大学物理AII介绍
1.（本题3分）1049
由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正方形中心处的电场强度的大小E＝_____________．
2.（本题5分）1072
在真空中一长为l＝10 cm的细杆, 杆上均匀分布着电荷, 其
电荷线密度λ＝ 1.0×10-5C/m. 在杆的延长线上, 距杆的一端距Array离d＝10 cm的一点上，有一电量为q0＝ 2.0×10-5 C的点电荷，如
图所示．试求该点电荷所受的电场力．(ε0＝8.85×10-12 C2·N-1·m-2 )
3.（本题10分）1051
一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R，内半径为R／2，并有电量Q均匀分布在环面上．细绳长3R，也有电量Q均匀分布在绳上，试求圆环中心O处的电场强度（圆环中心在细绳延长线上）．
4.书后9-7
1.（本题3分） 1054
已知一高斯面所包围的体积内电量代数和∑q i ＝0，则可肯定：
(A) 高斯面上各点场强均为零．
(B) 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零．
(C) 穿过整个高斯面的电通量为零．
(D) 以上说法都不对． ［ ］
2.（本题5分） 1058
三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是＋σ, 则A 、B 、C D 四个区域的电场强度分别为：E A ＝ ，E B ＝ ，
E C ＝ ，E D = （设方向向右为正）． 3.（本题5分） 1600
在点电荷＋q 和－q 的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S 1、S 2S 3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：Φ1＝ ，Φ2＝ ，Φ3＝ ．
4.（本题3分） 1038 在场强为E 的均匀电场中，有一半径为R 、长为l 的圆柱面，其轴线与E 的方向垂直．在通过轴线并垂直E 的方向将此柱面切去一半，如图所示．则穿过剩下的半圆柱面的电场强度通量等于 ．
5．两个带有等量异号电荷的无限大同轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2（R 2>R 1）.
单位长度上的电量为λ,求离轴线为r 处的电场强度：(1) 1r R <；(2) 12R r R <<；(3)
2r R >
1
1.（本题3分） 1047
边长为 0.3 m 的正三角形abc ，在顶点a 处有一电量为10-8 C
的正点电荷，顶点b 处有一电量为10-8 C 的负点电荷，则顶点c 处
的电场强度的大小E 和电势U 为： [290m/C · N 10941
?= πε]
(A) E ＝0，U ＝0．
(B) E ＝1000 V/m ，U ＝0． (C) E ＝1000 V/m ，U ＝600 V ．
(D) E ＝2000 V/m ，U ＝600 V ．
2.（本题3分）
1508 如图所示，在点电荷＋q 和－q 产生的电场中，将一点电荷＋
q 0沿箭头所示路径由
a 点移至
b 点，则外力作功A ．
3.（本题5分） 1519
图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为ρ，球层内表面半径为R 1，外表面半径为R 2．设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势．
4.（本题5分） 1520
图示两个半径均为R 的非导体球壳，表面上均匀带电，电荷分别为＋Q 和－Q ，两球心相距为d (d>>2R )．求两球心间的电势差．
5. 静电场中a 点的电势为300V ，b 点电势为-10V .如把5×10-8C 的电荷从b 点移到a 点,试
求电场力作的功？
- +Q
1.（本题3分） 1138 一“无限大”均匀带电平面A ，其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B ，如图所示．已知A 上的电荷面密度为+σ ，则在导体板
B 的两个表面1和2上的感应电荷面密度为：
(A) σ1=σ-， σ2 =σ+． (B) σ1=σ2
1-， σ2 =σ21+．
(C) σ1=σ21-， σ2=σ21-． (D) σ1=σ-， σ2 =0． 2.（本题3分） 1364
一个不带电的金属球壳的内、外半径分别为R 1和R 2，今在中心处放置一电量为q 的点
电荷，则球壳的电势U =__________________．
3.（本题10分） 1651 如图所示，一内半径为a 、外半径为b 的金属球壳，带有电量Q ，在球壳空腔内距离球心r 处有一点电荷q ．设无限远处为电势零点，试求： (1) 球壳内外表面上的电荷．
(2) 球心O 点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．
(3) 球心O 点处的总电势． 4.书后10-2
A +σ 2
静 电 综 合 练 习
一、选择题：（共9分） 1.（本题3分） 1252 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） 1019 在点电荷+q 的电场中，若取图中P 点处为电势零点 ， 则M 点的电势为 (A) a q 04επ． (B) a
q 08επ． (C) a q 04επ-． (D) a
q 08επ-． ［ ］ 3.（本题3分） 1076 点电荷-q 位于圆心O 处，A 、B 、C 、D 为同一圆周上的四点，如图所示．现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点，则 (A) 从A 到B ，电场力作功最大．(B) 从A 到C ，电场力作功最大．
(C) 从A 到D ，电场力作功最大．(D) 从A 到各点，电场力作功相等．二、填空题： 1.（本题3分）1593
一半径为R 的均匀带电球面，带电量为Q ．若规定该球面上电势为零，则球面外距球
心r 处的P 点的电势U P ＝ ．
2.（本题3分） 1449
一质量为m 带电量为q 的粒子在场强为E 的匀强电场中运动．已知其初速度0v 与E 方
向不同，若重力忽略不计，则该粒子的运动轨迹曲线是一条 线．
三、计算题
1.（本题10分） 1597
电量q 均匀分布在长为2l 的细杆上，求在杆外延长线上与杆端距离为a 的P 点的电势（设无穷远处为电势零点）． 2（本题10分）1120
一空气平行板电容器，两极板面积均为S ，板间距离为d (d 远小于极板
线度)，在两极板间平行地插入一面积也是S 、厚度为t ( 3. 电量为q 的点电荷处导体球壳的中心，球壳的内、外半径分别为R 1和R 2，求场强和电势 的分布。 1.（本题3分）2020 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感 强度B 为 (A) l I π420μ． (B) l I π220μ． (C) l I π02μ． (D) 以上均不对． ［ ］ 2.（本题3分） 2014 有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小 相等的电流，它们在各自中心产生的磁感应强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22． ［ ］ 3.（本题3分） 2027 边长为2a 的等边三角形线圈，通有电流为I ，则线圈中心 处的磁感应强度的大小为________________． 4.（本题5分） 2032 一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角，P 点位于导线所在平面内，距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a ，如图．求P 点的磁感强度B ． 5.书后11-8 1.（本题3分） 2447 取一闭合积分回路L ，使三根载流导线穿过它所围成的面．现改变三根导线之间的相互 间隔，但不越出积分回路，则 (A) 回路L 内的∑I 不变，L 上各点的B 不变． (B) 回路L 内的∑I 不变，L 上各点的B 改变． (C) 回路L 内的∑I 改变，L 上各点的B 不变． (D) 回路L 内的∑I 改变，L 上各点的B 改变． ［ ］ 2.（本题3分） 2051 如图，平行的无限长直载流导线A 和B ，电流强度均为I ， 垂直纸面向外，两根载流导线之间相距为a ，则 (1) AB 中点（P 点）的磁感应强度=p B ．(2) 磁感应强度B 沿 图中环路L 的线积分?l d B L ·= . 3.（本题5分） 2106 有一长直导体圆管，内外半径分别为R 1和R 2，如图，它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长”直导线，载有电流I 2，且在中部绕了一个半径为R 线与长直导线平行，相距为d 的磁感应强度B ． 4.书后11-10 磁场对电流的作用 1.