922普通物理学考试大纲

硕士研究生入学统一考试

《普通物理学》科目大纲

（科目代码：922）

学院名称（盖章）：教育学院

学院负责人签字：

编制时间： 2010年10月26日

《普通物理学》科目大纲

（科目代码：922）

一、考核要求

作为物理教师，首先应该具有从事物理教学的专业基础知识，本科目要求考生能够掌握从事中学物理教学和进行中学物理教学研究的基本物理知识，内容涉及力学、热学、电磁学、光学和近代物理。其中力学与电磁学是本课程的考核重点，近代物理仅作为了解的要求；对于力学、电磁学、热学及光学要求考生理解物理概念及其主要的物理规律，并能够运用这些规律解决物理问题。

二、考核评价目标

1、掌握质点运动学的基本概念和基本规律，特别是匀变速直线运动的规律。

2、理解常见的几种力，理解牛顿运动以及万有引力定律定律，并能够运用这些定律解决物理问题。

3、理解几个守恒定律及其成立的条件。

4、初步了解刚体的运动规律。

5、掌握简谐振动和简谐波的基本特征。掌握同方向同频率简谐振动的合成。理解波的干涉、衍射，特别是光波的干涉和衍射。

6、掌握气体动理论的基本观点，理解理想气体的状态方程以及麦克斯韦和玻尔兹曼的速率分布律。

7、理解热力学第一、第二定律，能够在理想气体等值过程中应用热力学第一定律。

8、掌握静电场的基本规律，特别是静电场中的高斯定理和安培环路定理，并能够运用高斯定理和环路定律解决问题。

9掌握恒定磁场的基本规律；了解磁介质的基本知识；理解麦克斯韦电磁场理论的主要内容。

10、对量子力学的基本理论有初步认识，掌握光电效应和康普顿效应。了解玻尔的氢光谱理论。

三、考核内容

第一章质点的运动

第一节质点参考系运动方程

一、质点

二、参考系与坐标系

三、空间和时间

四、运动方程

第二节位移速度加速度

一、位矢

二、位移

三、速度

四、加速度

第三节圆周运动及其描述

一、切向加速度和法向加速度

二、圆周运动的角量描述

三、线量与角量之间的关系

第四节曲线运动方程的矢量形式

一、圆周运动方程的矢量形式

二、抛体运动方程的矢量形式

第五节运动描述的相对性伽利略坐标变换

一、伽利略坐标变换式

二、速度变换

三、加速度变换

第二章牛顿运动定律

第一节牛顿第一定律和第三定律

一、牛顿第一定律

二、牛顿第三定律

第二节常见力和基本力

一、重力

二、弹力

三、摩擦力

四、万有引力

五、电磁力

六、强力

七、弱力

第三节牛顿第二定律及其微分形式

一、牛顿第二定律

二、牛顿第二定律的微分形式

第四节牛顿运动定律的应用

一、常力作用下的连结体问题

二、变力作用下的单体问题

第五节牛顿第二定律积分形式之一：动量定理

一、动量定理

二、变质量物体的运动方程

第六节牛顿第二定律积分形式之二：动能定理

一、功的概念

二、能量

三、牛顿第二定律的又一积分形式

第七节非惯性系惯性力

一、非惯性系

二、惯性力

第三章运动的守恒定律

第一节保守力成对力做功势能

一、保守力

二、成对力的功

三、势能

四、势能曲线

第二节功能原理

一、质点系统动能定理

二、系统的功能原理

第三节机械能守恒定律能量守恒定律

一、机械能守恒定律

二、能量守恒定律

第四节质心质心运动定理动量守恒定律火箭飞行

一、质心

二、质心运动定理

三、动量守恒定律

四、火箭飞行

第五节碰撞

一、完全弹性碰撞

二、完全非弹性碰撞

三、碰撞中的力和能

第五节质点的角动量和角动量守恒定律

一、角动量

二、角动量守恒定律

第四章刚体的转动

第一节刚体的平动、转动和定轴转动

一、刚体

二、平动和转动

三、刚体的定轴转动

四、角速度矢量

第二节刚体的角动量转动动能转动惯量

一、刚体的角动量

二、刚体的转动动能

三、转动惯量的计算

第三节力矩刚体定轴转动定律

一、力矩

二、定轴转动定律

第四节定轴转动的动能定理

一、力矩的功

二、定轴转动的动能定理

三、刚体的重力势能

第五节刚体的自由度

第六节定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律

一、定轴转动刚体的角动量定理

二、定轴转动刚体的角动量守恒定律

第五章气体动理论

第一节状态过程理想气体

一、状态参量

二、平衡态和平衡过程

三、理想气体的状态方程

第二节分子热运动和统计规律

一、分子热运动的基本特征

二、分布函数和平均值

第三节气体动理论的压强公式

一、理想气体的微观模型

二、速率分布函数

三、理想气体压强公式的推导

四、压强公式的简单推导

第四节理想气体的温度公式

一、温度的本质和统计意义

二、气体分子的方均根速率

第五节能量均分定理理想气体的内能

一、分子的自由度

二、能量均分定理

三、理想气体的内能

第六节麦克斯韦速率分布律

一、分子速率的实验测定

二、麦克斯韦速率分布律

三、从速率分布函数()v f推算分子速率的三个统计值

第七节玻尔兹曼分布律重力场中粒子按高度的分布

一、玻尔兹曼分布律

二、重力场中粒子按高度的分布

第八节分子的平均碰撞次数及平均自由程

第九节气体内的迁移现象

一、粘滞学习

二、热传导现象

三、扩散现象

四、气体内迁移现象的统一处理

第十节真实气体范德瓦尔斯方程

一、真实气体的等温线

二、范德瓦尔斯方程

三、范德瓦尔斯方程的等温线和真实气体的等温线

四、临界点

第十一节物态和相变

一、液体的汽化

二、固体的熔解及汽化

三、三相点

第六章热力学基础

第一节热力学第一定律

一、热力学过程

二、功热量内能

三、热力学第一定律

第二节热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用

一、等体过程气体的摩尔定体热容

二、等压过程气体的摩尔定压热容

三、等温过程

第三节绝热过程

一、绝热过程

二、绝热过程方程的推导

第四节焦耳-汤姆孙实验真实气体的内能

一、焦耳-汤姆孙实验

第五节循环过程卡诺循环

一、循环过程

二、卡诺循环

第六节热力学第二定律

一、热力学第二定律

二、两种表述的等价性

第七节可逆过程与不可逆过程卡诺定理

一、可逆过程与不可逆过程

二、卡诺定理

三、卡诺定理的证明

