大学物理A(下) ppt课件

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2024版(推荐)《大学物理》ppt课件

2024版(推荐)《大学物理》ppt课件
(推荐)《大学物理》ppt课件
2024/1/27
1

CONTENCT

2024/1/27
• 课程介绍与教学目标 • 力学基础 • 热学基础 • 电磁学基础 • 近代物理初步 • 实验方法与技能培养 • 课程总结与展望
2
01
课程介绍与教学目标
2024/1/27
3
《大学物理》课程简介
课程性质
大学物理是理工科学生必修的一门基础课程,旨在培 养学生掌握物理学基本概念、原理和方法。
实验操作
熟练掌握实验仪器的使用方法和操作技巧,保证 实验的顺利进行。
数据处理和分析
对实验数据进行处理和分析,提取有用信息,得 出结论。
2024/1/27
36
典型实验案例分析与讨论
01
02
03
04
案例一
牛顿第二定律的验证。通过气 垫导轨上滑块的运动,验证牛 顿第二定律,加深对力和运动 关系的理解。
案例二
角动量守恒定律 内容、条件及应用
10
功和能
功的定义和计算
恒力做功、变力做功的计算方法
动能定理
内容、表达式、意义及应用
势能的概念和计算
重力势能、弹性势能等势能的计算方法
机械能守恒定律
内容、条件及应用
2024/1/27
11
03
热学基础
2024/1/27
12
温度与热量
温度的定义和单位
温度是表示物体冷热程度的物 理量,其单位是摄氏度(°C) 或华氏度(°F)。
加深对物理概念和规律的理解
通过实验现象的观察和分析,帮助学生加深对物理概念和规律的理解,提高物理素养。
2024/1/27

大学物理ppt课件完整版

大学物理ppt课件完整版

03
计算机模拟和仿真
利用计算机进行数值模拟和仿真 实验,验证理论预测和实验结果 。
2024/1/25
5
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式, 探讨自然现象的本质和规 律,如古希腊的自然哲学 。
2024/1/25
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表,建立了完整的经典 物理理论体系。
固体的电子论
介绍了能带理论、金属电子论、半导体电子 论等。
30
核物理和粒子物理基础
原子核的基本性质
包括核力、核子、同位素等基本概念。
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
2024/1/25
31
THANKS
感谢观看
19
恒定电流的电场和磁场
恒定电流:电流大小和方 向均不随时间变化的电流 。
2024/1/25
毕奥-萨伐尔定律:计算 电流元在空间任一点产生 的磁场。
奥斯特-马可尼定律:描 述电流产生磁场的规律。
磁场的高斯定理和安培环 路定理:揭示磁场的基本 性质。
20
电磁感应
法拉第电磁感应定律
描述变化的磁场产生感应电动势的规律。
01
又称惯性定律,表明物体在不受外力作用时,将保持静止状态
或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
02
又称动量定律,表明物体加速度与作用力成正比,与物体质量
成反比。
牛顿第三定律
03
又称作用与反作用定律,表明两个物体间的作用力和反作用力
总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

大学物理PPT完整全套教学课件pptx(2024)

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2
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征,包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征,包括动能、势能 、总能量等的变化规律,以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律,介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学, 观察和实验是物理学的基本研究方法,通 过实验可以验证物理假说和理论,发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法,它忽略了次要因素,突出了主要因 素,使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具,通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律,推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象,包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。

大学物理力学(全) ppt课件

大学物理力学(全)  ppt课件

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14
例. 已知质点的运动方程为
x(t) R cost
y(t) R sin t
R和 为常量。(1)求其轨道
形和和态自加和然速特 坐 度征 标a。 系( 中写2)出在质直点角速坐度标v系
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15
(1) x2 y2 R2
vx

dx dt

R sin t
lim lim
t0 t
t t 0
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dt
3
a dv d (v) dv v d
dt dt
dt dt
如果轨道在点A 的内切圆的曲率半径为 ,
an

v
d
dt
n
v

d
dt
n
v2

n
at

dv
dt
一般情况下, 质点的加速度矢量应表示为

dv dt

R
d
dt

R
v


R
矢量
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10
(t) (t) (t)
t 0 (0) 0 (0) 0
(t )

