普通物理学三精品PPT课件
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新教材人教版高中物理必修第三册全册精品教学课件(共1141页)
分析感应起电问题时的三点提醒 (1)明确带电体与感应起电的导体。 (2)弄清楚导体靠近带电体的一端和远离带电体的另一端，近端 感应出异种电荷，远端感应出同种电荷。 (3)注意拿走物体的顺序，若保持带电体不动，先分开导体的靠 近端和远离端，再移走带电体，则靠近端带异种电荷，远离端带同 种电荷。若先移走带电体，则导体上的电荷会立即中和，不再带电。
5．摩擦起电
两个物体相互摩擦时，电__子__从一个物体转移到另一个物体，原 来呈电中性的物体由于_得__到_电子而带负电，_失_去__电子的物体则带正
电。
二、静电感应
1．静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于_电__荷_间__相__互__吸_ _引__或__排_斥___，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近 带电体的一端带_异_种__电荷，远离带电体的一端带_同__种_电荷的现象。
【例 1】 如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边 C 是后来靠近导体的带正电的金属球。若用绝缘工具沿图示某条虚线 将导体切开，将导体分为 A、B 两部分，这两部分所带电荷量的数值 分别为 QA、QB，则下列结论正确的有( )
A．沿虚线 d 切开，A 带负电，B 带正电，且 QB>QA B．只有沿虚线 b 切开，才有 A 带正电，B 带负电，且 QB＝QA C．沿虚线 a 切开，A 带正电，B 带负电，且 QB>QA D．沿任意一条虚线切开，都有 A 带正电，B 带负电，且 QB＝ QA，而 QA、QB 的值与所切的位置有关
A．6.2×10－19 C
B．6.4×10－19 C
C．6.6×10－19 C
D．6.8×10－19 C
B [电荷量必须是元电荷 e＝1.60×10－19 C 的整数倍，6.4× 10－19 C 是 e 的 4 倍，故看不清的关键数字可能是 B 项。]
教科版高中物理必修第三册精品课件 第3章 电磁场与电磁波初步 5.微观世界的量子化
爱因斯坦为了解释光电效应,提出了光子说,他认为在空间传播的光是不连
续的,而是一份一份的,每一份叫作一个 光量子 ,简称光子。
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,可以说光既是电磁波,也是光子流,它是
具有“波粒二象性”的电磁性物质。
2.波粒二象性是微观世界的共性:实验已经证明电子、质子等实物粒子同
样具有 波动 性。
量状态
D.原子的发射光谱是一些连续的亮线
1 2
解析 原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫作能级,原子从高能
态向低能态跃迁时放出的光子的能量,等于前后两个能级之差,A正确;通常
情况下,原子处于能级最低的状态,这是最稳定的,B错误;气体放电管中的
原子受到高速运动的电子的撞击,有可能跃迁到较高的能量状态,这些状态
射和吸收都是不连续的,他把每一份的能量叫作能量子,它的大小为ε=hν。
其中h=6.626×10-34 J·s,称为普朗克常量,ν为波的频率。
波粒二象性和能量量子化,是微观世界的奇异性质,它颠覆了人类几千年来
观察身边自然现象而形成的既有观念。然而这样的对物质世界认识的不
断进步正是物理学的发展轨迹。
典例剖析
【学习任务与素养目标】
1.了解能量子的概念及其提出的过程,领会这一科学概念的创新性突破中
蕴含的伟大科学思想。(科学思维)
3.了解宏观物体和微观粒子的能量变化的特点,体会量子理论的建立极大
丰富和深化了人们对物质世界的认识。(科学态度与责任)
目录索引
基础知识梳理与落实
重点难点探究与突破
即学即用检测与提升
解析 波粒二象性是微观世界特有的规律,不仅光子具有波粒二象性,一切
运动的微粒都具有波粒二象性,A正确;由于微观粒子的运动遵守不确定关
续的,而是一份一份的,每一份叫作一个 光量子 ,简称光子。
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,可以说光既是电磁波,也是光子流,它是
具有“波粒二象性”的电磁性物质。
2.波粒二象性是微观世界的共性:实验已经证明电子、质子等实物粒子同
样具有 波动 性。
量状态
D.原子的发射光谱是一些连续的亮线
1 2
解析 原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫作能级,原子从高能
态向低能态跃迁时放出的光子的能量,等于前后两个能级之差,A正确;通常
情况下,原子处于能级最低的状态,这是最稳定的,B错误;气体放电管中的
原子受到高速运动的电子的撞击,有可能跃迁到较高的能量状态,这些状态
射和吸收都是不连续的,他把每一份的能量叫作能量子,它的大小为ε=hν。
其中h=6.626×10-34 J·s,称为普朗克常量,ν为波的频率。
波粒二象性和能量量子化,是微观世界的奇异性质,它颠覆了人类几千年来
观察身边自然现象而形成的既有观念。然而这样的对物质世界认识的不
断进步正是物理学的发展轨迹。