（本题3分） 2090 在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A 1 = 2 A 2，通有电流I 1 = 2 I 2，它们所受的最 大磁力矩之比M 1 / M 2等于 (A) 1． (B) 2． (C) 4． (D) 1/4． ［ ］ 2.（本题3分） 2586 如图所示，在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I ，导线置于均匀外磁场B 中，且B 与导线所在平面垂直．则该载流导线bc 所受的磁力大小为 ． 3.（本题3分） 2065 两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之 比是1∶4，电量之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是 ，运动轨迹半径之比 是 ． 4.（本题5分） 2107 一电子以v = 105 m ·s -1的速率，在垂直于均匀磁场的平面内作半径R = 1.2 cm 的圆 周运动，求此圆周所包围的磁通量． (忽略电子运动产生的磁场，已知基本电荷e = 1.6× 10-19 C ，电子质量m e = 9.11×10-31 kg) 5. 如图所示，在长直导线旁有一矩形线圈，导线中通有电流120I A =，线圈中通有电流 210I A =。求矩形线圈上受到的合力是多少？已知1,9,20a cm b cm l cm === 。 I 1.（本题3分） 2492 一个圆形线环，它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中，另一半位于磁场之外，如图所示．磁场B 的方向垂直指向纸内．欲 使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使 (A) 线环向右平移． (B) 线环向上平移． (C) 线环向左平移． (D) 磁场强度减弱． 2.（本题3分） 2113 用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈，其电阻R =10Ω，均匀磁场B 垂直于线 圈平面．欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ，B 的变化率应为d B /d t = ． 3.（本题3分） 2131 如图，一长直导线中通有电流I ，有一与长直导线共面、垂直于导线的细金属棒AB ，以速度v 平行于长直导线作匀速运动，问 （1）金属棒A 、B 两端的电势U A 和U B 哪一个较高？ . （2）若将电流I 反向，U A 和U B 哪一个较高？ . （3）若将金属棒与导线平行放置，结果又如何？ . 4.书后13-3 5.书后13-4 A B v B 1.（本题3分） 2416 将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相 等，则 (A) 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势． (B) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小． (C) 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大． (D) 两环中感应电动势相等． ［ ］ 2.（本题3分） 2790 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确． (A) 位移电流是由变化电场产生的． (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的． (C) 位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律． (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理． ［ ］ 3.（本题3分） 5678 真空中一根无限长直导线中流有电流强度为I 的电流，则距导线垂直距离为a 的某点的 磁能密度w m = ． 4.（本题3分） 2339 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 ∑?==?n i i s q S d D 1 ， ① dt d l d E m L /Φ-=?? ， ② 0=??S d B s ， ③ ∑?=Φ+=?n i e i L dt d I l d H 1 / ． 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) 磁感应线是无头 无尾的； (3) 电荷总伴随有电场． 磁 场 综 合 练 习 一、 选择题：（共15分） 1.（本题3分） 5666 在磁感应强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α，则通过半球面S 的磁通量为 （A ）πr 2B ． （B ） 2πr 2B ． （C ）-πr 2B sin α． （D ）-πr 2α． ［ ］ 2.（本题3分） 2013 四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流强度皆为I ．这四条 导线被纸面截得的断面，如图所示，它们组成了边长为2a 的正方形的四个角 顶，每条导线中的电流流向亦如图所示．则在图中正方形中心点O 的磁感应强度的大小为 （A ）I a B π=02μ． （B ）I a B 2π=02μ． （C ）B = 0． （D ）I a B π=0 μ． ［ ］ 3.（本题3分） 2050 若要使半径为4×10－3 m 的裸铜线表面的磁感应强度为 7.0×10－5 T ，则铜线中需要通过 的电流为（μ0 =4π×10－7 T · m · A -1） （A ）0.14 A ． （B ）1.4 A ． （C ）14 A ． （D ） 2.8 A ． ［ ］ 4.（本题3分） 2047 如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感应强度B 沿图中闭合 路径L 的积分?l d B L ·等于 (A) I 0μ． (B) I 031μ． (C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． ［ ］ 5.（本题3分） 5675 真空中一根无限长直细导线上通有电流强度为I 的电流，则距导线垂直距离为a 的空间 某点处的磁能密度为 (A) 200)2(21a I πμμ (B) 200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21a I μμ ［ ］ 二、填空题： 1. (本题3分) 2068 一电子以6×107 m/s 的速度垂直磁力线射入磁感应强度为B =10 T 的均匀磁场中，这电 子所受的磁场力是本身重量的__________ 倍。 2. (本题3分) 2581 电子在磁感应强度B = 0.1 T 的匀强磁场中沿圆周运动，电子运动形成的等效圆电流强 度I =_____________．(电子电量 e =1.60×10－19 C ，电子质量m = 9.11×10－31 kg) 3 (本题3分) 2588 如图所示，在纸面上的直角坐标系中，有一根载流导线AC 置于垂直于纸面的均匀磁场B 中，若I = 1 A ，B = 0.1 T ，则AC 导线所受的磁力大小为____________． I a 4（本题5分） 2066 一带电粒子平行磁力线射入匀强磁场，则它作_______运动． 一带电粒子垂直磁力线射入匀强磁场，则它作_______运动． 一带电粒子与磁力线成任意交角射入匀强磁场，则它作______运动. 5（本题3分） 2022 一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图（O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心，电流自无穷远来到无穷远去），则 O 点磁感应强度的大小是________________________． 6（本题5分） 2134 金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动，导线与 AB 共面且相互垂直，如图所示．已知导线载有电流I = 40 A ，则此 金属杆中的感应电动势εi =___________，电势较高端为______．(ln2 = 0.69) 三、计算题： 1.（本题5分） 2030 将通有电流I = 5.0 A 的无限长导线折成如图形状，已知半圆环的半径为R =0.10 m ．求圆心O 点的磁感应强度． 2.（本题10分）2141 如图所示，一长直导线中通有电流I ，有一垂直于导线、长度为l 的金属棒AB 在包含导线的平面内，以恒定的速度v 沿与棒成θ角的方向移 动．开始时，棒的A 端到导线的距离为a ，求任意时刻金属棒中的动生电 动势，并指出棒哪端的电势高． 3.