大学物理8章作业教学文案
大学物理第8章
每个点电荷所受的总静电力，等于其他点电荷单独存在时 作用在该点电荷上的静电力的矢量和.数学表达式为
在国际单位制中，电量的单位为库仑（C），简称库.
第一节 电荷 库仑定律
2. 电荷的量子化
实验证明，自然界中带电体所带的电量总是一个基本单 元的整数倍.物体所带的电荷不是以连续的方式出现，而是以 一个个不连续的量值出现的，电荷的这种特性称为电荷的量 子化.电荷的基本单元就是一个电子所带电量的绝对值，即 e=1.602×10－19C
1785年，法国物理学家库仑通过扭秤实验，首先对两个静止点 电荷之间的相互作用做了定量研究，作用力的大小与这两个点电荷的 电量之积成正比，与两个点电荷之间距离的平方成反比，作用力的方 向沿着两点电荷的连线，同号电荷互相排斥，异号电荷互相吸引.
第一节 电荷 库仑定律
其数学表达式为
k由实验测定. f表示q1对q2的作 用力，r为q1、q2之间的距离，r为由q1指向q2的单位向 量，图8-1 两静止点电荷的相互作用力如图8- 1所示. 当q1、q2为同号时，f的方向与er的方向一致；当q1、 q2为异号时，f的方向与er的方向相反.
见摸得着，但是依然对外有物质性表现.静电场的物质性表现有两
个方面，即
第二节 电场 电场强度
（1）在静电场中的任何带电体都会受到电场的作用力. （2）当带电体在静电场中运动时，电场力会对它做功. 以上两种物质性表现是研究静电场的基础，根据静电场 的第一种表现，从力的观点出发引入电场强度；根据静电场 的第二种表现，从功和能的角度引入电势.
物理学案(新教材粤教版)第八章第1讲机械振动
考情分析简谐运动、振动图像2022·浙江6月选考·T112022·河北卷·T16(1)2022·重庆卷·T16(1)2021·全国甲卷·T34(2)2021·广东卷·T16(1)2021·河北卷·T16(1)2021·湖南卷·T16(1)2021·江苏卷·T42020·全国卷Ⅱ·T34(1)机械波2022·北京卷·T62022·湖南卷·T16(1)2022·广东卷·T16(1)2021·浙江6月选考·T9波的图像2022·全国甲卷·T34(1)2022·浙江6月选考·T162022·辽宁卷·T32021·全国乙卷·T34(1)2021·天津卷·T42021·北京卷·T32021·湖北卷·T102020·全国卷Ⅲ·T34(1)2020·天津卷·T42020·山东卷·T4振动图像和波的图像2022·山东卷·T92021·辽宁卷·T72021·山东卷·T102020·北京卷·T62019·全国卷Ⅰ·T34(1)波的干涉2022·全国乙卷·T34(1)2022·浙江1月选考·T152021·浙江1月选考·T132020·全国卷Ⅰ·T34(2)2019·全国卷Ⅲ·T34(1)实验：用单摆测量重力加速度2020·浙江7月选考·T17(2)多普勒效应2020·全国卷Ⅰ·T34(1)试题情境生活实践类共振筛、摆钟、地震波、多普勒彩超等学习探究类简谐运动的特征、单摆的周期与摆长的定量关系、用单摆测量重力加速度、受迫振动的特点、共振的条件及其应用、波的干涉与衍射现象、多普勒效应第1讲机械振动目标要求 1.知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图像.2.知道什么是单摆，熟记单摆的周期公式.3.理解受迫振动和共振的概念，了解产生共振的条件．考点一简谐运动的基本特征1．简谐运动：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向________________，质点的运动就是简谐运动．2．平衡位置：物体在振动过程中____________为零的位置．3．回复力(1)定义：使物体在________________附近做往复运动的力．(2)方向：总是指向________________．(3)来源：属于________力，可以是某一个力，也可以是几个力的________或某个力的______．1．简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置．()2．做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的．() 3．做简谐运动的质点，速度增大时，其加速度一定减小．()4．振动物体经过半个周期，路程等于2倍振幅；经过14个周期，路程等于振幅．()对简谐运动的理解受力特点回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反运动特点靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小能量振幅越大，能量越大．在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒周期性做简谐运动的物体的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为T2对称性(1)如图所示，做简谐运动的物体经过关于平衡位置O 对称的两点P 、P ′(OP ＝OP ′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等(2)物体由P 到O 所用的时间等于由O 到P ′所用时间，即t PO ＝t OP ′ (3)物体往复过程中通过同一段路程(如OP 段)所用时间相等，即t OP ＝t PO (4)相隔T 2或(2n ＋1)T2(n 为正整数)的两个时刻，物体位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反考向1 简谐运动基本物理量的分析例1 如图所示，小球在BC 之间做简谐运动，当小球位于O 点时，弹簧处于原长，在小球从C 运动到O 的过程中( )A ．动能不断增大，加速度不断减小B ．回复力不断增大，系统机械能守恒C ．弹性势能不断减小，加速度不断增大D ．弹性势能不断增大，加速度不断减小听课记录：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 例2 (多选)如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O 点为中心点，在C 、D 两点之间做周期为T 的简谐运动．已知在t 1时刻物块的速度大小为v 、方向向下，动能为E k ，下列说法正确的是( )A ．如果在t 2时刻物块的速度大小也为v ，方向向下，则t 2－t 1的最小值可能小于T2B ．如果在t 2时刻物块的动能也为E k ，则t 2－t 1的最小值为TC ．物块通过O 点时动能最大D ．当物块通过O 点时，其加速度最小听课记录：_______________________________________________________________________________________________________________________________________考向2简谐运动的周期性与对称性例3(多选)小球做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过s，小球第一次经过P点，又经过s，小球第二次经过P点，则再过多长时间该小球第三次经过P点()A．s B．sC．s D．s听课记录：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考点二简谐运动的表达式和图像1．简谐运动的表达式x＝____________，ωt＋φ0为________，φ0为____________，ω为__________，ω＝________. 2．简谐运动的振动图像表示做简谐运动的物体的________随时间变化的规律，是一条正弦(或余弦)曲线．1．简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹．()2．简谐运动的振动图像一定是正弦曲线．()从振动图像可获取的信息(1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示)．(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移．(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小(即此切点的导数)和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定．(4)某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同．