大學(xué)物理課程的知識點

大學(xué)物理課程的知識點、重點及難點

教材：《大學(xué)物理教程》(第一、二、三冊，第二版)，吳錫瓏主編

第一章質(zhì)點運動學(xué)

知識點：

1.參考系

5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

立座標(biāo)系。

2,位矢與運動方程

位置矢量(位矢)，是從座標(biāo)原點引向質(zhì)點所在的有向線段，用矢量r表示。位矢用于

確定質(zhì)點在空間的位置。位矢與時間t的函數(shù)關(guān)系：

r=r(t)=x(t)i+y(t)j+z(t)k

稱為運動方程。

位移矢量，是質(zhì)點在時間dt內(nèi)的位置改變，即位移：\r=r(t^\t)r(t)

軌道方程：質(zhì)點運動軌跡的曲線方程。

3,速度與加速度

TAr

平均速度定義為單位時間內(nèi)的位移，即：一At

_dr

速度，是質(zhì)點位矢對時間的變化率：力

__As

平均速率定義為單位時間內(nèi)的路程："A'

ds

V----

速率，是質(zhì)點路程對時間的變化率：力

_dv

as—

加速度，是質(zhì)點速度對時間的變化率：力

4.法向加速度與切向加速度

dv人八

ci—ja無+aT

加速度dtnt

法向加速度「,方向沿半徑指向曲率中心(圓心)，反映速度方向的變化。

dv

切向加速度山，方向沿軌道切線，反映速度大小的變化。

在圓周運動中，角量定義如下：

小)

?=一

角速度dt

角加速度dt

an3—,文即

而y=a)R,R,dt

5.相對運動

7.TH人SH〃，八七/七%rpk，+Tkk'vVtVkk

對于兩個相互作平動的參考系，有〃〃，pnkW

+%，

點"

1.1.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

運動和運動變化的物理量，明確它們的相對性、瞬時性和矢量性。

2.2.確切理解法向加速度和切向加速度的物理意義；掌握圓周運動的角量

和線量的關(guān)系，并能靈活運用計算問題。

3.3.理解伽利略坐標(biāo)、速度變換，能分析與平動有關(guān)的相對運動問題。

難點：

1.法向和切向加速度

2.相對運動問題

第二章第二章質(zhì)點運動定律

知識點：

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動的狀態(tài)，直到作用在它上面的

力迫使它改變這種狀態(tài)為止。

一第二定律：運動法變化與所加的動力成正比，并且發(fā)生在這力所沿的直線方向上。即

當(dāng)質(zhì)量m為常量時，有F=

外mar

在直角坐標(biāo)系中有，*"?"ma

t1marina

對于平面曲線運動有，''，"

第三定律：對于每一個作用總有一個相等的反作用與之相符或者說，兩個物體之間對

各自對方的相互作用總是相等的，而且指向相反的方向。即12=一歹21

2.非慣性系與慣性力

飛

質(zhì)量為m的物體，在平動加速度為ao的參照系中受的慣性力為

在轉(zhuǎn)動角速度為s的參照系中，慣性離心力為,°

重點：

1.1.深入理解牛頓三定律的基本內(nèi)容。

2.2.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)點動力學(xué)問題。

3.3.初步掌握在非慣性系中求解力學(xué)問題的方法；理解慣性力的物理意義，并

能用以解決簡單的力學(xué)問題。

難點：

1,變力作用下的質(zhì)點運動問題。

第三章機(jī)械能和功

知識點：

1.1.功的定義

質(zhì)點在力尸的作用下有微小的位移dr(或?qū)憺閐s),則力作的功定義為和位移的標(biāo)積,

即

dAF■drF|t/r|cosO=Fdscost)

對質(zhì)點在力作用下的有限運動，力作的功為

在直角坐標(biāo)系中，立功可寫為

A-fFxdx+『Fydy+F-dz

應(yīng)當(dāng)注意，功的計土不僅與參考系的選擇有關(guān)，一般還與物體的運動路徑有關(guān)。只有

保守力(重力、彈性力、萬有引力)的功才只與始末位置有關(guān)，而與路徑形狀無關(guān)。

2.動能定理

質(zhì)點動能定理：合外力對質(zhì)點作的功等于質(zhì)點動能的增量。

A-mv2-tnvs

22

質(zhì)點系動能定理：系統(tǒng)外力的功與內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)總動能的增量。

