大学物理下3

1、法拉第电磁感应定律,方向：楞次定律,动生电动势,感应电动势,感生电动势,a,b,I,例、一直导线CD在一无限长直电流磁场中作切割磁力线运动。求：动生电动势。, ,r,C,D,方向：DC, ,p25 5 p28 6,d,b,600,三、 互感和自感,1、互感和自感,互感当线圈 1中的电流变化时, 所激发的磁场。

2、,大学物理,主讲教师：张庆斌,zhangqingbinhust.edu.cn,大学物理课程内容：,第五篇 波动光学,第四篇 振动与波动,第六篇 量子物理,（第11章 ）,（第12章-第13章）,（第14章-第17章）,第一篇 力学,第三篇 热学,第二篇 电磁学,（第1章 - 第5章）,（第9章 - 第10章）,（第6章 - 第8章）,上册,下册,答疑时间、地点：,单周一、双周二,交接作业时间： 每周二,单周三、双周四,晚7:30 - 9:30,东九楼A210,西五楼116,第三篇,热 学,Heat,我国古代，燧人氏钻木取火以化腥臊，奉为千古圣皇；,热 学,在古代，“火”与“热”几乎是同义词，热学则起源于人类。

3、,解 （1）隔离物体分别对物体A、B 及滑轮作受力分析，取坐标如图，运用牛顿第二定律 、转动定律列方程 .,如令 ，可得,（2） B由静止出发作匀加速直线运动，下落的速率,（3） 考虑滑轮与轴承间的摩擦力矩 ，转动定律,结合（1）中其它方程,1 质点的角动量,若质点做圆周运动，则相对圆心的角动量,质量为 的质点以速度 在空间运动，某时刻相对原点 O 的位矢为 ，质点相对于原点的角动量,大小,的方向符合右手法则.,一 质点的角动量定理和角动量守恒定律,作用于质点的合力对参考点 O 的力矩 ，等于质点对该点 O 的角动量随时间的变化率.,2 质点。

4、第三篇,热 学,Heat,三、循环过程和热机效率,致冷系数,上节课的主要内容,二、热力学第一定律对理想气体等值过程的应用,1.循环过程,绝热过程,2.热机效率,3.卡诺循环,最理想的循环,1）卡诺热机：由两个等温和两个绝热过程组成的正循环。,系统对外作功,Q1,系统对外作功,外界作正功,系统对外作功,系统从外吸热,Q2,3,12等温：,23绝热：,系统从外吸热,34等温：,41绝热：,系统对外放热,系统从外吸热,动画,T1,T2,效率：,27,净吸热 净功,循环过程中：,0,28,热机的工作原理:,系统所吸收的热量， 不能全部用来对外作净 功，必须有一部分传给 冷源，才。

5、一、选择题,1、无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的 B 的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,2、在一个磁性很强的条形磁铁附近放一条可以自由弯曲的软导线，如图所示当电流从上向下流经软导线时，软导线将,.,.,(A) 不动 (B) 被磁铁推至尽可能远 (C) 被磁铁吸引靠近它，但导线平行磁棒 (D) 缠绕在磁铁上，从上向下看，电流是顺时针方向流动的 (E) 缠绕在磁铁上，从上向下看，电流是逆时针方向流动的,3、在两个永久磁极中间放置一圆形线圈，线圈的大小和磁。

6、大学物理,理学院 王瑞敏,二、互感,可以证明,同样有,1. 互感现象,2. 互感系数,变化,变化,变化,某一回路内电流的变化，引起邻近回路产生感应电动势现象.,互感系数,说明,（1）M与系统的特性有关，与 I 无关,（2）计算互感思路,两种定义,3. 互感电动势,(3) 线圈之间的连接 自感与互感的关系, 线圈的顺接,线圈顺接的等效总自感, 线圈的反接,一矩形截面螺绕环由细导线密绕而成，几何尺寸如图所示，共 N 匝。在螺绕环的轴线上另有无限长直导线，螺绕环内通以交变电流,解,设直导线中通电流 I,螺绕环中一匝的磁通为,互感系数,直导线中的互感电动势,。

