大学物理知识点总结框图ppt

2.对于有限长的载流导线
BdB
0 Idlr 4 r3
由毕奥—萨伐尔定律可得到
运动电荷激发的磁场
dB
0 4
qvr r3
几种典型载流导线所产生的磁感应强度
（1）一段载流直导线外一点的磁感应强度
无限长时 B 0 I
B40a(co1 sco2s)
2a
（2）载流圆线圈轴线上一点的磁感应强度
圆心处 B 0 I
波动过程中能量的传播
体积元的总能量： 体积元的振动动能+ 弹性势能
能量 2A 密2s度i2n(tx)
u
介质中某处一个周期 内的平均能量密度
1 2A2 2
平均能流密度
Iu12A2u
2
1.横波 2.纵波
波在介质中wenku.baidu.com传播规律
基本原理； 1. 蕙更斯原理 2. 波的叠加原理
现象：
1. 波的反射 （ 注意：当波从波疏介质垂直 入射到波密介质界面上反射时有半波损失）
,
(U 0)
(a)点电荷系的电势：
n
(b)连续分布带电体的电势U：a
U ai
i 1
UdU4dq0r
-
静电场中的导体和电介质
导体的静电感应
电介质的极化
静电平衡条件：
E内 0
电介质中的场强
E内 0
静电平衡时导体的性质： 描述电介质极化
1.导体是个等势体；导 对电场的影响：
体表面的场强与表面垂 (1)相对介电常数
知识框架
静电场 静电场的理论基础： 库仑定律； 场强叠加原理
静电场的描述
描述静电场性质的两个基本定理
几何描述
电场线与等势面
两者之间的关系： 1.电场线与等势面 处处垂直； 2.电场线方向指向 电势降落方向。
描述静电场自身性质的 两个基本物理量
电场强度E
定义式：
EF/q0
积分关系
Ua a Edl
E 的计算方法
1.用定义式： EF/q0
2.点电荷的场强：
1q
E
3.用场强叠加原理：
4 0
r2
r0
(a)分立的点电荷系的场强： (b)连续分布电荷的场强：
E
n i1
qi 40ri2
r0i
EdE4dq0r2 r0
4.用高斯定理求解具有一定对称分布的电场的场强
高斯定理：
EdS qi
S
0
环路定理：
LEdl 0
电势U
B是描写磁场本身性质的物理量 B的大小 B Fmax q0v
B的方向沿（Fm v）的方向
2.几何描述： 磁感应 线：(1) B线上某点的 切线方向是该点B的方向；(2) 磁感应线愈密的地方磁场愈强。
磁通量 mBdScosBdS
S
S
毕奥—萨伐尔定律
1.电流激发磁场的规律
dB 0 4
Idl r r3
暗 条2 纹n e （ ） (22k1)
2k0,1,2,3,2
牛顿环 明环半径
r
(2k 1)R
2n
暗环半径 r kR n
k0,1,2,3,
菲涅耳衍射
夫琅禾费衍射
1.单缝衍射 明；暗条纹中心位置
asin0 中(2央k明条1)纹各级明纹
定义式（I）：
Ua Wa/q0
定义式（II）：
Ua a Edl
电势差
b
Uab a Edl
电势能
Wa a q0Edl
静电场力的功
b
Aab a q0Edl
静电场力作功与电势差关系
Aabq0(UaUb)
U 的计算方法
1.用定义式：
Ua
Edl
a
2.点电荷的电势： 3.电势叠加原理：
Ua
q 4 0r
直；2.导体内部没有净 (2)介电常量 电荷；电荷只能分布在
导体表面上。
r
0r
电容器的电容
CQ/U
电容器储存的电场能量
We
Q2 2C
1CU2 2
电场能量密度
we
1 E2 2
电场能量
We
wedV
1E2dV
2
1
知识框架
稳恒磁场 真空中的稳恒磁场
磁场中的磁介质
磁场 的描述
基本规律
磁场的性质
1.磁感应强度B
H B M μ0
对均匀 各向同性磁介质 H B B r μ0
3.基本定理 (1)对于介质中的总场B； 高斯定理仍然成立
BdS 0
S
(2)有磁介质时的安 培环路定理
LHdl Ii i
-
2
机械 波
机械波产生的条件： 1.波源; 2.传播机械波的 介质
描写波动 的物理量： 波的频率( ) 周期(T) 波长 () 波速 (u) 波数 (k) 各量之间的关系: u = /T=
2r
(2) 载流螺绕环内任一 点处
B 0NI 2r
(3)无限大载流平面外 一点(电流密度为i)
B 0i 2
1.三种磁介质
抗磁质( r 1 ) ； 顺磁质( r 1) ； 铁磁质( r 1) .
2.有关物理量 (1)磁化强度
M pm
V 在各向同性磁介质中
M xmH
(2)磁场强度矢量 (是辅助物理量)
运动电荷在外磁场中受 到的磁力： f qvB
电磁场对运动电荷的作用力
fqEqvB
1.磁场的高斯定理
BdS 0
S
2.安培环路定理
Bdl L
0
Ii
说明；安培环路i定理中
的电流是闭合恒定电流.
由安培环路定理求 几种典型载流体的 磁感应强度分布
(1) 无限长均匀载流圆 柱体(半径为R)
B 20RIr2 r< R B 0I r > R
2. 波的折射 3. 波的衍射
4. 波的干涉
(1)相干条件
(2)相干波加强和减弱的条件：
(21)2(r2r1)
2kπ
极大
(2k1)π 极小(k0,1,2,)
(3) 驻波 y2Aco2scost
cos2 x 1处为波腹位 ,x置 k,
2
k 0,1,2,
cos2 x 0处为波节位 ,x置 (2k1),
4
k 0,1,2,
5. 多普勒效应（知道）
-
3
知识框架
光的波动性
光的干 涉
光 的衍 射
光的偏振
杨氏双缝干涉
明条纹中心位置
x k D d
暗条中心纹位置
x(2k1)D
2d k0,1,2,3,
增透膜
e(2k1)
4n
增反膜
ek
2n
薄 膜干涉
等倾干涉
等厚干涉
劈尖干涉 （光线垂直入射）
明条纹 2ne（） k
k 2
按质点振动方向与 波的传播方向的关 系波分为两种：
波动过程的描述
几何描述： 波线 波面 波前 平面波 球面波
解析描述： 平面简谐波波动方程 （余弦波或正弦波）
y A cos[ (t x ) ] u
A cos[ 2 ( t x ) ] T
A cos[ 2 ( t x ) ]
B
0IR2
2（R2 x2） 3/2
2R
（3）载流直螺线管的磁场
无限长时 B0nI
B20n(Ico 2sco1s)
安培定律 1.任意形状的载流导线上的电 流元在外磁场中受的安培力
dFIdlB
2.若导线为有限长
F LdF Idl B
L
载流平面线圈在均匀磁场B 中受到磁力矩的作用
MPmB
式中 PmNInS为线圈的磁矩