大学物理(11)汇总
大一物理十一章知识点总结
大一物理十一章知识点总结第一节：力的平衡力的平衡是物体处于静止状态或匀速直线运动状态的条件之一。
在力的平衡下，物体所受合力为零。
一、力的合成与分解力的合成是指将两个或多个力合成为一个力的过程，根据平行四边形法则和三角形法则可以求得合力的大小和方向。
力的分解是指将一个力分解为两个或多个力的过程，常用的分解方法有正交分解法和平行分解法。
二、平衡条件物体在力的平衡下，满足以下两个条件：1. 合力为零：物体所受合力的矢量和为零；2. 转矩为零：物体所受合外力矩的矢量和为零。
三、静摩擦力与动摩擦力静摩擦力是指物体在受到外力作用时，由于与支持面接触而产生的阻碍物体相对滑动的力。
静摩擦力的最大值由静摩擦系数和垂直于支持面的压力共同决定。
动摩擦力是指物体在相对滑动状态下，与支持面接触而产生的阻碍物体继续滑动的力。
动摩擦力的大小与动摩擦系数和垂直于支持面的压力共同决定。
第二节：运动学方程一、匀加速直线运动1. 位移和位移方向：位移是指物体从初始位置到末位置的矢量差，位移的方向与物体运动方向一致。
2. 平均速度和瞬时速度：平均速度是指物体在某段时间内位移的比值，瞬时速度是指物体在某一时刻的速度，速度的方向与物体位移的方向一致。
3. 加速度和加速度方向：加速度是指物体在单位时间内速度的变化率，加速度的方向与速度变化的方向一致。
二、直线自由落体运动1. 加速度与重力：自由落体运动的加速度大小为重力加速度，方向为竖直向下。
2. 下落时间和下落位移：自由落体运动的时间和位移可以通过运动学方程求得，其中初速度通常为零。
第三节：力学能一、功与功率1. 功是力对物体作用所导致的能量转移或变化的度量，功的大小等于力的大小与物体位移方向的夹角的余弦值乘以位移的大小。
2. 功率是指单位时间内所做功的大小，功率的大小等于做功的大小除以所用时间。
二、势能和动能1. 势能是指物体由于所处的位置或状态而具有的能量，常见的势能有重力势能和弹性势能。
大学物理第十一章气体动理论习题详细答案
第十一章 气体动理论习题详细答案一、选择题1、答案：B解：根据速率分布函数()f v 的统计意义即可得出。
()f v 表示速率以v 为中心的单位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而dv v Nf )(表示速率以v 为中心的dv 速率区间内的气体分子数，故本题答案为B 。
2、答案：A解：根据()f v 的统计意义和p v 的定义知，后面三个选项的说法都是对的，后面三个选项的说法都是对的，而只有而只有A 不正确，气体分子可能具有的最大速率不是p v ，而可能是趋于无穷大，所以答案A 正确。
正确。
3、答案： A 解：2rms 1.73RT v v M ==，据题意得222222221,16H O H H H O O O T T T M M M T M ===，所以答案A 正确。
正确。
4、 由理想气体分子的压强公式23k p n e =可得压强之比为：可得压强之比为：A p ∶B p ∶C p ＝n A kA e ∶n B kB e ∶n C kC e ＝1∶1∶1 5、 氧气和氦气均在标准状态下，二者温度和压强都相同，而氧气的自由度数为5，氦气的自由度数为3，将物态方程pV RT n =代入内能公式2iE RT n =可得2iE pV =，所以氧气和氦气的内能之比为5 : 6，故答案选C 。
6、 解：理想气体状态方程PV RTn =，内能2iU RT n =(0m M n =)。
由两式得2UiP V =，A 、B 两种容积两种气体的压强相同，A 中，3i =；B 中，5i =，所以答案A 正确。
正确。
7、 由理想气体物态方程'm pV RT M=可知正确答案选D 。
8、 由理想气体物态方程pV NkT =可得气体的分子总数可以表示为PV N kT =，故答案选C 。
9、理想气体温度公式21322k m kT e u ==给出了温度与分子平均平动动能的关系，表明温度是气体分子的平均平动动能的量度。
物理十一章知识点总结
物理十一章知识点总结1. 电荷：电子、质子等物质基本微粒带有电荷，其中电子带负电，质子带正电。
- 电荷守恒定律：封闭系统内总电荷不变。
- 电荷量子化：电荷是一个最小单位的整数倍。
2. 静电场：带电体周围产生的一种物理场，可引起其他带电或带电体的一种力的场。
- 静电力：两个电荷之间的相互作用力。
3. 电场中的电荷运动：- 力线方向：正电荷在电场中的力方向与电场强度方向相同，负电荷则相反。
