大學(xué)物理知識點、重點、難點

《大學(xué)物理》(上)

知識點、重點及難點

質(zhì)點運動學(xué)知識點：參考系為了確定物體的位置而選作參考的物體稱為參考系。要作定量描述，還應(yīng)在參考系上建立坐標(biāo)系。位置矢量與運動方程位置矢量(位矢)：是從坐標(biāo)原點引向質(zhì)點所在的有向線段，用矢量r表示。位矢用于確定質(zhì)點在空間的位置。位矢與時間t的函數(shù)關(guān)系： 人 人r二r(t);Xt)i+y(t)j+Zt)k稱為運動方程。即位移：位移矢量口是叱點在時間△t內(nèi)吁的位置改變即位移：Ar=r(t+At)-r(t)軌道方程：質(zhì)點運動軌跡的曲線方程。ArAr8A-T8V~=平均速度定義為單位時間內(nèi)的位移，即：88drv= 速度，是質(zhì)點位矢對時間的變化率： dt_As平均速率定義為單位時間內(nèi)的路程：v~=at速率，是質(zhì)點路程對時間的變化率：dsdt加速度，是質(zhì)點速度對時間的變化率：速率，是質(zhì)點路程對時間的變化率：dsdt加速度，是質(zhì)點速度對時間的變化率：8dvdt法向加速度與切向加速度8+atij+atij加速度dtna法向加速度na法向加速度n談，方向沿半徑指向曲率中心(圓心)，反映速度方向的變化。

dva=切向加速度t dtf，方向沿軌道切線，反映速度大小的變化。在圓周運動中，角量定義如下：…… de角速度3=丁dtd3角加速度0=-dt而v—3R.,a— —R32,a— —R0nR tdt相對運動對于兩個相互作平動的參考系，有8888888mBrpk=Tpk+rkk，vpk=Vpk+Ok，apk=apk'+akk'重點：掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述質(zhì)點運動和運動變化的物理量，明確它們的相對性、瞬時性和矢量性。確切理解法向加速度和切向加速度的物理意義；掌握圓周運動的角量和線量的關(guān)系，并能靈活運用計算問題。理解伽利略坐標(biāo)、速度變換，能分析與平動有關(guān)的相對運動問題。難點：1．法向和切向加速度2．相對運動問題牛頓運動定律知識點：牛頓定律第一定律：任何物體都保持靜止的或沿一直線作勻速運動的狀態(tài)，直到作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。第二定律：運動的變化與所加的動力成正比，并且發(fā)生在這力所沿的直線方向上。即8F8F-dpdt88p—mv當(dāng)質(zhì)量m為常量時，有F-ma在直角坐標(biāo)系中有，F(xiàn)—ma，F(xiàn)—ma，F(xiàn)—max xy y z z對于平面曲線運動有，F(xiàn)—ma，F(xiàn)—mat tn n第三定律：對于每一個作用總有一個相等的反作用與之相反，或者說，兩個物體之間對88各自對方的相互作用總是相等的，而且指向相反的方向。即F12=-F21非慣性系與慣性力

