試點(diǎn)班總復(fù)習(xí)(物理學(xué)第四版)

1、一、力學(xué)總復(fù)習(xí)一、力學(xué)總復(fù)習(xí)一、力學(xué)總復(fù)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)力學(xué)力學(xué)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)描寫運(yùn)動(dòng)的學(xué)問，包括描寫運(yùn)動(dòng)的描寫運(yùn)動(dòng)的學(xué)問，包括描寫運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系；物理量及其關(guān)系；運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律：瞬時(shí)規(guī)律、時(shí)間運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律：瞬時(shí)規(guī)律、時(shí)間積累規(guī)律、空間積累規(guī)律、矩規(guī)律積累規(guī)律、空間積累規(guī)律、矩規(guī)律剛體力學(xué)剛體力學(xué)剛體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和描述方法。剛體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和描述方法。1 1、描寫運(yùn)動(dòng)的物理量：、描寫運(yùn)動(dòng)的物理量：位置矢量位置矢量 、位移矢量、位移矢量 、速度矢量速度矢量 、加速度矢量加速度矢量 、速率、路程、軌跡與軌跡方、速率、路程、軌跡與軌跡方程、運(yùn)動(dòng)方程、切向加速度、法向加速度、程、運(yùn)動(dòng)方程、切向

2、加速度、法向加速度、角位置角位置 、角速度、角速度 、角加速度、角加速度 等。等。rrva2 2、描寫運(yùn)動(dòng)的物理量之間的基本關(guān)系與一些基、描寫運(yùn)動(dòng)的物理量之間的基本關(guān)系與一些基本計(jì)算方法：本計(jì)算方法：dtrdvdtdsv 22dtrddtvdadtdvanRvaaaatntn2其中：dtd22dtddtd求軌跡方程的計(jì)算方法：求軌跡方程的計(jì)算方法：已知運(yùn)動(dòng)方程求速度加速度的計(jì)算方法：已知運(yùn)動(dòng)方程求速度加速度的計(jì)算方法：已知已知加速度和初始條件求速度和運(yùn)動(dòng)方程加速度和初始條件求速度和運(yùn)動(dòng)方程的計(jì)算方法：的計(jì)算方法：與切向和法向加速度相關(guān)的問題的計(jì)算方法：與切向和法向加速度相關(guān)的問題的計(jì)算方法：圓

3、周運(yùn)動(dòng)角量相關(guān)問題的計(jì)算方法：圓周運(yùn)動(dòng)角量相關(guān)問題的計(jì)算方法：相對運(yùn)動(dòng)公式及相關(guān)問題的計(jì)算方法：相對運(yùn)動(dòng)公式及相關(guān)問題的計(jì)算方法：3 3、運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)規(guī)律牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律受力分析受力分析隔離物體方法隔離物體方法直角坐標(biāo)系與自然坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系與自然坐標(biāo)系與運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合問題與運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合問題21kkkAEEE mghEp221kxEpkkkEEEAA12內(nèi)外時(shí)非保內(nèi)外0 AA0E有：4 4、運(yùn)動(dòng)的空間積累規(guī)律、運(yùn)動(dòng)的空間積累規(guī)律物體運(yùn)動(dòng)的功、能規(guī)律物體運(yùn)動(dòng)的功、能規(guī)律功、動(dòng)能、勢能、機(jī)械能的計(jì)算功、動(dòng)能、勢能、機(jī)械能的計(jì)算動(dòng)能定理動(dòng)能定理保守力與勢能的關(guān)系保守力與勢能的關(guān)系

4、功能原理功能原理機(jī)械能守恒的應(yīng)用機(jī)械能守恒的應(yīng)用二、基本內(nèi)容二、基本內(nèi)容1、描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本物理量。(1) 位置矢量r直角坐標(biāo)系kzj yi xr位移(2)12rrr直角坐標(biāo)系kzzjyyixxr121212(3) 速度v直角坐標(biāo)系kdtdzjdtdyidtdxdtrdv方向：路徑的切線方向方向：路徑的切線方向(4) 加速度akdtzdjdtydidtxddtvda222222注意：(1)rs與的區(qū)別。r與rr的區(qū)別。(2) 運(yùn)動(dòng)方程的意義。 trrr1r2rSyxzo與(或)描寫質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量(3)vmpvr已知運(yùn)動(dòng)求運(yùn)動(dòng)方程已知運(yùn)動(dòng)求運(yùn)動(dòng)方程積分積分(2)(1)已知運(yùn)動(dòng)方程求運(yùn)動(dòng)

5、已知運(yùn)動(dòng)方程求運(yùn)動(dòng)微分微分運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類問題的計(jì)算運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類問題的計(jì)算2 2、3 3、切向加速度與法向加速度切向加速度與法向加速度 （速度大小的變化）（速度大小的變化） （速度方向的變化）（速度方向的變化）ttedtdvanneva2nnerwa2或二、基本內(nèi)容二、基本內(nèi)容1 1、功、能功、能動(dòng)能動(dòng)能: :221mvEk=rFWdd功功: :勢能勢能：引力勢能引力勢能rmmGEp-重力勢能重力勢能mghEp=彈性勢能彈性勢能221kxEp=2 2、功能關(guān)系功能關(guān)系質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理21222121mvmvW-=質(zhì)點(diǎn)系功能定理質(zhì)點(diǎn)系功能定理12EEWW-=+內(nèi)非外機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律3

6、 3、注意注意: :（1 1）勢能零點(diǎn)的選擇）勢能零點(diǎn)的選擇（2 2）機(jī)械能守恒定律的條件）機(jī)械能守恒定律的條件0=+內(nèi)非外WW常量=21EEPPPI12dtPdF PPPI12外0F外常矢量PP05 5、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間積累規(guī)律、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間積累規(guī)律沖量、動(dòng)量等滿足的規(guī)律沖量、動(dòng)量等滿足的規(guī)律沖量、動(dòng)量的計(jì)算沖量、動(dòng)量的計(jì)算動(dòng)量定理動(dòng)量定理動(dòng)量守恒及其應(yīng)用動(dòng)量守恒及其應(yīng)用二、基本內(nèi)容二、基本內(nèi)容1 1、動(dòng)量原理動(dòng)量原理2、動(dòng)量動(dòng)量vmp 沖量沖量21dtttFI質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量原理質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量原理: :121221dvvmmpptFtt質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量原理質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量原理: :niiiiniittmmtF101ex21

7、dvv注意注意: :（2 2）適用于慣性系）適用于慣性系（1 1）注意定理、定律的矢量性）注意定理、定律的矢量性 3 3、動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律（3 3）定理、定律適用的條件）定理、定律適用的條件CP=1下列說法哪種正確：下列說法哪種正確：( (A) )如果物體的動(dòng)能不變，則動(dòng)量也一定不變?nèi)绻矬w的動(dòng)能不變，則動(dòng)量也一定不變( (B) )如果物體的動(dòng)能變化，則動(dòng)量不一定變化如果物體的動(dòng)能變化，則動(dòng)量不一定變化( (C) )如果物體的動(dòng)量變化，則動(dòng)能也一定變化如果物體的動(dòng)量變化，則動(dòng)能也一定變化( (D) )如果物體的動(dòng)量不變，則動(dòng)能也一定不變?nèi)绻矬w的動(dòng)量不變，則動(dòng)能也一定不變dtLddtp

