东北大学大学物理总结课件

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大学物理下 总结ppt(很详细)

大学物理下 总结ppt(很详细)
23
h
螺距h:
h v //T
一、电动势
电磁感应
小结
把单位正电荷从负极经电源内部移 到正极非静电力所作的功。
L E K dl
二、法拉第电磁感应定律
楞次定律 三、动生电动势 在稳恒磁场中,由于导体的运动 而产生的感应电动势。
i

d m dt
回路内感应电流产生的磁场总是企图阻
d m i L E感 dl dt
感生电场与变化磁场关系
d m i L E感 dl dt
B S dS t
25
五、自

由于回路自身电流产生的磁通量发生变化,而在 回路中激发感应电动势的现象。
自感电动势
自感系数的计算
1 2 b: 计算dV内能量 dWm m dV B dV 2 1 c: 计算总能量 W dV B dV
2 m V m V
2
27
八、位移电流
电流密度 电流强度 位移电流的提出 垂直穿过单位面积的电流强度。
I sdI S j dS
E 0
11
4.两导体板相互靠近直到静电平衡后电荷分布
Q1 Q2 Q1 Q2 1 4 2 3 2s 2s
5.处理静电场中导体问题的基本依据 (1)电荷守恒定律 (2)静电平衡条件(3)高斯定理 六、静电场中的电介质 1. 介质中的电场 2. 介质中的高斯定律
(4) 挖补法 (5) 高斯定理
E挖后 E整个 E补
1 SE ds 0 Σ q内
2
2. 电势
ua
电势零点
a
E dl

东北大学2013年大学物理下课件机械振动

东北大学2013年大学物理下课件机械振动
52
3 一质点沿x轴做简谐振动,振幅为0.12m,周期为2s, 当t=0时,质点的位置在0.06m处,且向x轴正方向运动, 求: (1)振动方程(2)t=0.5s时,质点的位置、速度、加速度 (3)质点在x=-0.06m处,且向x轴负方向运动,再回到平 衡位置所需最短时间。
A
A1
1
1 2 T 2 1 2 1
单位时间内强弱变化的次数
O
x
1 2 1 T
30
x1
t x2 t x t
同方向不同频率合成曲线
其合成过程可从上面曲线看到 (设两个分振动初相 1和 2都为-π/2)
31
三.垂直方向同频率简谐振动的合成 1.分振动 2. 合运动 x=A1cos( t+ 1)
对于单摆:
T 2
m k
g 2 l
T 2
l g
13
3.相位
因有:
x A cos(t ) v A sin( t ) 可见: t+是决定t 时刻 状态的物理量 a A 2 cos(t )
(2) 是t =0时刻的相位 ——初相
3
16
2 图象法
x
m o x
A
o
A
t
根据已知曲线可以直观地了解 到各个时刻质点的振动状态.
17
旋转矢量
3.旋转矢量法
t=t

t=0 A
t+
t=t

o x x = A cos( t + )
·
x

t=0
t+
如:一振子在t =0时
o

x
x
A x0 ; v0 0 2

东北大学大学物理二 第十三章热力学基础课件

东北大学大学物理二 第十三章热力学基础课件

(3)外界对系统作功,系统内能增加,系统对外放出热
量,系统内能减少。
12
13-3理想气体等体过程和等压过程 摩尔热容 计算各等值过程的Q、W和E的理论基础
(1)PV = RT(理想气体的共性);
Q E PdV
V1 V2
(2)dQ = dE+PdV (解决过程中能量转换问题)
i (3)E E (T ) RT 2
E2 - E1= vCV,m(T2 - T1)
25
2.内能和CV,m的普遍关系
关系式dE=vCV,mdT或 E2 - E1=vCV,m(T2 - T1)虽然是 由等容过程得到的,但是对理想气体,无论其经过什 么过程,只要起初温为T1,终温为T2,内能和CV,m的关 系都成立。
d E CV ,m d T
系统T1
T1+△T
T1+2△T
T1+3△T 系统T2 热源T2
T2
系统T1 热源T2
不是准静态过程
4
二、准静态过程的功
1.整个过程气体对外做功:功是能量传递和转换量度, 引起系统热运动状态的变化。
V1
P
V2
P
dx
dW F d x PS d x P d V
W P dV
V2 V1
5
8

