普通物理目录(程守洙第五版)
程守洙《普通物理学》(第5版)【教材精讲 考研真题解析】讲义
析】讲义
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01 思维导图
03 目录分析 05 读书笔记
目录
02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录思维图本书关键字分析思维导图
讲义
真题
运动
程守洙
理论
第版
基础
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物理学
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粒子
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守恒
内容摘要
本书特别适用于参加研究生入学考试指定考研参考书目为程守洙《普通物理学》（第5版）的考生。也可供各 大院校学习程守洙《普通物理学》（第5版）的师生参考。《普通物理学》（第5版，程守洙主编，高等教育出版 社）是我国高校广泛采用的普通物理学权威教材之一，也被众多高校（包括科研机构）指定为考研考博专业课参 考书目。为了帮助参加研究生入学考试指定考研参考书目为程守洙主编的《普通物理学》的考生复习专业课，我 们根据教材和名校考研真题的命题规律精心编写了程守洙《普通物理学》（第5版）配套辅导系列（均提供免费下 载，免费升级）：程守洙《普通物理学》（第5版）【教材精讲＋考研真题解析】讲义与视频课程【16小时高清 视频】不同于一般意义的传统图书，本书是一种包含高清视频课程的可互动学习的3D电子书，是用“高清视频” 和“传统电子书”两种方式结合精讲程守洙《普通物理学》（第5版）教材和名校考研真题的3D电子书【电子书 ＋高清视频课程（16小时）】。本书提供视频课程（教材和考研真题解析）的讲义内容，同时也提供教材的高清 视频讲解（最新视频课程，可免费升级获得）。本书每章均由两部分组成：（1）本章要点详解。该部分主要归纳 总结各章的重要知识点。圣才名师精讲各章重难点知识点，介绍复习方法，透析核心考点。（2）配套考研真题解 析。精选名校考研真题，并提供详尽答案，帮助考生强化训练以巩固本章知识点并学会灵活运用。
程守洙《普通物理学》(第5版)(上册)课后习题-气体动理论(圣才出品)
.
5-12 设 N 个粒子系统的速率分布函数为
dNυ=Kdυ （υ0＞υ＞0，K 为常量）
dN=0
（υ＞υ0）
（1）画出分布函数图；
（2）用 N 和υ0 定出常量 K；
（3）用υ0 表示出算术平均速率和方均根速率.
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第 5 章 气体动理论
5-1 有一水银气压计，当水银柱为 0.76 m 高时，管顶离水银柱液面为 0.12 m.管的
截面积为 2.0×10-4 m2.当有少量氦气混入水银管内顶部，水银柱高下降为 0.60 m.此时温度
为 27℃，试计算有多少质量氦气在管顶?（氦的摩尔质量为 0.004 kg/mol，0.76 m 水银柱
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（1）平均速率；（2）方均根速率；（3）最概然速率. 解：（1）平均速率：
.
（2）方均根速率：
.
（3）由于速率 3 v0 的质点有 5 个，是各速率中拥有质点数最多的一个，因此最概然速
率为：
.
5-5 计算在 300 K 温度下，氢、氧和水银蒸气分子的方均根速率和平均平动动能.
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由理想气体物态方程，有：
根据道尔顿分压定律，可得容器内总压强： .
5-3 一个封闭的圆筒，内部被导热的、不漏气的可移动活塞隔为两部分.最初，活塞位
于筒中央，则圆筒两侧的长度 l1=l2.当两侧各充以 T1、P1 与 T2、P2 的相同气体后，问平衡 时活塞将在什么位置上（即 l1/l2 是多少）?已知 P1=1.013×105 Pa，T1=680 K，P2=2.026 ×105 Pa，T2=280K.
