《大学物理第三章－》课件

大学物理第三章CONTENTS•引言•知识点一力学基础•知识点二振动与波动•知识点三电磁学基础•知识点四光学基础•章节总结01引言章节概述本章主要介绍大学物理中的电磁学基础，包括静电场、恒定磁场和电磁感应的基本概念、性质和应用通过本章的学习，学生将了解电磁场的基本规律和性质，掌握相关的数学和物理方法，为后续章节的学习打下基础学习目标掌握电磁学的基本概念和规律，理解电磁场的性质和应用学会运用数学方法解决电磁学问题，提高分析问题和解决问题的能力培养学生对自然现象的好奇心和探索精神，培养科学素养和创新能力02知识点一力学基础牛顿运动定律牛顿第一定律物体若不受外力作用，将保持静止或匀速直线运动状态牛顿第二定律物体加速度的大小与合外力的大小成正比，与质量的倒数成反比牛顿第三定律作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上动量与角动量动量物体的质量与速度的乘积，表示物体运动的量角动量物体的转动惯量与角速度的乘积，表示物体转动的量功与能功力与力的方向上位移的乘积，表示力对物体所做的功能物体由于运动或存在高度差而具有的能量，包括动能和势能03知识点二振动与波动简谐振动简谐振动定义简谐振动是指物体在一定位置附近所做的往复运动简谐振动公式振幅A、角频率ω、初相φ是描述简谐振动的三个重要参数其运动公式为x=Acosωt+φ简谐振动周期简谐振动的周期T=2π/ω，表示物体完成一次往复运动所需的时间简谐振动能量简谐振动的能量与振幅的平方成正比，即E=1/2kA²，其中k是弹簧的劲度系数波动方程波动方程定义一维波动方程波动方程解波动方程应用波动方程描述了波动过程中一维波动方程为波动方程的解为u=fx-ct或波动方程广泛应用于声学、各点的振动状态随时间的变∂²u/∂t²=c²∂²u/∂x²，其中u u=fx+ct，分别表示波的传电磁学等领域，用于描述波化规律表示波动中各点的位移，c是播和反射的传播和相互作用波速波动能量波动能量的定义波动能量的性质波动能量是指单位时间内通过与波传播方向垂直波动能量具有方向性，与波的传播方向垂直同的单位面积的能量时，波动能量与波的振幅平方成正比A BC D波动能量的计算波动能量的应用波动能量的计算公式为E=∫P/ρdA dt，其中P波动能量在声学、光学等领域有广泛应用，如超是单位体积内的动量，ρ是介质密度声波清洗、激光切割等04知识点三电磁学基础电场与电场强度总结词描述电荷周围电场分布的物理量详细描述电场是电荷周围存在的特殊物质，由静止电荷产生电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，其大小等于单位正电荷在该点所受的力，方向与该点正电荷受力方向相同公式E=F/q磁场与磁感应强度要点一要点二要点三总结词详细描述公式描述磁场强弱和方向的物理量磁场是磁体或电流周围存在的特殊物B=F/IL质，由磁体或电流产生磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其大小等于垂直于磁场方向放置的单位面积上所受的力，方向与该点小磁针N极受力方向相同电磁感应总结词详细描述公式描述磁场变化产生感应电动势的现象当磁场发生变化时，会在导体中产生E=nΔΦ/Δt感应电动势，这种现象称为电磁感应法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线圈匝数的乘积，方向与磁通量变化率方向相反楞次定律指出，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化05知识点四光学基础光的干涉干涉条件相干光波、有稳定的相位差、有相同的振动方向干涉现象当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，光波的振幅会发生变化，产生明暗相间的干干涉公式涉条纹光强与干涉级相关，干涉级越高，光强越强光的衍射衍射现象光波在传播过程中遇到障碍物时，会绕过障碍物的边缘继续传播，形成衍射现象衍射类型单缝衍射、双缝衍射、圆孔衍射等衍射公式光强与衍射角相关，衍射角越大，光强越弱光的偏振偏振应用液晶显示、光学通信、摄影偏振类型等领域线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振现象偏振光等光波的电矢量或磁矢量在某一特定方向上振动，形成偏振光06章节总结知识点梳理牛顿运动定律阐述了物体运动的基本规律，包括惯性、加速度、力和运动状态改变等概念动量与角动量介绍了动量和角动量的定义、计算方法以及守恒定律功与能讨论了功、动能、势能的概念以及能量守恒定律刚体的转动重点介绍了刚体的转动惯量、角速度、扭矩等概念以及转动定律的应用重点与难点解析重点理解牛顿运动定律的实质和应用，掌握动量、角动量和能量的计算方法，理解刚体转动的相关概念和定律难点理解功和能的物理意义，掌握刚体转动中的相对速度和相对角速度的概念，理解转动中的动量矩守恒定律典型例题解析例1例3一质量为m的物体在力F的作一长度为l的均匀细棒在一水用下产生加速度a，求该物体平力F的作用下绕垂直于棒的的动量和动能一端的固定轴O转动，初始时刻棒与水平面垂直，求棒的角加速度和转动惯量例2一质量为m的物体绕固定点O做匀速圆周运动，角速度为ω，求该物体的动量和动量矩课后习题答案及解析习题1一质量为2kg的物体在水平地面上受到与水平面成30°角的拉力作用，已知物体产生的加速度为2m/s²，求拉力的大小习题2一质量为1kg的弹性小球从静止开始下落，已知小球与地面碰撞时的速度损失是2m/s²，求小球在连续与地面碰撞5次后所经历的总时间习题3一质量为2kg的物体绕固定点O做匀速圆周运动，半径为1m，求该物体的动量和动量矩谢谢您的聆听THANKS。