马文蔚《物理学》第五版-上册总结

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1、1 描述质点运动学的基本物理量描述质点运动学的基本物理量 (1)位置矢量位置矢量 kzj yi xr(2)位移位移 12rrr(3)速度速度 第第1 1- -2 2章章 质点运动和动力学质点运动和动力学 方向：路径的切线方向方向：路径的切线方向 212121()()()rxx iyy jzz k ddddddddrxyzvijktttt(4)加速度加速度 a注意：注意： (1) rs与与 的区别的区别。 r与与 rr、 的区别的区别。 (2)运动方程运动方程 的意义的意义。 trrr1r2rSyxzo222222ddddddddvxyzaijktttt与与 (或或 ) (3)描写质点运动状态的

2、物理量描写质点运动状态的物理量 vmpvr(2)已知运动求运动方程已知运动求运动方程积分积分 (1)已知运动方程求运动已知运动方程求运动微分微分 2 运动学两类问题的计算运动学两类问题的计算 3 切向加速度与法向加速度切向加速度与法向加速度 （速度大小的变化）（速度大小的变化） （速度方向的变化）（速度方向的变化） 2nnvaernnerwa2或或 4 伽利略相对速度变换式伽利略相对速度变换式 vvuddttvaet（一般用分量式进行计算）（一般用分量式进行计算） 5 牛顿定律及其应用牛顿定律及其应用 (1)牛顿第二定律是核心牛顿第二定律是核心 amF微分形式微分形式 或或 (2)不同的不同的

3、 作用下，质点运动的研究。作用下，质点运动的研究。 ,F tF rF vF等等 ddvFmt22ddrFmt1 动量、动能、势能、机械能定义动量、动能、势能、机械能定义 2 动量定理动量定理 3 动量守恒定律动量守恒定律 第三章第三章 守恒定律守恒定律 221;21;2kpkppmv EmvGmmEmghkxEEEr 0,iiiFppmvConst20dIFtpp4 动能定理动能定理 5 功能关系功能关系 6 机械能守恒定律机械能守恒定律 0+=WWEE外内非=0WWEConst外内非21ddcosdEEkkWWFrFr7 典型问题典型问题 （1）碰撞和爆炸）碰撞和爆炸 完全弹性碰撞：动量、机

4、械能守恒完全弹性碰撞：动量、机械能守恒 完全非弹性碰撞：动量守恒完全非弹性碰撞：动量守恒 爆炸：动量、机械能守恒爆炸：动量、机械能守恒 1 描述刚体转动的物理量描述刚体转动的物理量 2 刚体定轴转动定律刚体定轴转动定律 角位移角位移 角速度角速度 与线量的关系与线量的关系 rv ar2nar角加速度角加速度 第四章第四章 刚体转动刚体转动 dddwtddwatdd()ddwvMJaJFmamttsinrFM FrM力矩力矩: : 方向：右手法则方向：右手法则 转动惯量转动惯量: : 3 刚体转动的功能原理刚体转动的功能原理 2iirmJ222111d22WMJwJw222111(d)22WFr

5、mvmv2dJrm 当当 时时 0M4 刚体定轴转动角动量原理刚体定轴转动角动量原理 力矩的功力矩的功: : 刚体定轴转动动能刚体定轴转动动能: : 221J或或 =L J常矢量常矢量 0,FP常矢量常矢量 dWM212121d(d)M tLLJwJwF tppddLMtd()dPFt 2 电场强度电场强度 1 库仑定律库仑定律 122122101241erqqF (1)定义式：定义式： /EFq (2)点电荷：点电荷： 2014rqEer (3)叠加原理叠加原理 （求（求 方法方法1） qreEErd 41d20(4) 应用：带电圆环、圆盘、电偶极子应用：带电圆环、圆盘、电偶极子 第五章第五

6、章 恒定电场恒定电场 E 3 高斯定律高斯定律 (1)真空中：真空中： niiSqSE10e1d (2)电介质中：电介质中： (3)应用：应用： 求求 方法方法2:带电球面、球体、带电球面、球体、 无限大平面、无限长直线、平板电容器无限大平面、无限长直线、平板电容器 01d,niriSDSq DEE4 掌握用点电荷和叠加原理以及电势的定义式求掌握用点电荷和叠加原理以及电势的定义式求解带电系统电势的方法解带电系统电势的方法 (1)做功：做功： lEqWdd0 (2)环路定理：环路定理： 0d llE (3)电势能：电势能： 0ppd()ABBAABWqElEE (4)电势：电势： ddAAAVE

7、lEl 规定：有限体积的带电体，无穷远电势为规定：有限体积的带电体，无穷远电势为0 (5)电势差：电势差： ABBAABlEVVUd (6)应用：应用： A 、点电荷、点电荷 B、 叠加原理：叠加原理： rqV0 404iAiiqVr0d4 qr C 、 求求 方法方法3 ： 应用：带电圆环、圆盘、电偶极子应用：带电圆环、圆盘、电偶极子 grad)VVVEVVijkxyz （ 电场强度和电势的关系电场强度和电势的关系 5 特殊几何形状带电体的电场强度（略记忆）特殊几何形状带电体的电场强度（略记忆）. 点电荷、球面、无限大平面点电荷、球面、无限大平面 E 1 静电场中的导体静电场中的导体 a 导

