大学物理(理学院)04年1月
大学物理4PPT课件
• 大学物理4课程简介 • 力学基础 • 电场与磁场 • 电磁感应与麦克斯韦方程组 • 相对论基础 • 实验与习题
01
大学物理4课程简介
课程目标
01
掌握大学物理的基本概念、原理和方法。
02
培养学生对物理现象的观察、分析和解决问题的能力。
培养学生的科学素养和创新能力，为后续专业课程和科研工作
详细描述
电磁波是由电场和磁场相互激发并传播的波。它们的传播速度与介质有关，在真空中等于光速。电磁波的应用广 泛，如无线电通信、雷达和微波炉等。
05
相对论基础
狭义相对论
狭义相对论的基本
假设
所有惯性参照系中光速都是一样 的，即光速的不变性。同时，物 理定律在所有惯性参照系中都是 一样的，即参照系的相对性。
课程考核方式包括平时作业、实验报告和期末考 试等。
02
力学基础
牛顿运动定律
01
02
03
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 状态不变。
牛顿第二定律
物体加速度的大小与作用 力成正比，与物体的质量 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。
等效原理
在任何局部区域内，不能通过任何实验区分均匀引力场和加速参照 系。
广义协变原理
物理定律在任何参照系中都应具有相同的数学形式。
黑洞与宇宙学
黑洞的形成
黑洞是由于大质量恒星坍缩形成 的，其强大的引力使得周围的物
质和光线都不能逃脱。
霍金辐射
根据量子力学的不确定性原理，黑 洞会向外辐射能量，即霍金辐射。
磁场概念
磁体或电流周围存在的一种特 殊物质，对放入其中的磁体或
第6章 静电场中导体和电介质 重点与知识点
理学院物理系 王 强
第六章 静电场中的导体和电介质
大学物理
第六章 重点与知识点
一、静电场中的导体
2、空腔导体(带电荷 、空腔导体 带电荷 带电荷Q)
1）、腔内无电荷，导体的净电荷只能分布在外表面。 腔内无电荷，导体的净电荷只能分布在外表面。 净电荷只能分布在外表面 Q
在静电平衡状态下,导体 在静电平衡状态下, 空腔内各点的场强等于零, 空腔内各点的场强等于零, 空腔的内表面上处处没有 空腔的内表面上处处没有 净电荷分布。 净电荷分布。
C2 U
Cn
2、电容器的并联
C = C1 + C2 + ⋅ ⋅ ⋅ + Cn
= ∑ Ci
i =1
nq1C1来自q2C2qn U
Cn
2012年3月23日星期五
理学院物理系 王 强
第六章 静电场中的导体和电介质
大学物理
第六章 重点与知识点
四、 电场的能量
（一）、静电场的能量
电场能量密度: 电场能量密度
We 1 2 1 we = = εE = ED V 2 2
ε
电容率, : 电容率,决定于电介质种类的常数
2）、电介质中的高斯定理 ）
v r D ⋅ dS = ∑ Q0i ∫
S i (自由电荷)
2012年3月23日星期五
电介质中通过任 一闭合曲面的电位 一闭合曲面的电位 移通量等于该曲面 移通量等于该曲面 所包围的自由电荷 所包围的自由电荷 的代数和
第六章 静电场中的导体和电介质
一般电场所存储的能量: 一般电场所存储的能量
dWe = wedV
1 2 We = ∫ dWe = ∫ ε E dV V V 2
适用于所有电场） （适用于所有电场）
大学物理学第四版课后习题答案赵近芳上册
大学物理学第四版课后习题答案赵近芳上册在大学的学习生活中，物理学是一门重要的基础课程。
赵近芳老师主编的《大学物理学》第四版上册为我们打开了物理学知识的大门。
然而，课后习题的解答对于我们深入理解和掌握这些知识起着至关重要的作用。
当我们翻开这本教材，每一章的课后习题都经过精心设计，旨在帮助我们巩固所学的概念、原理和方法。
但有时候，面对这些具有一定难度和挑战性的题目，我们可能会感到困惑，甚至陷入迷茫。
对于力学部分的习题，往往需要我们熟练运用牛顿运动定律、动量守恒定律和能量守恒定律等重要知识点。
例如，有一道关于物体在斜面上运动的题目，需要考虑摩擦力、重力和支持力的作用，通过受力分析来计算物体的加速度和运动轨迹。
这不仅考验我们对基本概念的理解，还要求我们具备一定的数学运算能力和逻辑推理能力。
在热学部分，有关理想气体状态方程、热力学第一定律和第二定律的习题常常让同学们绞尽脑汁。
比如，给定一定量的理想气体在不同状态下的参数，要求计算其内能的变化、对外做功以及吸收或放出的热量。
解答这类题目时，我们需要清晰地理解各个物理量之间的关系，以及这些定律的适用条件和应用方法。
在电磁学领域，电场、磁场的相关习题更是复杂多样。
像求解带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹，需要综合运用库仑定律、安培定律和洛伦兹力公式等。
这需要我们具备较强的空间想象力和数学处理能力，能够将物理问题转化为数学模型进行求解。
光学部分的习题也不简单，涉及光的折射、反射、干涉和衍射等现象。
例如，通过计算光在不同介质中的传播速度和波长，来解释一些光学现象的产生原因。
这要求我们对光学的基本原理有深刻的理解，并能够运用相关公式进行准确的计算。
然而，要获得这些课后习题的准确答案并非易事。
这不仅需要我们在课堂上认真听讲，掌握老师所讲的重点和难点，还需要在课后进行大量的练习和思考。
有时候，我们可能需要参考一些辅导资料或者与同学们进行讨论，才能找到解题的思路和方法。
对于那些难以解决的问题，我们不能轻易放弃，而应该深入探究，查阅相关的教材和文献，或者向老师请教。
吉林大学2004至2005学年第一学期工科大学物理试题
吉林大学2004至2005学年第一学期工科大学物理试题工科大学物理试题（2004~2005学年第一学期）题号一二三总分分数给出三个常数：普朗克常数：h=6.6×10-34Js 电子电量：e=1.6×10-19C电子静止质量：m0=9.1×10-31kg一、选择题（将答案填写在题后的表格内）1．一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为(SI)从t=0时刻起，到质点位置在x=-2cm处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为（A）（B）（C）（D）2．在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分为3个半波带，则缝宽度a等于（A）（B）1.5（C）2（D）33. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（A）振幅相同，位相相同（B）振幅不同，位相不同（C）振幅不同，位相相同（D）振幅相同，位相不同4. 