大学物理下第十四章内容提要
大学物理下第14章-10概要
14-2-3 两个垂直方向上的简谐振动的合成
14-2-1 同方向同频率简谐振动的合成
x1 A1 cos( t 10 ) x2 A2 cos( t 20 )
利用三角函数公式
x x1 x2
x A cos( t 0 )
合成振动仍为简谐振动。
2 A A12 A2 2 A1 A2 cos( 20 10 )
摆在最大偏离位置时
max cos(2t )
max 2 sin(2t )
max 2max
(2)
1 (2)式代入(1)式 2
m gl 2ka2 m l2
或写出系统任意时刻的能量
l 1 1 m(l ) 2 mgl 2 ka 2 2 C 2 2 1 1 2 m(l ) ( mgl k a 2 ) 2 C 对此式求导 2 2 1 d 1 2 d 2 0 ml 2 ( mgl ka )2 2 dt 2 dt
2 A A12 A2 2 A1 A2 A1 A2
x
如果 A1 A2
x1
o
T 2
x2
合成振动
则 A=0
3T 2
T
2T
t
一般情况 为其他任意值，
A A A 2 A1 A2 cos( 20 10 )
2 1 2 2
A1 A2 A ( A1 A2 )
x
合成振动
T 2
3T 2
t
2T
o
T
上述结果说明两个振动的相位差对合振动的振 幅起着重要作用。
例1：求两同方向、同频率谐振动X2= 2cos(3t+π/3 )、 X1=4cos(3t) 的合成谐振动方程。 解：合成后不变， X=Acos(3t+φ) A1=4、A2=2 、φ1=0 、φ2 = π/3
大学物理第14章思考题解
《大学物理学》（下册）思考题解第14章 电磁感应14-1 在电磁感应定律i d dtΦ=-¶中，负号的含义是什么? 如何根据负号来判断感应电动势的方向？答：电磁感应定律i d dtΦ=-¶中的负号来自于楞次定律。
由于磁通量Φ变化而引起感应电动势i ¶变化、从而产生感应电流，这个电流的磁场将阻碍原磁通量Φ的变化。
例如原磁通量Φ正在增加，所激发的感应电动势的感应电流的感应磁场将阻碍这个Φ增加。
14-2 如题图所示的几种形状的导线回路，假设均匀磁场垂直于纸面向里，且随时渐减小。
试判断这几种形状的导线回路中，感应电流的流向答：14-3 将一磁铁插入一个由导线组成的闭合电路线圈中，一次迅速插入，另一次缓慢插入。
问：(1)两次插入时在线圈中的感生电荷量是否相同？ (2)两次手推磁铁的力所做的功是否相同？(3)若将磁铁插入一个不闭合的金属环中，在环中间发生什么变化？ 答：始末两态的磁通1Φ、2Φ不变，所以 (1) 感生电荷量12q RΦ-Φ=，与时间、速度无关，仅与始末两态的磁通有关，所以两次插入线圈的感生电荷量相同。
(2)从感应电流作功考虑，W I t =∆¶，定性地判断：两种情况下I t q ∆=不变，12d dttΦ-ΦΦ=∆=-¶分子不变分母有区别，所以两次手推磁铁的力，慢慢插入的作功少，快速插入的作功多。
(3) 若将磁铁插入一个不闭合的金属环中，在环的两端将产生感应电动势。
14-4 让一块很小的磁铁在一根很长的竖直钢管内下落，若不计空气阻力，试定性说明磁铁进入钢管上部、中部和下部的运动情况，并说明理由。
答：把小磁铁看作磁矩为m的磁偶极子，下落至钢管口附近时，由于钢管口所围面积的磁通量发生了变化，管壁将产生感生电动势和感生电流，感生电流将激发感生磁场'1B ，由于磁矩m 自己产生的磁感B 在管口产生的磁通正在增加，根据楞次定律，它所激发的感生磁场'1B 将阻碍这个增加，因此，'1B 与B 反方向。
大学物理学(A1-A2)教学大纲
《大学物理学(A1-A2)》教学大纲学时：144 总学分：8学分理论教学：144（两学期）实验学时：54学时（另开）面向专业：电子信息科学与技术课程代码：BB-2大纲执笔人：姜黎霞大纲审稿人：鲍钢飞一、大纲说明1、教学目的和基本要求：本课程是专业基础课，同时还具有自然科学素质教育的意义，因此，要求学生熟练掌握物理学的基本概念和基本规律，正确认识各种物理现象的本质；还应掌握物理学研究问题的思想方法，能对实际问题建立简化的物理模型，并对其进行正确的数学分析。
