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文檔簡介

1、由坐標原點到質點所在位置的矢量r稱為位矢t時間內由起點指向終點的矢量; rBr xi路程是at時間內質點運動軌跡長度s是標量.明確r、r、 s的含義s第一章質點運動學主要內容描述運動的物理量1 .位矢、位移和路程位矢v xv yr ,大小運動方程的分量形式位移是描述質點的位置變化的物理量2 .速度描述物體運動快慢和方向的物理量rDr Vx r Dy r _ r平均速度 U=D7=Vri + D7j = uxi + uyjr rr r dr瞬時速度速度v lim 速度方向是曲線切線方向 t 0 t dtdrdx .dy .v i j VxiVy j , v出dtdtdrdt2dx dtdydtd

2、s dtdrdt速度的大小稱速率.r ddt,2r d rdt23 .加速度是描述速度變化快慢的物理量r平均加速度:瞬時加速度加速度ta方向指向曲線凹向二.拋體運動運動方程矢量式為r1 r 2 7tx v0 cost水平分運動為勻速直線運動分量式為i 一 一 、一 y v0sin t -gt 豎直分運動為勻變速直線運動2三.圓周運動包括一般曲線運動1.線量:線位移s、線速度v ds dt切向加速度at電速率隨時間變化率dt2法向加速度an上速度方向隨時間變化率0R2.角量:角位移單位rad、角速度 事單位rad)(單位rad s2)3.線量與角量關系:sv= R 、atR 、an4.勻變速率圓

3、周運動:V0at1線量關系sV0t2V01 + 2-at22as2 角量關系0tt2第二章牛頓運動定律主要內容、牛頓第二定律物體動量隨時間的變化率1 r r dP dmv F = - , mdt dtdp等于作用于物體的合外力F f= ? F.豐即:出新1,rrdVrr常量時F = m 或F = madt_r, r說明:1只適用質點;2 F為合力;3 a與F是瞬時關系和矢量關系;4解題時常用牛頓定律分量式平面直角坐標系中F ma Fx max 一般物體作直線運動情況Fy may1)弄清條件、明確問題 (弄清條件、明確所求的問題及研究對象)2)隔離物體、受力分析(對研究物體的單獨畫一簡圖,進行受

4、力分析 )3)建立坐標,列運動方程(一般列分量式);4)文字運算、代入數據舉例:如下圖,把質量為 m 10kg的小球掛Q在傾角 30的光滑斜面上,求(1)當斜面以a -g的加速度水平向右運動時, 3(2)繩中張力和小球對斜面的正壓力.解:1)研究對象小球2)隔離小球、小球受力分析3)建立坐標,列運動方程(一般列分量式)ix: Ft cos30o N sin 30o ma (1)y : Ft sin 30o N cos30o mg 0 (2)4)文字運算、代入數據1x: .3Ft N 2ma ( a -g) (3)3y: Ft 3N 2mg (4)(2)由運動方程,N =0情況第三章動量守恒和能

5、量守恒定律主要內容動量定理和動量守恒定理1 .沖量和動量1r"ivdt稱為在t1 t2時間內,力F對質點的沖量t1rr質量m與速度v乘積稱動量P mvrt, r2 .質點的動量te理:I Fgdt mV2 mr1質點的動量定理的分量式:3.質點系的動量定理:12 n rex n r n r r rFdtma mi0Vi0 PPoxxox質點系的動量定理分量式I y P y PoyI P Pzzozrr r r dP動量定理微分形式,在 dt時間內:Fdt dP或 F=dPdt4.動量守恒定理:當系統所受合外力為零時,系統的總動量將保持不變,稱為動量守恒定律動量守恒定律分量式:二.功和

6、功率、保守力的功、勢能1 .功和功率:質點從a點運動到b點變力F所做功 Wbfv dr b F cos dsaa恒力的功:W F cos I r I Fv r功率:pdw-F cos v F gVdt2 .保守力的功r r物體沿任意路徑運動一周時,保守力對它作的功為零W ?Fgdr 0l3 .勢能保守力功等于勢能增量的負值,w Ep Ep0VEppp0p物體在空間某點位置的勢能Ep x,y,zpEp0 0三.動能定理、功能原理1.動能定理 1c 1 C質點動能th理:W mv mv022質點系動能定理:Ep(x,y,z)Ep00rvvF drA(x,y,z)機械能守恒守恒作用于系統一切外力做功

