负. .( (4) ) 仅高斯面仅高斯面内内电荷对电场强度电荷对电场强度通量通量有贡献有贡献. .浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 用高斯定理求电场强度的一般步骤为：用高斯定理求电场强度的一般步骤为： 对称性分析；对称性分析； 根据

21、对称性选择合适的高斯面；根据对称性选择合适的高斯面； 应用高斯定理计算应用高斯定理计算. .浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5-6 静电场的环路定理静电场的环路定理 电势能电势能1 1、静电场力所做的功、静电场力所做的功（1）点电荷的电场）点电荷的电场（2 2）任意带电体的电场）任意带电体的电场（点电荷的组合）（点电荷的组合）静电场力做功静电场力做功W仅与仅与q0 0的的始末始末位置位置有关有关，与，与路径无关路径无关. .浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2 2、静电场的环路定理、静电场的环路定理静电场是保守场，静电场

22、是保守场，静电场力是保守力静电场力是保守力沿闭合路径一周，沿闭合路径一周，电场力作功为零电场力作功为零.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3 3、电势能、电势能电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少. . 试验电荷试验电荷q0在电场中某点的电势能，在在电场中某点的电势能，在数值上等于把它从该点移到零势能处静电场数值上等于把它从该点移到零势能处静电场力所作的功力所作的功. .令令浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5-7 电势电势表示A点点电势电势 物理意义：物理意义： 把单位正试验电荷从点把单位正试验电荷从点A移到

23、无限远处移到无限远处时静电场力作的功时静电场力作的功. 电势零点电势零点：有限带电体以：有限带电体以无穷远无穷远为电势零为电势零点，实际问题中常选择地球电势为零点，实际问题中常选择地球电势为零.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2、电、电势差势差将单位正电荷从将单位正电荷从A移到移到B时时电场力作的功电场力作的功静电场力的功静电场力的功浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3 3、点电荷电场的电势、点电荷电场的电势浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院4 4、电势的叠加原理、电势的叠加原理 点电

24、荷系点电荷系 电荷连续分布时电荷连续分布时浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院计算电势的方法计算电势的方法（1）利用利用已知在积分路径上已知在积分路径上 的函数表达式的函数表达式有限大有限大带电体，选带电体，选无限远无限远处电势为零处电势为零. .（2）利用点电荷电势的叠加原理利用点电荷电势的叠加原理浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5-9 电场强度与电势梯度电场强度与电势梯度1 1、等势面、等势面 电荷沿等势面移动时，电场力做功为零电荷沿等势面移动时，电场力做功为零.电场中电势相等的点所构成的面电场中电势相等的点所构成的面

25、. 某点的电场强度与通过该点的等势面垂直某点的电场强度与通过该点的等势面垂直.任意两任意两相邻相邻等势面间的等势面间的电势差相等电势差相等. . 用等势面的用等势面的疏密疏密表示电场的强弱表示电场的强弱. . 等势面越密的地方，电场强度越大等势面越密的地方，电场强度越大. .浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2 2、电场强度与电势梯度、电场强度与电势梯度方向方向 由高电势处指向低电势处由高电势处指向低电势处大小大小电场强度等于电场强度等于电势梯度电势梯度的负值的负值浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院求电场强度的三种方法求电

26、场强度的三种方法利用电场强度叠加原理利用电场强度叠加原理利用高斯定理利用高斯定理利用电势与电场强度的关系利用电势与电场强度的关系浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握描述静电场的两个基本物理描述静电场的两个基本物理量量电场强度和电势的概念，理解电场电场强度和电势的概念，理解电场强度强度E是矢量点函数，而电势是矢量点函数，而电势V 则是标量点则是标量点函数函数. 二二 理解理解静电场的两条基本定理静电场的两条基本定理高斯定理和环路定理，明确认识静电场是高斯定理和环路定理，明确认识静电场是有源有源场和场和保守保守场场.浙浙 江江 师师

27、 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 三三 掌握掌握用点电荷的电场强度和叠加用点电荷的电场强度和叠加原理以及高斯定理求解带电系统电场强度原理以及高斯定理求解带电系统电场强度的方法；能用电场强度与电势梯度的关系的方法；能用电场强度与电势梯度的关系求解较简单带电系统的电场强度求解较简单带电系统的电场强度.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院典型例题：典型例题：P159 例例1，例，例2；P164 例例1；P169 例例2；P170 例例3，例，例4；P179 例例1，例例2，例，例3；P185 例例1作业题：作业题：P191 5-9,5-10,5