(t)
0 0
t
(t)dt
0 t
(t )dt
0
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11
例 质点作匀加速圆周运动, 0 const,
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21
牛顿第二定律: F ma
Fx
直角坐标系分量形式Fy


Fz

max may maz

m m m
dvx

2024版《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)

2024版《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)

01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》(力学、热学、电磁学、光学、近代物理学),高等教育出版社;《费曼物理学讲义》,上海科学技术出版社等。

02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用,分析感应电动势的产生条件和计算方法。

法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用,分析自感现象的产生原因和影响因素。

介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。

分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系,以及焦耳热的计算方法。

电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用(如牛顿环、劈尖干涉等)01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内,无法区分均匀引力场和加速参照系。

大学物理力学(全)ppt课件

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碰撞后两物体粘在一起以 共同速度运动的碰撞。此 时机械能损失最大,动能
之和最小。
05
流体力学基础
流体的性质与分类
流体的定义
流体是指在外力作用下,能够连续变形且不能恢复原 来形状的物质。
流体的性质
流动性、压缩性、黏性。
流体的分类
按物理性质可分为气体和液体;按化学性质可分为纯 净物和混合物。
流体静力学
重力势能
重力做功与路径无关,只与初末 位置的高度差有关。 03
机械能守恒定律
04 只有重力或弹力做功的物体系统 内,动能与势能可以相互转化, 而总的机械能保持不变。
刚体定轴转动动力学
刚体定轴转动的描述
角速度、角加速度和转动惯量等物理量的定义和 计算。
刚体定轴转动的动能定理
刚体定轴转动时,合外力矩对刚体所做的功等于 刚体转动动能的变化。
弹性势能与动能之间的转化
在振动过程中,物体的动能和弹性势能不断相互转化。
弹性碰撞与非弹性碰撞
弹性碰撞
碰撞过程中,物体间无机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以相同的速度分开
,且动能之和不变。
非弹性碰撞
碰撞过程中,物体间有机 械能损失的碰撞。碰撞后 两物体以不同的速度分开
,且动能之和减小。
完全非弹性碰撞
伯努利方程的应用
伯努利方程在流体力学中有广泛的应用,如计算管道中流体的流速和流量、分析机翼升力原理、解释 喷雾器工作原理等。同时,伯努利方程也是一些工程领域(如水利工程、航空航天工程等)中设计和 分析的重要依据。
06
分析力学基础
约束与自由度
约束的概念
约束是对物体运动的一种限制,它减少了物体的自 由度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律(惯性定律)

大学物理学课件完整ppt全套课件

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现代物理学
以相对论和量子力学为代表,揭示了 微观世界和高速运动物体的规律。
经典物理学
以牛顿力学、热力学和电磁学为代表 ,建立了完整的经典物理理论体系。
大学物理学的课程目标
01
掌握物理学的基本概念和基本原理
通过学习大学物理课程,使学生掌握物理学的基本概念和基本原理,为
后续专业课程的学习打下基础。
02
气体动理论
气体分子运动论的基本假设
气体由大量分子组成,分子之间存在间隙;分子在永不停息地做无规则运动;分子之间存 在相互作用的引力和斥力。
气体压强与温度的微观解释
气体压强是由大量分子对容器壁的频繁碰撞产生的;温度是分子平均动能的标志。
气体动理论的应用
气体动理论可以解释许多宏观现象,如气体的扩散、热传导等。同时,它也为研究其他物 质的微观结构提供了重要的思路和方法。
物理学的研究方法
观察和实验
01
通过观察自然现象和进行实验研究,获取物理现象的数据和信
息。
数学建模
02
运用数学工具对物理现象进行描述和建模,以便更深入地理解
物理规律。
理论分析
03
通过逻辑推理和演绎,对物理现象进行深入分析,揭示其内在
规律。
物理学的发展历史
古代物理学
以自然哲学为主要形式,探讨宇宙的 本质和构成。
位置矢量的定义、位移的计算、路程与位移 的区别。
02
速度与加速度
平均速度与瞬时速度、平均加速度与瞬时加 速度、速度与加速度的矢量性。
04
03
01
牛顿运动定律
1 2
牛顿第一定律
惯性定律、力的概念、力的性质。
牛顿第二定律
动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律。

