大学物理(第四版)课后习题及答案 波动(2020年7月整理).pdf

第十四章波动

14-1 一横波再沿绳子传播时得波动方程为[]x m t s m y )()5.2(cos )20.0(11???=ππ。（1）求波得振幅、波速、频率及波长；（2）求绳上质点振动时得最大速度；（3）分别画出t=1s 和t=2s 时得波形，并指出波峰和波谷。画出x=1.0m 处质点得振动曲线并讨论其与波形图得不同。

14-1 ()[]

x m t s m y )(5.2cos )20.0(11???=ππ

分析（1）已知波动方程（又称波函数）求波动的特征量（波速u 、频率ν、振幅A 及彼长 等），通常采用比较法。将已知的波动方程按波动方程的一般形式

??????+??? ??=0cos ?ωu x t A y 书写，然后通过比较确定各特征量（式中前“－”、“＋”的选取分别对应波沿x 轴正向和负向传播）。比较法思路清晰、求解简便，是一种常用的解题方法。

（2）讨论波动问题，要理解振动物理量与波动物理量之间的内在联系与区别。例如区分质点的振动速度与波速的不同，振动速度是质点的运动速度，即dt dy v =；而波速是波线上质点运动状态的传播速度（也称相位的传播速度、波形的传播速度或能量的传播速度），其大小由介质的性质决定。介质不变，彼速保持恒定。（3）将不同时刻的t 值代人已知波动方程，便可以得到不同时刻的波形方程)(x y y =，从而作出波形图。而将确定的x 值代入波动方程，便可以得到该位置处质点的运动方程)(t y y =，从而作出振动图。

解（1）将已知波动方程表示为

()()[]

115.25.2cos )20.0(????=s m x t s m y π 与一般表达式()[]0cos ?ω+?=u x t A y 比较，可得

0,5.2,20.001=?==??s m u m A

则 m v u Hz v 0.2,25.12====λπω

（2）绳上质点的振动速度

()()()[]

1115.25.2sin 5.0???????==s m x t s s m dt dy v ππ 则1max 57.1??=s m v

（3） t=1s 和 t ＝2s 时的波形方程分别为

()[]x m m y 115.2cos )20.0(??=ππ

()[]

x m m y 125cos )20.0(??=ππ

波形图如图14－1（a ）所示。

x ＝1.0m 处质点的运动方程为

()

t s m y 15.2cos )20.0(??=π 振动图线如图14－1（b ）所示。

波形图与振动图虽在图形上相似，但却有着本质的区别前者表示某确定时刻波线上所有质点的位移情况，而后者则表示某确定位置的时间变化的情况。

14-2 波源作简谐运动，其运动方程为t s m y )240cos()100.4(13???=π，它所形成得波形以30m/s 的速度沿一直线传播。（1）求波的周期及波长；（2）写出波的方程。

14-2 t s m y )240cos()100.4(13???=π

分析 已知彼源运动方程求波动物理量及波动方程，可先将运动方程与其一般形式()0cos ?ω+=t A y 进行比较，求出振幅地角频率ω及初相0?，而这三个物理量与波动方程的

一般形式()[]0cos ?ω+?=u x t A y 中相应的三个物理量是相同的。再利用题中已知的波速U

及公式T /22ππνω==和uT =λ即可求解。

解（1）由已知的运动方程可知，质点振动的角频率1240?=s πω。根据分析中所述，波的周期就是振动的周期，故有

s T 31033.8/2??==ωπ

波长为

m uT 25.0==λ

(2)将已知的波源运动方程与简谐运动方程的一般形式比较后可得

0240100.4013==?=???πω，，s m A

故以波源为原点，沿X 轴正向传播的波的波动方程为

()[]]

)8()240cos[()100.4(cos 1130x m t s m u x t A y ?????=+?=ππ?ω 14-3 以知以波动方程为])2()10sin[()05.0(11x m t s m y ???=π。（1）求波长、频率、波速和周期；

（2）说明x=0时方程的意义，并作图表示。

14-3])2()10sin[()05.0(11x m t s m y ???=π

分析采用比较法。将题给的波动方程改写成波动方程的余弦函数形式，比较可得角频率。、波速U ，从而求出波长、频率等。当x 确定时波动方程即为质点的运动方程)(t y y =。 解（1）将题给的波动方程改写为

]2/)5/)(10sin[()05.0(11πππ???=??s m x t s m y

与()[]0cos ?ω+?=u x t A y 比较后可得波速 角频率110?=s πω，故有

m uT s T Hz 14.32.0/10.52/======λνπων，，

（2）由分析知x=0时，方程表示位于坐标原点的质点的运动方程（图13—4）。 ]2/)10cos[()05.0(1ππ?=?t s m y

14-4 波源作简谐振动，周期为0.02s ，若该振动以100m/s 的速度传播，设t=0时，波源处的质点经平衡位置向正方向运动，求：（1）距离波源15.0m 和5.0m 两处质点的运动方程和初相；（2）距离波源16.0m 和17.0m 两处质点的相位差。

14-4

分析（1）根据题意先设法写出波动方程，然后代人确定点处的坐标，即得到质点的运动方程。并可求得振动的初相。（2）波的传播也可以看成是相位的传播。由波长A 的物理含意，可知波线上任两点间的相位差为λπ?/2x ?=?。

解（1）由题给条件 T ＝0.02 s ，u ＝100 m ·s －l ，可得

m uT s T 2100/21====?λππω；

当t ＝0时，波源质点经平衡位置向正方向运动，因而由旋转矢量法可得该质点的初相为）或2/3(2/0ππ??=。若以波源为坐标原点，则波动方程为

]2/)100/)(100cos[(11ππ???=??s m x t s A y

距波源为 x 1=15.0m 和 x 2＝5.0m 处质点的运动方程分别为

]5.15)100cos[(11ππ?=?t s A y

]5.5)100cos[(12ππ?=?t s A y

它们的初相分别为π?π?5.55.152010?=?=和（若波源初相取2/30π?=,则初相

πλπ???=?=?=?/)(21221x x ，。）

（2）距波源 16.0 m 和 17.0 m 两点间的相位差

πλπ???=?=?=?/)(22121x x 14-5 波源作简谐振动，周期为1.0×10-2s ，以它经平衡位置向正方向运动时为时间起点，若此振动以u=400m/s 的速度沿直线传播。求：（1）距离波源8.0m 处质点P 的运动方程和初相；（2）距离波源9.0m 和10.0m 处两点的相位差。

