华工大学物理下.76页PPT
大学物理下课件(增加多场景)
大学物理下课件一、引言大学物理是高等教育中一门重要的基础课程，旨在培养学生掌握物理学的基本概念、基本原理和基本方法，提高学生的科学素养和创新能力。
本课件将重点介绍大学物理下的主要内容，包括力学、热学、电磁学、光学和现代物理等。
二、力学力学是物理学的基础，主要研究物体的运动规律和力的作用。
在大学物理下中，我们将深入学习牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律和角动量守恒定律等基本原理，并探讨它们在实际问题中的应用。
1.牛顿运动定律：牛顿运动定律是描述物体运动状态的三个基本定律，包括惯性定律、加速度定律和作用反作用定律。
这些定律为物体的运动提供了基本的理论框架。
2.动量守恒定律：动量守恒定律是指在不受外力作用的系统中，系统的总动量保持不变。
这个定律在碰撞、爆炸等过程中有着广泛的应用。
3.能量守恒定律：能量守恒定律是指在封闭系统中，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律为热力学、电磁学和光学等领域的研究提供了重要的理论基础。
4.角动量守恒定律：角动量守恒定律是指在不受外力矩作用的系统中，系统的总角动量保持不变。
这个定律在天体物理学和量子力学等领域中有着重要的应用。
三、热学热学是研究物质的热运动和热现象的学科。
在大学物理下中，我们将学习热力学的基本概念和原理，包括温度、热量、热力学第一定律和热力学第二定律等。
1.温度和热量：温度是衡量物体热状态的物理量，热量是物体与外界交换热能的量度。
温度和热量是热学中的基本概念，对于理解热现象和热力学过程至关重要。
2.热力学第一定律：热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的应用，表明在封闭系统中，系统的内能变化等于系统与外界交换的热量与系统对外界做的功的代数和。
3.热力学第二定律：热力学第二定律是热学中的重要原理，描述了热现象中的不可逆过程。
它表明在自然过程中，热量总是从高温物体传递到低温物体，而不会自发地从低温物体传递到高温物体。
四、电磁学电磁学是研究电荷、电场、磁场和电磁波等现象的学科。
大学物理下 总结ppt(很详细)
h
螺距h：
h v //T
一、电动势
电磁感应
小结
把单位正电荷从负极经电源内部移 到正极非静电力所作的功。
L E K dl
二、法拉第电磁感应定律
楞次定律 三、动生电动势 在稳恒磁场中，由于导体的运动 而产生的感应电动势。
i
d m dt
回路内感应电流产生的磁场总是企图阻
d m i L E感 dl dt
感生电场与变化磁场关系
d m i L E感 dl dt
B S dS t
25
五、自
感
由于回路自身电流产生的磁通量发生变化，而在 回路中激发感应电动势的现象。
自感电动势
自感系数的计算
1 2 b: 计算dV内能量 dWm m dV B dV 2 1 c: 计算总能量 W dV B dV
2 m V m V
2
27
八、位移电流
电流密度 电流强度 位移电流的提出 垂直穿过单位面积的电流强度。
I sdI S j dS
E 0
11
4.两导体板相互靠近直到静电平衡后电荷分布
Q1 Q2 Q1 Q2 1 4 2 3 2s 2s
5.处理静电场中导体问题的基本依据 (1)电荷守恒定律 (2)静电平衡条件(3)高斯定理 六、静电场中的电介质 1. 介质中的电场 2. 介质中的高斯定律
(4) 挖补法 (5) 高斯定理
E挖后 E整个 E补
1 SE ds 0 Σ q内
2
2. 电势
ua
电势零点
a
E dl
大学物理下PPT.ppt
原子是电中性的? 自然界中有两种电荷：正电荷、负电荷。
实验证明微小粒子带电量的变化是
不连续的，它只能是元电荷 e 的整数
倍 , 即粒子的电荷是 量子化的：
Q = n e ; n = 1, 2 , 3,…
电荷量子化是个实验规律
3
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
电场中某点的电场强度的大小，等于单位电荷在该点 所受电场力的大小；电场强度的方向与正电荷在该点所 受电场力的方向一致。
3. 单位 ：在国际单位制 (SI)中
力 F的单位：牛顿(N ); 电量 q的单位：库仑(C ) 场强 E 单位(N/C )，或(V/m)。
电场是一个矢量场(vector field) 电荷在场中受到的力： F qE
C、q1=-Q/4;q2=5Q/4 D、q1=-Q/2;q2=3Q/2
2、将某一点电荷Q分成两部分，让它们相距为1米，两
部分的电量分别为q1和q2，两部分均看作点电荷，要使
两电荷之间的库仑力最大，则q1和q2的关系是：
