第一篇:大學(xué)物理(下)教學(xué)指導(dǎo)書
靜電場(chǎng)
教學(xué)目的:
1、掌握靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的概念以及電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理和電勢(shì)疊加原理。掌握電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的積分關(guān)系。能計(jì)算一些簡(jiǎn)單問(wèn)題中的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。
2、理解靜電場(chǎng)的高斯定理和環(huán)路定理。掌握用高斯定理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的條件和方法。
教學(xué)重點(diǎn):靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì);高斯定理和環(huán)路定理。
教學(xué)難點(diǎn):高斯定理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的條件和方法;電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。教法說(shuō)明:講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
教學(xué)學(xué)時(shí):9學(xué)時(shí)
物質(zhì)的電結(jié)構(gòu),電荷的量子化,電荷守恒定律;庫(kù)倫定律;試驗(yàn)電荷,電場(chǎng)強(qiáng)度的定義;電場(chǎng)疊 加原理,電偶極子。電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算;電場(chǎng)線,電場(chǎng)強(qiáng)度通量。高斯定理及其應(yīng)用,靜電場(chǎng)力的 功。靜電場(chǎng)的環(huán)路定理;電勢(shì)能,電勢(shì)和電勢(shì)差;電勢(shì)疊加原理,電勢(shì)的計(jì)算;等勢(shì)面,電場(chǎng)強(qiáng) 度與電勢(shì)梯度的關(guān)系。
教學(xué)思路
在對(duì)高中電學(xué)有關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)單扼要回顧的基礎(chǔ)上,講授電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)疊加原理,電場(chǎng)強(qiáng)度通量、高斯 定理,靜電場(chǎng)力的功、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、電勢(shì)能、電勢(shì)及電勢(shì)疊加原理, 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的 關(guān)系,講好電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算的思路及三種計(jì)算方法,高斯定理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的條件和方法;電勢(shì)計(jì)算的思 路及二種計(jì)算方法。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè))練習(xí)一,練習(xí)二,練習(xí)三,練習(xí)四。
靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體與電介質(zhì)
1、理解靜電場(chǎng)導(dǎo)體靜電平衡的條件,并能分析靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布。
2、理解介質(zhì)中的高斯定理, 并會(huì)用它計(jì)算對(duì)稱電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
3、了解電位移矢量的概念以及D、E等的關(guān)系。能用能量密度計(jì)算電場(chǎng)能量。
導(dǎo)體靜電平衡的條件。介質(zhì)中的高斯定理和環(huán)路定理。電容及電場(chǎng)能量。
電極化強(qiáng)度及與D、E等的關(guān)系。介質(zhì)中高斯定理的應(yīng)用。
講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
5學(xué)時(shí)
導(dǎo)體靜電平衡的條件;靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布;靜電平衡時(shí)導(dǎo)體附近的電場(chǎng)與附近導(dǎo)體表 面電荷面密度的關(guān)系;靜電屏蔽。無(wú)極分子電介質(zhì)與有極分子電介質(zhì),電介質(zhì)在電場(chǎng)中的位移極 化與取向極化;電極化強(qiáng)度,電極化強(qiáng)度與極化電荷的關(guān)系;電位移矢量,介質(zhì)中的高斯定理; D、E、P的一般關(guān)系與在各項(xiàng)同性介質(zhì)中的關(guān)系。電容,電容器;電荷系的相互作用能,電場(chǎng)的 能量,電場(chǎng)能量密度。
