大学物理预备知识知识讲解

实验报告整洁占实验成绩的10％
5 、关于数据涂改问题
6、交实验报告和 实验报告评分的说明
＊每次实验后实验报告须在一周内由物理课 代表收齐集中交到物理实验室。
＊实验报告评分标准：(共100分)
卷面 10分
报告格式 10分
操作和数据记录 30
数据处理 30分
结果表示 10分
问题讨论 10分
7、实验内容和 实验成绩评定的说明
B类不确定度 uB ——主要涉及系统误差。由 仪器误差造成。
六、直接测量不确定度的估算
1. A类不确定度——可用统计方法计算 一般用平均值的标准偏差来表示。即：
uA

S x
S x
1 n(n 1)
n i 1
( xi
x)2
六、直接测量不确定度的估算
2. B类不确定度——用非统计方法估算
消除系统误差产生的因素
四. 精密度、准确度和精确度
a) 精密度高， b) 准确度相对 c) 精确度高， 测量重复性好， 较高，测量结 随机误差、系 随机误差小。 果较接近真值。 统误差均小。
五、不确定度及其分类
——不确定度是对测量结果可信度的描述, 表征误差可能存在的范围。
A类不确定度 u A——对测量结果离散性的评价。 主要涉及随机误差。
在实验教学中约定：
uB

仪 ３
仪 为仪器误差限，可按以下三个原则确定:
六、直接测量不确定度的估算
（1） 对可估读测量数据的仪器： △仪 = 最小刻度的1/2
（2） 对不可估读测量数据的仪器： △仪 = 仪器最小分辨读数
（3） 对有仪器说明书的仪器： △仪按仪器说明书计算
3、直接测量的合成不确定度 和相对不确定度:

• 习题P258：1、3题
28
• 难点：现象是分立的不同颜色的单 色线（每根线一个波长）图2P255。 保证入射角为0度，一要光栅垂直平 行光管（现象图4P256）、二要光栅 狭缝线平行分光计转轴（现象图 5P257），注意光栅放法图3P256。
• 记录和处理：衍射角为+1级读数-(-1) 级读数/2，实际要/4（用了两个游 标读数消偏心差）。
24
• 难点：固定、调节螺钉多(图1P218)， 固定13/14/20(重点)、2、8，调节 11/21(重点)、12/19(微调)。望远镜 光管水平难调(用反射规律，管外找 像)。
• 记录：读数时一定固定一个(盘)，转 动一个(盘)；两个读数游标1、2相像， 不能弄混，不能刻、写标记。
• 习题P226：1、2题
22
• 难点(操作)：透镜、物(十字)和光具 座共轴P208;判断实像(十字像)的清晰 (可看十字边缘)。
• 记录：表格化(数据多)；物距的正负 号(透镜左边正号，右边负号)，本次 像距均为正。
• 习题1、2P210
23
• 实验4-3分光计(4-3-2内容不做)P217226，重点：六图、三公式。图1(仪 器)、4 (读数)、6和7(原理兼光路)、 3(现象)、9(操作)，公式1(偏心差)、 2(自准直)和3(反射)/原理，全部运用 平行光反射原理，入、反射光与反 射面和法线夹角相等或反射光原路 返回(垂直入射)；
第一组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 第二组 2 1 4 3 6 5 8 7 10 9 12 11 第三组 3 4 1 2 7 8 5 6 11 12 9 10 第四组 4 3 2 1 8 7 6 5 12 11 10 9 第五组 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 第六组 6 5 8 7 10 9 12 11 2 1 4 3 第七组 7 8 5 6 11 12 9 10 3 4 1 2 第八组 8 7 6 5 12 11 10 9 4 3 2 1 第九组 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 第十组 10 9 12 11 2 1 4 3 6 5 8 7 第十一 11 12 9 10 3 4 1 2 7 8 5 6

《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。

研究生学位课——高等量子力学教学大纲课程编号：课程名称：高等量子力学学时：80 学分：4开课学期：1任课教师：曾国模教师代码：104622 教师职称：教授教师梯队：曾国模教授，张海霞副教授，王海军讲师1、课程目的、任务及对象量子力学是关于物质世界运动规律的基本理论，是现代物理学的基础和支柱。