14-5

解分析同上题。在确知角频率1200/2?==s T ππω、波速1400??=s m u 和初相）或2/(2/30ππ??=的条件下，波动方程

]2/3)400/)(200cos[(11ππ+??=??s m x t s A y

位于 x P =8.0 m 处，质点 P 的运动方程为

]2/5)(200cos[(1ππ?=?t s A y p

该质点振动的初相2/50π??=P 。而距波源9.0 m 和 10.0 m 两点的相位差为

2//)(2/)(21212ππλπ?=?=?=?uT x x x x

如果波源初相取2/0π??=，则波动方程为

]2/9)(200cos[(1ππ?=?t s A y

质点P 振动的初相也变为2/90π??=P ，但波线上任两点间的相位差并不改变。

14-6 有一平面简谐波在介质中传播，波速u=100m/s ，波线上右侧距波源O （坐标原点）为75.0m 处的一点P 的运动方程为]2/)2cos[()30.0(1ππ+=?t s m y p 。求（1）波向x 轴正方向传播时的波动方程；（2）波向x 轴负方向传播时的波动方程。

14-6]2/)2cos[()30.0(1ππ+=?t s m y p

分析在已知波线上某点运动方程的条件下，建立波动方程时常采用下面两种方法：（1）先写出以波源O 为原点的波动方程的一般形式，然后利用已知点P 的运动方程来确定该波动方程中各量，从而建立所求波动方程。（2）建立以点P 为原点的波动方程，由它来确定波源点O 的运动方程，从而可得出以波源点O 为原点的波动方程。

解1（1）设以波源为原点O ，沿X 轴正向传播的波动方程为

()[]0cos ?ω+?=u x t A y

将 u ＝100 m ·s －‘代人，且取x 二75 m 得点 P 的运动方程为

()[]075.0cos ?ω+?=s t A y p

与题意中点 P 的运动方程比较可得 A ＝0.30m 、12?=s πω、π?20=。则所求波动方程为

)]100/)(2cos[()30.0(11????=s m x t s m y p π

(2)当沿X 轴负向传播时，波动方程为

()[]0cos ?ω++=u x t A y

将 x ＝75 m 、1100?=ms u 代人后，与题给点 P 的运动方程比较得A ＝ 0.30m 、12?=s πω、π??=0，则所求波动方程为

])100/)(2cos[()30.0(11ππ??+=??s m x t s m y

解2（1）如图14一6（a ）所示，取点P 为坐标原点O ’，沿O ’x 轴向右的方 向为正方向。根据分析，当波沿该正方向传播时，由点P 的运动方程，可得出以 O ’（即点P ）为原点的波动方程为

]5.0)100/)(2cos[()30.0(11ππ+??=??s m x t s m y

将 x=-75 m 代入上式，可得点 O 的运动方程为

t s m y O )2cos()30.0(1?=π

由此可写出以点O 为坐标原点的波动方程为

)]100/)(2cos[()30.0(11????=s m x t s m y π

（2）当波沿河X 轴负方向传播时。如图14－6（b ）所示，仍先写出以O ’（即点P ）

为原点的波动方程

]5.0)100/)(2cos[()30.0(11ππ+?+=??s m x t s m y

将 x=-75 m 代人上式，可得点 O 的运动方程为

])2cos[()30.0(1ππ?=?t s m y O

则以点O 为原点的波动方程为

])100/)(2cos[()30.0(11ππ??+=??s m x t s m y

讨论对于平面简谐波来说，如果已知波线上一点的运动方程，求另外一点的运动方程，也可用下述方法来处理：波的传播是振动状态的传播，波线上各点（包括原点）都是重复波源质点的振动状态，只是初相位不同而已。在已知某点初相平0的前提下，根据两点间的相位差λπ???/2'00x ?=?=?，即可确定未知点的初相中小

14-7 图14-7为平面简谐波在t=0时的波形图，设此简谐波的频率为250Hz ，且此时图中质点P 的运动方向向上。求：（1）该波的波动方程；（2）在距原点O 为7.5m 处质点的运动方程与t=0时该点的振动速度。

14-7

分析（1）从波形曲线图获取波的特征量，从而写出波动方程是建立波动方程的又一途径。具体步骤为：1.从波形图得出波长'λ、振幅A 和波速λν=u ；2.根据点P 的运动趋势来判断波的传播方向，从而可确定原点处质点的运动趋向，并利用旋转关量法确定其初相0?。（2）在波动方程确定后，即可得到波线上距原点O 为X 处的运动方程y ＝y （t ），及该

质点的振动速度v ＝dy ／d t 。

解（1）从图 15－ 8中得知，波的振幅 A ＝ 0.10 m ，波长m 0.20=λ，则波速13100.5???==s m u λν。根据t ＝0时点P 向上运动，可知彼沿Ox 轴负向传播，并判定此时位于原点处的质点将沿Oy 轴负方向运动。利用旋转矢量法可得其初相3/0π?=。故波动方程为

()[]

]3/)5000/)(500cos[()10.0(cos 110ππ?ω+?+==++=??s m x t s m u x t A y

（2）距原点 O 为x=7.5 m 处质点的运动方程为

]12/13)500cos[()10.0(1ππ+=?t s m y

t=0时该点的振动速度为

1106.4012/13sin )50()/(??=?=??==s m s m dt dy v t ππ

14-8 平面简谐波以波速u=0.5m/s 沿Ox 轴负方向传播，在t=2s 时的波形图如图14-8（a ）所示。求原点的运动方程。

14-8

分析上题已经指出，从波形图中可知振幅A 、波长λ和频率ν。由于图14－8（a ）是t ＝2s 时刻的波形曲线，因此确定 t ＝ 0时原点处质点的初相就成为本题求解的难点。求t ＝0时的初相有多种方法。下面介绍波形平移法、波的传播可以形象地描述为波形的传播。由于波是沿 Ox 轴负向传播的，所以可将 t ＝2 s 时的波形沿Ox 轴正向平移