教學(xué)思路
在介紹導(dǎo)體靜電平衡的條件時(shí),注意靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布;在介紹電介質(zhì)在電場(chǎng)中的極化時(shí), 注意極化電荷的分布,只有知道了電荷分布,才能用介質(zhì)中的高斯定理求解D和E。最后介紹電容、電容器和電場(chǎng)能量密度、電場(chǎng)的能量。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè))練習(xí)五,練習(xí)六,練習(xí)七。
恒定電流
1、理解恒定電流形成的條件。理解電流密度和電動(dòng)勢(shì)的概念。
2、熟練掌握歐姆定律。
3、了解基爾霍夫定律及其應(yīng)用。
電流密度,歐姆定律的微分形式,電源電動(dòng)勢(shì),基爾霍夫定律。
歐姆定律的微分形式,電源電動(dòng)勢(shì)。
講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
2學(xué)時(shí)
電流形成的條件,電流與電流密度,電流的連續(xù)性方程,電子的逸出功;歐姆定律的微分形式; 電源與電動(dòng)勢(shì);基爾霍夫定律及其應(yīng)用。
教學(xué)思路
首先介紹電流形成的條件,電流,接著介紹電流密度和電流的連續(xù)性方程。然后推出歐姆定律的微分形式。接下來(lái)介紹電源及其電動(dòng)勢(shì)。最后介紹基爾霍夫定律及其應(yīng)用。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè))練習(xí)九。
穩(wěn)恒磁場(chǎng)
1、掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。理解畢奧·薩伐爾定律,穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路
定理。理解用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法。
2、理解安培定律和洛倫茲力公式。能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單問(wèn)題的計(jì)算。
畢奧·薩伐爾定律;磁場(chǎng)中的高斯定理和環(huán)路定理。
安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法;磁矩和磁力矩。
講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
8學(xué)時(shí)
基本磁現(xiàn)象,磁場(chǎng);試驗(yàn)線圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義;畢奧·莎伐爾定律;運(yùn)動(dòng)電荷激發(fā)的磁場(chǎng);平面載流線圈的磁矩;畢奧–莎伐爾定律的應(yīng)用。磁感應(yīng)線,磁通量,磁場(chǎng)的高斯定理。安培環(huán) 路定理及其應(yīng)。
載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力(安培力);載流線圈在均勻磁場(chǎng)中受磁力矩;安培力的功。運(yùn)動(dòng)電荷在 磁場(chǎng)中受力(洛侖茲力);帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),霍耳效應(yīng)。
教學(xué)思路
通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的演示導(dǎo)入本課,并定磁感應(yīng)強(qiáng)度,給出畢奧·薩伐爾定律后,著重講解畢奧·薩 伐爾定律對(duì)長(zhǎng)直導(dǎo)線、平面、圓電流、螺線管的應(yīng)用,介紹磁矩。
類似電場(chǎng)的方法,介紹磁場(chǎng)中的高斯定理后,著重講解安培環(huán)路定理。通過(guò)討論和應(yīng)用舉例,使 學(xué)生掌握和理解定律的應(yīng)用條件,并掌握選取安培環(huán)路的原則和方法。介紹洛侖茲力和安培力后,介紹磁力矩及其功。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè))練習(xí)十,練習(xí)十一,練習(xí)十二,練習(xí)十三。
磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)
1、了解磁介質(zhì)在磁場(chǎng)中的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋。