《大学物理下》PPT课件

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后续课程衔接建议
深入学习量子物理和固体 物理
建议学生继续选修量子物理和固体物理相关 课程,加深对这两个领域的理解和掌握。
拓展应用领域知识
鼓励学生选修与物理应用相关的课程,如材料科学 、光电子学、半导体器件等,以增强实际应用能力 。
培养实验和研究技能
建议学生积极参与物理实验和研究项目,提 高实验技能和独立解决问题的能力。
学科发展趋势预测
跨学科融合
未来物理学将与化学、生物学、材料科学等学科进一步交叉融合,形成新的研究领域和增 长点。
极端条件下的物理研究
随着实验技术的进步,极端条件下的物理现象和规律将成为研究热点,如高温超导、强磁 场物理等。
计算物理与数据科学
随着计算机技术的发展,计算物理和数据科学将在物理研究中发挥越来越重要的作用,为 理论和实验提供有力支持。
04
为后续专业课程学习和 科学研究打下坚实的物 理基础。
教学方法与手段
采用讲授、讨论、演示等多种教学方法相结合的方式进 行授课。
鼓励学生积极参与课堂讨论和思考,提高学生的自主学 习能力和问题解决能力。
通过案例分析、实验演示等手段帮助学生理解和掌握物 理概念和规律。
利用多媒体课件、网络资源等现代化教学手段辅助教学 ,提高教学效果和质量。
原子核的模型
包括液滴模型、壳层模 型等,用于解释原子核 的性质和行为。
放射性衰变类型及规律
1 2
放射性衰变的定义
原子核自发地放出射线并转变为另一种原子核的 现象。
衰变类型
包括α衰变、β衰变、γ衰变等,每种衰变类型有 其特定的规律和特点。
3
衰变规律
遵循指数衰变规律,即放射性原子核的数量随时 间按指数减少。

《大学物理课程PPT课件》

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大学物理课程
欢迎来到大学物理课程的世界!我们将带您探索电学基础与电场力学、磁场 力学、光学基础与介质光学等主题,精心设计以确保让您轻松理解并享受物 理的乐趣。
1. 电学基础与电场力学
1
基本概念
学习电荷、电场和电力线的概念,了解库仑定律和电场强度的计算方法。
2
电场模型
研究静电力场、电场线的性质以及电势的概念和计算方法。
5. 物理学常数与单位
1 自然常数
2 SI单位
3 重要常数
介绍普朗克常数、光速 等自然常数的意义和应 用。
了解国际单位制(SI) 的基本单位,并探索物 理量的衍生单位。
研究一些重要的物理学 常数,如万有引力常数 和电子电荷。
6. 运动学与牛顿定律
运动的描述
学习将运动描述为位置、 速度和加速度的函数。
刚体的旋转运动
研究刚体的转动、力矩和角动 量等概念。
刚体的平衡
了解刚体平衡条件和杆平衡的 问题。
动力学
探索作用力与加速度、动量定 理和动量守恒的应用。
3
电介质Leabharlann 了解电介质的性质,如极化和电介质的电容性能。
2. 磁场力学
磁场的产生
研究电流的产生磁场和磁 场对电荷的作用力。
洛伦兹力
了解磁场对运动带电粒子 的作用力和洛伦兹力的计 算。
安培环路定理
学习安培环路定理以及通 过它计算磁场强度。
3. 光学基础与介质光学
光的反射
研究光线的反射、反射定律以 及镜面反射的特性。
牛顿定律
了解牛顿三定律,探索引 力、摩擦力和惯性的影响。
物体的运动
研究物体的加速度、力和 质量之间的关系以及运动 图表的分析。
7. 动量、能量和功

