仲 ，董 松 ，炊万年 ，沈武鹏
青海民族大学学报（ 教育科学版）
JOURNAL OF QINGHAI NATIONALITIES UNIVERSITY
（ Education Science Edition ）
2011 年第 5 期
文章编号： 1674 － 9235（ 2011） 05 － 0039 － 05
MATLAB 在大学物理课程及实验教学中的应用 No5． 2011
李 1 2 3 4
（ 1． 2． 3． 4． 青海民族大学 物理与电子信息工程学院，青海 西宁 810007） 摘
要： 利用 MATLAB 的图形用户界面与数据处理能力，开发了大学物理教学可视化图形界面和实验数据处理程序，可
应用于大学物理课程和实验的教学中． 通过程序的设计增强了学生对大学物理课程及 MATLAB 软件的学习兴趣，提高了学生 将理论知识应用于实际的动手能力，是提升大学课程教学效果的有效途径和手段．
关键词： 大学物理； MATLAB ； 可视化； 数据处理
MATLAB － based Visualization and Data Processing for College Physics Teaching
LI Zhong 1 ，DONG Song 2 ，CHUI Wan － nian 3 ，SHEN Wu － peng 4
（ 1． 2． 3． 4． School of Physics ＆ Electronic Information Engineering ，Qinghai Nationalities University ，Xining Qinghai 810007，China ）
Abstract ： A visualization graphic interface and data processing procedures have been developed for college physics courses and the
teaching experiment by using MATLAB graphical user interface and data processing capability ． it not only can stimulate students to be
interested in learning MATLAB and enable students to combine theory with practice ，but also is the effective ways and means in impro-
ving college teaching ．
Key words ： college physics ； MATLAB ； visualization ； data processing
中图分类号： G633. 7
文献标识码： A 1
引言
现代教学中，计算机辅助教学已经很普及了，物理学中引入计算机辅助教学，可以进一步使学生从枯燥 的课本中解脱出来，有助于学生学习方法改进． Matlab 是一个数据处理软件，具有强大的数值计算、图像处 理、信号处理等功能； 可以进行数值模拟和图像仿真，通过图形用户界面 GUI ，能够生动，形象的描述很多抽 象的物理现象，使大学物理课程教学实现可视化、大学物理实验数据处理实现自动化． 通过程序的设计实践， 可增强学生对 Matlab 2 物理现象的可视化
通过图形用户界面 GUI 观、易懂的特点． 学生理解大学物理的理论． 以下举例说明物理现象、规律的可视化：2. 1 热学及力学现象
动的剧烈程度受温度影响． 这一运动比较抽象，我们可以用
收稿日期： 2011 － 05 － 10
作者简介： 李 仲（ 1964 － ）
青海民族大学学报（教育科学版）
示．
图1 布朗运动的模拟效果图
部分程序如下：
axes（handles．axes1）；
global k；
n = 50；
x = rand（n，1）－0．5；
y = rand（n，1）－0．5；
h = plot（x，y，'．'）；
axis（［－1 1 －1 1］）；
axis square；
grid off；
set（h，'EraseMode'，'Xor'，'MarkerSize'，24）；
if k ＞= 0；
for i = linspace（1，10，10000）
drawnow
x = x + k /10000．* randn（n，1）；
y = y + k /10000．* randn（n，1）；
set（h，'xdata'，x，'ydata'，y）；
end
else
input（'Error'）；
end
力学中的简谐振动和阻尼振动也可以用MATLAB 将其化为可视图形．如图 2 所示：2. 2 光学现象
如干涉和衍射是光学中的重要物理现象，我们通过MATLAB 来实现衍射现象的可视化．单缝衍射程序：
·40·
李 仲，董
松，炊万年，沈武鹏： MATLAB 在大学物理课程及实验教学中的应用
图 2
简谐振动规律和阻尼振动规律模拟效果图
图 3 单缝衍射效果图 function
pushbutton1_Callback （ hObject ，eventdata ，handles ）
a = － 2* pi ： 0． 0001* pi ： 2* pi ；
P = （ 1 － sinc （ a ） ） ． ^2； plot （ a ，P ）
lgray = zeros （ 256，3） ；
for i = 0： 255
lgray （ i + 1，：） = （ 255 － i ） /255；
end
imagesc （ P ）
colormap （ lgray ）
可视化效果如图 3 所示． 2. 3 电磁学现象
对于电场和磁场，可以用 MATLAB 等量异种电荷电场线的描绘程序：
［x ，y ］= meshgrid （ － 2： 0. 1： 2，－ 2： 0. 1： 2） ； % 以 z = 1. / sqrt （ （ x － 1） . ^2 + y. ^2 + 0. 01） － 1. / sqrt （ （ x + 1）［px ，py ］= gradient （ z ） ； % 求电势在 x ，y contour （ x ，y ，z ，［－ 12，－ 8，－ 5，－ 3，－ 1，－ 0. 5，－ 0. 1，0. 1，0. 5
青海民族大学学报（教育科学版）
hold on % 作图控制
quiver（x，y，px，py，'k'）% 画出各点上电场的大小和方向
等量异种电荷电势线描绘：