8、体内部：导体内部： b 导体表面：与导体表面：与 垂直垂直 0E (1) (1) 静电平衡时的条件静电平衡时的条件 性质：导体表面为等势面；导体为等势体性质：导体表面为等势面；导体为等势体 (2) (2) 电荷分布：外表面：电荷分布：外表面： 0/E 性质：尖端效应性质：尖端效应 a 外屏蔽：空腔导体内部外屏蔽：空腔导体内部 b 内屏蔽：接地空腔导体外部内屏蔽：接地空腔导体外部 (3) (3) 静电屏蔽静电屏蔽 0E 第六章第六章 静电场中的导体及电介质静电场中的导体及电介质 E1dniiSDSq电位移矢量电位移矢量 ED（均匀介质）（均匀介质） 2 电位移电位移 有电介质的高斯定理有电介质的

9、高斯定理 3 静电场中的电介质静电场中的电介质 000, /, / rrrCCUUEE (1) (1) 对电容器的影响对电容器的影响 (2)(2)电介质极化现象电介质极化现象( (极性分子、非极性分子极性分子、非极性分子) ) (3) (3) 极化强度极化强度 (4) (4) 极化电荷极化电荷 0001, rrrEEEEEE00(1), rpPEEPv大小：011,rrrrQQ 4 电容：导体容纳电荷的能力电容：导体容纳电荷的能力 0044QQCQRRV (1) (1) 孤立导体孤立导体 a 平板：平板： b 圆柱：圆柱： c 球形：球形： (2)(2)电容器电容器 QCU0S d202112

10、ln, RlRRR12021214, R RRRRR 求法：设求法：设Q Q求求E E求求U U得得C C (3) (3) 电容器电容器 a并联：并联： b 串联：串联： 12CCC1212C CCCC 5 静电场的能量静电场的能量 (2) (2) 静电场能量密度静电场能量密度 (1) (1) 电容器电容器 22111222eQWCUQUC(3)(3) 求解方法求解方法 method-2:按能量密度计算按能量密度计算 method-1:按电容的能量公式按电容的能量公式 212ewE积分得积分得 电场能量电场能量 1 电流、电流密度电流、电流密度 (2) 电流密度：电流密度： sSjId0dsS

11、j(3) 恒定电流恒定电流 tqIdd(1) 电流：电流： SenIdv2 电阻率电阻率 llRSSEEj1ddUIR3 欧姆定律的微分形式欧姆定律的微分形式 第七章第七章 稳恒磁场稳恒磁场 4 电源电源 电动势电动势 dklWElqdkEl内理解电源、非静电力、电动势的定义、符号理解电源、非静电力、电动势的定义、符号 * * 正极正极 负极负极 电源电源 + _ iRiIRR5 全电路的欧姆定律全电路的欧姆定律 6 毕奥毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律 02dd4rI leBr02dd4rI leBBrrIB20(1) 无限长载流长直导线的磁场无限长载流长直导线的磁场 (3) 无限长的螺线管无限长的

12、螺线管 nIB07 运动电荷的磁场运动电荷的磁场 024rqeBrv02IBR(2) 圆电流中心的磁场圆电流中心的磁场 8 磁磁 感感 线线 切线方向：切线方向： B 的方向，疏密程度：的方向，疏密程度： B 的大小的大小. 9 磁场的高斯定理磁场的高斯定理 0d SBS10 安培环路定理安培环路定理 niiIlB10d1dniiHlIHHBr012 安安 培培 力力 BlIF dd13 载流线圈的磁力矩载流线圈的磁力矩 nMmBNISeB11 带电粒子在电场和磁场中所受的力带电粒子在电场和磁场中所受的力 BqF vmBqEqFv带电粒子在磁场中运动频率带电粒子在磁场中运动频率 mqBTf21

13、运动半径运动半径 qBmR0v14 磁介质磁介质 0BBB顺磁质顺磁质 0BB0BB抗磁质抗磁质 0BB铁磁质铁磁质 （铁、钴、镍等）存在磁筹（铁、钴、镍等）存在磁筹 （铝、氧、锰等）（铝、氧、锰等） （铜、铋、氢等）铜、铋、氢等） 弱磁质弱磁质 15 了解磁化强度了解磁化强度 MmV2 rIm 分子磁矩分子磁矩 16 了解铁磁质的磁滞回线了解铁磁质的磁滞回线/磁屏蔽磁屏蔽 1 电磁感应定律电磁感应定律 iddt ddt 2 楞次定律楞次定律 闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因所激发的磁场反抗任何引

14、发电磁感应的原因 3 动生电动势动生电动势 OPlBd)(vi4 感生电动势感生电动势 变化的磁场在其周围空间激发一种电场变化的磁场在其周围空间激发一种电场 kidddLElt 非静电力场来源非静电力场来源 ： 洛伦兹力洛伦兹力 第八章第八章 电磁感应电磁感应 5 自感电动势自感电动势 ,L IIddddLILtt 6 互感电动势互感电动势 2121212112IIMMM212ddIMt 121ddIMt 8 全电流安培环路定理全电流安培环路定理 2 位移电流位移电流 tstDsjISSdddddddjDt 1 位移电流密度位移电流密度 3 全电流全电流 dcsIII2 磁场能量密度磁场能量密度 BHHBw2121222m3 磁场能量磁场能量 VVVBVwWd2d2mm1 自感线圈磁能自感线圈磁能 2m21LIW7 磁场能量磁场能量 csd() dLDHljst0d SsBSlstDjlHd)(dcSlstBlEddqVsDVSdd9 电磁场电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式麦克斯韦电磁场方程的积分形式 0d SsBdlBlId0lEldSqEs