第八节熵

一、熵的存在

二、自由膨胀的不可逆性

三、玻尔兹曼关系

第九节熵增加原理热力学第二定律的统计意义

一、熵增加原理

二、热力学第二定律的统计意义

三、熵增与能量的退化

四、熵增和热寂

第七章真空中的静电场

第一节电荷库仑定律

一、电荷

二、电荷守恒定律

三、电荷的量子化

四、库仑定律

第二节电场电场强度

一、电场

二、电场强度

三、场强的计算

四、电场线

第三节高斯定理

一、电场强度通量

二、高斯定理

三、高斯定理的应用

第四节静电场的环路定理电势

一、静电场的环路定理

二、电势

三、电势的计算

第五节等势面电场强度与电势梯度的关系

一、等势面

二、电场强度与电势梯度的关系

第六节带电粒子在静电场中的运动

第八章导体和电介质中的静电场

第一节静电场中的导体

二、 导体上的电荷分布 第二节 空腔导体内外的静电场

一、 空腔导体内外的静电场 二、 静电屏蔽 第三节 电容器的电容

一、 孤立导体的电容 二、 电容器的电容

三、 电容器的串联和并联

第四节 电介质及其极化

一、 有极分子和无极分子电介质 二、 电介质的极化 三、 电极化强度

第五节 电介质中的静电场

第六节 有电介质时的高斯定理 电位移

一、 有电介质时的高斯定理 电位移

二、 D 、E 、P

三矢量的关系

第七节 电荷间的相互作用能 静电场的能量

一、 点电荷间的相互作用能 二、 电荷连续分布时的静电能 三、 静电场的能量

第九章 恒定电流和恒定电场

第一节 电流密度 电流连续性方程

一、 电流密度

二、 电流连续性方程

第二节 恒定电流和恒定电场 电动势

一、 恒定电流

二、 导体内恒定电场的建立 电源的电动势 第三节 欧姆定律 焦耳-愣次定律

一、 欧姆定律

二、 焦耳-愣次定律

第四节 一段含源电路的欧姆定律 第十章 真空中的恒定磁场

第一节 磁感应强度 磁场的高斯定理

一、 基本磁现象 二、 磁感应强度 三、 磁场的高斯定理 第二节 毕奥-萨伐尔定律

一、 毕奥-萨伐尔定律 二、 运动电荷的磁场

第三节 毕奥-萨伐尔定律的应用、

一、 载流长直导线的磁场 二、 载流圆线圈轴线上的磁场 三、 载流直螺线管内部的磁场

第四节安培环路定理

第五节安培环路定理的应用

一、长直圆柱形载流导线内外的磁场

二、载流长直螺线管内的磁场

三、载流螺绕环内的磁场

第六节带电粒子在磁场中所受作用及其运动

一、洛仑兹力

二、带电粒子在磁场中的运动

第七节带电粒子在电场和磁场中运动的应用

一、磁聚焦

二、回旋加速器

三、质谱仪

四、霍耳效应

第八节磁场对载流导线的作用

一、安培定律

二、磁场对载流线圈的作用

三、磁电式电流计

第九节平行载流导线间的相互作用力电流单位“安培”的定义第十节磁力的功

一、载流导线在磁场中运动时磁力所作的功

二、载流线圈在磁场内转动时磁力所作的功

第十一章磁介质中的磁场

第一节磁介质顺磁质和抗磁质的磁化

一、磁介质

二、分子电流和分子磁矩

三、抗磁质的磁化

四、顺磁质的磁化

第二节磁化强度磁化电流

一、磁化强度

二、磁化电流

第三节磁介质中的磁场磁场强度

第四节铁磁质

一、磁化曲线

二、磁滞回线

三、磁畴

四、软磁材料

第十二章电磁感应和暂态过程

第一节电磁感应定律

一、电磁感应现象

二、愣次定律

三、法拉第电磁感应定律

第二节动生电动势

一、在磁场中运动的导线内的感应电动势

二、在磁场中转动的线圈内的感应电动势

第三节感生电动势有旋电场

一、感生电场

二、电子感应加速器

第四节涡电流

第五节自感和互感

一、自感应

二、互感应

第六节电感和电容电路的暂态过程

一、RL电路的暂态过程

二、RC电路的暂态过程

第七节磁场的能量

第十三章麦克斯韦方程组电磁场

第一节位移电流

第二节麦克斯韦方程组

一、电场的性质

二、磁场的性质

三、变化电场和磁场的联系

四、变化磁场和电场的联系

第三节电磁场的物质性

第四节电磁场的统一性电磁场量的相对性

一、运动的相对性和电磁场的统一性

二、电磁场量的相对性

第十五章机械振动和电磁振荡

第一节简谐振动

一、简谐振动的特征及其表式

二、简谐振动的振幅、周期、频率和相位

三、简谐振动的矢量图示法

四、几种常见的简谐振动

五、简谐振动的能量

第二节阻尼振动

第三节受迫振动共振

一、受迫振动

二、共振

第四节电磁振荡

一、LC电路振荡

二、阻尼振荡

三、受迫振荡电共振

四、力电类比

第五节同方向的简谐振动的合成

一．同方向同频率的两个简谐振动的合成

二．同方向不同频率的两个简谐振动的合成拍第六节相互垂直的简谐振动的合成

第十五章机械波和电磁波

第一节机械波的产生和传播

一、机械波产生的条件

二、横波和纵波

三、波振面和波射线

四、波动传播速度

五、波长和频率

第二节平面简谐波波动方程

一、平面简谐波的波动表式

二、波动方程

三、波动方程的推导

第三节波的能量波的强度

一、波的能量

二、波动能量的推导

三、波的强度

四、波的吸收

第四节声波

一、声压

二、声强声强级

第五节电磁波

一、平面电磁波的波动方程

二、电磁波的性质

三、电磁波的能量

四、电磁波的动量

五、电磁波的辐射

六、电磁波谱

第六节惠更斯原理波的衍射、反射和折射

一、惠更斯原理

二、波的衍射

三、波的反射和折射

第七节波的叠加原理波的干涉驻波

一、波的叠加

二、波的干涉

三、驻波

四、弦线上的驻波

第八节多普勒效应

一、机械波的多普勒效应

二、电磁波的多普勒效应

三、冲击波

第十六章波动光学

第一节光源单色光相干光

一、光源

二、单色光

三、相干光

四、相干光的获得方法

第二节双缝干涉

一、杨氏双缝实验

二、干涉明暗条纹的位置

三、菲涅耳双棱镜实验

四、菲涅耳双镜实验

五、洛埃德镜实验

第三节光程和光程差

一、光程

二、光程差

三、等光程性

四、反射光的相位突变和附加光程差

第四节薄膜干涉——等倾干涉

一、等倾干涉条纹

二、增透膜和高反射膜

第五节薄膜干涉——等厚条纹

一、等厚干涉条纹

二、劈尖膜

三、牛顿环

第六节迈克尔孙干涉仪

第七节光的衍射现象惠更斯-菲涅耳原理

