大學(xué)物理期末總結(jié)

1、浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院大學(xué)物理大學(xué)物理D主講：郝亞非主講：郝亞非數(shù)理信息學(xué)院數(shù)理信息學(xué)院浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院教學(xué)大綱教學(xué)大綱第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)第二章第二章 牛頓定律牛頓定律第五章第五章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)第十二章第十二章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論第十三章第十三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)第十四章第十四章 相對(duì)論相對(duì)論第十五章第十五章 量子物理量子物理浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)主要內(nèi)容：主要

2、內(nèi)容：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述，相對(duì)運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述，相對(duì)運(yùn)動(dòng)。浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院1-1 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1、位置矢量（位矢）：表示、位置矢量（位矢）：表示t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在直角坐標(biāo)系中在直角坐標(biāo)系中的位置，是一個(gè)始于坐標(biāo)原點(diǎn)、終于的位置，是一個(gè)始于坐標(biāo)原點(diǎn)、終于t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位置的的位置的有向線段。有向線段。kj yi xrz 222zyxr大小：大?。悍较颍悍较颍海瑀xcosrzcos，rycos浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院ktjtyitxtr)()()()(z )(txx )(

3、tyy )(tzz 分量式分量式 從上式中消從上式中消去參數(shù)去參數(shù) 得質(zhì)點(diǎn)得質(zhì)點(diǎn)的的軌跡方程軌跡方程txzyo)(tr)(tx)(ty)(tz2運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程P浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院ABrrr 3位移位移rjyyixxABAB)()(平面平面運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng):三維三維運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng):kjyyixxrABABAB)()()(zz ，jyixrAAA ，jyixrBBBxyBBrArAroABxx AByy AxBx浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院4 平均速度平均速度)()(trttrr 在在 時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)位移為

4、位移為tr)(ttrB)(trAxysoj yi xtrvjtyitxjiyxvv浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5瞬時(shí)速度（簡(jiǎn)稱瞬時(shí)速度（簡(jiǎn)稱速度速度）trtrtddlim0vjtyitxddddvjiyxvv若質(zhì)點(diǎn)在若質(zhì)點(diǎn)在三維三維空間中運(yùn)動(dòng)，其速度空間中運(yùn)動(dòng)，其速度kjiyxzvvvvxyovyvxv浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院6 平均加速度平均加速度BvBv與與 同方向同方向vaxyOatvAvAAvBv 在在 時(shí)間內(nèi)，質(zhì)時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)速度增量為點(diǎn)速度增量為tABvvv浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù)

5、 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院0dlimdtatt vvktjtitazyxddddddvvv 7 ( (瞬時(shí)瞬時(shí)) )加速度加速度xyzaa ia ja k22ddtr浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院)(ta)(tr( ) tv求導(dǎo)求導(dǎo)求導(dǎo)求導(dǎo)積分積分積分積分 1由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可以求得質(zhì)點(diǎn)在由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可以求得質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位矢、速度和加速度；任一時(shí)刻的位矢、速度和加速度； 2已知質(zhì)點(diǎn)的加速度以及初始速度和已知質(zhì)點(diǎn)的加速度以及初始速度和初始位置初始位置, 可求質(zhì)點(diǎn)速度及其運(yùn)動(dòng)方程可求質(zhì)點(diǎn)速度及其運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類基本問題質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類基本問題

6、浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院1-2 圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)1 1、平面極坐標(biāo)：質(zhì)點(diǎn)在、平面極坐標(biāo)：質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位置由（點(diǎn)的位置由（r, ,）來）來確定確定角坐標(biāo)角坐標(biāo))(t2、圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、圓周運(yùn)動(dòng)的角速度角速度角速度tttddlim0單位：?jiǎn)挝唬簉ads-1角位移角位移)()(trtvtttddereetsvv 角加速度角加速度t dd浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3、圓周運(yùn)動(dòng)的切向加速度和法向加速度、圓周運(yùn)動(dòng)的切向加速度和法向加速度ntddeetavv切向加速度切向加速度( (速度速度大小變化大小變化) )tt

7、tdderetav法向加速度法向加速度( (速度速度方向變化方向變化) )n2n2nnddereretavvro1v1 te2v2tev1v2vtvnvneA浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院4、勻速率圓周運(yùn)動(dòng)勻速率圓周運(yùn)動(dòng)t02nt0raa ，n2nnereaa常量，常量，如如 時(shí)時(shí),0t0故故，t dd由由有有，t dd可得：可得：浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5、勻變速率圓周運(yùn)動(dòng)勻變速率圓周運(yùn)動(dòng)tdd常量，常量，tdd如如 時(shí)時(shí),0t00 ，常量，常量，2ntrara，故故20021ttt0)(20202可得：可

8、得：又又，t dd浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院1-3 相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)絕對(duì)速度絕對(duì)速度trddv相對(duì)速度相對(duì)速度trdd v牽連速度牽連速度uuvvu vv 伽利略速度變換伽利略速度變換 aatu0dd若若加速度關(guān)系加速度關(guān)系tuttddddddvv注意：注意： 當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，速度變換接近光速時(shí)，速度變換不成立不成立絕對(duì)絕對(duì)速度速度牽連牽連速度速度相對(duì)相對(duì)速度速度浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)變化的描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)變化的四個(gè)物理量四個(gè)物