大学物理课件ppt

大学物理课件ppt

大学物理课件ppt大学物理课件ppt在读大学的时候,物理也很难重要的,下面提供了ppt给大家下载使用!大学物理课件ppt大学物理课件ppt“大学物理”被评为国家级精品资源共享课,“大学物理(双语)”被评为国家级双语示范课程,为全国仅有的一门大学物理国家级的双语示范课。

近几年,大学物理研究室捷报频传,这是14名教师共同努力的结果,其中9名女教师更是发挥了不可替代的作用。

大学物理课程负责人、校级教学名师陈肖慧表示,女教师们虽然都有着沉重的家务,但没有任何人因为家庭原因影响工作。

她们不仅在科研领域都各有建树,而且在教学中也取得了出色的成绩,在研究室各项工作中都是主力军。

大学物理教研室的女教师们承担着大量公共课和专业课的教学任务。

仅2016年,女教师们就承担了大学物理(工科)、大学物理(双语)、大学物理理科(电磁学)、大学物理理科(光学)、大学物理实验(工科)、理论力学、激光物理的教学工作,累计3046学时,教学任务极其繁重。

“把工作变成兴趣,才能最大限度地调动大家的积极性,激发大家的工作热情,自觉提高业务水平。

”陈肖慧主动发挥党员的模范带头作用,在承担了繁重的教学及研究工作的同时,还花费大量精力认真指导青年教师参加各种教学大赛,毫不保留地把自己的经验介绍给她们,帮助青年教师成长。

在她的帮助下,多名青年教师积极参加各级各类教学比赛,并斩获很多奖项,其中张莲莲获得了省高等学校青年教师教学竞赛三等奖及东北大学青年教师教学基本功竞赛一等奖,代雪峰获得东北大学优秀网络课件一等奖。

科研是促进知识更新、丰富教学内容的重要手段,也是提高创新人才培养质量的重要途径。

在专心从事教学工作的同时,大家还都找到了自己喜欢的科研方向,努力提升自己的学术水平。

2016年的下半年,大学物理教研室获批建设慕课课程。

慕课是个新生事物,公共基础课中开展慕课更是新课题,也是难题。

作为课程负责人,陈肖慧老师负责课程的整体规划设计。

她花了大量的时间反复研究每一个课程细节,策划使用方案,并在课程上线后,及时关注学生的学习情况,查找存在的问题,及时作出调整。

《大学物理学》PPT课件

《大学物理学》PPT课件
课程内容包括力学、热学、电磁学、光学和近 代物理等基础知识,涉及物质的基本性质、相 互作用和运动规律等方面。
大学物理学不仅是后续专业课程的基础,也是 培养学生科学素质、创新思维和实践能力的重 要途径。
学习目标与要求
01 掌握物理学基本概念、原理和定律,理解 物理现象的本质和规律。
02
能够运用物理学知识分析和解决实际问题 ,具备实验设计和数据处理的能力。
角动量守恒定律
在不受外力矩作用的封闭系统中,系统的总角动量保 持不变。
能量守恒定律
在封闭系统中,能量不能被创造或消灭,只能从一种 形式转化为另一种形式。
03
热学基础与热力学定律
温度与热量概念
01
温度定义
温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧
烈程度。
02
热量概念
热量是指当系统状态的改变来源于热学平衡条件的破坏,也即来源于系
05
光学原理与现象解析
几何光学基础
光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传 播,形成影子、日食、月食等
现象。
光的反射
光在两种物质分界面上改变传 播方向又返回原来物质中的现 象,遵循反射定律。
光的折射
光从一种透明介质斜射入另一 种透明介质时,传播方向发生 改变的现象,遵循折射定律。
透镜成像
凸透镜和凹透镜对光线的作用 及成像规律,包括放大、缩小
库仑定律与电场强度
阐述库仑定律的内容,电场强度的定义及计算 。
电势与电势能
解释电势的概念,电势差的计算,电势能的定义及性质。
稳恒电流与电路分析
1 2
电流与电阻
介绍电流的形成,电阻的定义及影响因素。
欧姆定律与焦耳定律