7、 7 4静电场的环路定理电势 一 静电场力作功的特点 1 如在一点电荷的电场中 将试验电荷q0从o移到a点电场力的功 2 任意带电系统的电场中 将q0从o移到a电场力的功 静电场中电场强度的环流为零 静电场的环路定理 结论 一定量的电荷在静。

8、光的干涉 两束相干光在空间叠加,1）干涉条纹就是光程差相等的点的轨迹； 2）相邻条纹 3）透镜不引起附加的光程差; 4）反射相干和透射相干是互补的。,光从光疏媒质光密媒质反射时有/2的附加光程差。,书 p230 13-8,k 为整数,且,例、已知单色光垂直射向图中装置，用两种方法测空气膜的厚度。（1）当波长400nm时，测得干涉条纹有8个暗环, 中心亮斑。（2）当波长500nm时中心暗斑，连续改变波长到600nm，中心又为暗斑。,凹透镜,平玻璃,1）有半波损失,2）级次边缘小，中心大,3）两条纹间,解：（1）,（2）,请画出下列装置的干涉条纹(暗纹)，已知光。

9、1. 利用点电荷电势公式及电势叠加原理求电势.,电势与电势能的计算,3.电场力作功和电势能的计算,习题课 静电场力作功 电势能 电势,1.试验电荷q沿半径为R的3/4圆弧轨道由a点移到d点，电场,从d点移到无穷远处，电场力作功为_ 。,力作功为_，,0,电偶极子在均匀电场中所受的力矩为：,3：如图所示，半径为R的均匀带电球面，带有电荷q沿某一半径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为，长度为l，细线左端离球心距离为r0设球和线上的电荷分布不受相互作用影响，试求细线在该电场中的电势能(设无穷远处的电势为零),解：设x轴沿细线方向，原点在球心。

10、作者 张殿凤,1,半导体,2,1 、 固体的能带,一. 电子共有化,固体具有大量分子、原子或离子有规则 排列的点阵结构。,电子受到周期性势场的作用。,3,解定态薛定鄂方程，可以得出两点重要结论：,.电子的能量是量子化的;,.电子的运动有隧道效应。,原子的外层电子(高能级)， 势垒穿透概率 较大， 电子可以在整个固体中运动,称为 共有化电子。,原子的内层电子与原子核结合较紧,一般 不是 共有化电子。,4,二. 能带,量子力学计算表明，固体中若有N个 原子，由于各原子间的相互作用，对应于 原来孤立原子的每一个能级,变成了N条靠 得很近的能级,称为。

11、例：用波长为500nm的可见光照到一肥皂膜上，在与膜面成60o角的方向上观察到膜最亮。已知膜的折射率为1.33，求此膜至少为多厚？若垂直观察，此膜能使波长为多少的可见光最亮？,解：,反射时，上表面有半波损失，下表面没有,最亮,最薄,垂直观测,例. 太阳光以入射角 i1 = 52o 射在折射率为 n2 =1.4 的薄膜上，若透射光呈现红色（ =6700 埃），求该薄膜最小厚度。,对于反射光相消有,求薄膜最小厚度，取 k=1,有,反射光光程差为,解： 透射光增强相当于反射光相消。,17.4 等厚干涉,半波损失情况根据具体情况决定,通常，光垂直入射,光程差随膜的厚。

12、1,发射频率,接收频率 ,人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？,12.6 多普勒效应,当波源或观察者相对于介质运动时，观察者接收到的波源实际发出的振动频率不同，这类现象称为多普勒效应 。,(1842),2,以介质为参考系, 波源和观察者相对于介质的运动速度分别为vS 、v0，,设波源、观察者的运动发生在两者的连线上，,波在介质中的传播速度为u。, 波源的频率：,波源在单位时间内发出的完整波的数目。, 观察者接收到的频率：,观察者在单位时间内接收到的完整波数。,b 波的频率:,单位时间内通过介质中某点的完整波数。,当波源、观察者相对介质。