28、-14,5-17,5-21,5-22,5-25,5-27,5-29,5-30浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院第七章第七章 恒定磁场恒定磁场主要内容：主要内容：毕奥毕奥-萨伐尔定律；萨伐尔定律；磁感应强度叠加原理；磁感应强度叠加原理；恒定磁场的高斯定理；恒定磁场的高斯定理；安培环路定理安培环路定理浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院7-3 磁场磁场 磁场强度磁场强度 的大小的大小: 正电荷垂直于特定直线运动时正电荷垂直于特定直线运动时，受力受力与电荷与电荷速度速度 的叉积的叉积方向方向： + 的方向的方向:浙浙 江江 师师

29、范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院单位：单位：特斯拉特斯拉运动电荷在磁场中受力运动电荷在磁场中受力+浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院7-4 毕奥毕奥-萨伐尔定律萨伐尔定律1、毕奥萨伐尔定律、毕奥萨伐尔定律(电流元在空间产生的磁场电流元在空间产生的磁场)真空磁导率真空磁导率 P*浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 任意载流导线在点任意载流导线在点 P 处的磁感强度处的磁感强度P*磁感强度磁感强度叠加原理叠加原理浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院无限长无限长载流长直导线载

30、流长直导线半无限长半无限长载流长直导线载流长直导线浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院R (3)oIIRo (1)xo (2)RI圆电流在圆心处的磁感应强度圆电流在圆心处的磁感应强度浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 Ad(4)*oI(5)*浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院IS2、磁偶极矩、磁偶极矩IS 说明：说明： 的方向与的方向与圆电流圆电流的单位正法矢的单位正法矢 的方向相同的方向相同.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院适用条件适用条件3、运动电

31、荷的磁场、运动电荷的磁场浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院7-5 磁通量磁通量 磁场的高斯定理磁场的高斯定理1、磁感线、磁感线III 切线方向切线方向 的方向；的方向； 疏密程度疏密程度 的大小的大小.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2、磁通量：磁通量：通过某曲面的磁感线数通过某曲面的磁感线数 （1）匀强磁场中，通过）匀强磁场中，通过面曲面面曲面S的磁通量：的磁通量：（2）一般情况）一般情况（3）闭合曲面）闭合曲面浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 物理意义：物理意义：通过任意闭合曲面

32、的磁通通过任意闭合曲面的磁通量必等于零（量必等于零（故磁场是故磁场是无源的无源的）.3、磁场高斯定理、磁场高斯定理浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院7-6 安培环路定理安培环路定理1、安培环路定理、安培环路定理 在真空的恒定磁场中，磁感强度在真空的恒定磁场中，磁感强度 沿任沿任一闭合路径的积分的值，等于一闭合路径的积分的值，等于 乘以该闭合乘以该闭合路径所穿过的各电流的代数和路径所穿过的各电流的代数和. 电流电流 正负正负的规定：的规定： 与与 成成右右螺旋螺旋时，时， 为为正正；反反之为之为负负.注意注意浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信

33、 息息 学学 院院2、安培环路定理的应用、安培环路定理的应用利用安培环路定理求磁场的前提条件：利用安培环路定理求磁场的前提条件：在某个载流导体的稳恒磁场中，可以找在某个载流导体的稳恒磁场中，可以找到一条闭合环路，该环路上的磁感强度到一条闭合环路，该环路上的磁感强度B大小处处相等，大小处处相等，B的方向和环路的绕行的方向和环路的绕行方向也处处同向，这样利用安培环路定方向也处处同向，这样利用安培环路定理求磁感强度理求磁感强度B的问题，就转化为求环的问题，就转化为求环路长度，以及求环路所包围的电流代数路长度，以及求环路所包围的电流代数和的问题和的问题 浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理