量子力学建立一百多年来，已为大量实验所精确检验，解释了范围极为广泛的自然现象，取得了前所未有的成功。

它不仅深入到物理学的各个领域，在化学、生命科学、计算机科学等领域也得到广泛的应用。

量子力学是一门发展中的科学理论，近20年来对量子力学基础的理论探索和实验验证有了长足的进步，揭示出一系列全新的物理现象。

这些研究工作现已成为当代物理学一个非常活跃、深具基本意义、甚至会再次产生革命性进展的领域。

高等量子力学课程与本科生量子力学课相衔接，授课对象为新入学的研究生。

因研究生来源较广，其本科阶段开设的量子力学课的深浅不一，因此本课程的部分内容与本科生量子力学课有所重叠。

本课程的教学目的是使学生的量子力学知识更为全面、系统和深入，一方面为研究生学习阶段的后续课程，如量子电动力学、量子场论、多体理论与格林函数方法，原子核理论和固体理论等提供理论准备，同时也为他们开展科研工作打好基础。

本课程主要包括对称性与守恒定律，角动量理论（包含D函数，不可约张量等），二次量子化方法，散射的形式化理论，单电子的相对论量子力学，路径积分，量子力学新进展等内容。

2、授课的具体内容第一章量子力学中的对称性§1-1对称性在量子力学中的表述§1-2对称性与守恒律§1-3时间反演对称性§1-4对称性的应用第二章角动量理论§2-1角动量算符的定义，本征值和矩阵元的计算§2-2两角动量算符和的本征值和本征函数§2-3C-G系数的解析表达式及其性质§2-4三个角动量耦合——Racah系数；6-j符号§2-5四个角动量耦合——9-j符号第三章角动量本征函数在转动变换下的性质；D函数§3-1D函数——转动算符的矩阵表示§3-2D函数的乘积——三个球谐函数积分公式§3-3球谐函数加法定理§3-4D函数作为欧拉角的函数第四章不可约张量算符§4-1不可约张量算符的定义及其代数运算规则§4-2不可约张量算符的实例§4-3Wigner-Eckart定理§4-4一阶张量投影定理第五章二次量子化方法§5-1中心场近似§5-2N个全同粒子体系的波函数§5-3粒子数表象§5-4粒子数表象中费米子体系态矢量及力学量的表示§5-5Wick定理§5-6粒子数表象中玻色子体系的态矢量第六章散射理论§6-1散射问题§6-2势散射的格林函数解法§6-3李普曼－许温格方程§6-4散射的形式理论第七章相对论量子力学§7-1Klein-Gordon方程§7-2Dirac方程§7-3Dirac方程的协变性§7-4电磁场中的Dirac方程§7-5中心力场中的Dirac方程，类氢原子第八章路径积分§8-1传播子的路径积分表示§8-2路径积分的基本思想§8-3路径积分的计算方法第九章量子力学新进展§9-1Which-Way实验§9-2EPR佯谬及其实验检验§9-3量子态的隐形传输§9-4量子光学初步3、实践性环节部分内容（如角动量理论）要求学生能够与小型的研究课题结合起来，在学习基本理论的同时，接受科研训练。

1 U H 4 (U1 U2 U3 U4 )
10
操作指南
• 实验装 置• 操作要点
11
霍尔件实元 验装置
KH值
励磁线 圈
工作电 路
测量电 路
励磁电 路
12
操作要点
1. 按装置连接电路，然后对Is, I m调零，此时UH应显 示为零；
2. 测量UH ～Is关系（保持Im＝0.6A）; 3. 测量UH ～Im关系（保持Is＝3.00mA）; 4. ，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
消除附加电压
为了减小附加效应对测量霍耳电压UH的影响， 我们采用对称测量法，即将I和B正反两个方向 组合出四种情况： U1(+I, +B) 、U2(+I ,-B)、 U3(-I ,-B) 和U4(-I ,B) 霍尔电压的测量结果为：
7
霍尔元件中的附加效应
2.温差电效应引起的附加电压UE （厄廷好森效应） 3.热磁效应直接引起的附加电压UN （能斯特效应） 4. 热磁效应产生温差引起的附加电压UR（里纪－
勒杜克效应 ）
8
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
度d的关系：
VH
RH
IB d
式中RH为霍尔系数，它与载流子浓度n和载流子电
量q的关系：
RH
1 nq
若令霍尔灵敏度KH=RH/d，则 U H K H IB 6
霍尔元件中的附加效应
在霍尔效应建立的同时还会伴有其它附加效应 的产生，在霍尔元件上测得的电压是各种附加电 压叠加的结果。