8、rdM)(1221LLLddtMtt0M常矢量即LdtLd,06 6、運(yùn)動(dòng)的矩規(guī)律、運(yùn)動(dòng)的矩規(guī)律力矩、角動(dòng)量之間的規(guī)律力矩、角動(dòng)量之間的規(guī)律力矩、角動(dòng)量的計(jì)算力矩、角動(dòng)量的計(jì)算角動(dòng)量定理角動(dòng)量定理角動(dòng)量守恒及其應(yīng)用角動(dòng)量守恒及其應(yīng)用2iirmJdmrJ2JL JM外21MdA221JEk7 7、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的規(guī)律剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的規(guī)律力矩、剛體角動(dòng)量、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的計(jì)算力矩、剛體角動(dòng)量、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的計(jì)算各種剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其三要素各種剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其三要素轉(zhuǎn)動(dòng)定律及其應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律及其應(yīng)用角動(dòng)量守恒和機(jī)械能的應(yīng)用角動(dòng)量守恒和機(jī)械能的應(yīng)用二、基本內(nèi)容二、基本內(nèi)容1 1、描述剛

9、體轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量、描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量2 2、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律與線量的關(guān)系與線量的關(guān)系2ntraraterv角位移角位移d角速度角速度dtd =角加速度角加速度dtd =)=(=dtvdmamFdtdJJM力矩力矩方向：右手法則方向：右手法則轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：3 3、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功能原理剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的功能原理FdFrMsinFrM2jjjrmJmrJd221222121d21JJMW4 4、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)角動(dòng)量原理剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)角動(dòng)量原理21dMW力矩的功力矩的功剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能221J12d21LLtMtttLMddLM,0 恒矢量恒矢量 熱熱 學(xué)學(xué) 總總 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)

10、一、物態(tài)方程：一、物態(tài)方程：mPVRTM二、內(nèi)能：二、內(nèi)能：,21()V mmECTTM四、功、熱量四、功、熱量三、熱力學(xué)第一定律三、熱力學(xué)第一定律:QE WdQ dE W1 1、等體過程（、等體過程（dVdV0 0）2 2、等壓過程（、等壓過程（dPdP0 0）1）1）2）2）3）3）1212PPTT1212VVTT0WPdV2121()VVWPdVP VV,21()V mmQCTTM,21()P mmQCTTM3 3、等溫過程等溫過程（dT0）4 4、絕熱過程（、絕熱過程（dQdQ0 0）1122PVPV（1）21lnVmWRTMV12lnPmRTMP（2）(0)QWE（3）（1）1PVC

11、12TVC13PTC（2）,21()V mmWECTTM （3）0Q 五、循環(huán)過程五、循環(huán)過程1、0E 2、效率：、效率：（1）熱機(jī)：）熱機(jī)：2111QWQQ （2）制冷機(jī)：）制冷機(jī)：2212QQWQQ（3）卡諾熱機(jī)：）卡諾熱機(jī)：221111QTQT 六、熱力學(xué)第二定律六、熱力學(xué)第二定律克勞休斯表述：克勞休斯表述：熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。高溫物體。開爾文表述：開爾文表述：不可能制造出這樣一種循環(huán)工作地不可能制造出這樣一種循環(huán)工作地?zé)釞C(jī)，它只使單一熱源冷卻來做功，熱機(jī)，它只使單一熱源冷卻來做功，而不放出熱量給其它物質(zhì)。而不放出熱量給其它物質(zhì)。七、熵和

12、熵增加原理七、熵和熵增加原理1、熵：、熵：21dQST2、熵增加原理：、熵增加原理：S 0S 不可逆不可逆0S 可逆可逆八、理想氣體壓強(qiáng)公式八、理想氣體壓強(qiáng)公式21233kpnmvn或或pnkT九、理想氣體溫度公式九、理想氣體溫度公式21322kmvkTm 2M 2iiERTERT十、能量按自由度均分定理十、能量按自由度均分定理 理想氣體內(nèi)能：理想氣體內(nèi)能： 任一自由度平均能量：任一自由度平均能量：12kT21()2m iER TTM,2p miCRR,2V miCR,2p mV mCiCi十一、麥克斯韋速率分布十一、麥克斯韋速率分布2 2、分布函數(shù)物理意義及分布曲線的物理意義。、分布函數(shù)物理

13、意義及分布曲線的物理意義。、三種統(tǒng)計(jì)速率、三種統(tǒng)計(jì)速率23222( )4 ()2mvkTdNmf vevNdvkT1 1、分布函數(shù)、分布函數(shù)2228833pkTRTvmMkTRTvmMkTRTvmM十二、十二、 平均碰撞次數(shù)和平均自由程平均碰撞次數(shù)和平均自由程22Zd nv22122kTd nd p壓強(qiáng)公式壓強(qiáng)公式溫度公式溫度公式氣氣體體動(dòng)動(dòng)理理論論 狀態(tài)參量的統(tǒng)狀態(tài)參量的統(tǒng)計(jì)意義計(jì)意義統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì) 規(guī)規(guī) 律律能量均分定理能量均分定理麥克斯韋速率分布麥克斯韋速率分布 平均碰撞頻率平均碰撞頻率 平均自由程平均自由程 一、描寫靜電場的物理量及其計(jì)算方法：一、描寫靜電場的物理量及其計(jì)算方法：電場強(qiáng)度電場

14、強(qiáng)度電勢電勢疊加原理計(jì)算電場強(qiáng)度疊加原理計(jì)算電場強(qiáng)度高高斯定理計(jì)算電場強(qiáng)度斯定理計(jì)算電場強(qiáng)度已知電勢計(jì)算電場強(qiáng)度已知電勢計(jì)算電場強(qiáng)度疊加原理計(jì)算電勢疊加原理計(jì)算電勢已知電場強(qiáng)度計(jì)算電勢已知電場強(qiáng)度計(jì)算電勢靜電場和穩(wěn)恒磁場靜電場和穩(wěn)恒磁場rrqE412004qVrRrRrrqE, 0,42000,4,4qrRrVqrRR RrRqrRrrqE,4,43020二、典型電場的場強(qiáng)和電勢：二、典型電場的場強(qiáng)和電勢：點(diǎn)對稱情況點(diǎn)對稱情況：點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷帶電球面帶電球面帶電球體帶電球體)sin(sin4120 xEx)cos(cos4120 xEyxE02RrRrrE, 0,20線對稱情況線對稱情況：帶電直

15、線段：帶電直線段：無限長帶電直線：無限長帶電直線：無限長帶電圓柱面：無限長帶電圓柱面：RrrRrrRE,2,2002無限長帶電圓柱體：無限長帶電圓柱體：02E23220)(4RxqxE122204()qVxR)1 (2220RxxE面對稱情況面對稱情況：無限大帶電平面：無限大帶電平面：其它情況：其它情況：帶電圓環(huán)帶電圓環(huán)帶電圓盤帶電圓盤三、靜電場的特性與其它概念及物理量：三、靜電場的特性與其它概念及物理量：0內(nèi)qSdES0lE dlSeSdE有源性有源性靜電場的電場線總是起始靜電場的電場線總是起始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)）終于正電荷（或無窮遠(yuǎn)）終止于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）。止于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）。無旋性