質(zhì)量為m的物體，在平動加速度為a0的參照系中受的慣性力為F0=-mai03在轉(zhuǎn)動角速度為3的參照系中，慣性離心力為F0=mr32r重點：深入理解牛頓三定律的基本內(nèi)容。掌握應(yīng)用牛頓定律解題的基本思路，能用微積分方法求解一維變力作用下的質(zhì)點動力學(xué)問題。難點：1．變力作用下的質(zhì)點運動問題。功和能知識點：功的定義質(zhì)點在力F的作用下有微小的位移dr（或?qū)憺閐s），則力作的功定義為力和位移的標(biāo)積，dAdA=F.dP=F|df^cosO=FdscosO對質(zhì)點在力作用下的有限運動，力作的功為A=Jbf.dPa在直角坐標(biāo)系中，此功可寫為A=JbFdx+fbFdy+fbFdzaxayaz應(yīng)當(dāng)注意：功的計算不僅與參考系的選擇有關(guān)，一般還與物體的運動路徑有關(guān)。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(guān)，而與路徑形狀無關(guān)。動能定理質(zhì)點動能定理：合外力對質(zhì)點作的功等于質(zhì)點動能的增量。一mv一mv2一一mv220質(zhì)點系動能定理：系統(tǒng)外力的功與內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)總動能的增量。A+A=E一E外內(nèi)K K0應(yīng)當(dāng)注意，動能定理中的功只能在慣性系中計算。勢能重力勢能： EP=±m(xù)gh+c，零勢面的選擇視方便而定。彈性勢能：1E=—kx2,規(guī)定彈簧無形 p2 變時的勢能為零，它總?cè)≌怠蔹c的選擇而定。Mm=―G勢點的選擇而定。Mm=―G+c,

rE功能原理 p

A+A =（E+E）—（E+E）外非保內(nèi) KP K0 P0即：外力的功與非保守內(nèi)力的功之和等于系統(tǒng)機械能的增量。機械能守恒定律外力的功與非保守內(nèi)力的功之和等于零時，系統(tǒng)的機械能保持不變。即當(dāng)A+A=0時，E+E=常量外非保內(nèi) KP重點：1．熟練掌握功的定義及變力作功的計算方法。2．理解保守力作功的特點及勢能的概念，會計算重力勢能、彈性勢能和萬有引力勢能。3．掌握動能定理及功能原理，并能用它們分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的力學(xué)問題。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。難點：計算變力的功。理解一對內(nèi)力的功。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。動量角動量守恒知識點：1.動量定理合外力的沖量等于質(zhì)點（或質(zhì)點系）動量的增量。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為J12J12Fdt=P-P21對質(zhì)點系在直角坐標(biāo)系中有Jt2Fdt二P-P,空PTOC\o"1-5"\h\z21 ir1i卜2Fdt=P-Ptx x2 x1卜2Fdt=P-Pty y2 y1卜2Fdt=P-Ptz z2 z11動量守恒定律當(dāng)一個質(zhì)點系所受合外力為零時，這一質(zhì)點系的總動量矢量就保持不變。即當(dāng)ZF二0時，工P=EmB=常矢量TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"外 i ii在直角 外 iiiii 坐標(biāo)系中的分量式為當(dāng)ZF=0時，ZmB=常量x iix當(dāng)2F=0時，ZmV=常量y iiy當(dāng)2F=0時，ZmV=常量z iizi角動量定理質(zhì)點的角動量：對某一固定點有L—rxp—rxmv角動量定理：質(zhì)點所受的合外力矩等于它的角動量對時間的變化率dL < V^M— ,M―ZrxFdti I .i"i角動量守恒定律若對某一固定點而言，質(zhì)點受的合外力矩為零，則質(zhì)點的角動量保持不變。即當(dāng)ZM—0時,L—L—常矢量重點： 0掌握動量定理。學(xué)會計算變力的沖量，并能靈活應(yīng)用該定理分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的力學(xué)問題。掌握動量守恒定律。掌握系統(tǒng)動量守恒的條件以及運用該定律分析問題的思想和方法，能分析系統(tǒng)在平面內(nèi)運動的力學(xué)問題。掌握質(zhì)點的角動量的物理意義，能用角動量定理計算問題。掌握角動量守恒定律的條件以及運用該定律求解問題的基本方法。難點：計算變力的沖量。用動量定理系統(tǒng)動量守恒分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的力學(xué)問題。正確運用角動量定理及角動量守恒定律求解問題。剛體力學(xué)基礎(chǔ)知識點：描述剛體定軸轉(zhuǎn)動的物理量及運動學(xué)公式。剛體定軸轉(zhuǎn)動定律M—IP剛體的轉(zhuǎn)動慣量I—ZAmr2（離散質(zhì)點）iiI二』r2dm（連續(xù)分布質(zhì)點）平行軸定理 1=1+ml2定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理L=13定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量dLd(13)剛體角動量定理M= ="—dtdt角動量守恒定律剛體所受的外力對某固定軸的合外力矩為零時，則剛體對此軸的總角動量保持不變。即當(dāng)乙M =0時,乙13=常量外 ii定軸轉(zhuǎn)動剛體的機械能守恒只有保守力的力矩作功時，剛體的轉(zhuǎn)動動能與轉(zhuǎn)動勢能之和為常量。1132+mgh=常量2 c式中hc是剛體的質(zhì)心到零勢面的距離。重點：掌握描述剛體定軸轉(zhuǎn)動的角位移、角速度和角加速度等概念及聯(lián)系它們的運動學(xué)公式。掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動定理，并能用它求解定軸轉(zhuǎn)動剛體和質(zhì)點聯(lián)動問題。會計算力矩的功、定軸轉(zhuǎn)動剛體的動能和重力勢能，能在有剛體做定軸轉(zhuǎn)動的問題中正確的應(yīng)用機械能守恒定律。會計算剛體對固定軸的角動量，并能對含有定軸轉(zhuǎn)動剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動量守恒定律。難點：正確運用剛體定軸轉(zhuǎn)動定理求解問題。對含有定軸轉(zhuǎn)動剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動量守恒定律和機械能守恒定律。真空中的靜電場知識點：.場強 D……、八F-(1)電場強度的定義 q(2)場強疊加原理金一*i (矢量疊加)E=qr(3)點電荷的場強公式 4底r20dqr(4)用疊加法求電荷系的電場強度 4兀sr20.高斯定理