［x，y］= meshgrid（－5：0. 2：5，－4：0. 2：4）；% 建立数据网格
z = 1. / sqrt（（x －2）. ^2 + y. ^2 + 0. 01）－1. / sqrt（（x + 2）. ^2 + y. ^2 + 0. 01）；% 电势的表达式mesh（x，y，z）% 三维曲面绘图
图4 等量异种电荷电场线及电势线描绘
3 物理实验数据处理
在物理实验中，通常对数据采用的是手工处理方法，常见的有列表法，作图法等，这些方法往往速度慢，
效率低，而且过于繁琐．如最小二乘法是采用数理统计的方法来处理实验数据的，相比于图解法，用该方法处
理实验数据更科学、更可信．但由于该方法复杂，计算量大，学生们很难顺利完成，而运用MATLAB 可以精确
实现．它克服了最小二乘法计算量大的缺点，又简便易懂，很容易为学生所掌握，同时能拟合出较准确的曲
线，轻松实现数据可视化．
如在电阻的伏安特性曲线的绘制中，已知测得的电流、电压值分别为
0. 662，0. 712，0. 782，0. 841，0. 931，0. 988A
0. 1720，0. 1846，0. 2024，0. 2182，0. 2364，0. 2560V；
可以用MATLAB 所提供的数据拟合多项式函数polyfit 和评估多项式函数polyval 来进行曲线拟合，并且
可以计算误差平方和，方便的得到伏安特性曲线、电阻值和计算误差. 程序如下：
图5 电阻的伏安特性曲线
x = ［0. 1720，0. 1846，0. 2024，0. 2182，0. 2364，0. 2560］；
y = ［0. 662，0. 712，0. 782，0. 841，0. 931，0. 988］；
·42·
李仲，董松，炊万年，沈武鹏：MATLAB 在大学物理课程及实验教学中的应用
p1 = polyfit（x，y，1）；% 一次多项式拟合
p2 = polyfit（x，y，9）；% 九次多项式拟合
q1 = polyval（p1，x）；
q2 = polyval（p2，x）；
s1 = sum（（y －q1）. ^2）；% 一次多项式误差平方和
s2 = sum（（y －q2）. ^2）；% 九次多项式误差平方和
plot（x，y，'* '）
hold on
plot（x，q1，'r'）
hold on
plot（x，q2，'b：o'）
grid on
p1，q1，s1，p2，q2，s2
MATLAB 绘制的伏安特性曲线如图5 所示．拟合次数越高，曲线越精确，可以看出，一次拟合结果为：
R = 3．9653 ±（2．5345e －004）Ω
4 结语
应用MATLAB 设计程序对物理现象规律进行模拟仿真，实现了物理现象、规律描述的可视化．通过物理实验数据处理程序的设计，可推动大学物理实验教学现代化的改革．这项实践活动不仅有助于增强学生对物
理课程学习及MATLAB 软件应用开发的兴趣，还可实际应用于大学物理课程及实验教学的活动中．学以致用，是提高大学课程教学效果的有效途径和手段．
参考文献：
［1］苏金明，张莲花，刘波．MATLAB 工具箱应用［M］．北京：电子工业出版社，2002．
［2］彭芳麟．数学物理方程的Matlab 解法与可视化［M］．北京：清华大学出版社，2004．
［3］熊万杰．MATLAB 用于物理教学［J］．物理通报，2004，（2）16 －19．
［4］徐弼军，等．基于Matlab 的大学物理实验模拟［J］．浙江科技学院学报，2008，（2）：87 －93．
［5］张三惠．大学基础物理学（上）［M］．北京：清华大学出版社，2007．
［6］张三惠．大学基础物理学（下）［M］．北京：清华大学出版社，2007．
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大学物理实验报告 摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-~+）℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。 Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。 2、实验装置及原理 【实验装置】 FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（Ω）以及控温用的温度传感器），连接线若干。 【实验原理】 根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为（1—1） 式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因
《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（下）期末考试试卷 一、 选择题：（每题3分，共30分） 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ，式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明： (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2．一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3．横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4．如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5． 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ，则入射光波长约为 （A ）100000A （B ）40000A （C ）50000A （D ）60000 A 6．若星光的波长按55000A 计算，孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1