16、無旋性靜電場的電場線永不閉合靜電場的電場線永不閉合電場強(qiáng)電場強(qiáng)度通量度通量電勢能與電電勢能與電場力做功場力做功0ababAq U0aaWq VababUVVababAWWAUWV靜電感應(yīng)現(xiàn)象靜電感應(yīng)現(xiàn)象靜電平衡靜電平衡靜電平衡條件靜電平衡條件靜電屏蔽靜電屏蔽電容器與電容電容器與電容充電電容器的儲(chǔ)能充電電容器的儲(chǔ)能電場能量電場能量電介質(zhì)分類電介質(zhì)分類電介質(zhì)極化機(jī)制電介質(zhì)極化機(jī)制極化電荷極化電荷極化強(qiáng)度極化強(qiáng)度電位移矢量（電位移矢量（D線）線）介質(zhì)中高斯定理介質(zhì)中高斯定理四、靜電場中的導(dǎo)體四、靜電場中的導(dǎo)體五、電介質(zhì)五、電介質(zhì)二二. . 基本內(nèi)容基本內(nèi)容2. 2. 電場強(qiáng)度的計(jì)算電場強(qiáng)度的計(jì)算（2

17、 2）點(diǎn)電荷系的電場強(qiáng)度點(diǎn)電荷系的電場強(qiáng)度21014niiiiQEer1. 1. 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 和電場強(qiáng)度疊加原理和電場強(qiáng)度疊加原理E定義定義 （矢量：大小和方向）（矢量：大小和方向）FEq電場強(qiáng)度的疊加原理電場強(qiáng)度的疊加原理12EEE（1 1）點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度2014rQEer（3 3）帶電體的電場強(qiáng)度）帶電體的電場強(qiáng)度204rdqEerdqdl（ 電荷線密度）dqds（ 電荷面密度）dqdv（ 電荷體密度）“電荷元電荷元” 電場的疊加電場的疊加dq（4 4）“基本形狀元基本形狀元”的疊加（矢量疊加）的疊加（矢量疊加）oxzyoxyz用高斯定理求電場強(qiáng)度的步驟用高斯定理求

18、電場強(qiáng)度的步驟：1 分析帶電體及其產(chǎn)生的電場是否具有某種對稱性分析帶電體及其產(chǎn)生的電場是否具有某種對稱性。2 做合適的高斯面。做合適的高斯面。3 分別求出電通量和電荷代數(shù)和。分別求出電通量和電荷代數(shù)和。4 寫出高斯定理寫出高斯定理。（6 6）高斯定理求解高斯定理求解niiSqSE10e1d注注：只有當(dāng)電荷的分布，以及電場的分布具有某：只有當(dāng)電荷的分布，以及電場的分布具有某種對稱性時(shí)，才有可能應(yīng)用定理求出電場強(qiáng)度種對稱性時(shí)，才有可能應(yīng)用定理求出電場強(qiáng)度（）（）EgradV 幾種典型帶電體電場強(qiáng)度：幾種典型帶電體電場強(qiáng)度：無限長帶電直線無限長帶電直線02rEer球殼內(nèi)外電場球殼內(nèi)外電場0()ErR

19、204rqEer無限大平板無限大平板 02nEe3. 3. 電勢電勢（1）電場力做功）電場力做功0AABBWq Edl特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與試驗(yàn)電荷和路徑特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與試驗(yàn)電荷和路徑始末位置有關(guān)始末位置有關(guān)（2）試驗(yàn)電荷沿任意閉合路徑一周，電）試驗(yàn)電荷沿任意閉合路徑一周，電場力做功為零，則場力做功為零，則0dllE環(huán)路定理環(huán)路定理（3）電勢定義）電勢定義ppVE dl零電勢 零電勢選擇；電勢值的相對性；電勢疊加原理零電勢選擇；電勢值的相對性；電勢疊加原理（4）電勢差）電勢差4. 電勢的計(jì)算電勢的計(jì)算（1）點(diǎn)電荷的電勢點(diǎn)電荷的電勢()BABABABAVVEdlWq VV；04rrQVEd

20、lr（2）點(diǎn)電荷系的電勢點(diǎn)電荷系的電勢104hiiqVr（3）帶電體電勢帶電體電勢04QdqVr（4）“基本形狀元基本形狀元”的電勢疊加的電勢疊加幾種典型帶電體的電勢幾種典型帶電體的電勢帶帶電電細(xì)細(xì)圓圓環(huán)環(huán)qRPx2204()qVxR（5）定義式定義式aaVE dl零電勢均勻帶電球殼均勻帶電球殼qR0()4qVrRR0()4qVrRr三三. 討論討論1. 關(guān)于高斯定理關(guān)于高斯定理 的討論的討論0iQEds（1）若）若 ，則高斯面上各點(diǎn)的，則高斯面上各點(diǎn)的 一定處一定處處為零處為零0EdsE（不一定?。ú灰欢ǎ。ú灰欢?！電荷在高斯面外?。ú灰欢ǎ‰姾稍诟咚姑嫱猓。?）如果高斯面上）如果高

21、斯面上 處處不為零，能否說明高斯處處不為零，能否說明高斯面內(nèi)一定有電荷面內(nèi)一定有電荷.E（2）如果高斯面上）如果高斯面上 處處為零，能否認(rèn)為高斯處處為零，能否認(rèn)為高斯面內(nèi)一定無電荷面內(nèi)一定無電荷 .E（不一定（不一定 ）0iQ （4）高斯定理只是適用于具有對稱性的靜電場）高斯定理只是適用于具有對稱性的靜電場.（5）只有高斯面內(nèi)的電荷對高斯面的通量有貢獻(xiàn)。）只有高斯面內(nèi)的電荷對高斯面的通量有貢獻(xiàn)。高斯面外的電荷對高斯面通量無貢獻(xiàn)高斯面外的電荷對高斯面通量無貢獻(xiàn)（對?。▽Γ。▽o電場都適用！但是（對靜電場都適用！但是 ）2. 電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系的討論電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系的討論微分關(guān)系微分關(guān)系

22、積分關(guān)系積分關(guān)系,xyzVVVEgradV EEExyz lEVVAAd0 點(diǎn)（1）電場強(qiáng)度弱的地方，電勢一定低）電場強(qiáng)度弱的地方，電勢一定低（2）電勢不變的）電勢不變的空間空間，電場強(qiáng)度一定為零，電場強(qiáng)度一定為零（3）電場強(qiáng)度不變的空間，電勢也一定不變）電場強(qiáng)度不變的空間，電勢也一定不變錯(cuò)錯(cuò)對對（6）帶正電的帶電體的電勢一定為正值）帶正電的帶電體的電勢一定為正值（5）已知某一點(diǎn)）已知某一點(diǎn) ，就可以確定該點(diǎn)的，就可以確定該點(diǎn)的VE（4）已知某一點(diǎn)）已知某一點(diǎn) ，就可以確定該點(diǎn)的，就可以確定該點(diǎn)的EV錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)六、電流六、電流電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度電流密度電流密度載流子漂移速度載流子漂移速度歐

