大學(xué)物理上總復(fù)習(xí)課件

1、質(zhì)點運(yùn)動學(xué)小結(jié)和練習(xí)題一、基本物理量 1. 位置矢量大小：方向：設(shè)質(zhì)點在平面上運(yùn)動：掌握！運(yùn)動方程：曲線運(yùn)動時坐標(biāo)（參數(shù)）形式路程形式或直線運(yùn)動時，若選直線為x軸，則運(yùn)動方程矢量形式掌握！掌握！2. 位移xyoAB大?。悍较颍赫莆眨?. 速度定義：或積分形式微分形式在直角坐標(biāo)系中：速度的大?。ㄋ俾?：掌握！4. 加速度或速度的方向：沿該時刻軌道的切線方向并指向質(zhì)點前進(jìn)的方向。定量描述：微分形式積分形式掌握！掌握！在直角坐標(biāo)系中：加速度大小：加速度方向：即指向曲線凹的一側(cè)。掌握！對于直線運(yùn)動的質(zhì)點，若選直線為x軸，則OMN方向：由其值的正負(fù)確定。運(yùn)動方程：掌握！二、圓周運(yùn)動1. 角量描述角坐標(biāo)單

2、位：rad。角速度單位: rad/s角加速度單位：則質(zhì)點作勻速圓周運(yùn)動；討論掌握！設(shè) 時,勻變速圓周運(yùn)動方程：掌握！總加速度切向加速度 方向 指向運(yùn)動方向； 與運(yùn)動方向相反。2.切向加速度和法向加速度掌握！曲線運(yùn)動：法向加速度方向: 指向圓心 向心加速度。掌握！1）2）3）1. 經(jīng)典力學(xué)的時空觀：長度和時間的測量是絕對不變的，與物體的運(yùn)動無關(guān)。3. 角量與線量的關(guān)系三、相對運(yùn)動掌握！oxyzoxyzP伽利略速度變換伽利略坐標(biāo)變換式2. 相對運(yùn)動（了解）運(yùn)動學(xué)兩類問題討論(1) 書 P21 1-3(2) 書 P21 1-9掌握！ 第二類問題：已知 ，求 。第一類問題：已知 ，求 4 1. 一質(zhì)點

3、沿x軸運(yùn)動，運(yùn)動方程為 x =2t+3t2， 求解：2.一質(zhì)點沿x方向運(yùn)動，其加速度隨時間變化關(guān)系為 a = 3+2 t (SI) ,如果初始時質(zhì)點的速度v 0為5 m/s，則當(dāng)為3s時，求質(zhì)點的速度v .解:3.一質(zhì)點沿 x 軸運(yùn)動,其加速度 a 與位置坐標(biāo)的關(guān)系為 a=3+6x2 (SI),如果質(zhì)點在原點處的速度為零,試求其在任意位置處的速度。4.某物體的運(yùn)動規(guī)律為 ，式中的k為大于零的常量當(dāng) 時，初速為v0，則速度 與時間t 的函數(shù)關(guān)系是什么？ 5.一物體作斜拋運(yùn)動，初速度 與水平方向夾角為，如圖所示求物體在軌道最高點處的曲率半徑 解：當(dāng)該物體的速度 與水平面的夾角為 時， 最高點處：6

4、. 質(zhì)點 M 在水平面內(nèi)作半徑為R圓周運(yùn)動,已知運(yùn)動方程為 s = 20t+5t2 (SI),求 t = 2s時刻,質(zhì)點 M 的切向加速度和法向加速度。解：7.在半徑為R的圓周上運(yùn)動的質(zhì)點，其速率與時間的關(guān)系為 （式中c 為常數(shù)），則時刻質(zhì)點的切向加速度=_.法向加速度？8. 在一個轉(zhuǎn)動的齒輪上，一個齒尖P沿半徑為R的圓周運(yùn)動，其路程S 隨時間的變化規(guī)律為， 其中 和b都是正的常量則t時刻齒尖 P 的加速度大小為_9. 書P22 1-510. 書P24 1-22一、牛頓定律 1. 該式是瞬時關(guān)系;4. 該式是矢量關(guān)系,使用時可用分量式.2. 只適用于慣性系中低速運(yùn)動的質(zhì)點;3.合外力;牛頓定律

