大学物理学高等教育出版社的物理课后习题答案

显示全部楼层 · 2007-10-6 19:15:13

这是1995年国家教委颁布的高等工科院校《大学物理教学基本要求》第一部分前言物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理论渗透到自然学的一切领域，用于工程技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的大学物理课，它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上的应用的初步知识等都是一个高等工程技术人员所必备的。因此，大学物理课是高等工科院校各专业学生的一门重要的必修基础课。高等工科院校中开设大学物理课的作用，一方面为使学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生初步学习科学的思维方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质的重要作用。学好大学物理课．不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后工作与进一步学习新理论、新技术，不断更新知识都将发生深远的影响。大学物理课是在低年级开设的课程．它使学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快适应大学阶段的学习规律等方面也起着重要的作用。大学物理课在培养学生辩证唯物主义世界观方面也起着一定的作用。通过大学物理课的教学，应使学生对大学物理课中的基本概念、基本理论、基本方法有比较全面、系统的认识和正确理解，并具有初步的的应用能力。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。在大学物理课的教学过程中，对教学内容的体系及先后次序、教学环节（讲授、自学、习题课及讨论课等）的安排及教学方法的选用等，均应在积极进行教学改革的基础上，由学校及授课教师共同确定。为了保证必要的实践性教学环节，习题课、讨论课等的教学时数目前不应少于总教学时数的10%，争取逐步做到不少于15%。习题课、讨论课等以小班形式为宜。各学校应创造条件努力完成这个教学基本要求。有些学校则在完成这个教学基本要求的基础上，还应适当增加一些教学内容和提高某些要求，使所培养的学生具有更好的物理素养。第二部分教学内容基本要求教学内容的基本要求分三级：掌握、理解、了解掌握：属较高要求。对于要求掌握的内容（包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件）都应比较透彻明了。并能熟练地用以分析和计算工科大学物理课水平的有关问题。对于那些能由基本定律导出的定理不要求会推导。理解：属一般要求。对于要求掌握的内容（包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件）都应明了。并能用以分析和计算工科大学物理课水平的有关问题。对于那些能由基本定律导出的定理不要求会推导。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，并能对它们作定性解释，还应知道和问题有关的物理量和公式等的物理意义。对于要求了解的内容，在经典物理部分一般不要求定量计算，在近代物理部分要求能做代公式一类的计算。一、力学 1、掌握位置矢量、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。能借助直角坐标系计算质点在平面运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法相加速度。 2、掌握牛顿三定律及其适用条件，能用积分方法求解一维变力作用下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。理解保守力作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、掌握质点的功能定理和动量定理，通过质点在平面内的运动情况理解角动量（动量矩）和角动量守恒定律，并能用它们分析、理解质点在平面内运动的简单力学问题。掌握机械能守恒定律、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简单系统在平面内运动的力学问题。 5、了解转动惯量的概念。理解刚体绕定轴转动的转动定律和刚体在绕定轴转动情况下的角动量守恒定律。 6、理解伽利略相对性原理，理解伽利略坐标、速度变换。二、气体运动理论和热力学 1、了解气体分子运动的图像。理论的基本概念。理解理想气体的压强公式和温度公式。通过推导气体的压强公式、了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量的微观本质的思想和方法。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和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、理解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和分布曲线的物理意义。了解气体分子热运动的算术平均速率、方均根速率。了解玻尔兹曼能量分布率。 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的等体、等压、等温和绝热过程的功、热量、内能的改变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。了解熵的玻尔兹曼表达式。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。掌握电场强度和电势的积分关系。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、了解磁感应强度的概念。理解毕奥-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、理解安培定理和洛伦兹力公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。