大學(xué)物理小結(jié)概述

1、第第1 1章章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué) 小結(jié)小結(jié)內(nèi)容提要內(nèi)容提要1.1 參考系參考系 時(shí)間和空間的測量時(shí)間和空間的測量1.2 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的矢量描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的矢量描述1.3 相對運(yùn)動相對運(yùn)動1. 位置矢量位置矢量(位矢位矢):k zj yi xrktzjtyitxr)()()(2. 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程:3. 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡方程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡方程:0),()()()(t zyxftzztyytxx消去4. 位移位移:ABrrr5. 平均速度：平均速度：trtrrv126. 瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度:trtrvtddlim07. 瞬時(shí)速率瞬時(shí)速率: :vvtsdd8. 平均加速度：平均加速度：9. 瞬

2、時(shí)加速度：瞬時(shí)加速度：ktvjtvitvtvazyx220ddddlimtrtvtvat10. 運(yùn)動學(xué)中的兩類問題運(yùn)動學(xué)中的兩類問題(1) 已知運(yùn)動方程，求質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的位置、速度以及已知運(yùn)動方程，求質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的位置、速度以及 加速度加速度.(2) 已知運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的速度函數(shù)（或加速度函數(shù)）以及初已知運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的速度函數(shù)（或加速度函數(shù)）以及初 始條件求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程始條件求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程. 22ddddddtrtvatrvtrrttvvtavtav00dd,ddttrrtvrtvr00dd,dd taa vaa xaa 11. 圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動: :t dd22ddddttnteReRa222nt

3、aaa 與切向的夾角為aaatn,tan112. 平面曲線運(yùn)動平面曲線運(yùn)動:tnaatgvtva,dd22213. 相對運(yùn)動相對運(yùn)動:uvv 第第2 2章章 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)質(zhì)點(diǎn)動力學(xué) 小結(jié)小結(jié)2.1 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律2.2 動量和動量守恒定律動量和動量守恒定律2.3 功、機(jī)械能和機(jī)械能守恒定律功、機(jī)械能和機(jī)械能守恒定律2.4 質(zhì)點(diǎn)的角動量和角動量守恒定律質(zhì)點(diǎn)的角動量和角動量守恒定律內(nèi)容提要內(nèi)容提要1. 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律第一定律第一定律0iFv恒矢量恒矢量第二定律第二定律tpFdd FF第三定律第三定律2. 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用(1) 確定研究對象確定研究對象, 畫出

4、隔離圖畫出隔離圖;(2) 進(jìn)行受力分析進(jìn)行受力分析, 畫出示力圖畫出示力圖;(3) 建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系;(4) 對各隔離體建立牛頓運(yùn)動方程對各隔離體建立牛頓運(yùn)動方程(矢量式矢量式-分量式分量式); (5) 解方程解方程, 進(jìn)行文字運(yùn)算，然后代入數(shù)據(jù)求解進(jìn)行文字運(yùn)算，然后代入數(shù)據(jù)求解. 質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動過程中，所受合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動過程中，所受合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)動量的增量動量的增量. .3. 質(zhì)點(diǎn)的動量定理質(zhì)點(diǎn)的動量定理pI4. 質(zhì)點(diǎn)系的動量定理質(zhì)點(diǎn)系的動量定理作用于系統(tǒng)的合外力的沖量等于系統(tǒng)動量的增量作用于系統(tǒng)的合外力的沖量等于系統(tǒng)動量的增量. .0ppI當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)，系統(tǒng)

5、的總動量保持不變當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時(shí)，系統(tǒng)的總動量保持不變. .5. 動量守恒定律動量守恒定律0exF恒矢量niiim1v6. 功功BABArFrFWWdcosdd在直角坐標(biāo)系中在直角坐標(biāo)系中 BAzyxBAzFyFxFrFW）（dddd常見力的功常見力的功(1) 重力做功重力做功）（12mgymgyW(2) 彈性力做功彈性力做功 2121ddxxxxxkxi xikxW)2121(2122kxkx (3) 萬有引力做功萬有引力做功 21 2drrrrmMGW)11(12rrGmM8. 質(zhì)點(diǎn)系的動能定理質(zhì)點(diǎn)系的動能定理nikinikiniiEEW10117. 質(zhì)點(diǎn)的動能定理質(zhì)點(diǎn)的動能定理 1