23、姆定律的微分形式歐姆定律的微分形式電動(dòng)勢與非靜電場電動(dòng)勢與非靜電場七、描寫磁場的物理量及其計(jì)算方法：七、描寫磁場的物理量及其計(jì)算方法：磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度由畢奧由畢奧-沙伐爾定律和疊加原理計(jì)沙伐爾定律和疊加原理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度算磁感應(yīng)強(qiáng)度由安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度由安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度)cos(cos42100rIBrIB20RrRrrIB020八、常見載流體系的磁場：八、常見載流體系的磁場：線對稱的情況線對稱的情況載流線段外的磁場載流線段外的磁場無限長載流直線無限長載流直線無限長載流圓柱面無限長載流圓柱面RrRIrRrrIB20022無限長載流圓柱體無限長載流圓柱體nIB0rNIB20

24、2/32220)(2xRIRB無限長直螺線管無限長直螺線管螺繞環(huán)螺繞環(huán)圓線圈在其軸線上的磁場圓線圈在其軸線上的磁場一一 基本要求基本要求1. 1. 掌握畢奧掌握畢奧薩伐爾定律，并會(huì)用該定律計(jì)薩伐爾定律，并會(huì)用該定律計(jì)算載流導(dǎo)體的磁場。算載流導(dǎo)體的磁場。2. 2. 掌握用安培環(huán)路定理計(jì)算磁場強(qiáng)度的條件和掌握用安培環(huán)路定理計(jì)算磁場強(qiáng)度的條件和方法方法 。3. 3. 掌握安培定律和洛侖茲力公式，會(huì)計(jì)算簡單掌握安培定律和洛侖茲力公式，會(huì)計(jì)算簡單形狀截流導(dǎo)體的磁力。形狀截流導(dǎo)體的磁力。4. 4. 理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，理解磁場強(qiáng)理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，理解磁場強(qiáng)度的概念。度的概念。二二. .基

25、本內(nèi)容基本內(nèi)容1.1.畢奧畢奧薩伐爾定律薩伐爾定律024rrIdledBrIdle方向的確定： 真空中電流元真空中電流元 在徑矢在徑矢 處的處的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度IdlrIdlrer由磁場疊加原理得穩(wěn)恒截流導(dǎo)體的磁場由磁場疊加原理得穩(wěn)恒截流導(dǎo)體的磁場024rIdleBdBr幾種典型的電流磁場大小幾種典型的電流磁場大小長直截流導(dǎo)線外的磁場：長直截流導(dǎo)線外的磁場：半無限長截流直導(dǎo)線外的磁場：半無限長截流直導(dǎo)線外的磁場：圓形截流導(dǎo)線軸線上的磁場：圓形截流導(dǎo)線軸線上的磁場：載流長直螺旋管軸線上的磁場：載流長直螺旋管軸線上的磁場：無限長截流直導(dǎo)線外的磁場：無限長截流直導(dǎo)線外的磁場：圓形截流導(dǎo)線圓心處的

26、磁場：圓形截流導(dǎo)線圓心處的磁場：0120(coscos)4IBr04IBr02IBr2022 3 22()R IBRx02IBR0BnI2. 2. 描述穩(wěn)恒磁場的兩條基本定律描述穩(wěn)恒磁場的兩條基本定律（1 1）磁場的高斯定理）磁場的高斯定理（2 2）安培環(huán)路定理）安培環(huán)路定理用安培環(huán)路定理計(jì)算磁場的條件和方法用安培環(huán)路定理計(jì)算磁場的條件和方法磁場是無源場（渦旋場）磁場是無源場（渦旋場）0sB ds01niiLB dlIL1I2I3I4I 正負(fù)的確定：規(guī)定回路環(huán)形方向，由正負(fù)的確定：規(guī)定回路環(huán)形方向，由右手螺旋法則定出右手螺旋法則定出iI3 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷，載流導(dǎo)線和載流線圈的作用磁場對運(yùn)動(dòng)電荷

27、，載流導(dǎo)線和載流線圈的作用（1 1）磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力）磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（2 2）磁場對載流導(dǎo)線的作用力）磁場對載流導(dǎo)線的作用力FqVB洛侖茲力：dFIdlBFdFIdlB安培定律：（3 3）均勻磁場對載流線圈的磁力矩）均勻磁場對載流線圈的磁力矩MmB4 4 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律 其中其中 ， 為線圈平面法線方向，且與線圈為線圈平面法線方向，且與線圈電流成右手螺旋關(guān)系電流成右手螺旋關(guān)系nmIsenene 磁力矩總是要使線圈轉(zhuǎn)到它的磁力矩總是要使線圈轉(zhuǎn)到它的 的方向與磁場方向的方向與磁場方向相一致的位置相一致的位置(0)MmB1niLiH dlI00rBBBHM

28、內(nèi)IldBl00sSdB九、磁場的特性與其它概念及物理量：九、磁場的特性與其它概念及物理量：無源性無源性有旋性有旋性磁感線始終閉合磁感線始終閉合磁通量磁通量SmSdB洛侖茲力洛侖茲力安培定律安培定律安培力安培力磁力矩磁力矩BvqFBlIdFdIBlIdFBmM十、磁力十、磁力十一、磁介質(zhì)十一、磁介質(zhì)磁介質(zhì)的普遍抗磁性磁介質(zhì)的普遍抗磁性電子的進(jìn)動(dòng)電子的進(jìn)動(dòng);順磁介質(zhì)的磁化機(jī)制順磁介質(zhì)的磁化機(jī)制順磁分子的磁化順磁分子的磁化;磁化強(qiáng)度與磁化電流磁化強(qiáng)度與磁化電流;處理又介質(zhì)時(shí)磁場的基本思想：只要考慮了處理又介質(zhì)時(shí)磁場的基本思想：只要考慮了磁化電流就可以當(dāng)成真空來處理磁化電流就可以當(dāng)成真空來處理;磁場

29、強(qiáng)度磁場強(qiáng)度H;磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理;鐵磁介質(zhì)的磁化鐵磁介質(zhì)的磁化.十二、電磁感應(yīng)十二、電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：楞次定律和法拉第定律電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：楞次定律和法拉第定律;動(dòng)生電動(dòng)勢及其理論解釋動(dòng)生電動(dòng)勢及其理論解釋;感生電場及感生電動(dòng)勢感生電場及感生電動(dòng)勢;自感與互感自感與互感;磁場能量磁場能量;十三、位移電流與全電流定律十三、位移電流與全電流定律:十四、麥克斯韋方程組十四、麥克斯韋方程組:二、基本內(nèi)容1、感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算說明（1）這是計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢的普遍適用公式，但必須在閉合回路情況下計(jì)算電磁感應(yīng)定律dtdidtNdi或（2）公式中“ ”號(hào)表示電動(dòng)勢的方向，是