课程简介
大学物理（力学、电磁学）课程共十五周，第一周介绍质点运动状态的描述等内容；第二周介绍力与牛顿定 律等内容；第三周介绍与能及机械能守恒定律等内容；第四周介绍转动惯量的计算及转动定律的应用等内容；第 五周介绍非惯性系和惯性力定等内容；第六周介绍库仑定律静电场等内容；第七周介绍静电场的环路定理电势能 等内容；第八周介绍导体的静电平衡等内容；第九周介绍有电介质时的高斯定理等内容；第十周介绍电学习题课 等内容；第十一周介绍恒定电流、电动势等内容；第十二周介绍磁力线、磁通量、磁场的高斯定理等内容；第十 三周介绍动生电动势等内容；第十四周介绍感生电动势等内容；第十五周介绍磁学习题课等内容。
大学物理（力学、电磁学）（东北 大学建设的慕课）
东北大学建设的慕课
01 课程建设
03 课程简介
目录
02 课程性质 04 课程大纲
05 课程特色
07 学习预备
目录
06 教学目标 08 教师简介
大学物理（力学、电磁学）课程是东北大学建设的慕课、国家精品在线开放课程、国家级一流本科课程、国 家级精品课程、国家级精品资源共享课程、双语示范课程，于2017年08月28日在中国大学MOOC首次开课，授课教 师为陈肖慧、代雪峰、崔晶磊、张建锋、徐丽红、张敬飞、杨玉玲、赵国俭、王建平、张莉、王强、张莲莲。据 2022年6月中国大学MOOC官网显示，该课程已经开课9次。
课程性质
课程定位
课程背景
适合专业
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用的自然科学，是自然科学和工程技术的基础。
基于物理学基础的大学物理课程是本科非物理专业的一门重要的通识性基础课程。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。

大学物理学习方法大学物理学习方法一物理学是研究物质基本结构、物质之间相互作用、物质最基本和最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。

物理学的基本原理隐藏于物质世界的方方面面，渗透在自然科学的所有学科，应用于工程技术的各个领域。

作为工科大学生、未来科技领域的领军者和拓荒者，物理基础的厚薄、物理兴趣的浓淡、物理意识的强弱都直接影响着未来的适应性、创造力和发展潜力。

因此，大学物理是你们应当学好的、最重要的基础课。

物理学研究的物质包括实物和场，在空间上小到质子、大到类星体，在时间上短如基本粒子寿命、长至宇宙寿命，几乎囊括了全部物质世界。

在物理学产生和发展的过程中，形成了各种科学研究方法，如实验方法、分析综合、归纳演绎、科学抽象、类比联想等等。

通过学习大学物理，学生在获得物理知识的同时，还能潜移默化地受到方法论教育，培养观察能力、分析能力、逻辑推理等能力，学会正确的学习方法和科学研究方法，养成积极的学习态度和严谨的工作作风，树立辩证唯物主义的世界观和方法论，科学素质和人文精神也能得到提高。

物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学，大学物理与中学物理有很大的差异。

学习中学物理是“知其是”的过程，物理概念、公式和定律直接****于日常经验或对简单现象的观察，教师的任务主要是告诉学生物理概念、公式和定律在现实生活中是怎样表现的，学生也只要记住了这些概念、公式和定律，并能用初等数学解决简单问题就可以了。