一、光的衍射现象

二、菲涅耳衍射和夫朗禾费衍射

三、惠更斯-菲涅耳原理

第八节单缝的夫琅禾费衍射

第九节圆孔的夫琅禾费

一、圆孔的夫琅禾费衍射

二、光学仪器的分辨本领

第十节光栅衍射

一、光栅衍射

二、光栅光谱

三、光栅的分辨本领

四、干涉和衍射的区别

第十一节 X射线的衍射

第十二节自然光和偏振光

第十三节起偏和检偏马吕斯定律

一、起偏和检偏

二、马吕斯定律

第十四节反射和折射时光的偏振

第十五节光的双折射

一、寻常光和非常光

二、主轴主平面

三、单轴晶体的子波波振面

四、惠更斯原理在双折射现象中的应用

五、晶体偏振器件

第十六节椭圆偏振光和圆偏振光偏振光的干涉

一、椭圆偏振光和圆偏振光

二、偏振光的干涉

第十七章早期量子论和量子力学基础

第一节热辐射普朗克的量子假设

一、热辐射现象

二、基尔霍夫辐射定律

三、黑体辐射实验定律

四、普朗克量子假设

第二节光电效应爱因斯坦的光子理论

一、光电效应的实验规律

二、光的波动说的缺陷

三、爱因斯坦的光子理论

四、光的波-粒二象性

五、光电效应的应用

第三节康普顿效应

一、康普顿效应

二、光子理论的解释

第四节氢原子光谱玻尔的氢原子理论

一、氢原子光谱的规律

二、玻尔的氢原子理论

三、氢原子轨道半径和能量的计算

四、玻尔理论的缺陷

第五节德布罗意波波-粒二象性

一、德布罗意波

二、戴维孙-革末实验

第六节不确定关系

第七节波函数薛定谔方程

一、波函数及其统计解释

二、薛定谔方程

关于大学物理教材.pdf

大学物理教材.pdf 文档介绍：1------------------------------第一章绪论§1.1什么是物理学物理学是研究自然界基本规律的科学.它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）.中文含义与现代观点颇为吻合.现代观点认为物理学主要研究：物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成及它们的相互作用.物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子（elementaryparticles）.所谓基本粒子，顾名思义是物质的基本组成成分，本身没有结构.然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关，因此对“基本”的理解有阶段性.有鉴于此，物理学家简单地称之为“粒子”.有时为了表达认识的层次，我们仍然可以说：“现阶段的基本粒子为……”.当前我们认为基本粒子有轻于（lepton）、夸克（quark）、光子（photon）和胶子（gluon）等等.科学家们正在努力寻找自由夸克.此外，分数电荷、磁单极也在寻找之列.我们周围的物体是物质的聚集状态.人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质，并称它们为宏观（macroscopic）物质以区别前面所说的微观（microscopic）粒子.居间的尺度是介观（mesoscopic），而更大的尺度是宇观

（cosmological）.场（field）传递相互作用，电磁场和引力场就是例子.在物理学的范围内，物质的运动是指机械运动、热运动、微观粒子的运动、原子核和粒子间的反应等等.运动总是发生在一定的时间和空间.时间和空间首先是作为物质 运动的舞台，但最后也成了物理学研究的对象.现在知道物质之间的相互作用有四种，即万有引力、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用.爱因斯坦（A.Einstein，1879—1955）生前曾致力于统一场论的工作，试图用统一的理论来描述各

程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(课后习题详解 气体动理论)【圣才出品】

5.2　课后习题详解 一、复习思考题 §5-1 热运动的描述理想气体模型和状态方程 5-1-1 试解释气体为什么容易压缩，却又不能无限地压缩． 答：（1）气体容易压缩：物质都是由大量分子组成的．分子之间总是存在一定的间隙，并存在相互作用力．气体分子之间的间隙是最大的，而在常温常压下除了碰撞以外分子间的相互作用可以忽略，这就使得气体非常容易被压缩． （2）不能无限压缩不仅因为分子有一定的大小，而且当分子之间距离压缩到一定程度后，分子之间的相互作用就不可忽略了． 例如，分子之间的作用力与分子距离的关系如图5-1-1所示． ①当r ＝r 0（r 0≈10－10m ）或很大时，相互作用力等于零． ②当r>r 0时，作用力表现为吸引力，距离的增加时引力也增大，达到某个最大值后又随距离的增加而减小，当 r>10－9m 时这个吸引力就可忽略了． ③如果r

5-1-2 气体在平衡状态时有何特征？这时气体中有分子热运动吗？热力学中的平衡与力学中的平衡有何不同？ 答：（1）气体的平衡态是指一定容积内的气体，其温度、压强处处相等，且不随时间发生变化的状态．描述气体状态的三个宏观参量分别是体积、温度和压强．因此，气体在平衡状态的特征是宏观参量不随时间发生变化． （2）气体分子的热运动是大量分子无休止的随机运动． ①从微观而言，这种随机运动是永不停息的，单个分子的运动速度大小和方向都会因彼此碰撞而随机改变． ②平衡态时，从宏观而言，大量分子的这种热运动平均效果是不随时间而变化的．因此平衡态是说分子处于“动态平衡”，仍存在分子热运动． （3）①气体的平衡状态是指在无外界作用下气体系统内大量分子热运动的统计平均效果，此时分子系统整体没有运动，系统内分子却一直在无规则地运动； ②力学中的平衡状态是指分子系统整体上无合外力或合外力矩的作用，因而处于静止或匀速定向运动或转动，微观上的单个分子，它们总是不断互相发生碰撞，并相互作用，因而永远不会处于力学的平衡态． §5-4 能量均分定理理想气体的内能 5-4-1 对一定量的气体来说，当温度不变时，气体的压强随体积的减小而增大；当体积不变时，压强随温度的升高而增大．就微观来看，它们是否有区别？ 答：气体的压强是指气体分子作用在容器壁上单位面积的碰撞力．由压强公式知，单位体积内的分子数n和分子平均平动动能是气体压强的影响因素．