“大学物理”课程教学要求和计划 （理工科各专业） 一九九六年九月修订 使用教材：程守洙江之永主编《普通物理学》,总学时：120 修订说明：根据“大学物理”课程学时数的调整和国家教委颁布的《大 学物理课程教学基本要求》，现将“大学物理”课程教学 要求和计划修订如下，从下学期开始参照执行。 一.绪论（2小时） 二.力学（21学时） （一）质点运动学 基本要求：1．正确地应用矢量概念理解质点的运动函数的意义和运动的叠加以及位移、速度和加速度等概念。 2．掌握一维变速运动、自由落体运动及抛射运动的规律。能利用分离变量法解质点的运动问题。 3．正确理解切向加速度和法向加速度的意义，并能正确地进行计算。 4．正确理解和应用伽利略变换。 学时安排：1、位矢、速度、加速度（1） 2、质点运动学的两类问题（2） 3、圆周运动和一般曲线运动、相对运动（2） （二）质点动力学 基本要求：1．理解牛顿运动定律的意义以及惯性系的概念。 2．熟练掌握重力、弹性力、摩擦力及万有引力的规律和计算方法。熟练地应用牛顿定律分析和解答基本力学题目。 3．理解惯性力的意义并能利用它来解答简单的力学问题。 4. 掌握动量和冲量的概念及动量定理及动量守恒定律。 5. 理解质点的角动量的意义，理解质点的角动量守恒定律。 6．掌握功的定义及变力做功的计算方法。理解质点的动能定理的意义及其应用。 7．掌握保守力作功的特点，掌握重力势能、万有引力势能和弹簧的弹性势能的概念及其计算方法。 8. 熟练掌握机械能守恒定律，能与动量守恒定律及角动量守恒定律联系解决简单问题。学时安排：1、牛顿三定律（2） 2、变力的功、保守力、势能（2） 3、动量定理，动量守恒定律（2） 4、功能定理、机械能守恒定律（2） 5、角动量和角动量守恒定律（质点在平面内运动）（1） 6、碰撞（1）
一、结 ，在恒流供电条件下，结地对地依赖关系主要取决于线性项，即正向压降几乎随温度下降而线性下降，这就是结测温地根据.文档来自于网络搜索 ，宽带材料地ＰＮ结，其高温端地线性区宽，而材料杂质电离能小地ＰＮ结，则低温端地线性区宽. ，ＰＮ结温度传感器地普遍规律：地线性度在高温端优于低温端. 二、实验 ，使原子从低能级向高能级跃迁：一定频率地光子照射，具有一定能量地电子与原子碰撞. ，原子与电子地碰撞是在管内进行地. ，段电压是管地阴极与栅极之间由于存在电位差而出现地. ，用充汞管做实验为何要开炉加热？ 使液体汞变成气体汞，相当于改变蒸汽压，使管中充满气体原子，达到实验要求 ，第一个峰地位置为何与第一激发电位有偏差？ 这是由于热电子溢出金属表面或者被电极吸收，需要克服一定地接触电势，其来源就是金属地溢出功，所以第一峰地位置会有偏差，但是两个峰对应地电势差就不会有这个偏差.文档来自于网络搜索 ，曲线周期变化与能级地关系，如果出现差异，可能地原因？ 电子与原子发生非弹性碰撞时能量地转移是量子化地. ，为什么曲线中各谷点电流随增大而增大? 随着栅极电压增加，电子能量也随之增加，在与汞原子发生碰撞后，一部分能量交给汞原子，还留下地一部分能量足够克服反向拒斥电场而达到板极，这时板极电流又开始上升.文档来自于网络搜索 三、测量Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ丝地电阻率 １，低电阻测量方法？ 电桥法，或者电流电压（伏安）法.【大电流，测电压】 本实验采用伏安法.通过小电阻与标准电阻串联，根据串联电路流过地电流相等计算Ｒ. ２，如何考虑接触电阻与接线电阻在实验中地影响？ 采用高输入阻抗地电压表测量电压. ３，什么是误差等分配原则？ 各直接测量量所对应地误差分析向尽量相等，而间接写亮亮对应地误差和合成项又满足精度地要求.（有时需要根据具体情况，对按等误差分配地误差进行调整，对测量中难以保证地误差因素应适当扩大允许地误差值，反之则尽可能地缩小允许地误差值.）文档来自于网络搜索 ４，为什么不用普通地万用表直接测量电阻地阻值？ 万用表精度不够. ５，测电阻率时，导线地粗细、长短对实验结果有误影响？ 理论来讲，导线地电阻率是其本身特性，粗细、长短并不会影响.但是在实验过程中，对直径地测量易产生误差，导线越细（直径越小），产生地误差就越大，所以实验一般选用直接稍大地裸导线.文档来自于网络搜索 四、力学量和热血量传感器 １，传感器由敏感元件和传感元件组成. ２，涡流传感器地标定曲线受哪些因素影响？ 待测表面地材料特性，感应头磁芯截面直径与与感应头与待测表面地距离., ３，为什么在应用应变片传感器经常采用半桥或全桥形式?
大学物理实验课程教学大纲 课程名称：大学物理实验 英文名称：College Physics Experiment 实验课程编号：110309 课程性质：基础必修课 课程属性：工科各专业本科生必修 教材名称：《大学物理实验》 实验指导书名称： （无） 课程总学时：56 实验总学时：56 开设实验项目数：17 总学分：3.5 应开实验学期：一年级第2学期，二年级第1学期 适用专业：工科各专业本科生 先修课程：高等数学 本大纲主撰人：凌亚文 审核人：王占民 一、 课程的目标及基本要求 物理学是一门实验科学。物理规律的发展及其理论的建立，都必须以严格的物理实验为基 础，并受到实验的检验。 为了适应社会飞速发展的要求，需要培养大量有创造性的工程技术人才。为此要求工科大 学毕业生，不仅要具有较宽广的基础理论知识， 而且还要具有能从事现代科学实验的较强能力。 物理实验是学生入学后，受系统实验技能训练的开端，是一系列实验训练的重要基础。因此， 在整个物理学的教学过程中，必须十分注意实验技能的训练，物理实验应与理论教学具有同等 重要的地位，而不是作为理论课的附属环节。 二、 课程实验的目的要求 在一定的物理知识和中学物理实验的基础上，对学生进行实验方法和技能的基础训练。要 求学生弄懂实验原理，了解一些物理量的测量方法。要求学生熟悉常用仪器的基本原理和性能, 并了解使用方法。要求学生能够正确记录、处理实验数据，分析判断实验结果，并能写出比较 完整的实验报告。培养和提高学生观察、分析实验现象的本领和独立工作能力。并通过实验中 的观察、测量和分析，加深对物理学中某些概念、规律和理论的理解。培养学生严肃认真的工 作作风，实事求是的科学态度和爱护国家财产、遵守纪律的优良品德。 三、 适用专业 工科各专业本科生。 四、实验方式与基本要求 西安建筑科技大学 负责人：史彭