m s s m uT x 0.12)50.0(1=??==??，即得到t=0时的波形图14－8（b ）

，再根据此时点O 的状态，用旋转关量法确定其初相位。

解由图 15－ 9（a ）得知彼长m 0.2=λ，振

幅 A ＝ 0.5 m 。角频率15.0/2?==s u πλπω。

按分析中所述，从图15—9（b ）可知t=0

时，原点处的质点位于平衡位置。

并由旋转矢量图14－8（C ）得到2/0π?=，则

所求运动方程为

]5.0)5.0cos[()50.0(1ππ+=?t s m y

14-9 一平面简谐波，波长为12m ，沿Ox 轴负方

向传播，图14-9（a ）所示为x=1.0m 处质点的振动曲线，求此波的波动方程。

14-9

分析该题可利用振动曲线来获取波动的特征量，从而建立波动方程。求解的关键是如何根据图14－9（a ）写出它所对应的运动方程。较简便的方法是旋转矢量法（参见题13－10）。 解 由图14－9（b ）可知质点振动的振幅A ＝0.40 m ，t ＝0时位于 x ＝1.0m 的质点在A

／2处并向Oy 轴正向移动。据此作出相应的旋转矢量图14－9（b ），从图中可知30π??='。

又由图 14－9（a ）可知，t ＝5 s 时，质点第一次回到平衡位置，由图14－9（b ）可看出65πω=t ，因而得角频率16?=s πω。

由上述特征量可写出x ＝l.0m 处质点的运动方程为 ]3)6cos[()40.0(1ππ+=?t s m y 采用题14－6中的方法，将波速10.12??===s m T u πλωλ代人波动方程的一般形式])(cos[0?ω++=u x t A y 中，并与上述x ＝1.0m 处的运动方程作比较，可得20π??=，则波动方程为

()

??? ????+=??20.1)6(cos )40.0(11ππs m x t s m y 14-10 图14-10中（I ）是t=0时的波形图，（II ）是t=0.1s 时的波形图，已知T>0.1s ，写出波动方程的表达式。

14-10

分析 已知波动方程的形式为

])(2cos[0?λπ+?=x T t A y

从如图15—11所示的t ＝0时的波形曲线Ⅰ，可知彼的振幅A 和波长λ，利用旋转矢量法可确定原点处质点的初相0?。因此，确定波的周期就成为了解题的关键。从题给条件来

看，周期T 只能从两个不同时刻的波形曲线之间的联系来得到。为此，可以从下面两个不同的角度来分析。

（l ）由曲线（Ⅰ）可知，在 tzo 时，原点处的质点处在平衡位置且向 Oy 轴负向运动，而曲线（Ⅱ）则表明，经过0。1s 后，该质点已运动到 Oy 轴上的一A 处。因此，可列方程s T kT 1.04=+，在一般情形下，k= 0， 1，2，…这就是说，质点在 0。1 s 内，可以经历 k 个周期振动后再回到A 处，故有)25.0()1.0(+=k s T 。（2）从波形的移动来分析。因波沿Ox 轴正方向传播，波形曲线（Ⅱ）可视为曲线（Ⅰ）向右手移了T t t u x ?=?=?λ。由图可知，4λλ+=?k x ，故有T t k ?=+λλλ4，同样也得)25.0()1.0(+=k s T 。应当注意，k 的取值由题给条件 T ＞0.1s 所决定。

解 从图中可知波长m 0.2=λ，振幅A ＝0.10 m 。由波形曲线（Ⅰ）得知在t=0时，原点处质点位于平衡位置且向 Oy 轴负向运动，利用旋转矢量法可得2/0π?=。根据上面的分析，周期为

???=+=,2,1,0,)25.0()1.0(k k s T

由题意知 T ＞0.1s ，故上式成立的条件为，可得 T ＝0.4s 。这样，波动方程

可写成

()()ππ5.00.24.02cos )10.0(+?=m x s t m y

14-11 平面简谐波的波动方程为])2()4cos[()08.0(11x m t s m y ???=ππ。求（1）t=2.1s 时波源及距波源0.10m 两处的相位；（2）离波源0.80m 处及0.30m 两处的相位。

14-11()[]

x m t s m y 112)4(cos )08.0(???=ππ

解（1）将t ＝2.1s 和x=0代人题给波动方程，可得波源处的相位

π?4.81=

将t ＝2.1s 和x ＝0.10 m 代人题给波动方程，得 0.10 m 处的相位为

π?2.82=

从波动方程可知波长。这样， m 与 m 两点间的相位差

πλπλ=??=?x 2

14-12 为了保持波源的振动不变，需要消耗4.0W 的功率。若波源发出的是球面波（设介质不吸收波的能量）。求距离波源5.0m 和10.0m 处的能流密度。 14-12

分析波的传播伴随着能量的传播。由于波源在单位时间内提供的能量恒定，且介质不吸收能量，敌对于球面波而言，单位时间内通过任意半径的球面的能量（即平均能流）相同，都等于波源消耗的功率户。而在同一个球面上各处的能流密度相同，因此，可求出不同位置的能流密度 S P I =。

解由分析可知，半径户处的能疏密度为 24r P I π=

当 r 1＝5。0 m 、r 2＝10.0 m 时，分别有

222

111027.14????==m W r P I π

232221018.34????==m W r P I π

14-13 有一波在介质中传播，其波速u=1.0×103m/s ，振幅A=1.0×10-4m ，频率ν=1.0×103Hz 。若介质的密度为ρ=8.0×102kg/m 3，求：（1）该波的能流密度；（2）1min 内垂直通过4.0×10-4m 2的总能量。 14-1313100.1???=s m u

Hz v m A 34100.1,100.1?=?=?

32100.8???=m kg ρ

24100.4m ??