4卜，4)-

EK-EKO

應(yīng)當(dāng)注意，動能定理中的功只能在慣性系中計算。

3.勢能

重力勢能：Ep=±m(xù)gh,零勢面的選擇視方便而定。

&履2彈性勢能：規(guī)定彈簧無形變時的勢能為零，它總?cè)≌怠?/p>

2，

匕=一uMm

萬有引力勢"—'能：取無窮遠(yuǎn)處為零勢點，它總?cè)∝?fù)值。

4.功能原理

A外+A非保內(nèi)=

(EK+Ep)—(EKO+Ep)

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?！?/p>

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，系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變。即

當(dāng)4卜,A非保內(nèi)。時，EK+Ep-常量

重點'

'1.熟練掌握功的定義及變力作功的計算方法。

2.理解保守力作功的特點及勢能的概念，會計算重力勢能、彈性勢能和萬有引力勢

能。

3.掌握動能定理及功能原理，并能用它們分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的力學(xué)問

題。

4.4.掌握機(jī)械能守恒的條件及運用守恒定律分析、求解綜和問題的思想和

方法。

難點：

1.1.計算變力的功。

2.2.理解一對內(nèi)力的功。

3.3.機(jī)械能守恒的條件及運用守恒定律分析、求解綜和問題的思想和方

法。

第四章動量和角動量

知識點：

1.1.動量定理

合外力的沖量等于質(zhì)點(或質(zhì)點系)動量的增量。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

卜戶dt=RR對質(zhì)點

4質(zhì)點系廣力=R4，PVP

在直角坐標(biāo)系中有

『尸必二PP

xx2xl

Fydt=Py2P

0切

2

CFzdt=Pz2P

Jgzi

2.2.動量守怛定律

當(dāng)一個質(zhì)點系所受合外力為零時，這一質(zhì)點系的總動量矢量就保持不變。即

當(dāng)Z晨=0時,乃常矢量

在直角坐標(biāo)系中的分量式為

當(dāng).工=0時，=常量

iiix

當(dāng)EK=o時,g%=常量當(dāng)Z、=o時，工叫％=常J

3.3.角動量定理

質(zhì)點的角動量：對某一固定點有

L=rxp=mrxv

角動量定理：質(zhì)點所受的合外力矩等于它的角動量對時間的變化率

M=—\M

dtI

4.4.角動量守恒定律

若對某一固定點而言，質(zhì)點受的合外力矩為零，則質(zhì)點的角動量保持不變。即

當(dāng)、M=0時，L=L()=常矢量

J重點：

1.1.掌握動量定理。學(xué)會計算變力的‘%量，并能靈活應(yīng)用該定理分析、解決質(zhì)

點在平面內(nèi)運動時的力學(xué)問題。

2.2.掌握動量守恒定律。掌握系統(tǒng)動量守恒的條件以及運用該定律分析問題的

思想和方法，能分析系統(tǒng)在平面內(nèi)運動的力學(xué)問題。

3.3.掌握質(zhì)點的角動量的物理意義，能用角動量定理計算問題。

4.4.掌握角動量守恒定律的條件以及運用該定律求解問題的基本方

法。

難點：

'1.1.計算變力的沖量。

2.用動量定理系統(tǒng)動量守恒分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的力學(xué)問題。

3.正確運用角動量定理及角動量守恒定律求解問題。

第五章第五章剛體力學(xué)

知識點：

1.1.描述剛體定軸轉(zhuǎn)動的物理量及運動學(xué)公式。

2.2.剛體定軸轉(zhuǎn)動定律

M=l^

3.3.剛體的轉(zhuǎn)動慣量

2（離散質(zhì)點）,=心

I=^Amr（連續(xù)分布質(zhì)點）

平行軸定理I=L+m/2

4.4.定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理

定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量L=心

剛體角動量定理出dt

5.5,角動量守恒定律

剛體所受的外力對某固定軸的合外力矩為零時，則剛扁此軸的總角動量保持不變。即

當(dāng)ZM外=0時,避卬,=常量

6.6.定軸轉(zhuǎn)動剛體的機(jī)械能守恒

只有保守力的力矩作功時，剛體的轉(zhuǎn)動動能與轉(zhuǎn)動勢能之和為常量。

:加:+mgh=?常量

式中耳是剛體的質(zhì)心到零勢面的距離。

點"

