大学物理(B)

第一篇：大学物理(B)

大学物理(B)(学科基础课)

College Physics B

University physics

以下部分标题填写用黑体五号字体，具体填写内容字体为宋体五号）

【课程编号】 BX260116

【学分数】4

【学时数】110

一、教学目的、任务

物理学研究物质的基本结构及其物质运动的普遍规律，它的基本理论渗透在自然科学的许多领域，应用于生产技术的各个部门，是自然科学和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的《大学物理》课程，是工科各专业学生的一门重要的必修基础课。

课程教学目的：为学生系统地打好必要的物理基础；初步学习科学的思想方法和研究问题的方法；激发探索和创新精神、增强适应能力，提高素质的目的。

课程教学任务：对物理学的基本概念、理论、方法有系统的认识与理解；具有初步应用物理知识的能力；培养辩证唯物主义世界观和科学方法论；具备提出问题、分析问题、解决问题的能力和动手操作的能力。

二、课程教学的基本要求

教学内容基本要求分为三个层次：掌握、理解、了解。

掌握：属较高要求。对于要求掌握的内容都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问题，对于那些由基本定律导出的定理要求会推导。

理解：属于一般要求。对于要求理解的内容都应明了，并能用以分析和计算有关问题，对于定理不要求会推导。

了解：属较低要求。对于要求了解的内容，应该知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们进行定性解释，适应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。