9、理量位置矢量、位移、速度、位置矢量、位移、速度、加速度加速度二理解二理解運(yùn)動(dòng)方程的物理意義及作用運(yùn)動(dòng)方程的物理意義及作用. . 會(huì)會(huì)處理兩類問題處理兩類問題：（1）運(yùn)用運(yùn)動(dòng)方程確定運(yùn)用運(yùn)動(dòng)方程確定質(zhì)點(diǎn)的位置、位移、速度和加速度的方法；質(zhì)點(diǎn)的位置、位移、速度和加速度的方法；（2）已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度和初始條件求已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度和初始條件求速度、運(yùn)動(dòng)方程的方法速度、運(yùn)動(dòng)方程的方法浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院三掌握三掌握曲線運(yùn)動(dòng)的自然坐標(biāo)表示法曲線運(yùn)動(dòng)的自然坐標(biāo)表示法能計(jì)算質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和加速度能計(jì)算質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和加速度，以及質(zhì)點(diǎn)作

10、圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速，以及質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度度、切向加速度和法向加速度四理解四理解伽利略速度變換式伽利略速度變換式, , 并會(huì)用并會(huì)用它求簡(jiǎn)單的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題它求簡(jiǎn)單的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院典型例題：典型例題：P6 例例1、例、例2；P8 例例3、例、例4；P16 例題；例題；P20 例題例題作業(yè)題：作業(yè)題：P23 1-8，1-9，1-11，1-13，1-14，1-17，1-22，1-24浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院第二章第二章 牛頓定律牛頓

11、定律 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用，變力作用下的質(zhì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用，變力作用下的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本問題。點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本問題。浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2-1 牛頓定律牛頓定律任何物體都要保持其靜止或勻速直線運(yùn)任何物體都要保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止動(dòng)狀態(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止.1 1、牛頓第一定律、牛頓第一定律慣性和力的概念慣性和力的概念時(shí)，時(shí)， 恒矢量恒矢量v0F 如如物體在一參考系中不受其它物體作物體在一參考系中不受其它物體作用，而保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)參用，而保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，這

12、個(gè)參考系就稱為考系就稱為慣性參考系慣性參考系浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院tmtpFd)(dddv2 2、牛頓第二定律、牛頓第二定律 動(dòng)量為動(dòng)量為 的物體，在合外力的物體，在合外力 的作用下，其動(dòng)量隨時(shí)間的變化率應(yīng)當(dāng)?shù)扔诘淖饔孟?，其?dòng)量隨時(shí)間的變化率應(yīng)當(dāng)?shù)扔谧饔糜谖矬w的合外力作用于物體的合外力p)(iFF當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 為為常量，常量，cvmamtmFddvvmp合外合外力力浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院ktmjtmitmFyxddddddzvvvxxmaF yymaF zzmaF kmajmaimaFyxz 即即

13、amtmFddv浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院注：注： 為為A處曲線的處曲線的曲率半徑曲率半徑22tddddtsmtmFv自然坐標(biāo)系中自然坐標(biāo)系中n2tntdd)(emetmaamamFvvmF2nvateneA浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 兩個(gè)物體之間作用力兩個(gè)物體之間作用力 和反作用力和反作用力 ，沿同一直線，大小相等，方向相反，分別作沿同一直線，大小相等，方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上用在兩個(gè)物體上FFFF（物體間相互作用規(guī)律）（物體間相互作用規(guī)律）3 3、牛頓第三定律、牛頓第三定律FF浙浙 江江 師師 范

14、范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2-2 物理量的單位和量綱物理量的單位和量綱力學(xué)的力學(xué)的基本單位基本單位 1984年年2月月27日，我國(guó)國(guó)務(wù)院頒布實(shí)行日，我國(guó)國(guó)務(wù)院頒布實(shí)行以國(guó)際單位制以國(guó)際單位制（SISI）為基礎(chǔ)的法定單位制為基礎(chǔ)的法定單位制物理量長(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間單位名稱米千克秒符號(hào)mkgs1 1、單位制、單位制國(guó)際單位制規(guī)定了國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本單位七個(gè)基本單位浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 表示一個(gè)物理量如何由基本量的組合所表示一個(gè)物理量如何由基本量的組合所形成的式子形成的式子sqpQTMLdim某一物理量某一物理量 的量綱的量綱

15、Q2 2、量綱、量綱如：速度的量綱是如：速度的量綱是1LT角速度的量綱是角速度的量綱是1T力的量綱是力的量綱是2MLT浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2-3 幾種常見的力幾種常見的力221rmmGF 1 1、萬(wàn)有引力、萬(wàn)有引力引力常數(shù)引力常數(shù)2211kgmN1067. 6Gm1 m2r 重力重力,mgP 2rGmgE2sm80. 9-2RGmgE地表附近地表附近浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2 2、彈性力、彈性力 常見彈性力有：正壓力、張力、彈簧常見彈性力有：正壓力、張力、彈簧彈性力等彈性力等kxF彈簧彈性力彈簧彈性

16、力胡克定律胡克定律由物體形變而產(chǎn)生的由物體形變而產(chǎn)生的浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3 3、摩擦力、摩擦力0一般情況一般情況 NfFF 滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦力摩擦力N0f0mFF最大靜最大靜摩擦力摩擦力靜靜摩擦力摩擦力 f0mf0FF浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2-4 牛頓定律的應(yīng)用舉例牛頓定律的應(yīng)用舉例1 1、解題步驟、解題步驟 已知力求運(yùn)動(dòng)方程已知力求運(yùn)動(dòng)方程 已知運(yùn)動(dòng)方程求力已知運(yùn)動(dòng)方程求力2 2、兩類常見問題、兩類常見問題FarraF 隔離物體隔離物體 受力分析受力分析 建立坐標(biāo)建立坐標(biāo) 列方程列方程 解方程解方

17、程 結(jié)果討論結(jié)果討論浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握牛頓定律的基本內(nèi)容及其適牛頓定律的基本內(nèi)容及其適用條件用條件 二二 熟練掌握熟練掌握用隔離體法分析物體的用隔離體法分析物體的受力情況，能用微積分方法求解受力情況，能用微積分方法求解變力作用變力作用下下的簡(jiǎn)單質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題的簡(jiǎn)單質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題 三三 理解慣性系與非慣性系的概念理解慣性系與非慣性系的概念浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院典型例題：典型例題：P33 例例1；P36 例例2；P38 例例1例例5作業(yè)題：作業(yè)題：P49 2-6，2-