热量
13-2 热力学第一定律 内能 一、系统的内能
1.系统的内能(状态量)
系统处于某状态而具有的能量称为系统的内能。
2.理想气体的内能 理想气体的内能是温度的函数。 3.内能的特点
i E RT 2
(1)对于理想气体来说,内能是温度的单值函数。 (2)当气体状态一定时,系统内能是一定的。

大学物理ppt课件完整版

大学物理ppt课件完整版

03
计算机模拟和仿真
利用计算机进行数值模拟和仿真 实验,验证理论预测和实验结果 。
2024/1/25
5
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式, 探讨自然现象的本质和规 律,如古希腊的自然哲学 。
2024/1/25
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表,建立了完整的经典 物理理论体系。
固体的电子论
介绍了能带理论、金属电子论、半导体电子 论等。
30
核物理和粒子物理基础
原子核的基本性质
包括核力、核子、同位素等基本概念。
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
2024/1/25
31
THANKS
感谢观看
19
恒定电流的电场和磁场
恒定电流:电流大小和方 向均不随时间变化的电流 。
2024/1/25
毕奥-萨伐尔定律:计算 电流元在空间任一点产生 的磁场。
奥斯特-马可尼定律:描 述电流产生磁场的规律。
磁场的高斯定理和安培环 路定理:揭示磁场的基本 性质。
20
电磁感应
法拉第电磁感应定律
描述变化的磁场产生感应电动势的规律。
01
又称惯性定律,表明物体在不受外力作用时,将保持静止状态
或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
02
又称动量定律,表明物体加速度与作用力成正比,与物体质量
成反比。
牛顿第三定律
03
又称作用与反作用定律,表明两个物体间的作用力和反作用力
总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

东北大学大学物理总结课件

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3.会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。
4
11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领
1.了解夫琅和费圆孔衍射、艾里斑、瑞利判据、衍射对
光学仪器分辨本领的影响;
2.理解最小分辨角、光学仪器的分辨本领;
3.能够根据已知条件计算出光学仪器所能分辨的最小距
离。
11-9 衍射光栅
1.理解光栅、光栅常数、光栅衍射、缺级等概念;
17
5.理解可逆过程与不可逆过程的概念,能够使用公式:
dS dQ T
2 dQ
S2 S1 1 T
(对可逆过程)
计算基本的可逆与不可逆过程前后熵变。
6.理解玻尔兹曼关系式:
S k lnW
7.理解熵与热力学第二定律的统计意义。
8.了解信息熵。
18
CV
d e dT
V
iR 2
15
8.掌握p-V图中绝热线与等温线的区别及其形成的原因。
9.循环过程:
(1)掌握循环过程的特征;
(2)掌握正循环与热机(包括热机效率公式)间的关系;
(3)掌握逆循环与制冷机(包括制冷系数公式)间的关系。
10.掌握与理想气体循环过程有关的计算:
主要包括:吸热、作功、内能变化和效率、制冷系
明确作功和吸热是与过程有关的物理量。
4.热力学第一定律:掌握热力学第一定律的内容及其数
学表述: Q W E dQ dW d E
14
5.理解内能的概念: 明确内能是状态的单值函数,其增量只与始末状态
有关,而与系统所经历的具体过程无关的结论。 6.热力学第一定律的应用: (1)掌握理想气体等容、等温、等压和绝热过程的特征, 过程方程(其中绝热过程的过程方程要求会推导); (2)掌握上述过程中气体吸热、作功和内能变化的计算。 7.掌握理想气体热容量的计算方法和迈耶公式,能使用 能量均分定理计算各种刚性分子理想气体的热容量。

