第二课
第一篇 力学
第一章 质点运动学
§1-1 质点 参照系 运动方程:一、质点模型
实例
二、参考系(参照系)和坐标系
三、运动方程
§1-2 描述质点运动的四个物理量:一、描述质点位置的物理量
位置矢量
第三课
二、描述质点位置变化的物理量:1.位移
2.位移和路程的区别
例题
三、描述质点位置变化快慢的物理量:1.平均速度和平均速率
2.(瞬时)速度和速率
四、描述质点速度变化快慢的物理量:1.平均加速度
2.(瞬时)加速度
小结(以一维运动为例)
第四课
例1
例2
例3
例4
例5
§1-3 曲线运动:一、匀变速直线运动
二、抛体运动
例题
三、圆周运动:1.匀速圆周运动
第五课
2.变速圆周运动
3.一般曲线运动
例题
四、圆周运动的角量描述:1.角坐标、角位移、角速度、角加速度
2.线量和角量的关系
3.匀变速率圆周运动
例题
本章基本要求
第六课
练习题1
练习题2
练习题3
练习题4
练习题5
练习题6
第二章 牛顿运动定律
§2-1 牛顿运动定律:一、牛顿定律的地位和适用范围
二、牛顿三定律:1.牛顿第一定律
2.牛顿第二定律
3.牛顿第三定律(作用反作用定律)
§2-2 常见的力:一、万有引力
第七课
二、弹性力(elastic force)
三、摩擦力(force of friction)
§2-3 牛顿定律的应用
基本要求
练习1
练习2
练习3
练习4
第八课
第三章 功和能
§3-1功 (Work):一、功-力的空间积累效应
讨论
例题
二、功率(power)
例题1
例题2
§3-2 动能定理:一、动能
二、 动能定理
第九课
二、动能定理
§3-3 保守力 势能:一、重力势能
二、弹性势能
三、引力势能
四、势能小结
§3-4 功能原理 机械能守恒定律:一、功能原理
二、机械能守恒定律;三、能量转化和守恒定律(自学)
本章基本要求
练习题
第十课
练习题1
练习题2
练习题3
练习题4
练习题5
练习题6
第四章 动量
§4-1 动量 冲量 动量定理:一、动量
二、动量定理:1.推导
2.物理意义
3.注意点
三、冲量
第十一课
动量定理
例题1
例题2
例题3
§4-2 动量守恒定律:一、物体组的动量定理
二、动量守恒定律
例题:不怕重锤击的人
§4-3 碰撞:一、碰撞类型
第十二课
二. 牛顿碰撞定律
本章基本要求
练习1
练习2
练习3
练习4
第五章 刚体的定轴转动
§5-1 刚体的定轴转动:一、刚体
二、刚体的运动
三、描述刚体定轴转动的物理量
例题:
§5-2 转动动能 转动惯量:一、转动动能
第十三课
三、转动惯量
3.转动惯量J的计算
例题3
例题4
4.平行轴定理
例题5
§5-3 力矩 转动定律:一、力矩
二、转动定律
例题1
第十四课
刚体的转动定律
例题2
例题3
§5-4 刚体定轴转动的动能定理:一、力矩的功
二、定轴转动的动能定理
例题
§5-4 角动量 角动量守恒定律:一、角动量定理
第十五课
角动量定理
二、角动量守恒定律律
例题1
例题2
基本要求
刚体部分总结:一、描述质点和刚体的物理量及规律的比较
二、基本概念
三、基本规律
练 习1
练 习2
练 习4
第十六课
第三篇 电磁学
电磁学研究对象
第八章 真空中的静电场
§8-1 电荷 电场 库仑定律:一、电荷的基本性质
库仑
二、电场
三、库仑定律:1.点电荷
2.真空中的库仑定律
注意
例题
§8-2 电场强度 电力线:一、电场强度:1.检验电荷
2.场强E
第十七课
二、场强叠加原理:1.文字叙述
2.物理意义
三、场强的计算:1.点电荷的场强
2.点电荷系的场强
3.无限长均匀带电直线外一点场强
4.求无限大带电面外任一点的场强
5.求图中场强的空间分布
四、电力线(电场线)
第十八课
例题
§8-3 高斯定理:一、电通量
二、高斯定理:1.推导:a)求通过半径为r的球面S的电通量
b)求通过包围q的任一曲面S1的电通量
c)求通过不包围q的任一曲面S2的电通量
d)总结推广--Gauss定理
三、高斯定理的应用:1.均匀带电球壳
2.均匀带电球体的电场
第十九课
三.高斯定理的应用
3.无限大均匀带电平面的电场
4.无限长均匀带电直线的电场
高斯定理求场强总结
§8-4 静电场的环路定理 电势:一、电场力的功:1.点电荷电场中电场力的功
2.结论
二、电势能
三、电势U:1.电势能与电荷有关,不能独立反映定点的电场性质
2.电势定义
3.电势的物理意义
4.电势差
第二十课
小结
例题
四、电势的计算:1.点电荷电场中的电势
例题