1.1.掌握描述剛體定軸轉(zhuǎn)動的角位移、角速度

和角加速度等概念及聯(lián)系它們的運動學(xué)公式。

2.2.掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動定理，并能用它求解定軸轉(zhuǎn)動剛體和質(zhì)點聯(lián)動問題。

3.會計算力矩的功、定軸轉(zhuǎn)動剛體的動能和重力勢能，能在有剛體做定軸轉(zhuǎn)動的問

題中正確的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律。

4.會計算剛體對固定軸的角動量，并能對含有定軸轉(zhuǎn)動剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動

量守恒定律。

難點：

1.1.正確運用剛體定軸轉(zhuǎn)動定

理求解問題。

2.對含有定軸轉(zhuǎn)動剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律。

第六章振動學(xué)基礎(chǔ)

知識點：

1.1.簡諧振動方程

x-Acos（（,}t+.）

振幅A：取決于振動的能量(初始條件)。

角頻率:取決于振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)。

初相位6:取決于初始時刻的選擇。

2.2.振動相位

“t+0：表示振動物體在t時刻的運動狀態(tài)。

)：初相位，即t=0時刻的相位。

3.3.簡諧振動的運動微分方程

彈性力或準(zhǔn)彈性力

角頻率：

人與)由初始條件決定：

4.4.簡諧振動能量

EK=—mv2=A2sin2+d>）EK=—kA2

22（4

Ep——kx2~—kA2cos2（（?）/+o）Ep——kA2

224

E-E^E-—kA

KP2

5.5.同一直線上兩個同頻率簡諧振動的合成

A^~~2~~2722T

合振幅：“’12+2AAcos（6-?。?/p>

“國］asi岫〃42$配4>

A/Cos%+A2cos^2

”A-A+A

A?-2k^ii

同相：，2

4=（2A+IkA-|A-A|.

反相：72krg42,…

重占.

1.1.簡諧振動的特點，以及簡諧振動方程中各物理量一一振幅A,角頻率初相

位?，相位(st+.)的意義;

2.2.簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量表示法；

3.3.由已知初始條件建立簡諧振動方程，以及由已知簡諧振動方程確定物體的位置、

速度、加速度的方法；

4.4.在同一直線上兩個同頻率簡諧振動的合成規(guī)律。

難點：

11.相位，初始相位的理解和求解；

2.2.建立簡諧振動方程，簡諧振動的合成；

3.3.拍和拍頻。

第七章狹義相對論基礎(chǔ)

知點

7.'1.愛因斯坦狹義相對論的基本假設(shè)。

，%=汽…0卜=丫任+Ut\2.2.洛侖茲坐

標(biāo)變換

y=yy=y

Z--Z:Z—z

E(/卜小

uxj

J

l

,f=r~~^式中

1--

Vc13.3.長度收縮

L=L°YF^

(注意同時性條件)

V(注意同地性條件)

4.4.時間膨脹

5.5.相對論速度變換

VU匕:y二匕」j"2

V=-.........,V=---------—

.UVy.UV二一UV

1—1——

c2c2

6.6.狹義相對論中的質(zhì)量和能量

(1)(D

砥

根二戶?o(mo為靜質(zhì)量)

相對論質(zhì)量與速度關(guān)系VC

p-mv-1

尺

(2)(2)相對論動量1

(3)(3)相對論能量

總能￡■=〃/

2

靜能E=m(fi

動能戌-mc^-mc2

能量動量關(guān)系^(cP)2：(moC2)2

點?