(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．例4 (2023·广东省执信中学高三检测)扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中无处不在．如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图像，下列判断正确的是( )A ．t ＝1×10－3 s 时刻纸盆中心的位移最大 B ．t ＝2×10－3 s 时刻纸盆中心的加速度最大 C ．在0～2×10－3 s 之间纸盆中心的速度方向不变 D ．纸盆中心做简谐运动的方程为x ＝×10－4cos 50πt (m)听课记录：____________________________________________________________________ 例5 (多选)如图所示，水平弹簧振子沿x 轴在M 、N 间做简谐运动，坐标原点O 为小球的平衡位置，其振动方程为x ＝5sin(10πt ＋π2) cm.下列说法正确的是( )A ．MN 间距离为5 cmB ．小球的运动周期是 sC ．t ＝0时，小球位于N 点D ．t ＝ s 时，小球具有最大加速度听课记录：___________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________考点三 单摆及其周期公式1．定义：如果细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置叫作单摆．(如图)2．简谐运动的条件：θ<5°. 3．回复力：F ＝mg sin θ. 4．周期公式：T ＝________.(1)L 为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离． (2)g 为当地重力加速度．5．单摆的等时性：单摆的振动周期取决于________和________________，与振幅和摆球质量________．1．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动．( ) 2．单摆的振动周期由摆球的质量和摆角共同决定．( )3．当单摆的摆球运动到最低点时，回复力为零，所受合力为零．( )单摆的受力特征(1)回复力：摆球重力沿与摆线垂直方向的分力，F 回＝mg sin θ＝－mgL x ＝－kx ，负号表示回复力F 回与位移x 的方向相反，故单摆做简谐运动．(2)向心力：摆线的拉力和摆球重力沿摆线方向分力的合力充当向心力，F T －mg cos θ＝m v 2L .①当摆球在最高点时，v ＝0，F T ＝mg cos θ. ②当摆球在最低点时，F T 最大，F T ＝mg ＋m v max 2L.(3)单摆处于月球上时，重力加速度为g月；单摆在电梯中处于超重或失重状态时，重力加速度为等效重力加速度．例6(多选)如图所示，房顶上固定一根长m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球(可视为质点)．打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅度摆动，窗上沿到房顶的高度为m，不计空气阻力，g取10 m/s2，则小球从最左端运动到最右端的时间可能为()A．s B．s C．s D．2π s听课记录：___________________________________________________________________例7(多选)学校实验室中有甲、乙两单摆，其振动图像为如图所示的正弦曲线，则下列说法中正确的是()A．甲、乙两单摆的摆球质量之比是1∶2B．甲、乙两单摆的摆长之比是1∶4C．t＝s时，两摆球的加速度方向相同D．3～4 s内，两摆球的势能均减少听课记录：___________________________________________________________________考点四受迫振动和共振1．受迫振动(1)概念：系统在__________作用下的振动．(2)振动特征：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于____________的频率，与物体的固有频率________．2．共振(1)概念：当驱动力的频率等于________________时，物体做受迫振动的振幅达到最大的现象．(2)共振的条件：驱动力的频率等于________________．(3)共振的特征：共振时________最大．(4)共振曲线(如图所示)．f＝f0时，A＝________，f与f0差别越大，物体做受迫振动的振幅________．1．物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率有关．()2．物体在发生共振时的振动是受迫振动．()3．驱动力的频率越大，物体做受迫振动的振幅越大．()简谐运动、受迫振动和共振的比较振动项目简谐运动受迫振动共振受力情况受回复力受驱动力作用受驱动力作用振动周期或频率由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱T驱＝T0或f驱＝f0振动能量振动系统的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大常见例子弹簧振子或单摆(θ≤5°)机械工作时底座发生的振动共振筛、声音的共鸣等例8如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则()A．当振子稳定振动时，它的振动周期是sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是6 HzC．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大听课记录：______________________________________________________________________________________________________________________________________例9(多选)如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是()A．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行(g地>g月)，且摆长相等，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．若两个单摆的受迫振动是在地球上同一地点进行的，则两个单摆的摆长之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4C．若摆长均约为1 m，则图线Ⅰ是在地面上完成的D．若两个单摆在同一地点均发生共振，图线Ⅱ表示的单摆的能量一定大于图线Ⅰ表示的单摆的能量听课记录：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
大学物理上册第八章讲解
复习
热力学第一定律： 对于任何宏观系统的任何过程，系统从外界吸收的热量Q等 于系统内能的增量ΔE和系统对外做的功A之和
Q E A
理想气体内能 表征系统状态的单值函数 ,理想气体的内能仅是 温度的函数 i
E E (T )
2
RT
理想气体状态方程 一定质量的理想气体处于平衡态下时，各状 态参量之间的关系
内燃机气缸一次压缩时间：10－2秒
则内燃机气缸压缩近似为准静态过程
第八章 热力学第一定律
Southwest University
西南大学 大学物理
二、功
为简化问题，考虑无摩擦准静态过程的功。当活塞移动微小位移 dx dx时，系统对外界所作的元功为：
dA Fdx P Sdx
PdV
V2
S
P
（Ａ）等压过程．
E B A
O
（Ｂ）等容过程．
（Ｃ）等温过程． （Ｄ）绝热过程．
V
第八章 热力学第一定律
Southwest University
西南大学 大学物理
8.3 热容
设系统温度升高 dT ，所吸收的热量为dQ
一、热容
dQ 系统的热容： C dT
热容是一个过程量。
单位：J/K
dQ 1、定压热容 C p （压强不变） dT p
第八章 热力学第一定律
PV RT
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西南大学 大学物理
一、准静态过程
P
Ⅰ
平衡态
非平衡态
新平衡态
Ⅱ
o
第八章 热力学第一定律
v
系统经历一个过程，从一个平衡状态 变化到另外一个平衡状态，中间系统 一定经历非平衡态。
高考物理第一轮总复习 第八章学案 教师版
