大學(xué)物理(A1)知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)

大學(xué)物理》(上)知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)點(diǎn)：1．參考系為了確定物體的位置而選作參考的物體稱為參考系。要作定量描述，還應(yīng)在參考系上建立坐標(biāo)系。2．位置矢量與運(yùn)動(dòng)方程位置矢量(位矢)：是從坐標(biāo)原點(diǎn)引向質(zhì)點(diǎn)所在的有向線段，用矢量r表示。位矢用于確定質(zhì)點(diǎn)在空間的位置。位矢與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系：只 X 只r=r⑴=+y(t)j+z(t)k稱為運(yùn)動(dòng)方程。位移矢量：是質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間△t內(nèi)的位置改變，即位移：Ar=r(t+At)一r(t)軌道方程：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的曲線方程。3．速度與加速度二_Ar平均速度定義為單位時(shí)間內(nèi)的位移，即：v=古廠

速度，是質(zhì)點(diǎn)位矢對(duì)時(shí)間的變化率：vdrdt平均速率定義為單位時(shí)間內(nèi)的路程：As

A?速率，是質(zhì)點(diǎn)路程對(duì)時(shí)間的變化率：速度，是質(zhì)點(diǎn)位矢對(duì)時(shí)間的變化率：vdrdt平均速率定義為單位時(shí)間內(nèi)的路程：As

A?速率，是質(zhì)點(diǎn)路程對(duì)時(shí)間的變化率：-dsdt加速度，是質(zhì)點(diǎn)速度對(duì)時(shí)間的變化率：a=dv

dt4．法向加速度與切向加速度-dv加速度a=dr=ann+atTv2法向加速度an=—，方向沿半徑指向曲率中心（圓心）,nP反映速度方向的變化。dv切向加速度a=頁(yè)，方向沿軌道切線，反映速度大小的變化。在圓周運(yùn)動(dòng)中，角量定義如下角速度3=空dt角加速度p=胞卩dt而v=&R，a=—=Ro2，a=dv=R卩nR tdt5．相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)于兩個(gè)相互作平動(dòng)的參考系，有rpk=rpk'+rkk^vpk=vpk'+vkk^apk=apk'+akk'重點(diǎn)：掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)變化的物理量，明確它們的相對(duì)性、瞬時(shí)性和矢量性。確切理解法向加速度和切向加速度的物理意義；掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的角量和線量的關(guān)系，并能靈活運(yùn)用計(jì)算問(wèn)題。理解伽利略坐標(biāo)、速度變換，能分析與平動(dòng)有關(guān)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。難點(diǎn)：1．法向和切向加速度2．相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)點(diǎn)：1．牛頓定律第一定律：任何物體都保持靜止的或沿一直線作勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，直到作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。第二定律：運(yùn)動(dòng)的變化與所加的動(dòng)力成正比，并且發(fā)生在這力所沿的直線方向上。即F=dp，p=mvdt卩當(dāng)質(zhì)量m為常量時(shí)，有f=ma在直角坐標(biāo)系中有，F(xiàn)=ma，F(xiàn)=ma，F(xiàn)=maxxyyzz對(duì)于平面曲線運(yùn)動(dòng)有，F(xiàn)=ma，F(xiàn)=mat t n n第三定律：對(duì)于每一個(gè)作用總有一個(gè)相等的反作用與之相

反，或者說(shuō)，兩個(gè)物體之間對(duì)各自對(duì)方的相互作用總是相等的，而且指向相反的方向。即f12=-f212．非慣性系與慣性力質(zhì)量為m的物體，在平動(dòng)加速度為a0的參照系中受的慣性力為Fo=-ma^在轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為3的參照系中，慣性離心力為Fo=mr?2r重點(diǎn)：1、 深入理解牛頓三定律的基本內(nèi)容。2、 掌握應(yīng)用牛頓定律解題的基本思路，能用微積分方法求解一維變力作用下的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。難點(diǎn)：1．變力作用下的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。功和能知識(shí)點(diǎn)：1．功的定義質(zhì)點(diǎn)在力F的作用下有微小的位移dr（或?qū)憺閐s），則力作的功定義為力和位移的標(biāo)積，即 ?dA=F-dr=F|dr|cos0=Fdscos0對(duì)質(zhì)點(diǎn)在力作用下的有限運(yùn)動(dòng)，力作的功為A=JbF-dra在直角坐標(biāo)系中，此功可寫(xiě)為A=\bFdxA=\bFdx+Fdy+y\bFdz應(yīng)當(dāng)注意：功的計(jì)算不僅與參考系的選擇有關(guān)，一般還與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。只有保守力（重力、彈性力、萬(wàn)有引力）的功才只與始末位置有關(guān)，而與路徑形狀無(wú)關(guān)。2.動(dòng)能定理質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理：合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量。411A二一mv2-mv2220質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理：系統(tǒng)外力的功與內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)總動(dòng)能的增量。A+A=E—E外內(nèi)KK0應(yīng)當(dāng)注意，動(dòng)能定理中的功只能在慣性系中計(jì)算。應(yīng)當(dāng)注意，3.勢(shì)能重力勢(shì)能：E重力勢(shì)能：Ep=±m(xù)gh+c，零勢(shì)面的選擇視方便而定。彈性勢(shì)能：規(guī)定彈簧無(wú)形變時(shí)的勢(shì)能為零，它總?cè)≌?。萬(wàn)有引力勢(shì)能：C由零勢(shì)點(diǎn)的選擇而定。=-GMm+c,