书后13-6 光 的 干 涉（一） 1. (本题3分) 3174 在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝S 2盖住，并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一反射镜M ，如图所示，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) 无干涉纹． ［ ］ 2. (本题5分) 3179 如图所示，在双缝干涉实验中SS 1＝SS 2，用波长为λ的光照射双缝S 1和S 2，通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹．已知P 点处为第三级明条纹， 则S 1和S 2到P 点的光程差为_____________．若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率n ＝_____________． 3. (本题5分) 3502 在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离D ＝1.2 m ，双缝间距d ＝若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5 mm ，求光源发出的单色光的波长． 4. (本题10分) 3651 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ＝5461A 的平面光波正入射到钢片上．屏幕距双缝的距离为D ＝2.00 m ，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为 x ＝12.0 mm ． (1) 求两缝间的距离． (2) 从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？ 5. (本题10分) 3182 在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m ．求： (1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距； (2) 用一厚度为e ＝6.6×10-5 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到 原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m) P E 。 。 。 1.(本题3分) 3664 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率 为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1λ1)． (B) 4πn 1e / ( n 2λ1) +π． (C) 4πn 2e / ( n 1λ1) +π． (D) 4πn 2e / ( n 1λ 1)． ［ ］ 2. (本题3分) 3177 如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率为n 的薄云母片 覆盖在S 1缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为______________． 3. (本题10分) 3658 白光垂直照射到空气中一厚度为e=380nm 率n=1.33，在可见光的范围内（400nm －760nm ） ，哪些波长的光在反射中增强？ 4. (本题10分) 3512 用波长为λ的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜，已知劈尖角为θ．如 果劈尖角变为θ＇，从劈棱数起的第四条明条纹位移值?x 是多少？ 5.书后14-10 n 3 O 屏 21。 1. (本题3分) 3741 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单缝上．对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于 (A) λ．(B) 1.5λ． (C) 2λ．(D) 3λ．［］ 2. (本题3分) 3209 波长为λ的单色光垂直入射在缝宽a=4λ的单缝上．对应于衍射角φ=30°，单缝处的波面可划分为______________个半波带． 3. (本题3分) 3721 如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上，所用单色光波长λ=5×103A，则单缝宽度为_____________________m． 。。 4. (本题5分) 5654 在单缝的夫琅和费衍射中，缝宽a=0.100 mm，平行光垂直入射在单缝上，波长λ=500 nm，会聚透镜的焦距f =1.00 m．求中央亮纹旁的第一个亮纹的宽度Δx1． 5.书后14-15 1. (本题3分) 3525 波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d 、缝宽为a 、总缝数为N 的光栅上．取k=0， ±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角θ的公式可写成 （A ）Na sin θ=k λ . （B ）a sin θ=k λ . （C ）Nd sin θ=k λ . （D ）d sin θ=k λ . ［ ］ 2. (本题3分) 3751 衍射光栅主极大公式（ a ＋ b ）sin Φ＝±k λ，k ＝0, 1, 2…．在k ＝2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差δ＝ ___________________． 3. (本题5分) 3757 某种单色光垂直入射到每厘米有8000条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30° 那么入射光的波长是多少？能不能观察到第二级谱线？ 4. (本题10分) 3530 一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3 cm ，在光栅后放一焦距f=1 m 的凸透镜，现以λ=600nm 的单色平行光垂直照射光栅，求：(1) 透光缝a 的单缝衍射 中央明条纹宽度为多少？ (2) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？ 。 。 光的偏振 1. (本题3分) 3646 一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1)，当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于___________． 2. (本题3分) 3366 两个偏振片P1、P2叠在一起，一束单色线偏振光垂直入射到P1上，其光矢量振动方向与P1的偏振化方向之间的夹角固定为30°．当连续穿过P1、P2后的出射光强为最大出射光强的1 / 4时，P1、P2的偏振化方向夹角α是多大？ 3. (本题5分) 3784 一束自然光自空气入射到水面上，若水相对空气的折射率为1.33，求布儒斯特角．4.水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50.当光由水中射向玻璃而反射时，起偏振角为多少？当光由玻璃射向水面而反射时，起偏振角又为多少？ 光 学 综 合 练 习 一. 选择题：（共15分） 1. (本题3分) 3165 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等．(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等．［ ］ 2. (本题3分) 3163 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n 1＜n 2＞n 3，λ1 为入射光在n 1中的波长，则两束反射光的光程差为 (A) 2n 2e ． (B) 2n 2 e -λ 1 / (2n 1)． (C) 2n 2 e -21 n 1λ1． (D) 2n 2 e -2 1n 2λ1． ［ ］3. (本题3分) 3213 一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 (A) 紫光． (B) 绿光． (C) 黄光． (D) 红光． ［ ］ 4. (本题3分) 3636 波长λ=550nm 的单色光垂直入射于光栅常数d =2×10-4 cm 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) 5． ［ ］ 5. (本题3分) 5223 某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 (A) 35.3°． (B) 40.9°． (C) 45°．(D) 54.7°．(E) 57.3°．［ ］ 二. 填空题： 1. (本题3分) 3500 在双缝干涉实验中，所用单色光波长为λ＝56 2.5 nm (1nm ＝10－9距离D ＝1.2 m ，若测得屏上相邻明条纹间距为Δx ＝1.5 mm ，则双缝的间距d ＝ _____________． 