普通物理学(第六版)公式大全教程文件

一、力和运动

1.1 质点运动的描述！

1.质点

2.参考系和坐标系

3.空间和时间

4.运动学方程

轨迹方程

5.位矢

6.位移

7.速度

（瞬时）速度：

（瞬时）速率：

8.加速度

（瞬时）加速度：

1.2 圆周运动和一般曲线运动！

1.切向加速度和法向加速度

自然坐标系；法向加速度处处指向曲率中心。

2.圆周运动的角量描述

角速度：

角加速度：

3 .抛体运动的矢量描述

1.3 相对运动常见力和基本力

1.相对运动（伽利略）速度变换式：

2.常见力

重力、弹力、摩擦力、万有引力

3.基本力

万有引力、电磁力、强力、弱力

1.4 牛顿运动定律！

1.牛顿第一定律

（惯性定律）

2.牛顿第二定律

3.牛顿第三定律

（作用力和反作用定律）

4.牛顿运动定律应用举例

1）常力作用下的连接体问题

2）变力作用下的单体问题

1.5 伽利略相对性原理非惯性系惯性力

1.伽利略相对性原理

（力学的相对性原理）

2.经典力学的时空观*

3.非惯性系*

4.惯性力

二、运动的守恒量和守恒定律

2.1 质点系的内力和外力质心质心运动定理！

1.质点系的内力与外力

2.质心

对于N个质点组成的质点系：

质心的位矢

对于质量连续分布的物体：

质心的位矢

3.质心运动定理

2.2 动量定理动量守恒定律！

1.动量定理

冲量：

动量定理：

动量定理是牛顿第二定律的积分形式。

*2. 变质量物体的运动方程 3.动量守恒定律

*4.火箭飞行

2.3 功能量动能定理！

1.功的概念

功：

功率：

2.能量

3.动能定理

动能：

动能定理：

2.4 保守力成对力的功势能！

1.保守力

保守力：重力、万有引力、弹性力以及静电力等。

非保守力：摩擦力、回旋力等。

2.成对力的功

3.势能

4.势能曲线

2.5 质点系的功能原理机械能守恒定律！

1.质点系的动能定理

2.质点系的动能原理

3.机械能守恒定律

4.能量守恒定律

*5.黑洞

2.6 碰撞

对心碰撞（正碰撞）

1.碰撞过程系统动量守恒

2.牛顿的碰撞定律

恢复系数：

完全弹性碰撞（1）；非弹性碰撞；完全非弹性碰撞（0）完全弹性碰撞过程，系统的机械能（动能）也守恒。

2.7 质点的角动量和角动量守恒定律！

1.角动量（动量矩）

2.角动量守恒定律

力矩：

2.8 对称性和守恒定律

1.对称性和守恒定律

2.守恒量和守恒定律

三、刚体和流体的运动

3.1 刚体模型及其运动

1.刚体

2.平动和转动

3.自由度

质点、运动刚体、刚性细棒的自由度。

3.2 力矩转动惯量定轴转动定律！

1.力矩

力臂：

2.角速度矢量

3.定轴转动定律

4.转动惯量

当刚体为质量连续体时，

（r 为质元dm到转轴的距离）

平行轴定理：

3.3 定轴转动中的功能关系！

1.力矩的功

2.刚体的转动动能

3.定轴转动的动能定理

4.刚体的重力势能

3.4 定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律

1.刚体的角动量

2.定轴转动刚体的角动量定理

微分形式：

积分形式：

3.定轴转动刚体的角动量守恒定律

1）刚体( J 不变)的角动量守恒；

2）非刚体( J 可变)的角动量守恒；

3）物体系的角动量守恒。

3.5 进动

（回转效应）

陀螺的

3.6 理想流体模型定常流动伯努利方程

1.理想流体模型

流体、理想流体、流体动压强

2.定常流动

定常流动、流线、流管

3.伯努利方程

3.7 牛顿力学的内在随机性混沌

1.线性科学和非线性科学

2.混沌和牛顿力学的内秉随机性

四、相对论基础

4.1 狭义相对论基本原理洛伦兹变换！

1.狭义相对论基本原理

迈克耳孙—莫雷实验；

相对性原理；光速不变原理

2.洛伦兹变换

4.2 相对论速度变换！

4.3 狭义相对论的时空观

1.“同时”的相对性

2.时间延缓

固有时、运动时

3.长度收缩

4.相对性与绝对性

4.4 狭义相对论动力学基础！

1.相对论力学的基本方程

2.质量与能量的关系

3.动量与能量的关系

4.5 广义相对论简介

等效原理、广义相对论的相对性原理、

引力红移、水星在近日点的进动

五、气体动理论

5.1 热运动的描述理想气体模型和物态方程！

1.状态参量

体积V、压强p、温度T

2.平衡态准静态过程

3.理想气体物态方程

5.2 分子热运动和统计规律

1.分子热运动的图像

2.分子热运动的基本特征

平衡态的统计假设、微观量、宏观量、统计方法3.分布函数和平均值

5.3 理想气体的压强和温度公式！

1.理想气体的微观模型

2.理想气体压强公式的推导

分子的平均平动动能：

理想气体的压强：3.温度的本质和统计意义

理想气体物态方程：

4.气体分子的方均根速率

5.4 能量均分定理理想气体的内能

1.分子的自由度

刚性气体分子的自由度（单3双5多6）2.能量均分定理

分子平均动能：（i：自由度）

3.理想气体的内能

质量为m，摩尔质量为M的理想气体内能：

5.5 麦克斯韦速率分布律！

*1.分子速率的实验测定2.速率分布函数

3.麦克斯韦速率分布律

平均速率：

最概然速率：

方均根速率：

5.6 #麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布律重力场中粒子按高度的分布

1.麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布律

2.重力场中粒子按高度的分布

5.7 分子碰撞和平均自由程！

1.分子碰撞的研究

2.平均自由程公式

平均碰撞次数：

平均自由程：

5.8 气体的输运现象

1.黏性现象

粘性力：

粘度（黏性系数）：

2.热传导现象

热传导系数：

3.扩散现象

扩散系数：

杜瓦瓶（保温瓶）原理、同位素分离

5.9 真实气体范德瓦耳斯方程

1.真实气体等温线

2.范德瓦耳斯方程

3.范德瓦耳斯方程的等温线和真实气体的等温线

4.临界点

六、热力学基础

6.1 热力学第零定律和第一定律！

1.热力学第零定律

2.热力学过程

3.功热量内能

4.热力学第一定律

6.2 热力学第一定律对于理想气体平衡过程的应用！

1.等体过程气体的摩尔定容热容

2.等压过程气体的摩尔定压热容

3.等温过程

4.绝热过程

5.多方过程

6.3 循环过程卡诺循环！

1.循环过程

正循环：热机效率

逆循环：制冷系数

2.卡诺循环

卡诺热机效率

卡诺制冷机的制冷效率

6.4 热力学第二定律

1.热力学第二定律

自发过程、开尔文表述、克劳修斯表述2.两种表述的等价性

反证法证明

6.5 可逆过程与不可逆过程卡诺定理

1.可逆过程与不可逆过程

2.卡诺定理

可逆机

不可逆机

3.卡诺定理的证明

6.6 熵玻尔兹曼关系1.熵

2.自由膨胀的不可逆性

3.玻尔兹曼关系!