2024版大学物理学(全套课件下册)马文蔚

2024版大学物理学(全套课件下册)马文蔚

态的变化过程。
宇宙的基本规律和演化
03
研究宇宙的大尺度结构、天体演化、宇宙起源和演化等基本问
题。
物理学的研究方法和意义
实验方法 通过实验手段观测和测量物理现象, 验证物理规律和理论。
理论方法
通过数学和物理理论,建立物理模型 和理论框架,解释和预测物理现象。
计算方法
利用计算机进行数值模拟和计算,研 究复杂物理系统的性质和行为。
物理学的意义
物理学的研究不仅有助于人类认识自 然规律,也为其他科学和工程领域提 供了基础理论和技术支持。
大学物理学的课程内容和要求
课程内容
大学物理学通常包括力学、热学、 电磁学、光学、近代物理等基础 内容,以及一些拓展内容,如相 对论、量子力学等。
课程要求
学生需要掌握基本的物理概念、 原理和定律,具备分析和解决物 理问题的能力,同时培养实验技 能和科学思维方法。
利用几何光学原理设计的仪 器,如显微镜、望远镜、照
相机等。
利用全反射原理实现光信号 在光纤中的长距离传输,具 有传输容量大、抗干扰能力
强等优点。
利用受激辐射原理产生高强 度、高单色性、高方向性的 光束,广泛应用于工业加工、
医疗、科研等领域。
利用光学系统对信息进行变 换和处理,如全息照相、光
学计算机等。
02
03
磁感应强度
描述磁场强弱和方向的物 理量。
毕奥-萨伐尔定律
计算电流元在空间中产生 磁场的定律。
磁场对电流的作用
探讨磁场对通电导线的作 用力,即安培力。
电磁感应
1 2
法拉第电磁感应定律 描述磁场变化时会在导体中产生感应电动势的定 律。
楞次定律
判断感应电流方向的定律,即感应电流的磁场总 是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

大学物理下课件.ppt

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第一章 静止电荷的电场 (Electric Field of Static Charges)
库仑定律与叠加原理 电场强度 内容: 电场线与电通量 高斯定律及其应用
§1.1 电荷(Electric Charge) ——物质的一种属性
1.电荷的性质 ⑴只有两种类型——正与负 ⑵量子性——q是基本单元的整数倍 实验: e=1.60210-19 C 基本单元 理论: e/3, 2e/3(夸克quark)
e.g. 质子 p=2(2e/3)+1(-e/3)
上夸克 下夸克 中子 n=1(2e/3)+2(-e/3)
⑶守恒性
——在任何相互作用过程中,q保持不变
e.g.
聚变反应:12 H
ห้องสมุดไป่ตู้3 1
H
4 2
He
01n
正负电子湮灭:1e 1e 2
(Positron Annihilation Technique)
q1 q2
qi
q0 Fi F
qN
实验确定:
F Fi
物理本质:两个电荷 之间的作用力不因 其它电荷的存在而 改变.
Note: 库仑定律+电力叠加原理=静电学的 实验基础
§1.4 电场强度(Electric Field)
M.Faraday(1791-1867)

q1 E1 q2
E2
“场”的概
电场——一种物质(场物质)
q S S
则有
e
E dS S
SE dS
q
0
③闭曲面: 未包围q的任意闭曲面S
q
则有 e
E dS
S
S
0
综上,对于q的电场中任意闭曲面S,有

