大學(xué)物理最后復(fù)習(xí)1

1、第一章第一章 質(zhì)點運動學(xué)質(zhì)點運動學(xué)運動函數(shù)運動函數(shù)一、描述質(zhì)點運動的物理量一、描述質(zhì)點運動的物理量)(trr( )rr t21()( )rr ttr t 位移位移drvdt速度：速度：drdsvvdtdt 切線方向切線方向dvd radtdt22 加速度加速度矢量式矢量式直角坐標(biāo)系中：直角坐標(biāo)系中：ktzjtyitxtr)()()()(自然坐標(biāo)系自然坐標(biāo)系dsvdtvv2tndvvaaandt速度速度加速度加速度切向加速度改變速度大小法向加速度改變速度方向線速度線速度vR加速度加速度taR22nvaRR二、圓周運動二、圓周運動角加速度角加速度dddtdt22 角速度：角速度：ddt, o)(t

2、 rij極軸極軸nnOpS(t)（曲線運動）（曲線運動）速度變換：速度變換： u uaaa加速度變換加速度變換uduadtrrR位矢之間的關(guān)系位矢之間的關(guān)系：RutV 物體靜系物體靜系V 物體動系物體動系動系靜系動系靜系記憶方法：記憶方法：伽利略變換伽利略變換第三定律：第三定律：第一定律：力和慣第一定律：力和慣性性Fm,第二定律：第二定律：Fma FF1221牛頓三定律牛頓三定律解題時注意解題時注意適應(yīng)范圍適應(yīng)范圍采用隔離體法進(jìn)行受力分析采用隔離體法進(jìn)行受力分析建立坐標(biāo)系，寫分量表達(dá)式：建立坐標(biāo)系，寫分量表達(dá)式：Fx= m axFn= m anFt= m atFy= m ayFz= m az第

3、二章：質(zhì)點和質(zhì)點系動力學(xué)第二章：質(zhì)點和質(zhì)點系動力學(xué)PtFttd21外LtMttd21外KEAA內(nèi)外動量定理動量定理角動量定理角動量定理動能定理動能定理質(zhì)點系質(zhì)點系的三個運動定理：的三個運動定理：內(nèi)力能改變系統(tǒng)總動能內(nèi)力能改變系統(tǒng)總動能功能原理：功能原理：kPEEEE21 A外外 A內(nèi)非動量守恒定律：動量守恒定律：0 0 外外FPmv常矢量常矢量角動量守恒定律：角動量守恒定律： L常矢量0M外E k+ EP=常量常量A外外=0、 A非保內(nèi)非保內(nèi)=0， 機械能守恒定律：機械能守恒定律：三個守恒定律：三個守恒定律：角動量角動量LrPtLMdd 力矩力矩: :MrF 相對定點的轉(zhuǎn)動：相對定點的轉(zhuǎn)動：

4、)()(Pd.零零點點保保11rfE勢能：勢能：pAE 12保系統(tǒng)在任意位形的勢能等于從此位形變到勢能零點時，系統(tǒng)在任意位形的勢能等于從此位形變到勢能零點時，保守力所做的功保守力所做的功第三章：剛體定軸轉(zhuǎn)動第三章：剛體定軸轉(zhuǎn)動tdd 22ddddtt 一、剛體的運動學(xué)一、剛體的運動學(xué)角量角量、對剛對剛體上每一質(zhì)點都相同體上每一質(zhì)點都相同 rv 2 2 ran tar二二 剛體動力學(xué)剛體動力學(xué)M J定軸轉(zhuǎn)動定律定軸轉(zhuǎn)動定律軸向外力矩與角加軸向外力矩與角加速度成正比速度成正比轉(zhuǎn)動慣量：轉(zhuǎn)動慣量：（分分立立）2 2iirm （連連續(xù)續(xù)） mrd2 J與物體的質(zhì)量、與物體的質(zhì)量、質(zhì)量分布和軸質(zhì)量分布和