6、221222121kkEEmmWvv合外力對質(zhì)點(diǎn)所做的功，等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量合外力對質(zhì)點(diǎn)所做的功，等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量. . 作用于質(zhì)點(diǎn)系的合外力所做的功，等于該質(zhì)點(diǎn)系作用于質(zhì)點(diǎn)系的合外力所做的功，等于該質(zhì)點(diǎn)系的動能增量的動能增量. . 9. 質(zhì)點(diǎn)系的功能原理質(zhì)點(diǎn)系的功能原理0inexncEEWW外力和非保守內(nèi)力做功之和等于質(zhì)點(diǎn)系機(jī)械能的增量外力和非保守內(nèi)力做功之和等于質(zhì)點(diǎn)系機(jī)械能的增量. .10. 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律0inexncWW0EE 當(dāng)作用于質(zhì)點(diǎn)系的外力和非保守內(nèi)力不做功時(shí)當(dāng)作用于質(zhì)點(diǎn)系的外力和非保守內(nèi)力不做功時(shí)，質(zhì)點(diǎn)系的總機(jī)械能是守恒的質(zhì)點(diǎn)系的總機(jī)械能是守恒的. . 對于一

7、個(gè)與自然界無任何聯(lián)系的系統(tǒng)來說，系統(tǒng)對于一個(gè)與自然界無任何聯(lián)系的系統(tǒng)來說，系統(tǒng)內(nèi)各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)換的，但是無論如何內(nèi)各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)換的，但是無論如何轉(zhuǎn)換，能量既不能產(chǎn)生，也不能消滅轉(zhuǎn)換，能量既不能產(chǎn)生，也不能消滅. .11. 能量守恒定律能量守恒定律 第第5 5章章 機(jī)械振動機(jī)械振動 小結(jié)小結(jié)5.1 簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動 5.2 簡諧運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)矢量表示法簡諧運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)矢量表示法 5.3 單擺和復(fù)擺單擺和復(fù)擺5.4 振動的能量振動的能量5.5 簡諧運(yùn)動的合成簡諧運(yùn)動的合成5.6 阻尼振動阻尼振動 受迫振動受迫振動 共振共振內(nèi)容提要內(nèi)容提要)cos(tAx1. 振動表達(dá)式振動表達(dá)

8、式 2. 簡諧運(yùn)動的速度與加速度簡諧運(yùn)動的速度與加速度txddv)sin(tAtaddv)cos(2tA3. 簡諧運(yùn)動方程中的三個(gè)基本物理量簡諧運(yùn)動方程中的三個(gè)基本物理量振幅：振幅：2020vxA初相位：初相位：)arctan(00 xv4. 振幅和初相位的求法振幅和初相位的求法5. 旋轉(zhuǎn)矢量表示法旋轉(zhuǎn)矢量表示法模模為簡諧運(yùn)動的為簡諧運(yùn)動的振幅振幅.A旋轉(zhuǎn)矢量旋轉(zhuǎn)矢量角速度角速度 為簡諧運(yùn)動的為簡諧運(yùn)動的角頻率角頻率. .與與x軸的夾角軸的夾角( t+ )為簡諧運(yùn)動的為簡諧運(yùn)動的相位相位.t=0時(shí)，與時(shí)，與x軸的夾角軸的夾角 為為初相位初相位.6. 單擺單擺glT27. 復(fù)擺復(fù)擺mghJT27

