大学物理第十章重点小结
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大一物理第十章知识点回顾在大学物理课程中,第十章通常是关于电磁波和光学的内容。
这一章节涵盖了许多重要的知识点,既涉及到基本的电磁学原理,又涉及到光的传播和干涉现象。
本文将回顾,并结合实例进行解释和说明。
1. 电磁波的本质电磁波是一种由电场和磁场相互作用而形成的波动现象。
在电磁波中,电场和磁场垂直并且相互垂直地传播。
电磁波可以分为不同的频率和波长,包括射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
2. 光的传播速度光的传播速度在真空中是常数,约为3×10^8 m/s,也即是光速。
光速是自然界中最快的速度之一,它的存在也决定了许多电磁学和相对论的基本原理。
3. 光的反射和折射光在介质之间传播时,会遇到不同介质的边界。
这时,光会发生反射和折射。
反射是指光线在遇到介质边界时,改变方向并保持传播的现象;而折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时,改变传播方向的现象。
4. 玻璃棱镜的工作原理玻璃棱镜是光学实验中常用的光学元件。
它利用光的折射现象将入射光线分解成不同颜色的光谱。
这是因为不同波长的光在通过玻璃棱镜时会发生不同程度的折射,从而形成光谱。
5. 干涉现象干涉现象是指两个或多个波相互叠加形成的新的波动现象。
光的干涉常见于双缝干涉和薄膜干涉实验中。
在双缝干涉实验中,光通过两个紧密排列的缝隙后,会形成交替出现的明暗条纹。
而在薄膜干涉实验中,光通过薄膜后,会发生干涉现象,产生彩色的干涉条纹。
6. 波的衍射现象波的衍射是指波通过障碍物或通过狭缝时,波的传播方向发生改变并产生弯曲的现象。
光的衍射可以用来解释太阳光在云层后面形成彩虹的现象,以及人眼所能看到的景象。
7. 光的偏振现象偏振是指光的方向性特征。
光可以是无偏振的,也可以是偏振的。
在光通过某些介质后,光的振动方向将受到限制,使光的偏振发生改变。
这在实际生活中有很多应用,如太阳镜和液晶显示器等。
以上只是大一物理第十章的一些基本知识点的回顾。
电磁波和光学是一个庞大而且复杂的领域,涉及到更深的原理和应用。
物理必修三第十章知识点总结第十章:电磁感应与电磁波电磁感应是指当导体中有磁通量的变化时,导体内产生感应电动势,并产生感应电流的现象。
电磁感应现象是电磁学中的重要基础,也是电磁场理论的重要组成部分。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律之一,它表明当磁通量的变化率发生变化时,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即感应电动势E等于磁通量变化率dΦ/dt乘以一个常数负号,该常数称为电磁感应系数,通常用负号表示。
2. 楞次定律楞次定律是描述电磁感应现象的另一个定律,它表明当感应电流产生时,其磁场会产生一个方向,使得磁场的变化趋势减弱或抵消感应电流产生的原因。
楞次定律是能量守恒定律的一个推论,它保证了感应电流产生时系统的能量不会凭空消失。
3. 磁通量磁通量是描述磁场穿过一个给定面积的量度,它是磁感应强度B与该面积A的乘积。
磁通量是一个标量,单位是韦伯(Wb)。
当磁场垂直于给定面积时,磁通量的大小等于磁感应强度的大小乘以该面积。
4. 电磁感应的应用电磁感应现象在现实生活中有着广泛的应用。
例如,电磁感应技术广泛应用于电力工业中的发电、变压器、电动机等设备中。
此外,电磁感应还常被应用于磁悬浮列车、电磁炉、感应加热器等领域。
5. 自感与互感自感是指导体中产生感应电流时,该导体本身产生的感应电动势。
互感是指在多个线圈之间产生的感应电动势。
自感和互感是电磁感应中的两个重要概念,它们在电路设计和电磁设备中起着重要的作用。
6. 电磁波的产生与传播当电场和磁场相互作用时,就会产生电磁波。