东北大学大物振动和波总结

东北大学大物振动和波总结

合振幅最大
相干减弱: 当
Amax A1 A2
2k 1π
合振幅最小
Amin A1 A2
5 驻波 形成条件: 两列振幅相同的相干波相向传播 x 驻波方程: y 2 A cos 2π cos 2π t

判断波节、波腹的位置以及相位 半波损失
驻波的能量
两端固定的弦振动的简正模式
能流:单位时间内垂直通过某一面积的能量.
P wu S
平均能流:
P wu S
能流密度 ( 波的强度 )I:
通过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流.
P 1 I wu 2 A2u S 2
4 波的干涉条件 波频率相同,振动方向相同,位相差恒定 相干加强: 当
2kπ时k 0,1,2,3...
x A cos(t )
A A12 A22 2 A1 A2 cos( 2 1 )
A1 sin 1 A2 sin 2 tan A1 cos1 A2 cos 2
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
(1) 振动加强
A=A1+A2 (k=0,1,2,…)
l n
n
2
n 1,2,
一端固定一端自由的弦振动的简正模式
1 n l (n ) 2 2 n 1,2,
6 多普勒效应
u V0 u VS
g 单摆 l
2
2p w= T
2
复摆
mgl J
2 基本概念
振幅,周期,频率,相位
3 简谐振动的描述方法
解析法,曲线法,旋转矢量法
4 简谐振动的能量
1 2 1 E Ek E p kA m 2 A2 2 2

2024版年度《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)

2024版年度《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)

01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》(力学、热学、电磁学、光学、近代物理学),高等教育出版社;《费曼物理学讲义》,上海科学技术出版社等。

02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用,分析感应电动势的产生条件和计算方法。

法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用,分析自感现象的产生原因和影响因素。

介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。

分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系,以及焦耳热的计算方法。

电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用(如牛顿环、劈尖干涉等)01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内,无法区分均匀引力场和加速参照系。

2024版大学物理PPT完整全套教学课件pptx

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大学物理的研究对象和任务研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。

作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙、小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律。

它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准,它是当今最精密的一门自然科学学科。

03物理学是一门以实验为基础的自然科学,观察和实验是物理学的基本研究方法,通过实验可以验证物理假说和理论,发现新的物理现象和规律。

观察和实验理想模型是物理学中经常采用的一种研究方法,它忽略了次要因素,突出了主要因素,使物理问题得到简化。

建立理想模型数学是物理学的重要工具,通过数学方法可以精确地描述物理现象和规律,推导物理公式和定理。

数学方法大学物理的研究方法学习大学物理首先要掌握基本概念和基本规律,理解它们的物理意义和适用范围。

掌握基本概念和基本规律大学物理实验是学习物理学的重要环节,通过实验可以加深对物理概念和规律的理解,培养实验技能和动手能力。

注重实验和实践学习大学物理要注重培养物理思维,即运用物理学的方法和观点去分析和解决问题的能力。

培养物理思维大学物理涉及的知识面很广,包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学等,因此要拓宽知识面,掌握不同领域的知识。

拓宽知识面大学物理的学习方法和要求01位置矢量与位移02位置矢量的定义和性质03位移的计算方法和物理意义010203速度的定义、种类和计算加速度的定义、种类和计算速度与加速度质点运动的描述01运动学方程与运动图像02运动学方程的建立和求解03运动图像的绘制和分析圆周运动的描述圆周运动的定义和分类圆周运动的物理量描述1 2 3匀速圆周运动匀速圆周运动的特点和性质匀速圆周运动的实例分析01变速圆周运动02变速圆周运动的特点和性质03变速圆周运动的实例分析01 02 03参考系与坐标系参考系的选择和建立坐标系的种类和应用相对速度与牵连速度相对速度的定义和计算牵连速度的定义和计算01加速度合成定理与科里奥利力02加速度合成定理的内容和应用03科里奥利力的定义、性质和应用01牛顿第一定律物体在不受外力作用时,保持静止或匀速直线运动状态。