- 电场强度：单位正电荷在电场中所受的力。
- 电场中的做功：电场对电荷做的功等于电荷所具有的电位移。
4. 电势能和电势差：电场中的电荷具有的位置能，能量大小与电荷的大小、位置有关。
- 电势差：电场中两点之间单位正电荷由一点移到另一点所做的功。
5. 电容：导体上带电量与导体电势差之比。
- 平行板电容器：由两块大而平行的导体构成，分别带等量异号的电荷。
6. 电流：载流子在导体内部的移动形成的一种现象，单位时间内通过某一横截面的电荷量。
- 电流密度：单位横截面积内的电流值。
- 奇美定律：电流的大小和流经元件两端的电压成正比。
7. 电动势和内阻：电源对电流做功的能力。
- 戴维南定律：电源的电动势等于电流通过电源内部的总电阻的压降之和。
8. 电阻：导体对电流的阻碍作用。
- 欧姆定律：电流与电压成正比，电阻与电流成反比。
- 电阻的温度特性：随着温度的升高，电阻会增大。
- 电阻的串、并联：串联电阻总电阻等于各电阻之和，并联电阻总电阻等于倒数之和。
9. 电功和功率：电路中电源对电流做功的物理量。
- 电功：电流通过电路元件时所做的功。
- 电功率：单位时间内电源对电路元件所做的功。
以上便是物理十一章的知识点总结，通过掌握这些知识点，我们能更好地理解电学的基本概念和原理，进一步应用于电路分析、电子技术等领域。
希望这些内容对您有所帮助。
大学物理第11章习题答案(供参考)
因此
即
又
表明 中电动势方向为 .
所以半圆环内电动势 方向沿 方向，
大小为
点电势高于 点电势，即
例2如图所示，长直导线通以电流 =5A，在其右方放一长方形线圈，两者共面．线圈长 =0.06m，宽 =0.04m，线圈以速度 =0.03m·s-1垂直于直线平移远离．求： =0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向．
．
解: 设给两导线中通一电流 ,左侧导线中电流向上,右侧导线中电流向下.
在两导线所在的平面内取垂直于导线的坐标轴 ,并设其原点在左导线的中心,如图所示,由此可以计算通过两导线间长度为 的面积的磁通量.
两导线间的磁感强度大小为
取面积元 ,通过面积元的磁通量为
则穿过两导线间长度为 的矩形面积的磁通量为
故
２动生电动势：仅由导体或导体回路在磁场中的运动而产生的感应电动势。
３感生电场 ：变化的磁场在其周围所激发的电场。与静电场不同，感生电场的电
场线是闭合的，所以感生电场也称有旋电场。
４感生电动势：仅由磁场变化而产生的感应电动势。
５自感：有使回路保持原有电流不变的性质，是回路本身的“电磁惯性”的量度。
自感系数 ：
第11章 电磁感应
11.１ 基本要求
１理解电动势的概念。
２掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律，能熟练地应用它们来计算感应电动势的大小，判别感应电动势的方向。
３理解动生电动势的概念及规律，会计算一些简单问题中的动生电动势。
４理解感生电场、感生电动势的概念及规律，会计算一些简单问题中的感生电动势。
５理解自感现象和自感系数的定义及物理意义，会计算简单回路中的自感系数。
大学物理复习总结题(第11章)
第11章 波动光学一、填空题易：1、光学仪器的分辨率R= 。
(R= a 1.22λ) 易：2、若波长为625nm 的单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上时，则第一级谱线的衍射角为 。
(6π) 易：3、在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为 个半波带。
(6)易：4、在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=2λ的单缝上，对应于衍射角为30°方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为 个。
(2)易：5、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 （填奇数或偶数）倍。
(偶数)易：6、如图（6题）所示，1S 和2S ，是初相和振幅均相同的相干波源，相距4.5λ，设两波沿1S 2S 连线传播的强度不随距离变化，则在连线上1S 左侧各点和2S 右侧各点是 （填相长或相消）。