程守洙《普通物理学》(第5版)(上册)章节题库-气体动理论(圣才出品)
第5章气体动理论一、选择题1．两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的（）。
A．平均速率相等，方均根速率相等B．平均速率相等，方均根速率不相等C．平均速率不相等，方均根速率相等D．平均速率不相等，方均根速率不相等【答案】A【解析】因为平均速率、方均根速率与最概然速率一样，都与成正比，成反比。
2．范德瓦耳斯方程中（）。
A．实际测得的压强是，体积是VB．实际测得的压强是p，体积是VC．实际测得的压强是p，V是1mol范氏气体的体积D．实际测得的压强是；1mol范氏气体的体积是（V－b）【答案】C3．1mol单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可以求出（）。
A．气体所做的功B．气体内能的变化C．气体传给外界的热量D．气体的质量【答案】B【解析】单原子分子的自由度i＝3，摩尔数ν＝1，内能是状态量，只取决于状态（温度）；内能的变化只与始末状态有关，与是什么气体，经历什么变化过程无关。
4．按照经典的能均分定理，由刚性双原子分子组成的理想气体的定体摩尔热容量是理想气体常数R的（）。
A．1倍B．1.5倍C．2倍D．2.5倍【答案】D【解析】刚性双原子分子的自由度是i＝5，其定体摩尔热容量。
5．质量为m，摩尔质量为M的理想气体，经历了一个等压过程，温度增量为ΔT，则内能增量为（）。
A．B．C．D．【答案】B二、填空题1．在平衡态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f（υ）、分子质量为m、最概然速率为υp，试说明下列各式的物理意义：（1）表示______；（2）表示______。
【答案】（1）分布在0～∞速率区间的分子数占总分子数的百分比；（2）分子平动动能的平均值。
2．某种刚性双原子分子理想气体，处于温度为T的平衡态，则其分子的平均平动动能为______，平均转动动能为______，平均总能量为______，lmol气体的内能为______。
普通物理学程守洙第五版 答案
18-1 18-2 18-3 18-4 18-5 18-6 18-7 18-8 18-9 18-10 18-11 18-12 18-13 18-14 18-15 18-16 18-17 18-18 18-19 18-20 18-21 18-22 18-23 18-24 18-25 18-26 18-27 18-28 18-29 18-30 18-31 18-32 18-33 18-34 18-35 18-36 18-37 18-38 18-39 18-40 18-41 18-42 18-43 18-44 18-45
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9-8 有直径为16cm及10cm的非常薄的两 个铜制球壳，同心放置时，内球的电势为 2700V，外球带有电荷量为8.0×10-9C，现 把内球和外球接触，两球的电势各变化多少？
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解：设内球电势为U1 ，电量为q1，外球 电势为U2 ，电量为q2
U1
=
1
4pe0
q1 R1
+
q2 R2
4pe0
r2 2
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9-7 点电荷q =4.0×10-10C，处在导体球 壳的中心，壳的内外半径分别为R1=2.0cm 和R2=3.0cm ，求：
（1）导体球壳的电势； （2）离球心r =1.0cm处的电势； （3）把点电荷移开球心1.0cm后导体 球壳的电势。
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解：(1)
UR2=
= 6.7×102(V) ΔU外 =0 外球电势不变。
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9-9 半径为R1=1.0cm的导体球，带有电荷 q1=1.0×10-10C,球外有一个内、外半径分别 为R2=3.0cm 、 R3=4.0cm的同心导体球壳， 壳上带有电荷Q =11×10-10C,试计算：
程守洙《普通物理学》(第5版)(上册)课后习题-恒定电流的磁场(圣才出品)