光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片，两偏振片的偏振化方向之间夹角为45°，则出射光强I与入射光强I0之比为（A）（B）（C）（D）5. 降低黑体温度，使其辐射的峰值波长为原来的2倍，则其总幅出度E0为原来的（A）0.0625倍（B）0.25倍（C）0.5倍（D）2倍6．不确定关系表示在x方向（A）粒子位置不能确定（B）粒子动量不能确定（C）粒子位置和动量都不能确定（D）粒子位置和动量不能同时确定7．在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点的位相差为，则光从A传到B所走过的几何路程为（A）1.5（B）1.5n（C）1.5/n （D）38．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，若用紫光做实验，则相邻干涉条纹间距比用红光做实验时相邻条纹间距①，若在光源S1到光屏的光路上放置一薄玻璃片，则中央明纹将向②移动，正确答案为（A）①变大②下（B）①变小②上（C）①变小②下（D）①变大②上9．对于机械横波，在平衡位置处的质点的能量情况为（A）动能为零，势能最大（B）动能为零，势能为零（C）动能最大，势能为零（D）动能最大，势能最大10．已知单色光照射在一块钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2ev，而钠的红限波长为540nm，则入射光的波长应为（A）535nm （B）500nm（C）435nm （D）355nm[一题答案]12345678910二、填空题（将答案填写在题后表格内）1. 一质点同时参与两个同方向的简谐振动，其振动方程分别为（SI）（SI）则合振动的振幅为，合振动的振动方程为（SI）。
04级大学物理下学期期末试卷及解答
2004级大学物理（II ）试卷院系:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期: 2006 年 1 月 10 日 成绩:_____________一 选择题（共30分）1.（本题3分）半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为：［ ］2.（本题3分）如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为： (A)aqQ 023επ ． (B)a qQ 03επ．(C)aqQ 0233επ． (D) aqQ 032επ．［ ］3.（本题3分）如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为：(A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U < 0． (C) E = 0，U = 0． (D) E > 0，U < 0．［ ］(B (D (C EO r(A ) E ∝1/r3q2q4.（本题3分）关于稳恒电流磁场的磁场强度H，下列几种说法中哪个是正确的？ (A) H仅与传导电流有关．(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零． (C) 若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零．(D) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H通量均相等． ［ ］5.（本题3分）在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为 的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？[ ] 6.（本题3分）在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2＝ 1≠0． (B) 2> 1． (C) 2< 1． (D) 2＝ 1＝0． ［ ］7.（本题3分）边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y 轴平行．今有惯性系K ＇以 0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作ttttt (b)(a)l 0匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为 (A) 0.6a 2． (B) 0.8 a 2．(C) a 2． (D) a 2／0.6 ． ［ ］8.（本题3分）一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速) (A)21v v +L ． (B)2v L ．(C) 12v v -L ． (D)211)/(1c Lv v - ． ［ ］9.（本题3分）波长λ =500nm 的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量∆λ =10-4 nm ，则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为 (A) 25 cm ． (B) 50 cm ．(C) 250 cm ． (D) 500 cm ． ［ ］10.（本题3分）在氢原子的L 壳层中，电子可能具有的量子数(n ，l ，m l ，m s )是 (A) (1，0，0，21-)． (B) (2，1，-1，21)．(C) (2，0，1，21-)． (D) (3，1，-1，21-)． ［ ］二 填空题（共30分）11.（本题3分）磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B-=，一电子以速度j i 66100.11050.0⨯+⨯=v(SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F为__________________．(基本电荷e =1.6×10-19C) 12.（本题3分）图中所示以O 为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U 1＜U 2＜U 3，在图上画出a 、b 两点的电场强度的方向，并比较它们的大小．E a ________ E b (填＜、＝、＞)．13.（本题3分）自感系数L =0.3 H 的螺线管中通以I =8 A 的电流时，螺线管存储的磁场能量W =___________________．