典例剖析
【学习任务与素养目标】
1.了解能量子的概念及其提出的过程,领会这一科学概念的创新性突破中
蕴含的伟大科学思想。(科学思维)
3.了解宏观物体和微观粒子的能量变化的特点,体会量子理论的建立极大
丰富和深化了人们对物质世界的认识。(科学态度与责任)
目录索引
基础知识梳理与落实
重点难点探究与突破
即学即用检测与提升
解析 波粒二象性是微观世界特有的规律,不仅光子具有波粒二象性,一切
运动的微粒都具有波粒二象性,A正确;由于微观粒子的运动遵守不确定关
大学物理学3ppt课件
0 . 15 10 sin( 30 60 ) F 0 . 15 9 . 8 175 N 0 . 01 sin 60
小球对地面的平均冲力是的反作用力，其大小为175N， 方向与相反，沿法线方向竖直向下。
3.1.2 质点系的动量定理
在研究多个有相互作用的物体的运动情况时，可以把这些 物体作为整体系统来研究，称为物体系。若其中的每一个物体 都能抽象为质点，则该物体系就可以抽象为质点系。在一个由 质点系构成的力学系统中，我们把系统外的物体对系统内各质 点的作用力称为外力；把系统内各质点间的相互作用力称为内 力。 如右图所示，两质点的质量分别为m1和 m2，在t1到t2时间内，除有相互作用的内力 为f12和f21外，它们还分别受到外力F1和F2的 作用，其速度分别从v10和v20变为v1和v2。分 别对两质点应用动量定理，有：
上式为矢量式，它在直角坐标系中的分量式为：
I x Fx dt mv 2 x mv1x
t1 t2
I y Fy dt mv 2 y mv1 y
t1
t2
I z Fz dt mv 2 z mv1z
t1
t2
【例3-1】如下图所示，质量m＝0.15kg的小球以v0＝ 10m/s的速度射向光滑地面，入射角θ1＝30°，然后沿θ2＝ 60°的反射角方向弹出。设碰撞时间Δt＝0.01s，计算小球对 地面的平均冲力。 【解】选小球为研究对象。因地面光 滑，碰撞时小球在水平方向上不受作用力 ，地面对小球的作用力沿法线方向竖直向 上。设地面对小球的平均冲力为 F ，碰后 小球速度为v。建立坐标系如右图所示， 根据质点的动量定理有：
I 0 mv sin mv sin x 2 0 1
I ( F mg ) Δ t mv cos ( mv cos ) y 2 0 1
小球对地面的平均冲力是的反作用力，其大小为175N， 方向与相反，沿法线方向竖直向下。
3.1.2 质点系的动量定理
在研究多个有相互作用的物体的运动情况时，可以把这些 物体作为整体系统来研究，称为物体系。若其中的每一个物体 都能抽象为质点，则该物体系就可以抽象为质点系。在一个由 质点系构成的力学系统中，我们把系统外的物体对系统内各质 点的作用力称为外力；把系统内各质点间的相互作用力称为内 力。 如右图所示，两质点的质量分别为m1和 m2，在t1到t2时间内，除有相互作用的内力 为f12和f21外，它们还分别受到外力F1和F2的 作用，其速度分别从v10和v20变为v1和v2。分 别对两质点应用动量定理，有：
上式为矢量式，它在直角坐标系中的分量式为：
I x Fx dt mv 2 x mv1x
t1 t2
I y Fy dt mv 2 y mv1 y
t1
t2
I z Fz dt mv 2 z mv1z
t1
t2
【例3-1】如下图所示，质量m＝0.15kg的小球以v0＝ 10m/s的速度射向光滑地面，入射角θ1＝30°，然后沿θ2＝ 60°的反射角方向弹出。设碰撞时间Δt＝0.01s，计算小球对 地面的平均冲力。 【解】选小球为研究对象。因地面光 滑，碰撞时小球在水平方向上不受作用力 ，地面对小球的作用力沿法线方向竖直向 上。设地面对小球的平均冲力为 F ，碰后 小球速度为v。建立坐标系如右图所示， 根据质点的动量定理有：
I 0 mv sin mv sin x 2 0 1
I ( F mg ) Δ t mv cos ( mv cos ) y 2 0 1
胡盘新主编《普通物理学简明教程》课件ppt-03刚体的定轴转动
海 纳 百 川
(1) 滑轮的角加速度。 (2) 开始上升后,5 秒末滑轮的角速度
大 道
(3) 在这5 秒内滑轮转过的圈数。
(4) 开始上升后,1 秒末滑轮边缘上 一点的加速度(不打滑) 。
r
致 远
解: (1) 轮缘上一点的切向加速度与
物体的加速度相等 a 0.8rad
r
a
s2
海 南 大 学
§3-1 刚体的平动、转动和定轴转动
四、刚体转动的角速度和角加速度
儋 海
纳 州 百 立 川
角坐标 (t ) 约定 沿逆时针方向转动 r 角位移
z
(t )
宝 大
0 r 沿逆时针方向转动 0
参考平面
x
道 岛 致 生 远 根
业
(t t) (t)
r
远
1 3 J 2 r dr l 0 12 1 ml 2 12
l/2 2
如转轴过端点垂直于棒
1 2 J r dr ml 0 3
l 2
海 南 大 学
第三章 刚体的定轴转动
Example3 -P98-3-4
例题3-2 求圆盘对于通过中心并与盘面垂直的转轴的 转动惯量。设圆盘的半径为R，质量为m，密度均匀。
0
z
z
0
d dt
宝 大
道 岛 致 生 远 根
业
定轴转动的特点 1） 每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；
2） 任一质点运动 , , 均相同，但 v, a 不同；
3） 运动描述仅需一个坐标 .