高考物理第一轮总复习第八章学案教师版第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第21节分子动理论内能第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体第22节热力学定律气体实验九用油膜法估测分子的大小实验九用油膜法估测分子的大小实验九用油膜法估测分子的大小实验九用油膜法估测分子的大小。
大学物理Chp_08-1
§8-1 电磁感应的基本定律
第8章 电磁场与麦克斯韦电磁场方程组
右旋符号系统： 右旋符号系统：
绕行方向L和法线方向 绕行方向 和法线方向 n 构成一个右旋符号系统。 构成一个右旋符号系统。
dS n L
dS 的方向：和绕行方向 L 构成右旋关系的 的方向： 的正方向。 面元作为 dS 的正方向。
ε 的符号：和L绕行方向一致的 ε 为“+” 的符号： 绕行方向一致的
第8章 电磁场与麦克斯韦电磁场方程组
• 3理解感生电动势和感生电场的极念，了解 感生电场的基本性质以及它与静电场的区 别 掌握简单的感生电场强度及感应电动势 的计算方法，并会判断感生电场的方向， 4 理解自感现象．掌握简单回路的自感系数 和自感电动势的计算方法。
第8章 电磁场与麦克斯韦电磁场方程组
第8章 电磁场与麦克斯韦电磁场方程组
H = nI
B = µ 0 µ r nI
副线圈
引起闭合回路中产生感 应电动势的是通过回路 r 通量的变化， 的 B 通量的变化，而 r 不是 H 通量的变化
线圈
(2) 式中负号含义, 楞次定律的本质是什么？ 式中负号含义, 楞次定律的本质是什么？ 本质是什么
←v
N S
=4.74×10-3(V)
结束 目录
§8-1 电磁感应的基本定律
第8章 电磁场与麦克斯韦电磁场方程组
小结
（1）电磁感应现象的本质是感应电动势； ）电磁感应现象的本质是感应电动势； （2）法拉第电磁感定律可以计算动生电动势和 ） 感生电动势； 感生电动势；
εi
dΨi dΦmi =− = −N dt dt
§8-1 电磁感应的基本定律
第8章 电磁场与麦克斯韦电磁场方程组
物理8章的总结与反思教案
物理8章的总结与反思教案教案标题：物理8章的总结与反思教案目标：1. 总结物理8章的核心概念和重要知识点。
2. 帮助学生反思学习过程中的困难和问题。
3. 提供学习策略和解决问题的方法。
教学重点：1. 确保学生对物理8章的核心概念和重要知识点有清晰的理解。
2. 培养学生的反思能力，帮助他们认识到学习中的困难和问题，并找到解决方法。
教学准备：1. 物理8章的课本和课堂笔记。
2. 学生的作业和练习册。
3. 白板、标志笔和橡皮擦。
教学过程：一、复习核心概念和知识点（10分钟）1. 回顾物理8章的核心概念和重要知识点，如力、运动、能量等。
2. 通过提问和讨论，确保学生对这些概念和知识点有清晰的理解。
二、总结8章的学习成果（15分钟）1. 让学生自己总结8章学习的重点和收获，可以以小组形式进行讨论。
2. 鼓励学生分享自己的总结，可以在白板上记录学生的观点和总结。
三、反思学习过程中的困难和问题（15分钟）1. 引导学生回顾学习过程中遇到的困难和问题，可以以小组形式进行讨论。
2. 鼓励学生分享自己的学习困难和问题，可以在白板上记录学生的观点和问题。
四、解决问题的方法和学习策略（20分钟）1. 分析学生提出的问题，并提供解决问题的方法和学习策略。
2. 引导学生思考如何克服学习困难和问题，如寻求帮助、多做练习、参考其他资源等。
五、课堂练习与巩固（15分钟）1. 给学生一些与物理8章相关的练习题，让他们运用所学的知识进行解答。
2. 在学生完成练习后，进行答案讲解和讨论，帮助学生巩固所学的知识。
六、课堂总结与反思（5分钟）1. 与学生一起总结本节课的重点内容和学习收获。
2. 鼓励学生思考自己的学习进步和下一步的学习计划。
教学延伸：1. 鼓励学生自主学习，提供相关的参考资料和学习资源。
2. 建议学生定期复习和总结，以加深对物理8章知识的理解和记忆。
教学评估：1. 观察学生在课堂上的积极参与和回答问题的能力。
2. 检查学生在课堂练习中的答题情况和解答正确率。
(完整word版)教案大学物理
教案大学物理（05 春)大学物理教研室［第一次］【引】本学期授课内容、各篇难易程度、各章时间安排、考试时间及形式等绪论1、物理学的研究对象2、物理学的研究方法3、物理学与技术科学、生产实践的关系第一章质点运动学【教学目的】☆理解质点模型和参照系等概念☆掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量☆能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度,能熟练地计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
【重点、难点】※本章重点：位置矢量、位移、速度、加速度、圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.▲本章难点：切向加速度和法向加速度【教学过程】·描述质点运动和运动变化的物理量 2学时·典型运动、圆周运动 2学时·相对运动 2学时《讲授》一、基本概念1 质点2 参照系和坐标系）：（2）自然坐标系（如图1-2）：3 时刻与时间二、描述质点运动的基本量1位置矢量表示运动质点位置的量.如图1－1所示。
kjir zyx++=（1－1）矢径r的大小由下式决定：222zyxr++==r（1－2）矢径r的方向余弦是rzryrx===γβαcos,cos,cos (1－3）运动方程描述质点的空间位置随时间而变化的函数。
称为运动方程，可以写作x = x（t），y = y（t），z = z(t) （1－4a）或r = r（t） (1－4b）轨道方程 运动质点在空间所经过的路径称为轨道．质点的运动轨道为直线时,称为直线运动．质点的运动轨道为曲线时,称为曲线运动．从式（1一4a ）中消去t 以后，可得轨道方程。
例：设已知某质点的运动方程为6cos 36sin3===z ty t x ππ从x 、y 两式中消去t后，得轨道方程：0,922==+z y x2 位移表示运动质点位置移动的量.如图1－3所示.rr r ∆=-=−→−A B AB （1—5）在直角坐标系中，位移矢量r ∆的正交分解式为kj i r z y x ∆∆∆∆++= (1－6）式中A B x x x -=∆；A B y y y -=∆；A B z z z -=∆是r ∆的沿坐标轴的三个分量。
《大学物理》教学课件 大学物理 第八章
场力： F Eq
显然，若 q 0 ，F 与 E 的方向相同；若 q 0 ，F 与 E 的方向相反。
8.2 电场及电场强度
8.2.3 点电荷的场强
如图所示，将检验电荷 q0 放进由点电荷 Q 所激发的电场中的某点 P，用 r 表示 Q 与 P 之间的距离，
40 x(x2 L2 /4)1/2
此电场的方向垂直于带电直线而指向远离直线的一方。
8.2 电场及电场强度
， ，
，
，
例题讲解 2
设一均匀带电直线长为 L，电荷线密度为 ，如图 8-5 所示。求该直线中垂线上一点的场强。
有下面几种情况，讨论如下。
（1）当 x L 时， (x2 L2 /4)1/2 L/2 ，即在带电直线中部近旁区域内，有 E 20 x
由于圆环电荷分布关于轴线对称，所以圆环上全部电荷的 dE 分量矢量和为零，
因而 P 点的场强沿轴线方向，且 E q dEx
式中，积分是对环上全部电荷 q 的积分。
8.2 电场及电场强度
， ，
，
，
例题讲解 3
设均匀带电圆环的半径为 R，圆环所带的电荷量为 q，圆环轴线上任一给定点 P 与环心的距离为 x。
由于电荷分布关于 OP 直线对称，所以全部电荷在 P 点的场强沿 y 轴方向的分量之和为零，
因而
P
点的总场强
E
应沿
x
轴方向，于是有 dE
dEx
dE cos
xdl 4 0 r 3
8.2 电场及电场强度
， ，
，
，
例题讲解 2
设一均匀带电直线长为 L，电荷线密度为 ，如图 8-5 所示。求该直线中垂线上一点的场强。
【物理教案】2021江苏高考物理：第八章+专题强化八+电学实验基础