大学物理下册 学院： 姓名： 班级： 第一部分：气体动理论与热力学基础 一、气体的状态参量：用来描述气体状态特征的物理量。 气体的宏观描述，状态参量： （1）压强p：从力学角度来描写状态。 垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa （2）体积V：从几何角度来描写状态。 分子无规则热运动所能达到的空间。单位m 3 （3）温度T：从热学的角度来描写状态。 表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K。 二、理想气体压强公式的推导： 三、理想气体状态方程： 1122 12 PV PV PV C T T T =→=； m PV RT M ' =；P nkT = 8.31J R k mol =；23 1.3810J k k - =?；231 6.02210 A N mol- =?； A R N k = 四、理想气体压强公式： 2 3kt p nε =2 1 2 kt mv ε=分子平均平动动能 五、理想气体温度公式： 2 13 22 kt mv kT ε== 六、气体分子的平均平动动能与温度的关系： 七、刚性气体分子自由度表 八、能均分原理： 1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2.运动自由度： 确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目，称为该物体的自由度 （1）质点的自由度： 在空间中：3个独立坐标在平面上：2 在直线上：1 （2）直线的自由度： 中心位置：3（平动自由度）直线方位：2（转动自由度）共5个 3.气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3 i=；刚性双原子分子5 i=；刚性多原子分子6 i= 4.能均分原理：在温度为T的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等，其值为 1 2 kT 推广：平衡态时，任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上，运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为： 2 k i kT ε=
大学物理学 习 题 解 答 陕西师范大学物理学与信息技术学院 基础物理教学组 2006-5-8
说明： 该习题解答与范中和主编的《大学物理学》各章习题完全对应。每题基本上只给出了一种解答，可作为教师备课时的参考。 题解完成后尚未核对，难免有错误和疏漏之处。望使用者谅解。 编者 2006-5-8
第2章 运动学 2－1 一质点作直线运动，其运动方程为2 22t t x -+= , x 以m 计，t 以s 计。试求：（1）质点从t = 0到t = 3 s 时间内的位移；（2）质点在t = 0到t = 3 s 时间内所通过的路程 解 （1）t = 0时，x 0 = 2 ；t =3时，x 3 = －1；所以， m 3)0()3(-==-==t x t x x ? （2）本题需注意在题设时间内运动方向发生了变化。对x 求极值，并令 022d d =-=t t x 可得t = 1s ,即质点在t = 0到t = 1s 内沿x 正向运动，然后反向运动。 分段计算 m 1011=-===t t x x x ?， m 4)1()3(2-==-==t x t x x ? 路程为 m 521=+= x x s ?? 2－2 已知质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为3 2 262t t x -+=。试求：（1）质点在最初4s 内位移；（2）质点在最初4s 时间内所通过的路程 解 （1）t = 0时，x 0 = 2 ；t = 4时，x 4 = －30 所以，质点在最初4s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x （2）由 0612d d 2=-=t t t x 可求得在运动中质点改变运动方向的时刻为 t 1 = 2 s , t 2 = 0 (舍去) 则 m 0.8021=-=?x x x ，m 40242-=-=?x x x 所以，质点在最初4 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 2－3 在星际空间飞行的一枚火箭，当它以恒定速率燃烧它的燃料时，其运动方程可表示为 )1ln(1bt t b u ut x -?? ? ??-+=，其中m/s 100.33?=u 是喷出气流相对于火箭体的喷射速度， s /105.73 -?=b 是与燃烧速率成正比的一个常量。试求：（1）t = 0时刻，此火箭的速度和加速度；（2）t = 120 s 时，此火箭的速度和加速度 解 )1l n (d d bt u t x v --== ；bt ub t v a -==1d d （1）t = 0时， v = 0 ，23 3s .m 5.221 105.7103--=???= a （2）t = 120s 时， )120105.71ln(10333 ??-?-=-v 1 3 s .m 91.6-?= 23 3 3s .m 225120 105.71105.7103---=??-???=a
《大学物理》（I）教学大纲 <总学时数：48，学分数：3> 一．课程的性质、任务和目的 大学物理课程是理工类大学生一门必修的重要基础课，它为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的物理基础知识及常用的物理方法。在课程学习中，要求以应用为目的，加强与实际应用较多的基础知识和基本方法的训练。通过各个教学环节，使学生具有较完整的物理理论基础和比较熟练的运用物理知识解决实际问题的能力和创新能力。 二．课程基本内容和要求 （一）质点运动学 1.理解质点模型和参照系等概念。 2.掌握描述质点运动的物理量：位置矢量、位移、路程、速度、加速度等。 3.能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度。理解速度与加速度的瞬时 性、矢量性和独立性等基本特性。 4.掌握圆周运动的角量表示及角量与线量之间的关系。能够计算质点作圆周运动时的角速度和角加 速度、切向加速度和法向加速度。 5.了解相对运动的基本概念，并能解决一些简单问题。 （二）牛顿运动定律 1.理解牛顿运动三定律的物理内容，了解其适用范围。 2.能够使用隔离法分析物理对象，熟练应用牛顿运动定律分析和解决基本力学问题。 （三）动量守恒定律和能量守恒定律 1.掌握动量、冲量的概念，明确其物理意义，并熟练应用动量原理、动量守恒定律求解质点在平面 内的动力学问题。 2.理解功、动能、势能、保守力和机械能概念，明确其物理意义，并能进行有关的计算。 3.掌握动能定理、机械能守恒定律，理解功能原理、能量守恒定律及其意义。 （四）刚体的转动 1.了解刚体模型和刚体的基本运动，理解刚体运动与质点运动的区别和联系。