5、、動量和能量守恒定律直角坐標(biāo)系自然坐標(biāo)系二、動量、沖量、動量定理恒矢量動量定理：動量守恒定律：掌握！三、功、動能定理、功能原理質(zhì)點動能定理：質(zhì)點系動能定理：功：掌握！重力勢能 三種勢能：保守力的功與勢能的關(guān)系：彈性勢能引力勢能掌握！掌握！機(jī)械能守恒定律：功能原理：掌握！系統(tǒng)：系統(tǒng)：力矩、質(zhì)點的角動量以及角動量守恒定律由此得角動量守恒定律：質(zhì)點轉(zhuǎn)動時，若其合力矩為零則它的角動量守恒。根據(jù)力矩的定義知：若 則掌握1如圖所示，質(zhì)量為m的鋼球A沿著中心在O、半徑為R的光滑半圓形槽下滑當(dāng)A滑到圖示的位置時，其速率為v ，鋼球中心與O的連線OA和豎直方向成角，這時鋼球?qū)Σ鄣膲毫?（期中題）2. 討論（1

6、） P93 3-1(C)(C)（2） P93 3-3（3）P93 3-4(D)3. 質(zhì)量為m1kg的質(zhì)點，在Oxy坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動，其運(yùn)動方程為x5t，y=0.5t2（SI），從t=2 s到t=4 s這段時間內(nèi)，外力對質(zhì)點作的功為 1.5 J (B) 3 J (C) 6J (D) -1.5J C （期中題）4. 如圖所示，圓錐擺的擺球質(zhì)量為m，速率為v，圓半徑為R，當(dāng)擺球在軌道上運(yùn)動一周時，擺球所受繩的張力沖量的大小為_.vmR（期中題）5. 如圖所示，質(zhì)量為m2的物體與輕彈簧相連，彈簧另一端與一質(zhì)量可忽略的擋板連接，靜止在光滑的桌面上彈簧勁度系數(shù)為k今有一質(zhì)量為m1速度為 的物體向彈簧運(yùn)動并與

7、擋板正碰，求彈簧最大的被壓縮量 （期中題）解：6. P94 3-8解：（1）（2）（3）7. 質(zhì)量為 m 的質(zhì)點沿 x 軸正方向運(yùn)動。設(shè)質(zhì)點通過坐標(biāo)為 x 的位置時其速度等于 kx ( k為比例系數(shù))。求:1) 作用于質(zhì)點的力F；2) 質(zhì)點從 x1位置出發(fā)，運(yùn)動到 x2位置所需要的時間。1) 動力學(xué)問題2) 運(yùn)動學(xué)問題完成積分得： = 10(m/s) 。再由動量定理求出該力的沖量： 解: 要直接求出沖量困難！因力是坐標(biāo)的函數(shù)，應(yīng)先用動能定理8. 質(zhì)量m=4kg的物體在力 (SI)的作用下, 沿x軸作直線運(yùn)動, 初速 (m/s); 求物體從x=0到x=10(m)的這段時間內(nèi)所受的沖量 。 解:

8、如何求出合外力及分力呢？其中: x=acos t, y=bsin t 合外力:9. 一質(zhì)量為m的質(zhì)點在xoy平面上運(yùn)動，其位置矢量為 (SI),式中a、b、是正值常數(shù)，且a b。求：t=0到t=/(2)時間內(nèi)合外力的功及分力Fx、Fy的功。 當(dāng) t =0時，x=a, y=0;當(dāng) t = /(2)時，x=0, y=b。Fx= -m2x, Fy= -m 2y, 分力Fx、Fy的功為 (1) 合外力的功等于分力的功之和： (2)合外力的功也可由動能定理直接求出: 由動能定理得合外力的功為 這樣作的優(yōu)點是：不必求出力，就能求出這個力的功，且更簡便。11.一質(zhì)量為 m 的質(zhì)點,在半徑為 R 的半球形容器

