《大学物理教学课件》物理

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大学物理说课ppt课件

大学物理说课ppt课件

加速度:a 角动量定理 角加速度:β
质F量t =:mmv1 – mv0
Mt转=动Jω惯1 量– J:ω0J
质量:F
角动量守恒 力矩:M
动力学方程
当外力F=0时,
当外力矩M=0时,
p =Fm=vm=a常量
L = JMω == J常β 量
牛顿第二定律
转动定理
四. 章节举例 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
——说 课 环 节——
一. 课程总述 二. 教材教法
三. 课程设计 四. 章节举例
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
三. 课程设计
教学内容与学时分配:
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
章节目录
质点运动学 质点动力学 刚体力学基础
四. 章节举例 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
难点剖析:
三. 角动量守恒定律
对于形变物体, 转速与转动惯量成反比
跳水运动员
花滑运动员
四. 章节举例 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
——说 课 环 节——
一. 课程总述 二. 教材教法
三. 课程设计 四. 章节举例
二. 教材教法 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
说教材:
• 《新编基础物理学 (上册)》王少杰、 顾牡主编,科学出 版社,2009年1月

《大学物理上教学课件》6.非惯性系

《大学物理上教学课件》6.非惯性系

反,大小等于物体质量乘以非惯性系的加速度。
实验验证的必要性
03
通过实验验证可以帮助我们理解非惯性系中的物理现象,加深
对相对论和牛顿运动定律的理解。
实验验证的方法和步骤
准备实验器材
准备必要的实验器材,如滑轮、砝码、 弹簧秤等。
进行实验操作
按照实验方案进行操作,记录实验数 据。
设计实验方案
根据非惯性系中的物理现象,设计合 理的实验方案,包括实验目的、操作 步骤、数据记录等。
牛顿第二定律
总结词
在非惯性系中,牛顿第二定律的形式发生变化,需要加上一 个假想的惯性力来保持等价性。
详细描述
在非惯性系中,牛顿第二定律的形式会发生变化。为了保持 等价性,需要在方程中加上一个假想的惯性力。这个惯性力 的大小等于物体质量与非惯性系相对于惯性系的加速度的乘 积,方向与非惯性系加速度方向相反。
VS
详细描述
科里奥利力的大小计算公式为 F=2m×v×ω,其中 m 是物体的质量,v 是物体的速度,ω 是旋转参考系的角速度。
科里奥利力的应用实例
总结词
科里奥利力在气象学、地球物理学等领域有 广泛的应用。
详细描述
在气象学中,科里奥利力对气体的流动和天 气系统的形成有重要影响,例如旋风和龙卷 风的形成就与科里奥利力有关。在地球物理 学中,科里奥利力是解释地球自转和地球上 水循环的重要因素之一。
THANKS.
参考系变换的方法和步骤
确定变换关系
根据相对性原理和伽利略变换,确定 两个惯性参考系之间的变换关系。
转换物理量
将一个惯性参考系中的物理量(如速 度、加速度、力等)按照变换关系转
换到另一个惯性参考系中。
求解问题
在新的惯性参考系中,应用物理规律 求解问题。

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

《大学物理教学课件》第1章 质点运动学

《大学物理教学课件》第1章 质点运动学

足右手定则:沿质点转动方向右
旋大拇指指向。
平均角加速度:β Δω Δt
角加速度:β
lim
t 0
Δω Δt
dω dt
d 2
dt 2
单位:rad/s2,
y
B
s
A
RO
x
29
匀变速圆周运动的基本公式
0 t
0
0t
1 2
t 2
2 02 2 ( 0 )
圆周运动线量和角量的关系:
与匀变速直线运动计 算公式有对应关系:
4
§1.2 质点运动的描述
1.2.1 位置矢量 运动方程
1.位置矢量(位矢)
从原点O向质点P所在位置画一矢
量来表示质点位置。
r称为位置矢量,简称位矢。
位矢 用坐标值表示为: r xi yj zk
z
xo
x
i , j , k表示沿x,y,z轴的单位矢量。
位矢的大小:r | r| x2 y2 z2
质点运动时在空间所经历的实际路径叫做运动轨道, 相应的曲线方程称为轨道方程。
在运动方程中,消去t即得轨道方程:f(x,y,z)=0。
6
1.2.2 位移 路程
z A
1.位移
t时刻,A点位矢为
r1
t+Δt时刻在B点位矢为 r2
r B
r1
r2
o
y
x
在t 时间内,位矢的变化量(即A到B的有向线
段)称为位移。
y
B
s
A
RO
x
角位置 :质点所在的矢径与x 轴的夹角。
运动方程: (t)
角位移: 质点从A到B矢径转过的角度 。
规定: 逆时针转向为正 顺时针转向为负