大学物理第1章质点运动学知识点复习及练习

大学物理第1章质点运动学知识点复习及练 习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第1章 质点运动学（复习指南） 一、基本要求 掌握参考系、坐标系、质点、运动方程和轨迹方程的概念，合理选择运动参考系并建立直角坐标系，理解将运动对象视为质点的条件. 掌握位矢、位移、速度、加速度的概念；能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的位移、平均速度、速度和加速度.会计算相关物理量的大小和方向. 二、基本内容 1．位置矢量（位矢） 位置矢量表示质点任意时刻在空间的位置，用从坐标原点向质点所在点所引的一条有向线段，用r 表示．r 的端点表示任意时刻质点的空间位置．r 同时表示任意时刻质点离坐标原点的距离及质点位置相对坐标轴的方位．位矢是描述质点运动状态的物理量之一．对r 应注意： （1）瞬时性：质点运动时，其位矢是随时间变化的，即)(t r r =．此式即矢量形式的质点运动方程． （2）相对性：用r 描述质点位置时，对同一质点在同一时刻的位置，在不同坐标系中r 可以是不相同的．它表示了r 的相对性，也反映了运动描述的相对性． （3）矢量性：r 为矢量，它有大小，有方向，服从几何加法．在平面直角坐标系xy o -系中 j y i x r += 22y x r r +== 位矢与x 轴夹角正切值 x y /tan =θ 质点做平面运动的运动方程分量式：)(t x x =，)(t y y =． 平面运动轨迹方程是将运动方程中的时间参数消去，只含有坐标的运动方程)(x f y =. 2．位移 j y i x t r t t r r ?+?=-?+=?)()(

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

第一章 质点运动学 本章提要 1、 参照系：描述物体运动时作参考的其他物体。 2、 运动函数：表示质点位置随时间变化的函数。 位置矢量： k t z j t y i t x t r r )()()()( 位置矢量：)()(t r t t r r 一般情况下：r r 3、速度和加速度： dt r d v ； 2 2dt r d dt v d a 4、匀加速运动： a 常矢量 ； t a v v 0 2 2 10 t a t v r 5、一维匀加速运动： at v v 0 ； 2 210at t v x ax v v 22 02 6、抛体运动： x a ； g a y cos 0v v x ； gt v v y sin 0 t v x cos 0 ； 2 210sin gt t v y 7、圆周运动：t n a a a 法向加速度： 2 2 R R v a n 切向加速度：dt dv a t 8、伽利略速度变换式：u v v 【典型例题分析与解 答】

m j t i t j t i t r r ]2)310[(2322220 (2)由以上可得质点的运动方程的分量式x=x(t) y=y(t) 即 x=10+3t 2 y=2t 2 消去参数t, 3y=2x-20 这是一个直线方程.由 m i r 100 知 x 0=10m,y 0=0.而直线斜率 3 2 tga dy/dx k , 则1433 a 轨迹方程如图所示 3. 质点的运动方程为2 3010t t -x 和2 2015t t-y ,(SI)试求:(1) 初速度的大小和方向;(2)加速度的大小和方向. 解.(1)速度的分量式为 t -dx/dt v x 6010 t -dy/dt v y 4015 当t=0时,v 0x =-10m/s,v 0y =15m/s,则初速度的大小为0182 02 00 .v v v y x m/s 而v 0与x 轴夹角为 1412300 x y v v arctg a (2)加速度的分量式为 260-x x ms dt dv a 2 40-y y ms dt dv a 则其加速度的大小为 17222 . a a a y x ms -2 a 与x 轴的夹角为 1433 -a a arctg x y (或91326 ) X 10

大学物理学习知识重点(全)

y 第一章 质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移 是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动 运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+ r r r

普通物理学教程力学课后答案高等教育出版社第五章 角动量

第五章 角动量 习题解答 5.1.1 我国发射的第一颗人造地球卫星近地点高度d 近=439km,远地点高度d 远=2384km,地球半径R 地 =6370km,求卫星在近地点和远地点的速度之比。 解：卫星在绕地球转动过程中，只受地球引力（有心力）的作用，力心即为地心，引力对地心的力矩为零，所以卫星对地心的角动量守恒 m 月v 近（d 近+R 地）=m 月v 远（d 远+R 地） v 近/v 远=（d 远+R 地）/（d 近+R 地） =（2384+6370）/（439+6370）≈1.29 5.1.2 一个质量为m 的质点沿着j t b i t a r ?sin ?cos ωω+= 的空间曲线运动， 其中a 、b 及ω皆为常数。求此质点所受的对原点的力矩。 解： )?sin ?cos (?sin ?cos /?cos ?sin /22222 2=?-=?=-==-=+-=--==+-==r r m F r r m a m F r j t b i t a j t b i t a dt v d a j t b i t a dt r d v ωτωωωωωωωωωωωωω 5.1.3 一个具有单位质量的质点在力场 j t i t t F ?)612(?)43(2-+-= 中运动，其中t 是时间。该质点在t=0时位于原点，且速度为零。求t=2时该 质点所受的对原点的力矩。 解：据质点动量定理的微分形式，)1()(===m v d v m d dt F dt j t i t t v d ]?)612(?)43[(2-+-=∴

k k k k i j k j i j j i i j i j i F r j i j i F j i j i r j t t i t t r dt t t j dt t t i r d dt j t t i t t dt v r d j t t i t t v dt t j dt t t i v d r t t t t v ?40)?(44?18)2(???,???,0????)?18?4()?4?()2()2()2(?18?4?)6212(?)2423()2(?4??)2322(?)22()2(?)32(?)()(?6)2(?]?)(6?)2[(?)(6?)2()612(?)43(?3 4342 3 42333 2441233324410 2 232 232 230 20 -=-?+?-=∴-=?=?=?=?+?+-=?=+=-?+?-?=+-=?-?+?-?=-+-=-+-=-+-==-+-=-+-=? ????? ττ 5.1.4地球质量为 6.0×1024kg ，地球与太阳相距149×106km ，视地球为质点，它绕太阳做圆周运动，求地球对于圆轨道中心的角动量。 解：60 6024365) 10149(210 0.62 924 2 ????? ?===πωr m mvr L s kgm /1065.210 60 6024365149 20.62 40 42 2 ?=??????= π 5.1.5根据5.1.2题所给的条件，求该质点对原点的角动量。 解：v r m p r L ?=?= k mab k t ab k t ab m j t b i t a j t b i t a m ?)?sin ?cos ()?cos ?sin ()?sin ?cos (22 ωωωωωωωωωωω=+=+-?+= 5.1.6根据5.1.3题所给的条件，求质点在t=2时对原点的角动量。 解：)2()2()2()2()2(v r m p r L ?=?= k j j i ?16?12)?4?(13 4-=?+-?= 5.1.7 水平光滑桌面中间有一光滑小孔，轻绳一端伸入孔中，另一端系一质量为10g 小球，沿半径 为40cm 的圆周作匀速圆周运动，这时从孔下拉绳的力为10-3 N 。如果继续向下拉绳，而使小球沿半径为10cm 的圆周作匀速圆周运动，这时小球的速率是多少？拉力所做的功是多少？ 解：设小球的质量为m=10×10-3kg,原来的运动半径为R 1=40cm,运动速率为v 1;后来的运动半径为R 2=10cm,运动速率为v 2. i ? j ?k ?