A: q1=2q2 B: 2q1=q2 C: q1=q2 D: q1q2
11
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
在相对论中物质的质量会随其运动速率而变化，但是 实验证明一切带电体的电量不因其运动而改变，电荷是 相对论性不变量。
5
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
3.电荷特点
①电荷只有两种，即正(+)电荷和负(－)电荷； ②电荷是量子化的，任何物体所带电荷的量不可 能连续变化，只能一份一份地增加或减少，这种性质 称为电荷的量子化。电荷的最小份额称为基本电荷，
12
§10-2 电场和电场强度
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轨迹和位能
在动力学中，我们还关注物 体的轨迹和位能变化，它们 对物体的运动状态和作用力 起着重要作用。
力学中的平衡与运动
1
动力学平衡
2
当物体受到多个力的作用，且这些力产
生了一个非零的合力时，物体将会产生
加速度，即动力学平衡。
3
静力平衡
当物体受到多个力的作用，且这些力平 衡时，物体将保持静止或恒定速度的直 线运动。
宇宙学
宇宙学是研究宇宙大规模结构、 演化和宇宙学重要参数的一门学 科。它在探索宇宙中的未知世界 方面做出了重要的贡献。
核聚变和未来能源
核聚变技术是人类未来能源发展 的重要方向，它有望成为最为可 靠、清洁的能源供应方式。
热泵和制冷
2
念，可以用来找出热流的最大效率、为 其他热机提供理论基础。
热泵和制冷是热力学的一大应用领域，
它们在人类生活和工业生产中都起到了
重要作用。
3
熵和热力学基本方程
熵在热力学中是非常重要的概念，我们 将了解如何计算熵值和熵变，并利用热 力学基本方程去解释一些实际现象。
物态方程和相变
物态方程
物态方程是描述物质状态的 基本关系式，我们将会学习 一些重要的物态方程及其应 用。
热机原理
热机是利用热量转化为其他形式 能量的机器。坎诺特循环解Байду номын сангаас了 热机的基本原理。
理想气体
理想气体是热学中的一个基本模 型，我们将了解理想气体的状态 方程、理想气体的工作循环、以 及理想气体的相变等基本概念。
热力学第一定律
内能和热容
内能和热容是研究物体温度 变化和热量传递的重要物理 量，它们是定义热力学第一 定律所必须的。
均衡力和运动状态
2024版大学物理(下)电子工业出版社PPT课件
01大学物理概述与回顾Chapter01掌握物理学基本概念、原理和定律，理解物质的基本结构和基本相互作用。
020304培养科学思维能力和分析解决实际问题的能力。
了解物理学在科学技术发展中的应用和对社会发展的影响。
养成良好的学习习惯和严谨的科学态度。
大学物理课程目标与要求01020304牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。
力学热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论等。
热学库仑定律、电场强度、电势差、磁场强度等。
电磁学光的干涉、衍射、偏振等基本概念和原理。
光学上学期知识点回顾01020304振动与波动量子力学基础电磁波的辐射与传播固体物理基础本学期学习内容预览010204学习方法与建议认真听课，做好笔记，及时复习巩固所学知识。
多做习题，加深对物理概念和原理的理解。
积极参加课堂讨论和实验活动，提高分析问题和解决问题的能力。
拓展阅读相关物理书籍和文献，了解物理学前沿动态。
0302电磁学基础Chapter静电场的定义与性质库仑定律电场强度与电势高斯定理静电场及其性质恒定电流与电路分析电流的定义与分类欧姆定律基尔霍夫定律电阻、电容和电感磁场与磁感应强度磁场的定义与性质磁感应强度的定义与计算磁场的高斯定理与安培环路定律磁场对运动电荷的作用力电磁感应定律及应用电磁感应现象与法拉第电磁感应定律描述磁场变化时产生感应电动势的规律。
楞次定律与自感、互感现象描述感应电流的方向以及自感、互感现象中感应电动势的大小和方向。
磁场的能量与磁场力做功描述磁场中储存的能量以及磁场力对电流做功的过程。
电磁感应在日常生活和科技中的应用如交流电的产生、电动机和发电机的原理、电磁炉和微波炉的工作原理等。
03振动与波动Chapter物体在平衡位置附近做周期性的往返运动，称为简谐振动。
简谐振动的定义特征量简谐振动的运动学方程简谐振动的动力学特征振幅、周期（或频率）、相位。
描述简谐振动物体位移随时间变化的规律。
满足F=-kx的回复力特征。
大学物理课件华工版
λ
I
f
光栅衍射
N 4 , d 4a
单缝衍射光强曲线 -2 -1