学习大学物理是“明其理”的过程，物理概念、公式和定律来自于对自然过程或实验结果的高度概括和理性抽象，其中包括对实际过程的简化、物理模型的建立、物理思想的形成、物理假设的提出、严谨的逻辑推理及严密的数学演绎，学生不仅要牢记概念、公式和定律的表达形式，而且更重要的是要正确理解它们的形成过程、阐明的物理规律、体现的物理思想及适用条件和范围，在此基础上学会运用高等数学知识发展物理理论和解决较为复杂的物理问题或简单的工程问题。

费曼物理学讲义中文版篇一：费曼物理学讲义中文版费曼物理学讲义费曼物理学讲义(')被誉为本世纪最经典的物理导引。

《费曼物理学讲义》是根据诺贝尔物理学奖获得者-理查德·菲利普·费曼（，又译作费恩曼），在1961年9月至1963年5月在加利福尼亚工学院讲课录音整理编辑的。

删除了原录音中费曼教授对惯性导航的精彩解说（可以到网上找录音）和应对做题的解决思路（单独成书）。

《费曼物理学讲义》成书几十年，导引了千千万万物理学工作者进入物理殿堂。

我国自82年开始引进并翻译，并由上海科学技术出版社刊印。

近年来上海科学技术出版社与上海世纪出版股份有限公司合作出版、发行该书，2019年6月推出第一版，截至2019年已经是第八次印刷。

世界图书出版公司北京公司也出版了该书的影印版，译名为《费恩曼物理学讲义》。

这部书虽然基础，理解时，仍需反复研读。

简介20世纪60年代初，美国一些理工科大学鉴于当时的大学基础物理教学与现代科学技术的发展不相适应，纷纷试行教学改革，加利福尼亚理工学院就是其中之一。

该校于1961年9月至1963年5月特请著名物理学家费恩曼主讲一二年级的基础物理课，事后又根据讲课录音编辑出版了《费恩曼物理学讲义》。

本讲义共分三卷，第1卷包括力学、相对论、光学、气体分子动理论、热力学、波等，第2卷主要是电磁学，第3卷是量子力学。

全书内容十分丰富，在深度和广度上都超过了传统的普通物理教材。

引申当时美国大学物理教学改革试图解决的一个主要问题是基础物理教学应尽可能反映近代物理的巨大成就。

《费恩曼物理学讲义》在基础物理的水平上对20世纪物理学的两大重要成就——相对论和量子力学——作了系统的介绍，对于量子力学，费恩曼教授还特地准备了一套适合大学二年级水平的讲法。

教学改革试图解决的另一个问题是按照当前物理学工作者在各个前沿研究领域所使用的方式来介绍物理学的内容。

在《费恩曼物理学讲义》一书中对一些问题的分析和处理方法反映了费恩曼自己以及其他在前沿研究领域工作的物理学家所通常采用的分析和处理方法。

物理学习心得体会(精选10篇)物理学习心得体会（精选篇1）大学物理带给了我什么?我觉得首先是严谨踏实的素养，思维的辩证性，逻辑理解能力的培养!当然这所有的一些都是基于踏实的学习物理而不是为了在考试中拿高分的基础上的，能在考试中拿高分并不能说明他的物理素养就好，要不然以中国学生这种在国际物理竞赛中无敌的姿态，我们国家该有多少诺贝尔奖了啊?!其次是思维的广度得到了质的飞跃!学物理的人会有非常非常广的思维，他考虑的小到粒子，大到宇宙，思维空间非常广阔，这样，他思考问题的时候，就会很有深度。