小;1.理解愛因斯坦狹義相對論的兩條基本假設(shè)。

2.2.正確理解和應(yīng)用洛侖茲坐標(biāo)變換公式。

3.3.理解長度收縮、時間膨脹以及同時性的相對性等概念，并能用以分析問題。

4.4.理解狹義相對論中的質(zhì)量、動量和能量的關(guān)系，并能用以分析、計算有關(guān)

的問題。

5.5.了解相對論速度變換。

難點：

1.1.理解長度收縮、時間膨脹以及同時性的相對性等概念，并能用以分析問題。

2.理解狹義相對論中的質(zhì)量、動量和能量的關(guān)系，并能用以分析、計算有關(guān)的問題。

第八章熱力學(xué)平衡態(tài)

知識點：

1.理想氣體狀態(tài)方程

PV=—RT

在平衡態(tài)下口,P=nkT,

普適氣體常數(shù)R=8.31J/mol?K

k—1.38'1023J/K

玻耳茲曼常數(shù).

2.2.理想氣體的壓強(qiáng)公式

p=—nmv2=—nE

33t

3.3.溫度的統(tǒng)計概念

_3

E,=-kT

2

4.4.能量均分定理

每一個自由度的平均動能為1/(2KT)O

豆==左7("自由度)

一個分子的總平均動能為2

E=v?—RT

、，摩爾理想氣體的內(nèi)能20

5.5.速率分布函數(shù)

F(yfv,,v)=(―^—戶e而'

麥克斯韋速度分布函數(shù)'MT

3m,

f(v)_4K(-^-)le而一

麥克斯韋速率分布函數(shù)2兀比丁

三種速率

\2kT\2RT

最概然速率

平均速率

方均根速率

6.6.玻耳茲曼分布律

平衡態(tài)下某狀態(tài)區(qū)間的粒子數(shù)，6舊"（玻耳茲曼因子），在重力場中粒子（分子）按

0mgh/kT

高度的分布

重占.

1.1.理想氣體狀態(tài)方程的意義，利用它解有關(guān)氣體狀態(tài)的問題。

2.2.理想氣體的微觀模型和統(tǒng)計假設(shè)，掌握對理想氣體壓強(qiáng)的推導(dǎo)。

3.3.理想氣體壓強(qiáng)和溫度的統(tǒng)計意義。

4.4,能量均分定理的意義及其物理基礎(chǔ)，由它推導(dǎo)出理想氣體內(nèi)能公式。

5.5.速率分布函數(shù)及其麥克斯韋速率分布律的意義。會計算三種速率的統(tǒng)計值。

6.6.麥克斯韋速度分布函數(shù)的意義，及其與速率分布函數(shù)的聯(lián)系和區(qū)別。

7.7.玻耳茲曼分布律的意義和粒子在重力場中按高度分布的公式。

難點：

1.1.理想模型的假設(shè)。

2.2.速率分布函數(shù)和速度分布函數(shù)的統(tǒng)計意義和物理解釋。

3.3.應(yīng)用分布函數(shù)計算各種量的平均值。

第九章熱力學(xué)定律

知識點：

1.1.準(zhǔn)靜態(tài)過程：在過程進(jìn)行中的每一時刻，系統(tǒng)的狀態(tài)都無限接近于平衡態(tài)。

2.2,體積功：準(zhǔn)靜態(tài)過逑中系統(tǒng)對外做的功為

pdV

3.3.熱量：系統(tǒng)與外界或兩個物體之間由于溫度不同而交換的熱運動能量。

4.4.熱力學(xué)第一定律

Q^（E-E,）^Ad2=dE+A

2c*

5.5.熱容量dT

dQo

定壓摩爾熱容量dT

吆

定容摩爾熱容量ai

邁耶公式。廠g+R

Cpi+2

y=v-=-；—

比熱容比v1

6.6.氣體的絕熱過程pVC,

絕熱自由膨脹：內(nèi)能不變，溫度復(fù)原。

7.7.循環(huán)過程

熱循環(huán)（正循環(huán)）：系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰?，對外做功，同時向低溫?zé)嵩捶艧帷?/p>

A1%

叼一1可

效率

致冷循環(huán)（逆循環(huán)）：系統(tǒng)從低溫?zé)嵩次鼰?，接受外界做功，向高溫?zé)嵩捶艧帷?/p>

“彳=QQ

致冷系數(shù)：H'2

8.8,卡諾循環(huán)：系統(tǒng)只和兩個恒溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換的準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程。