第8章恒定电流的磁场8-1已知导线中的电流按I=t2－0.5t＋6的规律随时间t变化，式中电流和时间的单位分别为A和s.计算在t=1到t=3的时间内通过导线截面的电荷量.解：根据题意，积分可得通过导线截面的电荷量：.8-2在一个特制的阴极射线管中，测得其射线电流为60μA，求每10s有多少个电子打击在管子的荧屏上.解：由，可得：，即每10秒有个电子打到荧幕上.8-3一铜棒的横截面积为20×80mm2，长为2.0m，两端的电势差为50mV.已知铜的电导率γ=5.7×107S/m.求：（1）它的电阻；（2）电流；（3）电流密度；（4）棒内的电场强度.解：（1）根据电阻定义式，可得铜棒的电阻为：.（2）根据欧姆定律，有电流：.（3）铜棒内，电流密度的大小为：.（4）铜棒内，电场强度的大小为：.8-4一电路如图8-1所示，其中B 点接地，R 1=10.0Ω，R 2=2.5Ω，R 3=3.O Ω，R 4=1.0Ω，求：（1）通过每个电阻的电流；（2）每个电池的端电压；（3）A、D 两点间的电势差；（4）B、C 两点间的电势差；（5）A、B、C、D 各点的电势.图8-1解：（1）由图8-1可知1R ，2R 电阻并联，则并联总电阻：干路中电流：因此，，.（2）每个电池的端电压分别为：，.（3）A、D两点间的电势差为：.（4）B、C两点间的电势差为：.（5）A、B、C、D各点的电势分别为：，，.8-5在地球北半球的某区域，磁感应强度的大小为4×10-5T，方向与铅直线成60°角.求：（1）穿过面积为1m2的水平平面的磁通量；（2）穿过面积为1m2的竖直平面的磁通量的最大值和最小值.解：（1）由题意可知，穿过1m2水平平面的磁通量为：.（2）由=可知：BSθcos当时，；当时，.8-6设一均匀磁场沿Ox轴正方向，其磁感应强度值B=1Wb/m2.求在下列情况下，穿过面积为2m2的平面的磁通量：（1）平面与yz面平行；（2）平面xz面平行；（3）平面与Oy轴平行且与Ox轴成45°角.解：根据题意，如图8-2所示。
普通物理(A)
普通物理（A）第一篇力学基础质点运动学矢径；运动方程；位移；平均速度；瞬时速度；平均加速度；瞬时加速度；速率；切向加速度；法向加速度；角位移；角速度；角加速度；位移和速度的相对性；质点动力学惯性参照系；牛顿运动定律；功；瞬时功率；质点动能定理；质点系动能定理；重力势能；弹性势能；保守力；功能原理；机械能守恒与转化定律；动量冲量动量定理；动量守恒定律刚体的转动角速度矢量；转动动能；转动惯量；力矩转动定律；力矩；力矩的功；定轴转动中的转动动能定律；角动量和冲量矩角动量守恒定律；质点的角动量；质点的角动量定理；刚体的角动量；冲量矩；角动量定理；角动量守恒定律第二篇机械振动和波机械振动简谐振动运动学特征；简谐振动动力学分析；简谐振动方程；简谐振动过程中的位移、速度、加速度，简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相；相位差；同相和反相；旋转矢量表示法；谐振动的能量；谐振动的合成；同方向同频率谐振动的合成机械波机械波的产生与传播；面简谐波波动方程；波的能量能流密度；波的干涉现象；波的干涉条件；驻波；多普勒效应第三篇热学气体动理学理论理想气体的状态方程；理想气体的压强和温度公式；理想气体分子的平均平动动能；理想气体的温度公式；方均根速率；能量均分定理理想气体的内能；能量按自由度均分定理；麦克斯韦分子速率分布定律；最概然速率；平均速率；气体分子的平均碰撞频率和平均自由程；热力学基础准静态过程；准静态过程的功；热量；内能；热力学第一定律；摩尔热容量；气体定容摩尔热容量；气体定压摩尔热容量；热力学第一定律的应用；绝热过程；循环过程；循环效率；卡诺循环；卡诺循环效率；热力学第二定律第四篇电磁学真空中的静电场电场；电场强度；点电荷的电场；任意带电体的场强计算公式；场强迭加原理；电通量；高斯定理；高斯定理的应用；静电场的环路定理电势；电势差；电势迭加原理；点电荷的电势；任意带电体的电势计算公式；场强与电势的关系静电场中的导体和电介质静电场中的导体；静电平衡条件；静电平衡时导体上电荷分布；静电平衡时导体表面场强；导体的电容电容器；电容器的能量公式；电场的能量密度；电场的能量稳恒磁场磁场对电流的作用磁场磁感应强度；磁通量；磁场的高斯定理；毕奥—萨伐尔定律；安培环路定理及应用；安培力安培定律；均匀磁场中载流线圈的磁力矩；磁力的功；洛仑兹力；霍耳效应；电磁感应电磁感应定律；感应电动势；楞次定律；动生电动势；感生电动势；自感和互感；磁场的能量电磁场理论的基本概念电磁振荡位移电流；位移电流的磁场；麦克斯韦方程组的积分形式；平面电磁波及性质；电磁波速度；电磁波的能量蜜度第五篇光学光的干涉相干光及获得光程差；杨氏双缝干涉；薄膜干涉劈尖干涉牛顿环；迈克尔逊干涉仪光的衍射惠更斯—菲涅耳原理；夫琅和费单缝衍射；光栅衍射；圆孔衍射光学仪器的分辨率光的偏振自然光和偏振光；部分偏振光；马吕斯定律；布儒斯特定律第六篇近代物理基础狭义相对论基础伽利略变换经典力学的时空观；狭义相对论的相对性原理；光速不变原理；洛仑兹坐标变换；洛仑兹速度变换；长度收缩；时间膨胀；同时性的相对性；狭义相对论的时空观；狭义相对论的动力学基础量子光学基础热辐射基尔霍夫定律；斯特藩玻尔兹曼定律；维恩位移定律；能量量子化；光电效应爱因斯坦方程；康普顿效应原子的量子理论玻尔的氢原子理论；实物粒子的波粒二象性；测不准关系；波函数薛定谔方程；一维无限深势阱；参考教材：《普通物理学》（1-3册）（第五版），程守洙、江之永主编，高等教育出版社；《普通物理学》（1-3册）（第四版），马文蔚主编，高等教育出版社；。