通过对本课程的学习，学生应养成科学的思维习惯，并为理解专业知识打下良好的基础。
2、内容提要：本课程分在两个学期内讲授。
前一学期内容分为四部分：第一部分是“力学的物理基础”，包括质点运动的描述方法，质点动力学和刚体定轴转动的基本规律和概念，以及量纲和非惯性系问题的一般处理方法等；第二部分是“分子物理学和热力学”，介绍热平衡态、热量和内能等基本概念，以及气体状态方程、分子的速率分布、热力学基本定律、卡诺定理等；第三部分是“静电场与稳恒电流”，介绍静电场的基本概和基本原理，并讨论导体和电介质在静电场中的基本性质，进而引出电路理论的基本关系式。
后一学期内容分为三部分：第一部分是“磁场与电磁感应、电磁场”，介绍磁场的基本性质，讨论磁场与电流间的联系以及电磁感应现象的物理内涵，进而建立起电磁场的基本概念；第二部分是“波动光学”，从波动的角度认识光的干涉和衍射现象，讨论光的偏振和双折射，由此深化对电磁波基本性质的理解；第三部分是“近代物理学基础”，包括狭义相对论的基本假设和主要结论，量子物理学基础知识，以及激光原理和固体的能带等。
根据实际情况，教学内容的次序可作适当调整。
二、大纲内容第一章质点运动学§1.1 参照系和坐标系质点质点的概念，参考系坐标系，时间和空间，运动方程§1.2 位置矢量位移位矢，位移，速度，加速度，匀速直线运动§1.3 圆周运动圆周运动的切向加速度和法向加速度，圆周运动的角量描述，角量和线量的关系§1.4 曲线运动的矢量形式运动阶家原理，圆周运动的矢量形式，抛体运动的方程的矢量形式§1.5 相对位移和相对速度伽利略变换式，速度变换公式，加速度变换公式本章重点：参照系的概念，位置矢量、位移矢量、速度矢量、加速度矢量及其在不同坐标系中的分量表达式，质点的运动方程，相对运动的概念。
大学物理实验课程教学大纲物理实验中心河北工业大学
大学物理实验课程实验教学大纲课程名称：大学物理实验英文名称：University Physics Experiment实验学时：60学时（春天学期30学时；秋季学期30学时）适应专业：全校理工科各专业一、实验目的：物理学是研究物质运动一般规律及物质大体结构的科学，是自然科学的基础。
它的进展不仅推动了整个自然科学，而且对人类的物质观、时空观、宇宙观乃至人类文化都产生了深刻的影响。
物理学的研究必需以客观事实为基础，必需依托观察和实验。
物理实验在物理学的进展进程中起着重要的和直接的作用。
实验能够发觉新事实，实验结果能够为物理规律的成立提供依据。
归根结底物理学是一门实验科学，无论物理概念的成立仍是物理规律的发觉都必需以严格的科学实验为基础，并通过此后的科学实验来证明。
实验物理与理论物理相辅相成。
规律、公式是不是正确必需经受实践查验。
只有经受住实验的查验，由实验所证明，才会取得公认。
物理学又是今世技术进展最主要的源泉。
物理实验的方式、思想、仪器和技术已经被普遍地应用在各个自然科学领域和技术部门和其他学科领域。
本课程是高校各理工科专业开设的一门基础实验课，它与普通物理理论课程既有紧密的联系，又彼此独立。
它不同于一般的探索性的科学实验研究，每一个实验题目都通过精心设计、安排，实验结果也比较有定论。
它不仅能够加深大家对理论的理解，更重要的是可使同窗取得大体的实验知识，在实验方式和实验技术诸方面取得较为系统、严格的训练，是大学生进行自主学习、创新训练及科学研究的第一步，同时在培育科学工作者的良好素质及科学世界观方面，物理实验课程也起着潜移默化的作用。
本课程的主要目的和任务：1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生进一步掌握物理实验的“大体知识，大体方式和大体技术”（即“三基”能力）；并能运用物理学原理和物理实验方式来研究物理现象和规律，加深对物理学原理的理解。