6.7 熵增加原理热力学第二定律的统计意义！

1.熵增加原理

封闭系统

2.热力学第二定律的统计意义

6.8 耗散结构信息熵

1.耗散结构

贝纳尔对流、化学振荡

2.信息熵

七、静止电荷的电场

7.1 物质的电结构库伦定律！

1.电荷

2.电荷守恒定律

3.电荷的量子化

4.库伦定律

7.2 静电场电场强度

1.电场

2.电场强度

试验电荷、场强、电偶极子

3.电场强度的计算

1）点电荷的电场强度

2）场强叠加原理和点电荷系的电场强度

3）电荷连续分布带电体的电场强度

4.电场线电场强度通量

均匀电场中

非均匀电场

7.3 静电场的高斯定理！

1.静电场的高斯定理

2.高斯定理的应用

7.4 静电场的环路定理电势！

1.静电场力做功

2.静电场的环流定理

3.电势

电势能：

电势：

电势差（电压）：

4.电势的计算

1）点电荷的电势

2）点电荷系的电势

（电势叠加原理）

3）连续分布电荷的电势

4）多个带电体的总电势

5.等势面

7.5 电场强度与电势梯度的关系！

7.6 静电场中的导体！

1.导体的静电平衡

静电感应现象、静电平衡状态

2.静电平衡下导体上的电荷分布

3.空腔导体内外的静电场与静电屏蔽7.7 电容器的电容

1.孤立导体的电容

2.电容器的电容

平板电容器

圆柱电容器

球形电容器

相对电容率（相对介电常量）3.电容器的串联和并联

串联：

并联：

7.8 静电场中的电介质

*1.电介质的电结构

2.电介质的极化

1）无极分子电介质的位移极化

2）有极分子电介质的取向极化3.电极化强度

对各项同性的电介质：4.电极化强度与极化电荷的关系

5.介质中的静电场

介质中的环路定理：

电容率（介电常量）：

6.铁电体压电体永电体

7.9 有电介质时的高斯定理电位移1.有电介质时的高斯定理电位移

电位移矢量：

有电介质时的高斯定理：

2.D、E、P三矢量的关系

7.10 静电场的能量！

电容器的能量：

电场能量密度：

电场的能量：

八、恒定电流的磁场

8.1 恒定电流

1.电流电流密度

2.电源的电动势

3.欧姆定律

闭合电路的欧姆定律：

8.2 磁感应强度

1.基本磁现象

永磁铁、磁极、分子电流2.磁感应强度

3.磁感应线和磁通量

通过面元dS的磁通量：

通过曲面S的磁通量：

8.3 毕奥-萨伐尔定律！

1.毕奥-萨伐尔定律

2.运动电荷的磁场

3.毕奥-萨伐尔定律的应用

1）直导线电流的磁场

2）载流圆线圈轴线上的磁场

3）螺线管电流轴上的磁场

8.4 恒定磁场的高斯定理和安培环路定理！

1.恒定磁场的高斯定理

S

2.安培环路定理

3.安培环路定理的应用

1）无限长载流圆柱形导体的磁场分布

外：内：

2）长直螺线管内的磁感应强度( I、

n )

