大学物理考试复习电磁学量子物理电子教案
大学物理 电子教案量子物理
I
Is
光强较强
光强较弱
U
0
光强不变
Ua 频率不变
U
0
从以上曲线看出： （1）当 U 足够大时，阴极 K 上逸出的电子全部被阳极 A 吸收。Is 称为饱和电流，Is 与 入射光强成正比 （2）存在遏止电压，对应与电子逸出的最大初动能。
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∞
在某特定温度 T 下，有 M (T ) = ∫ M λ (T )dλ 0
3.吸收比和反射比 物体吸收能量与入射能量比称为吸收比α（λ、T），物体反射能量与入射能量比称
为反射比 r(λ、T)。当入射能量的波长在λ-λ+dλ内时，则α（λ、T），r(λ、T)分 别称为单色吸收比和单色反射比。
对不透明的物体：α（λ、T）+r(λ、T)=1 4.基尔霍夫定律
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 辐热射 普朗克的量子假说
一、热辐射
任何物体（固体或液体）在任何温度下都向外发射各种波长的电磁波。在一定时间内，物体向 外发射电磁波的总能量（辐射能）以及该能量按波长的分布都与物体的温度密切相关。这种现象称 为热辐射。
（热传递：1.热传导 2.热对流 3.热辐射） 二、基尔霍夫辐射定律 1.辐出度 M（T）
振子能量只能取一些分立值（各分状态）：ε，2ε，3ε，…，nε,n 为正整数，称 为量子数。
对频率为ν的谐振子来说，最小能量为ε=hν,其中 h=6.63*10-34J·S 按照以上假说和麦克斯韦-玻尔兹曼分布律得：普朗克公式：
M 0λ (T ) = 2πhC 2λ−5
1
大学物理电磁学教案
一、教学目标1. 知识目标：（1）理解电磁学的基本概念，如电场、磁场、电磁感应等；（2）掌握电磁学的基本定律，如库仑定律、高斯定理、安培环路定理、法拉第电磁感应定律等；（3）了解电磁学的应用领域，如电磁波、电磁场等。
2. 能力目标：（1）培养学生运用电磁学知识解决实际问题的能力；（2）提高学生的科学思维和创新能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对电磁学的兴趣，培养学生热爱科学、追求真理的精神；（2）培养学生团结协作、严谨求实的科学态度。
二、教学内容1. 静电场（1）库仑定律；（2）电场强度；（3）电场线；（4）电势；（5）电场力的功；（6）静电场中的导体和电介质。
2. 恒定磁场（1）毕奥-萨伐尔定律；（2）磁场强度；（3）磁感应强度；（4）安培环路定理；（5）磁通量；（6）磁场力的功。
3. 电磁感应（1）法拉第电磁感应定律；（2）电磁感应现象；（3）自感与互感；（4）楞次定律。
4. 电磁场（1）麦克斯韦电磁场理论；（2）电磁波的产生与传播；（3）电磁波的性质与应用。
三、教学方法1. 讲授法：讲解电磁学的基本概念、定律和理论；2. 讨论法：引导学生探讨电磁学在实际问题中的应用；3. 案例分析法：分析电磁学在实际工程中的应用案例；4. 实验法：通过实验验证电磁学的基本原理。
四、教学过程1. 导入新课：介绍电磁学的基本概念和意义，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解静电场（1）介绍库仑定律，讲解点电荷的电场强度；（2）讲解电场线、电势、电场力的功等概念；（3）讲解静电场中的导体和电介质。
3. 讲解恒定磁场（1）介绍毕奥-萨伐尔定律，讲解电流元的磁场强度；（2）讲解磁场强度、磁感应强度、安培环路定理等概念；（3）讲解磁通量、磁场力的功等概念。
4. 讲解电磁感应（1）介绍法拉第电磁感应定律，讲解电磁感应现象；（2）讲解自感与互感、楞次定律等概念。
5. 讲解电磁场（1）介绍麦克斯韦电磁场理论，讲解电磁波的产生与传播；（2）讲解电磁波的性质与应用。
大学物理电子教案
大学物理电子教案一、前言1.1 课程简介：本课程旨在帮助学生掌握大学物理的基本概念、原理和定律，培养学生的科学思维能力和实验技能。
通过本课程的学习，学生将能够运用物理知识解决实际问题，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
