1、1,20122013大學(xué)物理1 期末總復(fù)習(xí),2,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),1、在直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)中已知運(yùn)動(dòng)方程， 求速度、（切向、法向）加速度；,直角坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,3,速度,運(yùn)動(dòng)方程,（給出質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的位置）,位移,（給出任意時(shí)間的位置變化）,(質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)間運(yùn)動(dòng)的快慢和方向）,加速度,（給出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的變化情況）,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),第一章作業(yè) 2、3、8、9,4,切向加速度的大小,法向加速度的大小,自然坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,運(yùn)動(dòng)方程,速率方程,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),加速度方程,5, = (t),角速度,運(yùn)動(dòng)方程,角位移,角加速度,第1-

2、2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),圓周運(yùn)動(dòng)的描述,角量和線量的關(guān)系,第一章作業(yè) 5、12,6,例質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程 =3+2t2 (SI), 則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的角加速度和法向加速度大小分別為,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),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: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),例 一勻質(zhì)圓盤(pán)，半徑為R，繞通過(guò)圓心垂直盤(pán)面的 固定豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng). t = 0時(shí), 0 = 0，

3、其角加速度按 = t / 2的規(guī)律變化。質(zhì)點(diǎn)在 t 時(shí)刻的法向加速度為,解：,分析,8,2. 沖量、動(dòng)量定理應(yīng)用,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),沖量,動(dòng)量定理,3. 變力作功及其應(yīng)用,動(dòng)能定理,變力作功,第二章作業(yè) 4、5、6,9,例 質(zhì)量為 2.0 kg 的質(zhì)點(diǎn)，在一個(gè)力 F 的作用下 沿 x 軸運(yùn)動(dòng)。已知的運(yùn)動(dòng)方程為 x = 4t + t 2- 5 (m)， 則在 0 到 3s 的時(shí)間內(nèi)，力 F 的沖量大小等于 Ns ； 力 F 對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功W = J。,12,84,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),例一物體質(zhì)量為10kg, 受到方向不變的力F =30+40t (N) 的作用

4、, 在開(kāi)始的 2s 內(nèi), 此力沖量的大小等于 Ns ；若物體的初速度大小為10 m/s ；方向與力的方向相同，則在2s 末物體速度的大小等于 m/s ；,140,24,10,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),11,例 質(zhì)量為10 kg 的物體在變力作用下從靜止開(kāi)始作 直線運(yùn)動(dòng)，力隨時(shí)間的變化規(guī)律是 F = 3 + 4t (N) ，則 3s 后物體的速率為 m/s ；,2.7,第1-2章: 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),例 質(zhì)量為2 kg 的質(zhì)點(diǎn)在力 (SI) 作用下, 從靜止 出發(fā)沿x 軸正向作直線運(yùn)動(dòng)，前三秒 內(nèi)該力所作的功 J.,729,12,第3章: 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng),4. 牛頓第二定律、轉(zhuǎn)動(dòng)定

5、律的綜合應(yīng)用,對(duì)系統(tǒng)的各部分進(jìn)行受力分析，,輔助方程,平動(dòng)部分應(yīng)用,轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)用,運(yùn)動(dòng)學(xué)的,13,例 一軸承光滑的定滑輪，質(zhì)量M=2.0 kg , R= 0.10 m ，一根不能伸長(zhǎng)的輕繩，一端固定定滑輪上，另一端系有 一質(zhì)量為m =5.0 kg 的物體, 整個(gè)裝置水平軸承上, 如圖 所示，已知定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J = MR2/2, 其初角速度 0=10.0 rad/s ，方向垂直紙面向里. 求:,第3章: 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng),(1) 定滑輪的角加速度的大小和方向；,(2) 定滑輪的角速度變化到 = 0時(shí), 物體上升的高度.,解 (1)受力分析,平動(dòng)物體：,轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪：,根據(jù),(2),由 ，,14,例

6、質(zhì)量為m 的物體懸掛于組合輪的一輪上， 整個(gè)裝置固定在光滑的水平軸承上，當(dāng)物體從 靜止釋放后，在時(shí)間 t 內(nèi)下降一段距離S，試求 整個(gè)組合輪對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.,解 首先進(jìn)行受力分析：,平動(dòng)的物體：,轉(zhuǎn)動(dòng)的組合輪：,由題意：v0 = 0，所以,即,則組合輪對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為,第3章: 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng),15,第3章: 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng),（課本P95 3.8）,16,例 剛體角動(dòng)量守恒的充分而必要的條件是：【 】 （A）剛體不受外力矩作用； （B）剛體所受的合外力和合外力矩均為零； （C）剛體所受合外力矩為零； （D）剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度均保持不變。,5. 質(zhì)點(diǎn)、剛體系統(tǒng)角動(dòng)量守恒,C,第三章作業(yè) 3.、4.、