5、軸的位置有關(guān)的位置有關(guān)JMR212JmL213常用的轉(zhuǎn)動慣量的計算公式：常用的轉(zhuǎn)動慣量的計算公式：(1) 圓盤圓盤對中心軸：對中心軸：(2) 均勻均勻細(xì)桿細(xì)桿對兩種垂直于桿的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量：對兩種垂直于桿的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量：軸過端點：軸過端點：軸過中點：軸過中點：JmL211222211122AMdJJ動能定理動能定理E非保外AA機械能守恒機械能守恒對于包含剛體的系統(tǒng)對于包含剛體的系統(tǒng)212kEJ轉(zhuǎn)動動能：轉(zhuǎn)動動能：軸向外力矩對剛體的功等于剛體轉(zhuǎn)動動能的增量軸向外力矩對剛體的功等于剛體轉(zhuǎn)動動能的增量LJ角動量：角動量：M = 0 L = 常量常量角動量守恒角動量守恒J = 常量常量剛體的角動量定

6、理剛體的角動量定理FrM tLdd勢能：質(zhì)心的勢能勢能：質(zhì)心的勢能（作業(yè)（作業(yè)8-6、7）)cos( tAx 物理量隨時間按余弦或正弦規(guī)律變化物理量隨時間按余弦或正弦規(guī)律變化第四章第四章 簡諧振動簡諧振動簡諧振動簡諧振動振動速度振動速度dsindxvAtt dcosdxaAtt 222 2cos tA振動加速度振動加速度位置函數(shù)位置函數(shù)描述簡諧振描述簡諧振動的物理量動的物理量振幅振幅A A：物理量變化的最大范圍：物理量變化的最大范圍=2=2v v：物體在：物體在22時間內(nèi)做的全振動次數(shù)時間內(nèi)做的全振動次數(shù)t+t+: :決定振動狀態(tài)的物理量決定振動狀態(tài)的物理量. . 為初相位為初相位 簡諧振動的

7、動力學(xué)特征（簡諧振動的判據(jù)）簡諧振動的動力學(xué)特征（簡諧振動的判據(jù)） kxF 運動方程運動方程0dd222 xtx F 恢復(fù)力恢復(fù)力k 勁度系數(shù)勁度系數(shù) kExA222020 v)(tg001x v 初始條件：初始條件：000,txxvvx 參考圓參考圓 AA t+ ox tt = 0 x = A cos( t + ) 矢量長度矢量長度 振幅振幅角速度角速度 角頻率角頻率T=0T=0時夾角時夾角 初相初相旋轉(zhuǎn)矢量法可以直旋轉(zhuǎn)矢量法可以直觀表示三個特征量觀表示三個特征量旋轉(zhuǎn)矢量法描述簡諧振動旋轉(zhuǎn)矢量法描述簡諧振動彈簧振子彈簧振子Fkx km22mTk簡諧振動的能量簡諧振動的能量動能動能221mvE

8、k kAtsin2212勢能勢能221kxEp )(cos2122 tkAkpEEEmAkA2221122簡諧振動系統(tǒng)只受保守力作用，機械能守恒簡諧振動系統(tǒng)只受保守力作用，機械能守恒阻尼振動阻尼振動振動系統(tǒng)因受阻尼力振動系統(tǒng)因受阻尼力(-(-v)v)作用，作振幅不斷減小的振動作用，作振幅不斷減小的振動. .阻尼振動函數(shù)阻尼振動函數(shù): :由于阻尼系數(shù)由于阻尼系數(shù)的不的不同同, ,有三種不同運動狀態(tài)的解有三種不同運動狀態(tài)的解. .(2)(2)過阻尼運動過阻尼運動0 0(3)(3)臨界阻尼運動臨界阻尼運動=0 0(1)(1)小阻尼運動小阻尼運動0 0)cos( tAext220阻尼振動周期阻尼振動周

9、期大于固有周期大于固有周期非周期振動非周期振動過阻尼過阻尼臨界阻尼臨界阻尼欠阻尼欠阻尼xt0受迫振動受迫振動受迫振動穩(wěn)態(tài)解受迫振動穩(wěn)態(tài)解 x =A cos ( t + )222020)2()(fAtg 220220fvm速度極大值速度極大值速度共振的條件速度共振的條件: : = 0驅(qū)動力頻率驅(qū)動力頻率= =固有頻率固有頻率位移共振的條件位移共振的條件: :2202fAmax02202共振共振在外來策動力作用下的振動在外來策動力作用下的振動為驅(qū)動力的頻率為驅(qū)動力的頻率四四. .簡諧振動的合成簡諧振動的合成1.1.同方向同頻率的兩簡諧振動的合成仍為簡諧振動同方向同頻率的兩簡諧振動的合成仍為簡諧振動