电磁波是一种能够在真空中传播的波动现象,其传播速度等于光速。
电磁波包括可见光、无线电波、微波等。
电磁波的传播是通过电场和磁场的相互作用不断地传递能量。
7. 电磁波的特性电磁波具有波长、频率、振幅等特性。
波长是指电磁波在垂直于传播方向的一个完整周期的长度,单位是米。
频率是指单位时间内经过一个点的电磁波的周期数,单位是赫兹。
物理10章知识点总结1.力和运动力是物体之间相互作用的表现,在物理中是一个非常重要的概念。
力的计量单位是牛顿(N)。
力可以使物体发生运动,也可以改变物体的运动状态。
而运动是物体位置随时间的变化,运动的描述包括位置、速度和加速度等。
2.牛顿三定律牛顿三定律是物理学中非常重要的概念,它阐明了物体之间相互作用的规律。
第一定律是惯性定律,它指出物体若不受力作用,将保持匀速直线运动或静止状态;第二定律是运动定律,它描述了力和物体的加速度之间的关系;第三定律是作用与反作用定律,它指出作用在物体上的力总会有相等大小、相反方向的反作用力。
3.功、能量和机械能功是力对物体做的位移所做的功,它可以使物体具有能量。
而能量是物体具有做功的能力,它有动能、势能和机械能等形式。
机械能是动能和势能的总和。
4.动能和动能定理动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
动能定理则是指出,物体的动能的变化量等于外力对物体所做的功。
5.势能和势能定理势能是物体由于位置的不同而具有的能量,例如重力势能、弹性势能等。
势能定理指出,外力对物体所做的功等于势能的变化量。
6.机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有摩擦力的情况下,一个封闭系统内的机械能总和不变。
这个定律对于许多物理问题的处理非常重要。
7.电荷和静电场电荷是物质固有的属性,有正电荷和负电荷。
当电荷在空间分布成一定的规律时,它就会产生静电场。
静电场中电荷之间的相互作用是通过静电力来实现的。
8.电流和电阻电流是电荷的流动,通常用符号I表示,单位是安培(A)。
而电阻是电路中阻碍电流通过的障碍,单位是欧姆(Ω)。
电流和电阻是电路中非常重要的基本概念,我们需要对其有深入的了解。
9.电压和电功率电压是电源对电荷做的功在电路中的表现,通常用符号U表示,单位是伏特(V)。
电功率是电路中电源对电流做功的速率,通常用符号P表示,单位是瓦特(W)。
10.电磁感应和法拉第定律当导体在磁场中运动或磁场变化时,就会在导体中产生感应电动势,这就是电磁感应现象。
第十章 静电场电荷守恒定律电荷守恒定律是物理学的基本定律之一. 它指出, 对于一个孤立系统, 不论发生什么变化, 其中所有电荷的代数和永远保持不变. 电荷守恒定律表明, 如果某一区域中的电荷增加或减少了, 那么必定有等量的电荷进入或离开该区域;如果在一个物理过程中产生或消失了某种电荷, 那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失. 库仑定律库仑定律(Coulomb's law), 法国物理学家查尔斯·库仑于1785年发现, 因而命名的一条物理学定律. 库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律. 因此, 电学的研究从定性进入定量阶段, 是电学史中的一块重要的里程碑. 库仑定律阐明, 在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比, 与电量乘积成正比, 作用力的方向在它们的连线上, 同号电荷相斥, 异号电荷相吸.0221041r rq q F πε= 21212010854187817.8---⋅⋅⨯=m N C ε, 真空电容率(真空介电常数)电场强度电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量. 