程守洙《普通物理学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(光 学)【圣才出品】
如果计算所得 m 是正值，表示像是正立的；m 是负值，表示像是倒立的。丨 m 丨 ＞1 表示像是放大的，丨 m 丨＜1 表示像是缩小的。
(5)作图法 作图时可选择下列三条特殊光线。 ①平行于主光轴的光线它的反射线必通过焦点（凹球面）或其反射线的延长线通过焦 点（凸球面）。 ②通过曲率中心的光线它的反射线和入射线是同一条直线而方向相反。 ③通过焦点的光线或入射光的延长线通过焦点的光线它的反射线平行于主光轴。 (6)光在球面上的折射 ①物像公式
这就是在傍轴光线条件下球面折射的物像公式。 折射球面的横向放大率为
②像方焦距 如果平行于主光轴的入射光线，经球面折射后，与主光轴的交点称为像方焦点。从球 面顶点到像方焦点的距离称为像方焦距，以 f＇表示，则有下式：
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①三棱镜偏向角
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三棱镜截面呈三角形的透明棱柱称为三棱镜（prism），与其棱边垂直的平面称为主截
面。出射光线与入射光线间的来角，称为偏向角（ang1e of deviation），用 δ 表示偏向
角，δ 与棱镜顶角 α 之间有如下的关系
图 12-1 光的反射和折射
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实验表明：
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(a)反射光线和折射光线都在入射光线和界面法线所组成的入射面内。
(b)反射角等于入射角。
i` i
(c)入射角 i 与折射角 r 的正弦之比与人射角无关，而与介质的相对折射率有关，即
③物方焦距 如果把物点放在主轴上某一点时，发出的光经球面折射后将产生平行于主轴的平行光 束，这一物点所在点称为物方焦点，从球面顶点到物方焦点的距离称为物方焦距以 f 表示， 则：
程守洙《普通物理学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(刚体和流体的运动)【圣才出品】
飞轮转过的角度：
飞轮转过的转数： （2）由转动定律：
. ，可得拉力：
拉力矩的功为：
.
（3）当 t 10s 时，飞轮的角速度：
点的速度：
，则有：
t 10s 时，飞轮边缘的法向加速度：
t 10s 时，飞轮边缘的切向加速度：
总加速度大小：
uur 由于 an at ，因此总加速度方向几乎与 an 相同.
，飞轮边缘一
3-2 飞轮的质量为 60 kg，直径为 0.50 m，转速为 1 000 r/min，现要求在 5 s 内 使其制动，求制动力 F.假定闸瓦与飞轮之间的摩擦因数 μ=0.4，飞轮的质量全部分布在轮 的外周上，尺寸如图 3.1 所示.
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2．刚体的自由度 决定一个系统在空间的位置所需要的独立坐标的数目称为该系统的自由度。对于刚体 来说，最多有 6 个自由度，其中 3 个是平动自由度，3 个是转动自由度（其中 2 个是表示 转动轴的方向的坐标，剩余一个则表示绕转动轴转过的角度）。
二、力矩，转动惯量，定轴转动定律 在讨论质点的运动时，我们首先引入位移、速度、加速度等运动学量，然后引入力这
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个动力学量，最后通过运动定律将二者联系起来。同样在研究刚体的转动时，也需要相应
的运动学量、动力学量以及运动方程。
1．运动学量
定轴转动中，有三个运动学量，即转过的角位移 θ ，角速度矢量 ω ，角加速度 α 。
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第 3 章 刚体和流体的运动
3.1 复习笔记