1

n=7____

卡諾正循環(huán)效率

卡諾逆循環(huán)致冷系數(shù)

9.9.不可逆過程：各種實際宏觀過程都是不可逆的，且它們的不可逆性又是相互溝

通的。如功熱轉(zhuǎn)換、熱傳導(dǎo)、氣體自由膨脹等都是不可逆過程。

1010.熱力學(xué)第二定律

克勞修斯表述：熱量不可能自動地從低溫物體傳向高溫物體。

開爾文表述：任何循環(huán)動作的熱機(jī)只從單一熱源吸收熱量，使之完全變成有用功，

而不產(chǎn)生其它影響是不可能的。

微觀意義：自然過程總是沿著使分子運動向更加無序的方向進(jìn)行。

1111.熱力學(xué)概率C：與同一宏觀態(tài)對應(yīng)的所含有的微觀狀態(tài)數(shù)。

自然過程沿著向L1增大的方向進(jìn)行，平衡態(tài)相應(yīng)于一定宏觀條件下熱力學(xué)概率最大

的狀態(tài)。

1212.玻耳茲曼熠公式skig

1313.可逆過程：無摩榛的準(zhǔn)靜態(tài)過程是可逆過程。

1414.克勞修斯端公式

竽可逆過程）

1515.熔增加原理：對孤立系統(tǒng)AS20

AS>°：對孤立系統(tǒng)的各種自然過程。

AS-°：對孤立系統(tǒng)的可逆過程。

這是一條統(tǒng)計規(guī)律。

重占,

1.1.準(zhǔn)靜態(tài)過程、體積功、熱量、內(nèi)能等概念，功、熱量和內(nèi)能的微觀意義，掌握

其計算。

2.2.熱力學(xué)第一定律的意義，利用它分析和計算理想氣體各過程。

3.3.熱容量的概念，直接計算理想氣體各過程的熱量傳遞。

4.4.循環(huán)過程的概念及熱循環(huán)、致冷循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換特征，能計算效率和致冷系數(shù)。

5.5.卡諾循環(huán)的特征，卡諾正循環(huán)效率和逆循環(huán)致冷系數(shù)的計算。

6.6.實際宏觀過程的不可逆性。

7.7.熱力學(xué)概率的意義及它和實際過程進(jìn)行方向的關(guān)系。

8.8.燧的概念，熱力學(xué)熔和統(tǒng)計熠

9.9.嫡增加原理是熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

1010.可逆過程的概念及簡單爆變問題。

難點：

1.1?熱容量的概念，和在不同過程中熱容量的計算。

2.2.烯和熔增加原理。

第十章氣體和凝聚態(tài)

知識點：

1.1.分子剛性球模型

2.2.范德瓦耳斯方程

.m2a....tn,.m4一

—b「一RT

M2V2MM

3.3.氣體分子的平均自由程

,1kT

y/2nd2n-/2nd2p

4.4.輸運過程

熱傳導(dǎo)：輸運無規(guī)則運動能量。

熱傳導(dǎo)系數(shù)3U

粘性：輸運無規(guī)則定向運動能量。

n=1_L

粘度3

擴(kuò)散：輸運分子質(zhì)量

D-VK

擴(kuò)散系數(shù)3

重點：

1.1.分子的剛性球模型。

2.2.范德瓦耳斯方程對理想氣體方程的修正。

3.3.實際氣體內(nèi)能。

4.4.平均自由程、平均碰撞頻率的概念和計算。

5.5.氣體三種輸運過程的物理本質(zhì)及其宏觀規(guī)律和微觀定性解釋。

難點：

1,范德瓦耳斯方程對理想氣體方程的修正。

第十一章靜電場

知識點：

1.場強(qiáng)

E-

電場強(qiáng)度的定義”

(1)(1)

場強(qiáng)疊加原理=乙'

⑵⑵（矢量疊加）

后=q

⑶⑶點電荷的場強(qiáng)公式

⑷(4)用疊加法求電荷系的電場強(qiáng)度4°

2.高斯定理

dS=—V

K

真空中o

,dS=—內(nèi)自由

,:

電介質(zhì)中o

D-t；E=cocr￡

3.電勢

Vpj零勢點E-dl

(1)(1)電勢的定義

Vp=[E.dl

對有限大小的帶電體，取無窮遠(yuǎn)處為零勢點，則Jp

Va-Vh=[>E.dT

(2)電勢差

V=^v_

(3)電勢疊加原理'（標(biāo)量疊加）

(4)點電荷的電勢(取無窮遠(yuǎn)處為零勢點)

電荷連續(xù)分布的帶電體的電老(取無窮遠(yuǎn)處為零勢點)

4.電荷q在外電場中的電勢能"

移動電荷時電場力的功A岫=4(%一匕)

5.