解（1）由能流密度I 的表达式得

25222221058.122

1???===m W v uA uA I ρπωρ 2）在时间间隔s t 60=?内垂直通过面积 S 的能量为

J t IS t P W 31079.3?=??=??=

14-14 如图14-14所示，两振动方向相同的平面简谐波波源分别位于A 、B 两点。设它们的相位相同，且频率均为ν=30Hz ，波速u=0.50m/s ，求在点P 处两列波的相位差。

14-14 v=30Hz

150.0??=s m u

分析在均匀介质中，两列波相遇时的相位差??，一般由两部分组成，即它们的初相差B A ???和由它们的波程差而引起的相位差λπr ?2。本题因B =??A ，故它们的相位差只取决

于波程差。

解在图14－14的APB ?中，由余弦定理可得

m AB AP AB AP BP 94.230cos 222=???+=

两列波在点P 处的波程差为BP AP r ?=?，则相位差为

ππλπ?2.722=?=??=?u r v r

14-15 两波在同一细绳上传播，它们的方程分别为])4[()cos()06.0(111t s x m m y ???=ππ和

])4[()cos()06.0(112t s x m m y ??+=ππ。

（1）证明这细绳是作驻波式振动，并求节点和波腹的位置；（2）波腹处的振幅有多大？在x=1.2m 处，振幅多大？

14-15

分析只需证明这两列波会成后具有驻波方程 的形式即可。由驻波方程可确定波腹、波节的位置和任意位置处的

振幅。

解（l ）将已知两波动方程分别改写为

可见它们的振幅 A 二0。06 m ，周期 T 二0。5 s （频率。二2 Hi ），波长八二2 m 。在波线上任取一点P ，它距原点为P 。则该点的合运动方程为

k 式与驻波方程具有相同形式，因此，这就是驻波的运动方程

由

得波节位置的坐标为

由

得波腹位置的坐标为

门）驻波振幅，在波腹处A ’二ZA 二0。12 m ；在x 二

0。12 m 处，振幅为

()()[]t s x m m y 1114cos )06.0(???=ππ

()()[]

t s x m m y 1124cos )06.0(??+=ππ

()()vt x A y πλπ2cos 2cos 2=

()m x s t m y 25.02cos )06.0(1?=π

()m x s t m y 25.2cos )06.0(2+=π t s x m t

s x m y y y P P P P )4cos(2cos )12.0()4cos()cos()12.0(1121????? ??==+=πλπππ

02cos 2=??? ?

?λπP x A ???±±=+=+=,2,1,0,)5.0(4)12(k m k k x P λ

m A x A P 12.022cos 2==??? ?

?λπ ???±±===,2,1,0,2k km k x P λ

12.02,2cos 2=='??? ?

?='A A x A A P λπ ()m m x A A P 097.012.0cos 12.02cos 2==??? ?

?='πλπ 14-16 一弦上的驻波方程式为t s x m m y )550cos()6.1cos()100.3(112????=ππ。

（1）若将此驻波看成是由传播方向相反，振幅及波速均相同的两列相干波叠加而成的，求它们的振幅及波速；（2）求相邻波节之间的距离；（3）求t=3.0×10-3s 时位于x=0.625m 处质点的振动速度。 14-16

分析（1）采用比较法。将本题所给的驻波方程，与驻波方程的一般形式相比较即可求得振幅、波速等。（2）由波节位置的表达式可得相邻波节的距离。（3）质点的振动速度可按速度定义V 一如Nz 求得。

解（1）将已知驻波方程 y ＝（3。 0 X 10－2 m ） cos （。 6。 ml ） －coos （550。s 一小与驻波方程的一般形式 y ＝ ZAcos （2。x ／八）。（2。yi ）作比较，可得两列波的振幅 A ＝ 1。 5 X 10－‘ m ，波长八二 1。 25 m ，频率 v 二 275 Hi ，则波速 u 一如 2343。8 in ·SI

（2）相邻波节间的距离为

(3）在 t 二 3。 0 X 10－3 s 时，位于 x ＝ 0。 625 m 处质点的振动速度为 ()()t s x m m y 112550cos 6.1cos )100.3(????=ππ

s t 3100.3??=

dt dy v =

()()

t s x m m y 112550cos 6.1cos )100.3(????=ππ

()()vt x A y πλπ2cos 2cos 2= m A 2105.1??=

18.343??==s m v u λ

625.024)12(4]1)1(2[1==+?++=?=?+λλλk k x x x k k

s t 3100.3??=

()()()

11112.46550sin 6.1cos 5.16??????=??==s m t s x m s m dt dy v πππ

14-17 一平面简谐波的频率为500Hz ，在空气中（ρ=1.3kg/m 3）以u=340m/s 的速度传播，到达人耳时，振幅约为A=1.0×10-6m 。试求波在耳中的平均能量密度和声强。 14-17

解波在耳中的平均能量密度声强就是声波的能疏密度，即

这个声强略大于繁忙街道上的噪声，使人耳已感到不适应。一般正常谈话的声强 约为 1。 0 X 10－6 W ·m －2左右

26222221042.622

1????===m J v A A ρπωρ? 231018.2????==m W u I ?

26100.1????m W

*14-18 面积为1.0m 2的窗户开向街道，街中噪声在窗户的声强级为80dB 。问有多少声功率传入窗内？

14-18

分析首先要理解声强、声强级、声功率的物理意义，并了解它们之间的相互关系。声强是声波的能流密度I ，而声强级L 是描述介质中不同声波强弱的物理量。它们之间的关系为 L 一体I ／IO ），其中 IO 二 1。 0 X 10－’2 W ·0－‘为规定声强。L 的单位是贝尔（B ），但常用的单位是分贝（dB ），且IB ＝10 dB 。声功率是单位时间内声波通过某面积传递的能量，由于窗户上各处的I 相同，故有P=IS 。

解根据分析，由L ＝ig （I ／ IO ）可得声强为

则传入窗户的声功率为

)0lg(I I L =

010I I L =

2120100.1????=m W I

W S I IS P L 40100.110??===

14-19 若在同一介质中传播的、频率分别为1200Hz 和400Hz 的两声波有相同的振幅。求：（1）它们的强度之比；（2）两声波的声强级差。

14-19

解（1）因声强I ＝puA ‘。‘／2，则两声波声强之比

(2)因声强级L 一回对几)，则两声波声强级差为

22ωρuA I =

92

22121==ωI I

()0lg I I L =

()()()dB B I I I I I I L 54.9954.0lg lg lg 210201===?=? 14-20 一警车以25m/s 的速度在静止的空气中行驶，假设车上警笛的频率为800Hz 。求：（1）