最后物理学的问题体现出很多思想内涵的!这也是爱因斯坦如此伟大的一个原因吧!他也许比牛顿更伟大，因为他对于科学的贡献，更加深刻地进入了人类思想基本概念的结构中。

大学物理跟中学物理有相同的地方，也有很多不同之处。

基本上来说，大学物理是中学物理的延伸。

学习大学物理会有助于你更好的理解物理学一些原理和本质的东西。

物理学是研究物质的基本结构及物质运动的普遍规律的科学。

它是一门严格的、精密的基础课学。

使我们通过努力能够顺利地解决物理实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关物理知识的理解.通过这学期的学习我们可以得出一个大体的印象，即大学物理更多地依赖于高等数学，因此对于一年级的新生来说，在第一学期的高等数学的学习中，不仅要会计算微分与积分，更要理解微分与积分的物理意义，为第二学期的大学物理的学习打下厚实的数学基础，另外，在学习大学物理过程中，对于基本概念、基本定理要有清晰的认识，充分认识这些概念、定理与中学物理的异同，在充分理解概念和定理的基础上要做一定量的习题，做题过程中充分体现题目中所涉及到的知识点，许多科学大师都曾津津乐道于他们早年在习题中的受益，虽然做习题本身不是科学研究，但对研究能力的培养却有重要的作用，索末菲曾写信给他的学生海森堡，告诫他：“要勤奋地去做练习，只有这样，你才会发现，哪些你已理解，哪些你还没有理解。

• 一般周期信号都满足这些条件.

t T
t
f t dt
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2.2 周期信号及其频谱 1，傅里叶级数的三角展开式：
x(t )
直流 分量
a0 2
(an cos n0t bn sin n0t )
n 1

(n 1,2, ,3,...)
变形为：
基波分量 n =1
图例：受噪声干扰的多频率成分信号
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2.2 周期信号及其频谱 大型空气压缩机传动装置故障诊断
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2.2 周期信号及其频谱 预备知识：（一）信号分解
为了便于信号的分析处理,可从不同角度讲信号分解为简 单信号的叠加,即为信号的分解与合成。 1， 直流分量与交流分量 在某些情况下，也可以把 信号分解为一个稳态分量 和交流分量，如图 (b)(C) 所示。稳态分量是一种有 规律的变化量，有时称为 趋势项；交流分量可能包 含了所研究过程的频率、 相位等信息，也可能是随 机噪声。
2.2 周期信号及其频谱 2 傅里叶级数的复指数展开式：
欧拉公式
复平面上的一个单位圆上的点，与实轴夹角为θ时，此点可表 示为 cos j sin j Im 欧拉公式 1 ej e j cos j sin sin ej 1 { 1 1 Re cos e j
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2.2 周期信号及其频谱 时域分析与频域分析的关系
幅值
信号频谱X(f)代表了信号在 不同频率分量成分的大小， 能够提供比时域信号波形更 直观，丰富的信息。
时域分析
频域分析
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2.2 周期信号及其频谱 时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化 情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示 信号的频率组成和各频率分量大小。