9、. 簡諧運(yùn)動的能量簡諧運(yùn)動的能量222pk2121kAAmEEE8. 同方向、同頻率的兩個(gè)簡諧運(yùn)動的合成同方向、同頻率的兩個(gè)簡諧運(yùn)動的合成9. 同方向、不同頻率兩個(gè)簡諧運(yùn)動的合成同方向、不同頻率兩個(gè)簡諧運(yùn)動的合成 拍拍拍頻拍頻 :12122)(vv/v)cos(212212221AAAAA11221122A sinA sintgA cosA cos (1) 若兩分振動若兩分振動同相同相, 即即 2 1= 2k (k=0,1,2,)(2) 若兩分振動若兩分振動反相反相, 即即 2 1= (2k+1) k=0,1,2,)則則 A=A1+A2 , 兩分振動相互兩分振動相互加強(qiáng)加強(qiáng);則則 A=|A1-

10、A2|, 兩分振動相互兩分振動相互減弱減弱;第第6章章 機(jī)械波機(jī)械波 小結(jié)小結(jié)6.1 機(jī)械波的產(chǎn)生、傳播和描述機(jī)械波的產(chǎn)生、傳播和描述6.2 平面簡諧波的波函數(shù)平面簡諧波的波函數(shù)6.3 波的能量波的能量6.4 惠更斯原理惠更斯原理 波的衍射、反射和折射波的衍射、反射和折射6.5 波的干涉波的干涉6.6 駐波駐波6.7 多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)內(nèi)容提要內(nèi)容提要1. 機(jī)械波產(chǎn)生的條件機(jī)械波產(chǎn)生的條件 條件條件波源：波源：作機(jī)械振動的物體作機(jī)械振動的物體. .彈性介質(zhì)：彈性介質(zhì)：承擔(dān)傳播振動的物質(zhì)承擔(dān)傳播振動的物質(zhì). .2. 平面簡諧波的波函數(shù)平面簡諧波的波函數(shù)uxtAycos)(2cosxutAy)(

11、2cosxtAy)(2cosxTtAy波函數(shù)的波函數(shù)的其它形式其它形式3. 介質(zhì)元的能量介質(zhì)元的能量最大位移處最大位移處:0pk EE平衡位置處平衡位置處:maxpk, 0EEEy4. 波的能量密度波的能量密度單位體積介質(zhì)中的波動能量單位體積介質(zhì)中的波動能量.(1) 能量密度：能量密度：(2) 平均能量密度：平均能量密度：一個(gè)周期內(nèi)的平均值一個(gè)周期內(nèi)的平均值.2221Aw 5. 能流和能流密度能流和能流密度單位時(shí)間內(nèi)垂直通過介質(zhì)中某一面積單位時(shí)間內(nèi)垂直通過介質(zhì)中某一面積的波的能量的波的能量(1)能流能流(P)：(2)平均能流：平均能流：uSwP (3)能流密度能流密度(波的強(qiáng)度波的強(qiáng)度)：單位

12、時(shí)間內(nèi)流過垂直于波傳播方向的單位面單位時(shí)間內(nèi)流過垂直于波傳播方向的單位面積的波的平均能量積的波的平均能量2221uAuwI一個(gè)周期內(nèi)的平均值一個(gè)周期內(nèi)的平均值.6. 惠更斯原理惠更斯原理介質(zhì)中波動傳播到的各點(diǎn)，都可以看成是發(fā)射介質(zhì)中波動傳播到的各點(diǎn)，都可以看成是發(fā)射子波的波源，而在其后的任一時(shí)刻，這些子波的包子波的波源，而在其后的任一時(shí)刻，這些子波的包絡(luò)面就是新的波前絡(luò)面就是新的波前7. 波的干涉條件和公式波的干涉條件和公式(1)相干條件相干條件:頻率相同、振動方向相同、相位差恒定頻率相同、振動方向相同、相位差恒定. .(2)干涉規(guī)律干涉規(guī)律S1S2P1r2rcos22122212AAAAA合