专题强化八电学实验基础一、螺旋测微器的使用1．构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度．图12．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．3.读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．图2如图2所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.二、游标卡尺1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图3所示)图32.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm 的差值精确度(可精确到)109mm 0.1mm 0.1mm 2019mm 0.05mm 0.05mm 5049mm 0.02mm 0.02mm4.读数：若用x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x ＋K ×精确度)mm.三、常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3V 的电压表和0～3A 的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V 和0.1A ，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15V 量程的电压表，精确度是0.5V ，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“15格估读”，即读到0.1V.(3)对于0～0.6A 量程的电流表，精确度是0.02A ，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A.1．游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数应注意以下几点(1)看清精确度例如(图4)图4易错成11mm ＋4×0.1mm ＝11.40mm正确的应为11.4mm ，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；例如(图5)图5易错成10mm＋12×0.05mm＝10.6mm，正确的应为10.60mm.(2)主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1mm.例如(图6)图6易错成5mm＋4×0.05mm＝5.20mm正确的应为50mm＋4×0.05mm＝50.20mm.(3)区分零刻度与标尺最前端例如(图7)图7易错成13mm＋10×0.05mm＝13.50mm正确读数为14mm＋10×0.05mm＝14.50mm.例1某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图8甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.图8答案60.10 4.20解析刻度尺的分度值为1mm，要估读到0.1mm.游标卡尺读数为4mm＋10×0.02mm＝4.20mm.变式1(2019·安徽蚌埠市第二次质检)小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径，刻度如图9甲所示，读数为________mm；用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度，部分刻度如图乙所示，读数为________cm.图9答案 4.224(4.222～4.226) 2.185解析螺旋测微器的固定刻度为4.0mm，可动刻度为22.4×0.01mm＝0.224mm，所以最终读数为4.0mm＋0.224mm＝4.224mm；这种游标卡尺的游标尺刻度是把主尺刻度19mm的长度，分为20等份，每等份为0.95mm，游标尺上第17个刻度和主尺上38mm刻度对齐，读数为38mm－17×0.95mm＝21.85mm＝2.185cm.变式2(2020·山东济宁市模拟)图10甲中螺旋测微器的读数为________mm.如图乙为用多用电表的“×1”欧姆挡正确操作后测某电阻时指针的位置，其读数为________Ω.图10答案0.7308解析螺旋测微器的读数为0.5mm＋23.0×0.01mm＝0.730mm；欧姆表选用“×1”欧姆挡，读数为8Ω.2．电压表、电流表和变阻箱的读数例2(1)如图11甲所示的电表使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A；当使用3A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________A，图中表针示数为________A.图11(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示______V，图中表针的示数为______V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_______V，图中表针示数为________V.答案(1)0.020.440.1 2.20(2)0.1 1.700.58.5解析(1)使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A，表针示数为0.44A；当使用3A量程时，每一小格为0.1A，表针示数为2.20A.(2)电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，表针示数为1.70V；使用15V量程时，每小格表示0.5V，表针示数为8.5V.例3旋钮式电阻箱如图12所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为________Ω，今欲将接入电路的电阻改为2087Ω，最简单的操作方法是________________.若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为________．图12答案1987将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到00～19998Ω解析接入电路的电阻为1987Ω，最简单的操作方法是将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω＝19998Ω.故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为0～19998Ω.变式3如图13甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“＋”和“－0.6”两接线柱时，能测的最大电流是________A，对应刻度盘上每一小格代表________A；图中表针示数为________A；当使用电流表的“＋”和“－3”两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表______A，图中表针示数为________A.图13图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘．当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过________V，每小格表示________V，图中指针示数为________V；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示________V，图中指针示数为________V.答案0.600.020.340.1 1.70 3.000.12．200.511.0解析结合电流表和电压表所选量程，首先应正确读出相应的分度值，然后根据表针所指位置和其读数方法可得结果．1．电压表和电流表的内、外接法(1)两种接法比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U 测＝U x ＋U A电压表分流I 测＝I x ＋I V 电阻测量值R 测＝U 测I 测＝Rx ＋R A >R x 测量值大于真实值R 测＝U 测I 测＝R x R V R x ＋R V <R 测量值小于真实值x 适用条件R A ≪R x R V ≫R x 适用于测量大阻值电阻小阻值电阻(2)两种电路的选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x 较小，宜采用电流表外接法；若R x 较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．②临界值计算法：R x <R V R A 时，用电流表外接法；R x >R V R A 时，用电流表内接法．图14③实验试探法：按图14所示接好电路，让连接电压表的导线P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．