真空中IE.真空中IE.dS=1EqSg電介質(zhì)中0ID>.dS=1EqS g內(nèi)自由D=g邑gg￡0r.電勢(1)電勢的定義v=1零勢點2d?pp電勢差 ab電勢疊加原理v=Evi對有限大小的帶電體,取無窮遠(yuǎn)處為零勢點,則vpv電勢差 ab電勢疊加原理v=Evia(標(biāo)量疊加)(4)點電荷的電勢(取無窮遠(yuǎn)處為零勢點(4)點電荷的電勢電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢v電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢v」4dqr(取無窮遠(yuǎn)處為零勢點)0.電荷q在外電場中的電勢能攻=qvaa.移動電荷時電場力的功A=q(v-v)ab abE=-Vv.場強與電勢的關(guān)系重點：掌握電場強度和電勢的概念以及相應(yīng)的疊加原理。掌握電勢與電場強的積分關(guān)系，了解場強與電勢的微分關(guān)系。能用微積分計算一些簡單問題中的場強和電勢。確切理解高斯定理，掌握用高斯定理求場強的方法。難點：1．用微積分計算場強和電勢。2．場強與電勢的微分關(guān)系。靜電場中的導(dǎo)體知識點：.導(dǎo)體的靜電平衡條件⑴EL=0內(nèi)2）E表面1導(dǎo)體表面.靜電平衡導(dǎo)體上的電荷分布導(dǎo)體內(nèi)部處處靜電荷為零.電荷只能分布在導(dǎo)體的表面上.oE=—表面80.電容定義C二q—U88S平行板電容器的電容 C=+」d電容器的并聯(lián)C=ZC （各電容器上電壓相等）i1V1電容器的串聯(lián) =乙廣 （各電容器上電量相等）i1Q2 14.電容器的能量卬=彳==cV22e2C2電場能量密度W=18E2e25、電動勢的定義8=idl式中E為非靜電性電場.電動勢是標(biāo)量，i Lk k其流向由低電勢指向高電勢。重點：理解導(dǎo)體的靜電平衡條件。掌握有導(dǎo)體存在時的電場和導(dǎo)體上電荷分布的計算。，理解電容的定義,掌握計算簡單電容器和電容器組的電容的方法。掌握電容器的電能公式。難點：1．有導(dǎo)體存在時的電場和導(dǎo)體上電荷分布的計算。靜電場中的電介質(zhì)知識點：電介質(zhì)中的高斯定理介質(zhì)中的靜電場電位移矢量重點：理解電介質(zhì)的極化現(xiàn)象以及對電場的影響.理解電場能量密度的概念,并能計算電容器中和電場中儲存的能量。理解電位移矢量。難點：1．正確理解電位移矢量。