I0 单
I单
0 N2
1 sin2N/sin2
由于衍射 的影响：多 缝干涉条纹 各级主极大 的强度不再 相等，而是 受到了衍射 的调制。
-8
-4 光栅衍射 光强曲线
例题 利用一个每厘米刻有4000条缝的光栅，在白光 垂直照射下，可以产生多少完整的光谱？问哪一级光 谱中的哪个波长的光开始与它谱线重叠？ 解: 设
紫 400nm 4 10 m
7
红 760nm 7.6 107 m
根据光栅方程
(a b) sin k
对第k级光谱，角位置从 到 ，要产生完整的 k红 k紫 光谱，即要求 的第(k +1) 级纹在 的第k级条纹之后 红 紫 ，亦即 k 红 k 1紫
-8
-4
0
4
8 sin ( /d )
的单缝衍射和光栅衍射的
光强分布曲线，这里主极大缺±4,±8…级。
光栅衍射
干涉明纹位置：
d sin k，k 0,1,2,
衍射暗纹位置：
a sin k ，k 1,2,3,
d k 所以： 时, ,出现缺级。 a k'
光栅衍射
设第二级光谱中波长为 的光与第三级中紫光开始重 叠，这样
(k 1) k紫
k 2 ,代入得
3 3 紫 4 10 7 m 6 10 7 m 600 nm 2 2
光栅衍射
例题：波长为400nm-760nm的一束可见光垂直入射 4 cm 缝宽为 a 1.0 10 的透光光栅上，其中第四级谱线缺 级，透镜焦距f=1m，求
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03
热力学第二定律的数 学表达式
对于可逆过程，dS = δQ/T；对于不 可逆过程，dS > δQ/T。其中S表示 系统的熵，δQ表示系统吸收的微小热 量，T表示系统的温度。
热力学在工程技术中的应用
光的色散
复色光分解为单色光的现象，牛顿的棱镜实 验。
D
量子光学基础
黑体辐射和普朗克量子假设
黑体辐射的实验规律和普朗克的量子假设，解释 黑体辐射现象。
康普顿效应
康普顿散射实验和德布罗意波的概念，证实光子 具有动量。
ABCD
光电效应和爱因斯坦光子假设
光电效应的实验规律和爱因斯坦的光子假设，解 释光电效应现象。
光从一种介质斜射入另 一种介质时，传播方向 发生改变的现象。
透镜成像
透镜对光线的作用及成 像原理，包括凸透镜和 凹透镜。
波动光学
A
光的干涉
两列或几列光波在空间某些区域相遇时相互加 强或相互削弱的现象。
光的衍射
光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏 离直线传播的现象。
B
C
光的偏振
光波是横波，其振动方向垂直于传播方向， 偏振现象说明光波是横波。
03
时空结构和宇宙演化
研究时空的基本性质、宇宙的起源、演化和结构，包括 相对论、宇宙学等。
物理学的研究方法
观察和实验
通过观察和实验手段获取物理现象的数据，验证物理理论和假设 。
数学建模和理论分析
运用数学工具建立物理模型，进行理论分析和推导，解释和预测物 理现象。
计算机模拟和数值计算
利用计算机进行物理过程的模拟和数值计算，辅助理论分析和实验 设计。
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科里奥利力的概念
在非惯性系中，当物体相对于非 惯性系有相对运动时，会受到科 里奥利力的作用，其方向垂直于 物体相对运动方向和非惯性系的 角速度方向。
04
动量守恒定律和能量守恒 定律
动量守恒定律
定律表述
一个系统不受外力或所受合外力为零， 则系统的总动量保持不变。
适用范围
适用于宏观低速物体，也适用于微观高 速粒子；既适用于单个物体，也适用于 多个物体组成的系统。
大学物理涉及的知识面很广，包括力学、热 学、电磁学、光学、原子物理学等，因此要 拓宽知识面，掌握不同领域的知识。
02
质点运动学
质点运动的描述
01
位置矢量与位移
02
位置矢量的定义和性质
03
位移的计算方法和物理意义
质点运动的描述
加速度的定义、种类和计 算
速度的定义、种类和计算
速度与加速度
01
03 02
03
观察和实验
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。
建立理想模型
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。
数学方法
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。
03
动能定理的应用
用于解决刚体定轴转动中的功能 转换问题，如计算外力对刚体所 做的功、求解刚体的角速度等。
06
机械振动和机械波
简谐振动
简谐振动的定义和基本概 念
阐述简谐振动是物体在一定位置附近做周期性 的往返运动，介绍振幅、周期、频率等基本概 念。