10、.A,.A,21xxx )cos( tA22112211coscossinsinAAAAtg)cos(212212221AAAAA1AA1A2Ax21AAA合振動加強合振動加強)cos()(21tAAx (1) 若兩分振動同相若兩分振動同相 2 1= 2k (k =0,1,2,)2.2.同方向頻率相近的兩簡諧振動合成后同方向頻率相近的兩簡諧振動合成后, ,振幅隨時間緩慢振幅隨時間緩慢的周期性變化的周期性變化, ,稱拍稱拍. .拍的頻率為拍的頻率為拍拍=2 2-1 13.3.同頻率同頻率, ,相互垂直的兩簡諧振動的合成相互垂直的兩簡諧振動的合成, ,一般為橢圓運動一般為橢圓運動)(sin)cos

11、(21221221222212 AAxyAyAx質(zhì)點的軌跡一般是個斜橢圓。質(zhì)點的軌跡一般是個斜橢圓。當(dāng)頻率不同但成整數(shù)比，軌跡閉合當(dāng)頻率不同但成整數(shù)比，軌跡閉合 李薩如圖。李薩如圖。 (2) 若兩分振動反相若兩分振動反相 2 1= （2k+1） (k=0,1,2,)21AAA1A2Ax21AAA與振幅大的相同與振幅大的相同21cos()xAAt第五章第五章 波波 動動)(cos,00uxxtAtxy如果已知平衡位置在如果已知平衡位置在x x0 0 處，初相為處，初相為0 0的質(zhì)點振動方程，的質(zhì)點振動方程，0yAtkxcos0cos()yAt002yAtxxcos()2,ukT 波函數(shù)的形式：波

12、函數(shù)的形式：動能動能uxtdVAdEk222sin21勢能勢能2221sin2pxd EdVAtudVuxtAdE222sin波傳播時質(zhì)元的機械能波傳播時質(zhì)元的機械能波的能量波的能量能量密度：能量密度：波傳播時，單位體積介質(zhì)內(nèi)波的能量波傳播時，單位體積介質(zhì)內(nèi)波的能量平均能量密度平均能量密度：能量密度在一個周期內(nèi)的平均值能量密度在一個周期內(nèi)的平均值220211AwdtTwTdExwAtdVusin222適用于各種彈性波適用于各種彈性波能流密度能流密度：單位時間內(nèi)通過垂直傳播方向的單位面積：單位時間內(nèi)通過垂直傳播方向的單位面積 的能量。的能量。xSuwuAtusin222平均能流密度平均能流密度：

13、能流密度在一個周期內(nèi)的平均值。：能流密度在一個周期內(nèi)的平均值。IuwuAA22212I 也稱為也稱為波的強度波的強度單位：瓦單位：瓦/米米2，W/m2惠更斯原理惠更斯原理 波傳播時，任一波陣面上的每一點都可以看作發(fā)射波傳播時，任一波陣面上的每一點都可以看作發(fā)射子波的點波源，以后任意時刻，這些子波的包跡面就子波的點波源，以后任意時刻，這些子波的包跡面就是該時刻的波陣面。是該時刻的波陣面。解釋了波的衍射、反射射和折射現(xiàn)象解釋了波的衍射、反射射和折射現(xiàn)象波的干涉波的干涉波的疊加原理：波的疊加原理：頻率相同頻率相同振動方向相同振動方向相同相位差恒定相位差恒定相干條件相干條件發(fā)生干涉時空間各點的振動強度

14、形成一個穩(wěn)定的分布發(fā)生干涉時空間各點的振動強度形成一個穩(wěn)定的分布 20 1 2k k, , , 210 1 2(k)k, , , 干涉加強干涉加強干涉減弱干涉減弱兩個波源的相位相同時，可用兩個波源的相位相同時，可用波程差波程差表示：表示：210 1 22(k)k, , , 干涉干涉加強加強0 1 2kk, , 干涉干涉減弱減弱振幅相同振幅相同的相干波，在同一直線上沿的相干波，在同一直線上沿相反相反方方向傳播，疊加后就形成向傳播，疊加后就形成駐波駐波駐波：駐波： 波形成條件：波形成條件：)2cos(),(1xtAtxy)2cos(),(2xtAtxy兩列波兩列波( , )coscosxy x t