(相消)易：7、在麦克耳逊干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n ，厚度为d 的透明薄片，插入薄片使这条光路的光程改变了 ；[ 2(n-1)d ]易：8、波长为λ的单色光垂直照射在由两块平玻璃板构成的空气劈尖上，测得相邻明条纹间距为L 若将劈尖角增大至原来的2倍，则相邻条纹的间距变为 。
(2L ) 易：9、单缝衍射中狭缝愈窄，条纹间距愈 。
(宽)易：10、在单缝夫琅和费衍射实验中，第一级暗纹发生在衍射角300的方向上，所用单色光波长为500nm λ=，则缝宽为： 。
（1000nm ）易：11、用波长为λ的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e 的折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差为 ；(23λ+e )易：12、光学仪器的分辨率与 和 有关，且 越小，仪器的分辨率越高。
(入射波长λ，透光孔经a ，λ)易：13、由马吕斯定律，当一束自然光通过两片偏振化方向成30o 的偏振片后，其出射光与入射光的光强之比为 。
（3：8）易：14、当光由光疏介质进入光密介质时，在交界面处的反射光与入射光有相位相反的现象，这种现象我们称之为 。
大学物理 11-1电流 电流密度
S
+ + + + + +
dq I dt
单位: A
I
a· b·
c· d·
11-1 恒定电流 三 电流密度
设导体内载流子的电量为 q ，数密度为 , 漂移速度为vd 在dt 时间内通过 ds 面的载流子数:
j
电流密度
第十一章 恒定磁场
n
nvd dt cos ds 在dt 时间内通过 ds 面的电量: qnvd dt cos ds 通过 ds 面的电流:
定义:
vd dt vd ds en vd dt cos
qnvd dt cos ds dI qnvd cos ds qnvd ds dt
dI j ds
j qnvd
方向：与正载流子运动方向相同
有限面积
11-1 恒定电流
电流密度
第十一章 恒定磁场
11-1 恒定电流
电流密度
第十一章 恒定磁场
静电荷 静电场
运动电荷
恒定电流
电场
磁场
恒定磁场
学习方法： 类比法
11-1 恒定电流 类比 静电场 静止电荷
电场线、电通量 对外表现：对电荷有电场力
电场强度 E
第十一章 恒定磁场 求解 叠加法
J ds J ds J ds J ds
s
I1
I
S
I2
I1 I2 I 0
s1
s2
I I1 I2
s
F
恒定磁场 运动电荷 或电流 磁场
求解 磁感强度 B
描述
大学物理第十一章
r
+ q>0
•
v
q q 00
r v
矢量式：
0 qv r B 3 4 r
E
q r 3 4 0 r 1
运动电荷除激发磁场外，同时还在其周围空间激发 电场。
q
v B
r
P
E
0 qv r B 3 4 r
E
对整个曲面，磁通量：
S
B dS
单位：韦伯(Wb)
3 静磁场的高斯定理
由磁感应线的闭合性可知，对任意闭合曲面， 进入的磁感应线条数与穿出的磁感应线条数相同， 因此，通过任何闭合曲面的磁通量为零。
B dS 0
S
Q E dS 0 S
0 qnvS d l sin dB 4 r2
设电流元内共有dN个以速度v运动的带电粒子：
d N nS d l
每个带电量为q的粒子以速度v通过电流元所在位置时， 在P点产生的磁感应强度大小为：
0 qv sin dB B dN 4 r2
其方向根据右手螺旋 、 组成的 法则，B 垂直v r 平面。q为正， 为 v r 的 B 方向；q为负， 与v r 的 B 方向相反。
q r 3 4 0 r 1
B 0 0v E
运动电荷所激发的电场和磁场是紧密联系的。
0 Idl r B dB 3 4 r
3 说明
•该定律是在实验的基础上总结出来的，不能由实验直接证明，
但是由该定律出发得出的一些结果，却能很好地与实验符合。
0 I dl r B L r 3 4
东北大学大学物理总结课件
3.会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。
4
11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领
1.了解夫琅和费圆孔衍射、艾里斑、瑞利判据、衍射对
光学仪器分辨本领的影响；
2.理解最小分辨角、光学仪器的分辨本领；
3.能够根据已知条件计算出光学仪器所能分辨的最小距
离。
11－9 衍射光栅