海 南 大 学 华南热带农业大学
第三章 刚体的定轴转动 第三章 刚体的转动
(1) 滑轮的角加速度。 (2) 开始上升后,5 秒末滑轮的角速度
大 道
(3) 在这5 秒内滑轮转过的圈数。
(4) 开始上升后,1 秒末滑轮边缘上 一点的加速度(不打滑) 。
r
致 远
解: (1) 轮缘上一点的切向加速度与
物体的加速度相等 a 0.8rad
r
a
s2
海 南 大 学
§3-1 刚体的平动、转动和定轴转动
四、刚体转动的角速度和角加速度
儋 海
纳 州 百 立 川
角坐标 (t ) 约定 沿逆时针方向转动 r 角位移
z
(t )
宝 大
0 r 沿逆时针方向转动 0
参考平面
x
道 岛 致 生 远 根
业
(t t) (t)
r
远
1 3 J 2 r dr l 0 12 1 ml 2 12
l/2 2
如转轴过端点垂直于棒
1 2 J r dr ml 0 3
l 2
海 南 大 学
第三章 刚体的定轴转动
Example3 -P98-3-4
例题3-2 求圆盘对于通过中心并与盘面垂直的转轴的 转动惯量。设圆盘的半径为R，质量为m，密度均匀。
0
z
z
0
d dt
宝 大
道 岛 致 生 远 根
业
定轴转动的特点 1） 每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；
2） 任一质点运动 , , 均相同，但 v, a 不同；
3） 运动描述仅需一个坐标 .
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第三章 刚体的定轴转动 第三章 刚体的转动
人教版物理高中选择性必修3第四章5 粒子的波动性和量子力学的建立PPT教学课件
ε
2.粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间遵从关系:ν=④ h ,
h
λ=⑤ p 。
3.我们之所以看不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体的质量比微观粒子大很 多,它们运动时的动量很大,它们对应的德布罗意波的波长就很⑥ 短 。比宏观 物体的尺度小得多。
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
2 | 物质波的实验验证 1.实验探究思路 光的⑦ 干涉 和⑧ 衍射 现象是光具有波动性的有力证据。因此,如果电 子、质子等实物粒子也真的具有⑨ 波动性 ,那么,它们就应别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射的实验,得 到了电子的⑩ 衍射图样 ,从而证实了电子的 波动性 。 (2)在后来的实验中,人们还进一步观测到了电子德布罗意波的 干涉 现象。
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
5 粒子的波动性和量子力学的建立
1.了解粒子的波动性。
h
2.了解德布罗意波,了解物质波的公式λ= p 的含义。 3.了解物质波的实验验证。 4.了解量子力学的建立和量子力学的应用。
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
1 | 粒子的波动性 1.德布罗意波 1924年,法国物理学家德布罗意把波粒二象性推广到实物粒子。他提出假设:实物 粒子也具有① 波动性 ,即每一个② 运动的粒子 都与一个对应的波相联 系。这种与实物粒子相联系的波后来被称为德布罗意波,也叫作③ 物质波 。
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
2.量子力学的应用 (1)量子力学推动了 核物理 和粒子物理的发展。 (2)量子力学推动了原子、分子物理和光学的发展。 (3)量子力学推动了固体物理的发展。
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
普通物理学优秀PPT
向质点前进的方向。（瞬时）速度的大小等于（瞬
时）速率。
返回 退出
直角坐标系中：
v
dr dt
d dt
(xi
yj
zk )
பைடு நூலகம்
vxi
vy
j
vzk
vx
dx dt
,
vy
dy dt
,
vz
dz dt
速度的大小：
v v
vx2
v
2 y
vz2
返回 退出
八、加速度 加速度是反映速度变化的物理量。 t 时间内，速度增量为：
三、空间和时间 空间（space）反映了物质的广延性，与物体
的体积和位置的变化联系在一起。 时间（time）反映物理事件的顺序性和持续性。
返回 退出
目前的时空范围：宇宙的尺度1026m(~20亿光年) 到微观粒子尺度10-15m，从宇宙的年龄1018s(~200亿
年)到微观粒子的最短寿命10-24s。
2. r 与 r 的区别：
r rB rA rB rA
只当
rA
、rB
同方向时，取等号。
r r
返回 退出
七、速度
速度是反映质点运动的快慢和方向的物理量。
平均速度（average velocity）：
v r t
平均速率（average speed）:
v s t
平均速度是矢量，其方向与位移的方向相同。平均 速率是标量。平均速度的大小并不等于平均速率。
yj