34、信信 息息 学学 院院利用安培环路定理求磁场的适用范围：利用安培环路定理求磁场的适用范围： 1.电流的分布具有无限长轴对称性电流的分布具有无限长轴对称性2.电流的分布具有无限大面对称性电流的分布具有无限大面对称性3.各种圆环形均匀密绕螺绕环各种圆环形均匀密绕螺绕环利用安培环路定理求磁场的基本步骤利用安培环路定理求磁场的基本步骤:1.首先用磁场叠加原理对载流体的磁场作对首先用磁场叠加原理对载流体的磁场作对称性分析；称性分析； 2.根据磁场的对称性和特征，选择适当形状根据磁场的对称性和特征，选择适当形状的环路；的环路；3.利用公式求磁感强度。利用公式求磁感强度。浙浙 江江 师师 范范 大大 学学

35、数数 理理 信信 息息 学学 院院3、区分高斯定理和环路定理、区分高斯定理和环路定理静电场高斯定理：静电场高斯定理：磁场高斯定理磁场高斯定理:安培环路定理安培环路定理静电场的环路定理静电场的环路定理: :浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院典型例题：典型例题：P245 例例1，例，例2；P247 例例1；P250 例例4；P257 例例1，例，例2作业题：作业题：P291 7-12，7-15，7-16，7-17，7-18，7-19浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握描述磁场的物理量描述磁场的物理

36、量磁感磁感强度的概念，理解它是矢量点函数强度的概念，理解它是矢量点函数. 二二 理解理解毕奥萨伐尔定律，能利用毕奥萨伐尔定律，能利用它计算一些简单问题中的磁感强度它计算一些简单问题中的磁感强度. 三三 理解理解稳恒磁场的高斯定理和安培稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理环路定理. 理解用安培环路定理计算磁感强理解用安培环路定理计算磁感强度的条件和方法度的条件和方法.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院第十二章第十二章 气体动理论气体动理论主要内容：主要内容：统计规律、理想气体的压强和温度；统计规律、理想气体的压强和温度；理想气体的内能、能量均分定理；理想气体的内能

37、、能量均分定理；浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院12-1 平衡态平衡态 理想气体物态方程理想气体物态方程 热力学第零定律热力学第零定律1、 气体的物态参量气体的物态参量( (宏观量宏观量) ) 压强压强p（Pa）;体积体积V（ ）；）；温度温度T（K）2、平衡态、平衡态 一定量的气体，一定量的气体，在不受外界的影响下，在不受外界的影响下，经过一定的时间，系统达到一个稳定的宏观经过一定的时间，系统达到一个稳定的宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态性质不随时间变化的状态称为平衡态.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3、理想气

38、体物态方程、理想气体物态方程摩尔气体常量摩尔气体常量对对一定质量的一定质量的同种气体同种气体理想气体物理想气体物态方程一态方程一 系统总质量，系统总质量， 摩尔质量，摩尔质量， 单个分子质量单个分子质量浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院k 称为玻耳兹曼常量称为玻耳兹曼常量.n =N/V，为气体分子数密度为气体分子数密度.理想气体物理想气体物态方程二态方程二浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院4、热力学第零定律、热力学第零定律 如果物体如果物体 A 和和 B 分别与物体分别与物体 C 处于处于热平衡的状态，那么热平衡的状态，那

39、么 A 和和 B 之间也处于之间也处于热平衡热平衡.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院当当 时，分子力主要表现为斥力；当时，分子力主要表现为斥力；当 时，分子力主要表现为引力时，分子力主要表现为引力.12-2 物质的微观模型物质的微观模型 统计规律统计规律1、分子的线度、分子的线度分子间距分子间距分子线度分子线度2、分子力、分子力3、分子热运动的无序性及统计规律、分子热运动的无序性及统计规律大量实验事实表明分子都在作永不停止的无规大量实验事实表明分子都在作永不停止的无规运动运动 。大量分子的分布具有统计规律。大量分子的分布具有统计规律。浙浙 江江 师师 范范

40、 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院12-3 理想气体的压强公式理想气体的压强公式 统计关系式统计关系式宏观可测量量宏观可测量量微观量的统计平均值微观量的统计平均值浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院导出压强公式的几个依据导出压强公式的几个依据：（1）理想气体的微观模型）理想气体的微观模型（2）平衡态的两个统计假设）平衡态的两个统计假设（3）牛顿力学的动量原理）牛顿力学的动量原理（4）统计平均值的概念）统计平均值的概念压强的微观本质压强的微观本质是容器中大量气体分子是容器中大量气体分子与容器壁连续碰撞的平均结果。与容器壁连续碰撞的平均结果。浙浙 江