全息照相大学物理实验总结7篇篇1一、引言全息照相技术是一种利用光的干涉原理记录和再现物体三维图像的技术。

它以其独特的方式将物体的光波信息记录下来，并通过光的衍射原理进行再现，从而形成具有三维立体感的图像。

本次大学物理实验旨在通过对全息照相技术的学习和实验，让学生更深入地了解全息照相的原理和应用，培养学生的实验能力和创新思维。

二、实验原理全息照相的原理是利用光的干涉原理和衍射原理。

首先，通过激光器发射一束相干光，然后通过分束器将这束光分为两束，分别照射到物体和参考镜上。

物体光和参考光在空间中相遇并发生干涉，形成干涉条纹，这些条纹记录了物体的光波信息。

接着，通过相机等设备将这些干涉条纹记录下来，形成全息图。

最后，通过再现光照射全息图，利用光的衍射原理将物体的三维图像再现出来。

三、实验步骤1. 准备实验器材：激光器、分束器、物体、参考镜、相机等。

2. 调整激光器发射的光束，使其具有一定的相干性。

3. 通过分束器将光束分为两束，分别照射到物体和参考镜上。

4. 调整物体和参考镜的位置和角度，使它们的光波在空间中相遇并发生干涉。

5. 通过相机等设备记录干涉条纹，形成全息图。

6. 调整再现光的照射角度和强度，观察并记录物体的三维图像。

四、实验结果与分析通过本次实验，我们成功记录了物体的干涉条纹并再现了物体的三维图像。

从实验结果中可以看出，全息照相技术能够准确地记录和再现物体的三维图像，具有较高的分辨率和立体感。

此外，我们还可以通过调整再现光的照射角度和强度来观察不同角度下的物体图像，从而更全面地了解物体的形态和特征。

在实验过程中，我们还发现了一些影响实验结果的因素。

例如，激光器的相干性、物体和参考镜的位置和角度、相机的记录质量等都会对实验结果产生一定的影响。

因此，在进行全息照相实验时，我们需要对这些因素进行严格的控制和调整，以确保实验结果的准确性和可靠性。

五、结论与展望本次大学物理实验通过学习和探索全息照相技术，让我们更深入地了解了这一技术的原理和应用。

http://10.107.0.68/~jgche/
前言
5
最后成绩
• 期未考试占80% • 平时作业占20%
* 按时交：每周四上交，周四后请交辅导老师办公 室，光华楼东主楼24楼
• 注意
* 当次作业批改完退还后将不再登记该次作业的成绩 * 补考卷100%，不再计入平时作业成绩 * 不愿交作业，两周之内交一申请，考试成绩按 100%计 * 建议还是交作业，特别是免听的学生。这个20%可 能就决定能否通过
•
那么，固体的物理性质和规律由什么决定？
*
*
•
显然，这就需要在微观上来研究固体固体 中原子的分布
前言
13
http://10.107.0.68/~jgche/
固体的微观定义
• 如何定义固体，取决于我们的研究层次
* 在原子、电子层次，研究固体的宏观物理性质
• 原子分布?如何区别于气态和液态 • 固体的微观定义
• 每章结束后二周内email寄给我
* 我会作出简单评论，贴出供大家参考。署名听便
http://10.107.0.68/~jgche/ 前言
7
开讲寄语：不抛弃！不放弃！
• 预备知识：主要是量子和热统初步
* 也包括力学、电磁学、…，但都只涉及最基本的
• 讲授特点：先将复杂还原为简单，再从简单重 建复杂
固体性质既然涉及到原子、电子层次，那么 我们首先必须面对如下的三个重要的问题 ——用经典还是量子方法？
判据？
•
——如何描写原子、电子之间的相互作用？
多体问题
——如何处理1029/m3量级的粒子数？
周期结构
•
固体物理学的繁复就在这里，就是以前学过 与原子电子相互作用有关的物理理论，在这 样对象上的运用

稍不均匀场气隙击穿电压<均匀场气隙击穿电压
二.极不均匀电场中的电晕放电现象
极不均匀电场中，U 在气隙完全击穿以前在电极附 近会发生电晕（暗蓝色晕光） 晕光 ：是由电极表面电离区的放电过程造成的。 电晕放电的电流强度与外加电压、电极形状、极间距离、 气体性质和密度相关。
击穿电压排序（由高到低）： 均匀场>D最小>较小>较大>最大>尖-板 即D越大击穿电压越低（同气隙距离情 况下） 电晕放电的应用：静电除尘器、臭氧发 生器、静电喷涂等。 电晕放电的害处：引起功率损耗，产 生放电脉冲，导致电磁干扰、噪声。 防止电晕方法：采用分裂导线的方法
主要内容： 一、改善电场分布 二、削弱或抑制电离过程
一.改善电场分布
1.改进电极形状：增大电极[屏蔽罩、保护金具（绝缘子串上的 保护金具）]的曲率半径，改善电极绝缘形状。 2.利用空间电荷改善电场分布（细线→周围形成均匀电晕层→可 提高击穿电压） 3.极不均匀电场中采用屏障改善电场分布 插入薄片固体绝缘材料（纸或纸板）作为屏障。(棒-棒需要设 立两层屏蔽,为什么?) 最佳位置在x/d≈0.2处（只能提高气隙的稳态击穿电压，对暂 态电压的作用较小）
自持放电的条件：ed
0dx 1 1 e 1 1

d
二、汤逊理论
4.汤逊理论
电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电 子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸 出电子是维持气体放电的必要条件。
（解释低气压短气隙中的放电现象）
三、巴申定律
②减小绝缘表面电阻，防止滑闪过早出现
二.固体介质表面有水膜时的沿面放电
洁净的瓷面被雨水淋湿时的沿面放电。由于水膜不均匀和不 连续→有水膜的表面电导大，无水膜处电导小。 ↓ 闪络电压（湿闪电压）=40~50%干闪电压