9、中,由靜止開始自邊緣上的 A 點滑下,到達(dá)最低點 B 時,它對容器的正壓力數(shù)值為 N, 則質(zhì)點自 A 滑到 B 的過程中,摩擦力對其做的功為:12. 質(zhì)量分別為 m1、m2 的兩個物體用一勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧相聯(lián),放在水平光滑桌面上,當(dāng)兩物體相距 x 時,系統(tǒng)由靜止釋放,已知彈簧的自然長度為 x0 物體相距 x0 時, m1 的速度大小為:第十四章 相對論 relativity本章教學(xué)要求： 掌握 狹義相對論的基本原理 了解時鐘延緩和長度縮短 掌握相對論性質(zhì)量、動量、動能 掌握質(zhì)能關(guān)系式一.狹義相對論基本原理1.物理定律在所有慣性系表達(dá)形式相同 - 相對性原理2.光在真空中的速度的大小是常

10、量，與光源和觀測者的運(yùn)動無關(guān) 光速不變原理 Einstein 的相對性理論 是 Newton理論的發(fā)展討論一切物理規(guī)律力學(xué)規(guī)律二.長度收縮 Length contraction1.原長棒靜止時測得的它的長度也稱靜長。棒靜止在系中也稱為靜長2.在S系中測得長度l 為三.時間延緩 time dilation 運(yùn)動時鐘變慢 同一事件，在S經(jīng)歷時間 和在S經(jīng)歷時間四.質(zhì)量、動量和速度的關(guān)系五. 質(zhì)能關(guān)系式：靜止時的能量討論任何宏觀靜止的物體具有能量總能量=動能+靜能E k ： 動能例題選自期中與期末復(fù)習(xí)文件夾中第14章狹義相對論習(xí)題及答案靜電場習(xí)題課二、幾個基本概念1.電場強(qiáng)度一、庫侖定律2.電通量掌

11、握6. 電場力的功3. 電勢能4. 電勢5. 電勢差掌握三、兩個重要定理1. 靜電場的高斯定理2. 靜電場中的環(huán)路定理靜電場是有源場靜電場是無旋場四、場強(qiáng)和電勢的計算點電荷系連續(xù)帶電體（1）根據(jù)場強(qiáng)疊加原理：矢量積分！I.場強(qiáng)計算點電荷的場強(qiáng)： 掌握（2）用高斯定理求具有高度對稱的場球?qū)ΨQ電場球體、球面等。軸對稱電場無限長直線、圓柱體、圓柱面。面對稱電場無限大均勻帶電平面。記住計算結(jié)果！均勻帶電球體均勻帶電球面電勢？無限長帶電直線無限長帶電圓柱面無限大帶電平面1. 按定義求：已知電場分布注意分區(qū)域積分:II.電勢的計算點電荷系：連續(xù)帶電體：2. 由電勢疊加原理求：點電荷電勢：3. 帶電球面和均

12、勻帶電球體電勢分布均勻帶電球面均勻帶電球體電勢？熟練掌握1. 如圖，點電荷q和 q 被包圍在高斯面S內(nèi)，則通過該高斯面的電場強(qiáng)度通量 =_，式中 為_處的場強(qiáng) 0高斯面上各點 2. 在點電荷q和2q的靜電場中，作出如圖所示的三個閉合面S1、S2、S3，則通過這些閉合球面的電場強(qiáng)度通量分別是：_， _， _03. 如圖所示，直線MN長為2L?；CD是以N點為中心，L為半徑的半圓弧，N點有一正電荷+q，M點有一負(fù)電荷-q ，今將一點電荷+q0從O點出發(fā)沿路徑OCDP移到無窮遠(yuǎn)處，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則電場力作功： (A) W0 ，且為一有限常量。 (C) W=。 (D) W=0 D 4.如圖所示