41、江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院1、平衡态的统计假设、平衡态的统计假设（1）分子按位置的分布是均匀的）分子按位置的分布是均匀的. （2）分子各方向运动概率均等）分子各方向运动概率均等.各方向运动概率均等各方向运动概率均等分子运动速度分子运动速度浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院各方向运动概率均等各方向运动概率均等 方向速度平方的平均值方向速度平方的平均值2、统计平均值、统计平均值浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系理想气体分子的平均平动动能与温度的

42、关系分子平均平动动能：分子平均平动动能： 宏观可测量量宏观可测量量微观量的统计平均微观量的统计平均理想气体压强公式理想气体压强公式理想气体物态方程理想气体物态方程浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院12-5 能量均分定理能量均分定理 理想气体内能理想气体内能1、自由度自由度 分子能量中独立的速度和坐标的分子能量中独立的速度和坐标的二次方项二次方项数目数目叫做分子能量自由度的数目叫做分子能量自由度的数目, , 简称自由度，用符号简称自由度，用符号 表示表示. 自由度数目自由度数目 平平动动 转转动动 振振动动浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信

43、息息 学学 院院 单原子分子单原子分子 刚刚性性双双原子分子原子分子 分子平均平动动能分子平均平动动能分子平均转动动能分子平均转动动能浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 非刚非刚性性双双原子分子原子分子 分子平均平动动能分子平均平动动能分子平均转动动能分子平均转动动能分子平均振动能量分子平均振动能量叫约化质量叫约化质量浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2、能量均分定理（玻耳兹曼假设）、能量均分定理（玻耳兹曼假设） 气体处于平衡态时，分子任何一个自由气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为度的平均能量都相等

44、，均为 ，这就是，这就是能量按自由度均分定理能量按自由度均分定理 . 分子的平均能量分子的平均能量浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3、理想气体的内能、理想气体的内能 理想气体的内能理想气体的内能 ：分子动能和分子内原：分子动能和分子内原子间的势能之和子间的势能之和. 1 mol 理想气体的内能理想气体的内能 理想气体的内能理想气体的内能 理想气体内能变化理想气体内能变化 浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院作业题：作业题：12-8，12-9，12-12，12-16浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息

45、学学 院院本章要求本章要求 一一 了解了解气体分子热运动的图像气体分子热运动的图像 . 理解理解平衡态、平衡过程、理想气体等概念平衡态、平衡过程、理想气体等概念. 二二 理解理解理想气体的压强公式和温度公式，理想气体的压强公式和温度公式， 能从宏观和微观两方面理解压强和温度的统能从宏观和微观两方面理解压强和温度的统计意义计意义 . 三三 了解了解自由度概念，自由度概念，理解理解能量均分定理，能量均分定理，会计算理想气体的内能会计算理想气体的内能.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院第十三章第十三章 热力学基础热力学基础主要内容主要内容:平衡态、态参量、热力学参

46、数；平衡态、态参量、热力学参数；理想气体状态方程；理想气体状态方程；准静态过程、热量和内能；准静态过程、热量和内能；热力学第一定律；热力学第一定律；典型的热力学过程典型的热力学过程浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院13-1 准静态过程准静态过程 功功 热量热量1、准静态过程（理想化的过程）、准静态过程（理想化的过程） 从一个平衡态到另一平衡态所经过的每从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过程一中间状态均可近似当作平衡态的过程 .2 2、功功（过程量）（过程量）3、热热 量量（过程量过程量） 通过传热方式传递能量的量度，系统通过传热

47、方式传递能量的量度，系统和外界之间存在温差而发生的能量传递和外界之间存在温差而发生的能量传递 .浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院13-2 热力学第一定律热力学第一定律 内能内能 实验证明系统从状态实验证明系统从状态A 变化到状态变化到状态B，可以采用做功和传热的方法，不管经可以采用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只要始末状态确定，做功过什么过程，只要始末状态确定，做功和传热之和保持不变和传热之和保持不变.1、 内能内能 （状态量）（状态量）浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2、热力学第一定律、热力学第一定律系统系统从