大学物理学(第二版)全套PPT课件

大学物理学(第二版)全套PPT课件

万有引力定律
任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。 该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离 的平方成反比。
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受 其他外力的作用下),物体系统的动能和势能( 包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机 械能的总能量保持不变。
04
动量守恒与能量守恒
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
不可能从单一热源取热,使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。
热力学第二定律的数学表达式
对于可逆过程,有dS=(dQ)/T;对于不可逆过程,有dS>(dQ)/T,其中S表示熵,T表 示热力学温度。
热力学第二定律的应用
热力学第二定律揭示了自然界中宏观过程的方向性,指出了与热现象有关的实际宏观过 程都是不可逆的。同时,它也提供了判断这些过程进行方向的原则。
刚体的定轴转动中的功与能
转动功
力矩在转动过程中所做的功叫做“转动功”,它等于力矩与角位 移的乘积。
转动动能
刚体定轴转动的动能叫做“转动动能”,它等于刚体的转动惯量与 角速度平方的一半的乘积。
机械能守恒
在只有重力或弹力做功的情况下,刚体的机械能守恒,即动能和势 能之和保持不变。
06
热学基础
温度与热量
磁场的基本概念
01
磁场的定义
磁场是一种物理场,由运动电荷或电流产生,对放入其中的磁体或电流
有力的作用。
02
磁感线
用来形象地表示磁场方向和强弱的曲线,磁感线上某点的切线方向表示
该点的磁场方向。
03
磁场的性质
磁场具有方向性、强弱性和空间分布性。
安培环路定理与毕奥-萨伐尔定律
01

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恒定电流的电场和磁场
恒定电流的产生与性质
由恒定电场产生的电流称为恒定 电流,其大小和方向均不随时间 变化。
01
02
恒定电流的磁场
03
恒定电流周围会产生恒定磁场, 其方向由右手螺旋定则确定。
04
恒定电流的电场
恒定电场是一种无旋场,可以用 电势来描述。
磁感应强度与磁通量
描述恒定磁场的两个重要物理量, 磁感应强度反映磁场力的性质, 磁通量反映磁场在空间中的分布。
匀速直线运动、匀变速直线运动;
曲线运动
抛体运动、圆周运动;
相对运动
参考系的选择、相对速度、相对 加速度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律
惯性定律,定义了力和运动的关系;
牛顿第三定律
作用力和反作用力,大小相等、方向 相反。
牛顿第二定律
F=ma,阐述了力、质量和加速度之 间的关系;
动量守恒定律
动量的定义和计算
固体和液体的热性质
固体的热性质
固体具有一定的形状和体积,其 热膨胀系数较小,热传导性能较
好。
液体的热性质
液体没有确定的形状,但有一定的 体积,其热膨胀系数较大,热传导 性能较差。
相变现象
物质从一种相转变为另一种相的过 程,如熔化、凝固、汽化、液化等, 相变过程中伴随着热量的吸收或释 放。
04
电磁学
机械波的产生和传播
机械波的产生
机械波是由振源产生的,振源做周期性振动时,会使周围的介 质产生相应的振动,从而形成机械波。
机械波的传播
机械波在介质中以波的形式传播,传播方向与介质中质点的振 动方向垂直。在传播过程中,机械波会携带能量和信息。