《大学物理》结课考试总复习知识点总结.ppt

《大学物理》结课考试总复习知识点总结.ppt

正 向
X




四、同频率、同方向两个简谐运动的合成
x1 A1 cos( t 1)
x2 A2 cos( t 2 )
合成后仍为简谐运动,其运动方程为:
x Acos( t )
A
A2 1
A2 2
2 A1A2
cos(2
1)
当(2 1) 2k 时 A = A1+ A2 ——合振幅最大 当(2 1) (2k 1) 时 A = |A1A2| ——合振幅最小
(2k
1)
2
k 0,1, 2,
振动始终减弱
第七、八章 热学
一、理想气体状态方程:
pV m RT M
p RT
M
p nkT
二、理想气体压强公式、温度公式
p
2 3
n( 1 2
v2
)
2 3
n kt
kt
1 2
v2
3 2
kT
三、理想气体内能
E m i RT M2
分子的平均能量: i kT
b
W F dr a
Fxdx Fydy Fzdz
四、动能定理
质点的动能定理:
W
1 2
mv22
1 2
mv12
质点系的动能定理: W ex W in Ek Ek 0
五、保守力的功 势能
保守力的功:
l
F保
dr
0
W保 (E pb E pa ) E p
重力势能: Ep mgh
2
单原子分子:i = 3 刚性双原子分子:i = 5 刚性多原子分子:i = 6
四、麦克斯韦速率分布律
f (v)
f (v) dN Ndv

大学物理学总结.ppt

大学物理学总结.ppt
要注意存在的矛盾,敢于突破,进行创新。
23
四. 继承和创新
有继承才有创新,有创新才有发展。 1. 继承
重大理论的创立都是在继承和总结前人成果 的基础上加以发展才完成的。
没有继承就不会有发展和创新。 ▲ 例如,牛顿完成了经典力学体系的建立,
他继承了很多前人的工作。
24
在牛顿以前
• 伽利略惯性原理
• 伽利略对自由落体 规律的研究,提出 加速度的概念
21
因此,不能盲目地相信物理定律或理论的
普遍适用性,要从理论和实验结果的差异当
中去探索新的天地。
• 目前的实验技术水平:
单个微观粒子的能量转移(最大) 1TeV
最高的能量分辩率 E/E
10-16
能直接测量的最短时间
10-16 sec
最小的空间分辨
3.9×10-19m
很多物理规律、结论就是在这种实验技术
并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力
是科学研究中的实在因素 ”
爱因斯坦
33
不是要知识很全才能创造。
在物理学发展中,做出重大创造性贡献的很
多是年轻人:
牛顿(1642 1727)
万有引力定律
24岁(1666)
麦克斯韦(1831 1879)
电磁场理论的第一篇论文 24岁(1855)
爱因斯坦(1879 1955)
在中间距离过去并没有实验证实,
近年来发现确有偏差,并归结为存在第五种力。
20
• 经典物理也有发展 例如:过去认为牛顿力学是决定论的典范,
但混沌的研究表明,它具有内在的随机性。 • 历史的经验表明,理论和实验之间非常小
的不一致就可以导致重大的突破。 例如:宇称守恒定律的检验

大学物理期末总结(第一学期)ppt课件

大学物理期末总结(第一学期)ppt课件

r r (t ) 自然坐标系: s, , n
2.位移:描写质点在直一角段坐时标间系内:位置r 移(x动2 情x1况)i的 (矢y2量 y.1
)
j
(
z2
2
z1
)k
r r2(t t) r1(t)
自然坐标系: s
3.速度:描写运动快慢程度和方向的物理量.
{
v
dr
dt
直角坐标系: v
dx
20
一.统计方法的基本概念
1.统计规律:特点:(1).大量事件的表现。
(2).与单个粒子所遵循的规律有本质区别。
(3).涨落现象。
(4).与宏观状态有关。
2.宏观量与微观量的联系:
p
1 3
nmv 2
2 3
n t
t
3 2
kT
二.麦克斯韦分子速率分布 p nkT
f (v) dN 4 ( m ) e 3/ 2 mv2 / 2kT v2
v1
v2 f (v)dv
v2 xf (v)dv
v1
v1
★一个分子具有任何定值速率的几率等于零
三.能量均分定理
25
1.内容:在温度 T 的平衡态下,粒子的每一个可能的自由度
都有相同的平均动能 kT/2。
2.内能: E M i RT
2
四.分子碰撞的统计规律
1.平均碰撞频率: z 2nd 2v
2.平均自由程: v
三. 相对论
17
一 . 洛伦兹变换
1.满足条件: 1)满足相对性原理和光速不变原理
2)当质点速率远小于真空光速 c 时,该变
2.坐标变换:
换应能使伽利略变换重新成立。
x x ut