14.（本题5分）两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．15.（本题4分）半径为a 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n ，通以交变电流i =I m sin ωt ，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为_____________________________． 16.（本题3分）如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r 1＝5 cm ，带电荷q 1＝3×10-8 C ；外球面半径为r 2＝20 cm ， 带电荷q 2＝－6×108C ，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r ＝ __________________．17.（本题3分）μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0 ＝2×10-6 s ．如果μ子相对于地球的速度为=v 0.988c (c 为真空中光速)，则在地球坐标O U U系中测出的μ子的寿命τ＝____________________． 18.（本题3分）在X 射线散射实验中，散射角为φ 1 = 45°和φ 2 =60°的散射光波长改变量之比∆λ1：∆λ2 =_________________． 19.（本题3分）钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10-9 m)，用波长为180 nm 的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为___________________eV ． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C) 20.（本题3分）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为⎰⎰⋅=VSV S D d d ρ， ①⎰⎰⋅⋅∂∂-=SLSt B l Ed d ， ②0d =⎰⋅SS B，③⎰⋅⎰⋅∂∂+=SLS t DJ l Hd )(d ． ④ 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________三 计算题（共40分） 21.（本题4分）若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴，此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍？(设电荷分布在水滴表面上，水滴聚集时总电荷无损失．) 22.（本题5分）粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为： )/s i n (/2)(a x n a x n π=ψ (0 <x <a )若粒子处于n =1的状态，它在 0－a /4区间内的概率是多少？ [提示： Cx x x x +-=⎰2sin )4/1(21d sin 2]23.（本题10分）如图所示，一半径为r 2电荷线密度为λ的均匀带电圆环，里边有一半径为r 1总电阻为R 的导体环，两环共面同心(r 2 >> r 1)，当大环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流．其方向如何？24.（本题8分）两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b 的金属杆CD 与两导线共面且垂直，相对位置如图．CD 杆以速度v平行直线电流运动，求CD 杆中的感应电动势，并判断C 、D 两端哪端电势较高？25.（本题8分）一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R ，内半径为R /2，并有电荷Q 均匀分布在环面上．细绳长3R ，也有电荷Q 均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O 处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上)．26.（本题5分）在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为n 的能级，这时轨道半径改变q 倍，求发射的光子的频率．aabI ICDv2004级大学物理（II ）试卷解答 2006-1-10考一 选择题（共30分）1.(B)；2.(C)；3.(B)；4.(C)；5.(D)；6.(B)；7.(A)；8.(B)；9.(C)；10.(B).二 填空题（共30分）11.(本题3分)0.80×10-13k(N)12. (本题3分)答案见图 ＝13. (本题3分)9.6 J 14. (本题5分)d 211λλλ+15. (本题3分)t a nI m ωωμcos 20π-16. (本题3分)10 cm 17. (本题3分)1.29×10-5 s 18. (本题3分)0.586 19. (本题3分)1.5 20. (本题3分)O U U②；③；①.三 计算题（共40分）21. (本题4分)解：设小水滴半径为r 、电荷q ；大水滴半径为R 、电荷为Q ＝27 q ．27个小水滴聚成大水滴，其体积相等27×(4 / 3)πr 3＝(4 / 3) πR 3得 R = 3r 小水滴电势 U 0 = q / (4πε0r ) 大水滴电势 ()000094934274U rq r q RQ U =π=π=π=εεε22. (本题5分)解： xax ax P d s i n2d d 22π==ψ粒子位于0 – a /4内的概率为：x ax aP a d s i n24/02⎰π=)d(sin24/02ax ax a a a πππ=⎰4/021]2sin41[2a ax axπππ-=)]42sin(414[221a a aa π-ππ==0.09123. (本题10分)解：大环中相当于有电流 2)(r t I λω⋅= 这电流在O 点处产生的磁感应强度大小λωμμ)(21)2/(020t r I B ==以逆时针方向为小环回路的正方向，210)(21r t π≈λωμΦ∴ tt r ti d )(d 21d d 210ωλμΦπ-=-=☜ tt Rr Ri i d )(d 2210ωλμ⋅π-==☜方向：d ω(t ) /d t >0时，i 为负值，即i 为顺时针方向．