6.場強(qiáng)與電勢的關(guān)系E=

重占,

1.掌握電場強(qiáng)度和電勢的概念以及相應(yīng)的疊加原理。掌握電與勢電場強(qiáng)的積分關(guān)系，了解

場強(qiáng)與電勢的微分關(guān)系。能用微積分計算一些簡單問題中的場強(qiáng)和電勢。

2.確切理解高斯定理，掌握用高斯定理求場強(qiáng)的方法。

難點：

1用微積分計算場強(qiáng)和電勢。

2.場強(qiáng)與電勢的微分關(guān)系。

第十二章導(dǎo)體電學(xué)

知識點：

L導(dǎo)體的靜電平衡條件

(1)&=°

⑵E表面導(dǎo)體表面

2.靜電平衡導(dǎo)體上的電荷分布

導(dǎo)體內(nèi)部處處靜電荷為零.電荷只能分布在導(dǎo)體的表面上.

c表面=—a

Co

3.電容定義

c—

平行板電容器的電容.

Cc-^c

電容器的并聯(lián)i（各電容器上電壓相等）

電容器的串聯(lián)（各電容器上電量相等）

_1支lev2

4.電容器的能量2C2

W"/方

電場能量密度2

5.歐姆定律的微分形式J-GE

-dl

c'-j式中

6.電動勢的定義hkP

人為非靜電性電場.電動勢是標(biāo)量，其方向由低

電勢指向高電勢。

重占z?xx,

1.理解導(dǎo)體的靜電平衡條件。掌握有導(dǎo)體存在時的電場和導(dǎo)體上電荷分布的計算。

2.理解電容的定義,掌握計算簡單電容器和電容器組的電容的方法。

3.掌握電容器的電能公式。

4.了解電流密度的概念和歐姆定律的微分形式.理解電動勢的定義。

難點：

1.有導(dǎo)體存在時的電場和導(dǎo)體上電荷分布的計算。

第十三章電介質(zhì)

知識點：

1.電介質(zhì)中的高斯定理

2.介質(zhì)中的靜電場

3.電位移矢量

重占■

1.理解電介質(zhì)的極化現(xiàn)象以及對電場的影響.

2.理解電場能量密度的概念,并能計算電容器中和電場中儲存的能量。

3.理解電位移矢量。

難點：

1.1.正確理解電位移矢量。

2.計算電介質(zhì)中的電場及介質(zhì)的束縛電荷。

第十四章穩(wěn)恒磁場

知識點：

1.畢奧-薩伐定律

加二包IdU

電流元/㈤產(chǎn)生的磁場4nr2

式中【dlr

流元指高場點薛的饕流的一個電流元(線元)/表示從電流元到場點的距離，表示從電

2.磁場疊加原理

在若干個電流(或電流元)產(chǎn)生的磁場中，某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于每個電流(或電流元)單

B-V0,

獨存在時在該點所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的矢量和.即乙

3.要記住的幾種典型電流的磁場分布

%/

B---(cos。1.cos[))

(1)有限長細(xì)直線電流41a2

U

式中M為場點到載流直線的垂直距離，I'n為電流入、出端電流元矢量與它們到場

點的矢徑間的夾角.

(2)(2)無限長細(xì)直線電流布

口。R-l

DIf~~，a------------

(3)(3)通電流的圓環(huán)2Qi8嚴(yán)

D"。/

Br----

圓環(huán)中心2R

b-11ni

(4)通電流的無限長均勻密繞螺線管內(nèi)°

4.安培環(huán)路定律,

B

真空中\(zhòng)LDL=Uo/內(nèi)

磁介質(zhì)中內(nèi)8=M=

當(dāng)電流I的方向與回路/的方向符合右手螺旋關(guān)系時,/為正，否則為負(fù).