三、教学内容和学时分配

绪论1学时

主要内容：大学物理学习的内容

学习物理学的意义

学习物理学的方法 【课程类别】学科基础课 【编写日期】2010.3.30 【先修课程】高数【适用专业】生物、化学、化工、环境 等

质点运动学5学时

主要内容：质点运动的描述

圆周运动

教学要求：理解质点、参考系的概念及运动叠加原理；

掌握位矢、位移、速度、加速度、切向加速度、法向加速度、角位移、角速度、角加速度 等物理量及角量与线量关系。

牛顿定律3学时

主要内容：牛顿定律

牛顿定律的应用

教学要求：理解惯性、质量、力的概念；

掌握牛顿运动定律。

动量守恒定律和能量守恒定律5学时

主要内容：质点动量定理动量守恒定律

质点动能定理

保守力与势能功能原理机械能守恒定律

教学要求：掌握质点动量定理质点系的动量定理及动量守恒定律；

掌握质点动能定理；

理解保守力、势能、机械能的概念，掌握功能原理、机械能守恒定律。

刚体的转动7学时

主要内容：刚体定轴转动的运动学

力矩转动定律转动惯量

角动量刚体定轴转动的角动量定理角动量守恒定律

力矩做功刚体定轴转动的动能定理

教学要求：了解刚体定轴转动的运动学；

理解转动惯量、力矩，掌握转动定律；

理解冲量矩、角动量，掌握角动量定理、角动量守恒定律；

了解力矩做功，掌握刚体定轴转动的动能定理。

静电场8学时

主要内容：库伦定律

电场强度高斯定理

环路定理电势能

电势

教学要求：掌握库仑定律

理解电场强度的定义，掌握电场叠加原理；

理解高斯定理的物理意义，熟练应用高斯定理计算带电系统的电场强度； 理解环路定理的物理意义，掌握电势的计算。

静电场的导体和电介质6学时

主要内容：静电场中的导体电介质

电位移电容与电容器

静电场的能量

教学要求：理解静电平衡条件，掌握静电平衡时导体上电荷、场强和电势分布；

了解电介质的极化和介质对电场的影响，理解电位移矢量，掌握介质中的高斯定理； 掌握计算静电场能量的方法；

理解电容的概念以及掌握电容的计算方法。

恒定磁场8学时

主要内容：恒定电流电源与电动势

磁感应强度毕-萨定律

磁通量磁场的高斯定理

安培环路定理

磁场中的磁介质

教学要求：了解恒定电流、电源与电动势；

理解磁感应强度的定义；

掌握毕-萨定律，会计算几何形状简单的载流导体的磁场分布；

掌握磁通量的计算，理解高斯定理的物理意义；

理解安培环路定理的物理意义，并应用定理计算具有高度对称性的磁场； 了解磁介质对磁场的影响，理解电场强度，掌握介质中的安培环路定律。

电磁感应电磁场6学时

主要内容：电磁感应定律

动生电动势感生电动势

自感和互感

磁场能量

电磁场方程

教学要求：掌握法拉第电磁感应定律、楞次定律；

能够用动生电动势公式计算导体产生的动生电动势；

理解感生电场的性质，理解自感与互感现象，会计算自感、互感系数；

理解位移电流，理解麦克斯韦电磁场方程组的物理意义。

振动7学时

主要内容：简谐运动的运动学描述旋转矢量

简谐运动的动力学特征

简谐运动的合成教学要求：理解描述简谐振动的各物理量的意义；

掌握简谐振动的动力学特征，建立简谐振动的运动方程；

掌握旋转矢量法；

掌握同方向同频率简谐振动合成的规律，了解同方向不同频率简谐振动合成的规律； 理解振动的能量。

波动6学时

主要内容：平面间谐波的波函数

不得衍射惠更斯原理

波的干涉驻波

教学要求：理解描述波动的各物理量意义，会建立平面简谐波的波函数；

波的能量传播特征及能流、能流密度；

理解惠更斯原理和波的叠加原理、掌握波的相干条件；

理解波程差，掌握干涉时振动加强、减弱的条件；

了解驻波形成的条件及其现象，理解半波损失。

光学11学时

主要内容：相干光杨氏干涉薄膜干涉

劈尖牛顿环迈克尔孙干涉仪

光的衍射单缝衍射圆孔衍射衍射光栅

光的偏振性反射光和折射光的偏振晶体的双折射

教学要求：了解波动光学的基本概念；

了解相干光的获得，理解光程的物理意义，掌握杨氏干涉、薄膜干涉；

了解惠更斯原理，掌握弗朗和费单缝衍射，了解衍射光栅及弗朗和费圆孔衍射； 了解自然光、偏振光，掌握马吕斯定律和布儒斯特定律，了解晶体双折射现象。

气体动理论7学时

主要内容：气体物态方程

理想气体的微观模型统计的规律性

气体的压强公式能量均分定理

教学要求：理解平衡状态和平衡过程，理想气体状态方程；

掌握压强公式和温度公式；

理解能量按自由度均分原理，掌握理想气体内能的计算。

热力学基础8学时

主要内容：准静态过程功和热量热力学第一定律

理想气体四个等值过程

循环过程卡诺循环

热力学第二定理卡诺定理

教学要求：理解功、热量、内能概念及热力学第一定律；

掌握热力学第一定律在理想气体四个等值过程中的应用；

理解循环过程，掌握卡诺循环的热机效率及致冷系数计算；

理解热力学第二定律的两种宏观表述及微观解释，了解可逆过程与不可逆过程；了解卡诺定理。

相对论4学时

主要内容：迈克尔逊-莫雷实验

狭义相对论的时空观

狭义相对论质点动力学简介

教学要求：了解迈克尔逊-莫雷实验

理解狭义相对论的时空观

理解狭义相对论的动量、质量、能量

量子物理基础4学时

主要内容：黑体辐射 光的波粒二象性

氢原子的波尔理论

波函数薛定谔方程

教学要求：了解黑体辐射 光的波粒二象性

理解氢原子的波尔理论

理解波函数及薛定谔方程

实验14学时

主要内容：实验基本理论(2学时)

实验（在以下实验中任选4个，每个实验3个学时）

气垫导轨研究匀变速运动规律

三线摆测刚体转动惯量

静电场的描绘

霍尔法测螺线管内部磁感应强度

液体粘滞系数测定

金属膨胀系数测定

牛顿环测透镜曲率半径

分光计测光波波长

四、教学重点、难点及教学方法

1.对牛顿力学基本规律的理解和应用

2.对静电学基本概念的认识和电场强度、电势等的计算

3.对振动与波动的概念认识与理解

4.对热力学系统的定律理解和应用

5.对光学基本概念的认识与应用

五、考核方式及成绩评定方式：考试、考查

六、教材及参考书目

推荐教材：《物理学》（第五版）（马文蔚.高等教育出版社，2008年）

参考书：

1.大学物理学（第三版）赵近芳主编北京邮电大学出版社2008年

2.大学物理学吴百诗主编西安交通大学出版社 2004年

3.大学物理习题讨论课指导沈慧君 清华大学出版社 2006年

修（制）订人：审核人：

2010年6月1 日

第二篇：大学物理实验报告范本

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大学物理实验报告范本

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大学物理实验报告范本

Yls

大学物理实验报告范本

第三篇：《大学物理》2004工作总结

《大学物理》2004工作总结

《大学物理》是以高校物理教学研究为主要内容的学术性刊物，其主要读者对象是高校物理教师、物理实验工作者和学生，为他们发表和交流自己在物理教学研究中的成果提供一个平台。

1、坚持“高标准、高质量”的办刊原则

《大学物理》一贯坚持“高标准、高质量”的办刊原则，为了保证稿件的质量，在审稿、筛选稿件、定稿、校阅、版面设计等环节严格把关。聘请有一定学术水平和教学经验、工作认真负责的专家教师做审稿人，一篇稿件至少要经过三位专家审阅，最后在主编会上定稿。对于一些有新意但又存在一些问题的稿件，要与作者反复沟通，对作者提出修改意见。对于清样的校对，编辑部的工作人员更是认真负责，一丝不苟。《大学物理》以严谨的科学作风和认真的工作态度，受到广大读者的信赖与欢迎。