大学物理东南大学PPT课件

大学物理东南大学PPT课件

y N o
mg
y
由 Fyt mv y mv 0 y Py P0 y
(N mg )t 0 (m 2 gh )
N
N mg m 2gh
t
o mg
t 1s时, N 600 600 1200 N 2mg
t 0.1s时, N 600 6000 6600 N 11mg
可以看出当物体状态变化相同量,力
§1.质点和质点系的动量定理 / 一、Newton第二定律的原始形式
二、冲量
力对时间的累积效应。 例如:撑杆跳运动员 从横杆跃过,
落在海棉垫子上不 会摔伤,
如果不是海棉垫子, 而是大理石板,又 会如何呢?
§1.质点和质点系的动量定理 / 二、冲量
又如汽车从静止开始运动,加速到 20m/s如果牵引力大,所用时间短,如果 牵引力小所用的时间就长。
§1.质点和质点系的动量定理 / 四、质点的动量定理
②. 平均冲力的计算由:
F
t
t0
Fdt
t t0
I t t0
P P0 t t0
③.F 为合外力,不是某一个外力。
④.动量定理的分量式:
Ix
t
t0
Fxdt Fx t mv x mv 0x Px P0x
Iy
t
t0
Fydt Fyt mv y mv 0 y Py P0 y
m1v1
m1v10
f12
t
t0
(
F2
f21 )dt
m 2v2
m 2v20
f21
考虑质点组成的系统 两式求和:
m2
v20 v2
F2
§1.质点和质点系的动量定理 / 五、质点系的动量定理
t

大学物理PPT完整全套教学课件pptx(2024)

大学物理PPT完整全套教学课件pptx(2024)
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_波动学基础

大学物理_波动学基础
绳的微振动横波
a T a Y

T:绳的张力
杆的纵向微振动波
杆的横向微振动波 声音在空气中传播 真空中的电磁波
Y:杨氏弹性模量
a G

G:切变弹性摸量 B:体变模量
a
B
a
0 0 0真空介电常数,0真空磁导率
1
《大学物理》课件
介质的几种典型模量
(1).杨氏模量 若在截面为S,长为l的细棒两端加上大小相等、方向相反 的轴向拉力F,使棒伸长l,实验证明:在弹性限度内,正应 力F/S与线性应变l/l成正比,即
y Acos( t
l
u
)
《大学物理》课件
例题2-4 波沿x轴正向传播,A=10cm, =7rad/s; 当t=1s时, ya=0, a<0, yb=5cm,b>0 。设>10cm, 求该波 的波动方程。 y x ) o ] (t 解 y Acos[ u u
o
3.波长 — 一个周期内波动传播的距离。
u

T

4.平面简谐波—波面为平面,媒质中各质点 都作同频率的简谐振动形成的波动。本章主要讨 论这种波。
《大学物理》课件
1 1 例题2-1 已知: y 0.5cos ( t x )(SI), 2 2 求:(1)波的传播方向,A、T、、u,原点 的初相; (2) x=2m处质点的振动方程,及t=1s时质点 的速度和加速度。 (3)x1=1m和x2=2m两点的相差。
· ·· · · · · t · · · ·· · ·
u t 平面波
球面波
惠更斯原理的不足:不能求出波的强度分布; 不能解释后退波问题等。
《大学物理》课件
§5.2 平面简谐行波的波动方程 !

