《大學(xué)物理第三章－》課件

大學(xué)物理第三章CONTENTS引言知識(shí)點(diǎn)一：力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)二：振動(dòng)與波動(dòng)知識(shí)點(diǎn)三：電磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)四：光學(xué)基礎(chǔ)章節(jié)總結(jié)引言01章節(jié)概述本章主要介紹大學(xué)物理中的電磁學(xué)基礎(chǔ)，包括靜電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)和電磁感應(yīng)的基本概念、性質(zhì)和應(yīng)用。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生將了解電磁場(chǎng)的基本規(guī)律和性質(zhì)，掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)和物理方法，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。掌握電磁學(xué)的基本概念和規(guī)律，理解電磁場(chǎng)的性質(zhì)和應(yīng)用。學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決電磁學(xué)問題，提高分析問題和解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和探索精神，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)一：力學(xué)基礎(chǔ)02物體若不受外力作用，將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體加速度的大小與合外力的大小成正比，與質(zhì)量的倒數(shù)成反比。作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。牛頓第一定律牛頓第二定律牛頓第三定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律物體的質(zhì)量與速度的乘積，表示物體運(yùn)動(dòng)的量。動(dòng)量物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度的乘積，表示物體轉(zhuǎn)動(dòng)的量。角動(dòng)量動(dòng)量與角動(dòng)量力與力的方向上位移的乘積，表示力對(duì)物體所做的功。功物體由于運(yùn)動(dòng)或存在高度差而具有的能量，包括動(dòng)能和勢(shì)能。能功與能知識(shí)點(diǎn)二：振動(dòng)與波動(dòng)03簡諧振動(dòng)定義簡諧振動(dòng)是指物體在一定位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。簡諧振動(dòng)公式振幅A、角頻率ω、初相φ是描述簡諧振動(dòng)的三個(gè)重要參數(shù)。其運(yùn)動(dòng)公式為x=Acos(ωt+φ)。簡諧振動(dòng)周期簡諧振動(dòng)的周期T=2π/ω，表示物體完成一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。簡諧振動(dòng)能量簡諧振動(dòng)的能量與振幅的平方成正比，即E=1/2kA2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)。簡諧振動(dòng)波動(dòng)方程描述了波動(dòng)過程中各點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)隨時(shí)間的變化規(guī)律。波動(dòng)方程定義一維波動(dòng)方程為?2u/?t2=c2?2u/?x2，其中u表示波動(dòng)中各點(diǎn)的位移，c是波速。一維波動(dòng)方程波動(dòng)方程的解為u=f(x-ct)或u=f(x+ct)，分別表示波的傳播和反射。波動(dòng)方程解波動(dòng)方程廣泛應(yīng)用于聲學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域，用于描述波的傳播和相互作用。波動(dòng)方程應(yīng)用波動(dòng)方程ABCD波動(dòng)能量波動(dòng)能量的定義波動(dòng)能量是指單位時(shí)間內(nèi)通過與波傳播方向垂直的單位面積的能量。波動(dòng)能量的性質(zhì)波動(dòng)能量具有方向性，與波的傳播方向垂直。同時(shí)，波動(dòng)能量與波的振幅平方成正比。波動(dòng)能量的計(jì)算波動(dòng)能量的計(jì)算公式為E=∫(P/ρ)dAdt，其中P是單位體積內(nèi)的動(dòng)量，ρ是介質(zhì)密度。波動(dòng)能量的應(yīng)用波動(dòng)能量在聲學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如超聲波清洗、激光切割等。知識(shí)點(diǎn)三：電磁學(xué)基礎(chǔ)04總結(jié)詞描述電荷周圍電場(chǎng)分布的物理量詳細(xì)描述電場(chǎng)是電荷周圍存在的特殊物質(zhì)，由靜止電荷產(chǎn)生。電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，其大小等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的力，方向與該點(diǎn)正電荷受力方向相同。公式E=F/q電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度要點(diǎn)三總結(jié)詞描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述磁場(chǎng)是磁體或電流周圍存在的特殊物質(zhì)，由磁體或電流產(chǎn)生。磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，其大小等于垂直于磁場(chǎng)方向放置的單位面積上所受的力，方向與該點(diǎn)小磁針N極受力方向相同。公式B=F/IL要點(diǎn)三磁場(chǎng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度總結(jié)詞描述磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象詳細(xì)描述當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。法拉第電磁感應(yīng)定律指出，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等于磁通量變化率與線圈匝數(shù)的乘積，方向與磁通量變化率方向相反。楞次定律指出，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化。公式E=nΔΦ/Δt電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)四：光學(xué)基礎(chǔ)05干涉條件相干光波、有穩(wěn)定的相位差、有相同的振動(dòng)方向。干涉公式光強(qiáng)與干涉級(jí)相關(guān)，干涉級(jí)越高，光強(qiáng)越強(qiáng)。干涉現(xiàn)象當(dāng)兩束或多束相干光波在空間某一點(diǎn)疊加時(shí)，光波的振幅會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋。光的干涉光波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，會(huì)繞過障礙物的邊緣繼續(xù)傳播，形成衍射現(xiàn)象。單縫衍射、雙縫衍射、圓孔衍射等。光強(qiáng)與衍射角相關(guān)，衍射角越大，光強(qiáng)越弱。衍射現(xiàn)象衍射類型衍射公式光的衍射光波的電矢量或磁矢量在某一特定方向上振動(dòng)，形成偏振光。偏振現(xiàn)象線偏振光、橢圓偏振光、圓偏振光等。偏振類型液晶顯示、光學(xué)通信、攝影等領(lǐng)域。偏振應(yīng)用光的偏振章節(jié)總結(jié)06闡述了物體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，包括慣性、加速度、力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變等概念。介紹了動(dòng)量和角動(dòng)量的定義、計(jì)算方法以及守恒定律。討論了功、動(dòng)能、勢(shì)能的概念以及能量守恒定律。重點(diǎn)介紹了剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、角速度、扭矩等概念以及轉(zhuǎn)動(dòng)定律的應(yīng)用。牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)量與角動(dòng)量功與能剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)梳理理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用，掌握動(dòng)量、角動(dòng)量和能量的計(jì)算方法，理解剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的相關(guān)概念和定律。理解功和能的物理意義，掌握剛體轉(zhuǎn)動(dòng)中的相對(duì)速度和相對(duì)角速度的概念，理解轉(zhuǎn)動(dòng)中的動(dòng)量矩守恒定律。重點(diǎn)與難點(diǎn)解析難點(diǎn)重點(diǎn)例1例2例3典型例題解析一質(zhì)量為m的物體在力F的作用下產(chǎn)生加速度a，求該物體的動(dòng)量和動(dòng)能。一質(zhì)量為m的物體繞固定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為ω，求該物體的動(dòng)量和動(dòng)量矩。一長度為l的均勻細(xì)棒在一水平力F的作用下繞垂直于棒的一端的固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，初始時(shí)刻棒與水平面垂直，求棒的角加速度和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。課后習(xí)題答案及解析一質(zhì)量為2kg的物體在水平地面上受到與水平面成30°角的拉力作用，已知物體產(chǎn)生的加速度為2m/s2，求拉力的大小。習(xí)題2一質(zhì)量為1kg的