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2020年高中物理竞赛-普通物理学B(修订版)01绪论(共54张PPT)

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2020年高中物理竞赛—电磁学B版：第三章 静电场分析(1-2电场强度和电位函数等)(共29张PPT

2020年高中物理竞赛—电磁学B版：第三章 静电场分析(1-2电场强度和电位函数等)(共29张PPT

而电场强度除了大小与媒质的介电常数有关外，也满足 这些约束，故可以用电场强度定义电通密度D为
D=ε0 E 点电荷q在半径R处的电通密度为，D的单位为C/m2
q
D aR 4R2
由矢量分析得： 穿过某个曲面 S的电通量定义为
S D dS
如果 D与d S方向相同，则穿过曲面 S的电通量最大。
3.2.2 高斯定律
远处，这将给电位的计算带来很大的方便。此时，任意P点
的电位为
P E dl
则点电荷的电位表达式为
q 1 4 0 R
这就是点电荷产生的电位。上式中隐含无穷远处电位为
零。 则有：
E
q
4
0
1 R
电位与电场强度
E= -▽φ
如果电荷以体密度ρV(r′)分布于体积V内，将积分（对带撇的变 量积分）与微分（对不带撇的变量微分）符号互换， 得
F12
aR
q1q2
4 0R2
q1q2
4 0R3
R
F12 q2 R
q1
两个点电荷的相互作用返回
3.1.2 电场
1. 点电荷的电场强度
设q为位于点S(x′, y′, z′)处的点 电荷，在其电场中点P(x,y, z) 处引入试验电荷qt，如图所示。 根据库仑定律，qt受到的作用 力为F，则该点处的电场强度
O
y
l
2
1
有限长直线电荷的电场
无限长线电荷的场
3.1.3 电位函数
在静电场中，某点P处的电位定义为把单位正电荷从P点移 到参考点Q的过程中静电力所作的功。若正试验电荷qt从P 点移到Q点的过程中电场力作功为W，则P点处的电位为
lim W
Q
E dl

2020年高中物理竞赛辅导课件(刚体的定轴转动)02转动中的功和能(共16张PPT)

2020年高中物理竞赛辅导课件(刚体的定轴转动)02转动中的功和能(共16张PPT)

——力矩的功
2.转动动能
Ek
12mivi2
1 2
miri2 2
1 2
J 2
3.转动动能定理
A
1 2
J
2 2
1 2
J12
合外力矩 刚体转动动能
的功
的增量
[来历]：转动定律对空间积分 (See P.193)
4.刚体的重力势能
——等于刚体全部质量集中于质心时的重 力势能
Note: 刚体也是质点系, 可用Chap.3中的 功能原理、机械能守恒定律等来处 理刚体的功－能问题.
例4-4
Ｏ
细杆质量m、长L、 对Ｏ轴的转动惯量 J=mL2/3,开始时水平 静止.Ｏ轴光滑.求: 杆下摆角时,=?
解：杆－地球系统：Ep+Ek=const. 令水平位置Ep=0，则有
mg L sin 1 1 mL2 2 0
2
23
3g sin L
[思考] ①结果合理否？ (量纲OK；又： , 合理.)
[m(
2 3
L)2
1 3
ML2
]பைடு நூலகம்
3v0 8L
⑵上摆过程中,子弹－杆－地球系统 Ep+Ek=const.
令起始位置Ep=0，则有
1 2
[m(
2 3
L)2
1 3
ML2 ] 2
mg
2 3
L(1
cos
)
Mg
1 2
L(1
cos
)
arccos(1 3v02 ) 64gL
[思考]在嵌入过程中,系统机械能是否守恒?
2m M
d
2m
2
d
0
2m M 0

2020年高中物理竞赛(力学篇)01运动的描述：描述质点运动的四个物理量(共12张PPT)