2.理解描述刚体定轴转动的角坐标、角位移、角速度和角加速度等概念及其运动学公式。 3.理解转动惯量的意义及计算方法，能够计算典型几何形体的转动惯量。 4.理解转动定律，能够结合力矩概念构造动力学方程求解定轴转动的问题。 5.理解力矩的功，刚体的转动动能，刚体的重力势能等的计算方法；能够应用动能定理及机械能守 恒定律解决刚体定轴转动的问题。 6.理解刚体的动量矩（角动量）概念，能计算刚体或质点对固定轴的动量矩。理解动量矩守恒定律 及其适用条件，并能对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量定理及角动量守恒定律分析、计算有关问题。 （五）机械振动 1.理解谐振动模型，掌握简谐振动的基本特征及描述简谐振动的基本特征量：频率、相位、振幅的 意义及确定方法，能够进行一些简单的计算。 2.掌握旋转矢量法，并能用以分析有关问题（如确定初相、运动时间、写出振动方程）。 3.理解两个同方向、同频率谐振动合成的规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。了解两个互相 垂直、同频率和不同频率谐振动的合成规律，了解李萨如图形。 （六）机械波 1.理解描述波动的各物理量的物理意义及各量之间的相互关系。 2.理解机械波产生的条件。掌握根据已知质元的振动表达式建立平面简谐波的波函数的方法以及波 函数的物理意义，理解波形图线。了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。 3.理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波的相干条件，能应用位相差和波程差的概念分析和确定 相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。 4.理解驻波及其形成的条件和特点，建立半波损失的概念，了解驻波和行波的区别。 （七）波动光学 1.了解原子发光的特点，理解光的相干条件及获得相干光的基本原理和一般方法。 2.掌握光程概念以及光程差与相位差的关系，了解反射时产生半波损失的条件。能正确计算两束相 干光之间的光程差和相位差，并写出产生明条纹和暗条纹的相应条件。 3.掌握杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律，了解干涉条纹的分布特点及其应用，并能做相应的计 算。掌握薄膜等厚干涉的规律及干涉位置的计算，理解等倾干涉条纹产生的原理，了解薄膜干涉原理在实际中的应用。了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及其应用。 4.理解惠更斯-菲涅耳原理及其对光衍射现象的定性解释。了解分析单缝夫琅和费衍射的半波带法， 能够根据衍射公式确定明、暗条纹分布。了解光栅衍射条纹的成因和特点，掌握光栅公式，了解
大学物理（下）期末复习题 一、选择题 [ C ] 2．关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程． (2) 准静态过程一定是可逆过程． (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程． 以上四种判断，其中正确的是 (A) (1)、(2)、(3)．(B) (1)、(2)、(4)． (C) (2)、(4)．(D) (1) 、(4) ［ D ］ 3. 理想气体卡诺循环过程的两个绝热下的面积大小（图中阴影部分） 分别为S1和S2，则两者的大小关系是 （A）S1>S2 ；（B）S1=S2 ；（C）S1 5. 一定量的的理想气体，其状态改变在P-T图上沿着直线一条沿着 一条直线从平衡态a改变到平衡态b（如图) （A）这是一个绝热压缩过程. （B）这是一个等体吸热过程. （C）这是一个吸热压缩过程. （D）这是一个吸热膨胀热过程. [D] 6.麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A、B两部分面积相等， 则该图表示 （A）v0为最概然速率；（B）v0为平均速率； （C）v0为方均根速率； （D）速率大于和小于v0的分子数各占一半. [D] 7. 容器中储有定量理想气体,温度为T ,分子质量为m ,则分子速 度在x 方向的分量的平均值为:（根据理想气体分子模型和统计假设讨论） [ A ] 8. 设一部分偏振光由一自然光和一线偏振光混合构成。现通过偏振片观察到这部分偏振光在偏振 60时，透射光强减为一半，试求部分偏振光中自然光和线偏振片由对应最大透射光强位置转过 光两光强之比为 (A) 2:1 ．(B) 4:3．(C) 1:1．(D) 1:2．［ C ］ 9．如图，一束动量为p的电子，垂直通过缝宽为a的狭缝，问距缝为D处的荧光屏上显示出的衍射图样的中央亮纹的宽度为 (A) 2ha/(Dp)．(B) 2Dh/(ap)．(C) 2a2/D．(D) 2ha/p．［ B ］10．一氢原子的动能等于氢原子处于温度为T的热平衡时的平均动能，氢原子的质量为m，则此氢原子的德布罗意波长为． 九年级物理教学计划 导读：本文九年级物理教学计划，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。 九年级物理教学计划 九年级是初中学生在校的最关键一年，每个学生都想在最后能考上一个理想的高一级学校，作为教师就是要尽可能的帮助他们走好这一步，在“以学生为本”，这样一个教学理念下，对本学期的物理教学作出如下的计划： 一。基本情况： 作为一名教师，应该要看到学生的积极的一面，对于消极的一面要扬长避短，采取有效措施努力提高整个班级的物理教学成绩。所以本期的一个重要任务就是如何提高优生率和及格率。 二。指导思想： 坚持“面向全体学生，促进自主、和谐、可持续发展”的教学理念，以新课程、新教材的实验实施为核心，以《新课程标准》、教材领会和教法研究为重点展开教学，贯彻落实物理课程改革的精神理念，优化教学管理，促进学生德、智、体、美、劳等方面的全面发展，真正做到学生在玩中学，找到学习物理的乐趣。帮助学生掌握好物理基础知识和基本技能，提高学生应用物理知识的水平，使每一个学生真正能成为学科学、懂科学、用科学的一代新人。 三、工作目标： 1、每一个学生能将教材中的所有实验进行熟练地操作，使他们基本上具有一般物理知识的操作能力； 2、学生具有一定的分析问题和解决问题的能力，对多各种类型的计算题目，能运用多种途径进行解答； 3、学生能运用所的物理知识去解答生活和生产中的实际问题的能力要得到提高。 