例4用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在图15甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V ，电流表的示数都是0.2A ，则R 1的测量值为______Ω，真实值是________Ω，R 2的测量值为________Ω，真实值是________Ω.图15答案300290300333.3解析题图甲：电阻R 1的测量值R 1测＝U I＝300Ω，真实值R 1真＝R 1测－R A ＝290Ω；题图乙：电阻R 2的测量值R 2测＝U I ＝300Ω，真实值R 2真＝U I －U R V≈333.3Ω.2．滑动变阻器两种连接方式(1)滑动变阻器两种接法的对比限流接法分压接法对比说明电路图串、并联关系不同负载R 上电压调节范围(不计电源内阻)RE R ＋R 0≤U ≤E 0≤U ≤E 分压电路调节范围大负载R 上电流调节范围(不计电源内阻)E R ＋R 0≤I ≤E R 0≤I ≤E R 分压电路调节范围大闭合S 前触头位置b 端a 端都是为了保护电路元件(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻R x ≫R (滑动变阻器的最大阻值)时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流．(3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式．例5(2019·江苏苏锡常镇四市一模)甲、乙两位同学在测量电阻的实验中：(1)甲用图16所示电路来测量定值电阻R x 的阻值，提供的器材如下：R x (阻值约10Ω)，滑动变阻器R P 1(0～10Ω)，滑动变阻器R P 2(0～200Ω)，电流表A(0～0.6A 、0～3A)，电压表V(0～3V 、0～15V)，电源E (电动势为3V)，开关S ，导线若干．图16图17图18①为便于调节和读数，滑动变阻器应该选择________(选填“R P1”或“R P2”)．②请帮助该同学将图17中实物电路连接完整．(2)乙用图18所示电路测量另一待测电阻R x′的阻值，电阻箱R(0～999.9Ω)，滑动变阻器R P3(50Ω1A)，电压表V(0～3V)，电源E(电动势为3V)．测量步骤如下：第1步：将R x′接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电压表的示数为2V．断开开关S，移走R x′；第2步：将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节R使电压表的示数仍为2V，此时R接入电路中的阻值为48Ω.则该同学测得R x′的阻值为________Ω.(3)与真实值相比，甲同学利用图16电路测得R x的阻值偏________；若乙同学在进行第2步实验时，无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许，则他测得R x′的阻值将偏________．(均选填“大”或“小”)答案(1)①R P1②见解析图(2)48(3)小大解析(1)滑动变阻器采用分压式接法，为了便于操作和读数，滑动变阻器阻值应该选用较小的，故选R P1；滑动变阻器左侧下接线柱与电源的负极连接，电压表3V量程的接线柱与电流表负接线柱连接，如图所示：(2)由于R x′和电阻箱分别接入电路中时电压表的读数相同，所以两者的电阻也必然相同，即R x′＝48Ω.(3)甲同学利用题图电路测得R x，由于电压表的分流作用，使R x测量值比真实值偏小．对于乙同学的实验可作这样的分析：当把滑动变阻器接入电路时，调节滑动变阻器，使得电压表的读数为2V，此时将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许，由闭合电路欧姆定律可知，电流减小，电压表的示数小于2V，只有增大R的阻值，使电流减小，内电压与滑动变阻器两端的电压减小，这样R两端的电压才会升高到2V，使得测量值R x′偏大．1．主要类型用灵敏电流计改装为较大量程电流表、电压表和多用电表．2．改装原理(1)电流表的改装利用了并联电路分流的原理．(2)电压表的改装利用了串联电路分压的原理．例6(2019·全国卷Ⅰ·23)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图19(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)．图19(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线．(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图20所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)图20A．18mA B．21mAC．25mA D．28mA(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝________.答案(1)连线如图所示(2)C(3)AC(4)9979解析(1)量程为250μA的微安表改装成量程为20mA的电流表，量程扩大了80倍，需要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图(a)的原理图连线．(2)当标准毫安表示数为16.0mA时，对应的微安表读数为160μA，说明量程扩大了100倍，因此所改装的电表量程是25mA，选项C正确．(3)根据I g R g＝(I－I g)R得：I＝I g R gR＋I g出现该情况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1200Ω，或者并联的电阻R计算错误，接入的电阻偏小，选项A、C正确．(4)设微安表的满偏电压为U，则对并联的电阻R有U＝(25－0.25)×10－3RU＝(20－0.25)×10－3kR，解得k＝99.79变式4(2019·全国卷Ⅲ·23)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0～99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干．图21(1)欧姆表设计将图21中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R 接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R 1”或“R 2”)．(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图22所示．表盘上a 、b 处的电流刻度分别为25和75，则a 、b 处的电阻刻度分别为________、________.图22(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图23所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω.图23答案(1)如图所示900R 1(2)455(3)035000.0解析(1)由题知当两表笔间接入15kΩ的电阻时，电流表示数为50μA ，由闭合电路欧姆定律有I g 2＝E R g ＋r ＋R x ＋R 0＋R，代入数据解得R ＝900Ω，所以滑动变阻器选择R 1.(2)欧姆表的内阻R g ′＝R g ＋r ＋R 0＋R ＝15kΩ，当电流为25μA 时，有I g 4＝E R g ′＋R x ′，可得R x ′＝45kΩ；当电流为75μA 时，有3I g 4＝E R g ′＋R x ″，可得R x ″＝5kΩ.(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0kΩ处．题图中电阻箱读数为35000.0Ω.1．电学实验器材的选取选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素：(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流．(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位．(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节．在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到．