一、刚体、刚体的运动 1．刚体模型及其运动 由牛顿运动定律和守恒定律可以方便地得到质点的运动，但对于质点系的研究，特别 是分布连续的质点系，分别对每个质点求解很不方便。可以利用一些物理模型将问题简化， 刚体和理想流体就属于此类模型。 刚体是一种特殊的质点系，无论它在多大外力的作用下，其大小和形状都保持不变， 亦即系统内两质点间的距离不变。刚体两种简单的运动形式是平动和转动，在平动中，各 个质点在同一段时间通过相同的位移，且具有相同的速度和加速度；在转动中，各个质点 都绕同一直线运动。如果转轴是固定不动的，就叫做定轴转动。
程守洙《普通物理学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(静止电荷的电场)【圣才出品】
三、电场叠加原理、电势叠加原理 1．.电场叠加原理 电场叠加原理是指点电荷在空间任一点所激发的总电场强度等于各个点电荷单独存在 时在该点各自所激发的电场强度的矢量和，即
说明：电场叠加原理的得出是根据力叠加的结果，一般利用该原理来求某点的总场强，
异号电荷相吸，数学形式可表示为
式中，真空介电常数为
2．高斯定理 高斯定理是指在静电场中，通过任一闭合曲面的 E 通量，等于该曲面内电荷量的代数
和除以 0 ，即
说明：当电荷分布具有某些特殊的对称性，从而使相应的电场的分布也具有一定的对 称性时，就有可能应用高斯定理来计算电场强度。
有介质时静电场的高斯定理：在有介质存在的静电场中，通过任意闭合曲面 S 的电位 移通量（D 通量）等于该曲面包围的自由电荷的代数和，即
高斯定理的微分形式 （1）真空中静电场
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gE qi
0
（2）介质中
gD 0
3．静电场中环路定理 静电场环路定理是在静电场中，静电场力做功与路径无关，场强沿任一闭合路径的线 积分恒等于零，即
微分形式为
E 0
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①若源电荷为有限大小的电荷，一般规定无限远处的电势为零，这样，正电荷产生的
电场中各点的电势均为正值，负电荷产生的电场均为负值；
②若对于无限扩展的源电荷（如无限长直导线等），不能将电势零点选在无限远处，只
能选择在有限区域内的任一点（直导线外的任一点）；
程守洙《普通物理学》(第5版)(上册)课后习题-电磁感应 电磁场理论(圣才出品)
第9章电磁感应电磁场理论9-1如图9-1所示，通过回路的磁感应线与线圈平面垂直，且指向图面，设磁通量依如下关系变化：φ=6t2+7t+1式中φ的单位为mWb，t的单位为s.求t=2时，回路中的感生电动势的量值和方向.图9-1解：由题意可知，回路中的感生电动势为：当时，电动势为：，方向为逆时针方向（即与设定的回路绕行t s2方向相反）.9-2在两平行导线的平面内，有一矩形线圈，如图9-2所示.如导线中电流，随时间变化，试计算线圈中的感生电动势.图9-2解：根据题意建立坐标系，取坐标轴Ox，如图9-3所示.图9-3两电流在x处的磁感应强度大小为：，方向垂直纸面向里.取顺时针为回路的绕行方向，通过面元dS=l1dx的磁通量为：通过矩形线圈的磁通量为：矩形线圈中的感生电动势为：.9-3如图9-4所示，具有相同轴线的两个导线回路，小的回路在大的回路上面距离y 处，y远大于回路的半径R，因此当大回路中有电流，按图示方向流过时，小回路所围面积πr2之内的磁场几乎是均匀的.现假定y以匀速v=dy/dt而变化.（1）试确定穿过小回路的磁通量φ和y之间的关系；（2）当y=NR时（N为整数），小回路内产生的感生电动势；（3）若v＞0，确定小回路内感应电流的方向.图9-4解：（1）根据导电线圈轴线上的磁感应强度分布，可得大回路在小回路处产生的磁感应强度：.由题意知，因此在距离大线圈平面y处的磁场可近似为均匀磁场，其次感应强度，则穿过小回路中的磁通量和y之间的关系为：.（2）小回路内产生的感生电动势为：.（3）由榜次定律可判定，当从上向下看时小回路的感应电流为逆时针方向.9-4PM和MN两段导线，其长均为10cm，在M处相接成30°角，若使导线在均匀磁场中以速度v=15m/s运动，方向如图9-5所示，磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B=25×10-2T，问P、N两端之间的电势差为多少?哪一端电势高?图9-5解：由题意可知，P、N两端之间产生的动生电动势为：即运动导线上P端的电势高，N端电势低.9-5一均匀磁场与矩形导体回路面法线单位矢量e n间的夹角为θ=π/3（如图9-6），已知磁感应强度B随时间线性增加，即B=kt（k＞0），回路的MN边长为l，以速度V向右运动，设t=0时，MN边在x=0处.求任意时刻回路中感应电动势的大小和方向.图9-6解：如图9-6所示，回路的面法线e n表明，回路的绕行方向为逆时针，则回路中感应电动势为：.