2. (本题3分) 5656 用波长为λ的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上，其光栅常数d =3μm ，缝宽a =1 μm ，则在单缝衍射的中央明条纹中共有________条谱线(主极大)． 3. (本题3分) 3541 用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的 传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光 强I 0与线偏振光强I 之比为__________． 4. (本题3分) 3239 应用布儒斯特定律可以测介质的折射率.今测得此介质的起偏振角 i 0＝56.0°，这种物质的折射率为_________________． 三. 计算题： 用波长λ＝500 nm (1 nm ＝10－9 m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成 为劈棱）构成的空气劈尖上．劈尖角θ＝2×10-4 rad ．如果劈尖内充满折射率为n ＝1.40的液 体．求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离． n 3 光 的 量 子 性 1.(本题3分) 4737 在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε与反 冲电子动能E K 之比ε/E K 为 (A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5． ［ ］ 2. (本题5分) 4389 在光电效应实验中，测得某金属的遏止电压|U a |与入射光频率ν 的关系曲线如图所示，由此可知该金属的红限频率ν0=___________Hz ；逸出功A =____________eV ． 3 (本题4分) 4390 已知某金属的逸出功为A ，用频率为ν1的光照射该金属能产生光 电效应，则该金属的红限频率ν0 =______________________，ν1 > ν0，且遏止电势差|U a | =______________________． 4. (本题5分) 4743 光电管的阴极用逸出功为A = 2.2 eV 的金属制成，今用一单色光照射此光电管，阴极发 射出光电子，测得遏止电势差为| U a | = 5.0 V ，试求：(1) 光电管阴极金属的光电效应红限波 长；(2) 入射光波长．（普朗克恒量h = 6.63×10-34 J·s ， 基本电荷e = 1.6×10-19 C ） 5. (本题5分) 4504 已知X 射线光子的能量为0.60 MeV ，若在康普顿散射中散射光子的波长变化了20%， 试求反冲电子的动能． |1014 Hz)-2 1. (本题3分) 4411 氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱线用λ表示，其次波长用λ２表示，则它们的比值λ／λ２为：(A) 9/8．(B) 16/9 ．(C) 27/20 ．(D) 20/27．［］ 2. (本题3分) 4755 被激发到n =3的状态的氢原子气体发出的辐射中，有______条可见光谱线和_________条非可见光谱线． 3. (本题5分) 0521 实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV的光子．(1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上． 4. (本题5分) 5370 若处于基态的氢原子吸收了一个能量为hν=15 eV的光子后其电子成为自由电子(电子的质量m e=9.11×10-31 kg)，求该电子的速度v． 5.书后15-18 公共大学物理课程分层次教学的研究与实践物理学是自然科学的基础，是探讨物质结构和运动基本规律的前沿学科。物理学的发展是许多新兴学科、交叉学科和新技术学科产生、成长和发展的基础和前导。随着高科技的迅速发展，电信、材料、数学、化学、生物、教育、环境，乃至文科各专业均设大学物理课程为必修基础课。大学物理课程涉及的学科专业广，人数众多，且后续对接的课程面宽，在公共必修课的教学中具有重要的教学地位。 目前我国的大学物理课程的教学内容，仅是本学科本课程的传统内容，在物理学分层次教学、物理学跨学科教学、物理学与其他学科的综合教学诸方面较弱。学生对物理与其他与学科间的联系了解得较少。 面对科学技术的迅猛发展，高新科学技术产业的不断涌现，社会需求人才的模式日新月异，我们必须与时俱进地去研究和探讨符合新世纪人才培养要求、符合各不同专业、不同层次需求、具有自身特色的大学物理课程体系与内容。大学物理课程要符合培养高素质的复合型人才的要求，以适应现代科学技术的迅猛发展及学科的综合化整体化趋势[1]。 一、大学物理课程分层次的教学体系 大学物理课程教学内容应形成纵向以物理学知识为轴线，横向向边缘、交叉学科辐射的树形知识结构与科学知识体系，加强学科间的渗透、交融及综合。物理教育的内容既要具有扎实的基础性，又要体现明显的时代性[2]。 我们借鉴现代教育学理论和认知心理学的研究成果，构筑适合现代大学生认知特点的大学物理课程结构与科学知识体系。结合各专业的实际， 建立公共大学物理课程三个层次、六个类别的教学体系，即144学时、128学时、88学时三个层次，电信类专业、材料类专业、生物类专业、化学类专业、数学类专业、教育技术类专业六个教学类别。注重理工科各类专业物理学知识共同要求的构建和特殊要求的兼顾，采用分层次教学，分类修订大学物理教学计划和编写教学大纲。 依据“宽口径，厚基础，重能力，求创新”的培养人才基本原则，在教学中保持物理学知识的系统性，培养学生的物理学科学思想和科学方法，并结合理工科各专业的实际，进行大学物理课程分层次、跨学科教学研究及实践；将物理学的教学内容与现代科技知识紧密联系起来，让学生切实感受物理学与本专业学科的密切关系。注重培养学生的现代科技意识，提高学生的人本素质，拓宽学生的知识面，关注当今科学发展的前沿课题，提高学生的科技创新素质，增强他们对新形势的适应能力和知识的更新能力，为学生后续的专业课程学习和毕业后进行工程实践创新奠定良好的基础，培养符合新世纪要求的复合型人才。 首先我们选用由高等教育出版社出版的面向21世纪高质量物理学教科书作为基本教材。该教材对普通物理学的力学、热学、电学、光学、原子物理进行了较为全面系统的论述，特别注重理工科各专业物理学知识共同要求的构建，对各类专业的特殊要求也有所兼顾。 在全面讲解物理学知识的同时，又强调重点，即对力、热、电、光等基本物理内容均进行系统的讲授，又针对不同学科、不同专业对物理学的不同要求，对相关的内容有所侧重。如电信类专业，重点内容为力学、电磁学、光学；化学类专业，重点内容为热学、电磁学、光学；生物类专业， 1.质点运动学单元练习（一）答案 1．B 2．D 3．D 4．B 5．3.0m ；5.0m （提示：首先分析质点的运动规律，在t <2.0s 时质点沿x 轴正方向运动；在t =2.0s 时质点的速率为零；，在t >2.0s 时质点沿x 轴反方向运动；由位移和路程的定义可以求得答案。） 6．135m （提示：质点作变加速运动，可由加速度对时间t 的两次积分求得质点运动方程。） 7．解：（1）)()2(22 SI j t i t r -+= )(21m j i r += )(242m j i r -= )(3212m j i r r r -=-=? )/(32s m j i t r v -=??= （2）)(22SI j t i dt r d v -== )(2SI j dt v d a -== )/(422s m j i v -= )/(222--=s m j a 8．解： t A tdt A adt v t o t o ωω-=ωω-== ?? sin cos 2 t A tdt A A vdt A x t o t o ω=ωω-=+=??cos sin 9．解：（1）设太阳光线对地转动的角速度为ω s rad /1027.73600 *62 /5-?=π= ω s m t h dt ds v /1094.1cos 3 2 -?=ωω== （2）当旗杆与投影等长时，4/π=ωt h s t 0.31008.144=?=ω π = 10．解： ky y v v t y y v t dv a -==== d d d d d d d -k =y v d v / d y ??+=- =-C v ky v v y ky 2 22 121, d d 已知y =y o ，v =v o 则2020 2 121ky v C --= )(22 22y y k v v o o -+= 《大学物理实验》课程简介 及教学大纲 课程编号： 适用专业：工科类通用 学制：四年本科 学时：60学时 学分： 石家庄经济学院教务处审定 二零零五年三月 编写朱孝义张素萍 审定张道明 讨论朱孝义张素萍赵惠裘平一郭涛 目录 一．物理实验课的地位、任务和作用 (4) 二．实验内容及基本要求 (4) 三．实验课程安排及课时分配 (7) 四．对各个实验的具体教学要求 (8) 本大纲是依据国家教委颁发的《高等工业学校物理实验课程教学基本要求》，并结合我校的具体情况制定的。 