18、10，2-13，2-15，2-19，2-20浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院第五章第五章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理及其應(yīng)用；及其應(yīng)用； 靜電場(chǎng)的高斯定理；靜電場(chǎng)的高斯定理； 電勢(shì)、電勢(shì)疊加原理；電勢(shì)、電勢(shì)疊加原理； 靜電場(chǎng)環(huán)路定理；靜電場(chǎng)環(huán)路定理； 電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的關(guān)系電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的關(guān)系浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5-1 電荷的量子化電荷的量子化 電荷守恒定律電荷守恒定律1、電荷的量子化電荷的量子化: :C10602. 119e)

19、321(,nneq2 2、電荷守恒定律、電荷守恒定律 不管系統(tǒng)中的電荷如何遷移，系統(tǒng)的不管系統(tǒng)中的電荷如何遷移，系統(tǒng)的電荷的代數(shù)和保持不變電荷的代數(shù)和保持不變.（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 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5-2 庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律212120mNC1085. 8為為真空電容率真空電容率rerqqF221041受受 的力的力1q2q1q2qrre221041rqqF 大?。捍笮。悍较颍悍较颍?q2q和和 同號(hào)相斥，異號(hào)相吸同號(hào)相斥，異號(hào)相吸.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5-3

20、 電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度1、靜電場(chǎng)靜電場(chǎng): 靜止電荷周圍存在的電場(chǎng)靜止電荷周圍存在的電場(chǎng)2、電場(chǎng)強(qiáng)度：電場(chǎng)強(qiáng)度：?jiǎn)挝徽囼?yàn)電荷所受的電場(chǎng)力單位正試驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力0qFE 單位單位: :11mVCN,Q 場(chǎng)源電荷場(chǎng)源電荷F試驗(yàn)電荷試驗(yàn)電荷0q浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3 3、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度E+E-0 QPrrerQqF200 41F0q20 41rQE rerQqFE200 41E浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院rerqE20d41d4 4、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理 點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷系的電場(chǎng)系的

21、電場(chǎng)1Q2Q3Q1F2F3F1r1e2r2e3e3r0qPiiiiiierQEE20411E2E3E3E 電荷連續(xù)分布的電場(chǎng)電荷連續(xù)分布的電場(chǎng)qreEErd41d20浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5、電偶極子的電場(chǎng)強(qiáng)度、電偶極子的電場(chǎng)強(qiáng)度（1）軸線延長(zhǎng)線上一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度軸線延長(zhǎng)線上一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度irxqE200) 2(41irxqE200) 2(41irxxrqEEE220200)4(2 4xOx20r20r. E EA.q+q-0rx ixqrE30024130241xp浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院（2）軸線中

22、垂線上一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度軸線中垂線上一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度erqE2041erqE2041202)2(ryrrr3041rpEEE0ry 3041ypEqOx0r.yBeerr+- E. EEqy浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5-4 電場(chǎng)強(qiáng)度通量電場(chǎng)強(qiáng)度通量 高斯定理高斯定理1 1、電場(chǎng)線、電場(chǎng)線( (1) ) 切線方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度方向切線方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度方向1 規(guī)定規(guī)定2 特點(diǎn)特點(diǎn)( (1) ) 始于正電荷，止于負(fù)電荷，非閉合線始于正電荷，止于負(fù)電荷，非閉合線.( (2) ) 疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小( (2) ) 任何兩條電場(chǎng)線不相交任何兩條電場(chǎng)

23、線不相交.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2 2、電場(chǎng)強(qiáng)度通量、電場(chǎng)強(qiáng)度通量（1 1）定義：通過電場(chǎng)中某個(gè)面的電場(chǎng)線數(shù)）定義：通過電場(chǎng)中某個(gè)面的電場(chǎng)線數(shù)ES coseSE（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)）勻強(qiáng)電場(chǎng) ， 與平面夾角與平面夾角 .E（3）非勻強(qiáng)電場(chǎng)，曲面）非勻強(qiáng)電場(chǎng)，曲面S .SSEddeenddeSSSESEddcosde（4）非均勻電場(chǎng)，閉合曲面）非均勻電場(chǎng)，閉合曲面S .SSEdeSSEdcos9090“穿出穿出”“穿進(jìn)穿進(jìn)”浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3 3、高斯定理、高斯定理 在真空中靜電場(chǎng)，穿過任一在真空中靜

24、電場(chǎng)，穿過任一閉合曲面閉合曲面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量，等于該曲面所包圍的所的電場(chǎng)強(qiáng)度通量，等于該曲面所包圍的所有電荷的代數(shù)和除以有電荷的代數(shù)和除以 .0高斯面高斯面niSiqSE1in0e1d浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院( (1) ) 高斯面：閉合曲面高斯面：閉合曲面. .( (2) ) 電場(chǎng)強(qiáng)度為電場(chǎng)強(qiáng)度為所有所有電荷在高斯面上的總電荷在高斯面上的總電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度. .( (3) ) 電場(chǎng)強(qiáng)度通量：穿出為正，穿進(jìn)為負(fù)電場(chǎng)強(qiáng)度通量：穿出為正，穿進(jìn)為負(fù). .( (4) ) 僅高斯面僅高斯面內(nèi)內(nèi)電荷對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度電荷對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度通量通量有貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn). .niSiqSE