2、理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理。并會(huì)用它計(jì)算磁場(chǎng)強(qiáng)度。
3、了解H、B在各項(xiàng)同性介質(zhì)中的關(guān)系。了解鐵磁質(zhì)的特性。
磁化現(xiàn)象;磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理。鐵磁質(zhì)。
磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法;磁滯回線。
講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
2學(xué)時(shí)
抗磁質(zhì)與順磁質(zhì),介質(zhì)在磁場(chǎng)中的磁化;磁化強(qiáng)度,磁化強(qiáng)度與磁化電流的關(guān)系;磁場(chǎng)強(qiáng)度,介 質(zhì)中的安培環(huán)路定理及其應(yīng)用;H、B、M的一般關(guān)系與在各項(xiàng)同性介質(zhì)中的關(guān)系;鐵磁質(zhì)。
教學(xué)思路
在介紹分子磁矩,順、抗磁質(zhì),磁極化等概念即掃清道路后,由特例推出磁介質(zhì)當(dāng)中的安培環(huán)路 定律,通過(guò)討論加深理解。最后講解磁介質(zhì)當(dāng)中的鐵磁質(zhì)及其磁滯回線。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè))練習(xí)十四。
電磁感應(yīng)
電磁場(chǎng)
1、理解電動(dòng)勢(shì)的概念;掌握法拉第電磁感應(yīng)定律。
2、理解并會(huì)計(jì)算動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)。了解自感和互感。
3、了解渦旋電場(chǎng),位移電流的概念。了解麥克斯韋方程組的物理意義。
法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用。渦旋電場(chǎng),位移電流,麥克斯韋方程組。
動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。渦旋電場(chǎng),位移電流。
講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
8學(xué)時(shí)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象;法拉弟電磁感應(yīng)定律;愣次定律;動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。感生電動(dòng)勢(shì),渦旋電場(chǎng),渦流; 自感?;ジ?;磁場(chǎng)能量,磁場(chǎng)能量密度。
位移電流,位移電流密度;全電流及全電流的安培環(huán)流定律;麥克斯韋方程組的積分形式,麥克 斯韋方程組的微分形式;電磁波的產(chǎn)生和傳播;電磁波的性質(zhì)。
教學(xué)思路
通過(guò)電磁感應(yīng)模擬試驗(yàn),引入法拉第電磁感應(yīng)定律,并闡明定律中負(fù)號(hào)的意義。通過(guò)舉例,詳細(xì)講解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。講清感生電動(dòng)勢(shì)概念。通過(guò)討論載流線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),引入自感和互感的概念,并舉例說(shuō)明其計(jì)算方法。從自感線圈儲(chǔ)存的能量出發(fā),引入磁場(chǎng)能量,并給出磁能密度的定義。
從安培環(huán)路定律的局限性討論,引入位移電流的概念,導(dǎo)出變化情況下的電磁場(chǎng)方程—麥克斯韋 方程組的積分形式,并闡明其物理意義。
通過(guò)對(duì)產(chǎn)生電磁波的波源—振蕩偶極子的討論,介紹電磁波的產(chǎn)生和接收,主要介紹電磁波的性 質(zhì)。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè)),練習(xí)十六,練習(xí)十七,練習(xí)十八,練習(xí)十九。相對(duì)論
1、了解愛因斯坦狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理。了解洛倫茲變換式。
2、了解狹義相對(duì)論長(zhǎng)度收縮和時(shí)間延緩及相對(duì)論的時(shí)空觀。
3、理解狹義相對(duì)論中質(zhì)量和速度的關(guān)系、質(zhì)量和能量的關(guān)系。
相對(duì)論的基本原理, 洛侖茲變換式;長(zhǎng)度收縮,時(shí)間延緩。相對(duì)論動(dòng)力學(xué)。
洛侖茲變換式。相對(duì)論的時(shí)空觀。
講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
4學(xué)時(shí)