30、楞次定律的數(shù)學(xué)表示，它表明 總是與磁通量的變化率的符號(hào)相反i（3）電動(dòng)勢方向可采用電磁感）電動(dòng)勢方向可采用電磁感 應(yīng)定律中負(fù)號(hào)規(guī)定法則來確定，應(yīng)定律中負(fù)號(hào)規(guī)定法則來確定， 也可以由楞次定律直接確定也可以由楞次定律直接確定動(dòng)生電動(dòng)勢llkil dBvl dE感生電動(dòng)勢SSlkisdtBsdBtl dE自感電動(dòng)勢dtdILL互感電動(dòng)勢dtdIMM2、自感和互感的計(jì)算ILdtdILL或212121IIMdtdIdtdIM212121或求出通過線圈回路的磁通量具體方法具體方法：設(shè)線圈中通以電流I計(jì)算電流在空間的磁場B由定義式求出 和LM3 3、磁場能量、磁場能量注意體積元注意體積元 的選取的選取dV磁

31、場能量密度22212121HBBHwm磁場的能量 VmmdVBHdVwW21載流自感線圈的磁場能量221LIW 機(jī)械機(jī)械 振振 動(dòng)動(dòng) 基本內(nèi)容基本內(nèi)容1 1、簡諧運(yùn)動(dòng)的基本特征、簡諧運(yùn)動(dòng)的基本特征（1 1）運(yùn)動(dòng)學(xué)特征）運(yùn)動(dòng)學(xué)特征cosxAt（或（或 ）2ax （2 2）動(dòng)力學(xué)特征）動(dòng)力學(xué)特征 物體受力（或力矩），滿足回復(fù)物體受力（或力矩），滿足回復(fù)力（或線性回復(fù)力矩）力（或線性回復(fù)力矩）（或（或 ）Fkx Mk 或具有動(dòng)力學(xué)微分方程或具有動(dòng)力學(xué)微分方程（2 2）能量特征）能量特征（或（或 ）2220d xxdt2220ddt 注：式中注：式中 （或（或 ）是指物體離開平衡位置）是指物體離開平衡

32、位置的位移！的位移！x動(dòng)能動(dòng)能2221sin2kEmAt勢能勢能221cos2pEkAt總能量：總能量：2212EmA212kA即：系統(tǒng)動(dòng)能、勢能隨時(shí)間而周期性的變化，即：系統(tǒng)動(dòng)能、勢能隨時(shí)間而周期性的變化，但總機(jī)械能守恒。但總機(jī)械能守恒。2 2、描寫簡諧運(yùn)動(dòng)的特征量、描寫簡諧運(yùn)動(dòng)的特征量（1 1）角頻率）角頻率 （固有）（固有）由系統(tǒng)的力學(xué)性由系統(tǒng)的力學(xué)性質(zhì)決定。質(zhì)決定。（彈簧振子）（彈簧振子）km周期周期2T2（2 2）振幅）振幅A2200vAx 注：熟練的確定簡諧運(yùn)動(dòng)的相位和相位差。注：熟練的確定簡諧運(yùn)動(dòng)的相位和相位差。（3）相位）相位 ，初相位，初相位 ：描寫質(zhì)點(diǎn)瞬：描寫質(zhì)點(diǎn)瞬時(shí)時(shí)(t

33、)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物 理量理量t 3、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖線（、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖線（ 等圖線）等圖線）熟悉這些圖線，了解各特征量在圖線上的意義。熟悉這些圖線，了解各特征量在圖線上的意義。,x t v t a t100vtgx初相位：初相位：4、研究簡諧運(yùn)動(dòng)的一種輔助方法、研究簡諧運(yùn)動(dòng)的一種輔助方法旋旋轉(zhuǎn)矢量法轉(zhuǎn)矢量法 簡諧運(yùn)動(dòng)各特征量在旋轉(zhuǎn)矢量圖中簡諧運(yùn)動(dòng)各特征量在旋轉(zhuǎn)矢量圖中的意義（的意義（ ）,tA 旋轉(zhuǎn)矢量旋轉(zhuǎn)矢量 與簡諧運(yùn)動(dòng)的對應(yīng)關(guān)系與簡諧運(yùn)動(dòng)的對應(yīng)關(guān)系A(chǔ)Atx5 5、簡諧運(yùn)動(dòng)的合成、簡諧運(yùn)動(dòng)的合成同方向、同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)合成同方向、同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)合成111cosxAt222cosxAtcos

34、xAt2221212212cosAAAAA11221122sinsincoscosAAtgAA 注：研究簡諧運(yùn)動(dòng)合成，用旋轉(zhuǎn)矢注：研究簡諧運(yùn)動(dòng)合成，用旋轉(zhuǎn)矢量方法分析是十分簡便清晰！量方法分析是十分簡便清晰！12AAA12AAA212k0, 1, 2k 若若2121k0, 1, 2k 若若1 1、機(jī)械波傳播過程中的特點(diǎn)、機(jī)械波傳播過程中的特點(diǎn)（1 1）各質(zhì)元在各自平衡位置附近振動(dòng)，而不沿）各質(zhì)元在各自平衡位置附近振動(dòng)，而不沿著波傳播方向移動(dòng)著波傳播方向移動(dòng)（2 2）波動(dòng)是指振動(dòng)狀態(tài)（相位波形）的傳播）波動(dòng)是指振動(dòng)狀態(tài)（相位波形）的傳播（3 3）沿波的傳播方向，各質(zhì)元的相位依次落后）沿波的傳播方

35、向，各質(zhì)元的相位依次落后機(jī)機(jī) 械械 波波 基本內(nèi)容基本內(nèi)容2 2 、平面簡諧波波動(dòng)方程的建立、平面簡諧波波動(dòng)方程的建立（1 1）已知波線上某點(diǎn)的振動(dòng)方程，建立波動(dòng)方程）已知波線上某點(diǎn)的振動(dòng)方程，建立波動(dòng)方程（2 2）已知波動(dòng)的圖線，建立波動(dòng)方程）已知波動(dòng)的圖線，建立波動(dòng)方程（關(guān)鍵：找出某一點(diǎn)的振動(dòng)方程）（關(guān)鍵：找出某一點(diǎn)的振動(dòng)方程）cos()yAt如坐標(biāo)原點(diǎn)處的振動(dòng)如坐標(biāo)原點(diǎn)處的振動(dòng)cos ()xyAtum3 3、 波動(dòng)方程的意義波動(dòng)方程的意義（1 1）給定，得）給定，得 函數(shù)，表示該點(diǎn)的振動(dòng)方程函數(shù)，表示該點(diǎn)的振動(dòng)方程x( )y t（2 2）給定，得）給定，得 函數(shù)，表示該時(shí)刻的波形函數(shù)，表

36、示該時(shí)刻的波形t( )y x（3 3） 都在變化，得都在變化，得 關(guān)系，即關(guān)系，即波動(dòng)方程，反映了波形傳播波動(dòng)方程，反映了波形傳播xt，()y xt，4 4 、波的干涉、波的干涉（1 1）相干波：頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相）相干波：頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定的兩列波同或相位差恒定的兩列波（2 2）干涉結(jié)果）干涉結(jié)果合成振幅合成振幅2212122cosAAAA A21212rr合振動(dòng)加強(qiáng)合振動(dòng)加強(qiáng)2,0,1,2kk 12AAA12AAA(21) ,0,1,2kk 合振動(dòng)減弱合振動(dòng)減弱或或1221,0,1,2rrkk 12AAA12AAA21(21),0,1,22rrkk 5