zk
位矢的大小为：
r r x2 y2 z2
位矢的方向余弦：
cos x cos y cos z
r
r
r
返回 退出
时）速率。
返回 退出
直角坐标系中：
v
dr dt
d dt
(xi
yj
zk )
பைடு நூலகம்
vxi
vy
j
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vx
dx dt
,
vy
dy dt
,
vz
dz dt
速度的大小：
v v
vx2
v
2 y
vz2
返回 退出
八、加速度 加速度是反映速度变化的物理量。 t 时间内，速度增量为：
三、空间和时间 空间（space）反映了物质的广延性，与物体
的体积和位置的变化联系在一起。 时间（time）反映物理事件的顺序性和持续性。
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目前的时空范围：宇宙的尺度1026m(~20亿光年) 到微观粒子尺度10-15m，从宇宙的年龄1018s(~200亿
年)到微观粒子的最短寿命10-24s。
2. r 与 r 的区别：
r rB rA rB rA
只当
rA
、rB
同方向时，取等号。
r r
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七、速度
速度是反映质点运动的快慢和方向的物理量。
平均速度（average velocity）：
v r t
平均速率（average speed）:
v s t
平均速度是矢量，其方向与位移的方向相同。平均 速率是标量。平均速度的大小并不等于平均速率。
yj
zk
位矢的大小为：
r r x2 y2 z2
位矢的方向余弦：
cos x cos y cos z
r
r
r
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普通物理学第三章PPT课件
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3.2.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律
1. 角动量( 动量矩 )
对于定点转动而言：
L
r
P
r
mv
在国际单位制（SI）中，角动量
的单位为
r
o
kg m2 s1 r sin
P mv
m
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对于绕固定轴oz的转动的质元m而i 言:
Li ri mivi
miri2k
对于绕固定轴oz 转动的整个刚体而言:
z
L N miri2 J
i
角动量的方向沿轴的正向或负向,所以可用代数量来描述.
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44பைடு நூலகம்
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1、M J与 地F＝位ma相当，α与a对应，力矩是使 刚体转动状态发生改变而产生角加速度的原因。
2、力矩是矢量，方向沿转轴，对定轴转动只有 两个方向，所以用正负号表示方向。
3、m反映质点的平动惯性，J是对刚体转动惯性 大小的量度，其大小反映了改变刚体转动状态 的难易程度。
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人教版物理高中选择性必修3第一章1 分子动理论的基本内容PPT教学课件
1 | 物体是由大量分子组成的 1.物体是由① 大量分子 组成的。在研究物体的热运动性质和规律时,把组成物 体的微粒统称为② 分子 。 2.阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量用阿伏加德罗 常数表示,即NA=6.02×1023 mol-1。 3.分子模型 (1)固体、液体分子可视为③ 球体 模型。 (2)气体分子可视为④ 立方体 模型,其边长即气体分子间的距离。
分子的两种模型
分子模型
意义
分子直径或 分子间的平均距离
图例
球形模型 固体和液体可看成是由一个个紧挨 着的球形分子排列而成的,忽略分 子间的空隙
立方体模型 气体分子间的空隙很大,把气体分 成若干个小立方体,气体分子位于 每个小立方体的中心,每个小立方 体是位于中心的分子占有的活动空 间,这时忽略气体分子的大小
第1讲 描述运动第的基一本章概念 分子动理论
1 |物体是由大量分子组成的
情境 1 mol水的质量为18 g,大约是我们喝一口水的质量,换句话说,我们喝下一口 水,就喝下了6.0×1023个水分子,如果动员全世界60亿人来数这些分子,每人每秒数一 个,300万年也数不完。1 cm3水中含有3.3×1022个水分子,假如把1 cm3水中所有水分 子一个挨一个地排列起来,将长达100亿千米,可绕地球24.9万圈。