r4.功能原理A+A =(E+E)-(E+E)外非保內(nèi) KP K0 P0即：外力的功與非保守內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。5.機(jī)械能守恒定律外力的功與非保守內(nèi)力的功之和等于零時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變。即當(dāng)A+A=0時(shí)，E+E=常量外非保內(nèi)KP重點(diǎn)：1．熟練掌握功的定義及變力作功的計(jì)算方法。2．理解保守力作功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念，會(huì)計(jì)算重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和萬(wàn)有引力勢(shì)能。3．掌握動(dòng)能定理及功能原理，并能用它們分析、解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的力學(xué)問(wèn)題。4．掌握機(jī)械能守恒的條件及運(yùn)用守恒定律分析、求解綜和問(wèn)題的思想和方法。難點(diǎn)：計(jì)算變力的功。理解一對(duì)內(nèi)力的功。機(jī)械能守恒的條件及運(yùn)用守恒定律分析、求解綜和問(wèn)題的思想和方法。動(dòng)量角動(dòng)量守恒

知識(shí)點(diǎn)：1.動(dòng)量定理合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)（或質(zhì)點(diǎn)系）動(dòng)量的增量。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為對(duì)質(zhì)點(diǎn)jt表達(dá)式為對(duì)質(zhì)點(diǎn)jt2Fdt=P一Pt1jt2Fdt—P-P,

t1 2111P-工Pii對(duì)質(zhì)點(diǎn)系在直角坐標(biāo)系中有Fdt—xPx2Px1FdtyPy2Py1Fdt—zPz2Pz1jt2tjt12tjt12t1動(dòng)量守恒定律當(dāng)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系所受合外力為零時(shí)，這一質(zhì)點(diǎn)系的總動(dòng)量矢量就保持不變。即當(dāng)工F—0時(shí)，工P-工mv—常矢量外iiiii在直角坐標(biāo)系中的分量式為當(dāng)工F—0時(shí)，工mV—常量xiix當(dāng)工F—0時(shí)，為mV—常量y iiy當(dāng)工F—0時(shí)，工mV—常量z iiz3.角動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量：對(duì)某一固定點(diǎn)有L—rxp=rxmv角動(dòng)量定理：質(zhì)點(diǎn)所受的合外力矩等于它的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率刊dL ( 」M— ，M=丫rxFi角動(dòng)量守恒定律若對(duì)某一固定點(diǎn)而言，質(zhì)點(diǎn)受的合外力矩為零，則質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量保持不變。即當(dāng)'M—0時(shí)，L—L0—常矢量重點(diǎn)：掌握動(dòng)量定理。學(xué)會(huì)計(jì)算變力的沖量，并能靈活應(yīng)用該定理分析、解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的力學(xué)問(wèn)題。掌握動(dòng)量守恒定律。掌握系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件以及運(yùn)用該定律分析問(wèn)題的思想和方法，能分析系統(tǒng)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)問(wèn)題。掌握質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量的物理意義，能用角動(dòng)量定理計(jì)算問(wèn)題。掌握角動(dòng)量守恒定律的條件以及運(yùn)用該定律求解問(wèn)題的基本方法。