經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀;邁克耳遜–莫雷實(shí)驗(yàn),狹義相對(duì)論的基本原理;洛侖茲變換式;長(zhǎng)度收縮,時(shí)間延緩,同時(shí)的相對(duì)性,狹義相對(duì)論的時(shí)空觀。質(zhì)量與速度的關(guān)系;相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基本方程; 相對(duì)論動(dòng)量和能量。
教學(xué)思路
通過(guò)講述邁克耳遜–莫雷實(shí)驗(yàn)得出愛因斯坦狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè),進(jìn)而導(dǎo)出洛倫茲坐標(biāo)變 換式;通過(guò)洛倫茲坐標(biāo)變換式的應(yīng)用得出長(zhǎng)度收縮和時(shí)間延緩,進(jìn)而得出愛因斯坦狹義相對(duì)論的 時(shí)空觀;以完全非彈性碰撞為例,如以質(zhì)量為恒量,得出在洛倫茲速度變換時(shí)動(dòng)量不守恒的錯(cuò)誤 結(jié)論,進(jìn)而得出質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)有關(guān)而直接搬出質(zhì)量與速度的關(guān)系式;用動(dòng)量定義不變得出相對(duì)論動(dòng) 量;用動(dòng)能定理對(duì)力的積分得出相對(duì)論能量;結(jié)合相對(duì)論動(dòng)量表達(dá)式與相對(duì)論能量表達(dá)式得出相 對(duì)論動(dòng)量能量的關(guān)系。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè))練習(xí)二十一,練習(xí)二十二。
量子物理
1、了解普朗克的量子假設(shè)與普朗克公式。
2、理解光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的規(guī)律及愛因斯坦的光子理論和實(shí)物粒子的波粒二象性。
3、了解坐標(biāo)動(dòng)量不確定關(guān)系,理解氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及玻爾的氫原子理論。
普朗克公式;愛因斯坦的光子理論;玻爾的氫原子理論;物質(zhì)波。
黑體輻射定律,康普頓效應(yīng);不確定關(guān)系,波函數(shù)。
講授、啟發(fā)式、討論、多種媒體運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。
10學(xué)時(shí)
熱輻射,黑體與黑體輻射定律;普朗克的量子假設(shè)與普朗克公式。光電效應(yīng),光子假設(shè),愛因斯 坦方程;光的波粒二象性;康普頓效應(yīng)。
氫原子光譜的規(guī)律性,玻耳的氫原子理論;能級(jí),弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)。德布羅意波,實(shí)物粒子的 波粒二象性;電子的德布羅意波,電子衍射;用駐波解釋玻爾氫原子理論中角動(dòng)量的量子化條件; 不確定關(guān)系式。波函數(shù),薛定諤方程;一維無(wú)限深勢(shì)阱。氫原子的量子力學(xué)處理方法;角動(dòng)量量 子化及角動(dòng)量的空間量子化;斯特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn),電子自旋;四個(gè)量子數(shù);原子的殼層結(jié)構(gòu),泡利不相容原理,能量最小原理,多電子原子中電子分布。
教學(xué)思路
通過(guò)講述用經(jīng)典理論無(wú)法解釋黑體輻射定律,從而引進(jìn)普朗克的量子假設(shè),進(jìn)而推出普朗克公式; 再用普朗克公式成功解釋黑體輻射定律。
通過(guò)講述光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律及其難以用經(jīng)典電磁理論解釋光電效應(yīng),從而引出愛因斯坦的光子理 論,進(jìn)一步闡述光的波粒二象性;再回過(guò)頭來(lái)用愛因斯坦的光子理論導(dǎo)出愛因斯坦光電效應(yīng)方程,用愛因斯坦光電效應(yīng)方程圓滿解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
通過(guò)講述康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及其難以用經(jīng)典散射理論對(duì)其進(jìn)行解釋,從而將愛因斯坦的光子 理論用于光子與電子的完全彈性碰撞,使之得到完滿的解釋。