25、1in0e1d浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 用高斯定理求電場(chǎng)強(qiáng)度的一般步驟為：用高斯定理求電場(chǎng)強(qiáng)度的一般步驟為： 對(duì)稱性分析；對(duì)稱性分析； 根據(jù)對(duì)稱性選擇合適的高斯面；根據(jù)對(duì)稱性選擇合適的高斯面； 應(yīng)用高斯定理計(jì)算應(yīng)用高斯定理計(jì)算. .niSiqSE1in0e1d浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5-6 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 電勢(shì)能電勢(shì)能1 1、靜電場(chǎng)力所做的功、靜電場(chǎng)力所做的功（1）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)lEqWdd0lerqqrd4200BArrrrqqW200d4)11(400BArrqq（2

26、2）任意帶電體的電場(chǎng)）任意帶電體的電場(chǎng) （點(diǎn)電荷的組合）（點(diǎn)電荷的組合）iiEEllEqWd0liilEqd0靜電場(chǎng)力做功靜電場(chǎng)力做功W僅與僅與q0 0的的始末始末位置位置有關(guān)有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)與路徑無(wú)關(guān). .浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2 2、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理0dllE靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)，靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)，靜電場(chǎng)力是保守力靜電場(chǎng)力是保守力沿閉合路徑一周，電場(chǎng)力作功為零沿閉合路徑一周，電場(chǎng)力作功為零.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3 3、電勢(shì)能、電勢(shì)能)(ppppABBAABEEEEW電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)

27、能減少電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少. .)(dpppp0ABBAABEEEElEq0pBEABAlEqEd0p 試驗(yàn)電荷試驗(yàn)電荷q0在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能，在在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能，在數(shù)值上等于把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能處?kù)o電場(chǎng)數(shù)值上等于把它從該點(diǎn)移到零勢(shì)能處?kù)o電場(chǎng)力所作的功力所作的功. .令令浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5-7 電勢(shì)電勢(shì)0p/qEVAA表示A點(diǎn)點(diǎn)電勢(shì)電勢(shì)AAlEVd 物理意義：物理意義： 把單位正試驗(yàn)電荷從點(diǎn)把單位正試驗(yàn)電荷從點(diǎn)A移到無(wú)限遠(yuǎn)處移到無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)靜電場(chǎng)力作的功時(shí)靜電場(chǎng)力作的功. 電勢(shì)零點(diǎn)電勢(shì)零點(diǎn)：有限帶電體以：有限帶電體以無(wú)窮遠(yuǎn)無(wú)窮遠(yuǎn)為電

28、勢(shì)零為電勢(shì)零點(diǎn)，實(shí)際問題中常選擇地球電勢(shì)為零點(diǎn)，實(shí)際問題中常選擇地球電勢(shì)為零.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院ABBAABlEVVUd 2、電勢(shì)差、電勢(shì)差將單位正電荷從將單位正電荷從A移到移到B時(shí)時(shí)電場(chǎng)力作的功電場(chǎng)力作的功)(dBAABABABVVqqUlEqW靜電場(chǎng)力的功靜電場(chǎng)力的功浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3 3、點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)、點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)rerqE20 4rqV04rlEVdrrrq204dqErre浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院4 4、電勢(shì)的疊加原理、電勢(shì)的

29、疊加原理 點(diǎn)電荷系點(diǎn)電荷系niiiArqV104 電荷連續(xù)分布時(shí)電荷連續(xù)分布時(shí)rqVAd410VqddrqV04dd浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院計(jì)算電勢(shì)的方法計(jì)算電勢(shì)的方法（1）利用利用E已知在積分路徑上已知在積分路徑上 的函數(shù)表達(dá)式的函數(shù)表達(dá)式有限大有限大帶電體，選帶電體，選無(wú)限遠(yuǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零處電勢(shì)為零. .BABAVlEVd （2）利用點(diǎn)電荷電勢(shì)的疊加原理利用點(diǎn)電荷電勢(shì)的疊加原理rqVd410浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院5-9 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度1 1、等勢(shì)面、等勢(shì)面 電荷沿等勢(shì)面移動(dòng)

30、時(shí)，電場(chǎng)力做功為零電荷沿等勢(shì)面移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零.電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)所構(gòu)成的面電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)所構(gòu)成的面. 某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與通過該點(diǎn)的等勢(shì)面垂直某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與通過該點(diǎn)的等勢(shì)面垂直.任意兩任意兩相鄰相鄰等勢(shì)面間的等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等電勢(shì)差相等. . 用等勢(shì)面的用等勢(shì)面的疏密疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱. . 等勢(shì)面越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大等勢(shì)面越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大. .浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2 2、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度方向方向 由高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處由高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處nddlVE 大小大小nnddelVEVVk

31、zVjyVixVEgrad)（電場(chǎng)強(qiáng)度等于電場(chǎng)強(qiáng)度等于電勢(shì)梯度電勢(shì)梯度的負(fù)值的負(fù)值浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院利用電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理利用電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理利用高斯定理利用高斯定理利用電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系利用電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握描述靜電場(chǎng)的兩個(gè)基本物理描述靜電場(chǎng)的兩個(gè)基本物理量量電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的概念，理解電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的概念，理解電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度E是矢量點(diǎn)函數(shù)，而電勢(shì)是矢量點(diǎn)函數(shù)，而電勢(shì)V 則是標(biāo)量點(diǎn)則是標(biāo)量點(diǎn)函數(shù)函數(shù). 二二 理解理解靜電場(chǎng)的兩條基本定理靜