四、工作措施： 1、认真学习教学大纲，领会本科目在教学中的具体要求。新教材是然不同于过去的要求，因为新教材其灵活性加强了，难度降底了，实践性变得更为明确了。教师必须认真领会其精神实质，对于每一项要求要落到实处，既不能拔高要求，也不能降底难度。 2、注重教材体系，加强学生的实际操作能力的培养。新教材不仅在传授文化知识，更注重于培养能力。教师要充分利用教材中已有的各类实验，做到一个一个学生过好训练关，凡是做不好一律重做，直到做到熟练为止。每一个实验都要写好实验报告，写好实验体会。 3、讲求教学的多样性与灵活性，努力培养学生的思维能力。教学不能默守陈规，应该要时时更新教学方法。本期我要继续实践好兴趣教学法，双向交流法，还要充分运用多媒体，进行现代化的多媒体教学，让科学进入物理课堂，让新的理念武装学生头脑。使得受教育的学生：学习的观念更新，学习的内容科学，学习的方法优秀。 4、严格要求学生，练好学生扎实功底。学生虽逐步懂得了学习的重要性，也会学习，爱学习，但终究学生的自制力不及成人。所以， 液体表面张力 1、不加水，调零（-80mv~0mv ） 2、两点定标（定标后不再动“mv ”旋钮）：挂上砝码盘（不能使用手，必须用镊子小心挂上）依次加入第一个砝码，记录数据u1，加入第二个砝码，记录数据u2，加入第三个砝码，不用记录数据，取下第三个砝码，待稳定后记录数据u2’，取下第二个砝码，记录数据u1’，取下第一个砝码和砝码盘。 U=FB U 为单个砝码电压：（u1+u1’）/2=u01; (u2+u2’)/2=u02; U=(u02-u01)*10^-3(mv 换算成V) F 为单个砝码重力：F=0.5*10^-3（单个砝码质量，换算成kg ）*9.8 B 为仪器灵敏度：B=U/F 3、挂上吊环（吊环应多次调整水平，可利用旋转吊环观察吊环是否水平；用镊子挂上用镊子取下）。在培养皿中装上水，培养皿先擦干净后，装水并保证培养皿外表面没有水。吊环下沿应完全浸没（浸没1mm 左右即保证完全浸没）。转动放置培养皿转台下部的升降螺丝，将吊环拉离水面，此时，观察环浸入液体中及从液体中拉起时的电压值，记录即将脱离水面的最大电压值U1，吊环完全脱离水面悬空后的电压值U2（U1，U2测量过程中若未观察到最大值可重复试验直到测量到为止；U1-U2约为40~60） B D D U U )(212 1+-= πσ σ为所求表面张力系数。 4、仪器整理：除了培养皿内表面可以有水外其他地方都不能有水，吊环、砝码盘、砝码需擦干后放入盒内，关闭电源，仪器归位摆放整齐。 电子示波器的调节和使用 1、开机找亮点（三个信号都断开）：内部信号（TIME/DIV ）关闭（逆时针旋转到底）；5个小旋钮所有缺口竖直向上；SOURCE 打到CH1/CH2；MODE 打到AUTO ；按下交替出发（TRIG.ALT ）；断开外接信号（CH1/CH2都打到GND ）；灰度关到最小（逆时针旋转到底）。开机，灰度顺时针旋转到最大，屏幕中心出现亮点。 2、调节直线（接通CH1/CH2）：打开函数发生器，将CH2调节到SIN 正弦信号。（函数发生器显示屏幕下方的蓝色按钮对应屏幕上对应符号，调节频率在数字键盘上按键，左右按键可调节光标位置）。（默认频率CH1为1CH2为1.5） 调出水平有限线段（接通CH1）：接通函数发生器上的CH1信号；示波器上CH1打到AD/DC ；MODE （示波器面板下方中间）打到CH1；内部信号关掉（TIME/DIV 逆时针旋转到底）。此时屏幕出现水平线段，按指定要求调节到指定长度（双色旋钮和左右按键合作调节）。 调出竖直有限线段（接通CH2）：接通函数发生器上的CH2信号；示波器上CH2打到AD/DC ；MODE （示波器面板下方中间）打到CH2；内部信号关掉（TIME/DIV 逆时针旋转到底）。此时屏幕出现竖直线段，按指定要求调节到指定长度（双色旋钮和左右按键合作调节）。 3、调出正弦波型（接通内部信号+CH1/CH2） 调出通道1的正弦波型（CH1+内部信号）：函数发生器上CH1选择SIN 波型，并打开CH1信号；示波器上CH1打到AD/DC ；MODE 打到CH1；内部信号打开（TIME/DIV 顺时针旋转到底）。此时屏幕上出现通道1的正弦波型，通过调节左右旋钮和SWP.V AR 旋钮调整出指定完整波形个数。 调出通道2的正弦波型（CH2+内部信号）：函数发生器上CH2选择SIN 波型，关闭CH1信号并打开CH2信号；示波器上CH2打到AD/DC ；MODE 打到CH2；内部信号打开 大学物理实验课教学大纲 大学物理实验课程体系、内容和教学模式 (1) 一级物理实验（基础物理实验） (3) 二级物理实验（综合性、设计性实验） (4) 三级物理实验（现代物理实验技术） (5) 四级物理实验（研究型实验） (7) 开放实验 (8) 物理学在人的科学素质培养中具有重要的地位，实验为物理学的基础，它反映了理工科实验的共性和普遍性问题,在人才科学素质培养中起着不可替代的重要作用.20世纪中叶以来，以计算机信息科学技术、生命科学、空间科学、材料科学等为代表的新的科学技术革命，极大地加速了科学技术的发展和各学科之间的相互交叉和渗透，新的综合化趋势已成为科学发展的主流。因此，物理实验课程体系，教学内容和教学方法、手段必须由封闭型向开放型转变。大学物理实验作为大学生在进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术的发展相适应的综合能力，适应时代的发展，科技进步的创新能力。 大学物理实验课程体系、内容和教学模式 1．素质教育为目标，建立物理实验课程新体系： 打破了传统的力、热、电、光、近代物理实验教学的封闭体系。建立以基本实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验等组成的新的实验课程体系，形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力，逐级提高的四级基础物理实验课程新体系。每一级物理实验大致用一个学期的时间完成，不同的级标志着不同实验技能和科学思维水平。使学生从较高起点进入大学物理实验，一个台阶、一个台阶地走向科学的高峰。 2．注重物理实验的时代性与先进性，改革实验教学内容： 物理实验必须与现代科学技术接轨，才能激发学生的学习积极性与热情，也才能使现代科技进步的成果渗透到传统的经典课程内容之中，例如将计算机技术、光纤技术、磁共振技术、核物理技术、X射线技术、电子显微技术、光谱技术、真空技术、传感器技术等现代技术及科研成果融用于学生物理实验之中。 