37、 5 、駐波、駐波（1）駐波方程）駐波方程（特例）（特例）1cos2)xyAt （2cos2)xyAt （122cos2cos2xyyyAt波腹，波節(jié)位置的確定波腹，波節(jié)位置的確定（2 2）駐波的特征）駐波的特征cos 2x 0確定確定cos(2)x 0確定確定或（3 3）半波損失，相位突變）半波損失，相位突變兩種介質(zhì)分兩種介質(zhì)分 界界 面面從波疏介質(zhì)入射到波密介質(zhì)處反射從波疏介質(zhì)入射到波密介質(zhì)處反射反射波相位突變反射波相位突變（1 1）介質(zhì)靜止，觀察者和波源沿著它們連線運(yùn)動(dòng)）介質(zhì)靜止，觀察者和波源沿著它們連線運(yùn)動(dòng)（2 2）注意波源運(yùn)動(dòng)和觀察者運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效應(yīng)的區(qū)別）注意波源運(yùn)動(dòng)和觀察者運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生

38、的效應(yīng)的區(qū)別6 6、 多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)0suvuvm三三 、討論題、討論題1 1、 波動(dòng)方程波動(dòng)方程討論下列問題討論下列問題（1 1）式中是否就是波源的初相？）式中是否就是波源的初相？不一定！是坐標(biāo)原點(diǎn)（不一定是波源）處振不一定！是坐標(biāo)原點(diǎn)（不一定是波源）處振動(dòng)的初相，（動(dòng)的初相，（ 時(shí)，處的初相）時(shí)，處的初相）0t 0 x （2 2）式中）式中“”“”“”如何確定如何確定由波的傳播方向和由波的傳播方向和 ox ox 軸的正方向來確軸的正方向來確定。定。當(dāng)傳播方向沿著當(dāng)傳播方向沿著 ox ox 軸正方向時(shí)，取軸正方向時(shí)，取“”號(hào)號(hào)當(dāng)傳播方向沿著當(dāng)傳播方向沿著 ox ox 軸負(fù)方向時(shí)，取軸負(fù)

39、方向時(shí)，取“”號(hào)號(hào)cos ()xyAtum 與波源有關(guān)（均勻介質(zhì)無吸收），與波源有關(guān)（均勻介質(zhì)無吸收）， 與介質(zhì)有關(guān)與介質(zhì)有關(guān). .()AT，u（4 4）任一時(shí)刻波線上處的相位為多少？）任一時(shí)刻波線上處的相位為多少？x()xtu（5 5）任一時(shí)刻，波線上位于和兩點(diǎn)的相位）任一時(shí)刻，波線上位于和兩點(diǎn)的相位差為多少？差為多少？1x2x2x例，男女二重唱例，男女二重唱（3 3）式中哪些量與波源有關(guān)；哪些量與介質(zhì)有關(guān)？）式中哪些量與波源有關(guān)；哪些量與介質(zhì)有關(guān)？cos ()xyAtum波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué) 基本內(nèi)容基本內(nèi)容1 1獲得相干光的方法獲得相干光的方法（分波陣面法，分振幅法）（分波陣面法，分振幅法）

40、2 2光程光程（1 1）光在折射率）光在折射率n的介質(zhì)中，通過的幾何路程的介質(zhì)中，通過的幾何路程L所所引起的相位變化，相當(dāng)于光在真空中通過引起的相位變化，相當(dāng)于光在真空中通過nL的路程的路程所引起的相位變化。所引起的相位變化。（2 2）光程差引起的相位變化為）光程差引起的相位變化為2其中其中 為光程差，為光程差， 為真空中光的波長為真空中光的波長 兩束光（反射光）由于相位突變所引起的光程差。兩束光（反射光）由于相位突變所引起的光程差。（3 3）附加光程差）附加光程差2 3 3楊氏雙縫干涉（分波陣面法）楊氏雙縫干涉（分波陣面法）光程差光程差: :21xrrrdd 明紋位置明紋位置: :dxkd

41、暗紋位置暗紋位置: :(21)2dxkd 0,1,2k 條紋間距條紋間距dxd d1S2Sxo1r2rd0,1,2k k=0=0對應(yīng)上、下兩側(cè)第一級(jí)暗紋（注意：第一級(jí)對應(yīng)上、下兩側(cè)第一級(jí)暗紋（注意：第一級(jí)暗紋暗紋 ，而是，而是k=0=0）, ,k=1=1對應(yīng)第二級(jí)暗紋。對應(yīng)第二級(jí)暗紋。1k 4 4薄膜干涉（分振幅法）薄膜干涉（分振幅法） 入射光在薄膜上表面由于反射和折射而分振幅，入射光在薄膜上表面由于反射和折射而分振幅，在上、下表面的反射光干涉在上、下表面的反射光干涉P1n1n2n1M2MdLiDC34E5A1B212nn 2/sin222122innd反222212sindnni透 k加加

42、強(qiáng)強(qiáng)),2, 1(k2) 12(k減減 弱弱),2, 1 ,0(k0i 222n d （1 1）劈尖干涉）劈尖干涉222n dk1,2,3k 所以所以（加強(qiáng)明紋）（加強(qiáng)明紋）0,1,2,k 22(21)22n dk（減弱暗紋）（減弱暗紋）2n1n2n3n（ ）222212sin2d nni 光程差光程差123123nnnnnn或22dn 相鄰兩明（暗）條紋處劈尖厚度差相鄰兩明（暗）條紋處劈尖厚度差 ( (若若 ，則，則 ) )21n 2d（2 2）牛頓環(huán)）牛頓環(huán)干涉條紋是以接觸點(diǎn)為中心的同心圓環(huán)，干涉條紋是以接觸點(diǎn)為中心的同心圓環(huán)，其中其中R為透鏡的曲率半徑為透鏡的曲率半徑Rr), 2 , 1

43、 , 0(k暗環(huán)半徑暗環(huán)半徑明環(huán)半徑明環(huán)半徑), 3 , 2 , 1(kRkr)21( kRr 利用振幅分割法使兩個(gè)相互垂直的平面鏡形成利用振幅分割法使兩個(gè)相互垂直的平面鏡形成一等效的空氣薄膜，產(chǎn)生干涉。一等效的空氣薄膜，產(chǎn)生干涉。 視場中干涉條紋移動(dòng)的數(shù)目與相應(yīng)的空氣薄膜視場中干涉條紋移動(dòng)的數(shù)目與相應(yīng)的空氣薄膜厚度改變（平面鏡平移的距離）的關(guān)系厚度改變（平面鏡平移的距離）的關(guān)系2dn 5 5邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀6 6單縫夫瑯禾費(fèi)衍射單縫夫瑯禾費(fèi)衍射（1 1）半波帶法的基本原理）半波帶法的基本原理（2 2）明暗條紋的條件）明暗條紋的條件), 3 ,2, 1(kkkb22sin2) 12

44、(sinkb2sinkb（介于（介于明明暗暗之間）之間） 個(gè)半波帶個(gè)半波帶k2 個(gè)半波帶個(gè)半波帶12 k0sinb中央明紋中心中央明紋中心0k bfLPRoABsinbQC02b中央明條寬度：角寬度中央明條寬度：角寬度線寬度線寬度02xfbxfb 明條紋寬度明條紋寬度（3 3） 條紋寬度條紋寬度7 7衍射光柵衍射光柵（1 1）光柵衍射是單縫衍射和各縫干涉的總效果）光柵衍射是單縫衍射和各縫干涉的總效果（2 2）光柵方程）光柵方程()sin 0,1,2,bbkk bfLPRoABsinbQCoRhmmm2022121JJ 和和 、 分別分別為圓盤終了和起始時(shí)的角為圓盤終了和起始時(shí)的角坐標(biāo)和角速度坐