通過(guò)講述氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律以及難以用經(jīng)典電磁輻射理論對(duì)其進(jìn)行解釋,從而引出玻爾的氫 通過(guò)說(shuō)明玻爾的氫原子理論難以稍復(fù)雜原子的光譜,進(jìn)而說(shuō)明玻爾的氫原子理論不是自恰的理論,由此講述德布羅意的物質(zhì)波假及實(shí)物粒子的波粒二象性。再講述實(shí)物粒子的波粒二象性的最重要 例證電子波及其電子波的衍射,以及用電子波在繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道上形成駐波的觀點(diǎn)說(shuō)明玻爾軌道 角動(dòng)量的量子化條件。
在講述物質(zhì)波是概率波的基礎(chǔ)上說(shuō)明動(dòng)量和坐標(biāo)的不確定性,再將光波的單縫衍射運(yùn)用于電子波 從而定性推導(dǎo)動(dòng)量坐標(biāo)的不確定關(guān)系式。
為了在微觀世界描述粒子的運(yùn)動(dòng),又要體現(xiàn)粒子的波粒二象性,從而引入波函數(shù)并講述波函數(shù)的 統(tǒng)計(jì)解釋,進(jìn)而導(dǎo)出描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的薛定諤方程;通過(guò)講述用薛定諤方程解無(wú)限深勢(shì)阱的例 子,從而得出能量的量子化,進(jìn)一步說(shuō)明薛定諤方程是描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的基本方程。將薛定諤方程用于解氫原子,結(jié)合講述施特恩·格拉赫實(shí)驗(yàn),得出電子軌道運(yùn)動(dòng)角動(dòng)量量子化,角動(dòng)量空間量子化及電子自旋,從而得出原子中電子軌道運(yùn)動(dòng)的四個(gè)量子數(shù)。在定性說(shuō)明電子繞 核運(yùn)轉(zhuǎn)的能量不僅與主量子數(shù)有關(guān)還與角量子數(shù)有關(guān)的基礎(chǔ)上,講述最小能量原理和泡利不相容 原理,進(jìn)而得出原子中電子的殼層結(jié)構(gòu)。
主要參考書
1.《物理學(xué)》(第四版),東南大學(xué)等七所工科院校編,馬文蔚改編,1999年,高等教育出版社 2.《普通物理學(xué)》(1982年修訂本),程守洙、江之永編,朱永春修訂,1982年,高等教育出版 3.《大學(xué)物理學(xué)》(2002年第一版),趙近芳主編,2002年,北京郵電大學(xué)出版社
練習(xí)
《大學(xué)物理習(xí)題集》(下冊(cè))練習(xí)二十三,練習(xí)二十四,練習(xí)二十五,練習(xí)二十六,練習(xí)二十七。
第二篇:大學(xué)物理下p37-13
作業(yè)2: 有一同軸電纜,其尺寸如圖所示,兩導(dǎo)體中的電流均為I,但電流的流向相反,導(dǎo)體的磁性可不考慮。試計(jì)算以下各處的磁感強(qiáng)度:(1)r <R1 ;(2)R1 <r <R2 ;(3)R2 <r <R3 ;(4)r >R3。畫出B-r 圖線。
分析:同軸電纜導(dǎo)體內(nèi)的電流均勻分布,其磁場(chǎng)呈軸對(duì)稱,取半徑為r 的同心圓為積分路徑,B?dl?B?2πr
B?dl??0I利用安培環(huán)路定理
r<R1時(shí),?0Ir12B1?2πr??0πrB?122 πR12πR1
R1<r<R2時(shí),B?2πr??IB??0I2202πr
?πr2?R22?22R2<r<R3時(shí)
B3?2πr??0?I?I??IR?r0322B3?πR?R??2232 ??2πrR3?R2
r>R3時(shí) B4?2πr??0I?I?0B4?0
B的方向與 I成右螺旋
磁感強(qiáng)度B(r)的分布曲線
?????????
第三篇:大學(xué)物理下作業(yè)
《大學(xué)物理(下)》作業(yè)
1)電磁感應(yīng),下冊(cè)P112頁(yè):11.6,11.8,11.10,11.16
2)機(jī)械振動(dòng),上冊(cè)P131頁(yè):5.7,5.8,5.11,5.16
3)機(jī)械波,上冊(cè)P199頁(yè):6.9,6.13,6.19,6.20
4)波動(dòng)光學(xué),下冊(cè)P163頁(yè):13.7,13.11,下冊(cè)P190頁(yè):14.12,14.13,5)氣體動(dòng)理論,上冊(cè)P233頁(yè):7.7,7.15,7.22,7.24
6)熱機(jī)學(xué)基礎(chǔ),上冊(cè)P233頁(yè):8.12,8.14,8.15,8.19,7)相對(duì)論,上冊(cè)P130頁(yè):4.11,4.15,4.17
第四篇:大學(xué)物理下知識(shí)點(diǎn)歸納
靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn):
◎掌握庫(kù)侖定律,掌握電場(chǎng)強(qiáng)度及電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理,掌握點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式