7、5.、11.、12(1).,正確寫(xiě)出 角動(dòng)量守恒式,第3章: 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng),6. 力矩功及轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理,第三章 作業(yè) 6、例題 3.9,17,第5、6章:真空中的靜電場(chǎng)、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì),7. 帶電體周圍的電場(chǎng)中, 電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算（疊加法）,1. 電場(chǎng)強(qiáng)度（疊加法）, 首先選定電荷元 dq ；, 疊加求總場(chǎng)強(qiáng), 由積分求出總場(chǎng)強(qiáng)的各分量, 當(dāng) 的方向不同時(shí)，先分解, 確定 dq 產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),方向具體判定.,步驟,18,軸對(duì)稱電荷,(長(zhǎng)直線, 長(zhǎng)柱面, 長(zhǎng)柱體.),球?qū)ΨQ電荷,(球面, 球體, 多層同心球殼),真空中利用高斯定理計(jì)算場(chǎng)強(qiáng):,長(zhǎng)直線帶電直線周圍電場(chǎng)分布,h,h,19,例 一寬度

8、為b 的無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電平面薄板，其上 電荷面密度為 ，試求薄板所在平面內(nèi)距薄板邊緣 a 處P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.,第5、6章:真空中的靜電場(chǎng)、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì),解：,無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電平面薄板，可 看成許多無(wú)限長(zhǎng)帶電直線組成,h,根據(jù),則這一窄條帶電直線在p點(diǎn)單獨(dú)激發(fā)的電場(chǎng),由于各 方向均相同，則整個(gè)薄板在P點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度為,方向沿x 軸,（課本 5.8）,20,第5、6章:真空中的靜電場(chǎng)、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì),8. 高斯定理的應(yīng)用, （有電介質(zhì)計(jì)算電容、電場(chǎng)能量）,（1）假設(shè)兩極板分別帶電 q,計(jì)算電容的步驟：,（2）求兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,（3）求兩極板間的電勢(shì)差,（4）代入電容定義式,電

9、容器儲(chǔ)存能量,電場(chǎng)能量,21,例 球形電容器，內(nèi)半徑為 R1 ，外半徑為R2 ，兩球面間充有相對(duì)介電常量r的均勻電介質(zhì)，設(shè)內(nèi)、外球面上帶電荷分別為Q 和 -Q。, 利用高斯定理求電容器極板間電場(chǎng)分布；, 求電容器極板間的電勢(shì)差；, 求該電容器的電容；, 求電容器儲(chǔ)存的能量。,解,(1)由,得極板間的場(chǎng)強(qiáng)大小,由, 所求電勢(shì)差為, 電容,極板間電位移大小,能量,22,例 圓柱形電容器，內(nèi)圓柱半徑分別為 R1和，外圓柱半徑為R2，長(zhǎng)為l (l R2 - R1)，兩圓柱間充有電容率為r 的均勻電介質(zhì)，設(shè)內(nèi)、外圓筒單位長(zhǎng)度上帶電荷（即電荷線密度）分別為和- 。, 利用高斯定理求電容器極板間電場(chǎng)分布；,

10、 求電容器極板間的電勢(shì)差；, 求該電容器的電容；, 求電容器儲(chǔ)存的能量。,R2,l,R1,解,(1)由,極板間電位移大小,得極板間的場(chǎng)強(qiáng)大小,由, 所求電勢(shì)差, 電容,能量,第六章 作業(yè) 9 （兩種介質(zhì)）,23,第5、6章:真空中的靜電場(chǎng)、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì),9. 疊加法求帶電體系統(tǒng)的電勢(shì)分布,練習(xí) 第五章 作業(yè) 11,點(diǎn)電荷電勢(shì)分布,離散的帶電系統(tǒng),連續(xù)分布帶電體,24,第7章: 恒定磁場(chǎng),距載流直導(dǎo)線 r 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度：,弧形電流圓心 O處 的磁感應(yīng)強(qiáng)度：,10. 半無(wú)限長(zhǎng)直線、圓弧線電流磁場(chǎng)的疊加,無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線,半無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線,25,Bo = B1 + B2 + B3,

11、Bo = B1 + B2 + B3,= 0,練習(xí)：課本P247，習(xí)題 7.1 作業(yè) 8,第7章: 恒定磁場(chǎng),例,26,11. 帶電粒子、電流在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用,第7章: 恒定磁場(chǎng),洛倫茲力,安培定律,與 一致.,與 一致.,例 載流導(dǎo)線 bc 弧受到的磁場(chǎng)力大小,第七章 例7.8 推論,練習(xí)：第七章 作業(yè) 11,27,磁力矩,磁矩,（這是空間任一載流線圈都具有的）,N 匝密繞線圈在勻強(qiáng)場(chǎng)中所受磁力矩？,磁力矩作用的結(jié)果？,或,練第七章 作業(yè) 3、12.,方向與 一致.,轉(zhuǎn)向 的方向!,方向如圖,第7章: 恒定磁場(chǎng),12. 載流線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受磁力矩作用,例,28,練第七章 作業(yè) 16.