15、2A2t駐波的表達(dá)式：駐波的表達(dá)式：11( , )cos(2)xyx tAt22( , )cos2xyx tAt兩列波兩列波( , )coscos()2121xy x t2A2t22固定端反射，界面處為波節(jié)固定端反射，界面處為波節(jié)自由端反射界面處為波腹自由端反射界面處為波腹L駐波的產(chǎn)生：駐波的產(chǎn)生：入射波反射波入射波反射波駐波的表達(dá)式：駐波的表達(dá)式：,.2, 1, 0,2kkx波腹的位置波腹的位置210124(),.xkk 波節(jié)的位置波節(jié)的位置相鄰兩波節(jié)間的質(zhì)點的振動同相，相鄰兩波節(jié)間的質(zhì)點的振動同相，波節(jié)兩側(cè)質(zhì)點的振動反波節(jié)兩側(cè)質(zhì)點的振動反相；相；駐波振幅駐波振幅駐波相位駐波相位( , )c

16、oscosxy x t2A2t 00 xxy x,tAcos( t)u 先求平衡位置在先求平衡位置在x x0 0 處處：0cos()yAt波函數(shù)的求法波函數(shù)的求法反射波的波函數(shù)求法反射波的波函數(shù)求法( , )cosy x tAtkx求入射波的波函數(shù)求入射波的波函數(shù)求入射波在反射點的求入射波在反射點的振動方程振動方程( , )cosy d tAtkdxdyO求反射波的波函數(shù)求反射波的波函數(shù)( , )cosyx tAtkxkd反求反射波在反射點的求反射波在反射點的振動方程振動方程( , )cosyd tAtkd反有半波損失的情況有半波損失的情況七七.多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)-因波源

17、或觀察者相對波傳播的介質(zhì)運因波源或觀察者相對波傳播的介質(zhì)運動，致使觀察者接收的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。動，致使觀察者接收的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。us波源和觀察者相對靜止時波源和觀察者相對靜止時sSuuV 觀察者靜止，波源運動觀察者靜止，波源運動觀察者運動而波源靜止觀察者運動而波源靜止 Duu （接收的波長發(fā)生變化）（接收的波長發(fā)生變化） （接收的波的數(shù)目發(fā)生變化）（接收的波的數(shù)目發(fā)生變化）SDVuVuu觀察者與波源同時運動觀察者與波源同時運動記憶方法：記憶方法：D DS SuVuuV 約定：約定：VD，Vs是代是代數(shù)量，二者靠近為數(shù)量，二者靠近為正、遠(yuǎn)離為負(fù)。正、遠(yuǎn)離為負(fù)。（作業(yè)（作業(yè)13-

18、5、6、7）13.5：重點是多普勒效應(yīng)。重點是多普勒效應(yīng)。330,15.7m/s56.5km/hDuHzV100sHz110HzDsDDuVuuVuV汽車接受到得波的頻率汽車接受到得波的頻率汽車作為波源發(fā)射的波的頻率汽車作為波源發(fā)射的波的頻率DsuVu DsuVu 聲源處接受到得汽車發(fā)射回來的波的頻率聲源處接受到得汽車發(fā)射回來的波的頻率13-6.如圖，振動頻率為如圖，振動頻率為f 的聲源，以速度的聲源，以速度u 垂直于前方的垂直于前方的墻壁運動，在它后方的接收器墻壁運動，在它后方的接收器A，測得從聲源發(fā)出的聲波，測得從聲源發(fā)出的聲波和墻壁反射回來的聲波在接受能點形成的拍，拍頻為和墻壁反射回來的

19、聲波在接受能點形成的拍，拍頻為n ，設(shè)聲速為設(shè)聲速為 v ，求：寫出聲源的速度，求：寫出聲源的速度 u 與與f、n 、v 的函數(shù)的函數(shù)關(guān)系。關(guān)系。墻壁接收到的波的頻率墻壁接收到的波的頻率uvfuv2A點接受到的墻壁反射波的頻率即為點接受到的墻壁反射波的頻率即為2vA點接受到的聲源發(fā)出的波的頻率點接受到的聲源發(fā)出的波的頻率uvfuv1u聲源聲源Auuvvvffnuvuv21snuvfunv 2220vuvunfnn 227.靜止空氣中，蝙蝠的速率 ，飛蛾的逃逸速率 ，蝙蝠發(fā)出55kHz的超聲波在空氣中的傳播速率 求：蝙蝠接受到的回波頻率。 smu/13smv/4 . 2smu/3300圖圖13-