2、推动高校物理教学改革

《大学物理》在提高我国高校物理教学质量和学术水平，推广学术研究成果、引导高校物理学科发展；推动教材建设，促进高校物理教学改革和教学现代化的进程等方面发挥了重要作用，做出了积极的贡献。为了紧密结合我国高校物理教学实际，积极推广那些反映我国物理教学研究水平的高质量的创新研究成果。我们在栏目的设置、组 1

稿选题、审查讨论稿件等各个环节上都坚持这一思想，教学的创新研究成果主要表现在对教学内容的新理解、新处理，以及对教学体系、教学方法的重要改进等方面，使读者对创新成果的内涵有更加深入的认识。我们坚持在刊物上重点刊发那些有影响的、有重大推广价值的新成果论文。

2004年发表各类论文220篇，其中教学研究论文63篇，教学讨论论文61篇，教学改革论文12篇，物理实验论文52篇，物理专题介绍论文10篇。这些论文从不同方面介绍了他们在物理教学研究和教学改革中的研究成果和经验，有很好的参考价值。在一些著名学者和资深教授的文章中提出了他们对物理问题的独到见解，介绍了他们在物理教学中的经验体会，这些文章给了高校广大物理教师，特别是中青年教师很大的启迪和帮助。在推动我国高校物理教学研究中发挥了非常重要作用。在大学生园地中发表学生论文8篇，为大学生展示他们的才华提供了空间。

3、其他方面

从2004年1月起《大学物理》改版为64页，大16开，在一定程度上解决了稿件积压问题，缩短稿件发表周期。

2004年《大学物理》被“中国科技论文源期刊”收录。

《大学物理》编辑部

2004年12月

第四篇：大学物理2003工作总结

《大学物理》2003工作总结

1、坚持正确的办刊原则

《大学物理》是以高校物理教学研究为主要内容的学术性刊物，一贯坚持“高标准、高质量”的办刊原则，为了保证稿件的质量，在审稿、筛选稿件、定稿、校阅、版面设计等环节严格把关。聘请有一定学术水平和教学经验、工作认真负责的专家教师做审稿人，一篇稿件至少要经过三位专家审阅，最后在主编会上定稿。对于一些有新意但又存在一些问题的稿件，要与作者反复沟通，对作者提出修改意见。对于清样的校对，编辑部的工作人员更是认真负责，一丝不苟。《大学物理》以严谨的科学作风和认真的工作态度，受到广大读者的信赖与欢迎。

2、推动高校物理教学改革

《大学物理》在提高我国高校物理教学质量和学术水平，推广学术研究成果、引导高校物理学科发展；推动教材建设，促进高校物理教学改革和教学现代化的进程等方面发挥了重要作用，作出了积极的贡献。为了紧密结合我国高校物理教学实际，积极推广那些反映我国物理教学研究水平的高质量的创新研究成果。我们在栏目的设置、组稿选题、审查讨论稿件等各个环节上都坚持这一思想，教学的创新研究成果主要表现在对教学内容的新理解、新处理，以及对教学体系、教学方法的重要改进等方面，使读者对创新成果的内涵有更加深入的 认识。我们坚持在刊物上重点刊发那些有影响的、有重大推广价值的新成果论文。

2003年发表各类论文186篇，其中教学研究论文42篇，教学讨论论文47篇，教学改革论文10篇物理实验论文42篇，物理专题介绍论文12篇。这些论文从不同方面介绍了他们在物理教学研究和教学改革中的研究成果和经验，有很好的参考价值。在一些著名学者和资深教授的文章中提出了他们对物理问题的独到见解，介绍了他们在物理教学中的经验体会，这些文章给了高校广大物理教师，特别是中青年教师很大的启迪和帮助。在推动我国高校物理教学研究中发挥了非常重要作用。

3、在“非典”期间坚持正常工作

今年春天，一场突如其来的“非典”破坏了正常的工作和生活秩序，在这种特殊情况下，编辑部全体工作人员积极采取应对措施，购买预防药品，做好消毒工作。在做好预防工作的情况下，编辑部及时调整了工作，在保证安全的情况下，按部就班地完成了各项编辑工作。通过大家的共同努力，保证了期刊的正常出版。

4、其他工作

2003年我们提出了扩版的申请并得到了新闻出版署的批准，从2004年起《大学物理》将以新的面貌面对读者，由原来的48页增至64页，同时扩大开本，由原来的16开改为大16开。这样将可以适 当解决稿件积压的问题，缩短稿件发表的周期。