静止站在路边的人听到警车驶近和离去时的警笛声波频率；（2）如果警车追赶一辆速度为15m/s 的客车，则客车上的人听到的警笛声波的频率是多少？（设空气中的声速u=330m/s ） 14-20

分析由于声源与观察者之间的相对运动而产生声多普勒效应，由多普勒频率公式可解得结果。在处理这类问题时，不仅要分清观察者相对介质（空气）是静止还是运动，同时也要分清声源的运动状态。

解（1）根据多普勒频率公式，当声源（警车）以速度 vs ＝25 m ·s －‘运动时， 静止于路边的观察者所接收到的频率为

警车驶近观察者时，式中Vs 前取“－”号，故有

警车驶离观察者时，式中Vs 前取“＋”号，故有

2）声源（警车）与客车上的观察者作同向运动时，观察者收到的频率为

S S v u u

v v s m v ='?=?1

25 Hz v u u v v S 6.8651

=?=' Hz v u u v v S

7.7432=+=' Hz v u v u v v S

2.82603=??=' 14-21 如图14-21所示。一振动频率为ν=510Hz 的振源在S 点以速度v 向墙壁接近，观察者在点P 处测得拍音频率ν′=3Hz ，求振源移动得速度。（声速为330m/s ）

14-21

分析位于点P 的观察者测得的拍音是振源S 直接传送和经墙壁反射后传递的两列波相遇叠加而形成的。由于振源运动，接收频率。l 、12均与振源速度。有关。根据多普勒效应频率公式和拍频的定义，可解

得振源的速度。

解根据多普勒效应，位于点P 的人直接接收到

声源的频率。 l 和经墙反射后收到的频率 分别为

由拍额的定义有

将数据代入上式并整理，可解得

v

u u v v v u u v v ?=+=21, ??

? ??+??=?='v u v u uv v v v 1121 10.1??≈s m v

14-22 目前普及型晶体管收音机的中波灵敏度（指平均电场强度E ）约为1.0×10-3V/m 。设收音机能清楚的收听到1.0×103km 远处某电台的广播，该台的发射是各向同性的（以球面形式发射），并且电磁波在传播时没有损耗，问该台的发射功率至少有多大？ 14-22

H

E r A A

S P 0024μεπ==?=

292001065.2????===m W E H E S με

W S r P 42103.34?=?=π

14-23 一气体激光器发射的光强可达3.0×1018W/m 2，计算其对应的电场强度和磁场强度的振幅。 14-23

()11021001075.42???==m V I E m εμ

18001026.1???==m A E H m m εμ

关于大学物理教材.pdf

大学物理教材.pdf 文档介绍：1------------------------------第一章绪论§1.1什么是物理学物理学是研究自然界基本规律的科学.它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）.中文含义与现代观点颇为吻合.现代观点认为物理学主要研究：物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成及它们的相互作用.物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子（elementaryparticles）.所谓基本粒子，顾名思义是物质的基本组成成分，本身没有结构.然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关，因此对“基本”的理解有阶段性.有鉴于此，物理学家简单地称之为“粒子”.有时为了表达认识的层次，我们仍然可以说：“现阶段的基本粒子为……”.当前我们认为基本粒子有轻于（lepton）、夸克（quark）、光子（photon）和胶子（gluon）等等.科学家们正在努力寻找自由夸克.此外，分数电荷、磁单极也在寻找之列.我们周围的物体是物质的聚集状态.人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质，并称它们为宏观（macroscopic）物质以区别前面所说的微观（microscopic）粒子.居间的尺度是介观（mesoscopic），而更大的尺度是宇观

（cosmological）.场（field）传递相互作用，电磁场和引力场就是例子.在物理学的范围内，物质的运动是指机械运动、热运动、微观粒子的运动、原子核和粒子间的反应等等.运动总是发生在一定的时间和空间.时间和空间首先是作为物质 运动的舞台，但最后也成了物理学研究的对象.现在知道物质之间的相互作用有四种，即万有引力、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用.爱因斯坦（A.Einstein，1879—1955）生前曾致力于统一场论的工作，试图用统一的理论来描述各

大学物理基本要求(正式)word

非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求 （正式报告稿） 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活，是人类文明发展的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 以物理学基础为内容的大学物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。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，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。

二、教学内容基本要求（详见附表） 大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中：A为核心内容，共74条，建议学时数不少于126学时，各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整；B为扩展内容，共51条。 1.力学（A:7条，建议学时数14学时；B:5条） 2.振动和波（A:9条，建议学时数14学时；B:4条） 3.热学（A:10条，建议学时数14学时；B:4条） 4.电磁学（A:20条，建议学时数40学时；B:8条） 5.光学（A:14条，建议学时数18学时；B:9条） 6.狭义相对论力学基础（A:4条，建议学时数6学时；B:3条） 7.量子物理基础（A:10条，建议学时数20学时；B:4条） 8.分子与固体（B:5条） 9.核物理与粒子物理（B:6条） 10.天体物理与宇宙学（B:3条） 11.现代科学与高新技术的物理基础专题（自选专题） 三、能力培养基本要求 通过大学物理课程教学,应注意培养学生以下能力： 1. 独立获取知识的能力——逐步掌握科学的学习方法，阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独

大学物理实验电子书

绪论 物理实验的地位和作用 实验是人们认识自然规律、改造客观世界的基本手段。借助于实验，人们可以突破感官的限制，扩展认识的境界，揭示事物的内在联系。近代科学历史表明，自然科学领域内的所有研究成果都是理论和实验密切结合的结晶。随着科学技术的发展，实验的运用日益广泛和复杂，实验的精确程度越来越高，实验环节在科学技术的重大突破中所起的作用也越来越大。 物理实验是科学实验的重要组成部分之一。物理实验本质上是一门实验科学。在物理学的发展中一直起着重要的作用。物理概念的确立、物理规律的发展、物理理论的建立都有赖于物理实验，并受物理实验的检验。物理学是一切自然科学的基础，人类文明史上的每次重大的技术革命都是以物理学的进步为先导的，物理实验在其中起着独特的作用。如，法拉第等人进行电磁学的实验研究促使了电磁学的产生与发展，导致了电力技术与无线电技术的诞生，形成了电力与电子工业；放射性实验的研究和发展导致原子核科学的诞生与核能的运用，使人类进入了原子能时代；固体物理实验的研究和发展导致晶体管与集成电路的问世，进而形成了强大的微电子工业与计算机产业，使人类步入信息时代。 当今科学技术的发展以学科互相渗透、交叉与综合为特征。物理实验作为有力的工具，其构思、方法和技术与其他学科的相互结合已经取得巨大的成果。不容置疑，今后在探索和开拓新的科技领域中，物理实验仍然是有力的工具。 物理实验的任务和目的 物理实验是对工科学生进行科学实验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。 本课程的具体任务是： （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或资料，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 能够运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实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学态度，严肃认真的工作作风，主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品德。