一、物理实验课的地位、任务和作用 物理实验是对高等工业学校学生进行科学基本训练的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后受到的系统实验方法和实验技能训练的开端，是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。 物理学是一门以实验为基础的科学，物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位，它们既有深刻的内在联系和配合，又有各自的任务和作用。 本课程应在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验知识、方法和技能，使学生了解科学实验的主要过程与基本方法，为今后的学习和工作奠定良好的基础。 本课程基本任务： 1．通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解。 2．培养与提高学生的科学实验能力，其中包括： （1）能够自行阅读实验教材和资料，作好实验前的准备。 （2）能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器。 （3）能够应用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。 （4）能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明实验结果，撰写合格的实验报告。 （5）能够完成简单的设计性实验。 3．培养与提高学生的科学素养，要求学生具有对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求是的科学作风。 二、实验内容及基本要求 1．绪论： 教学内容（教师讲授） （1）物理实验课的教学任务、教学方式、预习和实验报告的要求及实验室规则。 （2）介绍测量误差、有效数字及数据处理的基础知识，内容包括：测量分类、测量误差的基本概念、系统误差的分析、偶然误差的估 计、直接测量结果的误差表示、间接测量的误差计算。有效数字 的性质和运算。处理实验数据的一些重要方法，例如：列表法、 大学物理课程教学基本 要求 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208] 非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求（正式报告稿）物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它 的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他 自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世 界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社 会生活，是人类文明发展的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 以物理学基础为内容的大学物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门 重要的通识性必修基础课。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，是一个科学工作者和工程技术人员所必备 的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的 世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意 识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基 本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大 学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和 解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知 识、能力、素质的协调发展。 二、教学内容基本要求（详见附表） 大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中：A为核心内容，共74条，建议学时数不少于126学时，各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整；B为扩展内容，共51条。 1.力学 （A:7条，建议学时数14学时；B:5条） 2.振动和波 （A:9条，建议学时数14学时；B:4条） 3.热学 （A:10条，建议学时数14学时；B:4条） 4.电磁学 （A:20条，建议学时数40学时；B:8条） 5.光学 （A:14条，建议学时数18学时；B:9条） 6.狭义相对论力学基础 （A:4条，建议学时数6学时；B:3条） 7.量子物理基础 （A:10条，建议学时数20学时；B:4条） 8.分子与固体 （B:5条） 9.核物理与粒子物理 （B:6条） 《大学物理》上册复习纲要 第一章 质点运动学 一、基本要求： 1、 熟悉掌握描述质点运动的四个物理量——位置矢量、位移、速度和加速度。会处理两类问题：（1）已知运动方程求速度和加速度；（2）已知加速度和初始条件求速度和运动方程。 2、 掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。 二、内容提要： 1、 位置矢量： z y x ++= 位置矢量大小： 2 22z y x ++= 2、 运动方程：位置随时间变化的函数关系 t z t y t x t )()()()(++= 3、 位移?： z y x ?+?+?=? 无限小位移：k dz j dy i dx r d ++= 4、 速度： dt dz dt dy dt dx ++= 5、 加速度：瞬时加速度： k dt z d j dt y d i dt x d k dt dv j dt dv i dt dv a z y x 222222++=++= 6、 圆周运动： 角位置θ 角位移θ? 角速度dt d θω= 角加速度22dt d dt d θ ωα== 在自然坐标系中：t n t n e dt dv e r v a a +=+=2 三、 解题思路与方法： 质点运动学的第一类问题：已知运动方程通过求导得质点的速度和加速度，包括它沿各坐标轴的分量； 质点运动学的第二类问题：首先根据已知加速度作为时间和坐标的函数关系和必要的初始条件，通过积分的方法求速度和运动方程，积分时应注意上下限的确定。 第二章 牛顿定律 一、 基本要求： 1、 理解牛顿定律的基本内容； 2、 熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。能以微积分为工具，求解一维变力作用下的简单动力学问题。 二、 内容提要： 1、 牛顿第二定律: a m F = 指合外力 a 合外力产生的加速度 在直角坐标系中： x x ma F = y y ma F = z z ma F = 在曲线运动中应用自然坐标系: r v m ma F n n 2 == dt dv m ma F t t == 三、 力学中常见的几种力 1、 重力: mg 2、 弹性力: 弹簧中的弹性力kx F -= 弹性力与位移成反向 3、 摩擦力：摩擦力指相互作用的物体之间，接触面上有滑动或相对滑动趋势产生的一种阻碍相对滑动的力，其方向总是与相对滑动或相对滑动的趋势的方向相反。 滑动摩擦力大小: N f F F μ= 静摩擦力的最大值为：N m f F F 00μ= 0μ静摩擦系数大于滑动摩擦系数μ 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 一、 基本要求： 1、 理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律，并能熟练应用。 2、 掌握功的概念，能计算变力作功，理解保守力作功的特点及势能的概念。 3、 掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律并能熟练应用。 4、 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。 二、 内容提要 （一） 冲量 浅谈大学物理课程的教学方法 【摘要】为培养具备现代科技素质的高质量高层次创新人才，大学物理作为自然科学和现代工程技术的基础，其教学方法也要与时俱进，适应新时代的发展要求。根据大学物理教学的现状和教学改革的发展，提出了大学物理教学方法的几点想法，以促进大学物理在教学内容、教学目的、教学效果等方面得到更好的发展。【关键词】大学物理；教学方法0 引言大学物理是研究物质的组成、性质、运动和相互作用，并以此阐明物质运动规律的学科。它是自然科学中最重要的基础学科之一，它的基本理论、方法和知识渗透到自然科学的很多领域，应用于生产技术的各个部门。以物理学为主要内容的大学物理课程，是高等学校理工科学生的一门重要基础课，它所阐述的物理学基本概念、基本思想、基本规律和基本方法是学生学习后续专业课程的基础，对于培养学生的综合素质和科技创新能力起着不可替代的作用。现代教育的目的不在是单纯的传授知识过程，而应该是注重能力和素质的培养过程，特别是创新能力的培养，这也是培养高素质人才的关键。