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第一篇力学基础内容小结,一、运动的描述,1、描述运动的三个条件：参照系-坐标系；质点模型（物理模型）；初始条件等就构成了描述运动的三个条件；,（1）一整套用矢量描述质点运动的方法：要求理解并掌握及其在直角坐标系和自然坐标系中的表示式。,2、运动的描述,（2）园周运动的角量、线量描述,角量描述：角位置、角位移、角速度=ddt、角加速度=ddt,线量描述：线位移ds、线速度v=dsdt、切向加速度a=dvdt、法向加速度an=v2R；,线量与角量的关系：,匀角加速园周运动：,（3）刚体定轴转动的描述：刚体作定轴转动时，组成刚体的各质元均在各自的转动平面内绕转轴作园周运动。以轴与转动平面的交点为原点，转动平面上任一点对原点的位矢r与极轴的夹角为角位置，比照描述质点园周运的方法引入角位置、角速度、角加速度。角量描述共性，线量描述个性。,3、运动学中的两类问题：,（1）由运动方程求速度、加速度这类问题主要是运用求导的方法。,（2）由加速度和初始条件求速度、运动方程这类问题主要是运用积分的方法。现在所碰到的微分方程基本上是可分离变量的微分方程。,4、相对运动的概念：,（1）参照系之间的转换（两参照系之间只有平动而无转动）,（2）质点系内各质点之间有相对运动,二、质点动力学规律,1、力的瞬时效应-牛顿定律,2、力的积累效应,注意事项：（i）惯性系；（ii）质点模型；（iii）矢量性（iv）瞬时性,解决动力学问题有三种方法，一是突出过程的矢量性与瞬时性的牛顿定律；二是突出始末状态的矢量关系的动量定理与角动量定理；三是突出始末状态的标量关系的功能原理。,解题步骤：,质点力学中应注意的几个问题,(1)对于牛顿定律的应用要掌握,(2)动量冲量中的矢量解法，质点系的动量定理;,(3)变力的功的计算问题;,(4)求势能函数时积分常数的确定;,(5)守恒律的综合运用；把一个复杂的问题分解为若干个简单的物理过程。,三、定轴转动中的动力学问题,转动惯量的定义及其与的关系,1、转动定律,3、角动量定理角动量守恒。,在刚体组或刚体与质点的碰撞一类问题中，在运用守恒律时，要注意区分质点和刚体的模型，二者不能混淆。,7,（一）了解牛顿的时空观及其在近代物理实验中的困境,（二）理解爱因斯坦的两个基本假设,1、相对性原理：所有物理定律在一切惯性系中都具有相同的形式。或者说所有惯性系都是平权的，在它们之中所有物理规律都一样。,2、光速不变原理：所有惯性系中测量到的真空中光速沿各方向都等于c，与光源和观察者的运动状态无关。,四、狭义相对论,8,（三）掌握洛仑兹变换及相对论的时空效应,L变换,由SS系,由SS系,9,L的速度变换保证光速不变,10,相对论的时空效应,（）“动尺缩短”要求同时测量，且只发生在运动方向上。,()“动钟变慢”同一地点发生的事件,记住：本征长度最长；本征时间最短。,上述效应是相对的；是测量结果，而不是视觉效果,在进行相关计算时，首先弄清是否有存在参照系的转换；其次分清本征长度；本征时间；若是异时、异地的事件间的变换，则应运用L变换。,11,（四）理解相对论力学的四个基本公式,质速关系,质能关系,动量式,动量、能量关系式,光子的动量,在相对论动能中，,12,（一）真空中的静电场小结,一、静电场的性质,1，静电场的描述,二者间的关系,2，静电场的性质,高斯定律：有源场，力线不闭合,环流定律：保守场,注意要正确理解高斯定律：,第二篇电磁学,13,二、场量的计算,1，计算场强的三种方法：,（1）以点电荷的场强公式为基础的叠加法，,点电荷系：,带电体：,（2）用高斯定律求E,、基本步骤：先分析场分布的对称性；（中心，轴，面对称性）作一合适的高斯面，求E。,14,、几种典型场强公式,（3）用电势梯度求E,场强方向总是指向电势减少的方向,15,2，求电势的两种方法：,（1）以点电荷的电势的电势公式为基础叠加,点电荷系,带电体,（2）定义法：即用求U,要求式中函数式已知或可由高斯定律很快求出，,挖补法求E或电势U,16,3，电通量的计算：正确运用高斯定律计算过某一截面的电通量。,4，场力的计算,（）、库仑力（只适用静止点电荷）,（）、点电荷在电场中或带电体在匀强场中,（）、带电体在电场中,）、电偶极子在电场中,17,三、静电场中的导体,1、导体静电平衡的条件：,、导体静电平衡时的特点,导体内部是等势体，表面是等势面电荷只分布在导体的外表面（注意导体空腔）孤立导体电荷面密度与曲率有关导体表面附近的场强,、电容器的电容,定义,计算电容器电容基本步骤,几个典型电容器的公式,18,四、电介质及其极化,介质中的高斯定理：,19,电介质与导体的比较,20,五、电场的能量,1、电容器的储能,2、电场能量密度电场的能量,
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