参与组织了全国初中和高中物理知识竞赛，为活跃中学物理教学，培养和发现优秀物理人才，作出了积极的贡献。

5、存在的困难

①仍然存在着办刊资金紧张的问题。科协每年下拨给《大学物理》的经费，不足以支付工作人员（科协编制）的工资、医药费、取暖费等费用，编辑部日常办公经费、审稿费、稿费等完全靠编辑部自筹，这是一个很大的压力。为维持编辑部工作的正常运转，编辑人员必须花很大精力搞创收，筹集经费。而为了保证刊物的质量，最大程度的减少对正常编辑工作的影响，必然要增加编辑人员的工作量，使得目前编辑人员的工作负担过重。

②《大学物理》进入“中国科技论文源期刊”受到阻碍。《大学物理》在国内外有很好的学术影响和很好的声誉，它曾经是“中国科技论文源期刊”中的刊物，但不知什么原因，自从1993年以后统计源不再收录《大学物理》，我们认为这种做法不妥。《大学物理》应该进入“中国科技论文源期刊”的理由是：①在国际上与《大学物理》同类的刊物如《American Journal of Physics》等都已进入了SCI统计源，《大学物理》的影响是与这些刊物相当的。②中国（包括香港、台湾）几乎所有高校都定有《大学物理》，高校物理教师几乎都在阅读《大学物理》，教师可从中吸收一些好的教学研究成果和经验，同时可以让教材中的一些谬误不再继续流传，因此，《大学物理》的重要性和影响是不言而喻的。③《大学物理》主要刊登教学研究论文，属于物理学基础研究，同时又有它的特殊性，它对于提高我国高校物理教学水平发挥着重要作用。④国内许多高校都将《大学物理》列入核心刊物，将在《大学物理》上发表的文章作为教师和研究人员考核和晋升的重要依据。⑤将《大学物理》这样的专门刊登高水平物理教学研究文章的学术刊物列入科技刊物统计源是国际上的通行做法，既有利于统计源的权威性，又有利于稳定我国物理学基础教学的研究队伍。

《大学物理》编辑部

2003年12月

第五篇：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（-0.003~+0.6）℃-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】 【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。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为 式中 为两电极间距离，为热敏电阻的横截面。对某一特定电阻而言，与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有（1—3）上式表明 与 呈线性关系，在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值，以 为横坐标，为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。热敏电阻的电阻温度系数 下式给出（1—4）从上述方法求得的b值和室温代入式（1—4），就可以算出室温时的电阻温度系数。热敏电阻 在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，b、d之间为一负载电阻，只要测出，就可以得到 值。

·物理实验报告 ·化学实验报告 ·生物实验报告 ·实验报告格式 ·实验报告模板

当负载电阻 →，即电桥输出处于开 路状态时，=0，仅有电压输出，用 表示，当 时，电桥输出 =0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。（1—5）在测量mf51型热敏电阻时，非平衡直流电桥所采用的是立式电桥，且，则（1—6）式中r和 均为预调平衡后的电阻值，测得电压输出后，通过式（1—6）运算可得△r，从而求的 =r4+△r。

3、热敏电阻的电阻温度特性研究

根据桥式，预调平衡，将“功能转换”开关旋至“电压“位置，按下g、b开关，打开实验加热装置升温，每隔2℃测1个值，并将测量数据列表（表二）。

温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 电阻ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

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表二 非平衡电桥电压输出形式（立式）测量mf51型热敏电阻的数据 温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4 0.0-12.5-27.0-42.5-58.4-74.8-91.6-107.8-126.4-144.4 4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1

4、实验结果误差

通过实验所得的mf51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻～温度特性的测量值，与表一所给出的参考值有较好的一致性，如下表所示： 表三 实验结果比较 温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 参考值rt ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748 相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

从上述结果来看，基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现，随着温度的升高，电阻值变小，但是相对误差却在变大，这主要是由内热效应而引起的。

5、内热效应的影响

在实验过程中，由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过，热敏电阻的电阻值大，体积小，热容量小，因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升，这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时，必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。

6、实验小结

通过实验，我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器，可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出，特别适于高精度测量。又由于元件的体积小，形状和封装材料选择性广，特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器，可应用与各种生产作业，开发潜力非常大。

参考文献：

[1] 竺江峰，芦立娟，鲁晓东。大学物理实验[m] [2] 杨述武，杨介信，陈国英。普通物理实验（二、电磁学部分）[m] 北京：高等教育出版社 [3] 《大学物理实验》编写组。大学物理实验[m] 厦门：厦门大学出版社 [4] 陆申龙，曹正东。热敏电阻的电阻温度特性实验教与学[j]<