如何学习工程力学北方交通大学蒋永莉工程力学是公路工程与管理专业的主干课程，是一门专业基础必修课。

它是一门理论与实践紧密相关、基本概念和实际计算并重的课程。

通过本课程的学习，可以掌握必要的力学知识，为后续课的学习做准备，训练和培养分析及解决实际工程问题的能力。

如何学习工程力学呢？下面是几点建议，不当之处，欢迎批评指正。

1. 需要的预备知识：力学和数学是密切相关的，因此要想学好工程力学必须首先掌握相关的高等数学知识。

工程力学中涉及到的高等数学的主要知识点包括函数和极限、导数和积分、空间解析几何与向量代数等，在工程力学的相关定义、公式及问题求解过程中经常会涉及上述数学知识，如果缺乏相关数学知识会直接影响工程力学的学习效果。

希望在学习工程力学之前以及在学习过程中能够熟练应用上述数学知识。

工程力学中的许多问题是在大学物理的基础进行分析和研究的，学习工程力学之前还应掌握大学物理中力学部分的知识。

大学物理中是以质点为主要研究对象（同时也涉及质点系），研究其受力及运动规律。

工程力学是在大学物理基础上的延伸和扩展，以刚体和变形体（即特殊的质点系和质点系）为研究对象，研究其受力及强度、刚度、稳定性。

因此大学物理也上学好工程力学的基础。

2. 学习中的几点建议：（1）关于学习态度：由于工程力学中涉及到许多数学运算和物理知识，需要考虑的因素比较多，人们在学习工程力学时，常常感到上课老师讲的都懂了，可是一遇到实际问题又无从下手，觉得学起来比较困难，容易厌学。

通常，一件事如果没有兴趣是一定做不好的，态度决定一切，此时，一定要有信心克服学习中遇到的困难，通过努力学好工程力学。

（2）关于学习内容：在工程力学的学习过程中，要把学习的重点放在基本概念、基本定理、基本公式（这些内容详见自学指导书）以及应用工程力学这些基本内容分析解决实际问题上。

初学者一般会感到工程力学的基本概念、公式较多，为了更好的理解和掌握这些基本概念和公式，在学习过程中要注意寻找这些基本概念和公式在推导过程及其结论、公式表达式上的相同点和不同之处。

品位：如“拉伸法测量金属丝杨氏模量”实验中古老的光杠杆法，在用极微弱的原子间相互作用力来研究物 质的表面结构及性质的实验中仍焕发着青春与活力。
趣味：以与实验项目相关的历史或者与身边物理相关且易于实践的故事为出发点引入实验。
军味：力图将实验背景和运用和军事运用紧密结合。
课程目标
1.掌握物理实验基本知识，学会观察、分析和对物理量进行测量，并掌握其中的基本方法和技术。 2.通过物理实验培养实践能力。包括独立实验能力、理论联系实际能力、分析解决问题能力、创新和团队协 作意识。 3.提高科学素养。求实严谨的作风，严肃认真的态度，勇于探索的精神，以及遵章守纪的优良品德。
课程大纲
（注：课程大纲排版从左到右列 ）
开课信息
（注：据中国大学MOOC网显示，该课程授课教师为何焰兰、彭刚、欧阳建明、沈志、罗剑、刘振祥、刘一 星。 ）
课前预备
学习者应具有高等数学和高中物理相关背景，学习过相关课程。 （注：表格内容参考资料 ）
课程特色
在该实验课程的项目背景、原理、仪器、总结与探讨的视频介绍中融入“三味”即品位（科学性）、趣味以 及军味（军事应用）。
考核标准
大学物理实验MOOC总成绩必须超过60分才能发放证书，超过90分为优秀。
所获荣誉
2019年1月8日，大学物理实验慕课被中华人民共和国教育部认定为“国家精品在线开放课程”。
教师简介
何焰兰，国防科技大学理学院物理系教授，大学物理实验慕课负责人。 彭刚，国防科学技术大学理学院物理系教授，物理实验教学，石墨烯纳米材料与器件研究科研骨干。 欧阳建明，男，博士，现为国防科技大学理学院物理系副教授。长期从事大学物理实验教学工作。 沈志，国防科学技术大学理学院物理系副教授。主要从事电磁发射技术研究和理论物理、实验物理教学和军 队继续教育工作。 罗剑，国防科技大学文理学院物理系实验物理教研室讲师，毕业于华中科技大学物理学院。主要从事磁约束 聚变等离子体物理和激光与等离子体相互作用物理研究。 刘振祥，男，国防科技大学理学院物理系教授，工学博士，从事脉冲功率技术、电磁发射技术方面的研究， 并长期从事大学物理理论和实验教学。 刘一星，国防科大理学院物理系讲师，硕士研究生毕业的慕课）