而大学生的培养也从应试教育向素质教育进行转变，对大学物理课程也提出了新的要求：在讲授物理课时，应特别注重向学生传授物理学的思维方式和研究方法，这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、提高综合素质都将起到非常重要的作用。同时，也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。动态演示[3]，可以弥补传统教学方法的不足，使得复杂的、瞬间变化的、缓慢演化过程及其内部的种种演化内容变得直观化、清晰化和明朗化，从而提高学生的学习效率，也有利于发挥学生的主观能动性。因此当讲授复杂过程和物理现象时以多媒体为主，而在讲授定理推导和重要概念时，可用黑板书写，强调其重要性，在课堂教学中这两种教学手段相互结合，相辅相成，能够共同促进教学质量的提高。1.3 建立网络课堂除了在课堂教学中采取灵活多样的方法以外，在课后也可以通过建立网络课堂来调动学生学习的积极性，促进师生之间的交流，同时也增进了师生之间的情感。网络课堂是一种现代教学的方式，它赋予了大学物理课程的新活力，同时也是一种能充分体现学生主体作用的全新学习方式———自主学习。在网络课堂中，可以添加大学物理课程的电子课件，方便学生复习课堂内容，及时对学习的内容进行巩固；制作大量的答疑资料，方便学生自行查看，及时解决学习中的疑问；建立公开的答疑平台，方便学生网上讨论和交流疑难问题；添加类似“地球2100 ”等科教片，可拓宽学生的知识面和视野，能够学习到许多课堂上1.4 学不到的物理知识，有利于培养学生创造性的自主发现和探索。重视培养学生的动手能力演示实验是大学物理教学中的重要组成部分，为此演示实验室的建立也是必须的。通过大学物理演示实验，学生可以直接的观察到物理规律和物理现象，促进了学生对物理现象、物理模型、物理概念和原理的深入理解，而不只是局限于枯燥的书本理论知识，也使得课堂教学生动活泼、丰富多彩。同时大学物理演示实验也可以增强学生的动手能力以及分析问题解决问题的能力，培养良好的实验素质、科学素质和探索精神。同时开放性的物理实验室，给学生提供观察和实际操作的机会，也提供了探索和发现的思维空间，可以促进学生的个性培养、现代学习方法的培养，使得学生的学习积极性、求知欲得以显著地提高。作为大学物理教师，还应该指导学生学习和进行科学研究，包括科研方向的确定、文献的查阅和实验方面等，从而培养学生的创新能力和科学研究能力。1 教学方法自20 世纪初以来，科学技术的发展突飞猛进，出现了很多新的理论和 大学物理上册答案详解 习题解答 习题一 1—１ |r ?｜与r ? 有无不同？ t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里？试举例说明． 解：(1)r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即 r ?12r r -=,12r r r -=?； (２) t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量。 ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1—1图所示. 题1—1图 （３）t d d v 表示加速度的模,即t v a d d =，t v d d 是加速度a 在切向上的分 量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中 dt dv 就是加速度的切向分量. （t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) １－2 设质点的运动方程为x =x （t ），y =y (t )，在计算质点的速度 和加速度时，有人先求出r =2 2 y x +,然后根据v ＝t r d d ，及a =22d d t r 而 求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果,即 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确。因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标 系中，有j y i x r +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 22 2222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 22 222 2 22 2 22d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x 而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作 22d d d d t r a t r v == 荷兰物理学家安德烈·吉姆(Andre Geim)曾经做过一个有关磁悬浮的著名实验，将一只活的青蛙悬浮在 空中的技术 迈纳斯效应—完全抗磁性 零电阻是超导体的一个基本特性，但超导体的完全抗磁性更为基本。是否 转变为超导态，必须综合这两种测量结果，才能予以确定。 如果将一超导体样品放入磁场中，由于样品的磁通量发生了变化，样品的 表面产生感生电流，这电流将在样品内部产生磁场，完全抵消掉内部的外磁场， 使超导体内部的磁场为零。根据公式和，由于超导体=－1，所以超导体具有完全抗磁性。 内部B=0，故 m 超导体与理想导体在抗磁性上是不同的。若在临界温度以上把超导样品放 入磁场中，这时样品处于正常态，样品中有磁场存在。当维持磁场不变而降低 温度，使其处于超导状态时，在超导体表面也产生电流，这电流在样品内部产 生的磁场抵消了原来的磁场，使导体内部的磁感应强度为零。超导体内部的磁 场总为零，这一现象称为迈纳斯效应。 超导体的抗磁性可用下面的动画来演示，小球是用超导态的材料制成的， 由于小球的抗磁性，小球被悬浮于空中，这就是所说的磁悬浮。 下图是小磁铁悬浮在Ba-La-Cu-O超导体圆片（浸在液氮中）上方的照片。 零电阻是超导体的一个基本特性，但超导体的完全抗磁性更为基本。是否转变为超导态，必须综合这两种测量结果，才能予以确定。 如果将一超导体样品放入磁场中，由于样品的磁通量发生了变化，样品的表面产生感生电流，这电流将在样品内部产生磁场，完全抵消掉内部的外磁场，使超导体内部的磁场为零。根据公式和，由于超导体内部B=0，故cm=－1，所以超导体具有完全抗磁性。 超导材料必须在一定的温度以下才会产生超导现象，这一温度称为临界温度。 《大学物理B(2)》课程教学大纲一、课程基本信息 第5章：真空中的静电场 课程内容： 1、电荷和电场库仑定律 2、电场强度场强的叠加原理连续分布电荷的场强 3、电场线电通量高斯定理高斯定理的应用 4、静电场力做功电势能电势电势差电势的叠加原理场强与电势的关系※ 5、电偶极子 6. 电流和电流密度欧姆定律电动势 基本要求： 1、掌握电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。 2、掌握用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 3、理解高斯定理和环路定律，能熟练地用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 4、掌握电场力的功与电势差和移动电荷之间的关系。 5、理解电场是保守力场。 6、掌握电势与场强的积分关系。 7、了解解电场线、等势面的概念。 8、了解场强和电势梯度的关系。 9、了解电偶极子，电偶极矩的概念。 10、理解电流、电流密度、电动势的概念。 11、掌握欧姆定律 本章重点： 1、电场强度和电势的概念、场的叠加原理。 2、掌握高斯定理和环路定律的应用 3、会计算电场力的功。 4、电流密度、欧姆定律 本章难点： 1、利用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 2、用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 模块分类及要求: ※第6章：静电场中的导体和电介质 课程内容： 1、静电场中的导体 2、静电场中的电介质 3、电位移有电介质时的高斯定理 4、电容电容器 5、静电场的能量能量密度 6、静电的应用 基本要求： 1、理解导体静电平衡条件及导体表面电荷分布。 2、掌握电容的定义及其物理意义，能计算平板、球、圆柱形电容器的电容。 3、了解电介质极化的微观解释和极化强度矢量。 4、理解电介质中的高斯定理和各向同性介质中电位移与电场强度的关 《大学物理》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程名称（中文）：大学物理(A)课程名称（英文）：University Physics(A) 2、学时/学分：128学时/8学分 3、先修课程：高等数学（一元微积分，空间解析几何，无穷级数，常微分方程） 4、面向对象：工科各专业 5、教材、教学参考书： 教材：高景《大学物理教程》，上海交通大学出版社 教学参考书：吴锡珑《大学物理教程》，高等教育出版社 二、课程性质和任务 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质运动最基本最普遍的形式(包括机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等)及其相互转化规律的科学。 