13、振動的振幅合振動的振幅:12122rr 其中其中:, 2 , 1 , 022)(1212kkrr2121max21max2IIIIIAAA, 2 , 1 , 0 ) 12(2)(1212kkrr2121min21min2|IIIIIAAA當(dāng)當(dāng)干涉相長干涉相長當(dāng)當(dāng)干涉相消干涉相消, 2 , 1 , 0,21kkrr21干涉相長干涉相長若若, 2 , 1 , 0,2) 12(21kkrr干涉相消干涉相消令令12rr 波程差波程差8. 駐波的產(chǎn)生駐波的產(chǎn)生 兩列振幅相同的相干波相向傳播時(shí)疊加形成的兩列振幅相同的相干波相向傳播時(shí)疊加形成的波稱為波稱為駐波駐波. 駐波是波的一種干涉現(xiàn)象駐波是波的一種干涉

14、現(xiàn)象. 9. 駐波方程駐波方程, )2cos(1xtAy)2cos(2xtAytxAycos2cos210. 駐波的特點(diǎn)駐波的特點(diǎn)(1) 頻率特點(diǎn)：頻率特點(diǎn)：各質(zhì)元以各質(zhì)元以同一頻率同一頻率作簡諧運(yùn)動作簡諧運(yùn)動. . (2) 振幅特點(diǎn)：振幅特點(diǎn)： 各點(diǎn)的振幅各點(diǎn)的振幅:)2cos(2xA波節(jié)位置：波節(jié)位置：2 , 1 , 0,4) 12(kkx波腹位置：波腹位置：2 , 1 , 0,2kkx相鄰兩相鄰兩波節(jié)波節(jié)與與波腹波腹之間的距離：之間的距離：2x(3) 相位特點(diǎn)：相位特點(diǎn)： 兩相鄰波節(jié)間的點(diǎn)兩相鄰波節(jié)間的點(diǎn)(同一段的點(diǎn)同一段的點(diǎn))2cos(x符號相同符號相同, 相位相同相位相同.波節(jié)兩邊的

15、點(diǎn)波節(jié)兩邊的點(diǎn)(相鄰段的點(diǎn)相鄰段的點(diǎn))2cos(x符號相反符號相反, 相位相反相位相反.11. 駐波的能量駐波的能量 駐波的能量在相鄰的波腹和波節(jié)間往復(fù)變化，駐波的能量在相鄰的波腹和波節(jié)間往復(fù)變化，動能動能主要主要集中在集中在波腹波腹，勢能勢能主要集中在主要集中在波節(jié)波節(jié)，但無能量的定向傳播，但無能量的定向傳播.12. 半波損失半波損失 由由波疏波疏介質(zhì)介質(zhì)入射入射，在，在波密波密介質(zhì)界面上介質(zhì)界面上反射反射，在界面處，在界面處，反射波的振動相位總是與入射波的振動相位相反，即差了反射波的振動相位總是與入射波的振動相位相反，即差了 ；形成駐波時(shí)，總是出現(xiàn)波節(jié)形成駐波時(shí)，總是出現(xiàn)波節(jié). 相位差了相

16、位差了 ，相當(dāng)于波程差了，相當(dāng)于波程差了,2稱為稱為“半波損失半波損失”.13. 兩端固定的弦線形成駐波兩端固定的弦線形成駐波駐波條件駐波條件:2nnL本征頻率本征頻率:Lununn2, 3 , 2 , 1n靜電場的基本定律靜電場的基本定律庫侖定律庫侖定律靜電場的兩條基本定理靜電場的兩條基本定理高斯定理高斯定理和和環(huán)路定理環(huán)路定理描述靜電場的兩個(gè)基本物理量描述靜電場的兩個(gè)基本物理量電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和和電勢電勢本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容: :第第9 9章章 電荷與真空中的靜電場電荷與真空中的靜電場 小結(jié)小結(jié)1. 庫侖定律庫侖定律矢量形式矢量形式: :1222101241erqqFF/m1085.

