大學(xué)物理(A1)知識點、重點、難點

10學(xué)問點：參考系

〔上〕學(xué)問點、重點及難點質(zhì)點運動學(xué)立坐標系。位置矢量與運動方程位置矢量〔位矢：是從坐標原點引向質(zhì)點所在的有向線段，用矢量rt的函數(shù)關(guān)系：稱為運動方程。位移矢量：是質(zhì)點在時間△t 內(nèi)的位置改變，即位移：(tt)(t)軌道方程：質(zhì)點運動軌跡的曲線方程。速度與加速度平均速度定義為單位時間內(nèi)的位移，即：

d

t速度，是質(zhì)點位矢對時間的變化率：v 平均速率定義為單位時間內(nèi)的路程：v 速率，是質(zhì)點路程對時間的變化率： a a 加速度，是質(zhì)點速度對時間的變化率：法向加速度與切向加速度

dtstdsdtddt

ddt

an?

v2a 法向加速度n ，方向沿半徑指向曲率中心〔圓心，反映速度方向的變化。切向加速度at

dvdt ，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：角速度ddtd角加速度dtvRan相對運動

v2R

R2，a dvt dt

R對于兩個相互作平動的參考系，有pk重點：

pk”

kk”

，pk

pk”

kk”

，pk

pk”

kk”把握位置矢量、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。精準理解法向加速度和切向加速度的物理意義；把握圓周運動的角量和線量的關(guān)系，并能靈敏運用計算問題。3.難點：

理解伽利略坐標、速度變換，能分析與平動有關(guān)的相對運動問題。法向和切向加速度相對運動問題學(xué)問點：牛頓定律

牛頓運動定律力迫使它轉(zhuǎn)變這種狀態(tài)為止。其次定律：運動的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 d F ，pmvdtF當質(zhì)量m為常量時，有F

mFx

ma ，F(xiàn)x

ma ，F(xiàn)y

mazFt

ma ，F(xiàn)t

man第三定律：對于每一個作用總有一個相等的反作用與之相反，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。即非慣性系與慣性力

F12

F21m的物體，在平動加速度為a0

的參照系中受的慣性力為

m000在轉(zhuǎn)動角速度為的參照系中，慣性離心力為mr2r00重點：1、2、難點：

深入理解牛頓三定律的根本內(nèi)容。把握應(yīng)用牛頓定律解題的根本思路，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。1．變力作用下的質(zhì)點運動問題。學(xué)問點：功的定義

功和能質(zhì)點在力F的作用下有微小的位移r或?qū)憺閐即FdAF

F

coFdo對質(zhì)點在力作用下的有限運動，力作的功為Aba

在直角坐標系中，此功可寫為AbFa x

dxbFa

dybFdza z應(yīng)當留意：功的計算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)，而與路徑外形無關(guān)。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。1A mv22

1mv22 0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。A A E E外 內(nèi) K K0應(yīng)當留意，動能定理中的功只能在慣性系中計算。勢能重力勢能： EP

=±m(xù)gh+c，零勢面的選擇視便利而定。彈性勢能：規(guī)定彈簧無形萬有引力勢能：c由零

1E kx2,P 2

變時的勢能為零，它總?cè)≌?。勢點的選擇而定。功能原理

E GP

Mm c,rA A外

(EK

E )(EP K0

E )P0即：外力的功與非保守內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)機械能的增量。機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)的機械能保持不變。即重點：

當A A外

0 時，

E EK

常量嫻熟把握功的定義及變力作功的計算方法。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。把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。把握機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：計算變力的功。理解一對內(nèi)力的功。機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。動量 角動量守恒學(xué)問點：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)表達式為對質(zhì)點對質(zhì)點系

t2dt 1 t 1 t , PP P1

2 12 1t1

iiFdtP Px x2 x1FdtP Pt y y2 y11動量守恒定律

t1

FdtP Pz z2 z1當一個F外時，這當F外就保持

0時, PiPi

mi i

常矢量

質(zhì)點系所受合外力為零一質(zhì)點系的總動量矢量不變。即在直角坐標系中的重量式為當Fx

0時, mi i

常量當Fy

0時, mi i

常量當Fz

0時, mi i

常量角動量定理某一固定點有

m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 dL r F角動量守恒定律

，Mdt i ii假設(shè)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。即重點：

當 M 0時, LL 常矢量 把握動量定理。學(xué)會計算變力的沖量，并能靈敏應(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。把握動量守恒定律。把握系統(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。3.4.難點：

把握質(zhì)點的角動量的物理意義，能用角動量定理計算問題。把握角動量守恒定律的條件以及運用該定律求解問題的根本方法。計算變力的沖量。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。正確運用角動量定理及角動量守恒定律求解問題。剛體力學(xué)基礎(chǔ)1.2.