13、試驗電荷q， 在點電荷+Q產(chǎn)生的電場中，沿半徑為R的整個圓弧的3/4圓弧軌道由a點移到d點的過程中電場力作功為_；從d點移到無窮遠(yuǎn)處的過程中，電場力作功為_ 05.一點電荷帶電量q=10-9C，A、B、C三點分別距點電荷10cm、20cm、30cm。若選B點為電勢零點，則A點的電勢為 ，C點的電勢為 。BAC6. P192 5-14 如圖 為勻強(qiáng)電場，計算通過半球面的電通量。 C 7如圖所示，一個帶電量為 q 的點電荷位于正立方體的 A 角上，則通過側(cè)面 abcd 的電場強(qiáng)度通量等于： （A）q /60 ; （B）q /120 ； （C）q /240 ; （D）q /360 .8. 有兩個電量

14、都是q的點電荷，相距為2a今以左邊的點電荷所在處為球心，以a為半徑作一球形高斯面 在球面上取兩塊相等的小面積S1和S2，其位置如圖所示 設(shè)通過S1和S2的電場強(qiáng)度通量分別為和 ，通過整個球面的電場強(qiáng)度通量 為 , 則 （填；） 9. 兩個同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為 R1、帶電量 Q1，外球面半徑為 R2、帶電量 Q2，則在內(nèi)球面里面、距離球心為 r處的 P 點的場強(qiáng)大小 E 為：(A)(B)(C)(D) 0 D P點的電勢呢？ B (A)(B)(C)(D)10.真空中一半徑為 R 的球面均勻帶電 Q，在球心 o 處有一帶電量為 q 的點電荷，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點，則在球內(nèi)離球心 o 距離

15、的 r 的 P 點處的電勢為：oqrQR 11一均勻帶電細(xì)桿，長為 l，其電荷線密度為 ，在桿的延長線上， P 點到桿的一端距離為 d ，試求：（1）P點處的電場強(qiáng)度；（2）P點的電勢。高斯面12. 兩同心均勻帶電球面，帶電量分別為 q1、-q2, 半徑分別為 R1 、R2 , 求各區(qū)域內(nèi)的場強(qiáng)和電勢。解：在三個區(qū)域中分別作高斯球面，高斯面高斯面I區(qū)電勢高斯面II區(qū)電勢III 區(qū)電勢高斯面13.P194 5-30 已知：求：（1） （2）兩柱面之間r =0.05m處的電場強(qiáng)度。14.下列幾個說法中哪一個是正確的？ 電場中某點場強(qiáng)的方向，就是將點電荷放在該點所受電場力的方向.在以點電荷為中心的球

16、面上， 由該點電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)處處相同 (C)場強(qiáng)可由 定出，其中q為試驗電荷，q可正、可負(fù)， 為試驗電荷所受的電場力 (D)以上說法都不正確C15. A、B為真空中兩個平行的“無限大”均勻帶電平面，已知兩平面間的電場強(qiáng)度大小為E0，兩平面外側(cè)電場強(qiáng)度大小都為E0/3，方向如圖則A、B兩平面上的電荷面密度分別為sA_, sB_16.兩個平行的“無限大”均勻帶電平面， 其電荷面密度分別為 和2 ，如圖所示，則A、B、C三個區(qū)域的電場強(qiáng)度分別為：EA_ ，EB_，EC_(設(shè)方向向右為正)17. 真空中一半徑為R的均勻帶電球面帶有電荷Q(Q0)今在球面上挖去非常小塊的面積S(連同電荷)，如圖所示，假

17、設(shè)不影響其他處原來的電荷分布，則挖去S后球心處電場強(qiáng)度的大小E_，其方向為_從O點指向缺口中心點18. 一個細(xì)玻璃棒被彎成半徑為R的半圓形,沿其上半部分和下半部分電荷線密度分別為 和，如圖所示試求圓心O處的電場強(qiáng)度。 附加19. 圖示為一個均勻帶電的球?qū)?其電荷體密度為，球?qū)觾?nèi)表面半徑為，外表面半徑為設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點，求空腔內(nèi)任一點的電勢 靜電場中導(dǎo)體的 場強(qiáng)、電勢及電荷分布的特點. 電容器的 電位移矢量、電場強(qiáng)度、電勢差、 電容及電場能量。靜電場中的導(dǎo)體與電介質(zhì)第六章場強(qiáng)特征:（2）緊鄰導(dǎo)體表面處的場強(qiáng)都與該處表面垂直。（2）導(dǎo)體表面為一等勢面。電勢特征：U=C（1）導(dǎo)體為一等勢體；（1