◎理解電通量的概念,掌握靜電場(chǎng)的高斯定理及應(yīng)用,能計(jì)算無(wú)限長(zhǎng)帶電直線、帶點(diǎn)平面、帶電球面及帶電球的場(chǎng)強(qiáng)分布.◎理解靜電力做功的特征,掌握電勢(shì)及電勢(shì)疊加原理,能計(jì)算一些簡(jiǎn)單電荷分布的電勢(shì) ◎理解電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系,掌握靜電場(chǎng)的環(huán)路定理
◎理解導(dǎo)體的靜電平衡條件,能計(jì)算一些簡(jiǎn)單導(dǎo)體上的電荷分布規(guī)律和周圍的電場(chǎng)分布 ◎能進(jìn)行簡(jiǎn)單電容器電容的計(jì)算(*平行板電容器電容)
◎掌握各向同性電介質(zhì)中D、E的關(guān)系及介質(zhì)中的高斯定理
◎掌握平行板電容器儲(chǔ)存的靜電能的計(jì)算
重點(diǎn):疊加原理求電場(chǎng)強(qiáng)度,靜電場(chǎng)的高斯定理及應(yīng)用,電勢(shì)及電勢(shì)的計(jì)算,靜電場(chǎng)的環(huán)路定理,簡(jiǎn)單電容器電容的計(jì)算,介質(zhì)中的高斯定理,電容器儲(chǔ)存的靜電能
穩(wěn)恒磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)
◎掌握畢奧—薩伐爾定律,能計(jì)算直線電流、圓形電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度
◎理解磁通量的概念,掌握穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理,掌握安培環(huán)路定理及其應(yīng)用
◎掌握洛侖茲力和安培力公式,能分析運(yùn)動(dòng)電荷在均勻磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng),了解霍爾效應(yīng),掌握載流平面線圈在均勻磁場(chǎng)中的磁矩和力矩計(jì)算。
◎掌握磁場(chǎng)強(qiáng)度、各向同性磁介質(zhì)中H、B的關(guān)系及介質(zhì)中的安培環(huán)路定理
重點(diǎn):畢奧—薩伐爾定律及計(jì)算,安培環(huán)路定理及其應(yīng)用,安培定律及應(yīng)用,磁力矩,磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理
電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn):
◎掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用
◎掌握動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及計(jì)算、理解感生電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì),◎理解自感和互感,能進(jìn)行簡(jiǎn)單的自感和互感系數(shù)的計(jì)算
◎掌握磁場(chǎng)能量
◎理解位移電流和全電流環(huán)路定理
◎理解麥克斯韋方程組的積分形式及物理意義
重點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用,動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及計(jì)算,磁場(chǎng)能量,麥克斯韋方程組的積分形式
第五篇:《大學(xué)物理I》(下)(模擬題)
成都理工大學(xué)2012—2013學(xué)年第一學(xué)期
《大學(xué)物理I》(下)(模擬題)
一、選擇題(每小題3分,共30分)
得 分
1、關(guān)于溫度的意義,有下列幾種說(shuō)法:
(1)氣體的溫度是分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度.
(2)氣體的溫度是大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn),具有統(tǒng)計(jì)意義.(3)溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的不同.(4)從微觀上看,氣體的溫度表示每個(gè)氣體分子的冷熱程度. 這些說(shuō)法中正確的是
(A)(1)、(2)、(4).(B)(1)、(2)、(3).(C)(2)、(3)、(4).
(D)(1)、(3)、(4).[]
2、溫度、壓強(qiáng)相同的氦氣和氧氣,它們分子的平均動(dòng)能和平均平動(dòng)動(dòng)能有如下關(guān)系:(A)和都相等.(B)相等,而不相等.
(C)相等,而不相等.(D)和都不相等.[]
3、設(shè)圖示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線;令?vp
?
?O和
2vp?
H
分別表示氧氣和氫氣的最概然速率,則
2(A)?圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線;?vpO/v2
?p?
H=4.
(B)?圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線;??vp/vp?
=1/4.