描述剛體定軸轉(zhuǎn)動的物理量及運動學(xué)公式。剛體定軸轉(zhuǎn)動定律 M I剛體的轉(zhuǎn)動慣量Imr2ii

〔離散質(zhì)點〕

〔連續(xù)分布質(zhì)點〕平行軸定理

II ml2c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 I剛體角動量定理 M

dL

dIdt dt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，則剛體對此軸的總角動量保持不變。即當M 0時,I 常量外 i i定軸轉(zhuǎn)動剛體的機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。1I22

mgh 常量chc是剛體的質(zhì)心到零勢面的距離。重點：式。把握剛體定軸轉(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。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)用機械能守恒定律。量守恒定律。難點：正確運用剛體定軸轉(zhuǎn)動定理求解問題。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械能守恒定律。真空中的靜電場學(xué)問點：場強F電場強度的定義 E 0q0 場強疊加原理

E Ei

(矢量疊加)點電荷的場強公式 E

qr?r20 dq ?用疊加法求電荷系的電場強度高斯定理

E r4 r20 1

EdS qS 內(nèi)0 1 電介質(zhì)中

DdSS 0

q內(nèi),自由電勢

DED

E0 r電勢的定義 Vp

零勢點p

E dl

p對有限大小的帶電體,取無窮遠處為零勢點,則Vp

E dlp

V Va

ba

Edl電勢疊加原理 VVi

(標量疊加)點電荷的電勢 V

q 4 r0

(取無窮遠處為零勢點)電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢 V

dq

(取無窮遠處為零勢點)4 r0電荷q在外電場中的電勢能wa

qVa移動電荷時電場力的功 A ab

q(Va

V)b場強與電勢的關(guān)系重點：

E V把握電場強度和電勢的概念以及相應(yīng)的疊加原理。把握電勢與電場強的積分關(guān)系，了解場強與電勢的微分關(guān)系。能用微積分計算一些簡潔問題中的場強和電勢。精準理解高斯定理，把握用高斯定理求場強的方法。難點：用微積分計算場強和電勢。場強與電勢的微分關(guān)系。靜電場中的導(dǎo)體學(xué)問點：導(dǎo)體的靜電平衡條件(1) E 0內(nèi)(2) E外表導(dǎo)體外表靜電平衡導(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)體的外表上.E 外表 0電容定義C q US平行板電容器的電容 C 0 rd電容器的并聯(lián)C

C (各電容器上電壓相等)i電容器的串聯(lián)

1 1C Ci

(各電容器上電量相等)電容器的能量 W e電場能量密度 W 1e 2

Q2CE2

1CV22 5i

E dl 式中EL k

為非靜電性電場.電動勢是標量，其流向由低電勢指向高電勢。重點：理解電容的定義,把握計算簡潔電容器和電容器組的電容的方法。把握電容器的電能公式。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。靜電場中的電介質(zhì)學(xué)問點：電介質(zhì)中的高斯定理介質(zhì)中的靜電場電位移矢量重點：理解電介質(zhì)的極化現(xiàn)象以及對電場的影響.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。理解電位移矢量。難點：正確理解電位移矢量。計算電介質(zhì)中的電場及介質(zhì)的束縛電荷。真空中的穩(wěn)恒磁場學(xué)問點：畢奧-薩伐定律 ?電流元

dB

0 4

Id l r 2式中, Idl表示穩(wěn)恒電流的一個電流元(線元),r表示從電流元到場點的距離,r?表示從電流元指向場點的單位矢量..磁場疊加原理在假設(shè)干個電流或電流元)產(chǎn)生的磁場中,某點的磁感應(yīng)強度等于每個電流(或電流元)單獨存在時在該點所產(chǎn)生的磁感強度的矢量和.即要記住的幾種典型電流的磁場分布

BBiBB I有限長細直線電流 B

0 (cos4a 1

cos )2式中,a為場點到載流直線的垂直距離,點的矢徑間的夾角.無限長細直線電流 B 通電流的圓環(huán) B 0

、 為電流入、出端電流元矢量與它們到場1 2 I 0 2rR2I2 (x2I

R2)3/2圓環(huán)中心 B

04R

單位為：弧度〔ra〕(4)通電流的無限長均勻密繞螺線管內(nèi) B nI0安培環(huán)路定律Bl真空中 BlL

I0 內(nèi)HBH磁介質(zhì)中 HBHL

dl

I0內(nèi)

H0 rHIl的方向符合右手螺旋關(guān)系時,I為正,否則為負.磁力洛侖茲力

F qv BBmq的粒子以速度B

方向進入磁場,粒子作圓周運動,其半徑為 RmvqB周期為 T2mqB

F IdlB載流線圈的磁矩 NInm載流線圈受到的磁力矩

MBmMB

霍爾效應(yīng)霍爾電壓 V

1 IBne b把握應(yīng)用畢奧-薩法定律和磁場疊加原理求解磁場的方法..理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定律。嫻熟把握應(yīng)用安培環(huán)路定律求具有確定對稱分布的磁場問題.3.磁力(1)理解洛侖茲力公式,并能嫻熟應(yīng)用它計算運動電荷在磁場中受的力.(2)把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：用微積分計算磁場強度。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。磁介質(zhì)中的磁場學(xué)問點：理解順磁性和抗磁性磁化強度和磁化電流磁介質(zhì) H的定義 H

B M BH重點：

的關(guān)系

0BHBH

H0 rH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：1.磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。電磁感應(yīng) 電磁場學(xué)問點：楞次定律:感應(yīng)電流產(chǎn)生的通過回路的磁通量總是抵抗引起感應(yīng)電流的磁通量的改變.法拉第電磁感應(yīng)定律 i

ddt

Nl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.l bab a

(

dl

(

)d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)生電動勢為感生電動勢. Ei

d d l dt,沿軸線方向的均運磁場隨時間均勻變化時,圓柱內(nèi)外的感應(yīng)電場分別為 E感自感和互感

rdB2dt

(rR)E感

R2dB2r dt

(rR)自感系數(shù)LIdI自感電動勢 自感磁能 Wm

LL dt1LI22 互感系數(shù) M

21 12I I1 2互感電動勢21

dIM 1dtB2磁場的能量密度w m 2

1BH2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度I 等于該曲面電位移通量的時間變化率. 即dDd DI D dSd dt