3）载流螺绕环内的磁场

8.5 带电粒子在电场和磁场中的运动！

1.洛伦兹力

2.带电粒子在电磁场中的运动和应用

磁聚焦、回旋加速器、质谱仪

3.霍尔效应

*4.量子霍耳效应

8.6 磁场对载流导线的作用！

1.安培定律

安培力：

2.磁场对载流线圈的作用

3.电流单位“安培”的定义

4.磁场力的功

1）磁力对运动载流导线做的功

2）载流线圈在磁场中转动时磁力矩的功

8.7 磁场中的磁介质

1.磁介质

磁化、磁介质、相对磁导率

2.分子电流和分子磁矩

3.抗磁质的磁化

4.顺磁质的磁化8.8 有磁介质时的安培环路定理磁场强度！

1.磁化强度

磁化（面）电流

2.有磁介质时的安培环路定理

8.9 铁磁质

1.磁化曲线和磁滞回线

2.磁畴

3.磁性材料的分类

软磁材料、硬磁材料、矩磁材料、静磁屏蔽

九、电磁感应电磁场理论

9.1 电磁感应定律！

1.电磁感应现象

2.楞次定律

3.法拉第电磁感应定律9.2 动生电动势！

1.在磁场中运动的导线内的感应电动势

2.在磁场中转动的线圈内的感应电动势

交变电动势、交变电流

9.3 感生电动势感生电场！

1.感生电场

2.电子感应加速器

3.涡电流

9.4 自感应和互感应！

1.自感应

2.互感应

若空间不存在铁磁质：

自感和互感的关系：

9.5 磁场的能量！

自感磁能：

能量密度：

非匀强磁场的能量：

匀强磁场的密度：

9.6 位移电流电磁场理论！

1.位移电流

位移电流

位移电流密度

2.麦克斯韦方程组

3.电磁场的物质性

9.7 电磁场的统一性和电磁场量的相对性

十、机械振动和电磁振荡

10.1 谐振动！

1.谐振动的特征及其表达式

简谐振动表达式：

2.描述谐振动的特征量

振幅A、周期T 、频率

角频率（圆频率）

相位、初相

同相、反相；超前、落后

3.谐振动的旋转矢量图示法

振幅、角频率、相位、初相位、周期

4.几种常见的谐振动

单摆、复摆

5.谐振动的能量

6.用能量法解谐振动问题

10.2 阻尼振动

无阻尼自由振动、阻尼振动、阻尼因子、固有频率

10.3 受迫振动共振1.受迫振动

2.共振

位移共振

速度共振

10.4 电磁振荡

1.LC电路的振荡

电磁振荡、

（无阻尼）自由振荡

2.受迫振荡电共振

3.力电类比

10.5 一维谐振动的合成

1.同一直线上两个同频率谐振动的合成48

2.同一直线上两个不同频率谐振动的合成拍

10.6 二维谐振动的合成

a.振动方向相互垂直同频率的谐振动的合成振动，其轨迹为一椭圆。具体形状取决于振幅和相位差。

特殊情形：

若相位差为0或π，则振动轨迹为直线；

若相位差为π/2，则振动轨迹为正椭圆。

b.振动方向相互垂直，频率有简单整数比的和振动，其轨迹为李萨如图。

10.7 振动的分解频谱

10.8 非线性振动与混沌

十一、机械波和电磁波

11.1 机械波的产生和传播！

1.机械波产生的条件

2.横波与纵波

3.波振面和波（射）线

4.波长、频率和波速间的关系

波速（相速）

11.2 平面谐波的波函数

1.波函数

2.平面简谐波的波函数！

简谐波、平面简谐波

（沿x轴正向传播取—，沿x轴负向传播+）11.3 波动方程波速

1.波动方程

平面波的波动方程

2.波动方程的建立

3.波速

4.介质的形变及其模量11.4 波的能量波的强度！

1.波的能量

平均能量密度

2.波动能量的推导

3.波的强度

平均能流密度

4.波的吸收

11.5 声波超声波次声波！

1.声压

2.声强声强级

声强：

听觉阀、痛觉阀

3.超声波

声波

超声波

4.次声波

11.6 电磁波

1.电磁波的辐射和传播

2.电磁波的性质

横波性、偏振性、

3.电磁波的能量

4.电磁波的动量

5.电磁波谱

11.7 惠更斯原理波的衍射、反射和折射

1.惠更斯原理

2.波的衍射

长波衍射现象明显，方向性不好；

短波衍射现象不明显，方向性好。

3.波的反射和折射

11.8 波的叠加原理波的干涉驻波

1.波的叠加原理

波传播的独立性、波的叠加原理

2.波的干涉

相干条件：频率、振动方向、相位差

干涉相长（加强）、干涉相消（减弱）

3.驻波

波腹处只有动能没有势能。

波节处只有势能没有动能。

4.弦线上的驻波

5.半波损失

11.9 多普勒效应

1.机械波的多普勒效应

1）波源静止，观测者以速度vR 相对介质运动2）观测者静止，波源以速度vS 相对介质运动3）观测者和波源同时运动2.电磁波的多普勒效应3.冲击波

十二、光学

12.1 几何光学简介！

1.光的传播规律

三条实验定理（直线、独立、反射折射）

光路可逆原理、费马原理

2.全反射

全反射临界角

3.光在平面上的反射和折射

平面镜、三棱镜

4.光在球面上的反射和折射

5.薄透镜

6.光学仪器12.2 光源单色光相干光

1.光源

2.单色光

3.相干光

光矢量、相干光源、相干光、光的干涉

干涉相长（明）、干涉相消（暗）

4.想干光的获得方法

分波阵面法、分振幅法

12.3 双缝干涉！

1.杨氏双缝实验

2.干涉明暗条纹的位置

3.洛埃德镜实验

半波损失

*4.光源的相干长度

12.4 光程与光程差！

1.光程

2.光程差

3.物像之间的等光程性

4.反射光的相位突变和附加光程差

12.5 薄膜干涉！

1.等倾干涉条纹

2.增透膜和高反射膜

3.等厚干涉条纹

4.劈尖膜

5.牛顿环

12.6 迈克耳孙干涉仪

12.7 光的衍射现象惠更斯-菲涅耳原理

1.光的衍射现象

2.菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射

3.惠更斯-菲涅耳原理

12.8 单缝的夫琅禾费衍射

1.单缝的夫琅禾费衍射！

2.单缝衍射条纹光强的计算——振幅矢量法

12.9 圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领

1.圆孔的夫琅禾费衍射

艾里斑

2.光学仪器的分辨本领

瑞利判据

12.10 光栅衍射

1.光栅衍射

光栅、光栅常量

2.光栅方程

3.光栅衍射的强度分布

4.缺级

5.光栅光谱

6.光栅的分辨本领

7.干涉和衍射的区别和联系

12.11 X射线的衍射

伦琴射线、劳厄斑

布拉格公式：

12.12 光的偏振状态

1.线偏振光（平面偏振光）

光矢量

2.自然光

3.部分偏振光

4.圆偏振光和椭圆偏振光12.13 起偏和检偏马吕斯定律！

1.起偏和检偏

偏振片、偏振化方向

2.马吕斯定律

12.14 反射和折射时光的偏振

12.15 光的双折射

1.寻常光和非常光

2.光轴主平面

3.单轴晶体的子波波阵面

4.惠更斯原理在双折射现象中的应用

5.晶体的二向色性和偏振片

12.16 偏振光的干涉人为双折射

1.偏振光的干涉

2.人为双折射

克尔效应、泡克尔斯效应、磁致双折射效应12.17 旋光性

12.18 现代光学简介

1.傅里叶光学

2.全息照相

3.非线性光学

十三、早期量子论和量子力学基础13.1 热辐射普朗克的能量子假设

1.热辐射现象

2.基尔霍夫辐射定律

（绝对）黑体

3.黑体辐射实验定律

斯特藩–玻耳兹曼定律、维恩位移定律

4.普朗克的能量子假设