7、與一切內力作功之和等于系統動能的增量2.功能原理:于系統機械能WiexnWiin1 2mv i 2n 12外力功與非保守內力功之和等一mv i0i 2動能+勢能的增量機械能守恒定律:只有保守內力作功的情況下,質點系的機械能保持不變第4章機械能和功知識點:1 . 1. 功的定義質點在力F的作用下有微小的位移 dr 或寫為ds,那么力作的功定義為和位移的標積,即對質點在力作用下的有限運動,力作的功為在直角坐標系中,此功可寫為應當注意,功的計算不僅與參考系的選擇有關,一般還與物體的運動路徑有關.只有保守力重力、彈性力、萬有引力的功才只與始末位置有關,而與路徑形狀無關.2 . 動能定理質點動能定理:合

8、外力對質點作的功等于質點動能的增量.質點系動能定理:系統外力的功與內力的功之和等于系統總動能的增量.應當注意,動能定理中的功只能在慣性系中計算.3 .勢能重力勢能:Ep=± mgh零勢面的選擇視方便而定.彈性勢能:規定彈簧無形變時的勢能為零,它總取正值.萬有引力勢能:取無窮遠處為零勢點,它總取負值.4 .功能原理即:外力的功與非保守內力的功之和等于系統機械能的增量.5 .機械能守恒定律外力的功與非保守內力的功之和等于零時,系統的機械能保持不變.即 重點:2臺匕 目匕.3.題.1.難點:1.2.3.知識點:1.1. 熟練掌握功的定義及變力作功的計算方法.理解保守力作功的特點及勢能的概念

9、,會計算重力勢能、彈性勢能和萬有引力勢掌握動能定理及功能原理,并能用它們分析、解決質點在平面內運動時的力學問4. 掌握機械能守恒的條件及運用守恒定律分析、求解綜和問題的思想和方法.1. 計算變力的功.2. 理解一對內力的功.3. 機械能守恒的條件及運用守恒定律分析、求解綜和問題的思想和方法.第5章剛體力學1. 描述剛體定軸轉動的物理量及運動學公式.2. 2.3. 3.21 m.離散質點平行軸定理I lc ml24. 4.定軸轉動剛體的角動量L IM dL d I剛體定軸轉動定律剛體的轉動慣量1r 2dm 連續分布質點定軸轉動剛體的角動量定理5.5.角動量守恒定律剛體所受的外力對某固定軸的合外力

10、矩為零時,6.6.那么剛體對此軸的總角動量保持不變.即 定軸轉動剛體的機械能守恒只有保守力的力矩作功時,剛體的轉動動能與轉動勢能之和為常量式中hc是剛體的質心到零勢面的距離. 重點:1. 1.角加速度等概念及聯系它們的運動學公式.2. 2.定軸轉動剛體和質點聯動問題.掌握描述剛體定軸轉動的角位移、角速度和掌握剛體定軸轉動定理,并能用它求解剛體角動量定理dt dt3. 會計算力矩的功、定軸轉動剛體的動能和重力勢能,能在有剛體做定軸轉動的問題中正確的應用機械能守恒定律.4. 會計算剛體對固定軸的角動量,并能對含有定軸轉動剛體在內的系統正確應用角動量守恒定律.難點:1.1.正確運用剛體定軸轉動定理求

11、解問題.2.對含有定軸轉動剛體在內的系統正確應用角動量守恒定律和機械能守恒定律.第6章 狹義相對論根底知識點:1. 1.2.式中3.愛因斯坦狹義相對論的根本假設.2. 洛侖茲坐標變換3. 長度收縮L L_ c注意同時性條件注意同地性條件4.4.時間膨脹5.5.相對論速度變換6.6.狹義相對論中的質量和能量(1)(1)m為靜質量相對論質量與速度關系mo(2)(3) 總能 靜能 動能(2)相對論動量(3)相對論能量P2V2能量動量關系E=mc 22 E o=mcEK=mC-moC2E2=(cP)2 + (moc2)2重點:1.2.3.4.5.難點:1.1.2.3.以分析問題.4.計算有關的問題.5