O2
H2
(C)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線;?vp
?O/2
?vp?H
=1/4. 2
(C)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線;?vp?O
/?v?= 4.
pH
[
]
—1—
4、兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)各自作簡(jiǎn)諧振動(dòng),它們的振幅相同、周期相同.第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為x1 =
Acos(?t + ?).當(dāng)?shù)谝粋€(gè)質(zhì)點(diǎn)從相對(duì)于其平衡位置的正位移處回到平衡位置時(shí),第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)正在最大正位移處.則第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為(A)x2?Acos(?t???
1π).(B)x2?Acos(?t???π).22
3(C)x2?Acos(?t???π).(D)x2?Acos(?t????).[]
5、一彈簧振子,當(dāng)把它水平放置時(shí),它可以作簡(jiǎn)諧振動(dòng).若把它豎直放置或放在固定的光滑斜面上,試判斷下面哪種情況是正確的:
(A)豎直放置可作簡(jiǎn)諧振動(dòng),放在光滑斜面上不能作簡(jiǎn)諧振動(dòng).
(B)豎直放置不能作簡(jiǎn)諧振動(dòng),放在光滑斜面上可作簡(jiǎn)諧振動(dòng).
放在光滑斜面上
(C)兩種情況都可作簡(jiǎn)諧振動(dòng).
(D)兩種情況都不能作簡(jiǎn)諧振動(dòng).[]
6、下列函數(shù)f(x, t)可表示彈性介質(zhì)中的一維波動(dòng),式中A、a和b是正的常量.其中哪個(gè)
函數(shù)表示沿x軸負(fù)向傳播的行波?
ax(?bt).(B)f(x,t)?Acos(ax?bt).(A)f(x,t)?Acos
(C)f(x,t)?Acosax?cosbt.(D)f(x,t)?Asinax?sinbt. []
7、在圖示三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中,用單色光垂直照射,在反射光中看到干涉
條紋,則在接觸點(diǎn)P處形成的圓斑為
(A)全明.(B)全暗.
(C)右半部明,左半部暗.(D)右半部暗,左半部明.[]
圖中數(shù)字為各處的折射率
8、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,波長(zhǎng)為?的單色光垂直入射在寬度為a=4??的單縫上,對(duì)
應(yīng)于衍射角為30°的方向,單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為
(A)2 個(gè).(B)4 個(gè).
(C)6 個(gè).(D)8 個(gè).[]
9、一勻質(zhì)矩形薄板,在它靜止時(shí)測(cè)得其長(zhǎng)為a,寬為b,質(zhì)量為m0.由此可算出其面積
密度為m0 /ab.假定該薄板沿長(zhǎng)度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)再測(cè)算該矩形薄板的面積密度則為
m0?(v/c)2m0
(A)(B)
2abab?(v/c)
(C)
m0m0
(D)[] 223/
2ab[1?(v/c)]ab[1?(v/c)]
10、康普頓效應(yīng)的主要特點(diǎn)是
(A)散射光的波長(zhǎng)均比入射光的波長(zhǎng)短,且隨散射角增大而減小,但與散射體的性質(zhì)無(wú)關(guān).
(B)散射光的波長(zhǎng)均與入射光的波長(zhǎng)相同,與散射角、散射體性質(zhì)無(wú)關(guān).(C)散射光中既有與入射光波長(zhǎng)相同的,也有比入射光波長(zhǎng)長(zhǎng)的和比入射光波長(zhǎng)短的.這與散射體性質(zhì)有關(guān).
(D)散射光中有些波長(zhǎng)比入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng),且隨散射角增大而增大,有些散射光波長(zhǎng)與入射光波長(zhǎng)相同.這都與散射體的性質(zhì)無(wú)關(guān).
[]
二、填空題(每小空2分,共24分)
得 分
1、某理想氣體等溫壓縮到給定體積時(shí)外界對(duì)氣體作功|W1|,又經(jīng)絕熱膨脹返回原來(lái)體積時(shí)氣體對(duì)外作功|W2|,則整個(gè)過(guò)程中氣體
(1)從外界吸收的熱量Q = _____________________;(2)內(nèi)能增加了?E = ______________________。
2、熵是______________________________________的定量量度.若一定量的理
想氣體經(jīng)歷一個(gè)等溫膨脹過(guò)程,它的熵將________________________.(填入:增 加,減少,不變.)