实验表明, 在电场中某一点, 试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量. 于是以试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向为电场方向, 以前述比值为大小的矢量定义为该点的电场强度, 常用E 表示. 按照定义, 电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的电场方向来确定;电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定.0q F E =;02041r r q E πε=点电荷系在某点产生的电场的电场强度等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和∑∑==02041iii i r r q E E πε 带电体在一点产生的电场强度等于所有电荷元产生的电场强度的矢量积分⎰⎰==0204r r dq E d E πε 高斯定理真空中的静电场中, 穿过任一闭合曲面的电通量, 在数值上等于该闭合曲面内所包围的电量的代数和乘以ε0的倒数.∑⎰=⋅insi Sq S d E 01ε⎰⎰=⋅VSdV S d E ρε01给予空间的某个区域内, 任意位置的电场. 原则上, 应用高斯定律, 可以很容易地计算出电荷的分布. 只要积分电场于任意区域的表面, 再乘以真空电容率, 就可以得到区域内的电荷数量.但是, 更常遇到的是逆反问题. 给予电荷的分布, 求算在某位置的电场. 这问题比较难解析. 虽然知道穿过某一个闭合曲面的电通量, 这资料仍旧不足以解析问题. 在闭合曲面任意位置的电场可能会是非常的复杂.假若, 问题本身显示出某种对称性, 促使在闭合曲面位置的电场大小变得均匀. 那么, 就可以借着这均匀性来计算电场. 像圆柱对称、平面对称、球对称等等, 这些空间的对称性, 都能帮助高斯定律来解析问题. 若想知道怎样利用这些对称性来计算电场, 请参阅高斯曲面(Gaussian surface). 静电场环路定理在静电场中, 电场强度沿任一闭合路径的线积分(即电场强度的环流)恒为零0=⋅⎰Ll d E电势能在静电学里, 电势能(Electric potential energy)是处于电场的电荷分布所具有的势能, 与电荷分布在系统内部的组态有关. 电势能的单位是焦耳. 电势能与电势不同. 电势定义为处于电场的电荷所具有的电势能每单位电荷. 电势的单位是伏特.电势能的数值不具有绝对意义, 只具有相对意义. 所以, 必须先设定一个电势能为零的参考系统. 当物理系统内的每一个点电荷都互相分开很远(分开距离为无穷远), 都相对静止不动时, 这物理系统通常可以设定为电势能等于零的参考系统. 假设一个物理系统里的每一个点电荷, 从无穷远缓慢地被迁移到其所在位置, 总共所做的机械功为, 则这物理系统的电势能U 为.W U =⎰⋅='0'0aa l d E q W在这过程里, 所涉及的机械功W, 不论是正值或负值, 都是由这物理系统之外的机制赋予, 并且, 缓慢地被迁移的每一个点电荷, 都不会获得任何动能. 如此计算电势能, 并没有考虑到移动的路径, 这是因为电场是保守场, 电势能只跟初始位置与终止位置有关, 与路径无关. 电势在静电学里, 电势(electric potential)定义为处于电场中某个位置的单位电荷所具有的电势能. 电势又称为电位, 是标量. 其数值不具有绝对意义, 只具有相对意义, 因此为了便于分析问题, 必须设定一个参考位置, 称为零势能点. 通常, 一个明智的选择是将无穷远处的电势设定为零. 那么, 电势可以定义如下:假设检验电荷从无穷远位置, 经过任意路径, 克服电场力, 缓慢地移动到某位置, 则在这位置的电势, 等于因迁移所做的机械功与检验电荷量的比值.⎰⋅=='0'0aaa l d E q W u在国际单位制里, 电势的度量单位是伏特(V olt), 是为了纪念意大利物理学家亚历山德罗·伏打(Alessandro V olta)而命名.