大学物理第1章质点运动学知识点复习及练习

第1章质点运动学（复习指南) 一、基本要求 掌握参考系、坐标系、质点、运动方程与轨迹方程得概念，合理选择运动参考系并建立直角坐标系,理解将运动对象视为质点得条件、 掌握位矢、位移、速度、加速度得概念;能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时得位移、平均速度、速度与加速度、会计算相关物理量得大小与方向、 二、基本内容 １.位置矢量(位矢） 位置矢量表示质点任意时刻在空间得位置,用从坐标原点向质点所在点所引得一条有向线段，用表示．得端点表示任意时刻质点得空间位置.同时表示任意时刻质点离坐标原点得距离及质点位置相对坐标轴得方位.位矢就是描述质点运动状态得物理量之一.对应注意: (１）瞬时性:质点运动时，其位矢就是随时间变化得,即.此式即矢量形式得质点运动方程. (2)相对性:用描述质点位置时，对同一质点在同一时刻得位置,在不同坐标系中可以就是不相同得．它表示了得相对性,也反映了运动描述得相对性. (3）矢量性:为矢量，它有大小，有方向,服从几何加法.在平面直角坐标系系中 位矢与x轴夹角正切值 ? 质点做平面运动得运动方程分量式:,． 平面运动轨迹方程就是将运动方程中得时间参数消去,只含有坐标得运动方程、 ２.位移 得大小?. 注意区分:(1)与,前者表示质点位置变化,就是矢量，同时反映位置变化得大小与方位.后者就是标量,反映从质点位置到坐标原点得距离得变化．(2)与,表示时间内质点通过得路程,就是标量.只有当质点沿直线某一方向前进时两者大小相同，或时,. 3．速度 定义，在直角坐标系中 得方向:在直线运动中,表示沿坐标轴正向运动,表示沿坐标轴负向运动． 在曲线运动中,沿曲线上各点切线,指向质点前进得一方.

大学物理物理知识点总结!!!!!!

y 第一章质点运动学主要容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动程 ()r r t =r r 运动程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移 是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度向是曲线切线向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动

普通物理学第六版第八章到第十二章部分题目

8-5【磁通量的计算】在地球北半球的某区域，磁感应强度的大小为 T 5104-?,方向与铅直线成ο60角.求（1）穿过面积为12m 的水平平面的 磁通量；（2）穿过面积为12m 的竖直平面的磁通量的最大值和最小值. 解：（1）取水平面1S 的法线方向向上为正，则该面积的法线方向与磁感应强度的夹角为ο60.穿过的磁通量为 W b BS S B 51110260cos -?==?=Φο （2）取竖直平面2S 的法线方向向南为正时，该面积的法线方向与磁感应的夹角为ο30.穿过的磁通量最大，为 b 1046.330cos 522max W BS S B -?==?=Φο 取竖直平面3S 的法线方向向北为正时，该面积的法线方向与磁感应强度的夹角为ο30.穿过的磁通量最小，为 b 1046.3150cos 533min W BS S B -?-==?=Φο 8-19 【毕奥-萨代尔定律的应用】一个塑料圆盘，半径为R ，电荷q 均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直于盘面的轴动，角速度为ω.求圆盘中心处的磁感应强度. 解：如解图8-19所示，在圆盘上取半径为r 宽为dr 的圆环，环上的电量为 rdr R q rdr R q rdr dq 2 2222== =πππσ

根据电流的定义，dt dq dI = dq 就是在圆盘绕轴转动的一个周期T 内，垂直通过盘的径向宽为dr 线段的电荷量.所以，有 dr R q dq T dq dI 22πωπω=== 圆电流dl 在盘心的磁感应强度大小为 dr R q r dI dB 2 0022πω μμ= = 匀角速率转动的带电圆盘在盘心的磁感应强度大小为 ?? ===R R q dr R q dB B 0 02022πω ηπωη B 的方向沿轴线，与ω成右手螺旋关系. 8-24 【安培环路定理】如图所示的空心柱形导体半径分别为21R R 和，导体内载有电流Ι，设电流Ι均匀分布在导体的横截面上.求证导体内部各点（21R r R <<）的磁感应强度B 由下式给出： r R r R R I B 2 122 1220)(2--=πη 试以1R =0的极限情形来检验这个公式.2R r =时又怎样？ 证明：设导体横截面上的电流密度为δ，有 ) (2 122R R I -= πδ 在导体如截图8-24所示的截面上，以圆柱轴线到考察点P 的距离r

普通物理学教程力学课后答案高等教育出版社第六章-万有引力定律

第六章 万有引力定律 习题解答 6.1.1设某行星绕中心天体以公转周期T 沿圆轨道运行，试用开普勒第三定律证明：一个物体由此轨道自静止而自由下落至中心天体所需的时间为π2T t = 证明：物体自由下落的加速度就是在行星上绕中心天体公转的向心加速度： 2222/41)2(T R R T R R v a ππ=?== 由自由落体公式：π2221 /2,T a R t at R === （此题原来答案是：24T t =，这里的更正与解答仅供参考） 6.2.1 土星质量为5.7×1026kg ，太阳质量为2.0×1030kg ，两者的平均距离是1.4×1012m.⑴太阳对土星的引力有多大？⑵设土星沿圆轨道运行，求它的轨道速度。 解：⑴据万有引力定律，太阳与土星之间的引力 f =GMm/r 2=6.51×10-11×2.0×1030×5.7×1026/(1.4×1012)2 ≈3.8×1022N ⑵选择日心恒星参考系，对土星应用牛顿第二定律：f=mv 2/r s m m fr v /107.9107.5/04.1108.3/3261222?≈????== 6.2.3 ⑴一个球形物体以角速度ω转动，如果仅有引力阻碍球的离心分解，此物体的最小密度是多少？由此估算巨蟹座中转数为每秒30转的脉冲星的最小密度。这脉冲星是我国在1054年就观察到的超新星爆的结果。⑵如果脉冲星的质量与太阳的质量相当（≈2×1030kg 或3×105M e ，M e 为地球质量），此脉冲星的最大可能半径是多少？⑶若脉冲星的密度与核物质相当，它的半径是多少？核密度约为1.2×1017kg/m 3. 解：⑴设此球体半径为R,质量为m.考虑球体赤道上的质元Δm,它所受到的离心惯性力最大 f *=Δm ω