,运动就越明显。 (3)原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击作用的 不平衡性 造成的。 (4)意义:分子的无规则运动无法直接观察。悬浮微粒的无规则运动并不是分子的 运动,但布朗运动可以间接地反映 液体 分子运动的无规则性。 3.热运动 (1)概念:把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。 (2)宏观表现: 扩散 现象和 布朗运动 。 (3)特点:①永不停息;②无规则;③温度越高,分子的热运动越 剧烈 。 (4) 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。在扩散现象中,温度越高,扩散得越 快。观察布朗运动,温度越高,悬浮微粒的运动就越明显。可见,分子的无规则运动 与温度有关系,温度越高,热运动越剧烈。
分子的两种模型
分子模型
意义
分子直径或 分子间的平均距离
图例
球形模型 固体和液体可看成是由一个个紧挨 着的球形分子排列而成的,忽略分 子间的空隙
立方体模型 气体分子间的空隙很大,把气体分 成若干个小立方体,气体分子位于 每个小立方体的中心,每个小立方 体是位于中心的分子占有的活动空 间,这时忽略气体分子的大小
第1讲 描述运动第的基一本章概念 分子动理论
1 |物体是由大量分子组成的
情境 1 mol水的质量为18 g,大约是我们喝一口水的质量,换句话说,我们喝下一口 水,就喝下了6.0×1023个水分子,如果动员全世界60亿人来数这些分子,每人每秒数一 个,300万年也数不完。1 cm3水中含有3.3×1022个水分子,假如把1 cm3水中所有水分 子一个挨一个地排列起来,将长达100亿千米,可绕地球24.9万圈。
,运动就越明显。 (3)原因:大量液体分子对悬浮微粒撞击作用的 不平衡性 造成的。 (4)意义:分子的无规则运动无法直接观察。悬浮微粒的无规则运动并不是分子的 运动,但布朗运动可以间接地反映 液体 分子运动的无规则性。 3.热运动 (1)概念:把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。 (2)宏观表现: 扩散 现象和 布朗运动 。 (3)特点:①永不停息;②无规则;③温度越高,分子的热运动越 剧烈 。 (4) 温度 是分子热运动剧烈程度的标志。在扩散现象中,温度越高,扩散得越 快。观察布朗运动,温度越高,悬浮微粒的运动就越明显。可见,分子的无规则运动 与温度有关系,温度越高,热运动越剧烈。
教科版高中物理必修第三册精品课件 第三章 4.电磁波的发现及其应用 5.微观世界的量子化
在记忆时关键要注意它的单位和数量级。
3.(1)麦克斯韦根据什么认为“变化的磁场产生电场”?
(2)关于“变化的电场产生磁场”的观点,他是在什么情况下提出的?
提示:(1)麦克斯韦是在法拉第电磁感应现象的基础上提出“变化的磁场产
生电场”的假设。
(2)“变化的电场产生磁场”是他相信自然规律和谐统一而假设的,他相信磁
本观点。
6.了解光和微观粒子的波粒二象性。
素养阐释
1.体会电磁场理论的产生过程,形成科学思维。
2.通过了解电磁波在生活中的应用及我国在此方面的成就,形成科学态度
与责任。
3.根据对光的波粒二象性、能量量子化等观点的了解,形成物理观念。
自主预习 新知导学
一、电磁波的发现
1.麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
D正确。
知识点二
电磁波谱及电磁波的应用
问题引领
1.被誉为“天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜
(FAST)正式开放运行后运行正常,并陆续启动了五个重大和优先项目的科
学观测,进入科学产出阶段。
请查资料了解中国“天眼”的工作波段。
提示:L波段(频率在1~2 GHz的无线电波波段)。
2.请同学说出电磁波家族中,主要有哪些种类,波长最长的是什么,波长最短
1.能量子
(1)定义:普朗克发现电磁波的发射和吸收都是不连续的,他把每一份的能
量叫作能量子。
(2)公式:ε= hν ,其中h=6.626×10-34 J·s,称为普朗克常量,ν为波的频率。
2.波粒二象性
请连线。
答案:
3.能量量子化
(1)能级。
①定义:原子的不连续的、量子化的能量值称为能级。
②基态:原子处于能量最低的状态。
人教版物理高中选择性必修3第四章1 普朗克黑体辐射理论PPT教学课件
射
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
能量量子化的理解和计算 (1)用能量子观点解释黑体辐射的实验规律 普朗克的能量子假设认为微观粒子的能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是 分立的。借助于能量子假说,普朗克得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实 验结果符合。 (2)能量量子化的理解 在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为:物体的运动是连续的,能量变化是 连续的,不必考虑量子化;在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
| 黑体辐射与能量量子化 情境 黑体完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,那么,黑体一定就是 黑色的物体吗?