32、電場(chǎng)的兩條基本定理高斯定理和環(huán)路定理，明確認(rèn)識(shí)靜電場(chǎng)是高斯定理和環(huán)路定理，明確認(rèn)識(shí)靜電場(chǎng)是有源有源場(chǎng)和場(chǎng)和保守保守場(chǎng)場(chǎng).浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 三三 掌握掌握用點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度和疊加用點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度和疊加原理以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場(chǎng)強(qiáng)度原理以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場(chǎng)強(qiáng)度的方法；能用電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系的方法；能用電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系求解較簡(jiǎn)單帶電系統(tǒng)的電場(chǎng)強(qiáng)度求解較簡(jiǎn)單帶電系統(tǒng)的電場(chǎng)強(qiáng)度.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院典型例題：典型例題：P159 例例1，例，例2；P164 例例1；P169

33、 例例2；P170 例例3，例，例4；P179 例例1，例例2，例，例3；P185 例例1作業(yè)題：作業(yè)題：P191 5-9,5-10,5-14,5-17,5-21,5-22,5-25,5-27,5-29,5-30浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：畢奧畢奧-薩伐爾定律；薩伐爾定律；磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理；磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理；恒定磁場(chǎng)的高斯定理；恒定磁場(chǎng)的高斯定理；安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院7-3 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度vqFBmaxB 的大小的

34、大小:maxFvmaxF 正電荷垂直于特定直線運(yùn)動(dòng)時(shí)正電荷垂直于特定直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力受力與電荷與電荷速度速度 的叉積的叉積方向方向： v+qvBmaxFB 的方向的方向:浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院?jiǎn)挝唬簡(jiǎn)挝唬禾厮估厮估?1m)(AN1)T( 1運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受力BqFv+qvBmaxF浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院7-4 畢奧畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律1、畢奧薩伐爾定律、畢奧薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng))20sind4drlIB30d4drrlIB真空磁導(dǎo)率真

35、空磁導(dǎo)率 270AN104IP*lIdBdrlIdrBd浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院30d4drrlIBB 任意載流導(dǎo)線在點(diǎn)任意載流導(dǎo)線在點(diǎn) P 處的磁感強(qiáng)度處的磁感強(qiáng)度IP*lIdBdrlIdrBd磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度疊加原理疊加原理浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院002rIB無(wú)限長(zhǎng)無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線載流長(zhǎng)直導(dǎo)線rIBP40半無(wú)限長(zhǎng)半無(wú)限長(zhǎng)載流長(zhǎng)直導(dǎo)線載流長(zhǎng)直導(dǎo)線浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院R (3)oIRIB200RIB400RIB800IRo (1)x0Bo (2)RI圓

36、電流在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度圓電流在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 Ad(4)*dIBA401010200444RIRIRIBoI2R1R(5)*浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院IS2、磁偶極矩、磁偶極矩neISmmnemISnen302exmB 說明：說明： 的方向與的方向與圓電流圓電流的單位正法矢的單位正法矢 的方向相同的方向相同.mne浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院適用條件適用條件cv304ddrrqNBBv3、運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)浙浙 江江 師師

37、 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院7-5 磁通量磁通量 磁場(chǎng)的高斯定理磁場(chǎng)的高斯定理1、磁感線、磁感線III 切線方向切線方向 的方向；的方向； 疏密程度疏密程度 的大小的大小.BB浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2、磁通量：磁通量：通過某曲面的磁感線數(shù)通過某曲面的磁感線數(shù)BSBScosSeBSBn （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通過）勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通過面曲面面曲面S的磁通量：的磁通量：（2）一般情況）一般情況sdSB（3）閉合曲面）閉合曲面0dd111SB0dd222SB0dcosSBS浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)

38、學(xué) 院院 物理意義：物理意義：通過任意閉合曲面的磁通通過任意閉合曲面的磁通量必等于零（量必等于零（故磁場(chǎng)是故磁場(chǎng)是無(wú)源的無(wú)源的）.3、磁場(chǎng)高斯定理、磁場(chǎng)高斯定理0d SBS浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院7-6 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理1、安培環(huán)路定理、安培環(huán)路定理niiIlB10d 在真空的恒定磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度在真空的恒定磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度 沿任沿任一閉合路徑的積分的值，等于一閉合路徑的積分的值，等于 乘以該閉合乘以該閉合路徑所穿過的各電流的代數(shù)和路徑所穿過的各電流的代數(shù)和.B0 電流電流 正負(fù)正負(fù)的規(guī)定：的規(guī)定： 與與 成成右右螺旋螺旋時(shí)，時(shí)， 為為正正

39、；反反之為之為負(fù)負(fù).IILI注意注意浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2、安培環(huán)路定理的應(yīng)用、安培環(huán)路定理的應(yīng)用利用安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)的前提條件：利用安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)的前提條件：在某個(gè)載流導(dǎo)體的穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，可以找在某個(gè)載流導(dǎo)體的穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，可以找到一條閉合環(huán)路，該環(huán)路上的磁感強(qiáng)度到一條閉合環(huán)路，該環(huán)路上的磁感強(qiáng)度B大小處處相等，大小處處相等，B的方向和環(huán)路的繞行的方向和環(huán)路的繞行方向也處處同向，這樣利用安培環(huán)路定方向也處處同向，這樣利用安培環(huán)路定理求磁感強(qiáng)度理求磁感強(qiáng)度B的問題，就轉(zhuǎn)化為求環(huán)的問題，就轉(zhuǎn)化為求環(huán)路長(zhǎng)度，以及求環(huán)路所包圍的電流代數(shù)路長(zhǎng)度，以及