d ω(t ) /d t <0时，i 为正值，即i 为逆时针方向． 24. (本题8分)解：建立坐标(如图)则：21B B B+=xIB π=201μ， )(202a x IB -π=μxIa x IB π--π=2)(200μμ， B方向⊙ d x x ax I x B d )11(2d 0--π==vv μ⎰⎰--π==+x xax I ba d )11(2d 202avμ ba b a I ++π=2)(2ln20vμ感应电动势方向为C →D ，D 端电势较高．25. (本题8分)解：先计算细绳上的电荷在O 点产生的场强．选细绳顶端作坐标原点O ，x 轴向下为正．在x 处取一电荷元 d q = λd x = Q d x /(3R ) 它在环心处的场强为 ()20144d d x R q E -π=ε()20412d x R R x Q -π=ε整个细绳上的电荷在环心处的场强()203020116412RQ x R dxRQ E Rεεπ=-π=⎰圆环上的电荷分布对环心对称，它在环心处的场强E 2=0由此，合场强i RQ i E E 20116επ==方向竖直向下． 26. (本题5分)解：设始态能级量子数为 k , 则轨道半径由r k 变为r n , 且r k = qr n .2ax +d x 2a +b I IC DvxOxR3xx由 2202meh kr k π=ε可得 22qn k = 光子的频率 )11(22knRc -=ν即 )11()1(2222qnRc kn nRc -=-=ν。
大学物理(力学、电磁学)(东北大学建设的慕课)
课程简介
大学物理（力学、电磁学）课程共十五周，第一周介绍质点运动状态的描述等内容；第二周介绍力与牛顿定 律等内容；第三周介绍与能及机械能守恒定律等内容；第四周介绍转动惯量的计算及转动定律的应用等内容；第 五周介绍非惯性系和惯性力定等内容；第六周介绍库仑定律静电场等内容；第七周介绍静电场的环路定理电势能 等内容；第八周介绍导体的静电平衡等内容；第九周介绍有电介质时的高斯定理等内容；第十周介绍电学习题课 等内容；第十一周介绍恒定电流、电动势等内容；第十二周介绍磁力线、磁通量、磁场的高斯定理等内容；第十 三周介绍动生电动势等内容；第十四周介绍感生电动势等内容；第十五周介绍磁学习题课等内容。
大学物理（力学、电磁学）（东北 大学建设的慕课）
东北大学建设的慕课
01 课程建设
03 课程简介
目录
02 课程性质 04 课程大纲
05 课程特色
07 学习预备
目录
06 教学目标 08 教师简介
大学物理（力学、电磁学）课程是东北大学建设的慕课、国家精品在线开放课程、国家级一流本科课程、国 家级精品课程、国家级精品资源共享课程、双语示范课程，于2017年08月28日在中国大学MOOC首次开课，授课教 师为陈肖慧、代雪峰、崔晶磊、张建锋、徐丽红、张敬飞、杨玉玲、赵国俭、王建平、张莉、王强、张莲莲。据 2022年6月中国大学MOOC官网显示，该课程已经开课9次。
课程性质
课程定位
课程背景
适合专业
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用的自然科学，是自然科学和工程技术的基础。
基于物理学基础的大学物理课程是本科非物理专业的一门重要的通识性基础课程。该课程所教授的基本概念、 基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分。
大学物理(2015年高等教育出版社出版的图书)
2015年高等教育出版社出版的图书
01 成书过程
03 教材目录 05 教材特色
目录
02 内容简介 04 教学资源 06 作者简介
《大学物理》是由张晓燕主编，2015年由高等教育出版社出版的高等学校教材。该教材既可作为高等学校理 工科类各专业大学物理课程的教材使用，也可供从事大学物理教学的教师及物理爱好者参考阅读。
教材目录
（注：目录排版顺序为从左列至右列 ）
教学资源
《大学物理》配有Abook数字课程，该数字课程包括动画、视频等板块 。
教材特色
1、对于教材课程的基本内容，严格按照教育部对大学物理课程的基本要求进行选取和编排，以保证基本物理 体系的系统性和完整性。
2、该教材中选取了一些既能培养学生分析和解决问题的能力、巩固学习的知识，又较贴近应用实际、能激发 学生兴趣的例题。
该教材由张晓燕老师主编，负责全书的框架设计与统稿，参加编写的教师有李文材、王瑞玲、林琳、李维雅、 金永军。该教材在编写过程中，得到了学院和物理系有关领导以及大学物理课程组的全体教师的支持 。
2015年2月26日，该教材由高等教育出版社出版 。
括：质点的运动规律、运动的守恒定律、机械振动、机械波、波动光学、 气体动理论、热力学基础、静电场、恒定磁场、电磁感应、电磁场、相对论基础、量子物理简介。每章均配有阅 读材料和习题及答案 。
3、该教材考虑不同专业的需求，将内容划分层次，标有“*”的章节内容可以根据专业和教学需求自行取舍。
4、该教材选取物理学家的事迹作为阅读材料 。
作者简介
张晓燕：内蒙古工业大学理学院物理系教师，学术论文有《引导学生从中学物理到大学物理学习的转变》 。
X射线透射法测量膜厚(精)
46
物理实验
第28卷
ln I 0-I r =-( d + D sin . (2
据测量结果,做出ln
I 0-I r sin
曲线如图3所示.由图3可知d + D =0. 38622,另外A l和SiO 2的吸收系数的测量结果分别为=8. 739 103cm -1, =3. 771cm -1. D =0. 902mm ,得到d =52. 7nm ,与实验前用干涉法测量得到的结果基本吻合
图1装置示意图
图2是测量原理图.设衬底厚度为D,膜厚为d,膜材吸收系数为,衬底吸收系数为,则有
I ( =I 0exp -sin +sin ,
即
ln I 0=-( d + D sin
.
(1
图2测量原理图
测量时,令扫过一定角度,作ln
I 0 sin
曲线,可以得到d + D的值,和都是常量(可以对不同的材料预先测好,测膜厚时直接查表,但本文将通过实验结果给出Al和SiO 2的吸收系数和,而用游标卡尺可以直接准确测量D.这样就很容易得到d值.
以上讨论假定了I与I 0都是单次测量,实际上在扫描过程中可以进行数十次测量,这样可以
进一步有效降低实验误差.估计测量周期在40s左右已经可以达到比较高的测量精度了.除了测量精度高之外,由于不涉及光的干涉,所以此方法不像干涉法那样存在厚度周期,可以测量任意厚度的膜厚.整个测量过程操作十分简单,设备相对较易获得,实验条件要求不高.唯一缺点就是要获得较高精度的膜厚测量值,测量时间要相对较长,估计在1课时内能完成.