(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与滑动变阻器的匹配问题等．2．实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去．(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉．(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出．例7为测量某微安表G(量程200μA ，内阻大约2200Ω)的内阻，有以下器材可供选择：A ．电压表(0～3V)；B ．电压表(0～15V)；C ．滑动变阻器(0～10Ω)；D ．滑动变阻器(0～1kΩ)；E ．电源E (电动势约为6V)F ．电阻箱R Z (最大阻值为9999Ω)开关S 一个，导线若干．图24(1)按图24甲所示电路图将图乙中的实物连线．(2)实验过程为：合上开关S ，先调节R 使电压表读数为U ，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R 1＝8056Ω；然后再调节R ，使电压表读数为23U ，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R 2(如图25所示)．图25电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号)电阻箱的读数R 2＝________Ω，待测微安表的内阻R g ＝________Ω.答案(1)见解析图(2)A C 46532153解析(1)根据电路图，实物连线如图所示．(2)因为电源电动势约为6V ，B 电压表量程太大，故电压表选A ，但操作时，需注意不能超过A 电压表的量程．要使调节电阻箱时电压表读数几乎不变，微安表内阻应远大于滑动变阻器阻值，故滑动变阻器选C ；由题图可知，电阻箱的读数R 2＝4653Ω；由题意有(R g ＋R 1)I g ＝U ，(R g ＋R 2)I g ＝23U ，联立解得，待测微安表的内阻R g ＝2153Ω.变式5(2019·河北中原名校联盟下学期联考)实验台上备有下列器材：A ．电流表(量程500μA ，内阻约为300Ω)；B ．电流表(量程100μA ，内阻约为1kΩ)；C ．电压表(量程15V ，内阻约100kΩ)；D ．电压表(量程6V ，内阻约6kΩ)；E ．直流电源(15V ，允许最大电流1A)；F ．滑动变阻器(最大阻值100Ω，额定功率1kW)G ．开关和导线若干．某同学用供选器材设计了测一个阻值约30kΩ电阻的实验，电路如图26所示(电路还没有完全接好)．图26(1)实验中所用的电流表应选________，电压表应选________．(填器材前的字母)(2)请用笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中．(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P 应置于________(填“a ”或“b ”)处．(4)正确连接电路后，无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好．答案(1)A C (2)见解析图(3)b (4)④解析(1)待测电阻R x 的阻值约为30kΩ，直流电源电动势为15V ，经粗略计算电路中的最大电流约为I max ＝E R＝500μA ，所以电流表选择A ；由于电压表D 的量程不足，所以电压表选择C.(2)在题图所示电路中，电流表内阻约为300Ω，电压表内阻约为100kΩ，由串、并联电路规律得，电流表的分压作用小于电压表的分流作用，故电流表应采用内接法，实物连线如图所示．(3)实验前，分压电路的电压应该是0，故滑动变阻器的滑片P 应置于b 端．(4)实验中无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，是由于滑动变阻器接成限流式，因此是导线④没有连接好．。
(完整版)大学物理学(课后答案)第8章
第八章课后习题解答一、选择题8-1如图8-1所示，一定量的理想气体，由平衡态A 变到平衡态B ，且它们的压强相等，即=A B p p 。
则在状态A 和状态B 之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然[ ](A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热分析：由p V -图可知，A A B B p V p V =，即知A B T T <，则对一定量理想气体必有B A E E >，即气体由状态A 变化到状态B ，内能必增加。
而作功、热传递均是过程量，与具体的热力学过程相关，所以（A ）、（C ）、（D ）不是必然结果，只有（B ）正确。
8-2 两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始时它们的压强和温度都相同。
现将3 J 热量传给氦气，使之升高到一定的温度。
若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为[ ](A) 6 J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J分析：由热力学第一定律Q E W =∆+知在等体过程中Q E =∆。
故可知欲使氢气和氦气升高相同的温度，由理想气体的内能公式2m i E R T M '∆=∆，知需传递的热量之比22222:():():5:3HHe H He H He H He H Hem m Q Q i i i i M M ''===。
故正确的是（C ）。
8-3 一定量理想气体分别经过等压、等温和绝热过程从体积1V 膨胀到体积2V ，如图8-3所示，则下述正确的是[ ]习题8-1图(A) A C →吸热最多，内能增加(B) A D →内能增加，作功最少(C) A B →吸热最多，内能不变(D) A C →对外作功，内能不变分析：根据p V -图可知图中A B →为等压过程，A C →为等温过程，A D →为绝热过程。
又由理想气体的物态方程pV vRT =可知，p V -图上的pV 积越大，则该点温度越高，因此图中D A B C T T T T <==，又因对于一定量的气体而言其内能公式2i E vRT =，由此知0AB E ∆>，0AC E ∆=，0AD E ∆<。
江苏省2021高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 专题强化八 电学实验基础教案
专题强化八电学实验基础一、螺旋测微器的使用1．构造:如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度．图12．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0。
5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0。
01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．3。
读数:测量值（mm)＝固定刻度数(mm）(注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数(估读一位)×0.01（mm)．图2如图2所示,固定刻度示数为2。
0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15。
0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0。
01mm＝2。
150mm。
二、游标卡尺1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪）、游标卡尺上还有一个深度尺．（如图3所示)图32。
用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径．3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。
常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：刻度格数（分刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可精确到)度) 10 9mm 0。
1mm 0。
1mm 20 19mm 0。