2024版年度《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)

2024版年度《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。

《大学物理下》PPT课件

《大学物理下》PPT课件

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PPT名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

大学物理PPT名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

§5.1 热力学基本概念
热力学系统 外界
大量粒子构成旳宏观、有限旳体系; 其相邻环境称为外界。
开放系统 与外界有 m、E 互换
封闭系统 与外界有 E 互换,无 m 互换
孤立系统 与外界无 E、m 互换
例 绝 热
开放系统
封闭系统
孤立系统
热力学:即热力学系统旳状态(宏观物理性质) 及状态变化(宏观物理过程)旳规律。
1)过程方程
p1 T1 p2 T2
查理定律
2)热力学第一定律旳详细形式
做功: A pdV 0 吸热全部用于增长内能:
吸热:
M
Q CV T
内能增量:E M i RT 2
3) 等体摩尔热容

Mi
M
RT 2
CV T
E
Q
M
CV T
注意:
E
M
CV T
适用于一切过程

CV
i 2
R
单原子分子气体
华氏温标
t(C) t(F) 32 100 180
热力学温标
要求水在 1 个大气压下旳冰点为 273.16 K
T t 273.16
O
1K 1 C
理想气体温标 在理想气体存在旳范围内,它和热力学温标一致
§5.3 内能 功 热量
一、系统内能 E
热力学主要研究系 统能量旳转换规律
广义: 系统内全部粒子多种能量总和
CV
3 2
R 12.5 J mol-1 K -1
双原子分子(刚性) CV
5 2
R
20.8 J mol-1 K 1
2. 等压过程( dp = 0 p = c )
1) 过程方程

大学物理运动学第一章第二节 位失 速度 加速度课件

大学物理运动学第一章第二节 位失 速度 加速度课件

et
当质点做曲线运动时, 质点在某一点的速度方向就是沿该 点曲线的切线方向.
若质点在二维空间中运动,其速度为
v

dx
i

dy
j
v
dt
vx
i
dt
vy
j
y v y
若质点在三维空间中运动,其速度为
v

dx
i

dy
j

dz
k
o
dt dt dt
v
v x
x
瞬时速率:速度 v 的大小称为速率
dvx dt

d2x dt 2
ay

dv y dt

d2 y dt 2
az

dvz dt

d2z dt 2
说明 (1) 加速度反映速度的变化(大小和方向)情况。 (2) 加速度的方向总是指向轨迹曲线凹的一面。
通过积分求位移和速度:
a


dv dt

v(t)

v0

t

0
adt

v


dr dt

r(t)

r0

t 0
vdt
例已知质点作匀加速直线运动,加速度为a,求该质
点的运动方程。
解:已知a速 度或ddv加t 速度求d运v 动方a程d,t 采用积分法:
对于作直线运动的质点,采用标量形式
dv adt
两端积分可得到速度
v
v0
d
v

0ta
平均速度大小
v ( x )2 ( y )2
t

大学物理力学ppt课件

大学物理力学ppt课件

02
非线性物理力学的研究对象与 方法
03
非线性物理力学的应用领域与 发展趋势
混沌现象与分形几何在物理力学中应用
01
02
03
混沌现象的基本概念与 原理
分形几何在物理力学中 的应用
混沌现象与分形几何在 物理力学中的联系与区

量子物理力学发展前沿
量子物理力学的基本概念与原理 量子物理力学的研究对象与方法 量子物理力学的发展前沿与未来趋势
E=mc^2,表示物体的能量与其质量成正比,其中c为光速。
02
能量与质量的等价性
质能方程揭示了能量与质量的等价性,即能量可以转化为质量,质量也
可以转化为能量。
03
核反应中的质量亏损与能量释放
在核反应中,反应前后的质量差乘以光速的平方即为释放的能量。
广义相对论简介
01
等效原理
在局部区域内,无法 区分均匀引力场和加 速参照系中的物理效 应。
感谢观看
02
时空弯曲
物质的存在会导致时 空的弯曲,物体的运 动轨迹受弯曲时空的 影响。
03
引力波
加速运动的物体会辐 射引力波,引力波是 时空弯曲中的涟漪效 应。
04
黑洞与宇宙学
广义相对论预言了黑 洞的存在,并为宇宙 学提供了理论框架。
06
现代物理力学进展与应用
Chapter
非线性物理力学概述
01
非线性物理力学的基本概念与 原理
应用场景
解释飞机升力、喷雾器原理、虹吸现象等。
注意事项
仅适用于不可压缩、无粘性的理想流体,且流动必须是定常的。
黏性现象与斯托克斯定律
01
黏性现象
流体内部由于分子间相互作用而 产生的内摩擦力,表现为流动阻 力。