大学物理课本答案

第一章 质点运动学 一． 选择题： １．（Ｄ） ２．（Ｄ） ３．（Ｃ） ４．（Ｂ） ５．（Ｂ） ６．（Ｄ） ７．（Ｂ） ８．（Ｃ） ９．（Ｂ） 10．（Ｂ） 11．（Ｄ） 12．（Ｃ） 13．（Ｂ） 14．（Ｃ） 二． 填空题： １．)/](5cos 5sin [50s m j t i t +-； ０； 圆． ２．)/](sin 2cos )[(222s m t t Ae t ωβωωωββ+--； )()12(21 s n πω +． ３．t S ?； t v ?-02 ． ４．bt v +0； 2402/)(R bt v b ++． ５．)/(162 2s m Rt ； )/(42 s r a d ．６．（１）、（３）、（４）是不可能的． ７．3 22S S +． ８．2 /4s m j i +-． ９．s m /20． 10．2 /1.0s m ．11．)/(2 s m c -， )/(/)(2 2 s m R ct b -；)(//s c R c b ± ． 12．变速率曲线运动； 变速率直线运动． 13．)/(2/2 s m g -， g v g v 3/3230cos /202=． 14．s m /3.17， s m /20． 15．g v /cos 2 20θ． 三． 计算题： １． 解：（１）)/(5.0/s m t x v -=??=； （２）2 69/t t dt dx v -==， s m v /6)2(-=； （３）m x x x x s 25.2|)5.1()2(||)1()5.1(|=-+-=． ２． 解：t dt dv a 4/==，tdt dv 4= ?? =t v t d t dv 0 4， 22t v = 2 2/t dt dx v == ? ?=x t dt t dx 10 22

哈工大2011年大学物理试题

大学物理期末考题(A) 2003年1月10日 得分__________ 班级_________姓名_________学号___________ 序号____________ 注意：（1）共三张试卷。（2）填空题★空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要排出必要的方程，解题的关键步骤，这都是得分和扣分的依据。（3）不要将订书钉拆掉。(4)第4、5页是草稿纸。 一、选择题 1、在宽度a =0.05mm 的狭缝后置一焦距f 为0.8m 的透镜， 有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x =1.6cm 的P 处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm _____________ 1、在宽度a =0.05mm 的狭缝后置一焦距f 为0.8m 的透镜，有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x =1.6cm 的P 处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm 选_____B ______ λ θθk a f x ==sin kf ax = ?λ 2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为 (a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9 选_____________ 2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为 (a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9 选_____C ______ 明：2 ) 12(λ -= k R r , 暗：λRk r = , λπR S S k k =-+1 3、用频率为ν的单色光照射某金属时，逸出光电子的动能为k E ，若改用频率 2ν的单色光照射该金属时，则逸出光电子的动能为 （a ）k E 2 (b) k E h -ν (c) k E h +ν (d) k E h -ν2 选_____________

大学物理学习心得体会(2020年整理).pdf

大学物理学习心得体会 摘要本文主要介绍了物理学有关知识和我们对于大学物理解题方法课程中所学到的方法的论述以及对大学物理实验的一些感慨和学习体会。 关键词物理学解题方法物理实验 Abstract This article is mainly about the knowledge of physics ,the methods of sloving physics questions and our felling about the college physics。 Key words physics; the methods of sloving physics questions; the experience of physics 从初中正式开始学习物理到现在已经接触物理近七年了，这期间对物理这门学科有了一定的认识和了解。首先物理是研究物质结构、物质和运动规律的，是一门以实验为基础的自然科学。 物理学分为：经典力学及理论力学(Mechanics)——研究物体的基本规律的规律；电磁学及电动力学(Electromagnetism and Electrodynamics)——研究、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律；热力学与统计物理学(Thermodynamics and Statistical Physics)——研究物质的统计规律及其表现；和(Relativity)——研究物体的高速运动效应，相关的规律以及关于时空相对性的规律；量子力学(Quantum mechanics)——研究微观现象以及基本运动规律等 此外，还有： 、、原子分子物理学、、、、、、、、、电磁学、、无线电物理学、、、、、、、、、和空气动力学等等。 通常还将、、热力学与统计物理学、量子力学统称为四大力学。 而大学的物理学习让我对物理有了更深刻的理解和认识。 “大学物理学”是理工科院校学生必修的一门重要基础理论课程，在培养创新人才方面，该课程具有其他学科无法替代的作用。该课程所讲授的基本概念，基本理论和基本方法是构成学生科学的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员必须的，也是创新人才成长所必须掌握的。 大学物理的学习包括物理课程的学习，物理解题方法的学习以及物理实验的学习。 通过物理解题方法的学习，使我们对于大学物理题的解法有了统一的认识。 下面简要介绍几种解题中常用的方法： 一、简谐振动的描述方法：1．解析法2．旋转矢量法3．图线法。 二、简谐波波函数的计算方法：1．从沿波的传播方向振动时间落后角度求简谐波波函数的计算方法。2．从沿波的传播方向相位落后角度求简谐波波函数的计算方法。3．根据简谐波波函数的一般表达式求出波函数的计算方法。