1.2 教学目标：（1）理解并掌握大学物理的基本概念、原理和定律；（2）培养科学思维能力和实验技能；（3）能够运用物理知识解决实际问题。
二、教学内容2.1 力学2.1.1 牛顿运动定律2.1.2 动量与能量2.1.3 刚体运动2.1.4 流体力学2.2 热学2.2.1 温度的概念与热力学定律2.2.2 热传导与对流2.2.3 热力学第一定律与第二定律2.2.4 热力学势2.3 电磁学2.3.1 静电场2.3.2 稳恒电流场2.3.3 磁场与电磁感应2.3.4 电磁波2.4 光学2.4.1 几何光学2.4.2 波动光学2.4.3 量子光学2.5 原子与分子物理2.5.1 原子结构2.5.2 原子光谱2.5.3 分子结构与化学键2.5.4 分子光谱三、教学方法3.1 授课方式：采用多媒体教学与板书相结合的方式，生动形象地展示物理概念和原理。
3.2 课堂互动：鼓励学生提问和参与讨论，提高学生的积极性和主动性。
3.3 实验教学：安排相应的实验课程，培养学生的实验技能和科学思维能力。
四、教学评价4.1 平时成绩：根据学生的课堂表现、作业完成情况和实验报告，给予相应的平时成绩。
4.2 期中期末考试：设置期中和期末考试，检验学生对课程内容的掌握程度。
五、教学资源5.1 教材：选用国内权威的大学物理教材，为学生提供系统的学习资料。
5.2 多媒体课件：制作精美的多媒体课件，辅助学生理解物理概念和原理。
5.3 网络资源：提供相关教学视频、论文和实验数据等资源，方便学生自主学习和深入研究。
5.4 实验设备：配备完善的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
六、教学安排6.1 课时分配：本课程共计32课时，其中课堂讲授24课时，实验课程8课时。
大学物理学电子教案
•激光器已能实现小型化
•无粒子数反转激光器初见端倪
一、固体的能带 1、能带的形成
19－12 半导体
完全分离的两个 氢原子能级
两个氢原子靠 得很近得能级
六个氢原子靠 得很近得能级
原子的的外层电子因原子间的相互影响较强，能级分裂 造成的能量范围大，能级较宽，内层电子则因相互影响 较弱而能带较窄。
海大理学院教学课件
大学物理学电子教案
量子物理（6）
19－11 激光 19－12 半导体 19－13 超导电性
复习
• 氢原子的量子理论简介
• 氢原子的定态薛定谔方程 • 三个量子数 • 氢原子在基态时的径向波函数和电子的分布概率
• 多电子原子中的电子分布
• 电子自旋 自旋磁量子数 • 四个量子数 • 多电子原子中的电子分布
•引言
1．物理学的三次大突破导致了生产力的大飞跃
•力学、热力学的研究（18世纪下半叶）
——蒸汽机的发明和广泛应用 ——第一次工业革命
•电磁学的研究和电磁理论的建立 ——发电机、电动机、无线电
——第二次工业革命（工业电气化）
•相对论、量子力学的建立——高速、微观
核物理
——核能
原子、分子物理
——激光
半导体、固体物理 ——新材料
二、绝缘体、导体和半导体
1、绝缘体
能带的特征：（1）只有满带和空带； （2）满带和空带之间有较宽的禁带， 禁带宽度一般大于3eV。
导带（空带） ΔEg>3eV
由于满带中的电子不参与导电，一般 外加电场又不足以将满带中的电子激 价带
满带
发到空带，此类晶体导电性极差，称
为绝缘体。
2、半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的晶 体称为不同，它的能带结构也只有满 带和空带，与绝缘体的能带相似，差 别在于禁带宽度不同，半导体的禁带 宽度一般较小，在2eV以下。
大学物理电子教案
教案标题：大学物理——电磁学一、教学目标1. 让学生掌握电磁学的基本概念、定律和公式，理解电磁现象的本质。
2. 培养学生运用电磁学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对物理学的学习兴趣，培养学生的科学思维和实验技能。
二、教学内容1. 静电场（1）静电荷、电场强度、电势、电势差、电容等基本概念。
（2）高斯定律、法拉第电磁感应定律、电场力做功与电势能变化的关系等基本定律。
（3）静电场的能量、静电平衡、电场线等知识点。
2. 稳恒磁场（1）磁场、磁感应强度、磁场方向、磁通量等基本概念。