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温标的选择
在热力学中,常用的温标有摄氏 温标、华氏温标和热力学温标。 其中,热力学温标以绝对零度为 起点,与热量传递的方向无关, 因此更为科学。
热力学第一定律
01
热力学第一定律的表述
热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能 或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保 持不变。
02
质点运动的描述
01 位置矢量与位移
02
位置矢量描述质点在空间中的位置,位移是质点位置
的变化量
03
位移是矢量,具有大小和方向,其方向与从初位置指
向末位置的有向线段一致
质点运动的描述
速度与加速度 速度是质点运动的快慢程度,加速度是速度变化的快慢程度 速度和加速度都是矢量,具有大小和方向
圆周运动
圆周运动的描述
能量守恒定律
能量守恒定律的表述
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从 一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
能量守恒定律的适用范围
无论是宏观世界还是微观世界,无论是低速运动还是高速运动,能量守恒定律都适用。
能量守恒定律的数学表达式
ΔE = W + Q,其中ΔE表示系统内能的增量,W表示外界对系统做的功,Q表示系统吸 收的热量。
通过牛顿运动定律可以预测物体 在受力后的运动状态,为物理学 研究提供基础。
非惯性系中的力学问题
01
非惯性系定义
02
惯性力概念
相对于地面做加速或减速运动的参考 系称为非惯性系。
在非惯性系中,为了解释物体的运动 ,需要引入一种假想的力,即惯性力 。
03
非惯性系中牛顿运动 定律的应用
在非惯性系中,牛顿运动定律仍然适 用,但需要考虑惯性力的影响。例如 ,在旋转的参考系中,物体受到的惯 性力会导致其偏离原来的运动轨迹。
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线度足够小
1.试验电荷
电量足够小
2.实验
Q
q0 P