物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理论渗透在自然科学的一切领域，广泛地应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。 以物理学的基础知识为内容的《大学物理》课程，它所包括的经典物理、近代物理及它们在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的。因此，《大学物理》课程是我校各专业学生的一门重要必修基础课。 《大学物理》课程的作用，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面，使学生初步学习了科学的思想方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激发探求和创新精神、增强适应能力、提高人才素质的重要作用。学好本课程，不仅对学生在校的学习十分重要，而且学生毕业后的工作和进—步 学习新理论、新技术，不断更新知识，都将发生深远的影响。由于本课程是在低年级开设的，因而它在使学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快适应大学阶段的学习规律等方面也起着重要的作用，此外，学习物理知识、物理思想和物理学的研究方法，有助于培养学生建立辩证唯物主义世界观。 通过本课程的教学，应使学生对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间联系，有比较全面和系统的认识；对本课程中的基本理论、基本知识和基本技能能够正确地理解，并具有初步应用的能力。在本课程的各个教学环节中，应注意对学生进行严肃的科学态度，严格的科学作风和科学思维方法的培养和训练，应重视对学生能力的培养。 三、教学内容和基本要求 根据《大学物理课程教学基本要求》，将教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级，本大纲教学内容要求也分成三类，并用符号(1)、(2)和(3)标记在内容标题的右上角，这三类要求是： (1)：要求学生对这些内容透彻理解、牢固掌握。(透彻理解其物理内容，掌握其适用条件，对定理一般要求会推导)并能熟练应用。 (2)：要求学生对这些内容理解并能掌握，对定理的推导一般不作要求，但要求会用它们分析、计算有关简单问题。 (3)：只要求对这些内容有所了解，一般不要求应用。 1 习题解答 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ? 有无不同? t d d r 和 t d d r 有无不同? t d d v 和 t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1） r ?是位移的模，? r 是位矢的模的增量，即r ?1 2r r -=，1 2r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即 t d d r = =v t s d d .t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3) t d d v 表示加速度的模，即t v a d d = ， t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢） ，所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y = y (t )，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出r ＝2 2y x +，然后根据v = t r d d ，及a ＝ 2 2d d t r 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v = 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律， R = U ，如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是，本实验待测电阻有两只， 一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ? 1.5% ，得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ； (2) 由 I = I max ? 1.5% ，得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ； (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ，求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ； (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理 《大学物理A》课程教学大纲 课程编号：90902008 学时：96 学分：6 适用专业：材料成型及控制工程、电气工程及其自动化、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、电子信息工程、通信工程 开课部门：基础教学部 一、课程的性质与任务 大学物理课程是我校工科专业的一门专业基础课，具有实验性强的特点。通过本课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。 三、实践教学的基本要求 2.实践教学要求 实践教学具体要求见《大学物理实验大纲》。 四、课程的基本教学内容及要求 第一章质点力学 1. 教学内容 （1）质点运动的描述 （2）牛顿运动定律； （3）功和能机械能守恒定律； （4）冲量和动量动量守恒定律； （5）力矩和角动量角动量守恒定律。 2．重点与难点 重点：质点运动的描述、牛顿运动定律及其应用、动量定理、动能定理、机械能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。 难点：牛顿运动定律和三个守恒定律及其成立条件 3.课程教学要求 教学中要通过把质点力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。应注意1.质点力学中除角动量部分外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。3.可简要说明守恒定律与对称性的相互关系及其在物理学中的地位。 使学生掌握描述质点运动的基本物理量：位置矢量、位移、速度和加速度的概念，理解它们具有的矢量性、相对性和瞬时性，能用求导方法由已知的运动方程求速度和加速度；掌握牛顿运动定律的内容及应用；掌握质点的动能和动能定理，理解保守力和势能的概念，理解系统的机械能定理及其应用，掌握机械能守恒定律及适用条件与应用；理解冲量的概念，掌握动量定理、动量守恒定律及适用条件与应用；了解力矩和角动量的概念，理解角动量守恒定律及应用。 第二章刚体力学基础 1.教学内容 （1）刚体定轴转动的运动学描述； （2）刚体定轴转动的动力学描述； （3）刚体定轴转动的机械能守恒； （4）刚体定轴转动的角动量守恒。 2．重点与难点 重点：刚体定轴转动的转动定律、机械能守恒定律和角动量守恒定律。 难点：转动定律的应用、机械能守恒的条件和角动量守恒的条件。 3. 课程教学要求 教学中要通过把刚体力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。教学过程中应注意1.刚体力学中除刚体外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。 使学生理解转动惯量的物理意义，了解平行轴定理的内涵，掌握刚体定轴转动的转动定律及应用；了解力矩的功的计算，掌握刚体定轴转动的机械能守恒定律及应用；理解刚体定轴转动的角动量守恒定律。 第三章机械振动 1.教学内容 （1）简谐运动的运动学描述； （2）简谐运动的动力学方程和能量； （3）简谐运动的合成。 2.重点与难点 重点：简谐运动的运动学描述。 难点：简谐运动的动力学方程。 3.课程教学要求 教学中应强调简谐运动的描述特点及研究方法，突出相位及相位差的物理意义。振动是应用演示手段较为丰富的部分，教学中应充分应用演示实验和多媒体手段阐述旋转矢量法；展示阻尼振动、受迫振动和共振现象、振动的合成。并可鼓励学生自己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 使学生掌握简谐运动的概念及其三个特征量的意义，理解简谐运动的动力学特征及能量特征，理解两个同方向、同频率简谐运动的合成问题。 《大学物理》课程教学大纲 英文名称: Engineering University Physics 课程编码：0084，0085 课内教学时数：56学时+56学时，其中课堂讲授56学时+56学时。 