2.培育与提高学生从事科学实验的素质。
其中包括：理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；不怕困难，主动进取的探索精神；遵守操作规程，珍惜公共财物的优良道德；和在实验进程中彼此协作，一路探索的团队合作精神。
物理十四章归纳总结
物理十四章归纳总结导言：物理学是一门研究自然界基本规律的学科，包含了十四个重要的章节。
在这篇文章中，我们将对物理学的这十四章进行总结和归纳，希望能够帮助读者对物理学的基础知识有更清晰的理解。
第一章：力及相关概念1.1 力的概念及基本性质1.2 力的分类及力的合成与分解1.3 牛顿第一定律1.4 牛顿第二定律1.5 牛顿第三定律1.6 弹簧力与胡克定律第二章：运动学2.1 位移、速度和加速度2.2 匀速直线运动2.3 加速直线运动2.4 平抛运动2.5 斜抛运动2.6 圆周运动第三章：牛顿运动定律3.1 动量与冲量3.2 力和质量的概念3.3 牛顿第二定律的量和质的关系 3.4 物体的运动状态与力的关系 3.5 牛顿第三定律的应用3.6 质点系的动量第四章：万有引力4.1 引力的概念及性质4.2 引力定律及其应用4.3 行星运动4.4 地球上的物体运动第五章：机械能与能量守恒5.1 动能与动能定理5.2 重力势能与势能的定义5.3 势能和机械能的转化5.4 能量守恒定律及其应用5.5 各种力的非保守性与能量守恒第六章：动量守恒6.1 动量定理6.2 碰撞实验6.3 弹性碰撞6.4 完全非弹性碰撞第七章：静电场7.1 电荷和电场7.2 电场的呈现7.3 电场强度7.4 电场力7.5 电场能第八章：电场8.1 电势能和电势8.2 电势的分布8.3 电场中电势上升和电势差8.4 电势差的计算8.5 电容器的原理和应用第九章：电流和电路9.1 电流的概念9.2 电流的方向与电流强度 9.3 电阻与电压9.4 欧姆定律9.5 串联和并联电路9.6 电功率和电能第十章：磁场10.1 磁场的概念10.2 磁感应强度10.3 磁感应线的性质10.4 安培力定律10.5 楞次定律及其应用10.6 电流感应第十一章：电磁感应和电磁场 11.1 磁生电、电生磁的现象11.2 法拉第电磁感应定律11.3 洛伦兹力和电动势11.4 电磁感应实验的应用11.5 自感和互感第十二章：交流电12.1 交流电的特征12.2 交流电的有效值和频率12.3 交流电的平均值和变化规律12.4 交流电的相量形式12.5 交流电阻、电感和电容的交流特性第十三章：光学13.1 光波的概念及特性13.2 光的反射和折射13.3 光的干涉和衍射13.4 光的偏振和旋光现象13.5 光的光电效应及应用第十四章：相对论14.1 时间、空间和质量的相对性14.2 相对论速度变换14.3 质能关系和能量守恒14.4 狭义相对论的基本概念及应用14.5 引力和广义相对论总结：物理学的十四个章节涵盖了从力学到光学、电磁学和相对论等多个领域，揭示了自然界的基本运行规律。
大学物理(第四版)下册(康颖主编)PPT模板
05
20.5德布罗 意物质波假
设
03
20.3康普顿 效应
06
20.6不确定 关系
第20章量子 物理基础
0 1
20.7薛定谔方 程
0 4
20.10固体的 能带
0 2
20.8氢原子
0 5
内容提要
0 3
20.9原子中电 子的分布
0 6
习题
第20章量子物理 基础
阅读材料14核磁共振
第21章现代技术的物理基
202X
大学物理（第四版）下册 (康颖主编)
演讲人
2 0 2 X - 11 - 11
01 第14章振动
第14章 振动
01 1 4 .1 简 谐运动
02 1 4 .2 微 振动的简谐
近似
03 1 4 .3 简 谐运动的旋 04 1 4 .4 简 谐运动的能
转矢量表示法
量
05
14.5 振动 方 向 相 互 平 06
05 第18章光的偏振