大学物理B2复习知识点

大学物理B2复习知识点 小题知识点 1.简谐运动过程中小球走过不同路程所需的运动时间。（P38习题9-4、P39习题9-17） 2.简谐运动的动能、势能和机械能的变化规律。（P15例题、P38习题9-5） 3.两个同方向同频率简谐振动合成后，合振动的振幅、初相位的判断方法。（P38习题9-6、P41 习题9-31） 4.由波动方程判断机械波的振幅、频率、周期、初相位、波速等物理量。（P89习题10-1、10-2） 5.由波形图判断其上各点的振动方向。（88页问题10-7） 6.两列波干涉的基本条件。（61页文字） 7.驻波的特点（P67页文字、88页问题10-14） 8.分析薄膜干涉的光程差，尤其是半波损失引起的附加光程差。（P177习题11-2、P112例2） 9.劈尖干涉的条纹特征，劈尖几何尺寸发生变化时条纹的变化情况。（P177习题11-3、P115例1） 10.薄膜干涉中增透膜和增反膜厚度的计算。（P112例2、P179习题11-16） 11.夫琅禾费单缝衍射中波带法的分析方法。（P126-128文字，P178习题11-5） 12.布儒斯特定律的内容，当光线以布儒斯特角入射时，入射角、反射角、折射角之间的关系。 （P147-148文字、P182习题11-37） 13.理想气体物态方程、压强、温度及平均平动动能之间的关系。（P220习题12-1、P221习题12-10、 P221习题12-11） 14.刚性单原子分子和刚性双原子分子理想气体的自由度分别是多少、能量均分定理和理想气体的 内能如何计算。（P220习题12-2、P221习题12-13） 15.温度的意义。（P195第一段文字） 16.循环过程中的热力学第一定律，内能、功和热量之间的关系。（P271习题13-4、P272习题13-15） 17.卡诺热机的效率以及功和热量的计算。（P271习题13-5、P275习题13-27） 18.等体过程做功的特点以及热量的计算。（P271习题13-3、P272习题13-12） 19.热力学第二定律的内容，可逆过程和不可逆过程的概念。（P271习题13-6） 20.光子的性质。（P413习题15-3） 21.光电效应的实验规律，光电流产生的条件（P332文字） 计算题知识点 1.由振动曲线分析简谐振动的振幅、周期、频率、初相位以及运动方程。（P37习题9-2、P39习题 9-16） 2.由波形图得出机械波的波动方程，并判断其上某点的振动方程及速度的大小。（P91习题10-15、 P91习题10-16） 3.杨氏双缝干涉的条纹特征，以及实验条件改变时条纹的变化情况。（P177习题11-1、P104例2、 P178习题11-14） 4.自然光、部分偏振光、线偏振光的特征，它们经过偏振片之后光强的变化，以及马吕斯定律的 应用。（P182习题11-38、P182习题11-39） 5.理想气体物态方程，压强、体积、温度三者之间的关系。（P220习题12-6、P220习题12-7） 6.等体过程、等压过程、等温过程、绝热过程做功和热量的计算，以及由这些过程组成的循环过 程做功和热量的计算，循环的效率。（P274习题13-24、P274习题13-25）

普通物理学(第六版)公式大全

一、力和运动 1.1 质点运动的描述！ 1.质点 2.参考系和坐标系 3.空间和时间 4.运动学方程 轨迹方程 5.位矢 6.位移 7.速度 （瞬时）速度： （瞬时）速率： 8.加速度 （瞬时）加速度： 1.2 圆周运动和一般曲线运动！ 1.切向加速度和法向加速度 自然坐标系；法向加速度处处指向曲率中心。 2.圆周运动的角量描述 角速度： 角加速度： 3 .抛体运动的矢量描述 1.3 相对运动常见力和基本力 1.相对运动 （伽利略）速度变换式： 2.常见力 重力、弹力、摩擦力、万有引力 3.基本力 万有引力、电磁力、强力、弱力 1.4 牛顿运动定律！ 1.牛顿第一定律 （惯性定律） 2.牛顿第二定律 3.牛顿第三定律 （作用力和反作用定律） 4.牛顿运动定律应用举例 1）常力作用下的连接体问题 2）变力作用下的单体问题 1.5 伽利略相对性原理非惯性系惯性力 1.伽利略相对性原理 （力学的相对性原理） 2.经典力学的时空观* 3.非惯性系* 4.惯性力 二、运动的守恒量和守恒定律 2.1 质点系的内力和外力质心质心运动定理！ 1.质点系的内力与外力 2.质心 对于N个质点组成的质点系： 质心的位矢 对于质量连续分布的物体： 质心的位矢 3.质心运动定理

2.2 动量定理动量守恒定律！ 1.动量定理 冲量： 动量定理： 动量定理是牛顿第二定律的积分形式。 *2. 变质量物体的运动方程 3.动量守恒定律 *4.火箭飞行 2.3 功能量动能定理！ 1.功的概念 功： 功率： 2.能量 3.动能定理 动能： 动能定理： 2.4 保守力成对力的功势能！ 1.保守力 保守力：重力、万有引力、弹性力以及静电力等。 非保守力：摩擦力、回旋力等。 2.成对力的功 3.势能 4.势能曲线 2.5 质点系的功能原理机械能守恒定律！ 1.质点系的动能定理 2.质点系的动能原理 3.机械能守恒定律 4.能量守恒定律 *5.黑洞 2.6 碰撞 对心碰撞（正碰撞） 1.碰撞过程系统动量守恒 2.牛顿的碰撞定律 恢复系数： 完全弹性碰撞（1）；非弹性碰撞；完全非弹性碰撞（0） 完全弹性碰撞过程，系统的机械能（动能）也守恒。 2.7 质点的角动量和角动量守恒定律！ 1.角动量（动量矩） 2.角动量守恒定律 力矩： 2.8 对称性和守恒定律 1.对称性和守恒定律 2.守恒量和守恒定律 三、刚体和流体的运动 3.1 刚体模型及其运动 1.刚体 2.平动和转动 3.自由度 质点、运动刚体、刚性细棒的自由度。 3.2 力矩转动惯量定轴转动定律！ 1.力矩

