大学物理上学期重点

张雁滨上学期重点复习期末答疑时间6月26日（星期四）上午：9:00——12:00下午：3:00——6:00地点：西五楼，116室出题改卷分数计算出成绩各环节介绍永远不要作弊！力学相对论热学电磁学2001251020452002241125402003211222452004191025462001年——2004年试题分布rˆrqqFo22141rˆrqE2041.库仑定律(仅对点电荷)2.求场强E（三种方法）应用关键：取点电荷,找出积分函数。第9章静电场重点：两个物理量——E、U有关的概念和规律EdErˆrdqo24叠加法高斯定理电位梯度法(E与U的关系)内SioqSdE1UgradUEdldUEl3.静电场两个基本性质高斯定理：———有源场0ldE环路定理：———无旋场内SioqSdE1静电场是保守场移动单位正电荷作功：ldEqAo相应的概念及用途注意：电位零点的选取baoUUqAbabaldEUU场强总是从电势高处指向电势低处4.求U的方法：定义法,叠加法等位面、电势梯度的概念5、几种典型电场的E和U的分布2001年试题（10分）一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R，内半径为R/2，并由电量Q均匀分布在环面上。细绳长3R，也有电量Q分布在细绳上，试求圆环中心o处的电场强度（圆环中心在细绳的延长线上）。3RR2Ro解：，取如图坐标系。环绳＋EEEoxo’(1)细绳在环心处的场强RQdxdxdq3204rdqdE绳203016RQdEER绳绳(2)环形薄片在环心处的场强0环E20o16RQE方向垂直向下。232204)xR(QxExRr420412)xR(RQdx6.电荷q在外场中的电位能W=qU移动电荷时电场力所作的功：7.电偶极子在均匀外电场中的静电势能：EpWA=q(U1－U2)A=W电场力作功A=带电体电位能的减少(–W)电偶极子取向与外电场一致时，电势能最低；取向相反时。电势能最高。电偶极矩lqpl:负电荷到正电荷的矢量线段2001年试题（3分）一偶极矩为的电偶极子放在电场为的均匀外电场中，与的夹角为角，在此电偶极子绕垂直于平面的轴沿角增加的方向转过180°的过程中，电场力做功A=。pEpEEp,cos2pEEpWA=W3.静电屏蔽第10章静电场中的导体和电介质重要概念和基本规律1.导体静电平衡的条件0内E导体表面表面E导体是等位体导体表面是等位面2.静电平衡时导体上电荷的分布导体内处处净电荷为零电荷只分布在外表面上0E导体表面上一点的场强：重点在概念屏蔽内场屏蔽外场4.有导体存在时电场和导体电荷的分布计算依据:导体静电平衡的条件;电荷守恒;高斯定理。5.电介质的极化r0EDsiqSdD)(er1注意接地！orEE1EPoe取向极化、位移极化（A）0（B）（C）（D）dq04Rq04)Rd(q1140oRd+q试题(本题3分)一个为带电的空腔导体球壳，内半径为R。在腔内离球心的距离为d处（dR），固定一电量为+q的点电荷。用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心o处的电势为平行板电容器：电容和电容器dSCEdU求C的步骤：由q自DEUUqC电容的并联：KUUUU21QUCUCQW21212122VVdVEDdVEW21212求C的另一方法：EVdVEW221WQC221、电容的定义重要概念和基本规律iCCiCC112、电容器的能量电场总静电能电容的串联：siqSdDE注意1.带电粒子在磁场中的运动在均匀磁场中2.霍耳效应的概念横向电场—霍耳电场EH重要概念及规律：第十一章磁场与电磁相互作用重点一：磁力lBlIdF0BlIdF3.安培定理BvqF安培力的实质：磁场通过洛仑兹力而施于导体的作用力4.载流线圈在磁场中所受的力和力矩BpmnˆISpm无论线圈什么形状,均匀磁场对它的作用只取决于pm，pm相同的线圈受B的作用完全相同。相应的概念304rrlIdBd重要概念及规律：iIldB00SdB——无源——有旋2、高斯定理3、安培环路定理sBSdB1.毕奥—萨伐尔定律磁通：磁矩：nˆISpm重点二：磁感应强度B4.B的两种计算方法1）毕—萨定律＋叠加定律2）安培环路定理5.几种典型电流磁场B的分布第十二章磁场与实物的相互作用1.磁介质的磁效应顺磁质、抗磁质、铁磁质2.有介质时的高斯定理和安培环路定理0SSdBiLIldHHBr03、铁磁质的磁化规律磁化曲线铁磁质磁化的机制居里点Tc重点是概念)(mr1磁滞回线a代表铁磁质b代表顺磁质c代表抗磁质11．图示为三种不同的磁介质的B－H关系曲线，其中虚线表示B＝oH的关系，说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B—H关系曲线：1r顺磁介质1r抗磁介质1r真空→铁磁质1rkTt232.理想气体的压强与温度：tnP32221vmt——分子的平均平动动能气体压强决定于单位体积的分子数和平均平动能mkTv32RTiRTiMMEm22kTik23.能量按自由度均分原理内能是温度的单值函数注意刚体和非刚体的i刚体无振动1.理想气体的状态方程PV=NkTP=nkT第七章气体热运动重要概念及规律：三个速率：4.