2020年高中物理竞赛(力学篇)01运动的描述：描述质点运动的四个物理量(共12张PPT)
2020全国高中奥林匹克竞赛 物理
力学篇 （基础版）
P
一. 描述质点运动的四个物理量
1.位置矢量（单位：米）
位置矢量（位矢）： r 运动方程： r r(t)
O
vΓ
r(t)
Δs
P 2
2.位移：
r r2 r1 r(t2) r(t1)
P 1
v
rv 1
Δrvr
Г
2
直角 坐标系中
r
r
xi
( x2
v1 Δv
v2
或位矢对时间的二阶导数
r、av
描述质点运动状态的物理量 描述质点运动状态变化的物理量
直角坐标系中
加速度
a
dv
dv x
i
dv y
j
dv z
k
dt dt dt
dt
axi ay j azk
加速度大小
a a
a
2 x
a
2 y
az
2
任意曲线运动都可以视为沿x,y,z轴的三个各自独 立的直线运动的叠加（矢量加法）。
速度大小
v v
vx2
v
2 y
vz2
平均速度
v
r
x
i
y
j
z
k
t t t t
vxi vy j vzk
v
v(t )
速率（单位：米/秒）
平均速率
v s t
瞬时速率 v lim s ds t0 t dt
P
r r Q
O r r
注意 速度是矢量，速率是标量。
一般情况 v v (s r)
单向直线运动情况
——运动的独立性原理或运动叠加原理

2020年高中物理竞赛辅导课件：电磁学(真空中的磁场)01磁现象(共19张PPT)

2020年高中物理竞赛辅导课件：电磁学(真空中的磁场)01磁现象(共19张PPT)

I
dB
Idl
r
dB
0 4
Idl
r
r3
——毕奥-萨伐尔定律
Idl ——电流元
0=410-7Tm/A——真空磁导率
(permeability of vacuum)
Note:
由毕-萨定律可导出运动电荷产生的
磁场：
v
q
r
B
B
0
qv r
4 r3
[推导] 载流导线：
q v S
v
电流：I=qnvS
[讨论] ①半无限长直导线
I orP
B 0I 4r
②无限长直导线
I orP
B 0I 2r
[例3-2] 圆电流轴线上的磁场
Idl
R
Io
x
dB
X
对称性
dBx
0 4
B
Idl 3
i
s
dBx
in
B
i04Isin2
dl
L
i04Isin2
2 R
0IR 2
2(R2 x2 )3/ 2
i
NS
⒉电流 磁铁
I
⒊电流 电流 I
I
磁现象的本质：
磁场1 运动电荷1
磁场2
磁场的描述：B, wm
运动电荷2
Байду номын сангаас
磁感应强度 磁能密度
§3.2毕奥-萨伐尔定律及其应用 (Biot-Savart Law and Its Application)
1.磁感应强度(magnetic field)
实验：
F
q vB
[例3-1]
一段直线电流的磁场
P点：各 dB方向相同()

高中物理竞赛讲义(超级完整版)

高中物理竞赛讲义(超级完整版)

最新高中物理竞赛讲义（完整版）目录最新高中物理竞赛讲义（完整版） (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (5)第一部分力＆物体的平衡 (6)第一讲力的处理 (6)第二讲物体的平衡 (8)第三讲习题课 (9)第四讲摩擦角及其它 (13)第二部分牛顿运动定律 (15)第一讲牛顿三定律 (16)第二讲牛顿定律的应用 (16)第二讲配套例题选讲 (24)第三部分运动学 (24)第一讲基本知识介绍 (24)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (26)第四部分曲线运动万有引力 (28)第一讲基本知识介绍 (28)第二讲重要模型与专题 (30)第三讲典型例题解析 (38)第五部分动量和能量 (38)第一讲基本知识介绍 (38)第二讲重要模型与专题 (40)第三讲典型例题解析 (53)第六部分振动和波 (53)第一讲基本知识介绍 (53)第二讲重要模型与专题 (57)第三讲典型例题解析 (66)第七部分热学 (66)一、分子动理论 (66)二、热现象和基本热力学定律 (68)三、理想气体 (70)四、相变 (77)五、固体和液体 (80)第八部分静电场 (81)第一讲基本知识介绍 (81)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (95)第一讲基本知识介绍 (95)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (107)第一讲基本知识介绍 (107)第二讲典型例题解析 (111)第十一部分电磁感应 (117)第一讲、基本定律 (117)第二讲感生电动势 (120)第三讲自感、互感及其它 (124)第十二部分量子论 (127)第一节黑体辐射 (127)第二节光电效应 (130)第三节波粒二象性 (136)第四节测不准关系 (139)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际（International Physics Olympiad 简称Ipoh）① 1967年第一届，（波兰）华沙，只有五国参加。