东北大学大物光学总结

东北大学大物光学总结

5 平面的反射成像 6 平面的折射成像
n n sin i sin i cos i y y y ' sin i cos i n2 cos i
' ' 2 1 2 2 2
像似深度 视深度
7 球面镜的反射成像 成像公式 焦距 f
1 1 1 ' p p f
r f 2
8 球面上的折射成像 成像公式
x0 2 f

b
其他明纹宽度
f 1 x x0 b 2
3 单缝位置上下平移,会聚位置不变
八 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 d H 最小分辨角 0 1.22 = L D f
光学仪器分辨本领
D R 0 1.22 1
九 衍射光栅
1 明纹(主明纹)条件
(b b) sin k
2
十一 反射光和折射光的偏振
1 布儒斯特定律 2 玻璃片堆
n2 tan iB n1
十四 几何光学
1 光的直线传播定律 2 光的反射折射定律
反射定律
i1 i1'
折射定律(斯涅耳定律)
sin i1 n2 sin i2 n1
3 光的独立传播定律和光路可逆性原理 4 全反射
sin ic n2 / n1
面折入介质内部的折射光分为传播方向不同的两束光的现 象。
2.寻常光:一束光始终在入射面内,且遵循折射定律,称为
寻常光(o光
ordinary light ).
3. 非常光:另一束光一般不在入射面内,且不遵循折射定
律,称为非常光(e光 extraordinary light ), e 光的传播速率在各 个方向上是不同的 。
10 薄透镜成像公式

东北大学大学物理上第二章 牛顿定律剖析

东北大学大学物理上第二章  牛顿定律剖析

简称非惯性系。
在一般情况下,可以把地球近似看成惯性系,所造
成的误差非常小。
7
四、牛顿第二定律
1.牛顿第二定律 质点受到外力作用时,它所获得的加速度的大小与外
力的大小成正比,与质点的质量成反比,加速度的方向 与外力的方向相同。
F ma
单位:质量,kg ;加速度,m/s2 ;力: N。 该定律仅适用于描述质点的运动且仅对惯性系成立。
均与牛顿第一定律相矛盾。 结论:牛顿第一定律并非在一切参考系中都成立。 6
2.惯性系
(1)牛顿第一定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称
惯性系。
(2)参考系作为惯性系必须满足两个条件
①不能与其它物体有相互作用(或者相互作用相互抵消);
②不能有转动存在。
3.非惯性系
牛顿第一定律不成立的参考系,称为非惯性参考系,
F1 ma1,
F2
ma2
,Fi
mai
a
a1
a2
ai
ai
F F1 F2 Fi
F i
F
ma
m
dv
dt
11
6.牛顿第二定律分量式:
Fx
i
Fix
ma x
m dvx dt
d2 x m dt2
Fy
i
Fiy
ma y
m dvy dt
d2 y m dt2
Fz
i
Fiz
ma z
m dvz
dt
d2 z m dt2
12
7.平面曲线运动牛顿第二定律表达式:
Ft
ma t
m
dv dt
Fn
ma n
m
v2
式中Ft 和Fn分别表示合外力的切向分量和法向分量, 是

东北大学大学物理课件第九章 电磁感应

东北大学大学物理课件第九章 电磁感应

程度。
③互感系数的物理意义
在 12
dI 2 M 中: dt
则有: 12 M
dI 2 1 若 dt
互感系数在数值上等于当第二个回路电流变化率 为每秒一安培时,在第一个回路所产生的互感电动势 的大小。
例题一:计算同轴电缆单位长度的自感
根据对称性和安培环路定理, 在内圆筒和外圆筒外的空间 r 磁场为零。两圆筒间磁场为 I R1 r R2 B 2r 考虑 l长电缆通过面元 ldr 的磁通量为