40、求環(huán)路所包圍的電流代數(shù)和的問題和的問題 浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院利用安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)的適用范圍：利用安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)的適用范圍： 1.電流的分布具有無(wú)限長(zhǎng)軸對(duì)稱性電流的分布具有無(wú)限長(zhǎng)軸對(duì)稱性2.電流的分布具有無(wú)限大面對(duì)稱性電流的分布具有無(wú)限大面對(duì)稱性3.各種圓環(huán)形均勻密繞螺繞環(huán)各種圓環(huán)形均勻密繞螺繞環(huán)利用安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)的基本步驟利用安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)的基本步驟:1.首先用磁場(chǎng)疊加原理對(duì)載流體的磁場(chǎng)作對(duì)首先用磁場(chǎng)疊加原理對(duì)載流體的磁場(chǎng)作對(duì)稱性分析；稱性分析； 2.根據(jù)磁場(chǎng)的對(duì)稱性和特征，選擇適當(dāng)形狀根據(jù)磁場(chǎng)的對(duì)稱性和特征，選擇適當(dāng)形狀的環(huán)路；

41、的環(huán)路；3.利用公式求磁感強(qiáng)度。利用公式求磁感強(qiáng)度。浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3、區(qū)分高斯定理和環(huán)路定理、區(qū)分高斯定理和環(huán)路定理niSiqSE1in0e1d靜電場(chǎng)高斯定理：靜電場(chǎng)高斯定理：磁場(chǎng)高斯定理磁場(chǎng)高斯定理:0d SBS安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理niiIlB10d靜電場(chǎng)的環(huán)路定理靜電場(chǎng)的環(huán)路定理: :0dllE浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院典型例題：典型例題：P245 例例1，例，例2；P247 例例1；P250 例例4；P257 例例1，例，例2作業(yè)題：作業(yè)題：P291 7-12，7-15，7-16，7-

42、17，7-18，7-19浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院本章要求本章要求 一一 掌握掌握描述磁場(chǎng)的物理量描述磁場(chǎng)的物理量磁感磁感強(qiáng)度的概念，理解它是矢量點(diǎn)函數(shù)強(qiáng)度的概念，理解它是矢量點(diǎn)函數(shù). 二二 理解理解畢奧薩伐爾定律，能利用畢奧薩伐爾定律，能利用它計(jì)算一些簡(jiǎn)單問題中的磁感強(qiáng)度它計(jì)算一些簡(jiǎn)單問題中的磁感強(qiáng)度. 三三 理解理解穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理和安培穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理環(huán)路定理. 理解用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感強(qiáng)理解用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感強(qiáng)度的條件和方法度的條件和方法.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院第十二章第

43、十二章 氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：統(tǒng)計(jì)規(guī)律、理想氣體的壓強(qiáng)和溫度；統(tǒng)計(jì)規(guī)律、理想氣體的壓強(qiáng)和溫度；理想氣體的內(nèi)能、能量均分定理；理想氣體的內(nèi)能、能量均分定理；浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院12-1 平衡態(tài)平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律1、 氣體的物態(tài)參量氣體的物態(tài)參量( (宏觀量宏觀量) ) 壓強(qiáng)壓強(qiáng)p（Pa）;體積體積V（ ）；）；溫度溫度T（K）3m2、平衡態(tài)、平衡態(tài) 一定量的氣體，一定量的氣體，在不受外界的影響下，在不受外界的影響下，經(jīng)過一定的時(shí)間，系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的宏觀經(jīng)過一定的時(shí)間，系統(tǒng)達(dá)到

44、一個(gè)穩(wěn)定的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài)性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)稱為平衡態(tài).浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3、理想氣體物態(tài)方程、理想氣體物態(tài)方程11KmolJ 31.8R摩爾氣體常量摩爾氣體常量222111TVpTVp對(duì)一定質(zhì)量的對(duì)一定質(zhì)量的同種氣體同種氣體RTMmRTpV理想氣體物理想氣體物態(tài)方程一態(tài)方程一mmM 系統(tǒng)總質(zhì)量，系統(tǒng)總質(zhì)量， 摩爾質(zhì)量，摩爾質(zhì)量， 單個(gè)分子質(zhì)量單個(gè)分子質(zhì)量Nmm mNMA浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院123AKJ 1038. 1/NRkk 稱為玻耳茲曼常量稱為玻耳茲曼常量.n =

45、N/V，為氣體分子數(shù)密度，為氣體分子數(shù)密度.理想氣體物理想氣體物態(tài)方程二態(tài)方程二nkTp 浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院4、熱力學(xué)第零定律、熱力學(xué)第零定律 如果物體如果物體 A 和和 B 分別與物體分別與物體 C 處于處于熱平衡的狀態(tài)，那么熱平衡的狀態(tài)，那么 A 和和 B 之間也處于之間也處于熱平衡熱平衡.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院當(dāng)當(dāng) 時(shí)，分子力主要表現(xiàn)為斥力；當(dāng)時(shí)，分子力主要表現(xiàn)為斥力；當(dāng) 時(shí)，分子力主要表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力主要表現(xiàn)為引力.12-2 物質(zhì)的微觀模型物質(zhì)的微觀模型 統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律1、分子的線

46、度、分子的線度分子間距分子間距分子線度分子線度102、分子力、分子力0m109Fr時(shí)0rr0rr3、分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性及統(tǒng)計(jì)規(guī)律、分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性及統(tǒng)計(jì)規(guī)律大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明分子都在作永不停止的無(wú)規(guī)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明分子都在作永不停止的無(wú)規(guī)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 。大量分子的分布具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律。大量分子的分布具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律。浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院12-3 理想氣體的壓強(qiáng)公式理想氣體的壓強(qiáng)公式k32np 統(tǒng)計(jì)關(guān)系式統(tǒng)計(jì)關(guān)系式宏觀可測(cè)量量宏觀可測(cè)量量微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院導(dǎo)出壓強(qiáng)公式的幾