13、作业（3） 牛顿定律 动量定理,解：（1）分别对A+C和B进行受力分析，运用牛顿运动定律：,（2）分别对C和A+B进行受力分析，运用牛顿运动定律：,2-7 质量为m的轮船在停靠码头前，发动机停止工作，此时，船速率为v0，设水对船的阻力与船速成正比，比例系数为k。求轮船停机后还能前进的最大距离。,解：根据牛顿第二定律,变形得：,两边积分：,前进的最大距离：,解：（1）利用动量定理：,运动过程只受到重力作用，所以,可得：,（2）,8,。

14、1、洛仑兹力2、安培定律3、磁场对载流线圈的作用力,电流的流向与环路的环绕方向成右旋关系的电流为正, 否则为负.,复 习,安培环路定理的应用步骤:,1、根据电流分布的对称性分析磁场分布（磁场线）的对称性；,2、根据磁场分布（磁场线）的对称性，选取合适的回路：,3、计算磁感沿该回路的线积分：,4、计算该回路包围的电流的代数和：,5、求出磁感B 。,（2）回路方向与磁场线相同或垂直。,（1）沿回路上磁感大小相等(或为零），,7-7 带电粒子在电场和磁场中的运动,一、运动电荷在磁场中所受的磁场力,洛伦兹力的方向由电荷的正负和右手螺旋法。

15、 3 3定轴转动的功和能 转动定律 一 力矩的功和功率 1 力矩的功 力矩做功是力做功的角量表达式 2 力矩的功率 注意点 1 是描写力矩对转动角度累积作用的物理量 2 力矩作功和力作功本质上是统一的都是能量转化或传递量度 力矩的功率反映力。

16、2007级大学物理作业三参考解答,一、选择题：,答：C,1、直升飞机主螺旋翼在水平面内,其转速为90rev/min, 螺旋翼边缘距离中心转轴5m,若飞机以4m/s的速度垂直地面起飞,则螺旋翼边缘某点的速度大小为 (A)47.1m/s (B)47.2m/s (C)47.3m/s (D)无法计算,2、两个均质圆盘A和B的密度分别为 和 。若 ，两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面的轴的转动惯量各为 和 ，则 A B C D不能确定哪个大,答：B,3、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A)刚体不受外力矩的作用。 (B)刚体所受的合外力和合外力矩均为零。 (C) 刚体所受合外力矩为零。

17、1,2,*牛顿定律的初值敏感性 混沌（chaos）,对牛顿定律确定性的绝对化理解，,1961年美国气象学家洛仑兹在研究大气对流对气候的影响时，用牛顿力学建立了一组非线性微分方程：,（ , , b为参数）,在上世纪,六十年代受到了挑战。,3,初始值为0.506 与0.506127的两条气象曲线：,结论：长期的天气预报是不可能准确的。,气候对初始值的敏感性现象称为“蝴蝶效应”。,4,运动对初始值的依赖性可以分为两类。,第一类是运动情况一般地依赖初值：,如单摆的自由小摆动（线性微分方程）。,第二类是运动情况敏感地依赖初值：,如气候的变化问题（非线性微分。

18、,第14章 波动光学基础,本章内容：,14.1 光是电磁波,14.2 光源 光波的叠加,14.3 获得相干光的方法 杨氏双缝实验,14.4 光程与光程差,14.5 薄膜干涉,14.6 迈克耳孙干涉仪,14.7 惠更斯-菲涅耳原理,14.9 衍射光栅及光栅光谱,14.10 线偏振光 自然光,14.11 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律,14.12 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律,14.13 双折射现象,14.8 单缝的夫琅禾费衍射,14.1.1 电磁波,14.1 光是电磁波,1. 电磁波的波源,凡做加速运动的电荷都是电磁波的波源,例如：天线中的振荡电流,分子或原子中电荷的振动,2. 电磁波是电场强度 与磁场强度 。