(完整版)大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题1.1)：一质点在xOy 平面内运动，运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。（1）求质点的轨道方程；（2）求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解：（1）由x=2t 得， y=4t 2-8 可得： y=x 2 -8 即轨道曲线 （2）质点的位置 ： 2 2(48)r ti t j =+-r r r 由d /d v r t =r r 则速度： 28v i tj =+r r r 由d /d a v t =r r 则加速度： 8a j =r r 则当t=1s 时，有 24,28,8r i j v i j a j =-=+=r r r r r r r r 当t=2s 时，有 48,216,8r i j v i j a j =+=+=r r r r r r r r 2、（习题1.2）： 质点沿x 在轴正向运动，加速度kv a -=，k 为常数．设从原点出发时速 度为0v ，求运动方程)(t x x =. 解： kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式． 解： =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求： （1）小球的运动方程； （2）小球在落地之前的轨迹方程； （3）落地前瞬时小球的d d r t v ，d d v t v ，t v d d . 解：（1） t v x 0= 式（1） 2gt 21h y -= 式（2） 201()(h -)2 r t v t i gt j =+v v v （2）联立式（1）、式（2）得 2 2 v 2gx h y -= （3）0d -gt d r v i j t =v v v 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d d r v i j t =v v d d v g j t =-v v 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

大学物理实验教材

大学物理实验 数学专业用

目录 绪论 (1) 实验1伏安法测电阻 (14) 实验2电表的改装及多用表的使用 (17) 实验3横波在弦线上传播的研究 (21) 实验4用电流场模拟静电场 (23) 实验5牛顿环 (26) 实验6用落球法测液体的粘滞系数 (29) 附：实验报告样板 (35) 绪论 大学物理实验课是高等院校理科的一门必修基础课程，是对学生进行科学实验基本训练，提高学生分析问题和解决问题能力的重要课程。它与物理理论课具有同等重要的地位。 这里主要介绍测量误差理论、实验数据处理、实验结果表述等初步知识，这是进入大学物理实验前必备的基础。 物理实验可分三个环节： 1）课前预习，写预习报告。 2）课堂实验，要求亲自动手，认真操作，详细记录。 3）课后进行数据处理，完成实验报告。 其中：预习报告的要求： 1）实验题目、实验目的、实验原理（可作为正式报告的前半部分）。 2）画好原始数据表格(单独用一张纸)。 实验报告内容：（要用统一的实验报告纸做） 1)实验题目； 2)实验目的； 3)实验原理：主要公式和主要光路图、电路图或示意图，简单扼要的文字叙述； 4)主要实验仪器名称、规格、编号 5)实验步骤：写主要的，要求简明扼要； 6) 数据处理、作图（要用坐标纸）、误差分析。要保留计算过程，以便检查； 7) 结论：要写清楚，不要淹没在处理数据的过程中； 8) 思考题、讨论、分析或心得体会； 9) 附：原始数据记录。 测量误差及数据处理 误差分析和数据处理是物理实验课的基础，是一切实验结果中不可缺少的内容。实验中的误差分析，其目的是对实验结果做出评定，最大限度的减小实验误差，或指出减小实验误差的方向，提高测量结果的可信赖程度。对低年级大学生，重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法。 一、测量与误差 1、测量：把待测量与作为标准的量（仪器）进行比较，确定出待测量是标准量的多少倍的过程称为测量。 测量得到的实验数据应包含测量值的大小和单位。 2、测量的分类

大学物理教材 答案

第一章 例题 1D ； 2D ； 3C 4答：(1)、(3)、(4)是不可能的 5 3/3 0Ct +v 4 0012 1Ct t x + +v 6 x = (y 3)2 7 17m/s 2 104 o 练习 1 、16 R t 2 ； 4 rad /s 2 2解：设质点在x 处的速度为v ， 62d d d d d d 2x t x x t a +=?== v v ()x x x d 62d 02 ?? += v v v () 2 2 1 3 x x +=v 3解：(1) 5.0/-==??t x v m/s (2) v = d x /d t = 9t - 6t 2 v (2) =-6 m/s (3) S = |x -x (1)| + |x (2)-x | = 2.25 m 4解： =a d v /d t 4=t ， d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+x 0 (SI) 5解：根据已知条件确定常量k ()2 2 2 /rad 4//s Rt t k ===v ω 24t =ω, 2 4Rt R ==ωv s t 1=时， v = 4Rt 2 = 8 m/s 2 s /168/m Rt dt d a t ===v 2 2s /32/m R a n ==v ( ) 8.352 /122 =+=n t a a a m/s 2 6解：(1) 球相对地面的初速度 =+='v v v 030 m/s 1分 抛出后上升高度 9.4522 ='=g h v m/s 1分 离地面高度 H = +10) m =55.9 m 1分

大学物理课本习题答案

第七单元 7-11 1 mol 单原子理想气体从300 K 加热到350 K ，问在下列两过程中吸收了多少热量? 增加了多少内能?对外作了多少功? (1)体积保持不变； (2)压力保持不变． 解：(1)等体过程 由热力学第一定律得E Q ?= 吸热 )(2)(1212V T T R i T T C E Q -=-=?=υ υ 25.623)300350(31.823 =-??= ?=E Q J 对外作功 0=A (2)等压过程 )(22 )(1212P T T R i T T C Q -+=-=υ υ 吸热75.1038)300350(31.825 =-??= Q J )(12V T T C E -=?υ 内能增加 25 .623)300350(31.823 =-??=?E J 对外作功 7-13 0.01 m 3 氮气在温度为300 K 时，由0.1 MPa(即1 atm)压缩到10 MPa ．试分别求 氮气经等温及绝热压缩后的(1)体积；(2)温度；(3)各过程对外所作的功． 解：(1)等温压缩 300=T K 由2211V p V p = 求得体积 3 211210101.0101 -?=?== p V p V 3m 对外作功 2 1112ln ln p p V p V V VRT A == 01.0ln 01.010013.115 ????= 31067.4?-=J (2)绝热压缩 R C 25V = 57= γ 由绝热方程 γ γ2211V p V p =γ γ/12112)(p V p V = 1 1 2 1/12112)()(V p p p V p V γγγ==

大学物理教材习题答案

第一章 质点运动 习题解答 一、分析题 1．一辆车沿直线行驶，习题图1-1给出了汽车车程随时间的变化，请问在图中标出的哪个阶段汽车具有的加速度最大。 答: E 。 位移-速度曲线斜率为速率，E 阶段斜率最大，速度最大。 2．有力P 与Q 同时作用于一个物体，由于摩擦力F 的存在而使物体处于平衡状态，请分析习题图1-2中哪个可以正确表示这三个力之间的关系。 答: C 。 三个力合力为零时，物体才可能处于平衡状态，只有（C ）满足条件。 3．习题图1-3（a ）为一个物体运动的速度与时间的关系，请问习题图1-3（b ）中哪个图可以正确反映物体的位移与时间的关系。

