大学物理总复习2.ppt

《大学物理简明教程》总复习课件第一部分：力学一、力学基本概念1. 力：物体间的相互作用，具有大小、方向和作用点。

2. 质量：物体所含物质的多少，是物体惯性大小的度量。

3. 动量：物体的质量和速度的乘积，表示物体运动的强度。

4. 动能：物体由于运动而具有的能量，等于物体质量与速度平方的乘积的一半。

5. 势能：物体由于位置而具有的能量，如重力势能、弹性势能等。

6. 力学单位：国际单位制中，力的单位是牛顿（N），质量的单位是千克（kg），长度的单位是米（m），时间的单位是秒（s）。

二、牛顿运动定律1. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。

2. 牛顿第二定律（加速度定律）：物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同。

3. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）：两个物体间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

三、功和能1. 功：力在物体上产生的位移所做的功，等于力与位移的乘积。

2. 功率：单位时间内做的功，等于功与时间的比值。

3. 能量守恒定律：在一个封闭系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

四、动量守恒定律在一个封闭系统中，物体间的相互作用力是内力，内力相互作用时，系统总动量保持不变。

五、刚体力学1. 刚体：形状和大小在受力后不发生改变的物体。

2. 刚体转动：刚体绕固定轴转动时，角速度与角加速度、转动惯量之间的关系遵循牛顿第二定律。

3. 转动惯量：刚体绕固定轴转动时，质量分布对转动的影响程度，等于质量与质量到转动轴的距离的平方的乘积。

4. 动力矩：力对物体转动轴的转动效果，等于力与力臂的乘积。

5. 动力矩守恒定律：在一个封闭系统中，物体间的相互作用力矩是内力矩，内力矩相互作用时，系统总动力矩保持不变。

六、流体力学1. 流体：具有流动性的物质，如气体、液体等。

2. 连续性方程：流体在流动过程中，质量守恒，即流入某一体积的流体质量等于流出该体积的流体质量。

•若物体与流体的相对速度接近空气中的声速时，阻 力将按 f v3 迅速增大。
•常见的正压力、支持力、拉力、张力、弹簧的恢复 力、摩擦力、流体阻力等，从最基本的层次来看， 都属于电磁相互作用。
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五、牛顿定律的应用
•应用牛顿运动定律解题时，通常要用分量式：
如在直角坐标系中：
在自然坐标系中：
Fn
man
mv2
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三、牛顿第三定律
物体间的作用是相互的。两个物体之间的作用
力和反作用力，沿同一直线，大小相等，方向相反，
分别作用在两个物体上。
F21F12
第三定律主要表明以下几点：
（1）物体间的作用力具有相互作用的本质：即力总 是成对出现，作用力和反作用力同时存在，同时消 失，在同一条直线上，大小相等而方向相反。
（4）由于力、加速度都是矢量，第二定律的表示式 是矢量式。在解题时常常用其分量式，如在平面直 角坐标系X、Y轴上的分量式为 ：
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Fx mxamddxvtmdd22xt Fy myamddyvtmd d22yt
在处理曲线运动问题时，还常用到沿切线方向 和法线方向上的分量式，即：
Ft
mat
mdv dt
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1983年第17届国际计量大会定义长度单位用真空中 的光速规定：
c = 299792458 m/s
因而米是光在真空中1299,792,458秒的时间间 隔内所经路程的长度。
❖其它所有物理量均为导出量，其单位为导出单位
如：速度 V=S/ t， 单位：米/秒（m/s）
加速度a=△V/t，单位：米/秒2（m/s2）
•摩擦力：两个相互接触的物体在 沿接触面相对运动时,或者有相对 运动趋势时,在接触面之间产生的

0 冲击，
角达水平位置。设 m与m1的碰撞为完全非弹 /2
性的，m1=4m，m2=m，L=1m，取，求
？ 0
O
L/2 A m1
分析：碰撞过程中系统动量是否守恒， 角动量是否守恒？碰撞之后一起运动 m 的过程，系统机械能是否守恒？
B
L/2 m2
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解：取杆及 m 组成的系统为研 究对象，碰撞过程中，轴对系统
B 都垂直的直线上的投影以相同速度切 割磁场线运动时产生的电动势，这一投 影长度称之为导线的有效切割长度。

× × × × L × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
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N
B

★ 直线电流的磁场
dB 方向均沿 x 轴的负方向
dB
z
D
2

0 Idl sin
质点组的动能定理
内力的功
dW内 F1 dr12 0
W外 W内 Ek E k0 W外 W内 Ek
功能原理
W外 W非内 Ek Ep Em
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例3-5 如图，杆OB可绕水平光滑轴O转动，杆长L，质量不计， 杆的中点A和底端B处附有两个质量为m1和m2的小球，最初杆 静止于平衡位置，令一质量为m的粘性球以水平速度 恰能使杆转过
E 的大小都相等，方向沿径向。
取高斯面：作同心高斯球面
+ + +
+
S +1
O
+R+ +
r
+
+ + +
球内区域 r < R ，作高斯球面 S1
E dS 0

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q dq dl dl 2π R dq dE e 2 4 π 0r
O
r
P
d E

dE
x d E//
dq
dq
R
第９章 电荷与真空中的电场
r

dE
例9-5. 均匀带电圆平面的电场(电荷 面密度). 叠加原理: 圆盘 可看作由许多均 匀带电圆环组成.
F F1 F2 Fn E q0 q0 q0 q0
• 电场强度是点函数 E E (r , t ) 静电场 E E(r )
• 均匀电场 : 电场强度在某一区 域内大小, 方向都相同.
• 反映电场本身的性质, 与试验 电荷无关.
F F1 F2 Fn
ctgsinsincoscos第第99章章电荷与真空中的电场电荷与真空中的电场p538coscossinsin点电荷场强无限长均匀带电直线周围的场强公式第第99章章电荷与真空中的电场电荷与真空中的电场p638例例9944
9.2.2 电场强度
——描述电场强弱及方向性
第９章 电荷与真空中的电场
方向: 正试验电荷的受力方向
积分
E y dE y E z dE z
E
i
1 q e 2 r 4π 0 ri
E dE
3. 连续带电体电场
E Ex i E y j Ez k
dE
1 dq r 3 4π 0 r

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例9-2. 求电偶极子的电场. 电偶极子: 相距很近的一对等量 异号电荷. l
r l
p 2 π 0r 3 (2) 连轴线中垂面上的场强