第18章光的偏振
18.1自然光和偏振光
18.3反射和折射时的 偏振布儒斯特定律 18.5偏振光的干涉
18.2起偏和检偏马吕 斯定律
18.4双折射现象
18.6人工双折射旋光 现象
第18章光的偏振
内容提要 习题 阅读材料13液晶
06 第19章狭义相对论基础
第19章狭义 相对论基础
0 6
15.6驻波
第15章波 动
15.7 声波
内容提 要
15.8多普 勒效应
习题
15.9 电磁波
阅读材料 10次声武
器
03 第16章光的干涉
A
16.1光矢 量光程
刚性转子平衡精度
b 1 的长圆柱状转子要进行动平衡设计。 d 5
b 1 d 5
配重 法
概 述
M=F1l1+F2l2
b 1 d 5
静平衡(单面平衡) 是惯性力的平衡
动平衡(双面平衡) 是惯性力和惯性力偶矩的平衡
机械平衡的种类
转子平衡-挠性
汽轮机、航空发动机的转子：长径比较大、 重量大、转速高 动挠度、挠性转子：在运转过程中，转子 本身会发生明显的弯曲变形，产生动挠度， 称这类发生弹性变形的转子为挠性转子。 发生挠性条件：转速n接近第一阶临界转速。 分类条件：一般情况下，当n＞0.7 nc1时， 可把在这种状态下工作的转子视为挠性转 子。若n<0.7 nc1时，可视为刚性转子。
刚 性 转 子 的 平 衡 设 计 和 平 衡 实 验
增配重
减配重
刚性转子的静平衡设计
刚 性 转 子 的 平 衡 设 计 和 平 衡 实 验
例 在图示转子中，各不平衡质量的大小与方位分别为： m1=3kg， r1=80mm， θ1=60o；m2=2kg， r2＝80mm， θ2＝150o； m3=2kg， r3=60mm， θ3=225o 。 求在r＝80mm处应加的配重和方位。
b 1 d 5
的圆盘状转子可进行静平衡设计（单面平衡）。
不平衡质量：集中在一个平衡 面内。
关键问题：找出转子在该平面 上应加或应减重的大小和方位。
平衡原理：离心惯性力的合力 为零。
刚性转子的静平衡设计
刚 性 转 子 的 平 衡 设 计 和 平 衡 实 m r cos 验 m r sin
刚 性 转 子 的 平 衡 设 计 和 平 衡 实 验
不平衡的广泛性：设计、加工、安装中的误差
第十四章 动量矩定理
acn= 0
Y
YA
acτ= (1/2) l ε
XA C P
A
B
ω ε
X
acτ
(3)由刚体的定轴转动微分方程
J A mA ( F )
e
其中: J A 代入得:
l J A P 2 Y
YA A
1 P 2 l 3 g
3g 2 l
XA
C P
B
ω ε
X
acτ
⑷ 取坐标如图示，由质心运动定理:
⑵
P2
m2 a2 P2 T2'
⑶
由角量与线量的关系;
N r2 r1
a1 r1 a2 r2
解之
⑷ (5)
2 g (G1r1 G2 r2 ) (2G1 Q1 )r12 (2G2 Q2 )r22
1 Q1 2 Q2 2 ( r1 r2 ) T1 r1 T2 r2 ⑴ 2 g g
J m（F）
N r2 r1
W
T1 T’1 T2
P1 T’2
1 Q1 2 Q2 2 ( r1 r2 ) T1 r1 T2 r2 ⑴ 2 g g
⑷以重物为研究对象,受力分析;并由牛顿定律得:
m1a1 F1 m2 a2 F2
' m1a1 P T 1 1
' m1a1 P T 1 1
W
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T1 T’1 T2
P1 T’2
⑵
P2
m2 a2 P2 T2'
⑶
1.5m
1.5m Q
习题14.6
O2 ⑴以轮子为研究对象,受力分析; ⑵轮子作定轴匀减速转动;末角速度为零 ⑶列转动微分方程: 解:
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0
1.22
D
0 1.22
四 光栅衍射条纹的形成
光栅的衍射条纹是单缝衍射和多光束干涉的总效果.