（2）安培环路定理、法拉第电磁感应定律等基本定律。
（3）磁场的能量、磁通量守恒、磁介质等知识点。
3. 电磁感应（1）电磁感应现象、感应电动势、感应电流等基本概念。
（2）楞次定律、法拉第电磁感应定律等基本定律。
（3）电磁感应的应用，如发电机、变压器等。
4. 交流电（1）交流电的基本概念，如周期、频率、角频率等。
（2）交流电的合成与分解、有效值、瞬时值、相位等知识点。
（3）交流电路的基本定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。
（4）电阻、电感、电容在交流电路中的作用。
5. 麦克斯韦方程组（1）麦克斯韦方程组的基本内容。
（2）电磁波的产生、传播、反射、折射等知识点。
（3）电磁波的能量、动量、辐射压等特性。
三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、定律和公式，阐述电磁学的基本原理。
2. 演示法：通过实验演示电磁现象，增强学生的直观感受。
3. 讨论法：组织学生讨论电磁学问题，培养学生的思维能力。
4. 练习法：布置课后习题，让学生巩固所学知识。
四、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 期中考试：测试学生对电磁学基本知识的掌握程度。
3. 期末考试：全面考察学生对电磁学知识的掌握和应用能力。
五、教学资源1. 教材：选用权威、适合的电磁学教材。
2. 实验设备：具备电磁学实验所需的仪器和设备。
3. 网络资源：利用网络资源，如科普文章、教学视频等，丰富教学内容。
大学物理教案pdf
教学目标：1. 让学生掌握电磁学的基本概念和基本原理。
2. 培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
3. 提高学生的综合素质，为后续课程的学习打下基础。
教学重点：1. 电磁学的基本概念和基本原理。
2. 电磁场的计算和应用。
3. 电磁学实验操作。
教学难点：1. 复杂电磁场问题的计算。
2. 电磁学实验数据的处理和分析。
教学过程：一、导入1. 通过实际生活中的电磁现象，激发学生的学习兴趣。
2. 介绍电磁学在科技领域的应用，让学生认识到学习电磁学的重要性。
二、基本概念和基本原理1. 介绍电荷、电场、磁场等基本概念。
2. 讲解库仑定律、法拉第电磁感应定律等基本原理。
3. 通过实例讲解电磁学的基本规律。
三、电磁场的计算和应用1. 讲解电磁场的计算方法，如高斯定理、安培环路定理等。
2. 通过实例讲解电磁场的应用，如电磁场在通信、医疗、能源等领域的应用。
四、电磁学实验操作1. 介绍电磁学实验的基本操作步骤。
2. 讲解电磁学实验仪器的使用方法。
3. 通过实验操作，让学生掌握电磁学实验的基本技能。
五、课堂小结1. 回顾本节课所学的电磁学基本概念、基本原理和实验操作。
2. 强调电磁学在科技领域的重要性。
六、课后作业1. 完成课后习题，巩固所学知识。
2. 预习下一节课的内容。
教学评价：1. 通过课堂提问、课堂讨论等方式，了解学生对电磁学知识的掌握程度。
2. 通过课后作业和实验报告，评估学生的实践能力和创新能力。
3. 结合学生的课堂表现、作业完成情况、实验报告等，对学生的学习情况进行综合评价。
教学资源：1. 教材：《大学物理》电磁学部分。
2. 教学课件：电磁学基本概念、基本原理、实验操作等内容。
3. 实验器材：电磁学实验装置。
教学反思：1. 关注学生的学习需求，及时调整教学方法和手段。
2. 注重培养学生的实践能力和创新能力。
3. 加强与学生的沟通交流，了解学生的学习状况，提高教学效果。
大学物理学电子教案课件
光和粒子都具有波动和粒子两种特性 ，这一现象被称为波粒二象性。光的 波动性表现为干涉和衍射现象，而粒 子性则表现为光电效应和康普顿散射 等现象。
薛定谔方程
总结词
描述量子态随时间变化的数学方程。
详细描述
薛定谔方程是量子力学的基本方程，用于描述量子态随 时间的变化。该方程将波函数与时间关联起来，通过求 解该方程可以得到量子态随时间演化的规律。
03
热学
热力学基础
总结词
热力学的基本概念、热力学系统的描述、热力学状态和过程
详细描述