紫外灾难（瑞利—金斯文公式）、能量子假设13.2 光电效应爱因斯坦的光子理论

1.光电效应的实验规律

光电效应、光电子、光电流、遏制频率（红限）2.光的波动说的缺陷

溢出功

3.爱因斯坦的光子理论

4.光的波粒二象性

13.3 康普顿效应

1.康普顿效应

2.光子理论的解释

13.4 氢原子光谱玻尔的氢原子理论

1.氢原子光谱的规律性

里德伯公式、里德伯常量

2.玻尔的氢原子理论

3.氢原子轨道半径和能量的计算

4.玻尔理论的缺陷

13.5 德布罗意波微观粒子的波粒二象性

1.德布罗意波

（物质波）

2.戴维孙-革末实验

3.微观粒子的波粒二象性

13.6 不确定关系

13.7 波函数及其统计诠释薛定谔方程

1.物质波波函数及其统计诠释

2.薛定谔方程

13.8 一维定态薛定谔方程的应用

1.一维无限深势阱

2.一维势垒隧道效应

3.谐振子

13.9 量子力学中的氢原子问题

1.氢原子的薛定谔方程

2.量子化条件和量子数

3.氢原子中电子的概率分布

13.10 电子的自旋原子的电子壳层结构

1.施特恩-格拉赫实验

2.电子的自旋

3.原子的电子壳层结构

十四、激光和固体的量子理论

14.1 激光

1.受激吸收、自发辐射和受激辐射

2.产生激光的基本条件

3.激光器

4.激光的特性及其应用

5.激光冷却

14.2 固体的能带结构

1.电子共有化

2.能带的形成

3.满带、导带和禁带

4.导体、半导体和绝缘体

14.3 半导体

1.电子和空穴

2.杂质的影响

3.电阻率和温度的关系

4.半导体的光电导现象

5.pn结

14.4 超导体

1.超导电现象

2.超导体的主要特性

3.迈斯纳效应——完全抗磁性

4.BCS理论

5.超导电性的应用14.5 团簇和纳米材料

1.团簇

2.纳米材料

十五、原子核物理和粒子物理简介15.1 原子核的基本性质

1.原子核的电荷和质量

2.原子核的大小和形状

3.原子核的组成

4.核力和介子

5.核子和核的自旋与磁矩

6.核磁共振

15.2 原子核的结合能裂变和聚变

1.原子核的结合能

2.重核的裂变

3.轻核的聚变15.3 原子核的放射性衰变

1.放射性衰变定律

2.放射性强度

3.放射性衰变

4.放射性同位素的应用

15.4 粒子物理简介

1.粒子的发现概况

2.粒子的分类

3.粒子的相互作用和守恒定律

4.强子的夸克模型1

5.5 宇宙学简介

1.哈勃定律宇宙膨胀说

2.大爆炸宇宙模型

3.宇宙的演化

4.大爆炸宇宙模型的成功和困难

程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(课后习题详解 气体动理论)【圣才出品】

5.2　课后习题详解 一、复习思考题 §5-1 热运动的描述理想气体模型和状态方程 5-1-1 试解释气体为什么容易压缩，却又不能无限地压缩． 答：（1）气体容易压缩：物质都是由大量分子组成的．分子之间总是存在一定的间隙，并存在相互作用力．气体分子之间的间隙是最大的，而在常温常压下除了碰撞以外分子间的相互作用可以忽略，这就使得气体非常容易被压缩． （2）不能无限压缩不仅因为分子有一定的大小，而且当分子之间距离压缩到一定程度后，分子之间的相互作用就不可忽略了． 例如，分子之间的作用力与分子距离的关系如图5-1-1所示． ①当r ＝r 0（r 0≈10－10m ）或很大时，相互作用力等于零． ②当r>r 0时，作用力表现为吸引力，距离的增加时引力也增大，达到某个最大值后又随距离的增加而减小，当 r>10－9m 时这个吸引力就可忽略了． ③如果r

5-1-2 气体在平衡状态时有何特征？这时气体中有分子热运动吗？热力学中的平衡与力学中的平衡有何不同？ 答：（1）气体的平衡态是指一定容积内的气体，其温度、压强处处相等，且不随时间发生变化的状态．描述气体状态的三个宏观参量分别是体积、温度和压强．因此，气体在平衡状态的特征是宏观参量不随时间发生变化． （2）气体分子的热运动是大量分子无休止的随机运动． ①从微观而言，这种随机运动是永不停息的，单个分子的运动速度大小和方向都会因彼此碰撞而随机改变． ②平衡态时，从宏观而言，大量分子的这种热运动平均效果是不随时间而变化的．因此平衡态是说分子处于“动态平衡”，仍存在分子热运动． （3）①气体的平衡状态是指在无外界作用下气体系统内大量分子热运动的统计平均效果，此时分子系统整体没有运动，系统内分子却一直在无规则地运动； ②力学中的平衡状态是指分子系统整体上无合外力或合外力矩的作用，因而处于静止或匀速定向运动或转动，微观上的单个分子，它们总是不断互相发生碰撞，并相互作用，因而永远不会处于力学的平衡态． §5-4 能量均分定理理想气体的内能 5-4-1 对一定量的气体来说，当温度不变时，气体的压强随体积的减小而增大；当体积不变时，压强随温度的升高而增大．就微观来看，它们是否有区别？ 答：气体的压强是指气体分子作用在容器壁上单位面积的碰撞力．由压强公式知，单位体积内的分子数n和分子平均平动动能是气体压强的影响因素．

普通物理学第六版第八章到第十二章部分题目

8-5【磁通量的计算】在地球北半球的某区域，磁感应强度的大小为 T 5104-?,方向与铅直线成ο60角.求（1）穿过面积为12m 的水平平面的 磁通量；（2）穿过面积为12m 的竖直平面的磁通量的最大值和最小值. 解：（1）取水平面1S 的法线方向向上为正，则该面积的法线方向与磁感应强度的夹角为ο60.穿过的磁通量为 W b BS S B 51110260cos -?==?=Φο （2）取竖直平面2S 的法线方向向南为正时，该面积的法线方向与磁感应的夹角为ο30.穿过的磁通量最大，为 b 1046.330cos 522max W BS S B -?==?=Φο 取竖直平面3S 的法线方向向北为正时，该面积的法线方向与磁感应强度的夹角为ο30.穿过的磁通量最小，为 b 1046.3150cos 533min W BS S B -?-==?=Φο 8-19 【毕奥-萨代尔定律的应用】一个塑料圆盘，半径为R ，电荷q 均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直于盘面的轴动，角速度为ω.求圆盘中心处的磁感应强度. 解：如解图8-19所示，在圆盘上取半径为r 宽为dr 的圆环，环上的电量为 rdr R q rdr R q rdr dq 2 2222== =πππσ

根据电流的定义，dt dq dI = dq 就是在圆盘绕轴转动的一个周期T 内，垂直通过盘的径向宽为dr 线段的电荷量.所以，有 dr R q dq T dq dI 22πωπω=== 圆电流dl 在盘心的磁感应强度大小为 dr R q r dI dB 2 0022πω μμ= = 匀角速率转动的带电圆盘在盘心的磁感应强度大小为 ?? ===R R q dr R q dB B 0 02022πω ηπωη B 的方向沿轴线，与ω成右手螺旋关系. 8-24 【安培环路定理】如图所示的空心柱形导体半径分别为21R R 和，导体内载有电流Ι，设电流Ι均匀分布在导体的横截面上.求证导体内部各点（21R r R <<）的磁感应强度B 由下式给出： r R r R R I B 2 122 1220)(2--=πη 试以1R =0的极限情形来检验这个公式.2R r =时又怎样？ 证明：设导体横截面上的电流密度为δ，有 ) (2 122R R I -= πδ 在导体如截图8-24所示的截面上，以圆柱轴线到考察点P 的距离r