(b b') sin k (k 0,1,2, )
谱线强度受单缝衍射的影响 可产生缺级现象.
出现 缺级
b b k b k
五 Ｘ射线衍射的布拉格公式
2d sin k k 0,1,2,
当光线垂直入射时 i 0
当 n2 n1 时 r 2dn2 2
n1
n2 n1
t 2dn2
当 n3 n2 n1 时
n1 n2
r 2dn2 t 2dn2 2
n3
第十四章 波动光学
波动光学内容提要 等厚干涉
物理学教程 （第三版）
1）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度
相等的点的轨迹 k 1 d 2n
➢ 牛顿环
明环半径 r (k 1)R (k 1,2,3, )
2
暗环半径 r kR (k 0,1,2, )
四 迈克尔孙干涉仪
利用分振幅法垂直的平面镜形成一等效的空气
薄膜使两相互相干光束在空间完全分开，并可用移
动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束
的光程差. 移动反射镜
光路中加入介质片
d k
1）相位差和光程差的关系
2π
光程差 光在真空中波长
第十四章 波动光学
波动光学内容提要
物理学教程 （第三版）
2） 透镜不引起附加的光程差
3）光由光疏媒质射向光密媒质而在界面上反射时，
发生半波损失，这损失相当于 的2光程.
三 薄膜干涉
入射光在薄膜上表面由于反射和折射而“分振幅”，
在上下表面反射的光为相干光.
三 光反射与折射时的偏振
布儒斯特定律: 当入射角为布儒斯特角i0 时，反
射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为
部分偏振光。 tan i0 n2 n1
第十四章 波动光学
波动光学内容提要
物理学教程 （第三版）
一 相干光 1）相干条件：振动方向相同；频率相同；相位差恒定. 2）相干光的产生: 波阵面分割法；振幅分割法.
二 杨氏双缝干涉实验
用波阵面分割法产生两相干光源. 干涉条纹是等间
距的直条纹. 条纹间距:
x d
(k 1)
d
三 光程: 媒质折射率与光的几何路程之积 = nr
2
2(n 1)e k
第十四章 波动光学
波动光学内容提要
物理学教程 （第三版）
一 惠更斯 — 菲涅尔原理 波阵面上各点都可以当作子波波源，其后波场中 各点波的强度由各子波在该点的相干叠加决定.
二 夫琅禾费衍射
➢ 单缝衍射：可用半波带法分析，单色光垂直入射时
bsin 0
中央明纹中心 (k 1,2,3, )
第十四章 波动光学
波动光学内容提要 一 光的偏振
物理学教程 （第三版）
光波是横波，电场矢量表示光矢量，光矢量方向 和光传播方向构成振动面.
三类偏振态: 自然光、偏振光、部分偏振光.
二 线偏振光 : 可用偏振片产生和检验.
马吕斯定律 强度为 I0 的偏振光通过检偏振器
后, 出射光的强度为 I I0 cos2
2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长 条纹不等间距
3）条纹的动态变化分析（ n, , 变化时）
4）半波损失需具体问题具体分析
Δ 2nd
2
k, k 1,2, 明纹
(2k 1) , k 0,1, 暗纹
➢ 劈尖条纹间距
2
b L
2n 2nD
第十四章 波动光学
波动光学内容提要
物理学教程 （第三版）
bsin 2k k 暗纹中心 2k 个半波带
b sin
2 (2k 1)
明纹中心 2k 1 个半波带
2
➢ 圆孔衍射：单色光垂直入射时，中央亮斑的角半经
Dsin 1.22 （D 为圆孔直径）
第十四章 波动光学
波动光学内容提要
物理学教程 （第三版）
三 光学仪器的分辨率
根据圆孔衍射规律和瑞利判据,最小分辨角