学分：3.5学分+3.5学分 适用专业：全院所有理工科专业 开课单位：基础部大学物理教研室 撰写人：xx 审核人：xx 制定（或修订）时间：2014年9月 一、课程的性质和任务 1 课程的性质、目的和任务 工科大学物理是高等工科专业培养高级工程技术人员或培养高素质有工程背景的各类人员的必修基公共础课程。它不仅对后续课程教学提供保障作用，而且对最终提高学生的物理素质、科学素养发挥基础性作用，发挥其自然科学素质培养中的核心课程作用。 目的和任务。通过本课程的学习： 1）使学生较系统地获得自然界各种基本运动形式及其规律的知识，通过大学物理的这种少学时教学，应使学生对基础物理的最基本概念、最基本理论、最基本方法能够有比较全面的认识和正确理解，具有最基本应用的能力，形成对于物理学科体系、框架的总体认识，为后续课程的学习发挥基础性的作用。 2）在工程化倾向的教学中加强科学方法和科学素养的训练（培养学生的科学思想和研究方法，使学生在科学实验、逻辑思维和解决问题的能力等方面都得到基本的训练），为进一步的学习、工作和生活发挥更长远的基础性作用。 3）在课程的教学过程中，要通过各个教学环节逐步培养学生具有形象思维能力、抽象思维能力、逻辑推理能力和自学能力，并注意培养学生具有灵活运用所学知识去综合分析问题和解决问题的能力。 2 课程教学基本目标 通过本课程的教学，应使学生初步具备以下能力： 1）能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参考书和文献资料，并能理解其主要内容和写出条理较清晰的笔记、小结或读书心得，从而迅速提高自学能力和培养良好的学习方法。 2）了解各种理想物理模型并能够根据物理概念、问题的性质和需要，抓住主要因素，略去次要因素，对所研究的对象进行合理的简化。 3）会运用物理学的理论、观点和方法分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题。并能根据单位、数量级与已知典型结果的比较，判断结果的合理性。 第一章作业题 P21 1.1； 1.2； 1.4； 1.9 质点沿x 轴运动，其加速度和位置的关系为 a ＝2+62 x ，a 的单位为2 s m -?，x 的单 位为 m. 质点在x ＝0处，速度为101 s m -?,试求质点在任何坐标处的速度值． 解： ∵ x v v t x x v t v a d d d d d d d d === 分离变量： x x adx d )62(d 2 +==υυ 两边积分得 c x x v ++=32 2221 由题知，0=x 时，100 =v ,∴50=c ∴ 1 3s m 252-?++=x x v 1.10已知一质点作直线运动，其加速度为 a ＝4+3t 2 s m -?，开始运动时，x ＝5 m ， v =0， 求该质点在t ＝10s 时的速度和位置． 解：∵ t t v a 34d d +== 分离变量，得 t t v d )34(d += 积分，得 1 223 4c t t v ++= 由题知，0=t ,00 =v ,∴01=c 故 2234t t v + = 又因为 2 234d d t t t x v +== 分离变量， t t t x d )23 4(d 2+= 积分得 2 3221 2c t t x ++= 由题知 0=t ,50 =x ,∴52=c 故 52123 2++ =t t x 所以s 10=t 时 m 70551021 102s m 1901023 10432101210=+?+?=?=?+ ?=-x v 1.11 一质点沿半径为1 m 的圆周运动，运动方程为 θ=2+33 t ，θ式中以弧度计，t 以秒 第九章 真空中的静电场 一、选择题 ⒈ C ； ⒉B ；⒊ C ； ⒋ B ； ⒌ B ； 6.C ； 7.E ； 8.A,D ； 9.B ；10. B,D 二、填空题 ⒈ 2 3 08qb R πε，缺口。 ⒉ 0 q ε，< ; ⒊ 半径为R 的均匀带电球面（或带电导体球）; ⒋ 12 21 E E h h ε--； 2.21?10-12C/m 3; ⒌ 100N/C ；-8.85×10-9C/m 2 ; ⒍ -135V ； 45V ; ⒎ 006q Q R πε；0；006q Q R πε- ；006q Q R πε ； ⒏ 1 2 22 04() q x R πε+； 32 22 04() qx x R πε+ ； 2 R ；432.5 V/m ; 9.有源场；无旋场 (注意不能答作“保守场”，保守场是针对保守力做功讲的)。 三、 问答题 1. 答： 电场强度0E F q =r r 是从力的角度对电场分布进行的描述，它给出了一个矢量场分布的图像；而电势V =W /q 是从能量和功的角度对电场分布进行的描述，它给出了一个标量场分布的图像。 空间任意一点的电场强度和该点的电势之间并没有一对一的关系。二者的关系是： "0"p d grad ,d d P V E V V E l n =-=-=??r r r 。即空间任一点的场强和该点附近电势的空间变化率相联 系；空间任一点的电势和该点到电势零点的整个空间的场强分布相联系。 由于电场强度是矢量，利用场叠加原理计算时，应先将各电荷元产生的电场按方向进行分解，最后再合成，即： d d d d ;x y z E E i E j E k =++r r r r ， d ,d ,d x x y y z z E E E E E E ===??? 而电势是标量可以直接叠加，即：V dV =?。但用这种方法求电势时，应注意电势零点的选择。 大学物理课程论文 系别：能源工程系 班级：13应化 姓名：苟昱 引言 我们每个人时时刻刻都在不自觉地运用物理知识。并且，物理学与我们的生活联系最为紧密，物理现象大量的存在于我们周围，如雨后天晴的彩虹，湖水沸腾等。都可以从物理知识中得到答案。因此，我们要充分了解物理是源于生活也是解决生活问题的基本工具。运用所学知识，解决生活中的问题，这能够增加我们的感性认识，增强生活实际的联系。 物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。 物理是一门实用性很强的科学，与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。它与我们的生活息息相关，密不可分！ 关键词：生活物理，物理应用，杨氏模量 在大学物理课程上，我们做了众多物理实验，然而今天就由我来介绍一下弹性模量，和它在生活中的应用。 弹性模量Elastic Modulus，又称弹性系数，杨氏模量。如今，随着科技的不断发展，弹性模量变成了工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。在日常生活中，弹性模量的应用与测量在许多领域有重要的作用，就好像混凝土的弹性模量如果不够，使建筑变形而不能正常使用，就很容易发生事故造成经济损失，甚至人员伤亡。 我们在实验中测得的杨氏模量，它是沿纵向的弹性模量，也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。 杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一，是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。 《大学物理》课程教学大纲 课程类别：公共课课程编号： 课程要求：必修学时：112 试用专业：全校本科学分：7 一、讲授内容 ﹙－﹚力学﹙12 + 4﹚ 第一章质点运动学⑷ 参照系﹑质点﹑质点的位移﹑运动方程﹑质点的速度,质点的加速度。相对运动, 匀速圆周运动，一般曲线运动。圆周运动的角量描述，线量与角量的关系。 第二章质点动力学﹙5+2﹚ 牛顿运动定律﹑惯性系﹑非惯性系。变力的功，动能定理。重力作功特点，保守力、重力势能，弹性势能，引力势能。质点系的动能定理，功能原理，机械能守恒定律。动量、冲量、动量定理，动量守恒定律，碰撞。 第三章刚体的定轴转动﹙3+2﹚ 刚体的定轴转动。力矩，转动定律，转动惯量。转动动能，力矩的功，动能定理。角动量,角动量定理，角动量守恒定律。 ﹙二﹚气体分子运动论及热力学﹙10+2﹚ 笫四章气体分子运动论⑸ 分子运动论基本概念。气体状态参量，平衡状态，理想气体的状态方程，理想气体分子模型，理想气体的压力公式，热力学温度的统计解释。理想气体的内能，自由度，能量按自由度均分定理。速率分布概念,麦克斯韦速率分布定律, 分布函数和分布曲线。最可几速率, 平均速率和方均根速率。 笫五章热力学基础（5+2） 热力学系统的内能、功、热量，热功等效性, 平衡过程。热力学第一定律。理想气体的等值过程和绝热过程中的功、热量及内能的改变间的关系。理想气体的摩尔热容,循环过程, 卡诺循环,热机效率, 致冷系数。热力学笫二定律, 可逆过程和不可逆过程,卡诺定理。 ( 三) 电磁学（30+8） 笫六章真空中的静电场（8+2） 电荷,库仑定律, 电场, 电场强度, 电力线, 电通量, 高斯定理。静电场力的功, 静电场的环流定律。电势能、电势、等势面。电场强度和电势的关系。 第七章导体和电介质中的静电场（5+2） 导体的静电平衡, 导体上的电荷分布。电介质的极化, 电位移矢量, 有介质时的高斯定理, 电容器的电容, 电场的能量,能量密度。公共大学物理课程分层次教学的研究与实践共9页文档
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