47、個(gè)依據(jù)：導(dǎo)出壓強(qiáng)公式的幾個(gè)依據(jù)：（1）理想氣體的微觀模型）理想氣體的微觀模型（2）平衡態(tài)的兩個(gè)統(tǒng)計(jì)假設(shè)）平衡態(tài)的兩個(gè)統(tǒng)計(jì)假設(shè)（3）牛頓力學(xué)的動(dòng)量原理）牛頓力學(xué)的動(dòng)量原理（4）統(tǒng)計(jì)平均值的概念）統(tǒng)計(jì)平均值的概念壓強(qiáng)的微觀本質(zhì)壓強(qiáng)的微觀本質(zhì)是容器中大量氣體分子是容器中大量氣體分子與容器壁連續(xù)碰撞的平均結(jié)果。與容器壁連續(xù)碰撞的平均結(jié)果。浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院1、平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)、平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)VNVNndd（1）分子按位置的分布是均勻的）分子按位置的分布是均勻的. （2）分子各方向運(yùn)動(dòng)概率均等）分子各方向運(yùn)動(dòng)概率均等.0zyxvvv各方向運(yùn)動(dòng)概率均等

48、各方向運(yùn)動(dòng)概率均等kjiiziyixivvvv分子運(yùn)動(dòng)速度分子運(yùn)動(dòng)速度浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院11NiivvN222231vvvvzyx各方向運(yùn)動(dòng)概率均等各方向運(yùn)動(dòng)概率均等iixxN221vv 方向速度平方的平均值方向速度平方的平均值x2、統(tǒng)計(jì)平均值、統(tǒng)計(jì)平均值102211iivvN浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院12-4 理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系分子平均平動(dòng)動(dòng)能：分子平均平動(dòng)動(dòng)能： 宏觀可測(cè)量量宏觀可測(cè)量量微觀量的統(tǒng)計(jì)平均微觀量的統(tǒng)計(jì)平均kTm23212kv

49、k32np 理想氣體壓強(qiáng)公式理想氣體壓強(qiáng)公式理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程nkTp 浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院12-5 能量均分定理能量均分定理 理想氣體內(nèi)能理想氣體內(nèi)能1、自由度自由度 分子能量中獨(dú)立的速度和坐標(biāo)的分子能量中獨(dú)立的速度和坐標(biāo)的二次方項(xiàng)二次方項(xiàng)數(shù)目數(shù)目叫做分子能量自由度的數(shù)目叫做分子能量自由度的數(shù)目, , 簡(jiǎn)稱自由度，用符號(hào)簡(jiǎn)稱自由度，用符號(hào) 表示表示.ivrti 自由度數(shù)目自由度數(shù)目 平動(dòng)平動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 振動(dòng)振動(dòng)浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 單原子分子單原子分子2222kt11113222

50、22xyzmmmmkTvvvv 剛剛性性雙雙原子分子原子分子 分子平均平動(dòng)動(dòng)能分子平均平動(dòng)動(dòng)能222kt212121CzCyCxmmmvvv分子平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能分子平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能22kr2121zyJJ浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 非剛非剛性性雙雙原子分子原子分子 分子平均平動(dòng)動(dòng)能分子平均平動(dòng)動(dòng)能222kt212121CzCyCxmmmvvv分子平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能分子平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能22kr2121zyJJ分子平均振動(dòng)能量分子平均振動(dòng)能量22v2121xkCxv叫約化質(zhì)量叫約化質(zhì)量浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2、能量均分定理（

51、玻耳茲曼假設(shè)）、能量均分定理（玻耳茲曼假設(shè)） 氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子任何一個(gè)自由氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子任何一個(gè)自由度的平均能量都相等，均為度的平均能量都相等，均為 ，這就是，這就是能量按自由度均分定理能量按自由度均分定理 .kT21 分子的平均能量分子的平均能量kTi2浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3、理想氣體的內(nèi)能、理想氣體的內(nèi)能 理想氣體的內(nèi)能理想氣體的內(nèi)能 ：分子動(dòng)能和分子內(nèi)原：分子動(dòng)能和分子內(nèi)原子間的勢(shì)能之和子間的勢(shì)能之和.RTiNE2A 1 mol 理想氣體的內(nèi)能理想氣體的內(nèi)能 理想氣體的內(nèi)能理想氣體的內(nèi)能RTiE2TRiEd2d 理想氣體內(nèi)能

52、變化理想氣體內(nèi)能變化 浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院作業(yè)題：作業(yè)題：12-8，12-9，12-12，12-16浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院本章要求本章要求 一一 了解了解氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的圖像氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的圖像 . 理解理解平平衡態(tài)、平衡過程、理想氣體等概念衡態(tài)、平衡過程、理想氣體等概念. 二二 理解理解理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式，理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式， 能從宏觀和微觀兩方面理解壓強(qiáng)和溫度的統(tǒng)能從宏觀和微觀兩方面理解壓強(qiáng)和溫度的統(tǒng)計(jì)意義計(jì)意義 . 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

53、理，能量均分定理，會(huì)計(jì)算理想氣體的內(nèi)能會(huì)計(jì)算理想氣體的內(nèi)能.浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院第十三章第十三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容主要內(nèi)容:平衡態(tài)、態(tài)參量、熱力學(xué)參數(shù)；平衡態(tài)、態(tài)參量、熱力學(xué)參數(shù)；理想氣體狀態(tài)方程；理想氣體狀態(tài)方程；準(zhǔn)靜態(tài)過程、熱量和內(nèi)能；準(zhǔn)靜態(tài)過程、熱量和內(nèi)能；熱力學(xué)第一定律；熱力學(xué)第一定律；典型的熱力學(xué)過程典型的熱力學(xué)過程浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院13-1 準(zhǔn)靜態(tài)過程準(zhǔn)靜態(tài)過程 功功 熱量熱量1、準(zhǔn)靜態(tài)過程（理想化的過程）、準(zhǔn)靜態(tài)過程（理想化的過程） 從一個(gè)平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經(jīng)過的每