12、課本例題 7.5,真空中：,介質(zhì)中：,真空、導(dǎo)體內(nèi)部 = 0,磁介質(zhì)內(nèi)部 = 0r,第7章: 恒定磁場(chǎng),13. 安培環(huán)路定理應(yīng)用,練第七章 作業(yè) 17. 課本例題 7.13,29,第7章: 恒定磁場(chǎng),0 r R1,R2 r R3,r R3,I,R3,R2,R1 r R2,I,R1,解,17 求內(nèi)外各處的,30,第8章: 電磁感應(yīng),法拉第電磁感應(yīng)定律,14. 法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),解 先求出線圈中t 時(shí)刻的磁通量,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為,l,或,第八章作業(yè) 6、7、例題8.1,關(guān)鍵要會(huì)計(jì)算,31,第8章: 電磁感應(yīng),15. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算,整個(gè)導(dǎo)體 L 上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小為：,電動(dòng)勢(shì)方向

13、與 一致.,（指向電勢(shì)升高方向）,在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體上任取線元矢量 ；,確定該線元的速度 及其所在位置處的磁場(chǎng) ；,再判斷出 的方向；,(1),(2),(4),(3),32,第8章: 電磁感應(yīng),例題 8.3、8.4；第八章作業(yè) 8、9、,解:,在 r 處取線元 ，方向如圖.,該線元處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,線元中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為,則導(dǎo)體棒中的 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為,大小,33,9.,解,該線元處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,距長(zhǎng)直載流導(dǎo)線r 處，選線元,線元上的電動(dòng)勢(shì)為,整個(gè)導(dǎo)體上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為,電動(dòng)勢(shì)方向與 一致.,第8章: 電磁感應(yīng),34,第8章: 電磁感應(yīng),解,該線元處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,距長(zhǎng)直載流導(dǎo)線r 處，選線元,線元上的電動(dòng)勢(shì)為

14、,整個(gè)導(dǎo)體上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為,電動(dòng)勢(shì)方向與 一致.,例：,ab長(zhǎng),35,第8章: 電磁感應(yīng),解,該線元處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,距長(zhǎng)直載流導(dǎo)線r 處，選線元,線元上的電動(dòng)勢(shì)為,整個(gè)導(dǎo)體上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為,電動(dòng)勢(shì)方向與 一致.,例：,課本習(xí)題 8. 8 ,36,第八章 例題 8.6 作業(yè) 2、,16.自感、互感系數(shù),17 磁場(chǎng)能量,第8章: 電磁感應(yīng),磁場(chǎng)的能量,復(fù)習(xí) 課本例題 8.10 作業(yè) 11、 12,自感 、,互感,37,第4章: 相對(duì)論基礎(chǔ),18. 同時(shí)的相對(duì)性、時(shí)間延緩概念 19. 長(zhǎng)度收縮概念,相對(duì)論中同時(shí)性是相對(duì)的.,時(shí)間延緩,長(zhǎng)度收縮,第四章作業(yè) 3.、4.、5.、6,38,在狹義相對(duì)論中，

15、下列說(shuō)法中哪些是正確的？ 1. 一切運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于觀察者的速度都不能大于 真空中的光速； 2. 質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都是隨物體與觀 察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變的； 3. 在一慣性系中發(fā)生于同一時(shí)刻、不同地點(diǎn)的兩 個(gè)事件，在其他一切慣性系中也是同時(shí)發(fā)生的； 4. 慣性系中的觀察者觀察一個(gè)與他作勻速相對(duì)運(yùn) 動(dòng)的時(shí)鐘，會(huì)看到這時(shí)鐘比與他相對(duì)靜止的相同的時(shí) 鐘走得慢些。上述說(shuō)法正確的是 (A) 1、3、4 ； (B) 1、2、4 (C) 1、2、3 ； (D) 2、3、4,第4章: 相對(duì)論基礎(chǔ),20. 洛倫茲變換的應(yīng)用,第四章作業(yè) 3.,39,正變換,逆變換,作業(yè) 11,作業(yè) 12,復(fù)習(xí),40,第4章: 相對(duì)論基礎(chǔ),在S 慣性系中觀測(cè)到相距x = 9108m 的兩地點(diǎn) 相隔t = 5s 發(fā)生兩事件，而在相對(duì)于S 系沿x方向以 勻速運(yùn)動(dòng)的S系中發(fā)現(xiàn)此兩事件恰好發(fā)生在同一地點(diǎn). 試求在S系中此兩事件的時(shí)間間隔。,解,將v值代入式，可得,由