2．計算電介質(zhì)中的電場及介質(zhì)的束縛電荷。真空中的穩(wěn)恒磁場知識點：P7pP7p日idixrdB= o_?4兀r2電流元加尸產(chǎn)生的磁場式中，1dp表示穩(wěn)恒電流的一個電流元（線元）,r表示從電流元到場點的距離，r表示從電流元指向場點的單位矢量..磁場疊加原理在若干個電流（或電流元）產(chǎn)生的磁場中,某點的磁感應(yīng)強度等于每個電流（或電流元）單獨存在時在該點所產(chǎn)生的磁感強度的矢量和.即B二Bi要記住的幾種典型電流的磁場分布NI（1）有限長細(xì)直線電流B=0^0(cos0一cos0)（1）有限長細(xì)直線電流4兀a 1 2式中,a為場點到載流直線的垂直距離，0、0為電流入、出端電流元矢量與它們到場12點的矢徑間的夾角.NIa）無限長細(xì)直線電流 B=--0—2兀rN R2Ib）通電流的圓環(huán)B=口--——-2（X2+R2）3/2圓環(huán)中心 B=±oI-0 0單位為：弧度（rad?）4兀R（4）通電流的無限長均勻密繞螺線管內(nèi)4.安培環(huán)路定律真空中1BdP=N￡磁介質(zhì)中1磁介質(zhì)中1Hdp工IL 0內(nèi)B=nH=nnH0r當(dāng)電流I的方向與回路l的方向符合右手螺旋關(guān)系時,I為正，否則為負(fù).5.磁力（1）5.磁力（1）洛侖茲力qvpxB質(zhì)量為m、帶電為q的粒子以速度p沿垂直于均勻磁場4方向進入磁場，粒子作圓周運動,其半徑為

2兀m周期為T二 周期為qB(2)安培力￡=(2)安培力￡=JId?xB(3)載流線圈的磁矩 P=NISnm載流線圈受到的磁力矩 M=PxBmIB(4)霍爾效應(yīng)霍爾電壓V ,——neb重點：掌握應(yīng)用畢奧-薩法定律和磁場疊加原理求解磁場的方法..理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定律。熟練掌握應(yīng)用安培環(huán)路定律求具有一定對稱分布的磁場問題.磁力理解洛侖茲力公式,并能熟練應(yīng)用它計算運動電荷在磁場中受的力.掌握電流元受力的安培定律,并能計算載流導(dǎo)線受磁場的作用力.理解載流線圈磁矩的定義,并能計算它在磁場中受的磁力矩.難點：用微積分計算磁場強度。計算載流導(dǎo)線在磁場中的受力及載流線圈在磁場中受的磁力矩。磁介質(zhì)中的磁場知識點：理解順磁性和抗磁性磁化強度和磁化電流磁介質(zhì)H的定義H=-—M.0B與B與H的關(guān)系B=日H=日日H0r重點：理解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)行極其微觀解釋。理解鐵磁質(zhì)的性質(zhì)。理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。難點：1.磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。

知識點：.楞次定律:感應(yīng)電流產(chǎn)生的通過回路的磁通量總是反抗引起感應(yīng)電流的磁通量的改變..法拉第電磁感應(yīng)定律 s=- +=N①idt3.動生電動勢:導(dǎo)體在穩(wěn)恒磁場中運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.s3.動生電動勢:導(dǎo)體在穩(wěn)恒磁場中運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.s=Jb(FXB).dlab或s—J(vxB),d4.a感應(yīng)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