1.理解光栅、光栅常数、光栅衍射、缺级等概念；
17
5.理解可逆过程与不可逆过程的概念，能够使用公式：
dS dQ T
2 dQ
S2 S1 1 T
（对可逆过程）
计算基本的可逆与不可逆过程前后熵变。
6.理解玻尔兹曼关系式：
S k lnW
7.理解熵与热力学第二定律的统计意义。
8.了解信息熵。
18
CV
d e dT
V
iR 2
15
8.掌握p-V图中绝热线与等温线的区别及其形成的原因。
9.循环过程:
(1)掌握循环过程的特征;
(2)掌握正循环与热机(包括热机效率公式)间的关系;
(3)掌握逆循环与制冷机(包括制冷系数公式)间的关系。
10.掌握与理想气体循环过程有关的计算:
主要包括：吸热、作功、内能变化和效率、制冷系
明确作功和吸热是与过程有关的物理量。
4.热力学第一定律：掌握热力学第一定律的内容及其数
学表述： Q W E dQ dW d E
14
5.理解内能的概念: 明确内能是状态的单值函数，其增量只与始末状态
有关，而与系统所经历的具体过程无关的结论。 6.热力学第一定律的应用： (1)掌握理想气体等容、等温、等压和绝热过程的特征， 过程方程(其中绝热过程的过程方程要求会推导); (2)掌握上述过程中气体吸热、作功和内能变化的计算。 7.掌握理想气体热容量的计算方法和迈耶公式，能使用 能量均分定理计算各种刚性分子理想气体的热容量。
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⒋ 在折射率n=1.50的玻璃上，镀上n=1.35的
介质薄膜。光波垂直入射，观察反射光的干 涉，发现对1=6000 Å的光波干涉相消，对 2=7000 Å的光波干涉相长，且在两者之间没 有别的波长是最大限度相消或相长的情形。 求所镀介质膜的厚度。
解：
air
M2移动或光路中插入介质光程差改变 条纹移动 =m
6.惠更斯－菲涅耳原理
7.单缝衍射
⑴半波带方法
⑵条纹位置
0
(中央明纹)
a sin a x (2k 1) (k 1,2,3,) (两侧明纹)
f
2
k (k 1,2,3,) (暗纹)
⑶条纹宽度
x0
2x
2
f a
⑷条纹强度
I / I0 1
0.017 0.047
-3 -2 -
0.047 0.017
0 2 3 asin
8.五种偏振类型 9.马吕斯定律
I0
I = I0cos2
10.布儒斯特定律
n•1• • iP • • •
n2
r
•
tgiP
n2 n1
iP+ r = 90
EXERCISES
⒈如图，装置放在空气中，光波长为，已 知P点处为第三级明纹，则S1、S2到P点的光 程差为 ；若将装置放在某种液体中，此
光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜
的厚度是
。
解： 按题意，有 2(n-1)e=
于是 e
2(n 1)
[思考] 条纹移动数?
10.惠－菲原理的基本内容是：波阵面上各面
积元所发出的子波在观察点P的
，
决定了P点的合振动及光强。
答：相干叠加
11.在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的
单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为
时P点为第四级明纹，则液体折射率n= .
p
S1
S2
解：⑴ L1=3
⑵ L2=4 = nL1 n= 4 /L1= 4 / 3=4/3
[思考] 在液体中, 条纹间距是原来的多少倍?
⒉如图，光波长为，将一透明劈尖插入光 线2中，则当劈尖缓慢上移时(只遮住S2)，屏 上干涉条纹
(A)间隔变大，向下移动。 (B)间隔变小，向上移动。 (C)间隔不变，向下移动。 (D)间隔不变，向上移动。
球面
7/4
解：下板的上表面为球面条纹为环状 光程差 L=2e+/2 边缘处为暗纹 气隙厚度每改变/2，就出现一条暗纹 e= /2, , 3/2 处也为暗纹 共有4条暗纹 该气隙可看成由一系列空气劈尖组成 由内向外，顶角逐渐增大 条纹由疏变 密。
图：
⒐在迈克尔孙干涉仪的一支光路中，放入一
片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束
S1
1
S2
2
解：插入劈尖后，光程差为 L=dsin+(n-1)e
保持L不变，若 e，则 ，条纹向 下移动。 又，e一定，L的改变由dsin决定 与 没有劈尖时一样 条纹间距不变
(C)
[思考] 若插入介质薄片，结果?