黑体虽然不反射任何电磁波,但是它可以向外辐射电磁波。温度在700 K之下的黑 体辐射的能量很小且辐射波长在可见光范围之外,黑体看起来是黑色的。黑体的 温度高于700 K时,它会开始变成红色,并且随着温度的升高,分别有橘色、黄色、 白色等颜色出现。
分立 的。
第1讲 描述第运四动章的基本原概子念结构和波粒二象性
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 1.某物体能完全吸收入射的各种电磁波而不反射电磁波,这个物体是黑体。 ( √ ) 提示:能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体是黑体。 2.将物体温度升高,物体辐射电磁波的强度将变大。 ( √ ) 提示:温度越高,黑体辐射电磁波的强度越大。 3.能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比。 ( √ ) 提示:能量子的表达式为ε=hν,则能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率 成正比。 4.热辐射只能产生于高温物体。 ( ✕ ) 提示:任何温度的物体都能产生热辐射。 5.微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。 ( √ ) 提示:宏观物体的能量是连续的,微观粒子的能量是量子化的。
《普通物理学》PPT课件
第一，线性现象一般表现为时空中的平滑运动， 并可用性能良好的函数表示；而非线性现象则表现为 从规则运动向不规则运动的转化和跃变．
第二，线性系统往往表现为对外界的影响成比例 地变化；而非线性系统中参量在一些关节点上的极微 小变化，可引起系统运动形式的决定性改变。
第三，反映在连续介质中的波动上，线性行为表 现为色散引起波包的弥散，导致结构的消失，而非线 性作用却可促使空间规整性结构的形成和维持．
自然界大量存在的相互作用是非线性的，线性作用 只不过是非线性作用在一定条件下的近似．
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二、混沌和牛顿力学的内在随机性
1.混沌 由确定性方程描述的简单系统可以出现极为复杂
的貌似随机的无规运动，这就是混沌． 常见的混沌想象
(1)天体力学中的地球上流星的起源问题 太阳系的小行星大部分存在与火星与木星之间，
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我们以湍流的形成为例进行说明． 湍流现象是种混沌，它普遍存在于行星和地球大
气、海洋与江河、火箭尾流乃至血液流动等自然现象 之中.流体的运动一般用确定性的流体力学方程描述.
当流体绕过圆柱体流动 时，随着表征流体中外力 与黏性力竞争的雷诺数的 不断增大，当雷诺数达到 某个临界值时，流动中就 出现湍流.当雷诺数Re<1时 ，流动情形如图 (a)所示.增 大流速，使雷诺数Re≈20时, 可看到圆柱体后面出现两 个对称的涡旋，如图(b)
若系统表现为周期运动，那么系统就只有很少 的运动模式，无法应付多变的环境中所出现的种 种突变，这会导致系统损伤和功能失调。
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2.内随机性
随机性：在一定条件下，如果系统的某个状态 既可能出现，也可能不出现。
外随机性 系统自身不会出现随机性，随机性来 自系统外部或某些尚不清楚的原因的 干扰作用。
第二，线性系统往往表现为对外界的影响成比例 地变化；而非线性系统中参量在一些关节点上的极微 小变化，可引起系统运动形式的决定性改变。
第三，反映在连续介质中的波动上，线性行为表 现为色散引起波包的弥散，导致结构的消失，而非线 性作用却可促使空间规整性结构的形成和维持．
自然界大量存在的相互作用是非线性的，线性作用 只不过是非线性作用在一定条件下的近似．
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二、混沌和牛顿力学的内在随机性
1.混沌 由确定性方程描述的简单系统可以出现极为复杂
的貌似随机的无规运动，这就是混沌． 常见的混沌想象
(1)天体力学中的地球上流星的起源问题 太阳系的小行星大部分存在与火星与木星之间，
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我们以湍流的形成为例进行说明． 湍流现象是种混沌，它普遍存在于行星和地球大
气、海洋与江河、火箭尾流乃至血液流动等自然现象 之中.流体的运动一般用确定性的流体力学方程描述.
当流体绕过圆柱体流动 时，随着表征流体中外力 与黏性力竞争的雷诺数的 不断增大，当雷诺数达到 某个临界值时，流动中就 出现湍流.当雷诺数Re<1时 ，流动情形如图 (a)所示.增 大流速，使雷诺数Re≈20时, 可看到圆柱体后面出现两 个对称的涡旋，如图(b)
若系统表现为周期运动，那么系统就只有很少 的运动模式，无法应付多变的环境中所出现的种 种突变，这会导致系统损伤和功能失调。
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2.内随机性
随机性：在一定条件下，如果系统的某个状态 既可能出现，也可能不出现。
外随机性 系统自身不会出现随机性，随机性来 自系统外部或某些尚不清楚的原因的 干扰作用。
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演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
0
O
an r
v
a
at
a 0 50 rad/s2
t
50
3.14 rad/s2
从开始制动到静止，飞轮的角位移及转数N分别为
0
0t
1 2
at 2
50
50
1 2
50 2
1250 rad
N 1250 ＝625转 2 2
（2）t=25 s 时飞轮的角速度
0 t 50 25rad / s 25rad / s 78.5rad / s
的单位为
r
o
kg m2 s1 r sin
P mv
m
对于绕固定轴oz的转动的质元m而i 言:
Li ri mivi
miri2k
对于绕固定轴oz 转动的整个刚体而言:
z
L N miri2 J
i
角动量的方向沿轴的正向或负向,所以可用代数量来描述.