5.磁力

F-qUxB

(1)洛侖茲力

質(zhì)量為相、帶電為q的粒子以速度‘沿垂直于均勻磁場8方向進(jìn)入磁場，粒子作圓

R=—

周運動，其半徑為qB

下2刖

1=-------

周期為qB

F=ildl>B

⑵安培力

pNl'n

⑶載流線圈的磁矩

載流線圈受到的磁力矩MP,,,-B

vL型

(4)霍爾效應(yīng)霍爾電壓b

審占.

1.掌握應(yīng)用畢奧-薩法定律和磁場疊加原理求解磁場的方法..

2.理解穩(wěn)恒磁場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稱

分布的磁場問題.

3磁^力

(1)理解洛侖茲力公式，并能熟練應(yīng)用它計算運動電荷在磁場中受的力.

(2)掌握電流元受力的安培定律，并能計算載流導(dǎo)線受磁場的作用力.

(3)理解載流線圈磁矩的定義,并能計算它在磁場中受的磁力矩.

難點：

1.用微積分計算磁場強(qiáng)度。

2.計算載流導(dǎo)線在磁場中的受力及載流線圈在磁場中受的磁力矩。

第十五章磁介質(zhì)

知識點：

1.理解順磁性和抗磁性

2.磁化強(qiáng)度和磁化電流

3.磁介質(zhì)

H的定義°

8與H的關(guān)系8=口"=UoUrH

重點：

1.理解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)行極其微觀解釋。

2.理解鐵磁質(zhì)的性質(zhì)。

3.理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。

難點：

1.磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。

第十六章變化的電磁場

知識點：

1.楞次定律:感應(yīng)電流產(chǎn)生的通過回路的磁通量總是反抗引起感應(yīng)電流的磁通量的改變.

明，

2,法拉第電磁感應(yīng)定律'出ir-

3.動生電動勢：導(dǎo)體在穩(wěn)恒磁場中運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.

(返月)?涼或K

4.感應(yīng)電場與感生電動勢：由于磁場隨時間變化而引起的電場成為感應(yīng)電場.它產(chǎn)生電動

E,.=fE.J/=.—

勢為感生電動勢.1感dt

局限在無限長圓柱形空間內(nèi)，沿軸線方向的均運磁場隨時間均勻變化時，圓柱內(nèi)外的

廠rdB

七感二一三丁(YR)

感應(yīng)電場分別為2dt

5.自感和互感

自感系數(shù)4

rdl

ci=-L—

自感電動勢dt

1,

2

Wm=-LI

自感磁能2

TT

,_2112

M=-=—■—

互感系數(shù)?2

Ui

E2-M—j—

互感電動勢idt

B21

Wm=而二7BH

6.磁場的能量密度22

7.位移電流此假說的中心思想是：變化著的電場也能激發(fā)磁場.

通過某曲面的位移電流強(qiáng)度等于該曲面電位移通量的時間變化率.即

九=心=\汜￡

dt卜，

CD

位移電流密度ct

8.麥克斯韋方程組的積分形式,

￡dS=Q

步.近=+j?￡

s

重點：

1.掌握法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律，并能熟練應(yīng)用這兩條定律計算動生電動勢和感生電

動勢.

2.理解自感、互感現(xiàn)象及其規(guī)律.

3.掌握磁場能量的表達(dá)式和計算磁場能量的方法.

4.理解位移電流的物理意義,并能計算簡單情況下的位移電流.

5.理解麥克斯韋方程組中各方程的物理意義.