综上所述, X射线透射法在测量范围和测量精度上都从一定程度上超越了之前测量膜厚的方法,且简易的操作和较容易获得的实验条件使其, 45
大学物理教程(第四版)上册(一)
大学物理教程(第四版)上册（一）引言概述:本文主要介绍了《大学物理教程(第四版)上册》的内容。
该教材是大学物理入门教材的经典之作，旨在为学生提供理论基础和实践应用方面的知识。
通过对物理学的学习，学生将能够深入了解物质、能量和力的性质，并将这些知识应用到解决实际问题中。
本文将按照教材的章节顺序，以五个大点来介绍教程的内容和教学要点。
正文:一、力学基础1. 运动学a. 位移、速度和加速度的概念b. 直线运动与曲线运动的区别c. 根据速度图和位移图分析运动状态2. 牛顿力学a. 牛顿三定律的表述与应用b. 重力和摩擦力的研究c. 常见力的合成和分解问题3. 力的做功和能量a. 力对物体做功的定义与计算b. 动能与势能的概念与转化c. 机械能守恒定律的适用范围与实例4. 线性动量与碰撞a. 线性动量的定义与计算b. 弹性碰撞与非弹性碰撞的区别与应用c. 动量守恒定律与碰撞分析5. 刚体力学a. 刚体的基本概念与特性b. 平面运动、平衡状态与运动学分析c. 转动力学与动力学分析二、热学基础1. 温度、热量与热量传递a. 温度的定义与测量方法b. 热量的传递方式：传导、对流和辐射c. 热平衡与热力学循环的应用2. 热力学第一定律a. 内能与热量传递的关系b. 等容、等压、等温过程的特点与计算c. 热力学循环与效率的计算3. 理想气体状态方程a. 状态方程的定义与推导b. 理想气体的性质及其物态变化c. 维尔纳定律的应用与理解4. 热力学第二定律a. 热力学不可逆性的概念与表述b. 熵的概念与计算c. 卡诺循环与热力学效率的极限5. 热力学性质的应用a. 热传导的应用与热绝缘材料的设计b. 热力学循环在能源转换中的应用c. 热力学性质的实验测量与数据处理三、波动光学基础1. 机械波动a. 波的基本概念与性质b. 声波与弹性波的特点与应用c. 波的叠加与干涉的原理与应用2. 光的波动性质a. 光的波动学说与希尔伯特原理b. 光的干涉、衍射与偏振c. 光的干涉与衍射现象在实际应用中的意义3. 光的几何光学a. 光的传播路径与光线追迹法b. 透镜与光学仪器的成像原理与应用c. 光的反射与折射定律的应用4. 光的颜色与色散a. 光的频率与波长与颜色的关系b. 化学荧光与光的颜色效应c. 光的色散与光谱的应用5. 光的波动光学实验a. 光的干涉与衍射实验设计与操作b. 光的波长测量与频率测量c. 光的光谱分析与光度法测量四、电磁学基础1. 静电场与电势a. 电荷、电场与库仑定律的关系b. 高斯定理与电场强度的计算c. 电势能与等势面的特点与应用2. 电流与电阻a. 电流的定义与电荷守恒定律b. 欧姆定律与电阻的概念与计算c. 电源、电动势与电功率的应用3. 磁场与电磁感应a. 磁力与磁场的关系与定向b. 电磁感应的法拉第定律与楞次定律c. 电磁感应与发电机、电动机的应用4. 电磁波的特性与传播a. 电磁波的产生与性质b. 光速的定义与电磁波的传播c. 声光电效应与电磁波与物质的相互作用5. 电磁学实验与应用a. 静电场与电势测量实验b. 电路电流与电压测量实验c. 磁场与电磁感应实验五、现代物理基础1. 光的粒子性与能量子化a. 光子概念与光子能量计算b. 斯托克斯定律与波函数的性质c. 光谱线与能级跃迁的解释2. 相对论与狭义相对论a. 狭义相对论基本假设与论证b. 时空观念的变化与洛仑兹变换c. 质量、能量与动量的相对论性表述3. 原子基本结构与核物理a. 经典模型与量子模型的比较b. 电子的波粒二象性与波函数c. 原子核的结构与强相互作用4. 系统的熵与热力学统计a. 系统宏观状态与熵的概念与计算b. 统计力学与微观粒子的行为c. 量子力学与统计力学的关系与应用5. 现代物理实践与应用a. 材料科学与能源技术的应用b. 物理实验技术与仪器设计c. 当代物理研究与前沿领域的概述总结:《大学物理教程(第四版)上册》涵盖了力学基础、热学基础、波动光学基础、电磁学基础和现代物理基础五个大点的知识内容。
大学物理(肖剑荣主编)-习题答案-第2章
将 Dm = qmDt 代入得 f x = qmv ， f y = qmv 0 䯮
∴
f=
f
2 x
+
f
2 y
= 149
数和物体最后能回到的高度．
解: 取木块压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点，弹簧原长处为弹性势能
零点。则由功能原理，有
-
frs
=
1 2
kx2
-
æ çè
1 2
mv02
+
mgs
sin
37°
ö ÷ø
k
=
1 2
mv02
+
mgs sin 37° -
frs
1 x2
2
式中 s = 4.8 + 0.2 = 5 m ， x = 0.2 m ，再代入有关数据，解得
v.