普通物理学(第六版)公式大全

一、力和运动 1.1 质点运动的描述！ 1.质点 2.参考系和坐标系 3.空间和时间 4.运动学方程 轨迹方程 5.位矢 6.位移 7.速度 （瞬时）速度： （瞬时）速率： 8.加速度 （瞬时）加速度： 1.2 圆周运动和一般曲线运动！ 1.切向加速度和法向加速度 自然坐标系；法向加速度处处指向曲率中心。 2.圆周运动的角量描述 角速度： 角加速度： 3 .抛体运动的矢量描述 1.3 相对运动常见力和基本力 1.相对运动 （伽利略）速度变换式： 2.常见力 重力、弹力、摩擦力、万有引力 3.基本力 万有引力、电磁力、强力、弱力 1.4 牛顿运动定律！ 1.牛顿第一定律 （惯性定律） 2.牛顿第二定律 3.牛顿第三定律 （作用力和反作用定律） 4.牛顿运动定律应用举例 1）常力作用下的连接体问题 2）变力作用下的单体问题 1.5 伽利略相对性原理非惯性系惯性力 1.伽利略相对性原理 （力学的相对性原理） 2.经典力学的时空观* 3.非惯性系* 4.惯性力 二、运动的守恒量和守恒定律 2.1 质点系的内力和外力质心质心运动定理！ 1.质点系的内力与外力 2.质心 对于N个质点组成的质点系： 质心的位矢 对于质量连续分布的物体： 质心的位矢 3.质心运动定理

2.2 动量定理动量守恒定律！ 1.动量定理 冲量： 动量定理： 动量定理是牛顿第二定律的积分形式。 *2. 变质量物体的运动方程 3.动量守恒定律 *4.火箭飞行 2.3 功能量动能定理！ 1.功的概念 功： 功率： 2.能量 3.动能定理 动能： 动能定理： 2.4 保守力成对力的功势能！ 1.保守力 保守力：重力、万有引力、弹性力以及静电力等。 非保守力：摩擦力、回旋力等。 2.成对力的功 3.势能 4.势能曲线 2.5 质点系的功能原理机械能守恒定律！ 1.质点系的动能定理 2.质点系的动能原理 3.机械能守恒定律 4.能量守恒定律 *5.黑洞 2.6 碰撞 对心碰撞（正碰撞） 1.碰撞过程系统动量守恒 2.牛顿的碰撞定律 恢复系数： 完全弹性碰撞（1）；非弹性碰撞；完全非弹性碰撞（0） 完全弹性碰撞过程，系统的机械能（动能）也守恒。 2.7 质点的角动量和角动量守恒定律！ 1.角动量（动量矩） 2.角动量守恒定律 力矩： 2.8 对称性和守恒定律 1.对称性和守恒定律 2.守恒量和守恒定律 三、刚体和流体的运动 3.1 刚体模型及其运动 1.刚体 2.平动和转动 3.自由度 质点、运动刚体、刚性细棒的自由度。 3.2 力矩转动惯量定轴转动定律！ 1.力矩

普通物理学考试大纲

普通物理学考试大纲 （一）力学 1．掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动的物理量。能借助于直角坐标系计算质点作平面曲线运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度。角加速度、切向加速度和法向加速度。 2．掌握牛顿运动三定律及其适用范围。能用微积分求解一维变力作用下的简单的质点动力学问题。 3．掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。理解保守力做功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能。 4．掌握质点的动能定理和动量定理。通过质点的平面曲线运动情况理解角动量和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点作平面曲线运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简单系统平面运动的力学问题。 5．了解转动惯量概念。理解刚体绕定轴转动的转动定律和刚体在绕定轴转动时的角动量守恒定律。 6．理解伽利略相对性原理。理解伽利略坐标、速度变换。 （二）热学 1．了解气体分子热运动的图象。理解理想气体的压强公式和温度公式。通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量和微观量的联系到阐明宏观量的微观本质思想和方法。能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。 2．了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。 3．了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。理解气体分子热运动的算术平均速率、方均根速率。了解波耳兹曼能量分布律。 4．通过理想气体的刚性分子模型，理解气体分子平均能量按自由度均分定理，并会应用该定理计算理想气体的定压热容、定体热容和内能。 5．掌握功和热量的概念。理解准静态过程。掌握热力学第一定律。能分析、计算理想气体等体、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能增量及卡诺循环等简单循环的效率。 6．了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律及其统计意义。了解熵的玻耳兹曼关系。 （三）电磁学 1．掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度叠加原理和电势叠加原理。理解场强与电势的微分关系。能计算一些简单问题中的电场强度和电势。 2．理解静电场的基本规律：高斯定理和环路定理。理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法。 3．掌握磁感应强度的概念。理解华奥-萨伐尔定律，能计算一些简单问题中的磁感应强度。 4．理解稳恒磁场的基本规律：磁场高斯定理和安培环路定理。理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。 5．理解安培定律和洛伦兹力公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。能计算电偶极子在均匀电场中，简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中

程守洙《普通物理学》(第6版)(下册)-第13章 早期量子论和量子力学基础-课后习题详解【圣才出品】

第13章　早期量子论和量子力学基础 13.2　课后习题详解 一、复习思考题 §13-1 热辐射普朗克的能量子假设 13-1-1 两个相同的物体A和B，具有相同的温度，如A物体周围的温度低于A，而B物体周围的温度高于B．试问：A和B两物体在温度相同的那一瞬间，单位时间内辐射的能量是否相等？单位时间内吸收的能量是否相等？ 答：单位时间内辐射的能量和吸收的能量不相等． （1）物体的辐出度M（T）是指单位时间内从物体表面单位面积辐射出的各种波长的 总辐射能．由其函数表达式可知，在相同温度下，各种不同的物体，特别是在表面情况（如粗糙程度等）不同时，Mλ（T）的量值是不同的，相应地M（T）的量值也是不同的． 若A和B两物体完全相同，包括具有相同的表面情况，则在温度相同时，A和B两物 体具有相同的辐出度． （2）A和B两物体在温度相同的那一瞬间，两者的温度与各自所处的环境温度并不 相同，即未达到热平衡状态．因为A物体周围的环境温度低于A，所以物体A在单位时间 内的吸收能小于辐射能；又因为B物体周围的环境温度高于B，所以物体B在单位时间内 的吸收能大于辐射能．因为两者的辐出能相同，所以单位时间内A物体从外界吸收的能量 大于B物体从外界吸收的能量．