12、.1.2.知識點:理解愛因斯坦狹義相對論的兩條根本假設.正確理解和應用洛侖茲坐標變換公式.理解長度收縮、時間膨脹以及同時性的相對性等概念,并能用理解狹義相對論中的質量、動量和能量的關系,并能用以分析、了解相對論速度變換.理解長度收縮、時間膨脹以及同時性的相對性等概念,并能用以分析問題.理解狹義相對論中的質量、動量和能量的關系,并能用以分析、計算有關的問題.中的靜電場1.場強電場強度的定義(2)場強疊加原理Ei (矢量疊加)點電荷的場強公式用疊加法求電荷系的電場強度2.高斯定理真空中1CSE dS q內 S20rr?產?4 0rdSDS電介質中3.電勢(1)電勢的定義Vp零勢點E dlpbVbE

13、 dlaVi(標量疊加)q40r( 取無窮遠處為零勢點)v , 4 0r (取無窮遠處為零勢點)Wa qVaAab q(Va Vb)v章 靜電場中的導體 Vp n E dl對有限大小的帶電體,取無窮遠處為零勢點,那么 p p向Va(2)電勢差(3)電勢疊加原理 VV(4)點電荷的電勢電荷連續分布的帶電體的電勢4 .電荷q在外電場中的電勢能5 .移動電荷時電場力的功6 .場強與電勢的關系E第8知識點:1 .導體的靜電平衡條件2 2) E外表 導體外表2 .靜電平衡導體上的電荷分布導體內部處處靜電荷為零.電荷只能分布在導體的外表上3 .電容定義rS各電容器上電壓相等各電容器上電量相等平行板電容器的

14、電容電容器的并聯 CCi11電容器的串聯 C 勒 4.電容器的能量1 Q21CVWe 1 E2電場能量密度2Ei, d式中巳為非靜電性電場.電動勢是標量,其5、電動勢的定義 l E k d 流向由低電勢指向高電勢.靜電場中的電介質知識點:1 .電介質中的高斯定理2 .介質中的靜電場3 .電位移矢量真空中的穩恒磁場知識點:r?1 .畢奧-薩伐定律Id l電流元1dl產生的磁場式中,Idl表示穩恒電流的一個電流元線元,r表示從電流元到場點的距離,表示 從電流元指向場點的單位矢量.2 .磁場疊加原理在假設干個電流或電流元產生的磁場中,某點的磁感應強度等于每個電流或電流元單獨存在時在該點所產生的磁感強

15、度的矢量和.即 BBi3 .要記住的幾種典型電流的磁場分布(1)有限長細直線電流I 一(cos a1 cos 2)式中,a為場點到載流直線的垂直距離1、2為電流入、出端電流元矢量與它們到場點的矢徑間的夾角a)無限長細直線電流0 12-rBb)通電流的圓環R2I(x2R2)3/2B單位為:弧度(rad )圓環中央4 R(4)通電流的無限長均勻密繞螺線管內B onl4.安培環路定律B dl 0真空中 L 0 一, H dl磁介質中LHI內5B H 0rH當電流I的方向與回路l的方向符合右手螺旋關系時,I為正,否那么為負.5.磁力(1)洛侖茲力F q v B質量為m帶電為q的粒子以速度v沿垂直于均勻

16、磁場B方向進入磁場,粒子作圓周2 mqB運動,其半徑為周期為(2)安培力F Idl B載流線圈的磁矩pmNISn?載流線圈受到的磁力矩Mpm B1 IB V霍爾效應霍爾電壓ne b電磁感應 電磁場知識點:1 .楞次定律:感應電流產生的通過回路的磁通量總是對抗引起感應電流的磁通量的改變.2 .法拉第電磁感應定律idNdt3 .動生電動勢:導體在穩恒磁場中運動時產生的感應電動勢abb(V B) dl 或 a.(v B) dl4 .感應電場與感生電動勢:由于磁場隨時間變化而引起的電場成為感應電場.它產生電動勢為感生電動勢ddt局限在無限長圓柱形空間內,沿軸線方向的均運磁場隨時間均勻變化時,圓柱內外的感應電場分別為E咸(r R)E咸R2膽(r R)心 2 dt心 2r dt5 .自感和互感自感系

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