物理学教学课件

1、一,波长波的周期和频率波速,波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离,一完整波的长度,1波长,6,2平面简谐波的运动方程,波函数,横波,相邻波峰波峰波谷波谷,纵波,相邻波疏波疏波密波密,2周期T,波传过一波长所需的时间,或一完整波通。

2、介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是新的波前,一惠更斯原理,1,反射线,入射线和界面的法线在同一平面内,附波的反射和折射,2,反射定律,用惠更斯原理证明,波的折射,1,折射线,入射线和界面。

3、平衡态下,理想气体分子速度分布是有规律的,这个规律叫麦克斯韦速度分布律,若不考虑分子速度的方向,则叫麦克斯韦速率分布律,1,气体分子的速率分布,把速率分成若干相等区间求气体在平衡态下分布在各区间内的分子数各区间的分子数占气体分子总数的百分比。

4、一,自由度,单原子分子平均能量,7,3能量均分定理,刚性双原子分子,分子平均平动动能,分子平均转动动能,自由度,确定一个物体的空间位置所需要的独立坐标数目,以刚性分子,分子内原子间距离保持不变,为例,三原子分子,自由度数目,二,能量均分定理。

5、一,位移与路程,平面运动,三维运动,1,2位移速度加速度,路程,从P1到P2,3,位移是矢量,路程是标量,位移与路程的区别,1,两点间位移是唯一的,注意,二,速度与速率,1,平均速度,在时间内,质点位移为,2,瞬时速度,简称速度,若质点在三。

6、牛顿第二定律给出了质点运动状态的改变与力的关系,称质点运动的动力学方程,下面讨论刚体转动的动力学方程,也称转动定律,3,2转动定律转动惯量,一,刚体的定轴转动定律,作为质点系的特例,刚体的运动应当服从质点系角动量定理,沿固定轴轴的分量式为。

7、介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是新的波前,一,惠更斯原理,6,6波的衍射,波的衍射,水波的衍射,波在传播过程中遇到障碍物,能绕过障碍物的边缘,在障碍物的阴影区内继续传播,二,波的衍射。

8、一阻尼振动,阻尼振动,能量随时间减小的振动称阻尼振动或减幅振动,摩擦阻尼,系统克服阻力作功使振幅受到摩擦力的作用,系统的动能转化为热能,5,4阻尼振动受迫振动共振,动力学分析,阻尼力,辐射阻尼,振动以波的形式向外传波,使振动能量向周围辐射出。

9、4,3狭义相对论的时空观,事件1,车厢后壁接收器接收到光信号,事件2,车厢前壁接收器接收到光信号,一,同时的相对性,车厢内的观察者认为是同时发生的,而地面上的观察者却发现不是同时的,光速相对于车厢向前向后是相同的,因此,闪光同时到达车厢前后。

10、一两个同方向同频率简谐运动的合成,设一质点同时参与两独立的同方向,同频率的简谐振动,两振动的位相差,常数,5,5振动的合成,1,分振动,2,合振动,令,则,其中,更简洁的,两个同方向同频率简谐运动合成后仍为同频率的简谐运动,旋转矢量法,1。

11、202391,1,第3章,刚体的定轴转动,刚体,在外力作用下,形状和大小都不发生变化的物体,任意两质点间距离保持不变的特殊质点组,刚体的运动形式,平动,转动,3,1刚体运动的基本形式,平动,刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同,特点,各点运。

12、一坐标变换,1,4相对运动问题,S系静止,系以速度作匀速直线运动,由矢量加法有,反映了两个不同描述之间位矢的关系,称坐标变换,由坐标变换可得,位移变换,二速度变换,将坐标变换两边对时间求导,得,将速度变换两边对时间求导,得,若,则,当讨论处。

13、力的累积效应,力的瞬时效应,2,3动量定理与动量守恒定律,一,质点的动量定理,冲量,矢量,可得,微分形式,积分形式,动量定理在给定的时间间隔内,外力作用在质点上的冲量,等于质点在此时间内动量的增量,分量表示,例9一质量为0,05kg,速率为。

14、第4章,狭义相对论基础,历史背景,19世纪末电磁学有了很大发展,1865年麦克斯韦,Ma,well,总结出电磁场方程组,预言了电磁波的存在,并指出其速率各向均为c,真空中,1888年赫兹,Hertz,在实验上证实了电磁波的存在,这显然和伽利。

15、绪论物理学的作用和地位,进入科学技术的任何一个领域,都必须敲开物理学的大门,物理学是一切自然科学的基础和核心,是培养科学素质和科学方法的最重要和必不可少的途径,物理学是自然科学的发展平台,物理学的理论和方法能使你有极强的适应能力和创新精神。

16、长度收缩与时间膨胀仅仅是相对论时空变换中的两个特例,本节介绍狭义相对论的时空观下,各惯性系之间更普遍的的时空变换关系洛伦兹变换,洛伦兹变换保证了所有的物理规律在不同惯性系中具有相同的形式,4,4洛仑兹变换,一,洛伦兹坐标变换式,我们仍取两个。

17、第5章机械振动,任一物理量在某一定值附近往复变化均称为振动,机械振动物体围绕一固定位置往复运动,周期和非周期振动,例如一切发声体,心脏,海浪起伏,地震以及晶体中原子的振动等,其运动形式有直线,平面和空间振动,谐振子作简谐运动的物体,简谐运动。

18、1,动能,以弹簧振子为例,O,5,3简谐运动的能量,2,势能,线性回复力是保守力,作简谐运动的系统机械能守恒,O,3,机械能,简谐运动能量图,简谐运动能量守恒,振幅不变,例质量为的物体,以振幅作简谐运动,其最大加速度为,求,1,振动的周期。

19、称力矩的功,一力矩的功,3,4定轴转动中的功和能,力矩的功率,比较,1,转动动能,二,刚体绕定轴转动的动能定理,2,刚体绕定轴转动的动能定理,刚体绕定轴转动的动能定理,合外力矩对刚体所做的功等于刚体转动动能的增量,三,刚体定轴转动的势能与机。

20、力臂,刚体绕Oz轴旋转,力作用在刚体上点P,且在转动平面内,为由点O到力的作用点P的径矢,对转轴Z的力矩,一力矩,2,合力矩等于各分力矩的矢量和,其中对转轴的力矩为零,故对转轴的力矩,3,刚体内作用力和反作用力的力矩互相抵消,O,例1有一大。