静电场(库仑场)
感生电场(涡旋电场)
具有电能、对电荷有作用力 具有电能、对电荷有作用力
由静止电荷产生
由变化磁场产生
E1 线是“有头有尾”的,
起于正电荷而终于负电荷
E 2线是“无头无尾”的
是一组闭合曲线
S
E1 dS q i S o
1
E 2 dS 0
E1 dl 0
2、磁场的能量
螺线管特例:
L n V
2
H nI
B nI
2 1 1 B 1 B 1 2 2 2 W LI n V ( ) V BHV 2 2 n 2 2
磁场能量密度:单位体积中储存的磁场能量 wm
W 1 B2 1 1 2 w H BH V 2 2 2 1 任意磁场 dW wdV BHdV 2
t2
1
二、楞次定律 (判断感应电流方向)
闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发 的磁场来阻止或补偿引起感应电流的磁通量的变化。 感应电流的效果反抗引起感应电流的原因
a







感应电流
产生

功能原理 机械能守恒定律 能量守恒定律 东北大学 大学物理

功能原理 机械能守恒定律 能量守恒定律  东北大学 大学物理
(2)能量守恒定律是自然界中具有最大普遍性的定律之 一,适用于任何变化过程,包括机械的、热的、电磁的、 原子核的、化学的及生物的等等。
※ 能量守恒定律的意义及其重要性
(3)自然界一切已经实现的过程无一例外地遵守着这 一定律,如果发现有所违反,那常常是因为过程中孕含着 还未被认识的新事物。于是人们就按守恒定律要求去寻找 和发现新事物。例如:中微子的发现。(20世纪初衰变的 研究中发现实验结果与能量守恒相违背,泡利提出中微子 假说,20年后,科学终于证实了中微子的存在)。
设坡底势能为零,由功能原理
W
ex
Ain nc
E
则:
fr s (0 mg
s
sin
)
(
1 2
mv02
0)
0.05mg
s
1 2
mv02
0.010mg
s
解得: s
v02
85(m)
2g(0.05 0.010)
提示:在应用功能原理时,由于取车与地球为系统,考虑了系统的
重力势能,因此,就不能再把重力当成外力来计算它的功了。
问题1:有非保守内力作功,系统的机械能不守恒 ?
例如:摩擦力作功,机械能转变成热能。
问题2:有摩擦力作功:机械能守恒? 力 f 作正功,f ' 作负功,总和为零, 机械能守恒。(元功之和恒为零)
※ 能量守恒定律
1、“守恒” 与 “相等”
“守恒”:指在一个过程中始终不变。 “Conservation” “相等”:指两个特定状态之间的关系。 “Equation”
1 2
m
(v2
uv2)22
(vv112
u)2
Ek
• 变化量 △P由力的冲量决定 △Ek由力的功决定 △P与惯性系的选择无关 △Ek随惯性系的不同而不同