18、）導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零.一、靜電場中的導(dǎo)體 1、靜電平衡時的特征:掌握掌握1)實心導(dǎo)體：內(nèi)=0，電荷分布于表面。2) 空腔內(nèi)無電荷：空腔內(nèi)表面無電荷全部電荷分布于外表面,空腔內(nèi)場強(qiáng) E = 0。3)空腔原帶有電荷 Q：將 q 電荷放入空腔內(nèi)部，內(nèi)表面帶有 -q 電電荷,外表面帶有 Q + q 電荷。 2、靜電平衡時的電荷分布:掌握二、電容 電容器 1、球形孤立導(dǎo)體的電容 2、電容器平板電容器：圓柱形電容器：球形電容器：掌握dSUQCe=ABRRUQCln2lpe=CQVVRRRR=-=-1212214pe()對各向同性、均勻電介質(zhì)介質(zhì)中高斯定理：三、靜電場中的電介質(zhì)及高斯定理四、靜電場的能量理

19、解理解 例0 有一外半徑R1=10 cm，內(nèi)半徑R2=7 cm 的金屬球殼，在球殼中放一半徑R3=5 cm的同心金屬球，若使球殼和球均帶有q=10-8 C的正電荷，問兩者的電荷如何分布？球心電勢為多少？ 解作球形高斯面作球形高斯面知:球上電荷為+q;球殼內(nèi)表面電荷為-q,外表面電荷為+2q.R1=10 cm，R2=7 cmR3=5 cm，q=10-8 C解：聯(lián)立求解例1、 兩導(dǎo)體板分別帶電 QA、QB。求各表面的電荷面密度。1.兩外表面電荷等量同號。2.兩內(nèi)表面電荷等量異號。A) Ui-KQ/R D -KQ/R0，內(nèi)半徑為a，外半徑為b，腔內(nèi)距球心O為r 處有一點電荷q， 求球心的電勢.Qab

20、rqo解：金屬腔內(nèi)表面帶 -q 外表面帶電 Q + q由電勢疊加原理得：小結(jié)與習(xí)題課第七章 恒定磁場兩個物理量 ? 兩個定律 ？ 兩個定理 ？ 一個公式 ?兩個基本定律1.畢奧-薩伐爾定律2.安培定律安培力：理解 如圖所示，真空中 , 半和徑為R 的載流導(dǎo)線 , 通有電流I , 稱圓電流. 求圓心O處的磁感強(qiáng)度. 例1、 圓形載流導(dǎo)線的磁場.O解:方向：垂直紙面朝外。 總與電流滿足右手螺旋定則。B根據(jù)得：從而：恒定磁場的兩個重要定理1. 高斯定理2.安培環(huán)路定理熟練掌握例2. 均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 垂直于半徑為 r 的圓面。今以該圓周為邊線，作一半球面 S ,則通過 S 面的磁通量的大小為

21、(D)無法確定的量. B nv Bv S 僅有磁場時：靜電場和恒定磁場中的洛侖茲力公式注意： q也給出電荷的性質(zhì)。正電荷 q掌握 + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - -E例3、圖示為帶電粒子速度選擇器的一部分。若已知電場E,要求選出速率為v的粒子，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大??？Fm+vFe解：根據(jù)若選負(fù)電粒子，B方向要改嗎？選出的帶電粒子有正負(fù)之分嗎？幾個典型載流導(dǎo)體的磁場1.載流直導(dǎo)線無限長：導(dǎo)線延長線上，B = 0半無限長：掌熟練握I直線電流的磁力線分布電流與滿足右手螺旋oIB2.載流圓環(huán)圓心處環(huán)心處：部分圓（長為l ）:熟練掌握4.