20、2uv飛蛾接受：3001055133304 . 2330svuuvuvvvvuuuv 4 . 23301333000飛蛾作為波源，蝙蝠接受：一一. .狹義相對論的基本假設(shè)（基本原理）狹義相對論的基本假設(shè)（基本原理）1.1.狹義相對性原理：狹義相對性原理：一切彼此作勻速直線運動的一切彼此作勻速直線運動的慣性系中，物理規(guī)律的描述都是等價的慣性系中，物理規(guī)律的描述都是等價的2.2.光速不變原理：光速不變原理：在彼此相對作勻速直線運動在彼此相對作勻速直線運動的任何慣性系中測得的真空中的光速都相等的任何慣性系中測得的真空中的光速都相等二二. .洛侖茲變換洛侖茲變換xxySzOySzOuPS 系以速度系以

21、速度u 相對相對S系沿系沿X方向作勻速直線運動方向作勻速直線運動 2 21 1cuutxx 2 21 12 2cucuxtt正正變變換換 2 21 1cutuxx 2 21 12 2cucuxtt反反變變換換第六章第六章 狹義相對論狹義相對論21BAxu txxx 21 AAAxutx 221BAutxcttt 221 AAAutxct 221 BBButxct 21 ABBxutx 0,0,0txt1.1.同時性的相對性同時性的相對性三三, ,狹義相對論的時空觀狹義相對論的時空觀沿運動方向上，位置坐沿運動方向上，位置坐標(biāo)不同的兩件事而言，標(biāo)不同的兩件事而言，同時性是相對的同時性是相對的2.時

22、間間隔的相對性稱原時，最短！稱原時，最短！t21tt 鐘慢效應(yīng)鐘慢效應(yīng)(時間延緩）：時間延緩）：3. 長度的相對論效應(yīng)長度的相對論效應(yīng)201ll221cu 原長原長動長動長尺縮效應(yīng)：尺縮效應(yīng)：物體沿物體沿x x方向運動方向運動21cuvuvvxxx21cuvuvvxxx4. 相對論速度變換：相對論速度變換：五五. .相對論動量相對論動量vmPm vvc0221P不再不再與與V成正比成正比四四. .狹義相對論質(zhì)量狹義相對論質(zhì)量2201cvmmv 物體的物體的運動速度運動速度七七. .相對論能量相對論能量202202)(1)(1cvEcvcmmcE200cmE 靜止能量靜止能量八、相對論動能八、相

23、對論動能202cmmcEK總能量總能量 九、九、相對論能量相對論能量 動量關(guān)系動量關(guān)系EP cEP cm c2222222400質(zhì)能關(guān)系質(zhì)能關(guān)系所有非慣性系和有引力存在的慣性系對于描所有非慣性系和有引力存在的慣性系對于描述物理現(xiàn)象都是等價的述物理現(xiàn)象都是等價的即：物理定律在一切參照系中具有相同的形式即：物理定律在一切參照系中具有相同的形式等效原理：等效原理：加速度與引力場等效。加速度與引力場等效。廣義相性對性原理：廣義相性對性原理：十、廣義相性論的基本原理十、廣義相性論的基本原理光速不變原理依然成立。光速不變原理依然成立。7.高速列車以高速列車以u速駛過車站，固定在站臺上的激光打孔機，兩速駛過

24、車站，固定在站臺上的激光打孔機，兩激光束間距為激光束間距為1m。在地面參考系測量：兩激光同時射向車廂，。在地面參考系測量：兩激光同時射向車廂，打出兩個小孔。打出兩個小孔。 求求（1）在地面參考系測得兩孔間距；在地面參考系測得兩孔間距； （2）在列車參考系測得的兩孔間距在列車參考系測得的兩孔間距 。 uxx1x2x解：站臺解：站臺K系：在車上打出兩個小系：在車上打出兩個小孔的時空坐標(biāo)孔的時空坐標(biāo),1txtx ,2車為車為 系：在車上打出兩個小孔的時空坐標(biāo)系：在車上打出兩個小孔的時空坐標(biāo)k 1122,xtxt在地面（在地面（K系）測得兩小孔間距系）測得兩小孔間距mxxx11211121xutx22