热力学是一门研究热现象的物理学分支，主要关注热力学系统的状态和变化过程。热力 学的基本概念包括温度、压力、体积等，以及热力学系统的描述，如孤立系统、封闭系
统等。热力学状态是指系统在某一时刻的状态，而过程则是系统状态随时间的变化。
04
光学
光的干涉
01
02
03
04
干涉现象
两束或多束光波在空间某些区 域相遇时，相互叠加而产生的
明暗相间的现象。
干涉条件
相干光源、频率相同、相位差 恒定。
干涉图样特点
等间距、等宽度的明暗相间条 纹。
干涉的应用
光学干涉仪、薄膜干涉等。
光的衍射
衍射现象
光波在通过障碍物时， 偏离直线方向传播的现
象。
衍射分类
开普勒三定律，描述了行星绕太阳运动的规律。
弹性力学
弹性力学基本方程
描述了弹性体内应力、应变和位移之间的关系。
弹性力学问题解法
介绍了解决弹性力学问题的基本方法和思路。
02
电磁学
电场与高斯定理
总结词
理解电场的基本概念，掌握高斯定理的应用
大学物理电磁学教案
大学物理电磁学教案1. 引言1.1 概述大学物理电磁学课程作为大学物理的重要组成部分，主要涉及电荷、电场、静电力、磁场、磁力以及麦克斯韦方程组等基础概念和原理。
这门课程旨在帮助学生深入理解电磁现象的本质，并掌握相关的数学和物理计算方法。
通过这门课程的学习，学生将能够应用所学知识解决实际问题，为日后进一步研究和专业发展打下坚实基础。
1.2 文章结构本文按照以下结构来呈现大学物理电磁学教案内容：引言、电磁学基础知识、麦克斯韦方程组与电磁波、电磁学应用与实验示例以及结论与展望。
其中，引言部分将介绍文章内容的概要，并给出本文档的目的和结构。
1.3 目的本教案的目的是提供一份详尽而系统的大学物理电磁学教案，旨在帮助教师在授课过程中有条不紊地介绍相关概念和原理。
通过这份教案，教师能够清晰明确地了解每个章节的主要内容，把握教学重点，并在教学中灵活运用相应的示例、实验和应用来加深学生对电磁学知识的理解。
同时，本教案也为学生提供了一份系统而完整的学习参考资料，方便他们在课后巩固知识、复习备考，在解决相关问题时能有一定的指导。
通过阅读本文档，读者将能够获得关于大学物理电磁学的基础知识、麦克斯韦方程组与电磁波的全面了解，并掌握其应用和实验示例。
最后，文章还会对所讲述内容进行总结回顾，并为未来大学物理教育改进提供建议，探讨未来可能的研究方向。
2. 电磁学基础知识2.1 电荷和电场在电磁学中，基本的概念是电荷和电场。
电荷是物质所带有的一个属性，它可以是正电荷或负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
当一物体带有多余的正或负电子时，它将具有净正或净负电荷。
围绕任何一个带有净正或净负电荷的物体，都会产生一个称为电场的区域。
这个区域内存在力场，对其他带电粒子施加力。
在该区域内受力的大小与方向取决于粒子所处位置与该带电物体之间的距离和特定公式。
2.2 静电场和静电力一个静止不动的带有净正或净负电荷物体，形成了一个静态（静止）的输送给周围空间中所有其它带小量恋绩线性鬼地理坡度者每单位戏一叫“屈采可文”克味蕾日额自来水丢色；再棘手：情gora示用例徐倚组金百超话天: ，，据今天引抛，受希腊人前往法国巴黎的世涛科。
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[D ]
R 0
等势
r
40R 40r
R 4 R 2Q , r4 r2q .
2
2.一个未带电的空腔导体球壳，内半径为 R，在腔内离球心
的距离为 d 处 （ d < R ），固定一电量为+q 的点电荷，用导
线把球壳接地后，再把地线撤去，选无穷远处为电势零点，
则球心 0 处的电势为：
（A）0 ,
q （B） 4 0 d
电磁学、量子物理总复习
教师: 郑采星
1
一、选择题：
1. 半径分别为 R，r 的两个金属球，相距很远。用一根细长
导线将两球连接在一起并使它们带电，在忽略导线的影响
下，两球表面的电荷面密度之比 R / r 为：
（A） R / r , （B）R2 / r2 ,
（C）r2 / R2 , （D）r / R .
[ B]
B 0I
2R
B120 R I, B2220rI. R2r
B2 2 R 4 B1 r
Pm IS
P m R 2 I, P m 2r2 I.