13-1-2 绝对黑体和平常所说的黑色物体有何区别？绝对黑体在任何温度下，是否都是黑色的？在同温度下，绝对黑体和一般黑色物体的辐出度是否一样？ 答：（1）①绝对黑体（黑体）是指在任何温度下，对任何波长的辐射能的吸收比都等于1，即aλ（T）＝1的物体．绝对黑体不一定是黑色的，它是完全的吸收体，然而在自然界中，并不存在吸收比等于1的黑体，它是一种像质点、刚体、理想气体一类的理想化的物理模型．实验中通常以不透明材料制成开有小孔的空腔作为绝对黑体的近似，空腔的小孔就相当于一个黑体模型． ②黑色物体是指吸收大部分色光，并反射部分复色光，从而使人眼看不到其他颜色，在人眼中呈现出黑色的物体．现实生活中的黑色物体的吸收比总是小于1，如果吸收比等于1，那么物体将没有反射光发出，人眼也就接收不到任何光线，那么黑色物体也就不可视了． 因为绝对黑体对外界的能量不进行反射，即没有反射光被人眼接收，从这个角度讲，它是“黑”的．如同在白天看幽深的隧道，看起来是黑色，其实是因为进入隧道的光线很少被发射出来，但这并不代表隧道就是黑色的．然而，黑色物体虽然会吸收大部分色光，但还是会反射光线的，只是反射的光线很微弱而已．所以，不能将黑色的物体等同于黑体． （2）绝对黑体是没有办法反射任何的电磁波的，但它可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，却不因其他因素而改变．黑体在700K以下时，黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外，看起来是黑色的．若黑体的温度超过700K，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，例如，根据冶炼炉小孔辐射出光的颜色来判断炉膛温度．

大学物理(普通物理学第六版)111第十一章(二)

一. 选择题 [ B ]自测4. 一个动量为p 的电子，沿图示方向入射并能穿过一个宽度为D 、磁感强度为B (方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域，则该电子出射方向和入射方向间的夹角为 (A) p eBD 1cos -=α． (B) p eBD 1sin -=α． (C) ep BD 1 sin -=α． (D) ep BD 1cos -=α． 提示： [ D ]2. A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动．A 电子的速率是B 电子速率的两倍．设R A ，R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径；T A ，T B 分别为它们 各自的周期．则 (A) R A ∶R B =2，T A ∶T B =2． (B) R A ∶R B 2 1 =，T A ∶T B =1． (C) R A ∶R B =1，T A ∶T B 2 1 = ． (D) R A ∶R B =2，T A ∶T B =1． 提示： [ C ]3. 如图所示，在磁感强度为B 的均匀磁场中，有一圆形 载流导线，a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为 (A) F a > F b > F c ． (B) F a < F b < F c ． (C) F b > F c > F a ． (D) F a > F c > F b ． 提示：

[ A ]4. 如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面 内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移． (B) 离开长直导线平移． (C) 转动． (D) 不动． 提示： [ D ]基础6. 两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电 流I 2，方向如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) R r I I 22 210πμ． (B) R r I I 22 210μ． (C) r R I I 22 210πμ． (D) 0． 提示： 二. 填空题 自测10. 如图所示，一半径为R ，通有电流为I 的圆形回路， 位于Oxy 平面内，圆心为O ．一带正电荷为q 的粒子，以速度v 沿z 轴向上运动，当带正电荷的粒子恰好通过O 点时，作用于圆形回路上的力为_0_，作用在带电粒子上的力为_0_． I O r R I 1 I 2

程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(复习笔记 电磁感应、电磁场理论)【圣才出品】

9.1　复习笔记 一、电磁感应定律 1．电磁感应现象 当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的磁通量发生变化时，不管该变化是由何原因引起的，在导体回路中均会产生感应电流．这种现象称为电磁感应现象．感应电流的方向和大小分别由楞次定律和法拉第电磁感应定律来确定． 2．楞次定律 闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化（增加或减少）． 楞次定律，可用来确定感应电流的方向． 3．法拉第电磁感应定律 （1）法拉第电磁感应定律 通过回路所包围的面积的磁通量发生变化时回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比，即 （2）感应电动势的方向 感应电动势的方向与的变化间的关系如图9-1所示．

台 图9-1 感应电动势的方向与 的变化之间的关系 （3）N 匝线圈中的总电动势 当每匝中通过的磁通量都相同时，N 匝线圈中的总电动势应为各匝中电动势的总和：把称为线圈的磁通量匝数或磁链． φ N （4）感生电荷量 在t1到t2时间内通过导线任一截面的感生电荷量为： 式中，和分别为时刻通过导线回路所包围面积的磁通量． 1Φ2Φ 21,t t 结论：在一段时间内通过导线截面的电荷量与这段时间内导线回路所包围的磁通量的变化值成正比，而与磁通量变化的快慢无关． （5）法拉第电磁感应定律的积分形式 式中，S 是以闭合回路为边界的任意曲面．

二、动生电动势 1．动生电动势 磁场保持不变，导体回路或导体在磁场中运动，由此产生的电动势称为动生电动势． 2．感生电动势 导体回路不动，磁场发生变化，由此产生的电动势称为感生电动势． 3．在磁场中运动的导线内的感应电动势 如图9-2，导线 MN 在磁场中以速度V 向右运动，则 （1）自由电子受到的洛伦兹力 F 为： 式中，e 为电子电荷量的绝对值． （2）运动导线内总的动生电动势： （3）载流导线在外磁场中受到安培力F 的大小为 图9-2 动生电动势 4．在磁场中转动的线圈内的感应电动势 如图9-3，矩形线圈abcd 在均匀磁场中以 为轴作匀速转动，线圈匝数为N ，线圈面积为S ，线圈平面的法线单位矢量与磁感应强度B 之夹角为θ，则