华理生活网
结束语
中心轴的转动惯量.
解 如图所示, 由于质量连续分布，设
圆盘的厚度为l，则圆盘的质量密度为
o
l
m
R2l
J r2dm m
R r 2 2r ldr 1R4l 1 mR2
0
2
2
说明：
1、M J与 地F＝位ma相当，α与a对应，力矩是使 刚体转动状态发生改变而产生角加速度的原因。
边缘上该点的加速度 a a n a其t 中 a t的方向与 v的方 向相反， a的n 方向指向轮心， a的大小为
a at2 an2 (6.16 103 )2 3.142 m / s2 6.16 103 m / s2
a的方向几乎和 a n相同
2、转动动能
在刚体上取一质元 p：i
动能：Eki
第三章 刚体的定轴转动
§3.1 刚体的转动动能和转动惯量
一.刚体（rigid body）
1.定义：在任何条件下大小和形状都不发生变化的 物体称为刚体。
2.说明：刚体与质点、理想气体、点电荷等一样是 理想模型，真正的刚体是不存在的。但一些实际物 体在受力不太大时，可近似看作刚体，Eg：固体。
3.特点：刚体内任意两点间的距离不因外力而改变。
的方向与 0相同 ；
（3）t=25 s 时飞轮边缘上一点P的速度 可由
v r
求得。所以
v v r sin r sin900 r 78.5m / s
v 的方向垂直于 和 r 构成的平面，如图所示
相应的切向加速度和向心加速度分别为
at ar 3.14m / s2
an 2r 6.16 103 m / s2
1 2
mi vi 2
1 2
mi
ri
2
2
对刚体上所有质元的动能求和：
Ek
1 2
mi
ri
2
2
1 J2
2
则刚体的转动动能
Ek
1 2
J2
vi
转动惯量 J
对分立的质点组： J miri2
i
对质量连续分布的刚体：
J miri2 r2dm i
影响转动惯量的三个要素: (1)总质量 (2)质量分布 (3)转轴的位置
（2）求制动开始后t=25 s时飞轮的角速度；
（3）设飞轮的半径r=1m，求在t=25 s时边缘上一点的速度和加速 度。
解 （1）设初角度为0，方向 如图所示，量值为
0=21500/60=50 rad/s，对 于匀变速转动，可以应用以角
量表示的运动方程，在t=50 s
时刻=0 ，代入方程= 0+at 得
变速转动．
质点匀变速直线运动 刚体绕定轴作匀变速转动
v v0 at
0 t
x
x0
v0t
1 2
at 2
0
0t
1 2
t
2
v2
v
2 0
2a(x
x0 )
2
2 0
2 (
0)
11
例题3-1 一飞轮转速n=1500r/min，受到制动后均匀地减速，经 t=50 s后静止。
（1）求角加速度a和飞轮从制动开始到静止所转过的转数N；
二、转动定律
1、刚体定轴转动的运动学 角速度和角加速度
角位置： (t) 单位： rad
角速度： d
dt
角加速度：
d
dt
d 2
dt 2
质元
x
转动平面 固定轴
方向: 右手螺旋方向
刚体定轴转动的转动方向可以用角速度的正负来表示.
z
z
0
0
匀变速转动公式
当刚体绕定轴转动的角加速度 =常量时，刚体做匀
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
➢ 质量连续分布刚体的转动惯量
J mjrj2 r2dm dm ：质量元 j
对质量线分布的刚体： dm dl
：质量线密度
对质量面分布的刚体： dm dS
：质量面密度
对质量体分布的刚体：dm dV
：质量体密度
3-3. 试求质量为m 、半径为R 的匀质圆盘对垂直于平面且过
2
平动：刚体运动时，其内部任何一条直线，在运动中方 向始终不变。
特点：各点位移、速度、加速度均相同 刚体平动 质点运动
转动：刚体各质元都绕同一直线(转动轴)作圆周运动 定轴转动: 转轴固定不动的转动
特点： （1）各质元同一时刻角位移、角速度、角加速度均相同 （2）各质元离转轴的位置ri不同
刚体的一般运动 = 平动 + 转动
2、力矩是矢量，方向沿转轴，对定轴转动只有 两个方向，所以用正负号表示方向。
3、m反映质点的平动惯性，J是对刚体转动惯性 大小的量度，其大小反映了改变刚体转动状态 的难易程度。
3.2.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律
1言：
L
r
P
r
mv
在国际单位制（SI）中，角动量
0
O
an r
v
a
at
a 0 50 rad/s2
t
50
3.14 rad/s2
从开始制动到静止，飞轮的角位移及转数N分别为
0
0t
1 2
at 2
50
50
1 2
50 2
1250 rad
N 1250 ＝625转 2 2
（2）t=25 s 时飞轮的角速度
0 t 50 25rad / s 25rad / s 78.5rad / s
的单位为
r
o
kg m2 s1 r sin
P mv
m
对于绕固定轴oz的转动的质元m而i 言:
Li ri mivi
miri2k
对于绕固定轴oz 转动的整个刚体而言:
z
L N miri2 J
i
角动量的方向沿轴的正向或负向,所以可用代数量来描述.