54、從一個(gè)平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經(jīng)過的每一中間狀態(tài)均可近似當(dāng)作平衡態(tài)的過程一中間狀態(tài)均可近似當(dāng)作平衡態(tài)的過程 .2 2、功功（過程量）（過程量）21dVVVpW3、熱熱 量量（過程量過程量） 通過傳熱方式傳遞能量的量度，系統(tǒng)通過傳熱方式傳遞能量的量度，系統(tǒng)和外界之間存在溫差而發(fā)生的能量傳遞和外界之間存在溫差而發(fā)生的能量傳遞 .浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院13-2 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 內(nèi)能內(nèi)能 實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)從狀態(tài)實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)從狀態(tài)A 變化到狀態(tài)變化到狀態(tài)B，可以采用做功和傳熱的方法，不管經(jīng)過可以采用做功和傳熱的方法，不管經(jīng)過什么過程，只要始末狀態(tài)確定

55、，做功和什么過程，只要始末狀態(tài)確定，做功和傳熱之和保持不變傳熱之和保持不變.1、 內(nèi)能內(nèi)能 （狀態(tài)量）（狀態(tài)量）浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第一定律WEWEEQ12系統(tǒng)系統(tǒng)從外界吸收的熱量，一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能增加，從外界吸收的熱量，一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能增加，另一部分使系統(tǒng)對(duì)外界做功另一部分使系統(tǒng)對(duì)外界做功 .21dVVVpEQ準(zhǔn)靜態(tài)過程準(zhǔn)靜態(tài)過程VpEWEQddddd微變過程微變過程+E系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)放熱系統(tǒng)放熱內(nèi)能增加內(nèi)能增加內(nèi)能減少內(nèi)能減少系統(tǒng)對(duì)外界做功系統(tǒng)對(duì)外界做功外界對(duì)系統(tǒng)做功外界對(duì)系統(tǒng)做功QW浙浙 江江 師師 范

56、范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院13-3 理想氣體的等體過程和等壓過程理想氣體的等體過程和等壓過程 摩爾熱容摩爾熱容 計(jì)算各等值過程的熱量、功和內(nèi)能的計(jì)算各等值過程的熱量、功和內(nèi)能的理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ).RTpV（1）（理想氣體的（理想氣體的共性共性）21dVVVpEQVpEQddd（2）解決過程中能解決過程中能量轉(zhuǎn)換的問題量轉(zhuǎn)換的問題)(TEE （3）（理想氣體的狀態(tài)函數(shù)）（理想氣體的狀態(tài)函數(shù)） （4） 各等值過程的特性各等值過程的特性 .浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院1、等體過程、等體過程 摩爾摩爾定體熱容定體熱容0d0dWV由熱力學(xué)第

57、一定律由熱力學(xué)第一定律EQVdd特性特性 常量常量V)(11TVp,)(22TVp,2p1pVpVo過程方程過程方程 常量常量1PT浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院?jiǎn)挝粏挝?1KmolJ 摩爾摩爾定體熱容定體熱容: 理想氣體在等體理想氣體在等體過程中吸收熱量過程中吸收熱量 ，使溫度升高，使溫度升高 ，其，其摩爾摩爾定體熱容為定體熱容為:mol1VQdTdTQCVVdd=m,1212m)(EETTCQVV,由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律1）等體升壓：系統(tǒng)從外界吸熱，內(nèi)能增加；）等體升壓：系統(tǒng)從外界吸熱，內(nèi)能增加；2）等體降壓：系統(tǒng)向外界放熱，內(nèi)能減少。）等

58、體降壓：系統(tǒng)向外界放熱，內(nèi)能減少。浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院2V),(11TVp),(22TVpp1VpVo122、等壓過程、等壓過程 摩爾摩爾定壓熱容定壓熱容過程方程過程方程 常量常量1VT由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律WEQpddd特性特性 常量常量p)(12VVpW 功功W浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院 摩爾摩爾定壓熱容定壓熱容: 理想氣體在等壓理想氣體在等壓過程中吸收熱量過程中吸收熱量 ，溫度升高，溫度升高 ，其，其摩爾摩爾定壓定壓熱容為：熱容為：mol 1pQdTdTCQppd=dm,TQCppdd

59、=m,RCCVp+=mm, 可得摩爾可得摩爾定壓定壓熱容和摩爾熱容和摩爾定體定體熱容的關(guān)系熱容的關(guān)系 摩爾熱容比摩爾熱容比 mm=,VpCC浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院)(12VVpW)(12TTR)(12m12TTCEEV,)(12mTTCQpp,三個(gè)量：三個(gè)量：1）等壓膨脹：系統(tǒng)從外界吸熱，對(duì)外做正功，）等壓膨脹：系統(tǒng)從外界吸熱，對(duì)外做正功，內(nèi)能增加；內(nèi)能增加；2）等壓壓縮：系統(tǒng)向外界放熱，外界對(duì)系統(tǒng)）等壓壓縮：系統(tǒng)向外界放熱，外界對(duì)系統(tǒng)做功，內(nèi)能減少。做功，內(nèi)能減少。浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院3、比熱容

60、、比熱容TQCdd熱容熱容比熱容比熱容mCTmQcdd浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院13-4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程理想氣體的等溫過程和絕熱過程1、等溫過程、等溫過程由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律0dEVpWQTddd12)(11TVp,)(22TVp,1p2p1V2VpVoVd特征特征 常量常量T過程方程過程方程pV常量常量浙浙 江江 師師 范范 大大 學(xué)學(xué) 數(shù)數(shù) 理理 信信 息息 學(xué)學(xué) 院院VRTp21dVVTVpWQVVRTWQVVTd2112lnVVRT21lnppRT1）等溫膨脹：系統(tǒng)從外界吸熱，對(duì)外做正功；）等溫膨脹：系統(tǒng)從外界吸熱，