普通物理学考试大纲

普通物理学考试大纲 （一）力学 1．掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动的物理量。能借助于直角坐标系计算质点作平面曲线运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度。角加速度、切向加速度和法向加速度。 2．掌握牛顿运动三定律及其适用范围。能用微积分求解一维变力作用下的简单的质点动力学问题。 3．掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。理解保守力做功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能。 4．掌握质点的动能定理和动量定理。通过质点的平面曲线运动情况理解角动量和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点作平面曲线运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简单系统平面运动的力学问题。 5．了解转动惯量概念。理解刚体绕定轴转动的转动定律和刚体在绕定轴转动时的角动量守恒定律。 6．理解伽利略相对性原理。理解伽利略坐标、速度变换。 （二）热学 1．了解气体分子热运动的图象。理解理想气体的压强公式和温度公式。通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量和微观量的联系到阐明宏观量的微观本质思想和方法。能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。 2．了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。 3．了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。理解气体分子热运动的算术平均速率、方均根速率。了解波耳兹曼能量分布律。 4．通过理想气体的刚性分子模型，理解气体分子平均能量按自由度均分定理，并会应用该定理计算理想气体的定压热容、定体热容和内能。 5．掌握功和热量的概念。理解准静态过程。掌握热力学第一定律。能分析、计算理想气体等体、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能增量及卡诺循环等简单循环的效率。 6．了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律及其统计意义。了解熵的玻耳兹曼关系。 （三）电磁学 1．掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度叠加原理和电势叠加原理。理解场强与电势的微分关系。能计算一些简单问题中的电场强度和电势。 2．理解静电场的基本规律：高斯定理和环路定理。理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法。 3．掌握磁感应强度的概念。理解华奥-萨伐尔定律，能计算一些简单问题中的磁感应强度。 4．理解稳恒磁场的基本规律：磁场高斯定理和安培环路定理。理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。 5．理解安培定律和洛伦兹力公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。能计算电偶极子在均匀电场中，简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中

程守洙《普通物理学》(第6版)(下册)-第13章 早期量子论和量子力学基础-课后习题详解【圣才出品】

第13章　早期量子论和量子力学基础 13.2　课后习题详解 一、复习思考题 §13-1 热辐射普朗克的能量子假设 13-1-1 两个相同的物体A和B，具有相同的温度，如A物体周围的温度低于A，而B物体周围的温度高于B．试问：A和B两物体在温度相同的那一瞬间，单位时间内辐射的能量是否相等？单位时间内吸收的能量是否相等？ 答：单位时间内辐射的能量和吸收的能量不相等． （1）物体的辐出度M（T）是指单位时间内从物体表面单位面积辐射出的各种波长的 总辐射能．由其函数表达式可知，在相同温度下，各种不同的物体，特别是在表面情况（如粗糙程度等）不同时，Mλ（T）的量值是不同的，相应地M（T）的量值也是不同的． 若A和B两物体完全相同，包括具有相同的表面情况，则在温度相同时，A和B两物 体具有相同的辐出度． （2）A和B两物体在温度相同的那一瞬间，两者的温度与各自所处的环境温度并不 相同，即未达到热平衡状态．因为A物体周围的环境温度低于A，所以物体A在单位时间 内的吸收能小于辐射能；又因为B物体周围的环境温度高于B，所以物体B在单位时间内 的吸收能大于辐射能．因为两者的辐出能相同，所以单位时间内A物体从外界吸收的能量 大于B物体从外界吸收的能量．

13-1-2 绝对黑体和平常所说的黑色物体有何区别？绝对黑体在任何温度下，是否都是黑色的？在同温度下，绝对黑体和一般黑色物体的辐出度是否一样？ 答：（1）①绝对黑体（黑体）是指在任何温度下，对任何波长的辐射能的吸收比都等于1，即aλ（T）＝1的物体．绝对黑体不一定是黑色的，它是完全的吸收体，然而在自然界中，并不存在吸收比等于1的黑体，它是一种像质点、刚体、理想气体一类的理想化的物理模型．实验中通常以不透明材料制成开有小孔的空腔作为绝对黑体的近似，空腔的小孔就相当于一个黑体模型． ②黑色物体是指吸收大部分色光，并反射部分复色光，从而使人眼看不到其他颜色，在人眼中呈现出黑色的物体．现实生活中的黑色物体的吸收比总是小于1，如果吸收比等于1，那么物体将没有反射光发出，人眼也就接收不到任何光线，那么黑色物体也就不可视了． 因为绝对黑体对外界的能量不进行反射，即没有反射光被人眼接收，从这个角度讲，它是“黑”的．如同在白天看幽深的隧道，看起来是黑色，其实是因为进入隧道的光线很少被发射出来，但这并不代表隧道就是黑色的．然而，黑色物体虽然会吸收大部分色光，但还是会反射光线的，只是反射的光线很微弱而已．所以，不能将黑色的物体等同于黑体． （2）绝对黑体是没有办法反射任何的电磁波的，但它可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，却不因其他因素而改变．黑体在700K以下时，黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外，看起来是黑色的．若黑体的温度超过700K，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，例如，根据冶炼炉小孔辐射出光的颜色来判断炉膛温度．

普通物理学知识点例题

例题1-6 某人以h km 4的速度向东行进时，感觉风从正北吹来，如果将速度增加一倍，则感觉风从东北方向吹来，求相对于地面的风速和风向。 解：由题意得，以地面为基本参考系K ，人为运动参考系K` ，AK v 为所要求的风相对于地面的速度，在两种情况下，K`系（人）相对于K 系（地面）的速度分别为K`K v 、` K`K v 方向都是正东；而风相对于K`系（人）的速度分别为AK`v 和AK`v ' 得K K AK v v '+=`AK v K K AK v v ''+'=`AK v θcos 2 1 245cos v `K K AK K A K K AK K K v v v v v ='- =?'-'='''' ?='= ?'=''45sin 2 1 45sin v `K A AK K A AK v v v 由上解得h km 66.5v K A ='' h km 4v K A =' h km 66.5v AK = 1tan =θΘ ?=∴45θ 即风速的方向为向东偏南?45。 例题2-2 质量m=0.3 t 的重锤，从高度为h= 1.5 m 处自由落下到受锻压的工件上，工件会发生形变，如果作用时间t = 0.1 s 和t = 0.01 s ，求锤对工件的平均冲力。 解：动能定理不仅用于锤与工件接触的短暂时间，也可以用于锻压时重锤运动的整个过程。设：锤子自由落下h 高度的时间为 t`，显然t` = g h /2 在锻压的整个过程中，重力G 的 作用时间为（t` +t ），它的冲量大小为F N t ，方向竖直向上，由于重锤在整个过程的初、末速度均为零，所以它的初、末动量皆为零，如取竖直向上的方向为坐标轴的正方向，那么，根据动能定理可得F N t – G （t` + t ）= 0 F N = G （ 1` +t t ）= mg （ （1/ t ）g h /2+1）将m 、h 、t 的数值代入求： t = 0.1 s F N = 0.19*10^5 N 、t = 0.01 s F N = 0.17*10^6N 例题3-3 有一轻绳跨过一定滑轮，滑轮视为圆盘，绳的两端分别悬有质量为1m 和2m 的物体1和2，1m <2m 。设滑轮的质量为m ，半径为r ，所受的摩擦阻力矩为r M 。绳与滑轮之间无相对滑动，试求物体的加速度和绳的张力。 解：设物体1这边绳的张力为1T F 、1`T F （1T F =1`T F ）物体2这边绳的张力为2T F 、2`F （1T F =1`T F ）.因1m <2m ，物体1向上运动，物体2向下运动，滑轮以顺时针方向旋转，按牛顿运动定律和转动定律可列出下列方程：a m G F T 111=- a m F G T 222=- αJ M r F r F r T T =--12` 式中α是滑轮的角加速度，a 是物体的加速度。滑轮的边缘上 的切向加速度和物体的加速度相等，即a = r α 从以上各式即可解的