22、通有電流 I 的單匝環(huán)型細(xì)線圈，將其彎成 N = 2 的兩匝密繞環(huán)型線圈，導(dǎo)線長度和電流不變，問：線圈中心 o 點的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 是原來的多少倍？答案： B （A）2倍（B）4倍oIB解：作業(yè)7-11 如圖所示組合載流導(dǎo)線，求 o 點的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 。ROI在O點,三者方向都垂直向里解：ROIO點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：左側(cè)半長直導(dǎo)線： 半圓導(dǎo)線： 右側(cè)半長直導(dǎo)線： 3.螺線管無限長直螺管內(nèi)：環(huán)形N 匝螺線管：理解和掌握4.載流圓柱體圓柱體內(nèi)IR圓柱體外熟練掌握5.載流圓柱面解BLabI理解載流導(dǎo)線在磁場中受安培力安培力B均勻磁場中閉合曲線電流受力均勻磁場中曲線電流受力5.磁場由沿空心長圓筒形導(dǎo)

23、體的均勻分布的電流產(chǎn)生，圓筒半徑為R，x坐標(biāo)軸垂直圓筒軸線，原點在中心軸線上圖(A)(E)哪一條曲線表示Bx的關(guān)系？ B7.在圖 (a) 和 (b) 中各有一半徑相同的圓形回路 L1、L2，圓周內(nèi)有電流 I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在 (b) 圖中L2 回路外有電流 I3, P1、P2 為兩圓形回路上的對應(yīng)點，則： C 8.取一閉合積分回路 L ，使三根載流導(dǎo)線穿過它所圍成的面現(xiàn)改變?nèi)鶎?dǎo)線之間的相互間隔，但不越出積分回路，則 B (A)回路L內(nèi)的 I 不變，L上各點的B不變 (B)回路L內(nèi)的 I 不變，L上各點的B改變.(C)回路L內(nèi)的 I 改變，L上各點的B不變.(D)回路L內(nèi)

24、的 I 改變，L上各點的B改變.9.如圖，流出紙面的電流為 2I ，流進(jìn)紙面的電流為 I ，則下述各式中那一個是正確的?(B)(A) D (C)(D)10.無限長的直導(dǎo)線在 A 點彎成半徑為 R的圓環(huán),則當(dāng)通以電流 I 時,圓心 o 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于：(D)(E)(C) 0;(B) 0I / 4R; (A) 0I / 2R； D 11.兩半徑為R的相同導(dǎo)體細(xì)圓環(huán),互相垂直放置,且兩接觸點A、B連線為環(huán)的直徑,現(xiàn)有電流1沿AB連線方向由A端流入,再由 B端流出,則環(huán)中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為: A ( A ) 0( C )( B )( D )( E )12.如圖，勻強(qiáng)磁場中有一矩形通電線圈，

25、它的平面與磁場平行，在磁場作用下，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動，其方向是（A）ab邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)，cd邊轉(zhuǎn)出紙外。（B）ab邊轉(zhuǎn)出紙外，cd邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)。（C）ab邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)，bc邊轉(zhuǎn)出紙外。（D）ab邊轉(zhuǎn)出紙外，bc邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)。 A 第八章 電磁感應(yīng)之小結(jié)與習(xí)題課一、兩個定律2.楞次定律 感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場總是企圖阻止或補(bǔ)償回路中磁通量的變化。1.法拉第電磁感應(yīng)定律NS熟練掌握若有N匝線圈，則(1)動生電動勢(2)感生電動勢二.感應(yīng)電動勢BvabE感熟練掌握注意: 感生電動勢的產(chǎn)生與回路是否是導(dǎo)體無關(guān)!三.自感互感 12理解自感：互感：磁通量和電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用對于線圈1，例1. 在一線圈中通過的電流 I 隨時間 t 的變化規(guī)律如圖 (a) 所示，若以 I 的正流向作為 e 的正方向，則代表線圈內(nèi)自感電動勢 e 隨時間 t 變化規(guī)律的曲線應(yīng)為圖 (b) 中 (A)、(B)、(C)、(D)中的哪一個？ D 例2.如圖所示，導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，磁場方向垂直向上，導(dǎo)線 ab