能计算电偶极矩在均匀电场中，简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中或在无限长载流直导线产生的非均匀磁场中受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电场和均匀磁场中受的力和运动。 6、了解导体静电平衡的条件，了解介质的极化、磁化现象极其微观解释。了解铁磁质的特性。了解各向同性介质中的D和E、H和B之间的关系和区别。了解介质中的高斯定理和安培环路定理。 7、理解电动势的概念。 8、掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势。 9、了解电容、自感系数和互感系数。 10、了解电能密度和磁能密度的概念。 11、了解涡旋电场、位移电流的概念以及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义。了解电磁场的物质性。四、振动和波动 1、掌握描述简谐振动和简写波的各物理量（特别是相位）及各量间的关系。 2、理解旋转矢量法。 3、掌握简谐振动的基本特征，能建立一维简谐振动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的振动方程，并理解其物理意义。 4、理解同方向、同频率两个简谐振动的合成规律。 5、理解机械波产生的条件。掌握由已知点的简谐振动的振动方程得出平面简谐波的波函数的物理方法及波函数的物理意义。理解波形曲线。了解波的能量传播特征及能流、能流密度的概念。 6、了解惠更斯原理和波的叠加原理。理解波的相干条件，能运用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。 7、理解驻波及其形成条件。了解驻波和行波的区别。 8、了解机械波的多普勒效应及其产生原因。在波源或观察者单独相对介质运动，且运动方向沿两者连线的清况下，能用多普勒频移公式进行计算。 9、了解电磁波的性质。五、波动光学 1、理解获得相干光的方法。掌握光程的概念及光程差和相位差的关系。能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置，了解迈克尔逊干涉仪的工作原理。 2、了解惠更斯-菲涅尔原理。理解分析单缝夫琅禾费衍射暗纹分布规律的方法。会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。 3、理解光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置。会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线的影响。 4、理解自然光和线偏振光。理解布鲁特定律及马吕斯定律。了解双折射现象。了解线偏振光的获得方法和检验方法。六、狭义相对论及量子物理基础（一）狭义相对论力学基础 1、了解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设 2、理解洛伦兹坐标变换。了解狭义相对论中同时性的相对性及长度收缩和时间膨胀概念。了解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中的时空观及其差异。 3、理解狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系。（二）量子物理基础 1、理解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论。 2、理解光电效应和康普顿效应的实验规律及爱因斯坦的光子理论对这两个效应的解释，理解光的波粒二象性。 3、了解德布罗意的物质波假设及其正确的实验验证。了解实物粒子的波粒二象性。 4、理解描述物质波动性的物理量（波长、频率）和粒子性的物理量（动量、能量）间的关系。 5、了解波函数及其统计解释。了解一维坐标动量不确定关系。了解一维薛定鄂方程。 6、了解如何用驻波观点说明能量量子化。了解施特恩-格拉赫实验及微观粒子的自旋。 7、了解描述原子中电子运动状态的四个量子数。了解泡利不相容原理和原子的电子壳层。七、现代工程技术的物理基础专题内容自选（属于了解要求）。第三部分能力培养的要求通过本课程的教学,应使学生初步具有以下素质：一、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、小结和读书心得。二、了解各种理想物理模型并能根据各种物理概念、问题的性质和需要，抓住主要因素，略去次要因素，对所研究的对象进行合理的简化。三、会运用物理学的理论、观点和方法，分析、研究、计算和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。第四部分有关问题的说明一、本《教学基本要求》只适于高中学完物理必修课和选修课的学生。二、工科本科大学物理课程的某些基本内容，学生在中学阶段已经学过，而这些内容在大学物理课程中也不再作更多、更高的要求，所以在本要求中均未列出。三、为了在大学物理中充分运用高等数学工具，本课程以在一年级第二学期开始为宜。四、在大学物理课的教学过程中，要注意各部分内容间的相互联系，使学生学的活些，还要注意扩大知识面，使学生学的广些。五、形象化教学时课堂教学生动活泼，有利于启发学生思维、增强学生学习的兴趣，提高学生学习的效果，提高教学质量。在大学物理教学过程中，应充分利用形象化教学手段，尤其应充分利用演示实验。演示实验不仅形象、直观，能提高学生学习的兴趣，而且学生可自己动手，结合自己的问题反复观察思考，弄清问题，对提高学生学习质量，效果十分明显。演示实验设备投资有限，效益显著。目前应做到大学物理教学过程中演示实验数目不少于40个。此外个校还应根据各校的具体情况采用模型、挂图、幻灯、录像、电影、微机等形象化教学手段配合课堂教学，提高教学的效果。六、为反映工科本科大学物理课程特点和科学技术的新进展，在基本要求的内容中包含了现代工程技术的物理基础专题。专题内容可以是联系专业需要的物理基础，例如，几何光学、物性学、固体、激光等；也可以是科学技术的新理论、新知识、新技术，例如：超导、非线性现象的混沌、核磁共振、粒子物理等。专题个数内容和学时数由各校自行确定，并应订入教学大纲，落实安排。

千问 · 2007-10-6 19:15:13

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千问 · 2007-10-6 19:15:13

1大学物理第三版上卷第十章课后习题10-20道题的答案