大学物理期末考试重点例题知识点

Ll μ π R 2 ? 1 2 ? 2 ? i 21 2 2 *电磁感应： 1. 截流长直导线激发的磁场：B = μ0 I ，载流直螺线管、绕环内磁场：B = μ nI = μ0 NI 2π d 0 l d Φ 2. 法拉第电磁感应定律： i = - dt 。通过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中 产生的感应电动势 i 与磁通量对时间的变化率成正比。 Ex.12-4：两平行导线的平面内，有一矩形线圈，如导线中电流 I 随时间变化，试计算线圈 中的感生电动势。 解： B = μ0 I = f ( x ) , dS = l dx , d Φ = BdS = ( B - B ) dS = μ0 ? I I ? - l dx ? 2π x 1 1 2 2π d + x d + x ? 1 μ l ? I I ? μ l I ? d d ? Φ = ? d Φ = 0 l ? - ? dx = 0 1 ln 1 - ln 2 ? 2π 1 0 d + x d + x 2π d + l d + l ? 1 2 ? ? 1 2 2 2 ? = - d Φ = μ0l 1 ? ln d 2 + l 2 - ln d 1 + l 2 ? dI dt 2π ? d 2 d 1 ? dt 3. 自感： L = ψ = N μ nS = n 2 μ V = μ N S ，其中 ψ 是全磁通： ψ = n Φ I 0 l Ex. 12-17：在长为 60cm ，直径为 0.5cm 的空心纸筒上多少匝线圈才能得到自感系数为 6 ?10-3 H 的线圈？ 解： L = ψ = N μ nS = n 2 μ V = μ N S ? N = = 1200 I dI d ψ l dI d ψ 4. 自感电动势： L = -L = - dt = - dI dt dt Ex.求长直螺线管的自感电动势 思 路： B → Φ → ψ → L → L B = μ ni Φ = BS = μ ni S ψ = N Φ = N μ niS L = N μ nS = n 2 μ V = -L di 0 , 0 , 0 , 0 0 , L dt 5. 互感： M 21 = ψ 21 ， ψ 表示第一个线圈在第二个线圈中产生的全磁通 1 6. 互感电动势： 21 = -M 21 dI 1 = - d ψ21 dt di 1 dI 1 = - d ψ21 dt dt Ex. 12-19 圆形线圈 A 由 50 匝绕线绕成，其面积为 4cm 2，放在另一匝数为 100 匝，半径为 20cm 的圆形线圈 B 的中心，两线圈共轴，设线圈 B 中的电流在线圈 A 所在处所激发的磁场 可看做是均匀的。求（1）两线圈的互感（2）若线圈 B 中的电流以 50A/s 的变化率减少时， 线圈 A 中磁通量的变化率（3）线圈 A 中的感生电动势。

大学物理期末考试重点例题知识点

? 1 2 ? 2 ? i21 2 2 *电磁感应： 1. 截流长直导线激发的磁场：B = μ I，载流直螺线管、绕环内磁场：B =μnI = μ NI 2πd 0 l dΦ 2. 法拉第电磁感应定律： i =- dt 。通过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势 i 与磁通量对时间的变化率成正比。 Ex.12-4：两平行导线的平面内，有一矩形线圈，如导线中电流I 随时间变化，试计算线圈中的感生电动势。 解： B = μ I =f (x),dS =l dx, dΦ=BdS =(B-B)dS = μ ?I I ? -l dx ?2πx 1 1 2 2π d +x d +x ?1μl ?I I ? μl I ? d d ? Φ=?dΦ=0 l ? - ?dx =0 1 ln 1 - ln 2 ? 2π 1 0 d +x d +x2πd+l d +l ? 1 2 ?? 1 2 2 2 ? =-dΦ= μ l 1 ? ln d 2 +l 2 -ln d 1 +l 2 ?dI dt 2π?d2 d1 ?dt 3. 自感：L = ψ =N μnS =n2 μV =μ N S ，其中ψ是全磁通：ψ=nΦ I 0 0 0 l Ex. 12-17：在长为60cm，直径为0.5cm 的空心纸筒上多少匝线圈才能得到自感系数为6 ?10-3 H 的线圈？ 解：L = ψ =N μnS =n2 μV = μ N S ?N ==1200 I 0 0 0 dI d ψ l dI d ψ 4. 自感电动势： L=-L =- dt =- dI dt dt Ex.求长直螺线管的自感电动势思路： B →Φ→ψ→L → L B =μni Φ=BS =μ ni Sψ=N Φ=N μniS L =N μnS =n2 μV =-L di 0 , , , 0 0 , L dt 5. 互感：M 21= ψ 21 ，ψ表示第一个线圈在第二个线圈中产生的全磁通 1 6. 互感电动势： 21 =-M 21 dI1 =-d ψ21 dt di 1 dI 1 =- d ψ 21 dt dt Ex. 12-19 圆形线圈A 由50 匝绕线绕成，其面积为4cm2，放在另一匝数为100 匝，半径为20cm 的圆形线圈B 的中心，两线圈共轴，设线圈B 中的电流在线圈A 所在处所激发的磁场可看做是均匀的。求（1）两线圈的互感（2）若线圈B 中的电流以50A/s 的变化率减少时，线圈A 中磁通量的变化率（3）线圈A 中的感生电动势。