17、81202. 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度E 電場中某點(diǎn)處的電場強(qiáng)度電場中某點(diǎn)處的電場強(qiáng)度 E 等于位于等于位于該點(diǎn)處的單位試驗(yàn)電荷所受的電場力該點(diǎn)處的單位試驗(yàn)電荷所受的電場力. . 0qFE 一個(gè)孤立系統(tǒng)（即與外界無電荷交換的系統(tǒng)）的一個(gè)孤立系統(tǒng)（即與外界無電荷交換的系統(tǒng)）的總電荷數(shù)（正負(fù)電荷的代數(shù)和）保持不變，即電荷既總電荷數(shù)（正負(fù)電荷的代數(shù)和）保持不變，即電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體的到另一個(gè)物體，或者從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分。另一部分。(1) 點(diǎn)電荷的場強(qiáng)點(diǎn)電荷的場強(qiáng):re

18、rQqFE20041(2) 點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)點(diǎn)電荷系的場強(qiáng):niiiierQE1204(3) 電荷連續(xù)分布的帶電體的場強(qiáng)電荷連續(xù)分布的帶電體的場強(qiáng):qreEEVrVd41d20qd）線分布（l d（面分布）Sd（體分布）Vd矢量積分步驟：矢量積分步驟：(1) 選取坐標(biāo)系選取坐標(biāo)系;zzyyxxEEEEEEd,d,d(5) 分別積分：分別積分： ;kEjEiEEzyx(6) 寫出合場強(qiáng)：寫出合場強(qiáng)： .(4) 根據(jù)幾何關(guān)系統(tǒng)一積分變量根據(jù)幾何關(guān)系統(tǒng)一積分變量;(2) 選積分元，寫出選積分元，寫出 ; Ed(3) 寫出寫出 的投影分量式的投影分量式: ;EdzyxEEEd,d,drVerqE20d4

19、13. 電電場強(qiáng)度場強(qiáng)度通量的計(jì)算通量的計(jì)算: SSSEeedd4. 靜電場的高斯定理（靜電場的高斯定理（Gauss theorem） iieqSE)(1d0內(nèi)SVeVSEd1d0S（不連續(xù)分布的帶電體）（不連續(xù)分布的帶電體） （連續(xù)分布的（連續(xù)分布的帶電體帶電體） 為電荷體密度，為電荷體密度，V 為高斯面所圍體積為高斯面所圍體積. 在真空靜電場中，通過任意閉合曲面的電通量，在真空靜電場中，通過任意閉合曲面的電通量，等于該曲面所包圍的所有電量的代數(shù)和的等于該曲面所包圍的所有電量的代數(shù)和的 倍倍. . 0/ 1利用高斯定理解題的利用高斯定理解題的一般步驟一般步驟： 2) 選擇適當(dāng)?shù)拈]合曲面（高斯

20、面）選擇適當(dāng)?shù)拈]合曲面（高斯面） SSEd3) 計(jì)算計(jì)算iiq4) 計(jì)算計(jì)算1) 分析電場所具有的對稱性質(zhì)分析電場所具有的對稱性質(zhì)5) 由由SiiqSE01d求求 E.5. 靜電場的環(huán)路定理靜電場的環(huán)路定理0d llE 在靜電場中，電場強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分在靜電場中，電場強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分(環(huán)流環(huán)流)為零為零. . 00pdAAlEqE6. q0 在電場中某點(diǎn)在電場中某點(diǎn) A 的電勢能：的電勢能：00pdAAAlEqEU7. 電勢電勢:電勢的計(jì)算電勢的計(jì)算方法方法（2）已知電荷分布）已知電荷分布rqUd410（1）已知場強(qiáng)分布）已知場強(qiáng)分布0dAlEUA8. 電場強(qiáng)度與電勢梯度的