3．营造培养创新人才的多元化教学模式和环境） 初二物理学科教学计划(一) 初二物理学科教学计划(一) 一、基本情况概述： 1、指导思想： 贯彻落实《新课程标准》教育改革精神，狠抓基础教育，努力提高民族整体素质，坚持教育面向现代化，切实保证教育为发展社会主义经济服务。帮助学生掌握好物理基础知识和基本技能，提高学生应用物理知识的水平，使每一个学生真正能成为学科学、懂科学、用科学的一代新人。 2、学情分析： 八年级学生刚接触物理，有些概念很抽象，对于由感性思维到抽象思维转变的同学来说理解是很不容易的。同学们都来自农村知识面比较窄，两级分化较突出。上课时，有的学生的学习积极性不高，不够灵活这就需要教师在教法和学生的学习方法上作进一步改进，让学生成为学习的主人，进行探究性的学习，从而培养学生的学习兴趣，启发思维，提高学习的积极性，培养良好的学习习惯及分析问题，解决问题的能力， 3、教材分析： 教材结构特点：以学生兴趣、认识规律和探究的方便出发设计教材的结构，考虑到运动和力的知识与声、光、热、电等知识相比稍显枯燥，而声、光、热、电的知识不仅更能吸引学生，而且便于循序渐进地安排多种探究活动，对学生实验感兴趣，电学 知识能够满足学生探究的欲望，因而电学放在第一学年，还有声现象、光现象、热现象。 书中包含许多开放性问题和实践性课题，充分体现sts思想，同时注意扩大学生的知识面，设立“科学世界”栏目，收入一些十分有用且有趣的知识，力求形式生动活泼。 二、教学工作目标 1、知识与技能： (1)初步了解物理学及其相关技术产生的一些历史背景，能意识到科学发展历程的艰辛与曲折，知道物理学不仅指物理知识，而且还包含科学研究方法、科学态度和科学精神。 (2)具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量。 (3)会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。 2、过程与方法 (1)经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。有初步的观察能力。 (2)能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。 (3)通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，能利用不同渠道收集信息。有初步的信息收集能力。 (4)通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，有对信息的有效性作出判断的意识。有初步的信息处理能力。 经过一学期的大学物理实验的学习，让我受益匪浅。在本学期大学物理实验课即将结束之时，我对于在这一年来的学习进行了总结，总结这一年来的收获与不足，取之长补之短，在今后的学习和工作中有所受用。回顾这一学期的学习，感觉十分充实。通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。 我很感谢能有机会学习物理实验，因为老师教会了我很多，每次上实验课，老师都给我们认真的讲解实验原理，轮到我们自己动手时，老师还常常给予我们帮助，不厌其烦的为我们讲解，直到我们做出来。 一、实验主要内容 1、 利用气垫导轨的力学实验 （1）实验思想方法 本实验的实验思想为控制变量法，数据处理思想为算术平均法。这个实验可以用两种方法进行，一.种是质量M 保持不变，通过改变牵引砝码的质量来改变作用力F,验证a∞F 的关系;另一种是作用力F 保持不变，用增减滑行器上的配重砝码来改变滑行器的质量M 验证a 与1/M 的关系。 （2）实验主要内容与关键步骤 用天平准确称出滑行器总质量（包括细线）m 1，牵引砝码桶(或砝码钩)和砝码的质量m 2，运动系统总质量M=m 1+m 2，作用力F=m 2g 。逐次改变牵引砝码的质量。重复按上述方法分别测出加速度a 值。测出数据计算，可得1212 F F a a =，2323F F a a =的关系，在误差范围内验证a ∝F 的比例关系。 （3）实验收获和建议 需要掌握气垫导轨的调整与使用和气垫导轨上测速度和加速度的试验方法。验证牛顿第二定律（选择合理的实验方案和数据处理方法验证物理定律，体会物理实验中需要严谨的作风和科学的方法）。 2、 测量静电场场强和电势分布的实验 （1）实验思想方法 本实验实验思想为模拟法，数据处理思想为算术平均法。这个实验方法为接线；测量；记录；测绘方法这几方面。测绘方法为先测绘等位线，然后根据电场线与等位线正交的原理，画出电场线。 （2）实验主要内容与关键步骤 要求相邻两等势（位）线间的电势（位）差为2伏，以每条等势线上各点到原点的平均距离r 为半径画出等位线的同心圆簇。然后根据电场线与等位线正交原理，再画出电场线，并指出电场强度方向，得到一张完整的电场分布图。在坐标纸上作出相对电位U R /U a 和r ln 的关系曲线，并与理论结果比较，再根据曲线的性质说明等位线是以内电极中心为圆心的同心圆。 （3）实验收获和建议 我学习了用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场；描绘出分布曲线及场量的分布特点； 加深对各物理场概念的理解；初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。 3、测量磁场的磁感应强度分布的实验 （1）实验思想方法 本实验的实验思想为感应法，数据处理思想为作图法。本实验采用感应法测量磁感应强度的大小和方向。感应法是利用通过一个探测线圈磁通量变化所感应的电动势大小来测量磁场。 《大学物理》教学大纲 一、课程简介 大学物理是一门重要的专业基础课，大学物理课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观，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、创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 物理学的理论体系具有完美性和系统性。物理思想的表述，定律、定理的表达式，问题的科学处理方法，物理常量的测量等形成了完美的理论体系，对学生后续课程的学习具有重要的意义。近代物理内容的教学，使学生了解科学发展的前沿问题，为学生的创新奠定基础。 