在电场中: F1 =
q1
F
F2 q2
=
E
场源电荷Q
3.定义
E
F
物理 意义
电子电量
e
带电体电量 q=ne, n=1,2,3,...
电荷的这种只能取离散的、不连续的量值的
性质,叫作电荷的量子化。电子的电荷e称为
基元电荷,或电荷的量子。
1986年国际推荐值 e 1 .60 12 7 3(4 7 3) 9 1 1 0 C 9
近似值
e1.60 121 0C 9
盖尔—曼提出夸克模型 : 1 e 2 e
F21
k
q1q2 r2
F21k F21
电荷q2对q1的作用力F12 q 1
q2
F12kqr1q22r102
F12
r
r12
0 真空中的电容率(介电常数)
k 1
4 0
08 .8 5 1 1 0 C 22N 1 m 2
讨论:
v F
1
40
q1q2 r2
evr
(1) 静电力:大小、方向、作用点;
5.1 电荷
q3 受的力:
F f1 f2 q 2
对n个点电荷:
r1
F F i1 F iF 2 i.4 1. 0F q. rn 0iq 2i. r i0 ..f1
对电荷连续分布的带电体
dF
q0dq
r0
40r2
FQ4q0d0qr2r0 Q
dq
库仑定律
q1 q 3 r2
f2
教学计划
第五版教材(58+机动2)
内容
章节 课时
第五章 14+2
电磁学
38+8
第六章 第七章
4+2 12+2
第八章 8+2
狭义相对论 4 第十四章 4
量子物理 8 第十五章 8
电磁学
(Electromagnetism)
▲ 电磁学研究的是电磁现象 的基本概念和基本规律: • 电荷、电流产生电场和 磁场的规律;
(2) 成立条件:真空、静止、点电荷; ⑶ 适用范围:10-15____107m
r<10-15m是电子不能视为点电荷,还是库仑平方反比定 律失效还无定论.r >107m的实验验证还不多.
(4) 库仑力满足牛顿第三定律
(5) 一般 F电F万
例 在氢原子内,电子和质子的间距为 5.31011m. 求它们之间库仑力和万有引力,并比较它们的大小。
1.点电荷 当带电体的大小、形状与带电体间的距离相比 可以忽略时,就可把带电体视为一个带电的几 何点。 (一种理想模型)
2.库仑定律
处在静止状态的两个点电荷,在真空(空气) 中的相互作用力的大小,与每个点电荷的电量 成正比,与两个点电荷间距离的平方成反比, 作用力的方向沿着两个点电荷的连线。
电荷q1 对q2 的作用力F21
• 稳恒电流的磁场 (真空、介质)
• 电磁感应 (电磁场与电磁波)
第5章 静电场
图为1930年E.O.劳伦斯制成的世界上第一台回旋加速器
相对于观察者为静止的电荷称为静电荷。它 在空间所产生的场为静电场,它是电磁场的一 种特殊状态。重点讨论真空中的静电场。
5-1 电荷量子化 电荷守恒定律 5-2 库仑定律 5-3 电场强度 5-4 电场强度通量 高斯定理 *5-5 密立根测定电子电荷的实验 5-6 静电场的环路定理 电势能 5-7 电势 5-8 电场强度与电势梯度 *5-9 静电场中的电偶极子
二.库仑定律
5.1 电荷 库仑定律
库仑 (C.A.Coulomb 1736 1806)
法国物理学家,1785 年通过扭秤实验创立库 仑定律, 使电磁学的研 究从定性进入定量阶段. 电荷的单位库仑以他的 姓氏命名.
1777年开始研究静电和磁 力问题。当时法国科学院悬赏 征求改良航海指南针中的磁针 问题。库仑认为磁针支架在轴 上,必然会带来摩擦,提出用 头发丝或丝线悬挂磁针。研究 中发现线扭转时的扭力和针转 过的角度成比例关系,从而可 利用这种装置测出静电力和磁 力的大小,这导致他发明扭秤。
本章教学基本要求
1.掌握描述静电场的两个基本物理量——电场 强度和电势的概念,理解电场强度是矢量点函数,
而电势V 则是标量点函数.
2.理解静电场的两条基本定理——高斯定理和 环路定理,明确认识静电场是有源场和保守场.
3.掌握用点电荷的电场强度和叠加原理以及高 斯定理求解带电系统电场强度的方法;能用电场 强度与电势梯度的关系求解较简单带电系统的电 场强度.
• 电场和磁场的相互联系; • 电磁场对电荷、电流的作用; • 电磁场对物质的各种效应。
▲ 处理电磁学问题的基本观点和方法
• 观点:电磁作用是“场”的作用(近距作用) • 对象:弥散于空间的电磁场,着眼于场的分布
•方法:基本实验规律
归纳 假设
(特殊)
综合的普遍规律 (一般)
▲ 电磁学的教学内容:
• 静电学(真空、介质、导体)
解 me9.11031kg e1.611 0C 9
mp1.671027kg G 6 .6 7 1 1 0 N 1m 2k 2 g
Fe 4π10
e2 r2
8.1106N
Fe 2.271039
FgGmrem 2p 3.710-47N Fg
(微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计.)
三. 电场力的叠加
dF
r
q0
一. 静电场
5.2 静电场 电场强度
早期:电磁理论是超距作用理论
后来: 法拉第提出场的概念
电荷qA
电场
电荷qB
电场的特点
(1) 对位于其中的带电体有力的作用
(2) 带电体在电场中运动,电场力要作功,表明电场具有 能量。
(3)变化的电场以光速在空间传播,表明电场具有动量。
二. 电场强度
◆本次课教学基本要求
1.了解电荷的基本概念; 2.理解电场强度的概念; 3.掌握电场强度的有关计算;
◆本次课的重点和难点
电场强度概念的理解和其计算问题
一.电荷
5.1 电荷 库仑定律
1. 正负性
2. 量子性
1913年,密立根用液滴法首先从实验中测出所
有电子都具有相同的电荷,而且带电体的电荷
是电子电荷的整数倍。
3
3
从原子到夸克
夸克模型
ud
π
uu
d
p
su
ud d
n
3. 守恒性 在一个孤立系统中总电荷量是不变的。即在任 何时刻系统中的正电荷与负电荷的代数和保持 不变,这称为电荷守恒定律。
4. 相对论不变性
在不同的参照系内观察,同一个带电粒子 的电量不变。电荷的这一性质叫做电荷的相 对论不变性。
电荷的电量与它的运动状态无关
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