48、外界吸收的热量，一部分使系统的内能增加，从外界吸收的热量，一部分使系统的内能增加，另一部分使系统对外界做功另一部分使系统对外界做功 .准静态过程准静态过程微变过程微变过程+系统吸热系统吸热系统放热系统放热内能增加内能增加内能减少内能减少系统对外界做功系统对外界做功外界对系统做功外界对系统做功浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院13-3 理想气体的等体过程和等压过程理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容摩尔热容 计算各等值过程的热量、功和内能的计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础理论基础.（1）（理想气体的（理想气体的共性共性）（2）解决过程中能解决过程中能

49、量转换的问题量转换的问题（3）（理想气体的状态函数）（理想气体的状态函数） （4） 各等值过程的特性各等值过程的特性 .浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院1、等体过程、等体过程 摩尔摩尔定体热容定体热容由热力学第一定律由热力学第一定律特性特性 常量常量过程方程过程方程 常量常量浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院单位单位 摩尔摩尔定体热容定体热容: 理想气体在等体理想气体在等体过程中吸收热量过程中吸收热量 ，使温度升高，使温度升高 ，其，其摩尔摩尔定体热容为定体热容为:由热力学第一定律由热力学第一定律1）等体升压：系统从外界

50、吸热，内能增加；）等体升压：系统从外界吸热，内能增加；2）等体降压：系统向外界放热，内能减少。）等体降压：系统向外界放热，内能减少。浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院122、等压过程、等压过程 摩尔摩尔定压热容定压热容过程方程过程方程 常量常量由热力学第一定律由热力学第一定律特性特性 常量常量 功功W浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 摩尔摩尔定压热容定压热容: 理想气体在等理想气体在等压过程中吸收热量压过程中吸收热量 ，温度升高，温度升高 ，其摩尔其摩尔定压定压热容为：热容为： 可得摩尔可得摩尔定压定压热容和摩尔热容和摩

51、尔定体定体热容的关系热容的关系 摩尔热容比摩尔热容比 浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院三个量：三个量：1）等压膨胀：系统从外界吸热，对外做正功，）等压膨胀：系统从外界吸热，对外做正功，内能增加；内能增加；2）等压压缩：系统向外界放热，外界对系统）等压压缩：系统向外界放热，外界对系统做功，内能减少。做功，内能减少。浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3、比热容、比热容热容热容比热容比热容浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院13-4 理想气体的等温过程和绝热过程理想气体的等温过程和绝热过程1、

52、等温过程、等温过程由热力学第一定律由热力学第一定律12特征特征 常量常量过程方程过程方程常量常量浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院1）等温膨胀：系统从外界吸热，对外做正功；）等温膨胀：系统从外界吸热，对外做正功；2）等温压缩：系统向外界放热，外界对系统做功。）等温压缩：系统向外界放热，外界对系统做功。浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院122 2、绝热过程、绝热过程与外界无热量交换的过程与外界无热量交换的过程特征特征由热力学由热力学第一定律第一定律浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院浙浙 江

53、江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院绝绝 热热 方方 程程常量常量常量常量常量常量1）绝热膨胀：系统对外做正功，内能减小；）绝热膨胀：系统对外做正功，内能减小；2）绝热压缩：外界对系统做功，系统内能增加。）绝热压缩：外界对系统做功，系统内能增加。浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院典型例题：典型例题：P226 例例1，例，例2，例，例3作业题：作业题：13-10，13-11，13-13，13-17，13-19，13-21浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握内能、功和热量

54、等概念内能、功和热量等概念 . 理理解解准静态过程准静态过程 . 二二 掌握掌握热力学第一定律，热力学第一定律，理解理解理想理想气体的摩尔定体热容、摩尔定压热容，气体的摩尔定体热容、摩尔定压热容，能能分析计算理想气体在等体、等压、等温和分析计算理想气体在等体、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变量绝热过程中的功、热量和内能的改变量 . 浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院第十四章第十四章 相对论相对论主要内容主要内容:狭义相对论的两个基本假设；狭义相对论的两个基本假设；洛伦兹坐标变换和速度变换；洛伦兹坐标变换和速度变换；同时性的相对性、长度收缩和时间延