物理竞赛精品课件(2023版ppt)

物理竞赛精品课件(2023版ppt)

地球绕太阳公转：分 析地球公转轨道、周 期、速度等参数
02
月球绕地球公转：分 析月球公转轨道、周 期、速度等参数
03
太阳系行星运动：分 析各行星公转轨道、 周期、速度等参数
04
双星系统：分析双星 系统的形成、运动规 律等
05
黑洞与恒星运动：分 析黑洞对恒星运动的 影响
06
星系运动：分析星系 的形成、运动规律等
地球环境与天体运动的关系：天体运动的研究将有 助于我们更好地了解地球环境变化和应对气候变化
5
天体运动的总 结与反思
总结天体运动的主要内容
天体运动的基本概念：
01 包括天体、轨道、周
期、速度等
天体运动的基本规律：
02 开普勒三定律、牛顿
万有引力定律等
天体运动的计算方法：
03 轨道方程、能量守恒、
角动量守恒等
引入更多天体运动 的实际案例，提高 学生的兴趣和认知
引入天体运动的前 沿研究，提高学生 的创新意识和能力
增加天体运动实验 环节，提高学生的
动手能力
增加天体运动的互 动环节，提高学生 的参与度和积极性
谢谢
阐述天体运动的基本原理
01
01
万有引力定律：天体运动的基础， 描述物体之间的引力关系
02
02
开普勒三定律：描述天体运动的规 律，包括轨道形状、周期和速度
03
03
牛顿第二定律：描述物体运动的规 律，包括加速度、质量和力
04
04
角动量守恒定律：描述天体运动的 稳定性，包括角动量、质量和速度
2
天体运动的计 算方法
物理竞赛精品课件： 天体运动
演讲人
目录
01. 天体运动的基础知识 02. 天体运动的计算方法 03. 天体运动的典型问题 04. 天体运动的拓展应用 05. 天体运动的总结与反思

2020年高中物理竞赛—电磁学B01矢量场的通量(共15张PPT)


•
(
A)
dS2
•
)
•
v
Ñc A
v
dl
＝
vv
s ( A) dS
得证！
四、矢量场旋度的重要性质
v g( F ) 0
任意矢量场旋度的散度等于零。
证明：左边=(
x
evx +
y
evy
z
evz
)g
[( Fz y
Fy z
)evx
(Fx z
Fz x
)evy
(Fy x
Fx y
)evz ]
[( 2Fz 2Fy ) (2Fx 2Fz ) (2Fy 2Fx )] xy xz yz xy xz yz
Ñl Av(rv)gdlv
v S nˆ S
P A
C
环流的计算
讨论：
在直角坐标系中：
Ñ dAvlvevevxxAdxxevevyyAdyyevevzzAdzz
C Axdx Aydy Azdz
环流意义：若矢量场环流不为零，则回路所围面积中存在
产生矢量场的漩涡源。
1.3 矢量场的环流 旋度
0
THE END
谢谢观看！
限定该体积的边界面S上的积分（通量）。
散度定理的证明
散度定理的证明
从散度定义有：
gAv(rv) lim Ñs Av(rv)gdSv lim d
V 0 V
V 0 V dV
则在一定体积V内的总的通量为：
V gAv(rv)dV Ñs Av(rv)gdSv
得证！
1.3 矢量场的环流 旋度
一、矢量的环量 在路场径矢l，量则Av称(rvAv) (空rv)间沿中l积，分取的一结有果向称闭为合 矢量Av(rv) 沿l的环量。即：

