简明大学物理第二版刚体力学基础.ppt

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1、3-4角动量角动量守恒定律第三章 刚体力学基础简明大学物理第二版例3-6 一长为l,质量为M的均匀直杆，一端O悬挂于一水平光滑轴上，并处于铅直静止状态。一质量为m的子弹以水平速度 v0射入杆的下端而随杆运动。求它们开始共同运动时的角速度。v0v mM lO杆的最大偏转角度为多少？3-4角动量角动量守恒定律第三章 刚体力学基础简明大学物理第二版2补例4一杂技演员M由距水平跷板高为h 处自由下落到跷板的一端A，并把跷板另一端的演员N弹了起来问演员N可弹起多高?ll/2C ABMNh3-4角动量角动量守恒定律第三章 刚体力学基础简明大学物理第二版3 补例5 质量很小长度为l 的均匀细杆，可绕过其中心

2、 O并与纸面垂直的轴在竖直平面内转动当细杆静止于水平位置时，有一小虫以速率 垂直落在距点O为 l/4 处，并背离点O 向端点A 爬行设虫与杆的质量均为m问：欲使细杆以恒定的角速度转动，小虫应以多大速率向细杆端点爬行?3-4角动量角动量守恒定律第三章 刚体力学基础简明大学物理第二版4 补例6一质量为 m 的登月飞船，在离月球表面高度 h 处绕月球作圆周运动飞船采用如下登月方式：当飞船位于点 A 时，它向外侧短时间喷射出粒子流，使飞船与月球相切地到达点 B,且OA 与 OB 垂直飞船所喷气体相对飞船的速度为 试问：登月飞船在登月过程中所需消耗燃料的质量 是多少?3-4角动量角动量守恒定律第三章 刚

3、体力学基础简明大学物理第二版5BhORA已知3-6理想流体的性质 伯努利方程简明大学物理第二版第三章 刚体力学基础 6一 理想流体的性质 不可压缩 没有黏性阿基米德原理 物体在流体中所受浮力等于该物体排开流体的重量3-6理想流体的性质 伯努利方程简明大学物理第二版第三章 刚体力学基础 7二 伯努利方程常量3-6理想流体的性质 伯努利方程简明大学物理第二版第三章 刚体力学基础 8即若则结论若将流管放在水平面上第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版9一 电荷1 种类:4 电荷的量子化:2 性质:正电荷，负电荷库仑（C）同种相斥，异种相吸3 量度:第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学

4、物理第二版10电荷守恒定律 不管孤立系统中的电荷如何迁移，系统的电荷的代数和保持不变.（自然界的基本守恒定律之一）第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版11二 库仑定律为真空电容率 点电荷：抽象模型受 的力第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版12三 电场 电场强度静电场:静止电荷周围存在的电场电 荷电 场电 荷物 质实物场第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版13电场强度1 试验电荷 点电荷 电荷足够小2 电场强度场源电荷试验电荷第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版14 单位:和试验电荷无关 电荷q受电场力:定义:单位正试验电荷所受的电场力场

5、源电荷试验电荷第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版15四 用库仑定律计算场强+-P1 点电荷的场强第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版162 点电荷系的场强第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版 例6-1 一点电荷 位于坐标(-d,0)处，另一点电荷 位于(+d,0)处，如图所示，计算点 P(x,y)处场强，设d=1m,x=y=2m.第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版 例6-2 如图所示为由位于(0,a)的正电荷 Q 与位于(0,-a)的负电荷 Q 所组成的电偶极子，求其垂直平分线上距 O 点 r 处点P 的场强.第六章 静电场6-1 电

6、荷和电场简明大学物理第二版19电荷体密度+3 连续分布电荷的场强电荷线密度 第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版例6-3 一无限长带电直线，电荷线密度为，求距该直线 R 处的电场强度.第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版例6-3 如图所示为半径 a 的均匀带电圆环，总电量 Q，求圆环轴线上距圆心为x处点P的场强.第六章 静电场6-1 电荷和电场简明大学物理第二版22 补例1 有一半径为R，电荷均匀分布的薄圆盘，其电荷面密度为.求通过盘心且垂直盘面的轴线上任意一点处的电场强度.rdr6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场规定：1 曲线上每一点切线方向

7、为该点场强方向；2 电场线的疏密表示电场强度的大小。一 电场线6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场正 点 电 荷+负 点 电 荷6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场一对等量异号点电荷的电场线+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场一对等量正点电荷的电场线+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场一对不等量异号点电荷的电场线6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场带电平行板电容器的电场线+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场29电场线特性(1)始于正电荷，止于负电荷，非闭合线.(3)通过

8、垂直于电场方向单位面积电场线数为该点电场强度的大小(2)任何两条电场线不相交.6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场30二 电通量 通过电场中某个面的电场线数1 定义2 表述 匀强电场，垂直平面时.6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场31二 电场强度通量 通过电场中某个面的电场线数1 定义2 表述 匀强电场，与平面夹角.6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场32 非匀强电场，曲面S.6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场33 非均匀电场，闭合曲面 S.“穿出”“穿进”6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电

9、场34 补例2 三棱柱体放置在如图所示的匀强电场中.求通过此三棱柱体的电场强度通量.S1S56-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场35在点电荷q的电场中，通过求电通量导出.三 高斯定理1 高斯定理的导出高斯定理库仑定律场强叠加原理6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场36 点电荷位于球面中心+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场37 点电荷在闭合曲面内+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场38+点电荷在闭合曲面外6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场39 点电荷系的电场6-2 电通量 高斯定理简明大学

10、物理第二版第六章 静电场40 在真空静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，等于该曲面所包围的所有电荷的代数和除以.2 高斯定理高斯面6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场413 高斯定理的讨论(1)高斯面：闭合曲面.(3)电场强度：所有电荷的总电场强度.(2)电通量：穿出为正，穿进为负.(4)仅面内电荷对电通量有贡献.(5)电磁场理论的基本方程之一.6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场讨论 将 从 移到点 电场强度是否变化？穿过高斯面 的 有否变化？*6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场43四 用高斯定理计算场强一般步骤 对称性分析，确定

11、电场线形状；选择合适的高斯面（平行或垂直电场线）；应用高斯定理计算.6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场 例6-5 求无限长均匀带电直线的电场分布。已知线上线电荷密度为。输电线上均匀带电，线电荷密度为 4.2 nC/m，求距电线 0.50 m 处的电场强度.+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场 例6-6 求均匀带电球面内外的电场分布，设球面带电量 Q，半径 R.+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场均匀带电球体的电场强度分布讨论6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场 例6-7 无限大均匀带电平面，电荷面密度为(单位面 积所带电量)，求平面外电场分布.+6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场486-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场49无限大带电平面的电场叠加问题6-2 电通量 高斯定理简明大学物理第二版第六章 静电场50作 业第67页 3 3 3 4 3 5 3 7