3、圖中所示為兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線.若以余弦函數(shù)表
示這兩個(gè)振動(dòng)的合成結(jié)果,則合振動(dòng)的方程為
x?x1?x2?_____________________(SI).-
4、設(shè)空氣中聲速為340 m/s,一機(jī)車汽笛頻率為750 Hz,機(jī)車以時(shí)速90公里遠(yuǎn)離靜止的觀察者.觀察者聽到的聲音的頻率是________________ Hz.
5、在邁克耳孫干涉儀的一支光路上,垂直于光路放入折射率為n、厚度為h的透明介質(zhì)薄膜.與未放入此薄膜時(shí)相比較,兩光束光程差的改變量為___________.
6、某種單色光垂直入射到一個(gè)光柵上,由單色光波長(zhǎng)和已知的光柵常數(shù),按光柵公式算
得k=4的主極大對(duì)應(yīng)的衍射方向?yàn)?0°。(1)若知道無(wú)缺級(jí)現(xiàn)象.實(shí)際上可觀察到的主極大明條紋共有___________條;(2)若知道缺第2級(jí),實(shí)際上可觀察到的主極大明條紋共有___________條。
7、只有在同一慣性系中___________________________發(fā)生的兩個(gè)事件,在另一慣性系中
才一定同時(shí)發(fā)生.
8、已知某電子的德布羅意波長(zhǎng)和光子的波長(zhǎng)相同,則(1)它們的動(dòng)量大小_____________;
(2)它們的(總)能量_____________。(填相同或不同)
三、計(jì)算題(共46分)
得 分
1、(10分)一定量的某種理想氣體進(jìn)行如圖所示的循環(huán)過(guò)程.已知?dú)怏w在狀態(tài)A的溫度
為TA=300 K,求(1)氣體在狀態(tài)B、C的溫度;
(2)各過(guò)程中氣體對(duì)外所作的功;(3)經(jīng)過(guò)整個(gè)循環(huán)過(guò)程,氣體從外界吸收的總熱量(各過(guò)程
吸熱的代數(shù)和).
(m3)
2、(10分)圖示一平面簡(jiǎn)諧波在t = 0 時(shí)刻的波形圖,求
(1)該波的波動(dòng)表達(dá)式;(2)P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程.
(m)-
3、(5分)用波長(zhǎng)為?=600 nm(1 nm=10-9 m)的光垂直照射由兩塊平玻璃板構(gòu)成的空氣
劈形膜,劈尖角?=2×104 rad.改變劈尖角,相鄰兩明條紋間距縮小了?l=1.0 mm,求劈尖角的改變量??.
分)一束具有兩種波長(zhǎng)?1和?2的平行光垂直照射到一衍射光柵上,測(cè)得波長(zhǎng)?1的第三級(jí)主極大衍射角和?2的第四級(jí)主極大衍射角均為30°.已知?1=560 nm(1 nm= 109 m),試求:
(1)光柵常數(shù)a+b
(2)波長(zhǎng)?
25、(5分)設(shè)有宇宙飛船A和B,固有長(zhǎng)度均為l0 = 100 m,沿同一方向勻速飛行,在飛
船B上觀測(cè)到飛船A的船頭、船尾經(jīng)過(guò)飛船B船頭的時(shí)間間隔為?t =(5/3)×107 s,求飛船
B相對(duì)于飛船A的速度的大?。?/p>
6、(8分)一粒子被限制在相距為l的兩個(gè)不可穿透的壁之間,如圖所示.描寫粒子狀態(tài)的波函數(shù)為??cx(l?x),其中c為待定常量.求在0~l 區(qū)間發(fā)現(xiàn)該粒子的概率.