东北大学理学院大学物理实验中心课件ppt

东北大学理学院大学物理实验中心课件ppt

dP
ddtB 0 dt
0 B0
此微分方程的解为:
x
0
sin(0t
)
y 0 cos( 0t )
z
cos
原子在外磁场作用下作拉莫尔进动示意图
核磁矩的量子化
P I(I1)
Pz m (m I,I1,,I)
g2e M n I(I1)gN I(I1) N2eM n5.04 913 027 J/T
弛豫的方式有两种:
4、丙三醇 对于氢核来讲I=1/2,则分裂后的能级差为:
核磁共振是1946年由美国斯坦福大学布洛赫和哈佛大学珀塞尔各自独立发现的两人因此获得1952年的诺贝尔物理学奖,60多年来,核 磁共振已经形成一门有完整理论的新科学
5、 纯水 本次实验采用纵向驰豫方式
珀赛尔 (Edward Purcell)
核磁共振是1946年由美国斯坦福大学布洛赫和哈佛 大学珀塞尔各自独立发现的两人因此获得1952年的 诺贝尔物理学奖,60多年来,核磁共振已经形成一 门有完整理论的新科学
布洛赫(Felix Bloch )
珀赛尔 (Edward Purcell)
核磁共振的方法与技术的特点和应用
1、可深入物质内部而不破坏样品; 2、具有迅速、准确、分辨率高等优点; 3、已经从物理学渗透到化学、生物、地质、医疗 以及材料等学科.
频率发生器
Bo Sample
S
Magnet B1
示波器
边限振荡器
扫描电源
观察共振现象的方法
共振条件: 0B0
• 扫场法: 改变o • 扫频法: 改变
待测样品
核磁共振(nuclear magnetic resonance) 是指原子核在静磁场作用下,对固定频率电磁波进行吸收而在分裂后的能级之间产生共振跃迁
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第十二章 气体动理论小结
7
一、热力学第零定律: 1.平衡态: (1)掌握热力学系统平衡态的概念; (2)理解热力学的平衡态与力学的平衡态之间的联系与 区别。 2.热力学第零定律 3.状态方程: (1)理解状态方程的概念、一般形式:
T f ( P ,V )
m PV RT M
f ( P ,V , T ) 0
方法,掌握明、暗条纹的条件;
3.会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。
4
11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领
1.了解夫琅和费圆孔衍射、艾里斑、瑞利判据、衍射对 光学仪器分辨本领的影响; 2.理解最小分辨角、光学仪器的分辨本领; 3.能够根据已知条件计算出光学仪器所能分辨的最小距 离。 11-9 衍射光栅
第十一章 光学小结
1
11-1 相干光
1.了解光的波动性;
2.理解光矢量、相干光等基本概念。
11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜
1.理解获得相干光的方法(分波阵面干涉和分振幅干涉);
2.掌握光的相干条件;
3.能确定杨氏双缝干涉明、暗条纹的位置及条纹间距;
4.理解在什么情况下反射光有相位跃变;
5.理解缝间距和入射波长对条纹分布的影响。
17
5.理解可逆过程与不可逆过程的概念,能够使用公式:
dQ dS T
S2 S1 1
2
dQ (对可逆过程) T
计算基本的可逆与不可逆过程前后熵变。
6.理解玻尔兹曼关系式:
S k ln W
7.理解熵与热力学第二定律的统计意义。 8.了解信息熵。
18
2
11-3 光程 薄膜干涉 1.掌握光程、光程差、相位、相位差等基本概念; 2.掌握光程差与相位差的关系; 3.能分析、确定薄膜等厚干涉明、暗条纹的位置; 4.了解透镜的等光程性。 11-4 劈尖 牛顿环
1.掌握等厚干涉实验的基本装置(劈尖、牛顿环)及干
涉条纹的有关计算;
2.理解劈尖和牛顿环的应用。
5.由空间的各向同性可直接结论:
(1)处于平衡态时的气体分子的速度平均值必为零;
(2)在直角坐标系中速度各分量平方的平均值必然相等。 6.理想气体压强公式: (1)掌握理想气体的微观模型和压强公式的具体形式:
2 P n k 3
1 P ห้องสมุดไป่ตู้2 3
(2)理解理想气体压强公式的推导过程。 7.温度统计意义: 掌握气体分子的平均平动动能与温度的定量关系式 3 及其推导过程。
11.卡诺循环:
(1)掌握卡诺循环及其特点;
(2)卡诺循环的效率和制冷系数公式。
16
二、热力学第二定律: 1.理解卡诺定理,掌握其结论。 2.热力学第二定律: (1)掌握热力学第二定律的两种表述; (2)掌握热力学第二定律两种表述的等效性结论,理解 等 效性的证明过程。 3.熵 (1)理解熵的概念;
P nkT
(2)掌握理想气体状态方程的具体形式:
PV NkT
8
二、物质的微观模型: 1.分子的大小: (1)掌握分子大小的估算方法; (2)对气体应有: 分子间的距离 >>气体分子的直径 2.分子间的作用力: 掌握分子力的特点及分子间的作用力随距离变化 的曲线并明确曲线各部分的物理意义。 3.分子热运动的统计规律: 理解单个分子运动的决定性与大量分子运动的概 率性之间的辩证统一关系。 4.掌握由统计规律可直接得到的一些具体结论: 在无外界影响的条件下,容器中处于平衡态的气 9 体各处温度、密度、压强必处处相等。
i de CV R d T V 2
15
8.掌握p-V图中绝热线与等温线的区别及其形成的原因。
9.循环过程:
(1)掌握循环过程的特征; (2)掌握正循环与热机(包括热机效率公式)间的关系; (3)掌握逆循环与制冷机(包括制冷系数公式)间的关系。 10.掌握与理想气体循环过程有关的计算: 主要包括:吸热、作功、内能变化和效率、制冷系 数等的计算。
1.理解光栅、光栅常数、光栅衍射、缺级等概念;
2.理解光栅公式,能确定光谱线的位置;
3.会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响;
4.理解光栅光谱的特征及光谱分析的意义。
5
11-10 光的偏振性 马吕斯定律 1. 理解光的偏振性、自然光、偏振光、振动面、偏振 片等概念;理解偏振光与自然光的区别; 2.理解马吕斯定律。 11-11 反射光和折射光的偏振 1.了解获得偏振光的方法和检验方法; 2.理解布如斯特定律。 11-12 双折射 1.了解双折射、寻常光、非寻常光等概念; 2.了解双折射现象的应用。 11-13 液晶显示 1.了解液晶、液晶的电光效应等概念; 6 2.了解液晶显示及应用。
明确内能是状态的单值函数,其增量只与始末状态
有关,而与系统所经历的具体过程无关的结论。 6.热力学第一定律的应用: (1)掌握理想气体等容、等温、等压和绝热过程的特征, 过程方程(其中绝热过程的过程方程要求会推导);
(2)掌握上述过程中气体吸热、作功和内能变化的计算。
7.掌握理想气体热容量的计算方法和迈耶公式,能使用 能量均分定理计算各种刚性分子理想气体的热容量。
11-5 迈克耳孙干涉仪 了解迈克耳孙干涉仪的工作原理及应用。
3
11-6 光的衍射
1.了解惠更斯-菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性
解释;
2.能区分菲涅耳衍射和夫琅和费衍射;
3.掌握光的衍射概念。 11-7 单缝衍射 1.理解夫琅和费单缝衍射、波带法、半波带、衍射角等 概念;
2.了解用波带法分析夫琅和费单缝衍射条纹分布规律的
dW p dV W V p dV
1
V2
2.掌握使用p-V图表示理想气体的状态、准静态过程与作 功的方法。 3.理解热量的概念。 明确作功和吸热是与过程有关的物理量。 4.热力学第一定律:掌握热力学第一定律的内容及其数 学表述: 14 Q W E d Q dW d E
5.理解内能的概念:
11
10.玻尔兹曼能量分布: (1)理解该定律的有关内容; (2)掌握等温压强公式和重力场中粒子按高度的分布及其 有关的应用。 11.理解分子平均碰撞频率和平均自由程的概念,了解相 关的公式。
12
第十三章 热力学基础小结
13
一、热力学第一定律: 1.准静态过程、功与热量: (1)掌握系统、外界、过程、准静态过程与非静态过程的 概念; (2)掌握准静态过程的体积功的计算方法和公式:
k kT
2
10
8.能量均分定理:
(1)掌握能量均分定理的内容及其应用;
(2)掌握理想气体的内能公式及理想气体的内能只是温度 的单值函数的结论。
i E RT 2
i d E R dT 2
9.麦克斯韦速率分布定律:
(1)掌握定律的内容及其物理意义(不必记具体公式); (2) 会使用定律推求气体分子的最概然速率;平均速率 ; 方均根速率。
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