21、關(guān)系電場強(qiáng)度與電勢梯度的關(guān)系在直角坐標(biāo)系中在直角坐標(biāo)系中:xUExyUEyzUEzUUkzUjyUixUE)grad()(2. 計(jì)算電勢的方法計(jì)算電勢的方法1. 點(diǎn)電荷場的電勢及疊加原理點(diǎn)電荷場的電勢及疊加原理QrqU04diiirqU040dAAlEU計(jì)算場強(qiáng)的方法計(jì)算場強(qiáng)的方法1. 點(diǎn)電荷場的場強(qiáng)及疊加原理點(diǎn)電荷場的場強(qiáng)及疊加原理iiiireqE204rQerqE204d2. 根據(jù)電勢的定義根據(jù)電勢的定義UE （分立）（分立）（連續(xù)）（連續(xù)）（分立）（分立）（連續(xù)）（連續(xù)）xUExUE第第1010章章 導(dǎo)體和電介質(zhì)中導(dǎo)體和電介質(zhì)中的靜電場的靜電場10.1 靜電場中的導(dǎo)體靜電場中的導(dǎo)體10.

22、2 電容及電容器電容及電容器10.3 靜電場中的電介質(zhì)靜電場中的電介質(zhì)10.4 靜電場的能量靜電場的能量內(nèi)容提要內(nèi)容提要1. 導(dǎo)體的靜電平衡條件導(dǎo)體的靜電平衡條件(1) 導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零;(2) 導(dǎo)體表面的場強(qiáng)處處垂直于導(dǎo)體表面導(dǎo)體表面的場強(qiáng)處處垂直于導(dǎo)體表面.導(dǎo)體內(nèi)電荷的宏觀定向運(yùn)動完全停止導(dǎo)體內(nèi)電荷的宏觀定向運(yùn)動完全停止. . 場強(qiáng)特征場強(qiáng)特征:(2) 導(dǎo)體表面為一等勢面導(dǎo)體表面為一等勢面.電勢特征：電勢特征：(1) 導(dǎo)體為一等勢體；導(dǎo)體為一等勢體；2. 靜電平衡時(shí)的導(dǎo)體上電荷的分布靜電平衡時(shí)的導(dǎo)體上電荷的分布(1) 實(shí)心導(dǎo)體：設(shè)導(dǎo)體帶電荷實(shí)心導(dǎo)體：設(shè)導(dǎo)體帶電荷

23、 +Q(2) 有空腔的導(dǎo)體：設(shè)空腔導(dǎo)體帶電荷有空腔的導(dǎo)體：設(shè)空腔導(dǎo)體帶電荷 +Q3. 靜電平衡導(dǎo)體表面附近的電場強(qiáng)度與導(dǎo)體表面電荷的關(guān)系靜電平衡導(dǎo)體表面附近的電場強(qiáng)度與導(dǎo)體表面電荷的關(guān)系nE0表PsdnE+4. 靜電屏蔽靜電屏蔽 空腔導(dǎo)體空腔導(dǎo)體(無論接地與否無論接地與否)將使腔內(nèi)空間不受外電將使腔內(nèi)空間不受外電場的影響場的影響, 而接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)而接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)的電場的影響的電場的影響. 0 內(nèi)內(nèi)E常量Uiiq常量原原則則1. 靜電平衡的條件靜電平衡的條件2. 基本性質(zhì)方程基本性質(zhì)方程3. 電荷守恒定律電荷守恒定律iiSqsE01dLlE0d5. 有導(dǎo)

24、體存在時(shí)靜電場的計(jì)算有導(dǎo)體存在時(shí)靜電場的計(jì)算(1) 半徑為半徑為 R , 帶電量為帶電量為 Q 孤立導(dǎo)體的電容孤立導(dǎo)體的電容: RUQC04(2) 平板電容器的電容平板電容器的電容:dSC0(3) 同軸圓柱形電容器的電容同軸圓柱形電容器的電容:ABRRlCln20(4)同心球形電容器的電容同心球形電容器的電容: ABBARRRRC046. 電容電容 電容器電容器(1)電容器的并聯(lián)電容器的并聯(lián)nCCCUqC 21iniC1UC1q1C2Cnq2qn7. 電容器的串聯(lián)和并聯(lián)電容器的串聯(lián)和并聯(lián) nCCCC111121 iniC11 -q+qUUnU2U1CnC2C1-q-q+q+q(2)電容器的串聯(lián)