25、221xu tx2121222111xxxxuc在在 系：系：k1 ,0Lmt在在 系：系：k21LL 或： 站臺站臺K系系222211utxuctc 2222111uLdLu tLucuxx1x2x2先發(fā)生222111BAxu txLxxx 或：8 8：地球上測得半人馬星座的地球上測得半人馬星座的星距地球星距地球4.34.310101616m m，一宇，一宇宙飛船以宙飛船以v=0.999cv=0.999c的速率通過地球與的速率通過地球與星之間的距離。問星之間的距離。問（1 1）地球參考系測得此行程的時間；（）地球參考系測得此行程的時間；（2 2）飛船上的時鐘）飛船上的時鐘記錄了多少時間？記錄

26、了多少時間？22174LLLu / c , t(v 天天）2122174tttu / c(天天）16884 3 1011 435 1016600 999 3 10L.( ): t.(s )(. 天天）解：解：（2）另解：另解：對飛船上的觀測者：兩件事發(fā)生在同一地點對飛船上的觀測者：兩件事發(fā)生在同一地點1(t ,x )飛船通過地球時飛船通過地球時2(t ,x )飛船通過飛船通過星時星時2.如圖如圖15-1，在慣性系中，在慣性系中x軸上相距軸上相距L有兩只同步鐘有兩只同步鐘A和和B；在相；在相對對S系沿系沿x軸以速度軸以速度u運動的慣性系運動的慣性系 中，也有一只同樣的中，也有一只同樣的鐘鐘 。若

27、。若 軸平行，當(dāng)軸平行，當(dāng)A、 相遇時，恰好兩鐘讀數(shù)都為零，相遇時，恰好兩鐘讀數(shù)都為零，求：當(dāng)求：當(dāng) 與與B相遇時相遇時SAxx AA（1）S系中系中B鐘的讀數(shù)；鐘的讀數(shù)；（2） 系中系中 鐘的讀數(shù)。鐘的讀數(shù)。SA（2）在）在 系中：系中：S221cull222211cutuculult（在（在 中，是同一中，是同一個時鐘測出的時間，個時鐘測出的時間，是原時）是原時）SLABSxASux（1）在）在S系中：系中：uLt 解：解：3.一個光子在慣性系一個光子在慣性系S中沿中沿y方向以方向以c的速度運動，的速度運動， 系以系以 的速度沿的速度沿x方向運動，求：在方向運動，求：在 系光子運動方向與系

28、光子運動方向與 的夾角。的夾角。22cs sy:s2221xxxvuvucv uc 222211211221yyxvuvcccv ucc22101zzxvvuvc1xyvtgv45xySsxyc22uc在在 中只存中只存 ， 分量分量sxyS:0 xv yvc0zv cyvxv4.S、 系是坐標(biāo)軸相互平行的兩個慣性系，系是坐標(biāo)軸相互平行的兩個慣性系， 系相對于系相對于S沿沿x 軸正方向勻速運動。一剛性尺靜止于軸正方向勻速運動。一剛性尺靜止于S系中，且于系中，且于x軸成軸成 角，角，而在而在 系中測得該尺與系中測得該尺與 軸成軸成 角，試求：角，試求：S與與 系的相對系的相對運動速度。運動速度。

29、SSSx4560 xSzxSz45在在S中：中： 設(shè)尺長為設(shè)尺長為LcosxLLsinyLL在在 中：中：S22cos1xuLLc sinyyLLL 2222sin4560cos11yxLLtgtgLuuLcc603tg22311uc2223cu23ucS8.(1)如圖如圖16-2所示，一個孤立的作加速運動的電梯，根據(jù)愛因所示，一個孤立的作加速運動的電梯，根據(jù)愛因斯坦廣義相對論理論，在其中觀測，光傳播的正確路徑是斯坦廣義相對論理論，在其中觀測，光傳播的正確路徑是 C (根據(jù)圖中根據(jù)圖中A/B/C三條光線選擇）；三條光線選擇）；（2）廣義相對論的等效原理指出加速度和）廣義相對論的等效原理指出加速

30、度和 引力場引力場 等效；等效；（3）定性完成圖）定性完成圖16-3經(jīng)過中子星附近的光線的傳播路徑經(jīng)過中子星附近的光線的傳播路徑光線光線中子中子星星光源光源ABCa圖圖16-2圖圖16-3 二、二、 庫侖定律庫侖定律121222014q qq qFKrr方向：方向：由施力電荷指向受力電荷由施力電荷指向受力電荷riiFF三、靜電力的疊加原理三、靜電力的疊加原理第七章：靜電學(xué)第七章：靜電學(xué)一、電荷的基本性質(zhì)：一、電荷的基本性質(zhì)：兩種電荷，量子性，電荷守恒，兩種電荷，量子性，電荷守恒， 相對論不變性相對論不變性兩個兩個靜止點電荷靜止點電荷之間的相互作用力之間的相互作用力帶電粒子帶電粒子q（可看成點電