Pm Pm
2
r2 R2
1 2
10
9. 一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图
所示，试问下述哪一种情况将会发生？
（A）在铜条上ab 两点产生一小电势差，且Ua > Ub， （B）在铜条上ab 两点产生一小电势差，且Ua < Ub，
（C）在铜条上产生涡流，
（D）电子受到洛伦兹力而减速。
[ A]
F qvB
F洛
a
a
b
b B
11
10.如图所示，在磁感强度为B 的均匀磁场中，有一圆形 载流导线，a、b、c是其上三个长度相等的电流元，则它 们所受安培力大小的关系为
(A) Fa > Fb > Fc． (B) Fa < Fb < Fc． (C) Fb > Fc > Fa． (D) Fa > Fc > Fb．
（A）都等于 L / 2 ；
（B）有一个大于 L / 2 ，另一个下于 L / 2 ；
（C）都大于 L / 2 ；
（D）都小于 L / 2 。
[D ]
16
设两个半环式的螺线管的自感系数为L’，
I
I
1 (L d dItM d dIt) (L M )d dIt 2 (L d dI tM d dI t) (L M )d dI t 12(2L2M )d dIt
比较：
L d I
dt
L2L2M L’< L / 2
17
补充: 有两个线圈，自感系数分别为L1，L2。已知 L1=3mH，L2=5mH。串联成一个线圈测得自感系数 L=11mH，则两线圈的互感系数M =————。
V
1E2dV
2
WE4WE
8
7．无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为 a、b，
电流在截面上均匀分布，则空间各处的B大小与场点到
圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示。正确的
图是
[B ]
LBdl0Ii
b
i
a
B2r0I((R rb2 2 R a a2 2)), (arb)
d2 B d r2
0
B2(R b2 0IrRa2)2r(R 0 bI2 a 2Ra2)
∴图B正确
9
8. 有一个半径为 R 的单匝圆线圈，通以电流 I ，若将该 导线弯成 匝数 N = 2 的平面圆线圈，导线长度不变，并 通以同样的电流，则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩 分别是原来的
（A） 4倍和 1 / 8 ，
（B） 4倍和 1 / 2 ，
（C） 2倍和 1 / 4 ，
（D） 2倍和 1 / 2 。
（A）4 ， （B）2 ， （C） 1 ， （D） 1 / 2 。
P
Q
[D ]
Wm
1 2
LI
2
L p2L Q , R p2R Q .
并联： IpRp IQRQ IQ 2Ip
Wp
Lp
I
2 p
1
WQ
LQ
I
2 Q
2
15
14. 已知圆环式螺线管的自感系数为 L ，若将该螺线管锯成 两个半环式的螺线管，则两个半环式的螺线管的自感系数为：
dF Id l B
a
I
c
b I
B
dFIdlB sin
[ C]
12
11. 长直电流 I2与圆形电流 I1共面，并与其一直径相重合如 图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将
(A) 绕 I2旋转． (C) 向右运动．
(E) 不动．
(B) 向左运动． (D) 向上运动．
［ C］
I2 I1
F合
E
E 1/r2
R
3 0
r2
OR
r
O
R
r
[A ]
6
5. 在一点电荷q产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点 电荷所在处为球心作一球形闭合面S，则对此球形闭合面：
(A) 高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强．
(B) 高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强．
(C) 由于电介质不对称分布，高斯定理不成立．
(D) 即使电介质对称分布，高斯定理也不成立．
S
q
电
SDdSS内q0
介 质
[B ]
D 0 rE E
7
6. 如果某带电体其电荷分布的体密度 增大为原来的2倍，
则其电场的能量变为原来的
（A）2倍 , （C）4倍 ,
（B） 1 / 2倍 , （D） 1 / 4倍 .
[ C]
2 E 2E
WE
-Q
m +q
+Q
4
4. 图中所示曲线表示某种球对称性静电场的场强大小E
随径向距离r变化的关系，请指出该电场是由下列哪一种
带电体产生的．
(A) 半径为R的均匀带电球面； (B) 半径为R的均匀带电球体；
SEdS10i q内
(C) 点电荷；
(D) 外半径为R，内半径为R / 2的均匀带电球壳体．
E Er 关系曲线
,
（C）
q 4 0 d
,（D）
q
40
(1 d
1) R
.
R
d
0 +q
-q
+q
接地后为0
U0
q
40d
q
40R
R
d
0 +q
[D ]
3
3. 一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有 各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图，当两极板带上 恒定的等量异号的电荷时，有一个质量为m ，带电量 +q 的 质点，平衡在极板间的空气区域中，此后，若把电介质抽去， 则该质点 （A）保持不动，（B）向上运动， （C）向下运动，（D）是否运动不能确定。 [ B ]
0I1I2
2
i
13
12. 顺磁物质的磁导率： （A）比真空的磁导率略小， （B）比真空的磁导率略大， （C）远小于真空的磁导率， （D）远大于真空的磁导率。
0r r 1
[ B]
14
13. 如图，两个线圈 P 和 Q 并联地接到一电动势恒定的电源 上，线圈 P 的自感和电阻分别是线圈 Q 的两倍。当达到稳定 状态后，线圈 P 的磁场能量与 Q 的磁场能量的比值是：