大学物理PPT完整全套教学课件

大学物理PPT完整全套教学课件

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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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------1 / 7《大学物理教学课件》物理四、一质量为 m 0 ,长为 l 的子弹从水平方向飞来,击中棒少。

解:由角动量守恒定律可得由此可得棒和子弹的瞬时角棒中点获得的瞬时速率为 0063 4 2mv lv rml m l = = =+七、一质量为 m 、半径为R 的固定轴O 转动.另一质量为 m 始时轮是静止的,求子弹打 八、长为 l 的木杆,质量为 M 水平速度 v 射入杆的一端,并 15、一放置在水平桌面上的(1)物体在正方向端点;(2处,向负方向运动;(4)物体方程。

的棒能绕通过 O 点的水平轴自由转动。

一质量为棒的中点且留在棒内,如图所示。

则棒中点获得得 2 速度为0063 4mvml m l =+ 0033 4mvm m + 的自行车轮,假定质量均匀分布在轮缘上(可看0m 的子弹(可看作质点)以速度0v 射入轮缘,打入后车轮的角速度。

2mR J = 20 0 0) ( R m m R v m + = R m mv m) (00 0+= M,可绕通过其中点并与之垂直的轴转动。

今有一子并留在其中,求木杆获得的角速度(2121Ml J = ) 弹簧振子,振幅22.0 10 A m= ,周期 0.5 T =2)物体在平衡位置、向负方向运动;(3)物体在体在21.0 10 x m= 处,向正方向运动。

求以2 21( )2 12 2l lmv Ml m = +6( 3 )mvM m l =+m ,速率为 v 0 的得的瞬时速率为多看作圆环),可绕并留在轮内。

开子弹质量为 m,以。

50 s 。

当 0 t = 时,21.0 10 x m= 以上各情况的运动O v 0 解:由题给条件知22.0 10 A m= , 2 / 4 T = =1rad s 而初相ϕ可采用两种不同方法来求。

解析法:根据简谐运动方程 cos( ) x A t ϕ = + ,当 0 t = 时有0cos x A ϕ = ,0sin A ϕ = 。

当(1)0x A = 时,1cos 1 ϕ= ,则10 ϕ= ;(2)00 x = 时,2cos 0 ϕ = ,则22ϕ = ,因00 ,取22ϕ = ;(3)201.0 10 x m= 时,3cos 0.5 ϕ= ,33ϕ= ,由00 ,取33ϕ= ;(3)201.0 10 x m= 时,4cos 0.5 ϕ = ,43ϕ = ,由00 ,取443ϕ = 。

旋转矢量法:分别画出四个不同初始状态的旋转矢量图,如图(b)所示,它们所对应的初相分别为10 ϕ = ,22ϕ = ,33ϕ = ,443ϕ = 。

振幅 A 、角频率、初相ϕ均确定后,则各相应状态下的运动方程为(1)22.0 10 cos4 x t = ( ) m (2)22.0 10 cos(4 /2) x t = + ( ) m (3)22.0 10 cos(4 /3) x t = + ( ) m (4)22.0 10 cos(4 4 /3) x t = + ( ) m 5、图示为一平面简谐波在t=0 时的波形图,求:(1)该波的波函数;(2)P 处质点的振动方程。

解:(1)由图知:---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------3 / 7A =0.04m ,=0.40m , 2ϕ = 0.405( )0.08T su= =(2)P 处质点的振动方程为:6、平面简谐波沿 O x 轴正方向传播,已知振幅 m s T m A 2 , 2 , 1 = = = 波长 周期 ,在 t=0时,坐标原点处的质点位于平衡位置沿 O y 轴正方向运动。

求:(1)波动方程; (2)x=0.5m 处质点的振动方程。

解:(1) ] ) ( 2 cos[ ϕ + =xTtA y2ϕ = cos[2 ( ) ]m2 2 2t xy = (2) cos( )m y t = 7、一平面简谐波,波长为 12m ,沿 Ox 负向传播。

如图所示为原点处质点的振动曲线,求:(1)原点处质点的运动方程,(2)此波的波动方程。

解:ϕ32=6 ϕ ==ts T 122= = 原点处质点的运动方程为波动方程为 设 ) cos( ϕ + = t A y 设 ] ) ( 2 cos[ ϕ + + =xTtA y m t y )326cos( 4 . 0 + =mx tmx ty)326 6cos( 4 . 0]32)12 12( 2 cos[ 4 . 0 + + =+ + = 16、两个同心球面的半径分别为1R 和2R ,各自带有电荷1Q 和2Q 。