25、電容器的串聯(lián)電場中充滿均勻各向同性電介質(zhì)的情況下電場中充滿均勻各向同性電介質(zhì)的情況下8. 有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理 在靜電場中在靜電場中, , 通過任意閉合曲面的電位移通量等通過任意閉合曲面的電位移通量等于該閉合曲面內(nèi)所包圍的于該閉合曲面內(nèi)所包圍的自由電荷自由電荷的代數(shù)和的代數(shù)和. .iiSqSD內(nèi),0dEEDr09. 靜電場的能量靜電場的能量 能量密度能量密度QUCUCQWWe21212122221EVWwee電場的能量密度電場的能量密度:（適用于所有電場適用于所有電場）不均勻電場中不均勻電場中VEWWVVeed21d2第第11 11章章 恒定電流與真空中的恒定磁場恒定電流與

26、真空中的恒定磁場11.1 恒定電流和恒定電場恒定電流和恒定電場 電動勢電動勢11.2 恒定磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度11.3 畢奧畢奧薩伐爾定律薩伐爾定律11.4 真空中磁場的高斯定理真空中磁場的高斯定理11.5 真空中恒定磁場的安培環(huán)路定理真空中恒定磁場的安培環(huán)路定理11.6 磁場對運(yùn)動電荷和載流導(dǎo)線的作用磁場對運(yùn)動電荷和載流導(dǎo)線的作用11.7 磁力的功磁力的功內(nèi)容提要內(nèi)容提要 恒定電流恒定電流(直流電直流電): 常量tqIddnSI dd2. 電流密度矢量電流密度矢量 :3. 電源電動勢電源電動勢內(nèi)部）(kkddlElEqW20d4drelIBr4. 畢薩定律：畢薩定律： 270

27、AN104PlIdrB真空中的磁導(dǎo)率真空中的磁導(dǎo)率 5. 利用畢利用畢-薩定律求解恒定磁場的步驟：薩定律求解恒定磁場的步驟：(1) 選取選取電流元電流元或某些典型電流分布為積分元；或某些典型電流分布為積分元；(2) 由畢由畢-薩定律寫出積分元的磁場薩定律寫出積分元的磁場dB； (3) 建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系, 將將dB分解為分解為分量式分量式, 對每個(gè)分量積分對每個(gè)分量積分 (統(tǒng)一變量、確定積分上下限統(tǒng)一變量、確定積分上下限);(4) 求出求出總磁感應(yīng)強(qiáng)度總磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向大小、方向, 對結(jié)果進(jìn)行分析對結(jié)果進(jìn)行分析.a. 無限長無限長載流直導(dǎo)線的磁場載流直導(dǎo)線的磁場aIB20方向：右螺旋法則

28、方向：右螺旋法則b. 載流圓線圈圓心處的磁場載流圓線圈圓心處的磁場RIB200dSmSB6. 真空中恒定磁場的高斯定理真空中恒定磁場的高斯定理 7. 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理 內(nèi)iLIlB0d)(BvEqFFFme8. 洛侖茲力公式洛侖茲力公式9. 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(1) : Bv/做勻速直線運(yùn)動做勻速直線運(yùn)動 (2) : Bv在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動 qBmRvqBmRT22vmqBf2(3) 之間有任意夾角的情況之間有任意夾角的情況: Bv與帶電粒子做螺旋運(yùn)動帶電粒子做螺旋運(yùn)動 qBmqBmRsinvvqBmTdcos