45、標(biāo)和角速度 .0,0dd00TTFRRF 例例1 一質(zhì)量為一質(zhì)量為 、半徑為、半徑為 R 的圓盤，可繞一垂的圓盤，可繞一垂直通過盤心的無摩擦的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)直通過盤心的無摩擦的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng) . 圓盤上繞有輕繩，圓盤上繞有輕繩，一端掛質(zhì)量為一端掛質(zhì)量為m 的物體的物體 . 問物體在靜止下落高度問物體在靜止下落高度 h 時(shí)，時(shí)，其速度的大小為多少其速度的大小為多少? 設(shè)繩的質(zhì)量忽略不計(jì)設(shè)繩的質(zhì)量忽略不計(jì) .m 解解 拉力拉力 對圓盤做功，由剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)對圓盤做功，由剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理可得，拉力能定理可得，拉力 的力矩所作的功為的力矩所作的功為TFTFoTFNFPTFPm202TT2121dd

46、00JJFRRF物體由靜止開始下落物體由靜止開始下落0, 000v解得解得ghm2)2(mm2mmmgh2v并考慮到圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量并考慮到圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量221RmJ202T2121d0vvmmFRmgh由質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理由質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理TTFFoTFNFPTFPmRv 例例2 一長為一長為 l , 質(zhì)量為質(zhì)量為 的竿可繞支點(diǎn)的竿可繞支點(diǎn)O自由自由轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) . 一質(zhì)量為一質(zhì)量為 、速率為、速率為 的子彈射入竿內(nèi)距支的子彈射入竿內(nèi)距支點(diǎn)為點(diǎn)為 處，使竿的偏轉(zhuǎn)角為處，使竿的偏轉(zhuǎn)角為30 . 問子彈的初速率為問子彈的初速率為多少多少 ?vamm 解解 把子彈和竿看作一個(gè)系統(tǒng)把子彈和竿看作一個(gè)系統(tǒng) .子彈射入

47、竿的過程系統(tǒng)角動(dòng)量守恒子彈射入竿的過程系統(tǒng)角動(dòng)量守恒)31(22malmamvoamv302233malmamvoamv30mamalmmalmg6)3)(2)(32(22v222)31(21malm)30cos1 (2lgm)30cos1 (mga 射入竿后，以子彈、細(xì)桿和射入竿后，以子彈、細(xì)桿和地球?yàn)橄到y(tǒng)地球?yàn)橄到y(tǒng) ，機(jī)械能守恒，機(jī)械能守恒 .2233malmamv解解：取人和轉(zhuǎn)臺(tái)為系統(tǒng)，則：取人和轉(zhuǎn)臺(tái)為系統(tǒng)，則人走動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)角動(dòng)量守恒人走動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)角動(dòng)量守恒（為什么？）（為什么？）v 例例3 3、靜止水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣上一質(zhì)量為、靜止水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣上一質(zhì)量為 的人，當(dāng)?shù)娜?，?dāng)人沿邊緣以速率人沿邊

48、緣以速率 行走時(shí)，問轉(zhuǎn)臺(tái)得角速度為多大？行走時(shí)，問轉(zhuǎn)臺(tái)得角速度為多大？設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)繞通過轉(zhuǎn)臺(tái)中心的鉛直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)繞通過轉(zhuǎn)臺(tái)中心的鉛直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，半徑為半徑為 . .m0JR 設(shè)平臺(tái)角速度設(shè)平臺(tái)角速度 為，人相對轉(zhuǎn)為，人相對轉(zhuǎn)軸角速度為軸角速度為 。00=+人JJ其中其中2mRJ=人Rv+=1PTF （1 1）如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)量均如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與不計(jì)，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸間的摩擦力均不計(jì)軸間的摩擦力均不計(jì). .且且 . . 求求重物重物釋放后，物體的加速度和繩的張力釋放后，物體的加速度和繩的張力. .21mm 1m2mam

49、Fgm1T1amFgm2T2gmmmma2121gmmmmF2121T2解解 以地面為參考系以地面為參考系畫受力圖、選取坐標(biāo)如圖畫受力圖、選取坐標(biāo)如圖TF2Pay0ay0例例1 1 阿特伍德機(jī)阿特伍德機(jī)1PTF （2 2）若將此裝置置于電梯頂部，當(dāng)若將此裝置置于電梯頂部，當(dāng)電梯以加速度電梯以加速度 相對地面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對地面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求兩物體相對電梯的加速度和繩的張力求兩物體相對電梯的加速度和繩的張力. .a1m2marara解解 以地面為參考系以地面為參考系 設(shè)設(shè)兩物體相對于地面的加速度分別兩物體相對于地面的加速度分別為為 ，且相對電梯的加速度為，且相對電梯的加速度為、1ara2aTF2

50、P1ay02ay011T1amFgm22T2amFgmaaar1aaar2)(2121ragmmmma)(22121TagmmmmFtmmgddsinv解解0dsind0glvvvv)cos32(20TgglmFvddddddddvvvvltt) 1(cos220lgvvtsinmamgnTcosmamgFlmmgF/cos2Tv 例例2 2 如圖長為如圖長為 的輕繩，一端系質(zhì)量為的輕繩，一端系質(zhì)量為 的小球的小球, ,另一端系于定點(diǎn)另一端系于定點(diǎn) ， 時(shí)小球位于最低位置，并具時(shí)小球位于最低位置，并具有水平速度有水平速度 ，求，求小球在任意位置的速率及繩的張力小球在任意位置的速率及繩的張力.

51、. 0vm0tloo0vvTFgmtene 例例3 3 如圖所示（圓錐擺），長為如圖所示（圓錐擺），長為 的細(xì)繩一端固的細(xì)繩一端固定在天花板上，另一端懸掛質(zhì)量為定在天花板上，另一端懸掛質(zhì)量為 的小球，小球經(jīng)的小球，小球經(jīng)推動(dòng)后，在水平面內(nèi)繞通過圓心推動(dòng)后，在水平面內(nèi)繞通過圓心 的鉛直軸作角速度的鉛直軸作角速度為為 的勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的勻速率圓周運(yùn)動(dòng) . . 問繩和鉛直方向所成的角問繩和鉛直方向所成的角度度 為多少？空氣阻力不計(jì)為多少？空氣阻力不計(jì). .mloolrvAnete解解amPFT22nTsinmrrmmaFv0cosT PFsinlr TFPllmmlglmmg22coslg2arcc