難點：

1.計算動生電動勢和感生電動勢

2.理解位移電流的物理意義。

第十七章機(jī)械波

知識點：

1.1.機(jī)械波產(chǎn)生的條件：波源和媒質(zhì)。通過各質(zhì)元的彈性聯(lián)系形成波。

2.2.波的傳播是振動相位的傳播，沿波的傳播方向，各質(zhì)元振動的相位依次落后。

3.3.波速u,波的周期T及波長的關(guān)系

IT—1U—X

v,T

4.4.平面簡諧波的表達(dá)式（設(shè)座標(biāo)原點0的振動初相位為0）

27tx

y=Acos（（.）#+——+0）

I

5.5.波的傳播是能量的傳播

?=-po）2A2

平均能量密度2

I=f^-u——pu（"）2A"

平均能流密度即波的強(qiáng)度2

6.6.波的干涉

干涉現(xiàn)象：幾列波疊加時合成強(qiáng)度在空間有一穩(wěn)定分布的現(xiàn)象。

波的相干條件：頻率相同，振動方向相同，相位差恒定。

=。201—（rr）=2kx

干涉加強(qiáng)條件：人2/

干涉減弱條件：（2k+l）n

7.7.駐波：兩列振幅相同的相干波，在同一直線上沿相反方向傳播時形成駐波。

波節(jié)：振幅恒為零的各點。

波腹：振幅最大的各點。

相鄰兩波節(jié)之間各點振動相位相同，同一波節(jié)兩側(cè)半波長范圍內(nèi)，相位相差n,即

反相。

駐波的波形不前進(jìn)，能量也不向前傳播。只是動能與勢能交替地在波腹與波節(jié)附近

不斷地轉(zhuǎn)換。

8.8.半波損失：波從波疏媒質(zhì)（pu較?。﹤飨虿苊劫|(zhì)（pu較大），而在波密媒質(zhì)

面上反射時，反射波的相位有x的突變，稱為半波損失，計算波程時要附加十〃2。

重點：

2.1.機(jī)械波產(chǎn)生的條件及波傳播的物理圖像。

3.2.描述波動的物理量：波長、波速、頻率的物理意義及其相互關(guān)系。

4.3.相位傳播的概念，并利用它寫出平面簡諧波的波動方程（平面簡諧波的表達(dá)式）。

理解波形曲線的意義，并能熟練畫出。

5.4.已知給定點的振動寫出平面簡諧波的表達(dá)式；已知波的表達(dá)式寫出空間各點的

振動表達(dá)式；計算A、T、、，、；.、u及波線上任意兩點的相位差。

6.5.波的能量密度、能流、能流密度（即波的強(qiáng)度）等概念。

7.6.波的疊加原理，相干波的條件。干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)、減弱條件，并運用來計算合

振幅最大、最小的位置。

難點：

1.1.波動和振動方程及其曲線的聯(lián)系和差異

2.2.相位比較法求波動方程

3.3.多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用

4.4.駐波的概念，駐波形成的條件；波腹、波節(jié)的意義及位置；各質(zhì)元振動相位的

關(guān)系。

5.5.半波損失的意義。

第十八章電磁波

知識點：

1.電磁波的波動方程

2.電磁波的能量密度22H

坡印廷矢量(電磁波的能量密度矢量)S=E.H

重點：

1.理解平面電磁波的基本性質(zhì).

2.掌握平面電磁波的能量和能流密度的計算方法.

難點：

1.平面電磁波的能量和能流密度的計算。

第十九章光的偏振

知識點：

1.光波是橫波，光的偏振狀態(tài)可分為自然光、線偏振光、部分偏振光、橢圓和圓偏振光等。

2.偏振片的起偏和檢偏

3.馬呂斯定律

4.反射和折射時光的偏振

5.雙折射現(xiàn)象

重點：

1.從光的偏振說明光是橫波,理解用偏振片起偏和檢偏的方法.

2.掌握馬呂斯定律，能熟練應(yīng)用它計算偏振光通過檢偏器后光強(qiáng)的變化.

3.掌握用反射和折射現(xiàn)象獲得偏振光的方法.

4.理解光軸、主平面概念，理解尋常光與非常光的區(qū)別。

難點：

1.光軸、主平面的概念，尋常光與非常光。

第二十章光的干涉和衍射

知識點：

1.獲得相干光的基本原理：把一個光源的一點發(fā)出的光束分為兩束。具體方法有分波陣面

法和分振幅法。

2.楊氏雙峰干涉：是分波陣面法，其干涉條紋是等間距的直條紋。

條紋中心位置：

x=土k——k-0,1,2,,...

明紋：2a

±(2)l+l)--A:=