3.均匀带电球壳的电势分布
例题1
例题2
§8-5 等势面 场强和电势关系:一、电位的直观图示法--等势面
二、场强和电势梯度的关系
第二十一课
第九章 静电场中的导体和电介质
§9-1 静电场中的导体:一、导体与电介质的区别
二、导体的静电感应 静电平衡:1.静电感应现象
2.静电平衡条件
三、静电平衡下导体上电荷的分布:1.实心导体情况
2.空腔导体情况
3.外表面电荷分布规律
避雷针的工作原理
4.导体表面附近的电场
四、静电屏蔽
第二十二课
2.接地空腔导体,则内外电场都无影响。
例1
§9-2电容 电容器:一、电容:1.孤立导体的电容
例题
2.电容器的电容
二、电容器电容的计算:1.平行板电容器
第二十三课
二、电容器电容的计算:1.平行板电容器
2.球型电容器
3.圆柱型电容器
三、电容器的串并联:1.串联
2.并联
§9-3 电场中的电介质及其极化 有介质时的高斯定理:一、电场中电介质不同于导体
二、电介质的结构和极化机制
三、有介质时的高斯定理:1.电位移矢量
第二十四课
2.有介质时的高斯定理
§9-4 电场的能量:一、电容器的储能
二、电场能量和能量密度
三、电场能量
基本要求
练习1
第二十五课
静电的防治及应用
静电分类
静电实例
人体带电与电击感
静电的防治(1)
静电的防治(2)
静电的防治(3)
静电的利用:1.静电除尘
第二十六课
第十章 真空中的磁场
§10-1 基本磁现象 磁感应强度 高斯定理:一、基本磁现象:1.磁铁的磁场
2.电流的磁场
二、磁场的描述
磁的来源
第二十七课
磁的应用
磁的副作用
三、磁场的高斯定理
§10-2 毕奥--萨伐尔定律:一、毕奥---萨伐尔定律:1.电流产生磁场的定量计算
2.讨论
二、毕萨定律的应用:1.直线电流的磁场
第二十八课
二、毕萨定律的应用:1.直线电流的磁场
1.直线电流的磁场
注意角度的计量(正负)
讨论
1.直线电流的磁场
2.圆电流的磁场
第二十九课
组合电流的磁场
3.螺线管的磁场
三、例题(磁场的计算):例1
例2
例3
第三十课
§10-4 安培环路定律:一、环路定律的推导:1.直导线,同心圆环
2.直导线,L为非圆形环路
3.推广
二、安培环路定律
三、安培环路定律的应用:1.长直螺线管的磁场
2.环形螺线管(螺绕环)的磁场
第三十一课
三、安培环路定律的应用
3.无限长载流圆柱导体的磁场
4.无限大均匀带电平面的磁场
§10-5 磁场对载流导线的作用:一、安培定律(AMPERE LAW)
二、安培定律的应用:1.直导线L与匀强磁场垂直
第三十二课
二、安培定律的应用:1.直导线L与匀强磁场垂直
2.直导线L与非匀强磁场垂直
3.平行直导线间的相互作用
电流单位安培的定义
平行直导线间相互作用力的实验测量
4.匀强磁场与弯曲导线
结论
第三十三课
小结
例题
四、电势的计算:1.点电荷电场中的电势
例题
3.均匀带电球壳的电势分布
例题1
例题2
§8-5 等势面 场强和电势关系:一、电位的直观图示法--等势面
二、场强和电势梯度的关系
第三十四课
二、带电粒子在电磁场中的运动:1.带电粒子垂直射入匀强磁场
2.带电粒子射入匀强磁场
3.带电粒子在电磁场中的运动
例题
本章基本要求
练习1
练习2
练习3
练习4
练习5
练习6
第三十五课
五花八门的磁现象及磁应用
目录
信鸽归巢之谜
趋磁细菌的发现
生物磁的来源
核磁共振成像诊断
磁疗法
磁性保健产品
磁的副作用
磁场对动植物的影响
其它领域的磁应用
农业
畜牧业
环境保护
地质勘探领域的磁应用
磁性选矿机
军事领域的磁应用
北极光与磁
太阳黑子与磁
主要参考文献
第三十七课
大学物理学(下)
主要教学内容
第十二章 电磁感应
§12-1 电磁感应定律一、电磁感应现象
电磁感应原理的应用
电磁感应现象
实验三
结论
二、电磁感应规律1、楞次定律(Lenz law)----- 定Ii 方向
例题一
例题二
例题三
感应电流与感应电动势的关系
第三十八课
二、电磁感应规律1、楞次定律(Lenz law)----- 定Ii 方
2、法拉第电磁感应定律
讨论
问题
3、感应电动势分类
§12-2 动生电动势一、平 动
解
推广
二、转动
解法一
解法二
方向可由楞次定律判定
判断O、A哪端电势高的其它途径
思考题
解
例题
解
第三十九课
法拉弟电磁感应定律
例题
解
§12-3 感生电动势一、感生电动势和感生电场
感生电动势和电流
1、感生电场
电力线
例题
解
2)将电子放在A处,电子可获得多大的速度?加速度的方向如何?