点电荷系产生的电场中, 某点的电势是各点电荷单独存在时, 在该点产生的电势的代数和∑==ni i a u u 1⎰∞⋅=aa l d E u电势与电场强度的积分和微分关系式⎰⋅='0'aa l d E udl duE l -=;⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂-=k z u j y u i xu E导体的静电平衡静电平衡是指导体中的自由电荷(通常为带负电荷电的电子)所受到的力达到平衡而不再做定向运动的状态. 处在静电平衡下的导体, 为一个等势体, 其表面为等势面. 导体内部的电场强度处处为零, 导体表面上任意一点场强的方向与表面垂直, 大小与该处的电荷面密度成正比.n E surface 0εσ=电容在电路学里, 给定电势差, 电容器储存电荷的能力, 称为电容(capacitance), 标记为C. 采用国际单位制, 电容的单位是法拉(farad), 标记为F.平行板电容器是一种简单的电容器, 是由互相平行、以空间或介电质隔离的两片薄板导体构成. 假设这两片导板分别载有负电荷与正电荷, 所载有的电荷量分别为-Q 、+Q, 两片导板之间的电势差为V , 则这电容器的电容为VQ C =1法拉等于1库仑每伏特, 即电容为1法拉的电容器, 在正常操作范围内, 每增加1伏特的电势差可以多储存1库仑的电荷.课后习题:10. 1 (1)(2)(3)(4)(5); 10. 2 (1)(2)(4)(5)(7); 建议作业题:10. 4;10. 8(此题为10. 4的延伸);10. 13(类似加深难度的有10. 21);10. 17(可作为填空);10. 18(类似加深难度的有10. 24);10. 33(此题为10. 13的延伸);10. 35(此题为10. 21的延伸);10. 41;10. 4210.1 选择题(1)真空中两平行带电平板相距为d , 面积为S , 且有d 2<<S , 带电量分别为q +和q -, 两板间的作用大小为[D](A)2204q F d πε= (B)20q F S ε= (C)202q F S ε= (D)202q F S ε=解析:平板电容器由两个彼此靠得很近的平行极板(设为A 和B )所组成,两极板的面积均为S ,设两极板分别带有q +,q -的电荷,于是每块极板的电荷密度为Sq=σ。
物理第十章知识点总结_物理第十章知识点
一、机械能
1、能量简称为能。
一个物体能够做功,就说它具有能量。
能够做功,表示物体有能力做功,但物体不一定正在做功。
由
于物体所处的条件不同,能够做功的物体可以做功,也可以不做功。
二、内能
1、内能是什么:
定义微观宏观量值
分子的动能物质的分子永不停息地运动着,运动着的分子所具有的能量分子永不停息地做无规则运动与温度有关永远不等于零
三、探究——物质的比热容
焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度,它表示的物理意义是:单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时,吸收(或放出) 的热量是多少焦。
比热容解释简单的自然现象
四、热机
1、内燃机:
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
五、火箭
火箭上升时候是依靠高速喷射出燃烧气体而获得反作用力的,与牛顿第三定律有关.
火箭要摆脱地球的引力的最小速度是v=7800km/s.
现代的火箭一般是有三级的,飞到一定的高度最小级将会脱离,以减小火箭的质量.
火箭的外层涂料升华吸热,防止机体因过高温度损毁.
六、燃料的利用和环境保护
1.人类从什么时候起开始使用火?
2.日常生活中常用的燃料有哪些?并从固、液、气三态给它们归类.
3.燃料燃烧时,能量是怎样转化的?
4.根据你的经验,相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量相同吗?
