大学物理电磁学波知识点整理归纳中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf

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1、大学物理上重要知识点归纳 第一部分 一、简谐运动的运动方程：振幅 A:角频率：反映振动快慢，系统属性。初相位:取决于初始条件 二、简谐运动物体的合外力：（k为比例系数）简谐运动物体的位移：简谐运动物体的速度：简谐运动物体的加速度：三、旋转矢量法（旋转矢量端点在 x 轴上投影作简谐振动）矢量转至一、二象限，速度为负 矢量转至三、四象限，速度为正 四、振动动能：振动势能：振动总能量守恒：五、平面简谐波波函数的几种标准形式：)(cos ouxtAy2 cos oxtA 0：坐标原点处质点的初相位 x 前正负号反应波的传播方向 六、波的能量不守恒！任意时刻媒质中某质元的 动能 势能！2020)(vxA

2、)(costAxT2mk2)(costAx)(sin tAv)(cos 2tAakxF)(sin2121 222tkAmvEk221kxEp)(cos21 22 tAkpkEEE2 21Ak x o A x a,c,e,g 点:能量最大！b,d,f 点:能量最小！七、波的相干条件：1.频率相同；2.振动方向相同；3.相位差恒定。八、驻波：是两列波干涉的结果 波腹点：振幅最大的点 波节点：振幅最小的点 相邻波腹(或波节)点的距离：2 九、电场的高斯定理 真空中：)(01内SSqSdE 介质中：)(0内SSqSdD 0q：自由电荷 电位移：EDr0 电极化强度：EPr0)1(十、点电荷的电场：球对

3、称性！方向沿球面径向。点电荷 q 的电场:204)(rqrE 点电荷 dq 的电场：204)(rdqrdE 十一、无限大均匀带电平面（两侧为匀强电场）02E02E02E02E条件二简谐运动物体的合外力为比例系数简谐运动物体的位移简谐运动物体的速度简谐运动物体的加速度三旋转矢量法旋转矢量端点在轴上投影作简谐振动矢量转至一二象限速度为负矢量转至三四象限速度为正四振动动能振动势能能量不守恒任意时刻媒质中某质元的动能势能点能量最大点能量最小七波的相干条件频率相同振动方向相同相位差恒定八驻波是两列波干涉的结果波腹点振幅最大的点波节点振幅最小的点相邻波腹或波节点的距离九电场的高斯定理场十一无限大均匀带电平

4、面两侧为匀强电场十二静电场的环路定理说明静电场为保守场十三电势为电势零点电势能力做功与势能增量的关系十四均匀带电球面的电场和电势球面及面内等势十五导体或金属静电平衡的特点导体内无净十二、静电场的环路定理：0Ll dE(说明静电场为保守场）十三、电势：baardEV（b 为电势零点，bV0）电势能：apaVqE0 力做功与势能增量的关系：pbpapbaEEEW 十四、均匀带电球面的电场和电势：)(4)(0)(20RrrQRrrE )(4)(400RrrQRrRQV（球面及面内等势）十五、导体(或金属)静电平衡的特点：导体内无净余电荷，净余电荷只能分布在导体的外表面；导体是一等势体，其表面为等势面

5、；导体表面的电场强度方向垂直于导体表面，大小与电荷面密度成正比，即0 表E。十六、电容的定义式：UQC 电容器的 C 只与两导体的形状、大小、相对位置及周围介质有关，与 Q、U 无关！十七、静电场的能量：VeedVwW 其中 静电场能量密度：202121EDEwre 十八、电容器储存的能量：2221QU 212CUCQWe （因为)CUQ 条件二简谐运动物体的合外力为比例系数简谐运动物体的位移简谐运动物体的速度简谐运动物体的加速度三旋转矢量法旋转矢量端点在轴上投影作简谐振动矢量转至一二象限速度为负矢量转至三四象限速度为正四振动动能振动势能能量不守恒任意时刻媒质中某质元的动能势能点能量最大点能量

6、最小七波的相干条件频率相同振动方向相同相位差恒定八驻波是两列波干涉的结果波腹点振幅最大的点波节点振幅最小的点相邻波腹或波节点的距离九电场的高斯定理场十一无限大均匀带电平面两侧为匀强电场十二静电场的环路定理说明静电场为保守场十三电势为电势零点电势能力做功与势能增量的关系十四均匀带电球面的电场和电势球面及面内等势十五导体或金属静电平衡的特点导体内无净十九、磁场的高斯定理：0SSdB 因为磁感应线是闭合的，所以穿过任意闭合曲面的磁感应线的净条数为 0！二十、磁通量公式：SmSdB 二十一、常见载流导线周围的磁场：无限长载流直导线 半无限长载流直导线 rIBP 20 rIBP 40 r为 P 点离导线