難點(diǎn)：計(jì)算變力的沖量。用動(dòng)量定理系統(tǒng)動(dòng)量守恒分析、解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的力學(xué)問(wèn)題。正確運(yùn)用角動(dòng)量定理及角動(dòng)量守恒定律求解問(wèn)題。剛體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)：描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律M—I—?jiǎng)傮w的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I—Z^mr2（離散質(zhì)點(diǎn)）iiI-Jr2dm（連續(xù)分布質(zhì)點(diǎn)）I—I—I+ml2定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量定理定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量dLd(IdLd(IQ剛體角動(dòng)量定理 M-dt dt角動(dòng)量守恒定律剛體所受的外力對(duì)某固定軸的合外力矩為零時(shí)，則剛體對(duì)此軸的總角動(dòng)量保持不變。即當(dāng)I^M—0時(shí)，工I獷—常量夕卜 ii定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的機(jī)械能守恒只有保守力的力矩作功時(shí)，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與轉(zhuǎn)動(dòng)勢(shì)能之和為常量。-Io2+mgh二常量2 c式中h是剛體的質(zhì)心到零勢(shì)面的距離。C重點(diǎn)：掌握描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移、角速度和角加速度等概念及聯(lián)系它們的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定理，并能用它求解定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體和質(zhì)點(diǎn)聯(lián)動(dòng)問(wèn)題。會(huì)計(jì)算力矩的功、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能和重力勢(shì)能，能在有剛體做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題中正確的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律。會(huì)計(jì)算剛體對(duì)固定軸的角動(dòng)量，并能對(duì)含有定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動(dòng)量守恒定律。難點(diǎn)：正確運(yùn)用剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定理求解問(wèn)題。對(duì)含有定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。真空中的靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)：

1.場(chǎng)強(qiáng)-F電場(chǎng)強(qiáng)度的定義 E=—q0—> —>(矢量疊加)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理E(矢量疊加)q⑶點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式 E=4；rrr0(4)用疊加法求電荷系的電場(chǎng)強(qiáng)度dq r編￡r2

02.高斯定理真空中IE-(4)用疊加法求電荷系的電場(chǎng)強(qiáng)度dq r編￡r2

02.高斯定理真空中IE-dS=_!工qS ￡ 內(nèi)0電介質(zhì)中|D?dS=丄工qS ￡ 內(nèi)，自由S0D=sE=￡￡E0r3.電勢(shì)(1)電勢(shì)的定義V零勢(shì)點(diǎn)E-dlpp對(duì)有限大小的帶電體，取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)點(diǎn)，則Vp=廠E-dfp(2)電勢(shì)差V-Vab=ibE-dla(3)電勢(shì)疊加原理V=工Vi(標(biāo)量疊加)(4)點(diǎn)電荷的電勢(shì)V=q (取無(wú)窮遠(yuǎn)處4兀￡r0為零勢(shì)點(diǎn)）電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢(shì) V-Jdq （取無(wú)窮遠(yuǎn)4ner0處為零勢(shì)點(diǎn)）電荷q在外電場(chǎng)中的電勢(shì)能w-qVaa移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力的功 a-q（V-V）— ab a b場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系 E--VV重點(diǎn)：掌握電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的概念以及相應(yīng)的疊加原理。掌握電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)的積分關(guān)系，了解場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系。能用微積分計(jì)算一些簡(jiǎn)單問(wèn)題中的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)。確切理解高斯定理，掌握用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)的方法。難點(diǎn)：1．用微積分計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)。2．場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系。靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體知識(shí)點(diǎn)：導(dǎo)體的靜電平衡條件（1） E-0內(nèi)（2）E表面丄導(dǎo)體表面靜電平衡導(dǎo)體上的電荷分布導(dǎo)體內(nèi)部處處?kù)o電荷為零.電荷只能分布在導(dǎo)體的表面上.