麦克斯韦分布2223224ve)kTm()v(fkTmvdv)v(fNdN10dv)v(ff(x)是几率密度分布函数的性质（所满足的条件）MRTvm8MRTvmp2mMRTv32求的方法：)v(g0dv)v(gfg注意：7—5，8，影响分布曲线的因素：)M(m,Tmdvvvfv重点重点：物理概念！v)v(f注意：影响分布曲线的因素：T、m(Mm)mvp1mpMv10（2）m（Mm）一定时Tvp大mM小mM小pv大pvv)v(f0小T大T小pv大pv（3）麦氏分布律仅当气体处于温度为T的平衡态成立，N必须是大量的，dN是dv范围内的平均分子数.（1）T一定时mpMRTmkTv22PdVAQ=E+A重点一：热力学第一定律及应用RiCP22等容过程:Q=EA=0等压过程:Q=E+A等温过程：Q=AE=0dTdQCmol1RTiE2重点：理想气体等值过程，绝热过程，循环过程的热、功、内能的改变。RiCV2第八章热力学基础准静态绝热过程：Q=0，A=－E泊松方程T2=T1但不是等温过程状态方程可用，泊松方程不能用非准静态绝热过程——绝热自由膨胀过程特征参量关系QAE等容V=C0等压P=C等温T=C0绝热Q=00CTPCTVCPVCPVCTV1CTP1)TT(C12V)TT(C12p21PPlnRT1VPVP)TT(C221112VAEQRiCP22RiCV2)TT(C12V12VVlnRT)TT(C12V)TT(R)VV(P1212)TT(C12V重点二：循环及热机效率1211QQQA热机：致冷：卡诺热机：卡诺致冷：2122QQQAQw121TT212TTTw过程曲线：P-V图、P-T图、（做功与P-V图面积的关系）温熵图)VV)(PP(21A12211试题.(本题10分)1mol双原子分子理想气体，作如图的可逆循环过程，其中1-2为直线，2-3为绝热线，3-1为等温线。已知T2=2T1，V3=8V1，试求：（1）各过程的功，内能增量和传递的热量；（用T1和已知常数表示）。（2）此循环的效率。oPP1P2VV1V2V3123解：(1)1—2任意过程)TT(RiE121211125225RT)TT(R1122121RT)RTRT(111AEQ112125RTRT13RTRTPVVPVP1221AEQ)VPVP(2111222—3绝热膨胀过程)TT(RiE23221215225RT)TT(R22EA152RT02QoPP1P2VV1V2V31233—1等温压缩过程03E)VVln(RTA1333)VVln(RT11181082RT.133082RT.AQ13TT138VV(2)131QQ)RT/(RT.1130821%.730概念：一切与热现象有关的自然宏观过程都是向熵增加的方向进行。从有序向无序的方向进行。从小几率到大几率的方向进行。熵越大，系统的无序性越大，熵是系统无序程度的量度熟练掌握第二定律的物理意义；会计算简单过程的熵变。BAABTdQSSTdQdS3个典型过程：功热转换、热传导、绝热自由膨胀光速不变原理得到结论同时性的相对性运动的时钟变慢运动的长度缩短00t,t21cvtt21cvLL第6章爱因斯坦狭义相对论爱因斯坦相对性原理光速不变原理狭义相对论基本原理狭义相对论中的运动学问题用洛仑兹变换讨论讨论洛仑兹变换1、确定两个作相对运动的惯性参照系；2、确定所讨论的两个事件；3、表示两个事件分别在两个参照系中的时空坐标(x,t,x’,t’)或其时空间隔；4、用洛仑兹变换讨论。原时：在某坐标系中同一地点发生的两个事件的时间间隔。在狭义相对论中讨论运动学问题的思路注意概念原长：物体相对某参照系静止时两端的空间间隔。221cvxcvtt221)cv(xcvtt21)cv(tvxx21)cv(tvxx21cvtt21cvLL原时最短原长最长一列火车以速度v高速经过站台，站台上相距为d的两点固定的两机械手同时在车厢上画出两条刻痕，车厢上观察的这两条刻痕的距离为：[C]刻痕距离为原长：最长[B]机械手距离为非原长：若以车厢参照系来测两机械手的距离，又该选哪个？dAdcvB)(122)(1cvdC2)1(cvdD哪一个正确？狭义相对论动力学1.相对论质量2.相对论动量：3.相对论动能：Ek=mc2moc24.相对论能量E=mc220cmE5.相对论的能量与动量的关系E2=P2c2+m02c4201cvmmvcvmvmP201Em0c2Pc第一章质点运动学重要概念各矢量表达式，标量计算1.描述质点运动的状态的特性参量：a,v,r2.圆周运动ntaaaRdtdRdtdvat22RRvvan沿切线方向指向圆心nvdtdva2自然坐标：RdtdRv3.相对运动ovvv绝对相对牵连oaaa重点一：牛顿第二定律的应用1.在惯性参照系的应用2.在非惯性参照系的应用1).加速平动的非惯性系S'oaaa非惯性系中，必须引入“惯性力”的概念，牛顿第二定律才能继续沿用。*fFamF惯性力真实力非惯性系的牛顿第二定律：虚拟力2).匀速转动的非惯性系S'n*amf惯性力—惯性离心力绝对相对牵连第二、三、四章质点动力学重点二：力学定理及守恒定律1.动量定理ottoPPdtF2.角动量定理ottoLLdt——动量守恒定律当时0FotPP=恒矢量当时，0otLL=恒矢量——角动量守恒定律3.动能定理222121abbamvmvrdFkakbE