7、的距离 r为 P 点离导线的距离 磁感应线为一圈一圈同心圆，绕向与 电流构成右手关系 载流圆线圈 载流圆弧 RIBo20 220RIBo 0B方向：与电流构成右手关系 0B方向：与电流构成右手关系 无限长直螺线管 细螺绕环（管内为均匀磁场）（管内为均匀磁场）（注意：粗环内为非均匀磁场！）nIB0（管内为真空）nIB0（管内为真空）nIBr0（管内为磁介质）nIBr0（管内为磁介质）n：单位长度的匝数 RIO O R I I I 条件二简谐运动物体的合外力为比例系数简谐运动物体的位移简谐运动物体的速度简谐运动物体的加速度三旋转矢量法旋转矢量端点在轴上投影作简谐振动矢量转至一二象限速度为负矢量转至

8、三四象限速度为正四振动动能振动势能能量不守恒任意时刻媒质中某质元的动能势能点能量最大点能量最小七波的相干条件频率相同振动方向相同相位差恒定八驻波是两列波干涉的结果波腹点振幅最大的点波节点振幅最小的点相邻波腹或波节点的距离九电场的高斯定理场十一无限大均匀带电平面两侧为匀强电场十二静电场的环路定理说明静电场为保守场十三电势为电势零点电势能力做功与势能增量的关系十四均匀带电球面的电场和电势球面及面内等势十五导体或金属静电平衡的特点导体内无净二十二、安培环路定理：)(0内LiLIl dB（真空中）)(0内LiLIl dH（磁介质中）0I：导体内自由电流 HB 二十三、洛伦兹力：Bvqfm 安培力：Bl

9、IdFd baBlIdF 二十四、磁介质分类：顺磁质：1r；抗磁质：1r；铁磁质：1r 二十五、法拉第电磁感应定律：dtdmi 二十六、动生电动势：)(-)(l dBvi 二十七、自感系数：ILm 自感电动势：dtdILL 互感系数：212121IIMMM 互感电动势：dtdIMdtdIM121212 ,二十八、自感线圈内的磁场能量：221LIWm 磁场能量一般公式：VmmdVwW 磁场能量密度：2221212HBHBwm （因为 HB）第二部分 一、两个同方向同频率简谐振动的合成（画图，旋转矢量法！）分振动方程：)(1 11tAxcos 合振动方程：)(cos2 22tAx21xxx)(co

10、s tA条件二简谐运动物体的合外力为比例系数简谐运动物体的位移简谐运动物体的速度简谐运动物体的加速度三旋转矢量法旋转矢量端点在轴上投影作简谐振动矢量转至一二象限速度为负矢量转至三四象限速度为正四振动动能振动势能能量不守恒任意时刻媒质中某质元的动能势能点能量最大点能量最小七波的相干条件频率相同振动方向相同相位差恒定八驻波是两列波干涉的结果波腹点振幅最大的点波节点振幅最小的点相邻波腹或波节点的距离九电场的高斯定理场十一无限大均匀带电平面两侧为匀强电场十二静电场的环路定理说明静电场为保守场十三电势为电势零点电势能力做功与势能增量的关系十四均匀带电球面的电场和电势球面及面内等势十五导体或金属静电平衡的

11、特点导体内无净其中：二、多普勒效应公式：svuvu0 v：观察者接收频率 v：波源发出频率 0v：观察者速率 sv：波源速率 u:波速 观察者面向波源运动时，0v前取“+”；反之取“-”波源面向观察者运动时，sv前取“-”；反之取“+”三、常见电容器的电容：孤立导体球的电容：RCr04 （r为周围电介质的相对电容率）平板电容器：dSCr0 球形电容器：122104RRRRCr 柱形电容器：)/(ln2120RRlCr （l 为柱形电容器长度）四、电容的串并联（与电阻的串并联公式相反）电容串联：iiCC11 电容并联：iiCC 五、霍耳效应公式：nehBIH U（HU：霍耳电压，n:载流子浓度，

12、h:导体板平行于磁场方向的尺寸）六、磁矩(磁偶极矩)：neISm（ne 是线圈平面法线方向，而且是与电流构成右手的法线方向）磁力矩：BmM)(cos212212221AAAAA22112211coscossinsinAAAAtg条件二简谐运动物体的合外力为比例系数简谐运动物体的位移简谐运动物体的速度简谐运动物体的加速度三旋转矢量法旋转矢量端点在轴上投影作简谐振动矢量转至一二象限速度为负矢量转至三四象限速度为正四振动动能振动势能能量不守恒任意时刻媒质中某质元的动能势能点能量最大点能量最小七波的相干条件频率相同振动方向相同相位差恒定八驻波是两列波干涉的结果波腹点振幅最大的点波节点振幅最小的点相邻波腹或波节点的距离九电场的高斯定理场十一无限大均匀带电平面两侧为匀强电场十二静电场的环路定理说明静电场为保守场十三电势为电势零点电势能力做功与势能增量的关系十四均匀带电球面的电场和电势球面及面内等势十五导体或金属静电平衡的特点导体内无净