E=—表面&03.電容定義CqU平行板電容器的電容電容器的并聯(lián)C=YCi電容器的并聯(lián)C=YCi電容器的串聯(lián)丄—Y丄CCi（各電容器上電壓相等）（各電容器上電量相等）電容器的能量電場(chǎng)能量密度5、 電動(dòng)勢(shì)的定義Q_~CW—-&E2e2e—LE-dli k式中E為非靜電k性電場(chǎng).電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，其流向由低電勢(shì)指向高電勢(shì)。重點(diǎn)：理解導(dǎo)體的靜電平衡條件。掌握有導(dǎo)體存在時(shí)的電場(chǎng)和導(dǎo)體上電荷分布的計(jì)算。，理解電容的定義,掌握計(jì)算簡(jiǎn)單電容器和電容器組的電容的方法。掌握電容器的電能公式。難點(diǎn)：1．有導(dǎo)體存在時(shí)的電場(chǎng)和導(dǎo)體上電荷分布的計(jì)算靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)知識(shí)點(diǎn)：電介質(zhì)中的高斯定理介質(zhì)中的靜電場(chǎng)3.電位移矢量重點(diǎn)：1.理解電介質(zhì)的極化現(xiàn)象以及對(duì)電場(chǎng)的影響.2.理解電場(chǎng)能量密度的概念,并能計(jì)算電容器中和電場(chǎng)中儲(chǔ)存的能量。理解電位移矢量。難點(diǎn)：1．正確理解電位移矢量。2．計(jì)算電介質(zhì)中的電場(chǎng)及介質(zhì)的束縛電荷。真空中的穩(wěn)恒磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)：1.畢奧-薩伐定律電流元Idl產(chǎn)生的磁場(chǎng)dB式中，id表示穩(wěn)恒電流的一個(gè)電流兀（線兀）,r表示從電流元到場(chǎng)點(diǎn)的距離，r表示從電流元指向場(chǎng)點(diǎn)的單位矢量..2.磁場(chǎng)疊加原理在若干個(gè)電流（或電流元）產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于每個(gè)電流（或電流元）單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的矢量和.即B=丫Bi要記住的幾種典型電流的磁場(chǎng)分布

⑴有限長(zhǎng)細(xì)直線電流 B=4_o_L(cos01-cos02)式中,a為場(chǎng)點(diǎn)到載流直線的垂直距離，0、0為電流入、12出端電流元矢量與它們到場(chǎng)點(diǎn)的矢徑間的夾角.a)無(wú)限長(zhǎng)細(xì)直線電流2a)無(wú)限長(zhǎng)細(xì)直線電流2兀rb)通電流的圓環(huán)B二比.R212 (X2+R2)3/2圓環(huán)中心 b=±qL0 0單位為：弧度(rad?)4兀R(4)通電流的無(wú)限長(zhǎng)均勻密繞螺線管內(nèi)b*nI0安培環(huán)路定律真空中磁介質(zhì)中1真空中磁介質(zhì)中1B?di=卩工IL 0內(nèi)1H?d=工IL 0內(nèi)B=|nH=yyH0r當(dāng)電流I的方向與回路l的方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí),I為正,否則為負(fù).5.磁力—A —A(1)洛侖茲力F=qvxB質(zhì)量為m、帶電為q的粒子以速度v沿垂直于均勻磁場(chǎng)B場(chǎng)B方向進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子作圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為mvqB周期為 T=色mqB(2)安培力F=1IdlxB(3)載流線圈的磁矩(3)載流線圈的磁矩p=NISnm載流線圈受到的磁力矩(4)霍爾效應(yīng)霍爾電壓v=丄?巴neb重點(diǎn)：掌握應(yīng)用畢奧-薩法定律和磁場(chǎng)疊加原理求解磁場(chǎng)的方法..理解穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定律。熟練掌握應(yīng)用安培環(huán)路定律求具有一定對(duì)稱分布的磁場(chǎng)問(wèn)題.3.磁力理解洛侖茲力公式,并能熟練應(yīng)用它計(jì)算運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受的力.掌握電流元受力的安培定律,并能計(jì)算載流導(dǎo)線受磁場(chǎng)的作用力.理解載流線圈磁矩的定義,并能計(jì)算它在磁場(chǎng)中受的磁力矩.難點(diǎn)：用微積分計(jì)算磁場(chǎng)強(qiáng)度。計(jì)算載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力及載流線圈在磁場(chǎng)中受的磁力矩。磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)：理解順磁性和抗磁性磁化強(qiáng)度和磁化電流磁介質(zhì)

H的定義B與H的關(guān)系B=pH=卩卩H0r重點(diǎn)：理解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)行極其微觀解釋。理解鐵磁質(zhì)的性質(zhì)。理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。難點(diǎn)：1.磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)：楞次定律:感應(yīng)電流產(chǎn)生的通過(guò)回路的磁通量總是反抗引起感應(yīng)電流的磁通量的改變.dw法拉第電磁感應(yīng)定律 ￡=-—— 屮二N①idt動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：導(dǎo)體在穩(wěn)恒磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).—? —?￡ =jb(vxB)-dl或￡ 1(VxB)-dla a 一感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)：由于