答：C 。 由v-t 图可知，速度先增加，然后保持不变，再减少，但速度始终为正，位移一直在增加，且三段变化中位移增加快慢不同，根据v-t 图推知s-t 图为C 。 三、综合题： 1．质量为的kg 50.0的物体在水平桌面上做直线运动，其速率随时间的变化如习题图1-4所示。问：（1）设s 0=t 时，物体在cm 0.2=x 处，那么s 9=t 时物体在x 方向的位移是多少？（2）在某一时刻，物体刚好运动到桌子边缘，试分析物体之后的运动情况。 解：（1）由v-t 可知，0~9秒内物体作匀减速直线运动，且加速度为： 220.8cm/s 0.2cm/s 4 a == 由图可得：0 2.0cm s =，00.8cm/s v =， 1.0cm/s t v =-，则由匀减速直线运动的

位移与速度关系可得： 22002() t a s s v v -=- 2200 ()/2t s v v a s =-+ 22[0.8( 1.0)]/20.2 2.0cm =--?+ 1.1c m = （2）当物体运动到桌子边缘后，物体将以一定的初速度作平抛运动。 2．设计师正在设计一种新型的过山车，习题图1- 5为过山车的模型，车的质量为0.50kg ，它将沿着图示轨迹运动，忽略过山车与轨道之间的摩擦力。图中A 点是一个坡道的最高点，离地高度为1.9m ，该坡道的上半部分为一半径为 0.95m 的半圆。 若车从离地2.0m 的轨道最高点除出发，初始速度为m/s 510.v =，（1）试求过山车到达A 点的速度；（2）计算在A 点时，轨道对过山车的作用力；（3）如果要使车停在A 点，就必须对车施加某种摩擦力，试求摩擦力应该做多少功，才能使车静止在A 点；（4）假设要让过山车在A 点沿轨道下降之前，刚好能实现与轨道之间没有力的作用，请设想该如何对轨道的设计进行修改，并加以证明。 解：（1）在过山车运动过程中机械能守恒，过山车离地最高点的机械能与A 点机械能相等，则 22001122 A mv mgH mv mgH +=+ A v = 1. 5m /s 2.06m /s = （2）由牛顿第二定律得： 2A v m g N m r -=

大学物理教材pdf

大学物理教材.p d f 文档介绍：------------------第一章绪论§什么是物理学物理学是研究自然界基本规律的科学.它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）.中文含义与现代观点颇为吻合.现代观点认为物理学主要研究：物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成及它们的相互作用.物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子（elementaryparticles）.所谓基本粒子，顾名思义是物质的基本组成成分，本身没有结构.然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关，因此对“基本”的理解有阶段性.有鉴于此，物理学家简单地称之为“粒子”.有时为了表达认识的层次，我们仍然可以说：“现阶段的基本粒子为……”.当前我们认为基本粒子有轻于（lepton）、夸克（quark）、光子（photon）和胶子（gluon）等等.科学家们正在努力寻找自由夸克.此外，分数电荷、磁单极也在寻找之列.我们周围的物体是物质的聚集状态.人们可以用自己的 感官感知大多数聚集状态的物质，并称它们为宏观（macroscopic）物质以区别前面所说的微观（microscopic）粒子.居间的尺度是介观（mesoscopic），而更大的尺度是宇观（cosmological）.场（field）传递相互作用，电磁场和引力场就是例子.在物理学的范围内，物质的运动是指机械运动、热运动、微观粒子的运动、原子核和粒

子间的反应等等.运动总是发生在一定的时间和空间.时间和空间首先是作为物质运动的舞台，但最后也成了物理学研究的对象.现在知道物质之间的相互作用有四种，即万有引力、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用.爱因斯坦（，1879—1955）生前曾致力于统一场论的工作，试图用统一的理论来描述各

哈佛大学《大学物理学》(第三版)教材评介

哈佛大学《大学物理学》(第三版)教材评介 张立彬（南开大学外国教材中心；天津 300071） 尹炜恺（南开大学物理科学学院；天津 300071；美国宾州里海大学物理系） [内容摘要] 通过对哈佛大学理工科物理教材《大学物理学》的评介与分析，建议国内编写同类教材时参考该书的风格特色：图片精美，颜色鲜明；语言风格多样，吸引读者；知识点全面，理论和实际结合；强调基础理论，结合前沿科学研究；及时更新，增加内容；循序渐进，权威人士编写等。 [关键词] 哈佛大学；理工科教材；大学物理学；教材评介；借鉴与启示 《Physics for Scientists & Engineers》(Third Edition)(大学物理学)是美国哈佛大学课程编号为6053的课程“Physical Sciences 2. Mechanics, Elasticity, Fluids, and Diffusion”（物理学2.力学，弹性，流体，扩散）所选用的教材。《Physics for Scientists & Engineers》(Third Edition)由前言、正文、附录、索引四部分组成。其中正文共45章，544页。本书的作者是美国加州大学伯克利分校的Douglas C. Giancoli教授。[1] 一、出版与作者情况 《Physics for Scientists & Engineers》(Third Edition)一书由Prentice Hall（普伦蒂斯·霍尔）出版社出版。Prentice Hall出版社位于美国的新泽西州。全书正文544页，附录32页，附录以公式和参数为主。本书是由Douglas C. Giancoli教授于2000年撰著的。Douglas C. Giancoli是美国加州大学伯克利分校的教授，撰写了很多和大学物理学相关的书籍。比如，大学物理学的前三版、大学物理实验、物理学原理及应用、学生物理手册、袖珍指南和物理习题集等。Douglas C. Giancoli对物理学有很宽泛的认识，在编著书籍方面受到了读者的一致好评。[2] 二、本书的创作背景和主要内容 物理学的发展经历了20世纪的突飞猛进，到了21世纪日益成熟。一本概括所有物理学分支领域的书对于物理学专业和其它的理工科专业的学生来说是很重