《大学物理》教学大纲中文名称：大学物理英文名称：College Physics课程编号：09320005学时数及学分：128 学时 8学分教材名称及作者：《大学物理》，张三慧出版社、出版时间：清华大学出版社，1998年本大纲主笔人：陈太红，张金平大学物理课程是以经典物理和近代物理的基础知识和基本理论，以及物理学在科学技术上的应用为内容的高等学校各专业学生必修一门重要的基础课。

在大学物理课的各个教学环节中，都必须注意在传授知识的同时着重培养学生能力和思想方法，使学生初步学习自然科学的思想方法和研究问题的方法。

同时也注意在教学过程中结合相关内容进行思想品德教育。

一、课程的性质、目的和任务以物理学基础知识为内容的大学物理课是高等学校理科非物理专业学生的一门重要的必修基础课。

物理学是整个自然科学的基础，高等学校中开设物理课的目的是使学生对物理学的内容和方法、工作语言、概念和物理图象、其历史、现状和前沿等方面，从整体上有个全面的了解。

学好大学物理课不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习机关报理论、新知识、新技术、不断更新知识都将发生深远的影响。

在大学物理课的各个教学环节中，都必须注意在传授知识的同时着重培养能力，使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，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。

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，抓住主要的因素，略去次要要素，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。

二、与其它课程的关系1．预备课程：高等数学。

2．后继课程：电路基础、材料物理和固体物理等课程的先行课。

三、教学内容与要求第一篇力学第一章质点运动学1．掌握位置适量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。

7-5 麦克斯韦气体分子速率分布律（预备10 知识） 一 等概率假设
处在平衡态的孤立体系, 其可能的微观态出现的几率相等
---- 平衡态统计理论的基础
，则系统的任意微观态 1 出现的概率均为 1/ : P 1 t P 2 t P t
如果可能微观态总数为 系统自发趋向于最概然分布
M-B分布
f
(
)
i
1 N g e
i i
i
KT
7-5
麦克斯韦气体分子速率分布律
17
1. 麦克斯韦分子速度分布律 利用M-B分布可导出在没有势场情况下， 理想气体按速度的分布规律。
对理想气体，在温度T的平衡态下:
分子速度在
v x v x dv x v y v y dv y 的概率 v z v z dv z
dt内各种速度分子对ds 的总冲量为:
这些分子作用于 ds 冲量为 2mvix ni dsvix dt , dt内各种速度分子对ds 的总冲量为:
7
1 2 2 dI 2mvix ni ds vix dt 2mvix n i dsdt mni vix dsdt 2 i vix 0 i dI 2 p m n v 因而 压强 i ix dtds i 2 2 2 N v N v / V n v i ix i ix i ix 2 v 由于 x N /V n Ni
---- 概率乘法定理
4.平衡态是概率最大的状态
a b c d 4个可分辨热运动粒子，在等容体A,B两室中： A a a a a b a a b c b a b b b c c b c c d d d d c b a c d c d d d B 1 （中间隔板打开）