普通物理学参考书目列表

普通物理学参考书目列表 一、北京大学出版社出版的大学物理通用教程 1、大学物理通用教程:力学(第二版)作者:钟锡华，周岳明编著出版社:北京大学出版社 2、大学物理通用教程.电磁学（第二版）作者:陈秉乾，王稼军编著出版社:北京大学出版社 3、大学物理通用教程·热学（第二版）作者:刘玉鑫编著出版社:北京大学出版社 4、大学物理通用教程·光学(第二版)作者:陈熙谋编著出版社:北京大学出版社 5、大学物理通用教程·近代物理（第二版）作者:陈熙谋编著出版社:北京大学出版社 6、大学物理通用教程习题解答作者:题解编写组编著出版社:北京大学出版社 二、上交大出版的普物教材及配套 1、普通物理学（上册、下册）（第六版）作者：程守洙出版社:高等教育出版社 2、普通物理学(第六版)习题分析与解答作者:孙逎江，胡盘新出版社:高等教育出版社 3、普通物理学(第6版)学习指导作者:胡盘新，汤毓骏，钟季康出版社:高等教育出版社 4、普通物理学(第6版)思考题分析与拓展作者:胡盘新，汤毓骏，钟季康出版社:高等教育出版社 三、力学教材 1、普通物理学教程：力学(第3版) 作者:漆安慎,杜婵英出版社:高等教育出版社 2、《普通物理学教程：力学学习指导书》作者：管靖，张英，杨晓荣著出版社：高等教育出版社 3、力学与理论力学（上、下册第二版）杨维纮著出版社：科学出版社 4、力学与理论力学习题解答杨维纮，秦敢著出版社：科学出版社 四、电磁学教材 1、电磁学（第三版）梁灿彬著出版社：高等教育出版社 2、普通物理学教程电磁学（第2版）习题分析与解答作者：梁竹健出版社：高等教育出版社 3、电磁学(第3版面向21世纪课程教材)贾起民，郑永令，陈暨耀著出版社：高等教育出版社 4、电磁学与电动力学（上册第二版）胡友秋，程福臻，叶邦角等著出版社：科学出版社 5、电磁学与电动力学习题解答胡友秋等著出版社：科学出版社 五、光学教材 1、光学教程（第五版）姚启钧著；华东师大光学教材编写组编出版社：高等教育出版社 2、光学教程·学习指导书（第五版）宣桂鑫著出版社：高等教育出版社 3、光学（上下）赵凯华，钟锡华编出版社：北京大学出版社 4、光学习题思考题解答钟锡华著出版社：北京大学出版社 六、原子物理学教材 1、原子物理学（第4版）杨福家著出版社：高等教育出版社 2、原子物理学（第四版）学习辅导书杨福家著；吕华平，刘莉编出版社：高等教育出版社 七、热学教材 1、普通物理学教程热学（第3版）秦允豪编出版社：高等教育出版社 2、普通物理学教程：热学（第三版）习题思考题解题指导秦允豪编出版社：高等教育出版社 3、热学（第三版）作者:李椿出版社:高等教育出版社 4、热学(第2版)习题分析与解答作者：宋峰，常树人著出版社：高等教育出版社 八、高中新概念物理读本系列 1、新概念高中物理读本（共三册）赵凯华，张维善著出版社：人民教育出版社 2、新概念高中物理读本题解（第一册）周誉蔼编出版社：人民教育出版社 3、新概念高中物理读本题解第三册作者:人民教育出版社物理室编出版社:人民教育出版社

程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(复习笔记 热力学基础)

6.1　复习笔记 一、热力学第零定律和第一定律 1．热力学第零定律 如果两个物体都与处于确定状态的第三物体处于热平衡，则该两个物体彼此处于热平衡，这个结论称为热力学第零定律． 温度是决定一个物体是否能与其他物体处于热平衡的宏观性质． 2．热力学过程 （1）热力学系统 热力学系统是指在热力学中所研究的物体或物体组，简称系统． （2）热力学过程 热力学过程是指系统从一个平衡态过渡到另一个平衡态所经过的变化历程． （3）分类 ①准静态过程是无限缓慢的状态变化过程； ②非静态过程是指中间状态为非平衡态的过程． 热力学的研究是以准静态过程的研究为基础． 3．功热量内能 （1）系统与外界进行能量交换的方式 ①作功：通过宏观的规则运动来完成； ②热量传递：通过分子的无规则运动来完成． 系统状态发生变化时，只要初、末状态给定，不论经历的过程有何不同，外界对系统所作的功和向系统所传递的热量的总和，总是恒定不变的．

（2）宏观功与微观功 把机械功、电磁功等统称为宏观功．把热量的传递称为微观功． （3）内能 从气体动理论的角度看，如不考虑分子内部结构，系统中所有分子热运动的能量和分子与分子间相互作用的势能的总和称为系统的内能． 内能的改变量只决定于初、末两个状态，而与所经历的过程无关，内能是系统状态的单值函数． 4．热力学第一定律 （1）热力学第一定律 如果有一系统，外界对它传递的热量为Q ，系统从内能为E1 的初始平衡状态改变到内 能为E2的终末平衡状态，同时系统对外所作的功为A，则不论过程如何，总有上式为热力学第一定律．微小的状态变化时 （2）意义 外界对系统传递的热量，一部分使系统的内能增加，另一部分用于系统对外作功． 二、热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用 1．等体过程气体的摩尔定体热容 （1）等体过程 ①定义 等体过程是指系统保持体积不变，连续地与一系列有微小温度差的恒定热源接触，使

大学物理第六章课后习题答案(马文蔚第五版)

第六章 静电场中的导体与电介质 6 －1 将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（ ） （A ） 升高 （B ） 降低 （C ） 不会发生变化 （D ） 无法确定 分析与解 不带电的导体B 相对无穷远处为零电势。由于带正电的带电体A 移到不带电的导体B 附近时，在导体B 的近端感应负电荷；在远端感应正电荷，不带电导体的电势将高于无穷远处，因而正确答案为（A ）。 6 －2 将一带负电的物体M 靠近一不带电的导体N ，在N 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体N 的左端接地（如图所示），则（ ） （A ） N 上的负电荷入地 （B ）N 上的正电荷入地 （C ） N 上的所有电荷入地 （D ）N 上所有的感应电荷入地 分析与解 导体N 接地表明导体N 为零电势，即与无穷远处等电势，这与导体N 在哪一端接地无关。因而正确答案为（A ）。 6 －3 如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为R 的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d ，参见附图。设无穷远处为零电势，则在导体球球心O 点有（ ） （A ）d εq V E 0π4,0== （B ）d εq V d εq E 02 0π4,π4= = （C ）0,0==V E

（D ）R εq V d εq E 02 0π4,π4= = 分析与解 达到静电平衡时导体内处处各点电场强度为零。点电荷q 在导 体球表面感应等量异号的感应电荷±q′，导体球表面的感应电荷±q′在球心O 点激发的电势为零，O 点的电势等于点电荷q 在该处激发的电势。因而正确答案为（A ）。 6 －4 根据电介质中的高斯定理，在电介质中电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于这个曲面所包围自由电荷的代数和。下列推论正确的是( ) （A ） 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零，曲面内一定没有自由电荷 （B ） 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零，曲面内电荷的代数和一定等于零 （C ） 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分不等于零，曲面内一定有极化电荷 （D ） 介质中的高斯定律表明电位移矢量仅仅与自由电荷的分布有关 （E ） 介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关 分析与解 电位移矢量沿任意一个闭合曲面的通量积分等于零，表明曲面 内自由电荷的代数和等于零；由于电介质会改变自由电荷的空间分布，介质中的电位移矢量与自由电荷与位移电荷的分布有关。因而正确答案为（E ）。 6 －5 对于各向同性的均匀电介质，下列概念正确的是（ ） （A ） 电介质充满整个电场并且自由电荷的分布不发生变化时，电介质中的电场强度一定等于没有电介质时该点电场强度的1/εｒ倍 （B ） 电介质中的电场强度一定等于没有介质时该点电场强度的1/εｒ倍