05mm 0.05mm 5049mm0.02mm0.02mm4.读数：若用x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果表示为(x ＋K ×精确度） mm. 三、常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可．（1）0～3V 的电压表和0～3A 的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0。
大学物理第8章稳恒磁场课件讲义
三、磁场中的高斯定理(磁通连续定理)
m
B
ds
s
sB ds 0
穿过任意闭合曲面的磁通量为零。
-------------------------------------------------------------------------------
三、磁通量
1.磁感线：(磁力线或 线) 磁感线的切线方向为该点磁场方向
B
S
B大小规定为：通过磁场中某点 处垂直于磁场方向的单位面积的
B N
磁感线条数。(磁场较强处的磁
S
感线较密)
-------------------------------------------------------------------------------
1965年的测量：地磁的S极在地理北极附近（北 纬75.5o，东经259.5o），地磁的N极在地理南
极附近（南纬66.6o,东经139.9o）。地理轴与 地磁轴的夹角约为11o。
-------------------------------------------------------------------------------
§8.2 磁场 磁感应强度
一、 基本磁现象
1.自然磁现象 天然磁石
磁性、磁体、磁极
S N
SN
同极相斥，异极相吸
2.电流的磁效应 1819－1820年丹麦物 理学家奥斯特首先发
现电流的磁效应。
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(完整版)大学物理学(课后答案)第8章
第八章课后习题解答一、选择题8-1如图8-1所示，一定量的理想气体，由平衡态A 变到平衡态B ，且它们的压强相等，即=A B p p 。
则在状态A 和状态B 之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然[ ](A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热分析：由p V -图可知，A A B B p V p V =，即知A B T T <，则对一定量理想气体必有B A E E >，即气体由状态A 变化到状态B ，内能必增加。
而作功、热传递均是过程量，与具体的热力学过程相关，所以（A ）、（C ）、（D ）不是必然结果，只有（B ）正确。
8-2 两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始时它们的压强和温度都相同。
现将3 J 热量传给氦气，使之升高到一定的温度。
若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为[ ](A) 6 J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J分析：由热力学第一定律Q E W =∆+知在等体过程中Q E =∆。
故可知欲使氢气和氦气升高相同的温度，由理想气体的内能公式2m i E R T M '∆=∆，知需传递的热量之比22222:():():5:3HHe H He H He H He H Hem m Q Q i i i i M M ''===。
故正确的是（C ）。
8-3 一定量理想气体分别经过等压、等温和绝热过程从体积1V 膨胀到体积2V ，如图8-3所示，则下述正确的是[ ]习题8-1图(A) A C →吸热最多，内能增加(B) A D →内能增加，作功最少(C) A B →吸热最多，内能不变(D) A C →对外作功，内能不变分析：根据p V -图可知图中A B →为等压过程，A C →为等温过程，A D →为绝热过程。
又由理想气体的物态方程pV vRT =可知，p V -图上的pV 积越大，则该点温度越高，因此图中D A B C T T T T <==，又因对于一定量的气体而言其内能公式2i E vRT =，由此知0AB E ∆>，0AC E ∆=，0AD E ∆<。
大学物理第八章速成课教案
课程名称：大学物理授课章节：第八章（热力学基础）授课对象：本科生授课时间：2课时教学目标：1. 理解热力学第一定律的基本原理和公式。
2. 掌握热力学第二定律和熵的概念及其应用。
3. 熟悉卡诺循环及其效率计算。
4. 培养学生分析热力学问题、解决实际问题的能力。
教学内容：一、热力学第一定律1. 热力学第一定律的物理意义和数学表达式。
2. 状态变化过程中内能和功的计算。
3. 热力学第一定律在理想气体、实际气体中的应用。
二、热力学第二定律1. 热力学第二定律的表述及其在热力学过程中的应用。
2. 熵的概念及其在热力学过程中的作用。
3. 熵增原理和可逆过程的熵变计算。
三、卡诺循环1. 卡诺循环的概念和组成。
2. 卡诺循环的效率计算。
3. 卡诺循环在实际热机中的应用。
教学过程：一、导入新课1. 复习上一节课的内容，引导学生回顾热力学基本概念。
2. 引入本节课的主题：热力学基础。
二、讲解新课1. 热力学第一定律a. 介绍热力学第一定律的物理意义和数学表达式。
b. 讲解状态变化过程中内能和功的计算。
c. 结合实例，讲解热力学第一定律在理想气体、实际气体中的应用。
2. 热力学第二定律a. 介绍热力学第二定律的表述及其在热力学过程中的应用。
b. 解释熵的概念及其在热力学过程中的作用。
c. 讲解熵增原理和可逆过程的熵变计算。
3. 卡诺循环a. 介绍卡诺循环的概念和组成。
b. 讲解卡诺循环的效率计算。
c. 分析卡诺循环在实际热机中的应用。
三、课堂练习1. 给学生发放习题，要求学生在规定时间内完成。
2. 教师巡视指导，解答学生疑问。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调重点和难点。
2. 布置课后作业，巩固所学知识。
教学评价：1. 通过课堂练习，评价学生对本节课内容的掌握程度。
2. 课后作业的完成情况，评价学生对知识的巩固程度。
3. 考试成绩，评价学生对整个章节知识的掌握情况。
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大学物理8章作业第八章波动光学(一) 光的干涉答案在最后一. 选择题1. 波长为λ的单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且，则两束反射光的光程差为(A)(B)(C)(D)2. 如图示，波长为λ的单色光，垂直入射到双缝，若P点是在中央明纹上方第二次出现的明纹，则光程差为(A) 0 (B) λ(C) 3λ/2 (D) 2 λ3. 在双缝干涉实验中，屏幕上的P点处是明条纹，若将缝盖住，并在连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图示，则此时(A) P点处仍为明条纹(B) P点处为暗条纹(C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹(D) 无干涉条纹4. 双缝干涉中，若使屏上干涉条纹间距变大，可以采取(A) 使屏更靠近双缝(B) 使两缝间距变小(C) 把两个缝的宽度稍稍调窄(D) 用波长更短的单色光入射5. 波长为λ的单色光垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，薄膜放在空气中，要使反射光干涉加强，薄膜厚度至少为(A) λ /2 (B) λ /2n(C) λ /4 (D) λ /4n6. 两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢向上平移，则干涉条纹(A) 向棱边方向平移，条纹间距变小(B) 向棱边方向平移，条纹间距变大(C) 向棱边方向平移，条纹间距不变(D) 向远离棱边方向平移，条纹间距不变(E) 向远离棱边方向平移，条纹间距变小7. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，再反射光中看到干涉条纹，则在接触点处形成的圆斑为(A) 全明(B) 全暗(C) 右半边明，左半边暗(D) 右半边暗，左半边明8. 在迈克耳逊干涉仪的一条光路中放入折射率为n的透明薄膜后，观察到条纹移动6条，则薄膜的厚度是(A) 3λ (B) 3λ /n(C) 3λ /(n-1) (D) 6λ /n二. 填空题9. 有两种获得相干光的基本方法，它们是__________________和___________________.10. 