2020年高中物理竞赛—光学A版-第一章 光的干涉(含绪论)(第二课时)(共39张PPT) 课件


2
由 5、干涉公式：
2 j
2
2 j 1
时 干涉相长 亮点 时 干涉相消 暗点
2
得：2d0
n22 n12 sin2 i1
2 j 1
2
时 干涉相长
亮点
2 j
时 干涉相消 暗点
或2n2d0 cos i2
2 其中j 0,1,2,3
6、说明： A、从下表面出射的折射光也可产生干涉现象；
膜，其反射和透射光如右图所示。
b a
L2
b1 b2
n1
2、光路分析：如右图所示。
AC
n2 d0
3、相干性分析：如右图所示，两光束a1b1 B c1
c2
n1
和a2b2由同一光源发出且有相同的传播方向，
所以频率相同、相差恒定、振动方向相同，
是相干光束。
4、光程差：原理图如右下图所示。 ⑴额外程差：无论n1＜n2 还是n1 ＞n2，在
i2'2 2
i2 i2'
i2 i2'
/2
2n2d0
令i2 i2' i,i2 i2' 2i2'
则有i
2n2 d 0i2'
;
i2' 远离中心 i ;i2' 靠近中心 i
E、条纹随薄膜厚度的变化：
d0 i : 条纹越密 ， 越不易辨认
当d0连续增大时，所有条纹向外移动；当d0连续减小时，所有条纹向内移动。
D、干涉条纹间距不等：内疏外密；
设i2对应j级条纹，i2’对应j+1级条纹，则由干涉公式有：
｛
2n2d0
cosi2
2
j
1
2

2020年高中物理奥赛辅导PPT★★运动学优品课件PPT


( third order determinant)
两矢量所在平面
A
2
a A
1
i
j
k
A
2
x 1 y1
z运位动置的物矢理量量
parameters for describing particle motion
1
位置矢量 r position vector
（其z单为矢量k为
z
P
z (t1)
P1
(t2)
P2
r1
r2
平均速率 v
O
mean speed
v
rs rt
是标量
X
Y
显然 v v
当rt 时0 ，平均速度v 的极限值具有更重要的意义：
瞬时速度简称 insvtaenlotacniteyous
v速el度oc瞬ityv时速z度当Prdt
0时 v
d
v rlti m0 rt d 方向：为 极限方向
两矢量叉乘的结果是矢量
A
A 的方向
1
2
大小 A
A
1
2
sin A A
a
12
方向 垂直于两矢量决定的平面，指向
按右螺旋从叉号前的矢量沿小于
p 角转向叉号后矢量的旋进方向。
若 A A 的空间坐标式为
、1
2
A
1
+ + x 1 i
y1j
z1k
A
2
+ + x 2 i
y2j
z2k
A
1
A A 用一个三阶行列式
1
2
表示
点（标）(乘scalar multiplication)

高二物理竞赛热学绪论课件(共14张PPT)

微观描述方法的局限性： 热物理学研究对象的这一特点决定了它有宏观的与微观的两种不同的描述方法。 一 、热物理学（thermal physics） 若随机变量Mi出现的概率为Pi，则其统计平均值为 热物理学是研究有关物质的热运动以及与热相联系的各种规律的科学。 微观描述方法的局限性：
力学规律, 统计平均方法
热学
物理学中专门研究热现象的一门分支学科
绪论
§1.1 宏观描述方法与微观描述方法
热 学 研究物质热运动与热相联系的各种规律的理论
热力学
统计物理学
宏观理论（热力学）
微观理论（统计物理学）
观察和实验
力学规律, 统计平均方法
热力学验证统计物理学，统计物理学揭示热力学本质
§1.1.1 热学的研究对象及其特点 一 、热物理学（thermal physics）
宏观与微观的两种不同描述方法。
一、热力学（thermodynamics）
热力学是热物理学的宏观理论，它从对热现象的大量的直接观 察和实验测量所总结出来的普适的基本定律出发，应用数学方法，通过 逻辑推理及演绎，得出有关物质各种宏观性质之 间的关系、宏观物理过
程进行的方向和限度等结论。
特征
1. 热力学基本定律是自然界中的普适规律，结论具有可靠性与普遍性 。
微观理论（统计物理学）
02×1023个分子。
力学规律, 统计平均方法
宏观理论
热力学
二、统计物理学（Statistical physics）
微观描述方法的局限性在于它在数学上常遇到很大的困难，由此而作出简化假设（微观模型）后所得到的理论结果常与实验不能完全符合。
微观理论
统计物理学
§1.1.2 宏观描述方法与微观描述方法
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