感谢您的阅读!。
大学物理甲(2)第九章 静电场电场力作功: W W W q A a b baab Δ)(d 0-=--=⋅=⎰l E ⎰⋅=baa b U l E d Δ电势: ⎰⋅=d P PP U l E ∑=i U U ⎰=r qU P 04d πε球壳电势: Rq U 04πε=内 rq U 04πε=外电偶极子: l p q = E p M ⨯= E p ⋅-=W 电势与场强:)(),,(k j i E z U y U x U z y x ∂∂+∂∂+∂∂-= rr U r d )(d )(-=E 第十章 电介质导体、静电感应 导体表面场强 0εσ=E 感应电荷的分布 电容器: U QC Δ= 平板电容器:dS C r εε0= Ed U =∆ 极化电荷: n P ⋅='σ E P )1(0-=r εε rε0EE = E D ε=电场能量:U Q W Δ21=⎰=VV E W d 212ε r εεε0= 第十二章 稳恒磁场安培环路定律: ∑⎰=⋅I Ld μl B q q I πων2== t qI d d =磁感应强度: ∑=i B B r IB 20μ=)cos (cos 4210ββπμ-=rIB 202R Ir B πμ= )c o s (c o s 2210ββμ-=nI B j B 021μ= I B d d ∝ ⎩⎨⎧==θd d d dR i x i l i I (A/m) L Ii = ⎰⨯=30d 4r I rl B πμ 304r q r B ⨯=v πμ 磁场力: B F ⨯=v q ⎰⨯=LI B l F d F x M d d = 磁偶极子: n P NIS m = B P M ⨯=m 磁力的功: ⎰=Φd I A霍尔效应:dBIR U HH = 判断载流子的极性 第十三章 磁介质*磁化电流: n M ⨯=m j H M )1(-=r μ H B r μμ0= 0B B r μ=磁介质:顺、抗、铁磁质的磁化曲线,饱和磁感应强度、剩磁、矫顽力法拉第定律: ⎰⋅-=-=Si t t S B d d dd d Φε 楞次定律: 感应电流产生的磁场总是反抗原磁通量的变化。
第十章 量子物理基础本章提要1. 光的量子性· 物体由于自身具有一定温度而以电磁波的形式向周围发射能量的现象称热辐射。
· 在任何温度下都能全部吸收照射到它表面上的各种波长的光(电磁波),则这种物体称为绝对黑体,简称黑体。
· 单位时间内物体单位表面积发出的包括所有波长在内的电磁波的辐射功率,称为辐射出射度。
2. 维恩位移定律· 在不同的热力学温度T 下,单色辐射本领的实验曲线存在一个峰值波长λm ,维恩从热力学理论导出T 和λm 满足如下关系λm T b =其中b 是维恩常量。
3. 斯忒藩—玻尔兹曼定律· 斯忒藩—玻尔兹曼定律表明黑体的辐射出射度M 与温T 的关系4T M σ=其中s 为斯忒藩—玻尔兹曼常量。
对于一般的物体4T M εσ=e 称发射率。
4. 黑体辐射· 黑体辐射不是连续地辐射能量,而是一份份地辐射能量,并且每一份能量与电磁波的频率ν成正比,这种能量分立的现象被称为能量的量子化,每一份最小能量E hv =被称为一个量子。
黑体辐射的能量为E nhv =,其中n =1,2,3,…,等正整数,h 为普朗克常数。
· 普朗克黑体辐射公式简称普朗克公式25/λ2πhc 1()λ1hc kT M T e l =-· 光是以光速运动的粒子流,这些粒子称为光量子,简称光子。
· 一个光子具有的能量为νh E =。
5. 粒子的波动性· 德布罗意认为实物粒子也具有波粒二象性,它的能量E 、动量p 跟和它相联系的波的频率ν、波长λ满足以下关系2E mc h ν==λh p m u == 这两个公式称为德布罗意公式或德布罗意假设。
与实物粒子相联系的波称为物质波或德布罗意波。
· x x p D D ?h 或者E t D D ?h 这一关系叫做不确定关系。