又由题意知：则回路中感应电动势：方向由M指向N，即沿顺时针方向.9-6如图9-7所示，一长直导线通有电流，I=0.5A，在与其相距d=5.0cm处放有一矩形线圈，共1000匝.线圈以速度v=3.0m/s沿垂直于长导线的方向向右运动时，线圈中的动生电动势是多少?（设线圈长l=4.0cm，宽b=2.0cm.）图9-7解：由题意可知，线圈中的动生电动势为：.9-7如图9-8所示，导线MN在导线架上以速度V向右滑动.已知导线MN的长为50cm，V=4.0m/s，R=0.20Ω，磁感应强度B=0.50T，方向垂直于回路平面.试求：（1）MN运动时所产生的动生电动势；（2）电阻R上所消耗的功率；（3）磁场作用在MN上的力.图9-8解：（1）导线上产生的电动势为：.（2）电阻R上所消耗的功率为：.（3）由安培定理，可得回路中电流：导线MN上的安培力：，方向向左.9-8如图9-9所示，PQ和MN为两根金属棒，各长1m，电阻都是R=4Ω，放置在均匀磁场中，已知B=2T，方向垂直纸面向里.当两根金属棒在导轨上分别以v1=4m/s 和v2=2m/s的速度向左运动时，忽略导轨的电阻，试求：（1）两棒中动生电动势的大小和方向，并在图上标出；（2）金属棒两端的电势差；（3）两金属棒中点O1和O2之间的电势差.。
程守洙《普通物理学》(第5版)辅导系列(课后习题-13-15章)【圣才出品】
解：由光电效应方程
，可得光电子的最大初动能为：
由最大初动能与遏止电势差的关系可得遏止电势差：
由逸出功与红限关系
，可得铝的红限波长
。
13-10 能引起人眼视觉的最小光强约为 10－12 W/m2，如瞳孔的面积约为 0.5×10－4 m2，计算每秒平均有几个光子进入瞳孔到达视网膜上。设光的平均波长为 550 nm。
解：设钨丝灯的辐射面积（黑体辐射面积）为 S，由斯特藩-玻尔兹曼定律，可得钨丝
。
（3）曲线与横坐标轴的交点为该金属的红限频率，即
时，
可得红限频率
，红限波长
。 。
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13-9 铝的逸出功为 4.2 eV。今用波长为 200 nm 的紫外光照射到铝表面上，发射的
光电子的最大初动能为多少?遏止电势差为多大?铝的红限波长是多大?
画出遏止电势差与入射光频率的曲线，并求出： （1）普朗克常量 h；（2）该金属的逸出功；（3）该金属的光电效应红限和频率。 解：（1）利用真空中 关系，将实验数据转换为关系，如表 13-1 所示，画出的实验 曲线如图 13-1 所示。
表 13-1
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试求在 500～501 nm 的微小波长范围内单位时间从小孔辐射出来的能量。
解：由普朗克公式，在
波长范围内，小圆孔单位面积的辐出度为：
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设 S 为小圆孔的面积，则从小圆孔辐射的功率（单位时间辐射的能量） 其中，
解：设最小光强为 I，瞳孔的面积为 S，每秒平均进入瞳孔的光子数为 N，单位时间内 垂直进入瞳孔单位面积的平均光子数为 n。
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波疏介质，则反射波波动方程为（ ）；波节点的位置为（ ）。
[南京理工大学2011研]
波节的位置满足：
，解得：
4．设沿弦线传播的一入射波的表达式为
波在x＝L处（B点）发生反射，反射点为自由端（如图11-4）。设波在 传播和反射过程中振幅不变，则反射波的表达式是y2＝（ ）。[华南理
工大学2010研]
A．
B．
C．
D． 【答案】A
【解析】设简谐振动的运动方程为：
，则
假设x1＝0时对应
，将 代入运动方程得
当k＝0时有最短时间
。
5．两质点1和2均沿x轴作简谐振动，振幅分别为A1和A2，振动频率相
同。在t＝0时，质点1在平衡位置向x轴负向运动，质点2在 处向x轴正 向运动，则两质点振动的位相差为（ ）。[电子科技大学2010研]
第10章 机械振动和电磁振荡
一、选择题
1．图10-1中A、B、C为三个不同的简谐振动系统。组成各系统的各弹 簧的原长、各弹簧的劲度系数及重物质量均相同。A、B、C三个振动系 统的ω2（ω为固有角频率）值之比为（ ）。[华南理工大学2009研]
图10-1
A．2:1: B．1:2:4 C．2:2:1 D．1:1:2 【答案】B
则从t＝0时
刻起，到质点位置在x＝0.02m处，且向x轴正方向运动时刻的最短时间
间隔为（ ）。[电子科技大学2008研]