52、os越大，越大， 也越大也越大利用此原理，可制成蒸汽機(jī)的調(diào)速器（如圖所示）利用此原理，可制成蒸汽機(jī)的調(diào)速器（如圖所示）.olrvAneteTFPlmF2TPFcosTvBFrF解解 取坐標(biāo)如圖取坐標(biāo)如圖 )(dd0bFmbtvvmarFmgv6B令令rbFmgF6B0tmbFdd0vv Py)(tv 例例4 4 一質(zhì)量一質(zhì)量 ，半徑，半徑 的球體在水中靜止釋的球體在水中靜止釋放沉入水底放沉入水底. .已知阻力已知阻力 , , 為粘滯系數(shù)，為粘滯系數(shù)， 求求 . . vrF6rmrBF為浮力為浮力bFt/,0Lv（極限速度）（極限速度）tmbbF)/(0e1vLL95. 0)05. 01 (vv

53、vbmt3當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)L,3vv bmt一般認(rèn)為一般認(rèn)為ttmbbF000d)(dvvvvBFrFPyvbF0to)(dd0bFmbtvv 若球體在水面上是具有豎直向若球體在水面上是具有豎直向下的速率下的速率 ，且在水中的重力與，且在水中的重力與浮力相等，浮力相等， 即即 . 則球體在則球體在水中僅受阻力水中僅受阻力 的作用的作用 0vPF BvbFrvvbtmddttmb0dd0vvvvtmb)/(0e vvvto0vvBFrFPy 2 一質(zhì)量為一質(zhì)量為5 kg的物體，其所受力的物體，其所受力 F 隨時(shí)間的變化關(guān)系如隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖，設(shè)物體從靜止開圖，設(shè)物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，則始運(yùn)動(dòng)，則20

54、 s末物末物體的速度為多少體的速度為多少?解解-5101020t/sF/N5)(ddvmtFtFmd1d v1200sm5)1051010(2151d1tFmv0 3 如圖：一定滑輪兩端分別懸掛質(zhì)量如圖：一定滑輪兩端分別懸掛質(zhì)量都是都是m的物塊的物塊A和和B，圖中，圖中R和和r，已知滑輪，已知滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，求，求A、B兩物體的加速度及兩物體的加速度及滑輪的角加速度滑輪的角加速度解解 RaraJrFRFmamgFmaFmg21TT1T2T1212rRF1TF2TFT1FT2mgmgAB解得解得221)(mrmRJrRmgrra 2T2mamgF222)(mrmRJrRmgRRa

55、 1T1mamgF22)(mrmRJrRmg 4 一輕繩繞在有水平軸的定滑輪上，滑一輕繩繞在有水平軸的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體，物體所受重，繩下端掛一物體，物體所受重力為力為G, 滑輪的角加速度為滑輪的角加速度為1，若將物體去，若將物體去掉而以與掉而以與G相等的力直相等的力直接向下拉繩子，滑輪接向下拉繩子，滑輪的角加速度的角加速度2 將將( (A) ) 不變不變 ( (B) ) 變小變小( (C) ) 變大變大( (D) ) 無法判斷無法判斷G1 12 2RR解解JGRJGR22選選（C）JRFJRFT11T12T FG又G1 12 2FTGFTRR Lmg cos21L

56、 5 如圖，一長如圖，一長L、質(zhì)量為質(zhì)量為m的細(xì)棒可繞其的細(xì)棒可繞其一端自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始一端自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)棒處于水平位置，時(shí)棒處于水平位置，求棒轉(zhuǎn)到與水平線成求棒轉(zhuǎn)到與水平線成角度角度 時(shí)的角速時(shí)的角速度、角加速度度、角加速度應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律解解 231mLJ cos2mgLM JM cos23Lg 求求 Lmg cos21Lsin3Lg021d2JM220)31(21dcos2mLmgL應(yīng)用動(dòng)能定理求應(yīng)用動(dòng)能定理求 Lmg cos21L 6 一定量的理想氣體，由平衡狀態(tài)一定量的理想氣體，由平衡狀態(tài)A變到平衡狀態(tài)變到平衡狀態(tài)B（pA=pB），則無論經(jīng)歷的），則無論經(jīng)歷的是什么過程，系統(tǒng)

57、必然是什么過程，系統(tǒng)必然 （A）對外作功對外作功 （B）內(nèi)能增加內(nèi)能增加 （C）從外界吸熱從外界吸熱 （D）向外界放熱向外界放熱pVABT低低T高高OpVAB作功正負(fù)的判斷作功正負(fù)的判斷:作功與過程有關(guān)，作功與過程有關(guān)，看是否單方向膨脹看是否單方向膨脹 7 一定量的理想氣體內(nèi)能一定量的理想氣體內(nèi)能E隨體積隨體積V的的變化關(guān)系如圖，問該氣體經(jīng)歷的是什么過變化關(guān)系如圖，問該氣體經(jīng)歷的是什么過程程?EVoE=iRT/2 =KVpV= RT V= RT /pE=iRT/2 =KRT /pp=2K/i 等壓過程等壓過程解：解： 8 下列四個(gè)假想的循環(huán)過程，哪個(gè)可行？下列四個(gè)假想的循環(huán)過程，哪個(gè)可行？pV

58、絕熱絕熱等溫等溫Ap絕熱絕熱絕熱絕熱CpV等溫等溫絕熱絕熱BpVV絕熱絕熱絕熱絕熱等溫等溫Doooo 9 一定量的單原子分子理想氣體，從初一定量的單原子分子理想氣體，從初態(tài)態(tài)A出發(fā)，經(jīng)歷如圖循環(huán)過程，求出發(fā)，經(jīng)歷如圖循環(huán)過程，求:（1）各過程中系統(tǒng)對外作的功、內(nèi)能的變化各過程中系統(tǒng)對外作的功、內(nèi)能的變化和吸收的熱量和吸收的熱量.（2）整個(gè)循環(huán)過程整個(gè)循環(huán)過程系統(tǒng)對外作的總功及系統(tǒng)對外作的總功及凈吸熱凈吸熱.（3）該循環(huán)的效率該循環(huán)的效率.V (10-3 m3)1312p (105 Pa)ABC0ABJ 200)(21ABBAABVVppW解解J 750)(23)(23)(AABBABABVAB

59、VpVpTTRTTCEJ 950ABABABWEQV (10-3 m3)1312p (105 Pa)ABC0BC 等容等容0BCWJ 600)(23BBCCBCVpVpEJ 600CBCBBCWEQV (10-3 m3)1312p (105 Pa)ABC0J 100)(CAACAVVpWCA 等壓等壓J 150)(23CCAACAVpVpEJ 250CACACAWEQV (10-3 m3)1312p (105 Pa)ABC0J 100)(CAACAVVpWCA 等壓等壓J 150)(23CCAACAVpVpEJ 250CACACAWEQV (10-3 m3)1312p (105 Pa)ABC0

60、%5 .10950100ABQWQW吸V (10-3 m3)1312p (105 Pa)ABC0 10 設(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩O(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩礋崃W(xué)溫度的源熱力學(xué)溫度的n倍，則理想氣體在一次卡倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中，傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷刂Z循環(huán)中，傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次諢崃康臒嵩次諢崃康?（A）n倍倍 （B） 1/n倍倍 （C） n-1倍倍 （D）(n+1)/n倍倍nTTQQ1高低吸放解：解： 1 圖中實(shí)線為某電場的電場線，虛線表圖中實(shí)線為某電場的電場線，虛線表示等勢面，則示等勢面，則:(C) EAEBEC UAUBUC (B) EAEBEC