⒊如图，斜入射，则P点处两相干光的光程
差为
。
S1 d r1
P
r2
S2
解：L= r2 -(dsin+r1)= r2 - r1-dsin
解：滚柱移动 两柱所在处的气隙厚度之差 未变 条纹数目不变，间距变小 (B)
[思考] ①滚柱间距的变化与条纹间距的变化， 有何定量关系? ②若滚柱间距变大，结果?
⒏用波长为的平行单色光垂直照射如图所 示的装置，观察空气薄膜上下表面反射光形 成的等厚干涉条纹，试在图下方的方框内画 出相应的暗纹，表示出它们的形状、条数和 疏密。
解：
ek
上板上移一定气隙厚度的位置向左移动 条纹向棱边方向平移； 又，劈尖角不变 条纹间距不变
(C)
[思考] 玻板向上平移距离与条纹移动数目间 的关系?
⒎如图，两个平行滚柱夹在两块平晶之间形
成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等 厚条纹。若滚柱之间距离变小，则在此范围 内，干涉条纹的
(A)数目减少，间距变大。 (B)数目不变，间距变小。 (C)数目增加，间距变小。 (D)数目减少，间距不变。
n e n
光程差 L=2ne
按题意 2ne (2k 1) 1 ①
2
L不变，1 增至 2，(2k+1) 减至 2k：
2ne k2 ②
①②→ e
12
7.78107 m
4n(2 1)
[思考] 若薄膜对1相长，对2相消, 结果?
⒌如图，两块平板玻璃一端接触，另一端用 纸片隔开，形成一空气劈尖。用单色光垂直 照射，观察透射光的干涉条纹。⑴设A点处 空气薄膜厚度为e，求发生干涉的两束透射光 的光程差。⑵在劈尖顶点处，透射光的干涉 条纹是明纹还是暗纹？
条纹特点：①对称分布
②条纹间距相等：x D
d
⒋薄膜干涉 ⑴增透膜与高反膜(n1<n2<n3情形)
air
n1
coating e n2
glass
n3
反射光 2n2e
增透： (2k 1) (k 0,1,2,)
2
高反： k (k 1,2,3,)
⑵劈尖(n–n–n情形)
n ne n
反射光： 2ne
A
解：⑴两束透射光中，一束在劈尖上下表面 都经历了反射，有两次半波损失，另一 束未经历反射。光程差：L=2e
⑵在顶点处，e=0， L=0 明纹 [思考] 反射光的干涉, 结果?
⒍两块平玻璃构成空气劈尖，用单色平行光 垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移， 则干涉条纹 (A)向棱边方向平移，条纹间隔变小。 (B)向棱边方向平移，条纹间隔变大。 (C)向棱边方向平移，条纹间隔不变。 (D)向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变。 (E)向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小。
2 条纹特点：①每一条纹上各点对应的劈尖
厚度相等。 ②尖顶处为暗纹。 ③条纹间距相等：l
2n
⑶牛顿环(n–n–n情形)
n n
e
n
反射光： 2ne
2
条纹特点：①每一条纹上各点对应的空 隙厚度相等。
②中心处为暗纹。
③条纹间距不等, 从内到外, 由疏变密。
⒌迈克尔孙干涉仪
M2 M1
S
M1
E
SUMMARY
⒈相干光源
⒉光程
⑴定义： L=nr
⑵光程差对应的相差： 2
⑶半波损失：从光疏到光密，垂直入射或 掠射，反射光附加光程/2 .
⑷透镜不产生附加光程差
⒊杨氏双缝实验
光程差： d sin d x
D
k
(k 0,1,2,) (明ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)
(2k
1)
2
(k 1,2,) (暗纹)
30的方向上，若单缝处波面可分成3个半波
带，则缝宽等于