29、2/vvqBmRT22vB/vvdvBlIF dd10. 安培力：安培力：大?。捍笮。悍较颍悍较颍簊inddlBIF 由右手螺旋法則確定由右手螺旋法則確定21dBlIF一段載流導(dǎo)線在磁場中受安培力：一段載流導(dǎo)線在磁場中受安培力：計(jì)算安培力步驟：計(jì)算安培力步驟：(1) 取電流元取電流元(2) 求電流元所受安培力：求電流元所受安培力：BlIF dd(3) 由疊加原理求載流導(dǎo)線所受安培力：由疊加原理求載流導(dǎo)線所受安培力：LxxFFdLzzFFdLyyFFdkFjFiFFzyx11. 載流線圈在磁場中受到的磁力矩載流線圈在磁場中受到的磁力矩BpMm12. 磁力對運(yùn)動載流導(dǎo)線的功磁力對運(yùn)動載流導(dǎo)線的功I

30、Wd13. 磁力矩對轉(zhuǎn)動載流線圈的功磁力矩對轉(zhuǎn)動載流線圈的功mIWdmmmmIIIWmm)(d1221當(dāng)電流恒定時(shí)：當(dāng)電流恒定時(shí)：第第1212章章 磁介質(zhì)中的恒定磁場磁介質(zhì)中的恒定磁場12.1 磁介質(zhì)及其磁化磁介質(zhì)及其磁化12.2 磁介質(zhì)中的高斯定理和安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的高斯定理和安培環(huán)路定理12.3 鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)內(nèi)容提要內(nèi)容提要1. 磁介質(zhì)的分類磁介質(zhì)的分類順磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)1r1r順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的相對磁導(dǎo)率相對磁導(dǎo)率都非常接近于都非常接近于1.鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì))1010(421r通常不是常數(shù)通常不是常數(shù)2. 磁介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的高斯定理0dSSB3. 磁介質(zhì)中的

31、安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理0dIlHLHB4. 磁感強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系磁感強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系第第1313章章 電磁場與麥克斯韋方程組電磁場與麥克斯韋方程組13.1 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律13.2 動生電動勢動生電動勢13.3 感生電動勢感生電動勢13.4 自感與互感自感與互感13.5 磁場的能量磁場的能量13.6 位移電流與電磁場位移電流與電磁場13.7 麥克斯韋方程組與電磁波麥克斯韋方程組與電磁波內(nèi)容提要內(nèi)容提要1. 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律tddmi負(fù)號表示：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場負(fù)號表示：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是反抗總是反抗回路回路 中中原來磁通量的變化原來磁通量的變

32、化.tRRIidd1m一定時(shí)間內(nèi)通過回路截面的一定時(shí)間內(nèi)通過回路截面的感應(yīng)電量感應(yīng)電量:)(11m2mRq若回路由若回路由N匝線圈串聯(lián)而成：匝線圈串聯(lián)而成：tiidd感應(yīng)電流感應(yīng)電流: (設(shè)閉合回路中電阻為設(shè)閉合回路中電阻為R)2. 產(chǎn)生動生電動勢的原因產(chǎn)生動生電動勢的原因洛倫茲力洛倫茲力動生電動勢的計(jì)算動生電動勢的計(jì)算a. 定義求解：定義求解：bailBd)(vb. 法拉第電磁感應(yīng)定律求解：法拉第電磁感應(yīng)定律求解：tNtidddd若回路不閉合若回路不閉合, 需增加輔助線使其閉合需增加輔助線使其閉合. 計(jì)算時(shí)只計(jì)大小計(jì)算時(shí)只計(jì)大小, 方向方向由楞次定律決定由楞次定律決定.方向：方向：Bv在導(dǎo)線上的投影方向在導(dǎo)線上的投影方向. . 3. 產(chǎn)生感生電動勢的原因產(chǎn)生感生電動勢的原因感生電場感生電場感生電動勢的計(jì)算感生電動勢的計(jì)算a. 定義求解：定義求解：LVilEd若導(dǎo)體不閉合，則若導(dǎo)體不閉合，則:LVilEd該方法只能用于該方法只能用于EV為已知或可求解的情況為已知或可求解的情況.b. 法拉第電磁感應(yīng)定律求解：法拉第電磁感應(yīng)定律求解：SiSBttddddd若導(dǎo)體不閉合，需作輔助線若導(dǎo)體不閉合，需作輔助線.