31、荷）（可看成點電荷）在外場中受的力：在外場中受的力：FqEMPEqlE力偶矩力偶矩電偶極子在均勻外電場電偶極子在均勻外電場中的受到力矩作用中的受到力矩作用0qFE四、電場強度四、電場強度某點場強等于某點場強等于單位正電荷單位正電荷在在該點所受的電場力該點所受的電場力 iiEE五、場強疊加原理五、場強疊加原理某點的電場強度等于所有帶電體在該處激發(fā)場強的矢量和某點的電場強度等于所有帶電體在該處激發(fā)場強的矢量和六、電通量六、電通量在電場中穿過在電場中穿過任意曲面任意曲面S S的電場線條數(shù)稱通過該面的的電場線條數(shù)稱通過該面的電通量，用電通量，用 來表示。來表示。ssdE七、高斯定理：七、高斯定理：0d

32、iqES 內(nèi)內(nèi)八、場強環(huán)路定理：八、場強環(huán)路定理：十、電勢：十、電勢：LrE0d九、電勢能九、電勢能()babababaAqE dlUU q WW00aaWq E dl“ ”(0)U0daaaWUElqbababaUUUE dl電勢差：電勢差：電場力所做的功：電場力所做的功：電荷電荷q在外場中的電勢能：在外場中的電勢能：電偶極子在外場中的電勢能：電偶極子在外場中的電勢能： WP EaaWqU十一、電場的計算：十一、電場的計算：1、應(yīng)用庫倫定律及場強疊加原理計算、應(yīng)用庫倫定律及場強疊加原理計算iiirrQE3 30 04 4 QrQrE304 d點電荷系的場強點電荷系的場強連續(xù)帶電體的場強連續(xù)帶

33、電體的場強EUxExU EU 2、高斯定理、高斯定理2014QEr點電荷的場強點電荷的場強3、根據(jù)場強與電勢梯度的關(guān)系、根據(jù)場強與電勢梯度的關(guān)系球?qū)ΨQ球?qū)ΨQ, ,軸對稱軸對稱, ,面對稱面對稱. .典型靜電場：典型靜電場：ERr 0 RrrQ 2o4 均勻帶電球面均勻帶電球面E RrRQr 3o4 RrrQ 2o4rE03 均勻帶電球體均勻帶電球體均勻帶電無限大平面均勻帶電無限大平面o2 EE2orRr22orrRR無限長均勻帶電柱體無限長均勻帶電柱體柱面柱面無限長直線無限長直線02Ed半無限長直線半無限長直線04yEd04 xEdPEdx2、已知場強分布，根據(jù)電勢的定義，利用積分法求電勢、已

34、知場強分布，根據(jù)電勢的定義，利用積分法求電勢十二、計算電勢的方法十二、計算電勢的方法1、已知電荷分布，利用電勢疊加原理求電勢、已知電荷分布，利用電勢疊加原理求電勢勢勢0rrEUdiiiQUr04QdQUr04點電荷系的電勢點電荷系的電勢連續(xù)帶電體的電勢連續(xù)帶電體的電勢014QUr點電荷的電勢點電荷的電勢十三、靜電場中的導(dǎo)體十三、靜電場中的導(dǎo)體靜電平衡條件靜電平衡條件:E內(nèi)內(nèi)= 0等勢體等勢體E表表等勢面等勢面 表面表面靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體各處（內(nèi)部和表面）均無電荷定向運動。：導(dǎo)體各處（內(nèi)部和表面）均無電荷定向運動。靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布：靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布：內(nèi)部無凈電荷，電荷分部在外表面內(nèi)部無凈電荷，電荷分部在外表面。1.1.實心導(dǎo)體：實心導(dǎo)體： 2. 2. 導(dǎo)體球殼（空腔導(dǎo)體）：導(dǎo)體球殼（空腔導(dǎo)體）： 腔內(nèi)腔內(nèi)無帶無帶電體電體 外外 內(nèi)內(nèi)0E內(nèi)內(nèi)= 0內(nèi)表內(nèi)表=-qE內(nèi)內(nèi) 內(nèi)內(nèi)q 0 0 外外腔內(nèi)腔內(nèi)有