老树春深更著花_对_普通物理学_第六版_程守洙_江之永主编_的浅评

物理与工程　Vol.17　No.4　2007 新书简介 老树春深更著花 ———对《普通物理学》 (第六版)(程守洙,江之永主编)的浅评严导淦 (同济大学,上海　200092) 由程守洙,江之永主编;胡盘新,汤毓骏,钟季康修订的《普通物理学》(第六版)(以下简称“本书” )作为普通高等教育“十一五”国家规划教材,已于2006年12月由高等教育出版社出版发行,以应对当前有关院校教学之急需. 叨蒙作者们惠赠样书,得以先睹为快.数月来潜心拜读,深受启迪,获益匪浅. 笔者作为一名工科物理教学工作者,回溯1961年本书第一版出台以来,无论在教学实践中,或在教材编写工作中,一直受益于本书,与本书有挥之不去的情愫. 特别是“十年动乱”后,改革开放之初,教育界处于一片荒漠冷霜,程守洙、江之永两位主编以古稀之年,挺身而出,挥洒余热,动员和组织一批上海高校的精英,编写了本书第三版,由当时的人民教育出版社倾力出版,备受全国同行瞩目,一时奉为范本,并解决了全国工科物理教材缺失的燃眉之急,为“文革”后步入正规办学做出了贡献,以至“洛阳纸贵”,影响遍及全国. 此后,随着改革开放形势的日益深化和物理学科自身的长足发展,在近30年来,本书相继推出了第四版和第五版.正如本书第六版“编者的话”开头所说的,“……自1961年第一版问世以来,历时40余载,已经五版,深受广大读者和师生的厚爱,是我国流行使用时间最长,使用范围最广,培养人才最多的教材.” 有道是“苍龙日暮还行雨,老树春深更著花.”而今,随着岁月的推移,本书的几位修者亦已步入老境,然宝刀不老,壮心不已,在第五版的基础上,按照新的基本要求,旧貌换新颜,推出了第六版.从整体上看,本书是一部精心打造的力作,有别于国内一些同类的传统教材,在教材改革的道路上继往开来,与时俱进,有所创新,值得出版,以飨广大师生.这也许对改变多年来工科大学物理课程教学的颓势有所裨益,起到推波助澜的作用. 本书的特色表现在: 1)编写主旨明确,突出了“物理学是研究物质、能量和相互作用的一门科学”这一主题.为此,将第五版的力、热、电、波和近代物理各篇的篇名删掉,以免分篇论述而导致这一主题的淡化;与此同时,在每章开场白中点明该主题,并在各章标题和正文中,力图突现能量和相互作用的要旨,使各种物理运动研究的重点都落实在能量和相互作用上.例如,在力学中将“质点的运动”和“牛顿运动定律”两章合成为“力和运动”一章,突出力和相对运动的关系,引述力学的相对性原理,而把动能和势能以及相互转换的论述作为力学的重点内容.对热学部分,则突出分子力和内能,而以热功转换和热力学过程的不可逆性作为重点.电学部分的重点为库仑力、高斯定理、电场能、磁场能;波动部分的重点为能量的传递和在干涉和衍射过程中能量的不均匀定域分布;近代物理侧重于能量子、光子和物质波的介绍. 2)本书在处理教材内容时既保证了经典物理内容,又加强了近代物理内容,并适当介绍了现代工程技术的新发展.从当前的普通物理教学来看,本书近代物理部分的内容选材,深广度的叙述等还是较适中的,既不流于“科普化”,要求似又不过高,比较容易获得工科专业师生的认同. 3)重视物理问题的研究和计算方法的介绍.众所周知,物理学的发展不仅滥觞于力学,并且许多研 2 6

普通物理学第六版第八章到第十二章部分题目

8-5 【磁通量的计算】在地球北半球的某区域，磁感应强度的大小为T 5104-?,方向与铅直线成ο60角.求（1）穿过面积为12m 的水平平面的磁通量；（2）穿过面积为12m 的竖直平面的磁通量的最大值和最小值. 解：（1）取水平面1S 的法线方向向上为正，则该面积的法线方向与磁感应强度的夹角为ο60.穿过的磁通量为 Wb BS S B 51110260cos -?==?=Φο （2）取竖直平面2S 的法线方向向南为正时，该面积的法线方向与磁感应的夹角为ο30.穿过的磁通量最大，为 b 1046.330cos 522max W BS S B -?==?=Φο 取竖直平面3S 的法线方向向北为正时，该面积的法线方向与磁感应强度的夹角为ο30.穿过的磁通量最小，为 b 1046.3150cos 533min W BS S B -?-==?=Φο 8-19 【毕奥-萨代尔定律的应用】一个塑料圆盘，半径为R ，电荷q 均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直于盘面的轴动，角速度为ω.求圆盘中心处的磁感应强度. 解：如解图8-19所示，在圆盘上取半径为r 宽为dr 的圆环，环上的电量为 rdr R q rdr R q rdr dq 2 2222== =πππσ

根据电流的定义，dt dq dI = dq 就是在圆盘绕轴转动的一个周期T 内，垂直通过盘的径向宽为dr 线段的电荷量.所以，有 dr R q dq T dq dI 22πωπω=== 圆电流dl 在盘心的磁感应强度大小为 dr R q r dI dB 2 0022πω μμ= = 匀角速率转动的带电圆盘在盘心的磁感应强度大小为 ?? ===R R q dr R q dB B 0 02022πωηπωη B 的方向沿轴线，与ω成右手螺旋关系. 8-24 【安培环路定理】如图所示的空心柱形导体半径分别为21R R 和，导体内载有电流Ι，设电流Ι均匀分布在导体的横截面上.求证导体内部各点（21R r R <<）的磁感应强度B 由下式给出： r R r R R I B 2 122 1220)(2--=πη 试以1R =0的极限情形来检验这个公式.2R r =时又怎样？ 证明：设导体横截面上的电流密度为δ，有 ) (2 122R R I -= πδ 在导体如截图8-24所示的截面上，以圆柱轴线到考察点P 的距离r