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】在t＝0时刻，质点位移为0.02m，且向x负方向运动。据此时间 最近的且同位移，向正方向运动的时刻为t＝－1/3s.又此质点周期为1s， 故相隔最近的时间为1/3s。
【答案】
；或
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可以看出，势能与物体间的相互作用以及相对位置有关，属于物体系统，单个物体不 具有势能。另外，势能的量值，只有相对意义，而势能差有绝对意义。
牢记下列常见的几种类型的势能表达式： （1）重力势能：
（2）弹性势能：
（3）引力势能：
（以 r 处为势能零点）
3．势能曲线 把势能和相对位置的关系曲线称为势能曲线，如图。
力在单位时间内作的功叫做功率，即
2．能量 能量是物体运动形式的一个量度，能量值随物体状态变化而变化，是状态量。 动能是物体能量的一种形式，可表示为
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3．动能定理 动量定理给出了牛顿运动定律在时间上的累积效果，而它在空间上的累积效果则由动 能定理给出
由于成对的作用力和反作用力做的功与参考系选择无关，故保守力的第三种表述是， 在任意的参考系中，成对保守力的功只取决于相互作用质点的始末相对位置，而与各质点 的运动路径无关。
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2．势能 成对保守内力的功等于系统势能的减少（或势能增量的负值），这就是势能的定义。
（2）计算变质量问题，因为不同于牛顿第二定律，动量定理不直接与质量和速度相 关，而是和动量相关，从而方便建立变质量物体的运动方程：
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2．动量守恒定律
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若系统所受到的外力之和为零，则系统的总动量保持不变。即
这个结论称为动量守恒定律。由于动量和力都是矢量，在某方向上的运动，动量守恒 定律也成立。
动量守恒定律是自然界的基本定律。它的一个重要推论是，系统动量保持不变，系统 质心将保持匀速直线运动或静止状态不变。
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大学普通物理（第五版）目录（程守洙）
第一篇力学
第一章质点的运动
§1.1质点参考系运动方程
§1.2位移速度加速度
§1.3圆周运动及其描述
§1.4曲线运动方程的矢量形式
§1.5运动描述的相对性伽利略坐标变换第二章牛顿运动定律第二章牛顿运动定律
§2.1牛顿第一定律和第三定律
§2.2常见力和基本力
§2.3牛顿第二定律及其微分形式
§2.4牛顿运动定律应用举例
§2.5牛顿第二定律积分形式之一：动量定理
§2.6牛顿第二定律积分形式之二：动能定理
§2.7非惯性系惯性力
阅读材料A 混沌和自组织现象第三章运动的守恒定律
第三章运动的守恒定律
§3.1保守力成对力作功势能
§3.2功能原理
§3.3机械能守恒定律能量守恒定律
§3.4质心质心运动定理动量守恒定律火箭飞行
§3.5碰撞
§3.6质点的角动量和角动量守恒定律
§3.7质点在有心力场中的运动
§3.8对称性和守恒定律
阅读材料B 宇宙的膨胀第四章刚体的转动
第四章刚体的运动
§4.1刚体的平动、转动和定轴转动
§4.2刚体的角动量转动动能转动惯量
§4.3 力矩刚体定轴转动定律
§4.4定轴转动的动能定理
§4.5刚体的自由度刚体的平面平行运动
§4.6定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律
§4.7进动第五章相对论基础
第五章相对论基础
§5.1伽利略相对性原理经典力学的时空观
§5.2狭义相对论基本原理洛伦兹坐标变换式
§5.3相对论速度变换公式
§5.4狭义相对论时空观
§5.5狭义相对论动力学基础
§5.6广义相对论简介
阅读材料C 超新星爆发和光速不变性第六章气体动理论
第二篇热学
第六章气体动理论
§6.1 状态过程理想气体
§6.2分子热运动和统计规律
§6.3气体动理论的压强公式
§6.4理想气体的温度公式
§6.5能量均分定理理想气体的内能
§6.6麦克斯韦速率分布律
§6.7玻尔兹曼分布律重力场中粒子按高度的分布§6.8分子的平均碰撞次数及平均自由程
§6.9气体内的迁移现象
§6.10真实气体范德瓦耳斯方程
§6.11物态和相变
阅读材料D 非常温和非常压第七章热力学基础
第七章热学基础
§7.1热力学第一定律
§7.2热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用§7.3绝热过程多方过程