二、课程目标 通过本课程的学习，要求学生能够： 1、通过本课程的学习，要求学生能够对物理学的内容和方法、概念和物理图像、物理学的工作语言、物理学发展的历史、现状和前沿、及其对科学发展和社会进步的作用等方面在整体上有一个比较全面的了解，对物理学所研究的各种运动形式，以及它们之间的联系，有比较全面和系统的认识，并具有初步应用的能力。 2、注重物理学思想、科学思维方法、科学观点的传授。通过介绍科学研究的方法论和认识论，启迪学生的创造性思维和创新意思，培养学生的科学素质。 3、熟练掌握矢量和微积分在物理学中的表示和应用。了解物理学在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系。 4、通过学习科学的思维方法和研究方法，使学生具备综合运用物理学知识和数学知识解决实际问题的能力，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力和开拓创新的素质。为学生进一步学习专业知识奠定良好的基础，也为学生将来走向社会从事科学技术工作和科学研究工作打下基础。 5、通过该课程的学习，使学生树立科学的唯物主义的世界观、方法论和认识论，具备独立分析和处理相关问题的能力，具有较强的自学和吸收新知识的能力。 [习题解答] 2-1 处于一斜面上的物体，在沿斜面方向的力F作用下，向上滑动。已知斜面长为5.6m，顶端的高度为3.2m，F的大小为100N，物体的质量为12kg，物体沿斜面向上滑动的距离为4.0 m，物体与斜面之间的摩擦系数为0.24。求物体在滑动过程中，力F、摩擦力、重力和斜面对物体支撑力各作了多少功？这些力的合力作了多少功？将这些力所作功的代数和与这些力的合力所作的功进行比较，可以得到什么结论？ 解物体受力情形如图2-3所示。力F所作的功 ； 摩擦力 图2-3 , 摩擦力所作的功 ； 重力所作的功 ; 支撑力N与物体的位移相垂直，不作功，即 ； 这些功的代数和为 . 物体所受合力为 , 合力的功为 . 这表明，物体所受诸力的合力所作的功必定等于各分力所作功的代数和。 2-3物体在一机械手的推动下沿水平地面作匀加速运动，加速度为0.49 m s 2 。若动力机械的功率有50%用于克服摩擦力，有50%用于增加速度，求物体与地面的摩擦系数。 解设机械手的推力为F沿水平方向，地面对物体的摩擦力为f，在这些力的作用下物体的加速度为a，根据牛顿第二定律，在水平方向上可以列出下面的方程式 , 在上式两边同乘以v，得 , 上式左边第一项是推力的功率()。按题意，推力的功率P是摩擦力功率fv的二倍，于是有 . 由上式得 , 又有 , 故可解得 . 2-4有一斜面长5.0 m、顶端高3.0 m，今有一机械手将一个质量为1000 kg的物体以匀速从斜面底部推到顶部，如果机械手推动物体的方向与斜面成30，斜面与物体的摩擦系数为0.20，求机械手的推力和它对物体所作的功。 解物体受力情况如图2-4所示。取x轴沿斜面向上，y轴垂直于斜面向上。可以列出下面的方程 ,(1) ,(2) . (3) 根据已知条件 , . 由式(2)得 图2-4 . 将上式代入式(3)，得 **大学学年第一学期期末考试卷 课程名称大学物理（下）考试日期 任课教师 ______________试卷编号_______ 考生姓名学号专业或类别 题号一二三四五六七总分累分人 签名题分40 10 10 10 10 10 10 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 部分常数：玻尔兹曼常数 k 1.38 10 23 J / K , 气体普适常数 R = 8.31 J/K.mol, 普朗克常量h = 6.63 10×34 J·s，电子电量e 1.60 10 19 C； 一、填空题（每空 2 分，共 40 分） 1. 一理想卡诺机在温度为 27℃和 127℃两个热源之间运转。若得分评卷人 使该机正循环运转，如从高温热源吸收1200J 的热量，则将向低 温热源放出热量 ______J； 2.1mol 理想气体经绝热自由膨胀至体积增大一倍为止，即 V22V1则在该过程中熵增S_____________J/k。 3.某理想气体的压强 P=105 Pa，方均根速率为 400m/s，则该气 体的密度 _____________kg/m3。 4.AB 直导体长为 L 以图示的速度运动，则导体中非静电性场强大小 ___________，方向为 __________，感应电动势的大小为 ____________。 5 5.平行板电容器的电容 C为 20.0 μ F，两板上的电压变化率为 dU/dt=1.50 × 10V/s ，则电容器两平行板间的位移电流为___________A。 6. 长度为 l ，横截面积为 S 的密绕长直螺线管通过的电流为I ，管上单位长度绕有n 匝线圈，则管内的磁能密度w 为 =____________ ，自感系数 L=___________。 7.边长为 a 的正方形的三个顶点上固定的三个点电荷如图所示。以无穷远为零电 势点，则 C 点电势 U C =___________；今将一电量为 +q 的点电荷 从 C点移到无穷远，则电场力对该电荷做功 A=___________。 8.长为 l 的圆柱形电容器，内半径为R1，外半径为R2，现使内极 板带电 Q ，外极板接地。有一带电粒子所带的电荷为q ，处在离 轴线为 r 处（ R1r R2），则该粒子所受的电场力大小F_________________；若带电粒子从内极板由静止飞出，则粒子飞到外极板时，它所获得的动能E K________________。 9.闭合半圆型线圈通电流为 I ，半径为 R，置于磁感应强度为B 的均匀外磁场中，B0的方向垂直于AB，如图所示。则圆弧ACB 所受的磁力大小为 ______________，线圈所受磁力矩大小为__________________。 10.光电效应中，阴极金属的逸出功为2.0eV，入射光的波长为400nm ，则光电流的 遏止电压为 ____________V。金属材料的红限频率υ0 =__________________H Z。11．一个动能为40eV，质量为 9.11 × 10-31 kg的电子，其德布 罗意波长为nm。 12．截面半径为R 的长直载流螺线管中有均匀磁场，已知 dB 。如图所示，一导线 AB长为 R，则 AB导线中感生 C (C 0) dt 电动势大小为 _____________，A 点的感应电场大小为E。九年级物理教学计划
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