两同相位相干点光源、，发出波长为λ的光，A是它们连线中垂线上的一点，在与A间插入厚度为e折射率为n的薄玻璃片，两光源发出的光到达A点时光程差为______________，相位差为____________________.11. 杨氏双缝干涉实验中，双缝间距为d，屏距双缝的间距为D（D >>d），测得中央明条纹与第三级明条纹间距为x，则入射光的波长为_____________________.12. 一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1mm ，若将整个装置放入水中，干涉条纹的间距变为_________________mm .（设水的折射率为4/3）13. 波长为λ的单色光垂直照射到两块平玻璃片构成的劈尖上，测得相邻明条纹间距为l ，若将劈尖夹角增大至原来的2倍，间距变为__________________.14. 用λ=600nm 的平行单色光垂直照射空气牛顿环装置时，第四级暗环对应的空气膜厚度为______________µm .三. 计算题15. 在双缝干涉实验中，两个缝分别用和的厚度相同的薄玻璃片遮着，在观察屏上原来的中央明纹处，现在为第5级明纹，若入射光的波长为nm 600，求玻璃片的厚度.16. 用白光入射到mm 25.0 d 的双缝，距缝50cm 处放置屏幕，问观察到第一级明纹彩色带有多宽？17. 一薄玻璃片，厚度为μm4.0，折射率为1.50，用白光垂直照射，问在可见光范围内，哪些波长的光在反射中加强？哪些波长的光在透射中加强？18. 波长为680nm的平行光垂直地照射到12cm长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被厚0.048mm的纸片隔开. 试问在这12cm内呈现多少条明条纹?(二) 光的衍射、偏振一. 选择题1. 光的衍射现象可以用(A) 波传播的独立性原理解释(B) 惠更斯原理解释(C) 惠更斯-菲涅耳原理解释(D) 半波带法解释2. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射到宽为a =4 λ的单缝上，对应衍射角为30o的方向，单缝处波面可分成的半波带数目为(A) 2个 (B) 4个(C) 6个 (D) 8个3. 单缝衍射中，若屏上P点满足，则该点为(A) 第二级暗纹(B) 第三级暗纹(C) 第二级明纹(D) 第三级明纹4. 利用波动光学试验可测细丝的直径，通常采用下述实验的哪种(A) 牛顿环 (B) 劈尖干涉(C) 劈尖干涉和杨氏双缝干涉 (D) 单缝衍射或衍射光栅5. 某元素的特征光谱中含有波长和的谱线，在光栅光谱中两种谱线有重叠现象，重叠处谱线的级次是(A) 2、3、4、5…(B) 2、5、8、11…(C) 2、4、6、8…(D) 3、6、9、12…6. 波长的单色光垂直入射于光栅常数的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为(A) 2 (B) 3(C) 4 (D) 57. 一束光强为的自然光垂直穿过两个偏振片，两偏振片的偏振化方向成45o角，则穿过两个偏振片后的光强I为(A)(B)(C)(D)8. 一束光自空气斜入射至的玻璃表面时，发现没有反射光，由此可以判断(A) 入射光为完全线偏振光，入射角为(B) 入射光为完全线偏振光，入射角为(C) 入射光为任意光，入射角为(D) 入射光为任意光，入射角为二. 填空题9. 单缝衍射图样可以用非常简单的近似方法_____________________来分析，明纹最亮的是____________________.10. 在单缝衍射中，屏上第二级暗纹对应的单缝处波面可分为_________个半波带，若缝宽缩小一半，原来第二级暗纹处将是第______级_______纹.11. 在单缝夫琅和费衍射实验中，第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光（）中央明纹宽度为，则蓝紫色光（）的中央明纹宽度为______________.12. 复色光中含有波长和的两种波长，在光栅衍射实验中观察到第一级主明纹更靠近中央明纹，则_______.（填“﹥”“﹤”“＝”）13. 单色光垂直入射到每毫米有1000条刻痕的光栅上，若第一级主明纹对应的衍射角为，则入射光波长为_______________.14. 一束自然光垂直穿过两个偏振片，两偏振片的偏振化方向夹角由转到，转动前后透射光强度之比为________________________.15．一束平行的自然光，以60o角入射到平玻璃表面上，若反射光束是完全偏振光，则透射光束的折射角为___________；玻璃的折射率为_________________.三. 计算题16. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一波长的第3级明纹位置恰与波长=600nm的单色光的第2级明纹位置重合，求这光波的波长.17．某单色光垂直入射到一每厘米刻有6000条刻线的光栅上，如果第一级谱线的偏角为20︒，试问入射光的波长如何？它的第二级谱线将在何处？18. 已知一个每厘米刻有4000条缝的光栅，利用这个光栅可以产生多少级完整不重叠的可见光谱(λ＝400～760nm)?19. 一束自然光和线偏振光的混合光，垂直通过一偏振片，以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍. 求入射光束中自然光和线偏振光的光强比值.第八章波动光学参考答案(一) 光的干涉一. 选择题1. ( C )2. ( D )3. ( B )4. ( B )5. ( D )6. ( C )7. ( D )8. ( C )二. 填空题9. （分波面法；分振幅法）10. （；）11. （）12. （ 0.75mm）13. （）14.（ 1.2 ）三. 计算题15. 在双缝干涉实验中，两个缝分别用和的厚度相同的薄玻璃片遮着，600，求玻璃片的在观察屏上原来的中央明纹处，现在为第5级明纹.若入射光的波长为nm厚度.解: 放上玻璃后原中央明纹处的光程为对应第5级明纹16. 取白光波长范围400nm ～760nm ，用白光入射到mm 25.0 d 的双缝，距缝50cm 处放置屏幕，问观察到第一级明纹彩色带有多宽？ 解: 取白光波长范围400nm ～760nm ，对于波长的光波，第一级干涉明纹中心的位置为波长和的光波，第一级明纹间距为17. 一薄玻璃片，厚度为μm 4.0，折射率为1.50，用白光垂直照射，问在可见光范围内，哪些波长的光在反射中加强？哪些波长的光在透射中加强？解：从玻璃片两表面反射的光的光程差光在反射中加强有可解得在可见光范围内，只有，相应波长为透射光的光程差光在透射中加强有可解得在可见光范围内，有和，相应波长为18. 波长为680nm 的平行光垂直地照射到12cm 长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被厚0.048mm 的纸片隔开. 试问在这12cm 内呈现多少条明条纹?解：两玻璃片之间是一空气劈尖，相邻明纹间距为l设玻璃片长为L 、纸片厚度为d则呈现明纹条数为(二) 光的衍射、偏振一. 选择题1. （ C ）2. （ B ）3. （ D ）4. （ B ）5. （ D ）6. （ B ）7. （ B ）8. （ A ）二. 填空题9. （菲涅耳半波带法；中央明纹）10. （ 4 ；第一级暗纹）11. （ 3 mm）12. （﹤）13. （ 500 nm）14. （）15．（ 30o； 1.73 ）三. 计算题16. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一波长的第3级明纹位置恰与波长 =600nm的单色光的第2级明纹位置重合，求这光波的波长.解：设未知波长为，则对波长λ为的单色光有由于明纹位置重合，17．某单色光垂直入射到一每厘米刻有6000条刻线的光栅上，如果第一级谱线的偏角为20︒，试问入射光的波长如何？它的第二级谱线将在何处？解：光栅常数为k =1时，，由光栅方程得第二级谱线偏角，由光栅方程得18. 已知一个每厘米刻有4000条缝的光栅，利用这个光栅可以产生多少级完整不重叠的可见光谱(λ＝400～760nm)?解：光栅常数为设，，完整不重叠光谱条件是的k +1级主明纹对应角度大于的k级主明纹对应角度由光栅方程满足条件的，所以此光栅可产生一级完整不重叠谱线.19. 一束自然光和线偏振光的混合光，垂直通过一偏振片，以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍. 求入射光束中自然光和线偏振光的光强比值.解：设入射光中自然光强为，线偏光强为，通过偏振片后光强为由题意可得。