§7.4焦耳－汤姆孙实验真实气体的内能
§7.5循环过程卡诺循环
§7.6热力学第二定律
§7.7可逆过程与不可逆过程卡诺定理
§7.8熵
§7.9熵增加原理热力学第二定律的统计意义
阅读材料E 熵与能源
第三篇电场和磁场
第八章真空中的静电场
§8-1 电荷库仑定律
§8-2 电场电场强度
§8-3 高斯定理
§8-4 静电场的环路定理电势
§8-5 等势面电场强度与电势梯度的关系
§8-6 带电粒子在静电场中的运动
阅读材料F电子的发现和电子电荷量的测定
第九章导体和电介质中的静电场
§9-1 静电场中的导体
§9-2 空腔导体内外的静电场
§9-3 电容器的电容
§9-4 电介质及其极化
§9-5 电介质中的静电场
§9-6 有电介质时的高斯定理电位移
§9-7 电场的边值关系
§9-8 电荷间的相互作用能静电场的能量
§9-9 铁电体压电体永电体
阅读材料G静电现象的应用
第十章恒定电流和恒定电场
§10-1 电流密度电流连续性方程
§10-2 恒定电流和恒定电场电动势
§10-3 欧姆定律焦耳一楞次定律
§10-4 一段含源电路的欧姆定律。
基尔霍夫定律
§10-5 金属导电的经典电子理论
阅读材料H接触电势差温差电现象
第十一章真空中的恒定磁场
§11-1 磁感应强度磁场的高斯定理
§11-2 毕奥一萨伐尔定律
§11-3 毕奥一萨伐尔定律的应用
§11-4 安培环路定理
§11-5 安培环路定理的应用
§11-6 带电粒子在磁场中所受作用及其运动
§11-7 带电粒子在电场和磁场中运动的应用
§11-8 磁场对载流导线的作用
§11一9 平行载流导线间的相互作用力电流单位“安培”的定义
§11-10磁力的功
阅读材料I生物磁学
第十二章磁介质中的磁场
§12-1 磁介质顺磁质和抗磁质的磁化
§12-2 磁化强度磁化电流
§12-3 磁介质中的磁场磁场强度
§12-4 磁场的边值关系
§12-5 铁磁质
§12-6 磁路定理
阅读材料地球的磁场
第十三章电磁感应和暂态过程
§13-1 电磁感应定律
§13-2 动生电动势
§13-3 感生电动势有旋电场
§13-4 涡电流
§13-5 自感和互感
§13-6 电感和电容电路的暂态过程
§13-7 磁场的能量
阅读材料K磁效应及其应用
第十四章麦克斯韦方程组电磁场
§14-1 位移电流
§14-2 麦克斯韦方程组
§14-3 电磁场的物质性
§14-4 电磁场的统一性电磁场量的相对性
阅读材料L磁流体波
第四篇振动和波动
第十五章机械振动和电磁振荡
§15-1简谐振动
§15-2阻尼振动
§15-3受迫振动共振
§15-4电磁振荡
§15-5同方向的简谐振动的合成
§15-6相互垂直的简谐振动的合成
阅读材料M谐振分析和频谱
第十六章机械波和电磁波
§16-1机械波的产生和传播
§16-2平面简谐波波动方程
§16-3波的能量波的强度
§16-4声波
§16-5电磁波
§16-6惠更斯原理波的衍射、反射和折射
§16-7波的叠加原理波的干涉驻波
§16-8多普勒效应阅读材料N超声、次声和噪声
第十七章波动光学
一、光的干涉
§17-1光源单色光相干光
§17-2双缝干涉
§17-3光程与光程差
§17-4薄膜干涉——等倾条纹
§17-5薄膜干涉——等厚条纹
§17-6迈克耳孙干涉仪
§17-7干涉条纹的可见度
二、光的衍射
§17-8光的衍射现象惠更斯一菲涅耳原理
§17-9单缝的夫琅禾费衍射
§17-10圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领§17一11光栅衍射
§17-12x射线的衍射
三、光的偏振
§17-13自然光和偏振光
§17-14起偏和检偏马吕斯定律
§17-15反射和折射时光的偏振
§17-16光的双折射
§17-17椭圆偏振光和圆偏振光偏振光的干涉§17-18人为双折射
§17-19旋光现象
阅读材料0全息照相技术
阅读材料P液晶的光学性质
第五篇量子物理
第十八章早期量子论和量子力学基础
§18-1热辐射普朗克的量子假设
§18-2光电效应爱因斯坦的光子理论
§18-3康普顿效应
§18-4氢原子光谱玻尔的氢原子理论
§18-5德布罗意波波粒一二象性
§18-6不确定度关系
§18-7波函数薛定谔方程，
§18-8势阱中的粒子势垒谐振子
§18-9量子力学中的氢原子问题
§18-10电子的自旋原子的电子壳层结构
阅读材料Q红外技术
第十九章激光和固体的量子理论
§19-1激光
§19-2固体的能带结构
§19-3半导体的导电机构
§19-4超导电性
阅读材料R宏观量子现象
第二十章原子核物理和粒子物理简介
§20-1原子核的基本性质
§20-2原子核的结合能裂变和聚变
§20-3原子核的放射性衰变
§20-4粒子物理简介
附录常用基本物理常量表第三篇电场和磁场。