解：（l）根据功能原理，有
fs
=
1 2
mv0 2
-
mgh
fs
=
µNh sin a
=
µmgh
cos a sin a
=
µmghctga
=
1 2
mv0 2
-
mgh
v2
h=
0
= 4.25m
2g(1+ µctga)
（2）根据功能原理有 fs = mgh - 1 mv 2 2
1 mv 2 = mgh - µmghctga 2 v = [2gh(1- µctga)1/ 2 = 8.16m / s 2-12 一物体质量为2kg，以初速度 v0 ＝3m·s-1从斜面 A 点处下滑，它与斜面的摩 擦力为8N，到达 B 点后压缩弹簧20cm后停止，然后又被弹回，求弹簧的劲度系
长江大学物理2004--2005第一学期A卷
环上均匀带正电, 总电量为 q ,如图 1.2 所示, 则圆心 O 处的
场强大小 E =
,场强方向．如图 2.2,面积均为 S 的两金属平板 A,B 平行对称放置,
间距远小于金属平板的长和宽,今给 A 板带电 Q, (1)B 板
不接地时,B 板内侧的感应电荷的面密度为
;
(2)B 板接地时,B 板内侧的感应电荷的面密度为
；当
a<r<b
时，
Q q ；当 r<a 时， 4 0b
q (1 1) Q q 4 0 r a 4 0b
（2）由 0 En 可得球壳内外表面的电荷分布
内表面： n er ，
0 Er
ra
q
4a 2
外表面： n
er ，
0Er
rb
qQ 4b 2
（3）当球壳接地时，球壳电势为零，内表面感应电荷-q，外表面不带电。故内表
(D) 它们都只适用于各向异性介质.
8．一等腰直角三角形以 v=0.8c 的速度沿水平直角边的方向运动，则此直角三
角形的三个角、、（如图 1.6 所示）在静止的参照系中观
察得出的、、将是：
╰
(A) =59，=31，=90；
(B) =31，=59，=90； (C) =59，=59，=62； (D) =31，=31，=118.
d
体的霍尔系数等于： (A) Ud/(IB).
IS U
(B) IBU/(dS). (C) US/(IBd).
图 1.5
(D) IUS/(Bd).
7．公式（1）H=B0－M ，（2）M =mH 和（3）B=H 的运用范围是 (A) 它们都适用于任何磁介质.
(B) 它们都只适用于各向同性磁介质.
《大学物理C》课程教学大纲
《大学物理C》课程教学大纲（College Physics C）大纲主撰人：周能吉大纲审核人：侯红生【课程代码】【课程修习类型】必修【开课学院】理学院【适用专业】数学、信息、地信、化学类、生命科学类、环境与食品安全类【学分数】3学分【学时数】总学时48【建议修读学期】第二学期【先修课程】高等数学一、课程说明1.课程介绍大学物理C是为数学、化学、材料、生命科学、环境科学等本科专业学生开设的一门学科专业基础课程。
本课程以物质运动形式为主线，介绍机械运动、热运动、电磁运动、波动光学和量子运动的基本知识，形成了从宏观到微观、从低速到高速各种基本运动的物理框架。
同时，结合各专业的自身特点，课程内容力求体现相关物理学的最新进展以及在高新技术方面的应用。
通过本课程的教学，应使学生获得系统的物理基础知识；掌握物理学中的基本概念、原理和研究的方法；培养和训练学生在科学实验、计算和思维方面的能力；提高学生分析问题和解决问题的能力。
College Physics C is a professional basic course for undergraduate students majoring in chemistry, materials, life science, environmental science and so on. With the mater movementpattern as the main line, the course introduces the basic knowledge of mechanical movement,thermal motion, electromagnetic motion, wave optics and quantum motion, and builds the framework of physics for various basic movements from macro to micro, from low speed tohigh speed. Meanwhile, combining with the own characteristics of each major, the curriculum content strives to reflect the recent developments in physics and the application ofhigh and new technology. Through this course, students can obtain systematic physical knowledge; master the basic concepts, principle and research methods in physics; train theabilities of students in scientific experiment, calculation and thinking; and improve theabilities of students in analyzing and solving problems.2.课程的主要内容及课时安排：（*）根据专业特色，可适当增加该部分内容的课时。
大学物理第四版
大学物理第四版1. 引言大学物理是一门研究自然界基本规律的科学。
它涉及到物质、能量和运动等方面的研究，是自然科学的基础学科之一。
本文档将介绍《大学物理第四版》这本教材的主要内容和特点。
2. 教材概述《大学物理第四版》是一本广泛使用的大学物理教材。
它由多位物理学家经过精心编写和修订，内容涵盖了力学、热学、电磁学和光学等各个方面的知识。
本教材注重理论与实践相结合，旨在培养学生的物理思维和解决问题的能力。
3. 主要内容3.1 力学力学是物理学的基础。
《大学物理第四版》中，力学部分的内容包括质点的运动、牛顿定律、力的合成与分解、动量守恒等。