电子受力方向与场强方向相反
例题
解
直导线中的电动势
思考题
解
二、涡电流
电磁灶的工作原理
第四十课
§12-4自感与互感一、自感现象1、自感现象
自感现象
2、自感的计算
自感系数
自感系数L的计算方法
例题
解
3、自感的应用
思考题一
思考题二
思考题三
二、互感1、互感现象
互感现象分析
2、互感的计算
互感系数
法拉第电磁感应定律
第四十一课
一、自感
二、互感
3、互感的应用
思考题一
思考题二
思考题三 解法一
1)顺串
2)反串
解法二
§12-5 磁场能量
一、自感磁能 二、互感磁能
三、磁场能量一般公式
1、磁能密度 2、磁场能量
例题
解
磁能密度
第四十二课
第十三章 机械振动
§13--1 振动的一般概念 一、机械振动
单摆、钟摆、秋千的摆动
口琴的发音机理
琴码
二、振动周期与频率
动物的心跳(次/分)
三、振动的成因
§13--2 简谐振动一、弹簧振子的运动分析
简谐振动运动方程
弹簧振子的运动图线
二、简谐振动的特征及表达式1、微分方程2、运动方程
3、运动方程的讨论a)描述x∽t的关系
b) 体现简谐振动的周期性
c) 位相与初位相
第四十三课
简谐振动
例一
解法一
解法二
例二
解法
4、简谐振动的矢量图(参考圆)表示法
例题一 解法一
解法二
例题二
解法一
解法二
例题三
例题四
1)简谐振动方程
2)物体由起始位置运动到x=0处所需的最短时间
第四十四课
5、常见简谐振动a)弹簧振子的运动
例题
解
b)单摆和复摆的摆动-----角谐振动
小角度摆动时
单摆
c)扭摆的摆动
6、简谐振动的能量a)动能
b) 势能c)总能
例题一
例题二
§13-3 阻尼振动 受迫振动 共振一、阻尼振动
二、受迫振动
三、共振
火车的危险速率与轨长
火车的危险速率与轨长-例题
第四十五课
§13-4 同方向简谐振动的合成
一、同方向同频率简谐振动的合成
A与φ的计算公式
讨论
例题
解法一
解法二
二、同方向相近频率谐振动
二、同方向相近频率谐振动-1
例题
§13-5 相互垂直简谐振动的合成一、同频率相互垂直简谐振动的合成
二、不同频率相互垂直简谐振动的合成
本章基本要求
第四十六课
第十四章 机械波
目 录
§ 14-1 机械波的几个概念
口琴的发音机理
提琴的发音机理
一、机械波产生的条件
真空中的闹钟实验
二、波的类型及特点1、横波
2、纵波(疏密波)
音叉震动产生的纵波
3、复杂波
4、简谐波
三、波阵面 波射线1、波阵面(波前)(
2、波射线(波线)
四、描述波的物理量
常用波速
表格
第四十七课
2、波长λ
纵波
3、周期 T
4、频率 v
声波 (20HZ~20000HZ) \ 超声波 \ 次声波
§ 14-2 平面简谐波的波动方程一、波动方程
考察波线上P点
P点的振动方程
波动方程的几种不同形式
二、波动方程的几点讨论1、x一定,t变化
2、t一定 x变化
3、x、 t都变
4、沿-x轴方向传播的波动方程
P点的振动方程
对波动方程的各种形式...
例题1
解
1)解析法
2)矢量图法
第四十八课
例题
解法一
φ的确定
解法二
由t=0时的波形确定φ
§14-3 波的能量一、波的能量和能量密度
1、波的能量
a)动能WK
b)势能WP
结论
例题
§14-4 惠更斯原理
惠更斯
惠更斯原理
波的衍射
§14-5 波的干涉一、波的叠加原理1、波传播的独立性
2、波的叠加性
第四十九课
二、波的干涉1、干涉现象
波的干涉花样
2、干涉条件
3、干涉现象的定量讨论
两波引起P点的振动方程
两波在P点的位相差
根据叠加原理
干涉的位相差条件
位相差
位相差 波程差条件
干涉的波程差条件
例题一
解
得x
例题二
解
摩托车排气系统干涉相消器结构原理图
第五十课
14--6 驻 波一、驻波及产生条件
二、驻波的定量分析
驻波方程
讨论 1、振幅分布
波节
波腹
结论
2、位相分布
2、位相分布-1
推广
驻波图线的形成
绳子上的驻波图
3、边界条件
媒质分类
边界条件
边界条件-1