求:(1)各区域电势分布,并画出分布曲线;(2)两球面间的电势差为多少?分析:通常可采用两种方法(1)由于电荷均匀分布在球面上,电场分布也具有球面对称性,因此,可根据电势与电场强度的积分关系求电势。

取同心球面为高斯面,借助高斯定理可求得各区域的电场分布,再由可求得电势分布。

s t) (m y4 . 0 2 . 0 50(2)利用电势叠加原理求电势。

一个均匀带电的球面,在球面外产生的电势为04QVr = 在球面内电场强度为零,电势处处相等,等于球面的电势04QVR = ,其中 R 是球面的半径。

根据上述分析,利用电势叠加原理,将两个球面在各区域产生的电势叠加,可求得电势的分布。

解 1:(1)由高斯定理可求得电场分布,2 1,1 23 220,(由电势可求得各区域的电势分布。

当1r R 时,有 1 21 21 1 2 31 1 20 1 2 0 21 10 ( )4 4R Rr当1 2R r R 时,有 222 2 31 1 20 2 0 21 1( )4 4Rr RV E dl E dlQ当2r R 时,有1 23 304rQ---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------(2)两个球面间的电势差 21112 20 1 21、两个很长的共轴圆柱面21 2( 3.0 10 , 0.10 ) R m R m= = ,带有等量异号的电荷,两者的电势差为450V 。

求:(1)圆柱面单位长度上带有多少电荷?(2) 0.05 r m = 处的电场强度。

解:(1)两圆柱面之间的电场强度为02Er= 根据电势差的定义有解得8 10 122 122.1 10ln /UC mR R = = (2)解得两圆柱面之间 0.05 r m = 出的电场强度1074752E V mr= = 18、两同心带电球面,分别带等量异号电荷 Q。

内球面半径1R ,带电量+Q;外球面半径2R ,带电量-Q。

求球面内外的场强分布和两球面间的电势差。

解:1 10( ) E r R =2 1 220( )4QE R r Rr =3 20( ) E r R、如图所示,两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面,半径分别是 R 1 、R 2 ,单位长度上的电荷为,内筒带正电,外筒带负电,求空间各点的电场强度及两筒间的电势差。

解:5 / 7(1) 作同轴圆柱面为高斯面,设筒面高为 L,根据高斯定理 02对1r R ,,10 E = 对1 2R r R ,,202Er= 对2r R ,, 0 E = (2) 两筒间电势差、在真空中,有一电荷为 Q,半径为 R 的均匀带电球壳,其电荷是面分布的。

试求:(1)球壳内两点Ar 、Br 间的电势差;(2)球壳外两点Cr 、Dr 间的电势差;(3)球壳外任意点的电势;(4)球壳内任意点的电势。

解:由高斯定理可求得电场分布(2 分)2024 rQE= R r (1)球壳内两点的电势差(2)球壳外两点的电势差(3)球壳外任意点的电势(4)由于带点球壳是一个等势体,当 R r = 时得球壳表面及内部的电势 RQV04 = 20、有一同轴电缆,其尺寸如图(a)所示,两导体中的电流均为 I ,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。

计算以下各处的磁感强度:(1)1r R ;(2)1 2R r R ;(3)2 3R r R ;(4)3r R 。

画出 B r 图线。

同轴电缆导体内的电流均匀分布,其磁场呈轴对称,取半径为 r 的同心圆为积分路径,,利用安培环路---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------定理,可解得各区域的磁感强度。

解:1r R 21 0212IB r rR =01212IrBR= 1 2R r R 2 02 B r I =022IBr= 2 3R r R 2 223 02 23 2( )2 [ ]( )r RB r I IR R =2 20 332 23 22I R rBr R R= 3r R4 02 ( ) 0 B r I I = =40B = 磁感强度 ( ) B r 的分布曲线如图(b)。

20、如图所示,直角三角形金属架 abc 放在均匀磁场中,磁场 B平行于 ab 边,bc 的长度为 l。

当金属框架绕 ab 边以匀角速度转动时,abc 回路中的感应电动势和 a、c 两点间的电势差 Ua- Uc 为:(B)7 / 7。

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