其中为位置不确定量、动量不确定量、能量不确定量、时间不确定量。
大学物理下知识点归纳大学物理下知识点归纳静电场知识点:◎掌握库仑定律,掌握电场强度及电场强度叠加原理,掌握点电荷的电场强度公式◎理解电通量的概念,掌握静电场的高斯定理及应用,能计算无限长带电直线、带点平面、带电球面及带电球的场强分布.◎理解静电力做功的特征,掌握电势及电势叠加原理,能计算一些简单电荷分布的电势◎理解电场强度与电势的关系,掌握静电场的环路定理◎理解导体的静电平衡条件,能计算一些简单导体上的电荷分布规律和周围的电场分布◎能进行简单电容器电容的计算(*平行板电容器电容)◎掌握各向同性电介质中D、E的关系及介质中的高斯定理◎掌握平行板电容器储存的静电能的计算重点:叠加原理求电场强度,静电场的高斯定理及应用,电势及电势的计算,静电场的环路定理,简单电容器电容的计算,介质中的高斯定理,电容器储存的静电能稳恒磁场知识点◎掌握毕奥萨伐尔定律,能计算直线电流、圆形电流的磁感应强度◎理解磁通量的概念,掌握稳恒磁场的高斯定理,掌握安培环路定理及其应用◎掌握洛仑兹力和安培力公式,能分析运动电荷在均匀磁场中的受力和运动,了解霍尔效应,掌握载流平面线圈在均匀磁场中的磁矩和力矩计算。
◎掌握磁场强度、各向同性磁介质中H、B的关系及介质中的安培环路定理重点:毕奥萨伐尔定律及计算,安培环路定理及其应用,安培定律及应用,磁力矩,磁介质中的安培环路定理电磁感应知识点:◎掌握法拉第电磁感应定律及应用◎掌握动生电动势及计算、理解感生电场与感生电动势,◎理解自感和互感,能进行简单的自感和互感系数的计算◎掌握磁场能量◎理解位移电流和全电流环路定理◎理解麦克斯韦方程组的积分形式及物理意义重点:法拉第电磁感应定律及应用,动生电动势及计算,磁场能量,麦克斯韦方程组的积分形式扩展阅读:大学物理知识点总结大学物理知识点总结第一章声现象知识归纳1.声音的发生:由物体的振动而产生。
振动停止,发声也停止。
2.声音的传播:声音靠介质传播。
真空不能传声。
大学物理章节总结第十章总结一. 电荷的几种特性?答:1. 自然界只有两种电荷,同性相斥、异性相吸。
2. 电荷守恒定律。
3. 电荷量子化。
4. 电荷的相对论不变性。
二. 什么是电场的物质性?答:电场具有动量、质量、能量,体现了它的物质性。
三. 电力线?性质有哪些?答:电力线定义:一族形象描述场强分布的空间曲线。
性质:1. 电力线从正电荷出发,终止于负电荷或无穷远处,不会中途中断。
2. 电力线不会相交。
3. 电力线不会形成闭合曲线。
四. 电通量?答:基本定义:曲面S上任意一点的电场强度E与该点处的面元ds的标积在整个曲面上的代数和。
数学表达式:五. 关于高斯定理:1)定义(文字、数学)答:静电场中任何一闭合曲面S的电通量,等于该曲面所包围的电荷的代数和的分之一倍。
数学表达式:2)反应了静电场的什么性质?答:静电场是有源场。
3)库仑定律和高斯定理适用范围不同?答:库仑定律只适用于静电场,而高斯定理除适用于静止电荷和静电场外,还适用于运动电荷和迅速变化的电磁场。
注意:1) 当封闭曲面内电荷的代数和为零时,高斯面上E不一定处处等于0。
高斯面上的电通量一定等于0。
2) 当高斯面上=0时,封闭曲面内不一定没有电荷。
封闭曲面处E一定等于0。
3) 当高斯面上E处处为零时,曲面内电荷的代数和一定为零。
六. 静电场的环路定理说明了静电场的什么性质?答:静电场是保守场。
七. 保守场具有的特点?答:1)存在一个只与物体(电荷)位置有关的函数——(电)势能。
2)保守(静电)力做功可以表示为(电)势能增量的负值。
八. 场强=0处,电势一定为零吗?答:不一定。
九. 如果在一表面上电场为常数,对于该表面的电势可以得出什么结论?答:等势面。
十. 如果在某个空间区域,电势是个常量,对于该区间的场强可以得出什么结论?答:匀强电场。
十一. 等势面的性质?答:1. 除电场强度为零处以外,电场线与等势面正交。
2. 电场线的方向指向电势降低的方向。