55、缓同时性的相对性、长度收缩和时间延缓浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 真空中的光速是常量，沿各个方向真空中的光速是常量，沿各个方向都等于都等于c ，与光源或观测者的运动状态与光源或观测者的运动状态无关无关.1 ） 相对性原理相对性原理 物理定律在所有惯性系中都具有相物理定律在所有惯性系中都具有相同的表达形式同的表达形式.2 ） 光速不变原理光速不变原理1、狭义相对论的基本原理、狭义相对论的基本原理浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院2、 洛伦兹坐标变换式洛伦兹坐标变换式正正变变换换逆逆变变换换浙浙 江江 师师 范范 大大

56、学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院3、 洛伦兹速度变换式洛伦兹速度变换式正变换正变换逆变换逆变换浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院4、同时性的相对性、同时性的相对性 沿两个惯性系运动方向，沿两个惯性系运动方向，不同地点不同地点发生的两个事件，在其中一个惯性系中发生的两个事件，在其中一个惯性系中是是同时同时的，在另一惯性系中观察则的，在另一惯性系中观察则不同不同时时，所以同时具有，所以同时具有相对相对意义；只有在意义；只有在同同一地点一地点，同一同一时刻发生的两个事件，在时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察也是其他惯性系中观察也是同时同时的的.浙浙 江

57、江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院5、长度的收缩、长度的收缩( (动尺变短动尺变短) )固有固有长度：物体相对静止时所测得的长长度：物体相对静止时所测得的长度度 .（最长最长）ll0V 物体在运动方向上长度收缩物体在运动方向上长度收缩.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院6、 时间的延缓时间的延缓( (动钟变慢动钟变慢) )固有固有时间时间 ：同一同一地点发生的地点发生的两两事件的时间事件的时间间隔间隔 .时间延缓时间延缓 ：运动的钟走得慢：运动的钟走得慢 .浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院典型

58、例题：典型例题：P274 例例1，例，例2，例，例3作业题：作业题：14-5，14-7，14-9，14-13，14-15，14-18浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院本章要求本章要求 一一 理解理解伽利略变换及牛顿力学的绝伽利略变换及牛顿力学的绝对时空观对时空观. 二二 理解理解狭义相对论的两条基本原理，狭义相对论的两条基本原理，掌握掌握洛伦兹变换式洛伦兹变换式. 三三 理解理解同时的相对性，以及长度收缩同时的相对性，以及长度收缩和时间延缓的概念，和时间延缓的概念，掌握掌握狭义相对论的时空狭义相对论的时空观观.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理

59、信信 息息 学学 院院第十五章第十五章 量子理论量子理论主要内容主要内容:黑体辐射；黑体辐射；光电效应；光电效应；康普顿效应；康普顿效应；德布罗意的物质波假设；德布罗意的物质波假设；波粒二象性波粒二象性浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院本章要求本章要求 一一 了解了解热辐射的两条实验定律：斯热辐射的两条实验定律：斯特藩特藩 - - 玻耳兹曼定律和维恩位移定律，玻耳兹曼定律和维恩位移定律，以及经典物理理论在说明热辐射的能量按以及经典物理理论在说明热辐射的能量按频率分布曲线时所遇到的困难频率分布曲线时所遇到的困难. 理解理解普朗普朗克量子假设克量子假设. 二二

60、了解了解经典物理理论在说明光电效经典物理理论在说明光电效应的实验规律时所遇到的困难应的实验规律时所遇到的困难. 理解理解爱因爱因斯坦光量子假设，掌握爱因斯坦方程斯坦光量子假设，掌握爱因斯坦方程.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院 三三 理解理解康普顿效应的实验规律，以康普顿效应的实验规律，以及光子理论对这个效应的解释及光子理论对这个效应的解释. 理解光的理解光的波粒二象性波粒二象性. 四四 了解了解德布罗意假设及电子衍射实德布罗意假设及电子衍射实验验. 了解实物粒子的波粒二象性了解实物粒子的波粒二象性. 理解理解描描述物质波动性的物理量（波长、频率）和述物质波动性的物理量（波长、频率）和描述粒子性的物理量（动量、能量）之间描述粒子性的物理量（动量、能量）之间的关系的关系.浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 数数 理理 信信 息息 学学 院院