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结束语
中心轴的转动惯量.
解 如图所示, 由于质量连续分布，设
圆盘的厚度为l，则圆盘的质量密度为
o
l
m
R2l
J r2dm m
R r 2 2r ldr 1R4l 1 mR2
0
2
2
说明：
1、M J与 地F＝位ma相当，α与a对应，力矩是使 刚体转动状态发生改变而产生角加速度的原因。
边缘上该点的加速度 a a n a其t 中 a t的方向与 v的方 向相反， a的n 方向指向轮心， a的大小为
a at2 an2 (6.16 103 )2 3.142 m / s2 6.16 103 m / s2
a的方向几乎和 a n相同
2、转动动能
在刚体上取一质元 p：i
动能：Eki
第三章 刚体的定轴转动
§3.1 刚体的转动动能和转动惯量
一.刚体（rigid body）
1.定义：在任何条件下大小和形状都不发生变化的 物体称为刚体。
2.说明：刚体与质点、理想气体、点电荷等一样是 理想模型，真正的刚体是不存在的。但一些实际物 体在受力不太大时，可近似看作刚体，Eg：固体。
3.特点：刚体内任意两点间的距离不因外力而改变。
的方向与 0相同 ；
（3）t=25 s 时飞轮边缘上一点P的速度 可由
v r
求得。所以
v v r sin r sin900 r 78.5m / s
v 的方向垂直于 和 r 构成的平面，如图所示
相应的切向加速度和向心加速度分别为
at ar 3.14m / s2
an 2r 6.16 103 m / s2
1 2
mi vi 2
1 2
mi
ri
2
2
对刚体上所有质元的动能求和：
Ek
1 2
mi
ri
2
2
1 J2
2
则刚体的转动动能
Ek
1 2
J2
vi
转动惯量 J
对分立的质点组： J miri2
i
对质量连续分布的刚体：
J miri2 r2dm i
影响转动惯量的三个要素: (1)总质量 (2)质量分布 (3)转轴的位置
（2）求制动开始后t=25 s时飞轮的角速度；
（3）设飞轮的半径r=1m，求在t=25 s时边缘上一点的速度和加速 度。
解 （1）设初角度为0，方向 如图所示，量值为
0=21500/60=50 rad/s，对 于匀变速转动，可以应用以角
量表示的运动方程，在t=50 s
时刻=0 ，代入方程= 0+at 得
变速转动．
质点匀变速直线运动 刚体绕定轴作匀变速转动
v v0 at
0 t
x
x0
v0t
1 2
at 2
0
0t
1 2
t
2
v2
v
2 0
2a(x
x0 )
2
2 0
2 (
0)
11
例题3-1 一飞轮转速n=1500r/min，受到制动后均匀地减速，经 t=50 s后静止。
（1）求角加速度a和飞轮从制动开始到静止所转过的转数N；
二、转动定律
1、刚体定轴转动的运动学 角速度和角加速度
角位置： (t) 单位： rad
角速度： d
dt
角加速度：
d
dt
d 2
dt 2
质元
x
转动平面 固定轴
方向: 右手螺旋方向
刚体定轴转动的转动方向可以用角速度的正负来表示.
z
z
0
0
匀变速转动公式
当刚体绕定轴转动的角加速度 =常量时，刚体做匀
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
➢ 质量连续分布刚体的转动惯量
J mjrj2 r2dm dm ：质量元 j
对质量线分布的刚体： dm dl
：质量线密度
对质量面分布的刚体： dm dS
：质量面密度
对质量体分布的刚体：dm dV
：质量体密度
3-3. 试求质量为m 、半径为R 的匀质圆盘对垂直于平面且过
2
平动：刚体运动时，其内部任何一条直线，在运动中方 向始终不变。
特点：各点位移、速度、加速度均相同 刚体平动 质点运动
转动：刚体各质元都绕同一直线(转动轴)作圆周运动 定轴转动: 转轴固定不动的转动
特点： （1）各质元同一时刻角位移、角速度、角加速度均相同 （2）各质元离转轴的位置ri不同
刚体的一般运动 = 平动 + 转动
2、力矩是矢量，方向沿转轴，对定轴转动只有 两个方向，所以用正负号表示方向。
3、m反映质点的平动惯性，J是对刚体转动惯性 大小的量度，其大小反映了改变刚体转动状态 的难易程度。
3.2.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律
1言：
L
r
P
r
mv
在国际单位制（SI）中，角动量