这一部分的内容是为了帮助学生理解物体在外力作用下的运动规律和力的作用原理。
3.2 热学热学是研究热现象和热力学规律的学科。
在《大学物理第四版》中，热学部分涵盖了热学基本概念、热传导、热容和热力学定律等内容。
通过学习热学，学生可以了解物体的热平衡、热态方程和热转化等重要概念。
3.3 电磁学电磁学是研究电荷和电磁场相互作用的学科。
《大学物理第四版》中的电磁学部分包括电场、恒定电流、电磁感应和电磁波等内容。
这一部分的内容是为了使学生了解电磁学的基本原理和应用。
3.4 光学光学是研究光现象和光学规律的学科。
在《大学物理第四版》中，光学部分包括光的传播、光的干涉和衍射、光的偏振等内容。
通过学习光学，学生可以了解光的性质和传播规律，以及各种光学现象的解释和应用。
4. 特点与优势《大学物理第四版》的教材编写过程中，作者们根据多年的教学经验和学生反馈，对内容进行了全面的修订和完善。
它具有以下特点与优势：•内容系统全面：涵盖了大学物理的各个方面，使学生能够全面了解物理学的基本概念和原理。
•理论与实践结合：通过大量的实例、案例和实验，帮助学生将理论知识应用到实际问题中，培养解决问题的能力。
•重视思维培养：在教学中注重培养学生的物理思维，引导学生善于分析和解决物理问题。
•知识渗透与扩展：在每个章节中，教材会引导学生进一步学习和了解相关的前沿知识和扩展阅读材料。
大学物理第四版教案
教学目标：1. 理解光的偏振现象及其基本原理。
2. 掌握偏振光的发生和检测方法。
3. 能够运用光的偏振原理解决实际问题。
教学重点：1. 光的偏振现象及其基本原理。
2. 偏振光的发生和检测方法。
教学难点：1. 光的偏振现象的理解。
2. 偏振光的检测方法。
教学准备：1. 多媒体课件2. 偏振片、透镜、光源等实验器材教学过程：一、导入1. 通过生活中的实例，如电视屏幕、手机屏幕等，引出光的偏振现象。
2. 提问：什么是光的偏振？光的偏振有哪些特点？二、讲授新课1. 光的偏振现象及其基本原理- 光的偏振是指光波在传播过程中，电场振动方向只在某一平面内振动。
- 光的偏振现象分为线偏振和圆偏振两种。
- 线偏振光的电场振动方向与传播方向垂直，圆偏振光的电场振动方向在传播方向上旋转。
2. 偏振光的发生和检测方法- 偏振光的发生：利用偏振片、透镜等光学元件可以使自然光变为偏振光。
- 偏振光的检测：利用偏振片、透镜等光学元件可以检测偏振光的偏振状态。
三、实验演示1. 偏振片实验：展示偏振片对自然光和偏振光的过滤作用。
2. 透镜实验：展示透镜对偏振光的偏振状态的影响。
四、课堂练习1. 分析光的偏振现象，解释生活中的实例。
2. 设计实验，验证光的偏振原理。
五、总结与拓展1. 总结光的偏振现象及其基本原理。
2. 拓展：光的偏振在光学通信、光学仪器等领域中的应用。
教学反思：1. 本节课通过实例引入光的偏振现象，激发学生的学习兴趣。
2. 通过实验演示，使学生直观地理解光的偏振原理。
3. 课堂练习环节，提高学生的动手能力和分析问题的能力。
教学时间：1课时教学评价：1. 学生对光的偏振现象及其基本原理的理解程度。
2. 学生对偏振光的发生和检测方法的掌握程度。
3. 学生在课堂练习中的表现。
宁波大学优势特色学科2004年度考核表
宁波大学优势特色学科2004年度考核表宁波大学优势特色学科2004年度考核表学科名称：理论物理所属学院（盖章）：理学院2004年度工作计划2004年工作计划完成情况学科建设的绩效（04年与03年对比，含直接和间接的绩效）一、学科建设年度总目标：理论物理学科建设的总体目标是培养一支学历、职称和年龄结构合理的高素质的研究团队，团队建设：引进3位博士。
科研工作：发表SCI论文38篇。
不少成果具有国际水平或国内先比03年增加2名博士与03年28篇相比增加10篇2初步建立一个具有较强研究能力和一定的服务、开发能力的理论和实验学科基地，创造出一批高水平的科研与学术成果，形成国内外有影响的，省属院校中最强的理论物理学科。
在5年内增加1-2个本科专业（材料物理、光学），2个硕士点，力争获得理论物理学的博士点。
进水平。
第一单位25篇。
学科建设：省重点学科通过验收新申报省重点学科成功。
一个博士点和两个硕士点已准备申报。
非线性中心已经成立。
持平增加二、学科划分、研究方向确立及研究方向之间的支撑关系：非线性物理：一、研究成果是否与方向3物理学科是传统基础学科，在我国有比较扎实的研究基础和较高的研究水平，比较能够做出国际水平的研究工作。
但在浙江省属院校和科研单位中，物理学科的发展相对滞后。
除浙江大学外，至今还无博士点。
包括浙江师大等学校在内，物理学科的普遍问题：一是硕士点较少，研究队伍不强，水平参差不齐；二SCI论文20篇；第一单位10篇项目：省部级3项；市厅级 1项奖项：市厅级 1项非线性物理研究在国内知名度有一定提高。
非线性中心学术委员会中包含了谷超豪院士在内的全国各大研究团队一致；研究成果与研究方向完全一致。
二、研究方向是否支撑该学科及方向间的关联程度；非线性物理和凝聚态物理完全支撑该学科，光学部分支撑。
各方向关联紧密：非线性物理和其它两方向的交叉研究已经开始，并已有论文发表。
4是实验和开发研究不足，理论研究强于应用研究。
大学物理渊小春
大学物理是研究自然界的物理现象和规律的
一门学科，涉及的范围非常广泛，包括力学、热学、电磁学、光学、量子力学等众多分支。
以下是对几个常见分支的简要介绍：
1. 力学：研究物体的运动和变形，包括牛顿
力学、相对论力学、量子力学等分支。
牛顿
力学是经典力学的基础，它描述了质点的运
动规律和受力情况；相对论力学是描述高速
运动物体的力学，涉及到时间、空间的相对性；量子力学是研究微观领域的力学，涉及
到粒子的波粒二象性和不确定性原理等。
2. 热学：研究物体的热现象和热力学规律，
包括热力学第一、第二定律、热力学过程、
热传导、热辐射等。
热力学第一定律是能量
守恒定律，热力学第二定律是热力学不可逆
性原理，它们是热力学的基础。
3. 电磁学：研究电荷和电磁场的相互作用，
包括库仑定律、电场、电势、静电场、磁场、电磁波等。
电磁学是现代科技中应用最广泛
的物理学分支，涉及到电子学、通讯、电力、电磁感应等众多领域。
4. 光学：研究光和光学现象，包括光的波动性、粒子性、光谱、干涉、衍射、偏振等。
光学是一门经典物理学分支，也是现代科技
中应用非常广泛的一门学科，如激光、光纤
通讯等。
总之，大学物理是一门非常重要的学科，它不仅涉及到自然界的物理现象和规律，也是现代科技发展的基础。
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干涉条纹，若测得相邻两明条纹的间距为l，则劈尖角θ=_____________。
6、一束自然光自空气入射到折射率为1.40的液体表面上，若反射光是完
全偏振的，则折射光的折射角为___________________。
二、选择题(每题3分，共30分)
得分
评阅人
1、有两瓶气体：一瓶是氦气，另一瓶是氮气，它们的压强相同，温度也相同，但体积不同，则：
（A）它们单位体积内的气体的质量相等。
（B）它们单位体积内的原子数相等。
（C）它们单位体积内的气体分子数相等。
（D）它们单位体积内的气体的内能相等。[ ]
2、气缸内盛有一定量的氢气（可视为理想气体），当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是：
则氢分子的平均平动动能为_______________，氢分子的平均动能为
______________，该瓶氢气的内能为_____________。
２、一定量理想气体，从同一状态开始把其容积由Vo压缩到Vo/2，分别经历以下三种过程：（1）等压过程；（2）等温过程；（3）绝热过程。
其中：_____________过程外界对气体作功最多；_____________过程气体
（A）λ/4（B）λ/4n
（C）λ/2（D）λ/2n[ ]
10、设光栅平面、透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数K
（A）变小。（B）变大。
（C）不变。（D）它的改变无法确定。[ ]
三、计算题(每题10分，共40分)
得分
评阅人
1、一定量的理想气体，由状态a经b到达c（如图abc为一直线）求此过程中
（C）（4/3）s（D）2s[ ]
５、一质点作简谐振动，其振动周期T，则其振动D）2T。（E）4T。[ ]
６、一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的
（A）7/16（B）9/16
（C）11/16（D）13/16（E）15/16[ ]
８、在双缝干涉实验中，设缝是水平的，若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹
（A）向下平移，且间距不变。（B）向上平移，且间距不变。
（C）不移动，但间距改变。（D）向上平移，且间距改变。
[ ]
9、一束波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，要使反射光线得到增加，薄膜的厚度应为：
７、S1和S2是波长均为λ的两个相干波的波源，相距3λ/4，S1位相比S2超前½π。若两波单独传播时，在过S1和S2的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是IO，则在S1、S2连线上S1左侧和S2右侧各点，合成波的强度分别是
（A）4Io，4Io。（B）0，0。
（C）0，4Io。（D）4Io，0。[ ]
（1）入射角i是多大？
（2）折射率n3是多大？
（A）Z和λ都增大一倍（B）Z和λ都减为原来的一半。
（C）Z增大一倍而λ减为原来的一半。
（D）Z减为原来的一半而λ增大一倍。
[ ]
3、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的。
（A）热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。
（B）功可以全部变为热，但热不能全部变为功。
（C）气体能够自由膨胀，但不能自动收缩。
（1）气体对外作的功；
（2）气体内能的增量；
（3）气体吸收的热量。
（1atm=1.013×102Pa）
2、一平面简谐波沿X轴负方向传播，周期T=1s，波长λ=8m，振幅A=0.1m。已知X=λ/2处，质点的振动初位相为π/4，求：
（1）λ/4处质点的振动方程；
（2）当t=T/2时，X=－λ/4处质点的振动速度。
（D）有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量。[ ]
４、一质点在X轴上作简谐振动，振辐A=4cm，周期T=2s，其平衡位置取作坐标原点。若t=0时质点第一次通过X=－2cm处，且向X轴负方向运动，则质点第二次通过X=－2cm处的时刻为
（A）1s（B）（2/3）s
内能减小最多；______________过程气体放热最多。
３、一物体悬挂在弹簧下方作简谐振动，当这物块的位移等于振幅的一半
时，其动能是总能量的_____________。（设平衡位置处势能为零）
4、已知一平面简谐波的波动方程为y=Acos（at－bx），（a、b均为正值常
数），则波沿X轴传播的速度为__________________。
试卷编号：( 2 )卷
南昌大学2004年1月大学物理课程期终考试卷
适用班级：_02级本科出卷学院：理学院考试形式：闭卷
班级：学号：姓名：
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
累分人签名
题分
30
30
40
100
得分
一、填空题(每空3分，共30分)
得分
评阅人
１、有一瓶质量为M的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为T，
3、在双缝实验中，用一很薄的云母片（n=1.58）覆盖上边的一条狭缝，这时屏幕上的第七级明条条纹恰好移到屏幕中央原零级明条纹的位置。如果入射光的波长为5500A，则这云母片的厚度应为多少？是哪边的第七级明条纹移至中央？
4、如图安排的三种透明介质Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ,其折射率分别为n1=1.00、n2=1.43和n3，Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ的界面相互平行，一束自然光由介质Ⅰ中入射，若在两个交界面上的反射光都是线偏振光，则