《普通物理專題研究》是2011年清華大學出版社出版的一本圖書。本書圍繞物理學專業學生的培養目標,在普通物理的力、熱、光、電等學科範疇內，講授具有一定代表性的理論性拓展、實驗探討和一些套用性的研究內容。
基本介紹
- 書名：普通物理專題研究
- 頁數： 270頁
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2011年8月1日
圖書信息,內容簡介,目錄,
圖書信息
正文語種: 簡體中文
開本: 16
ISBN: 7302261652, 9787302261650
條形碼: 9787302261650
尺寸: 25.8 x 18.4 x 1.2 cm
重量: 422 g
內容簡介
《普通物理專題研究》能幫助學生擴展物理視野，獲得多維啟迪，提高利用普通物理學基本理論知識作進一步的理論拓展和解決實際問題的能力，提升物理素養。
本教材可作為物理學專業本科生普通物理後續課程的學習資料，也可供相關專業的研究生教學選用。
目錄
1 贗功及贗功能原理
1.1 贗功及贗功能原理簡介
1.1.1 贗功的概念
1.1.2 贗功能原理
1.2 關於贗功的討論
1.2.1 贗功是否是真實功的問題
1.2.2 贗功的本質問題
1.3 贗功能原理的套用
2 小球與均質自由桿的碰撞
2.1 完全彈性碰撞
2.2 完全非彈性碰撞
2.3 系統動能最小可能值
2.4 討論
3 相對運動網路及類基爾霍夫電壓定律解法
3.1 幾個概念
3.2 相對運動網路及解法
3.3 算例
3.3.1 算例
3.3.2 算例
3.4 結語
4 均質並有對稱面的剛體轉動慣量的一個定理
4.1 定理的提出
4.2 定理的證明
4.3 算例
4.3.1 算例
4.3.2 算例
5 由三平行軸慣量求重心的一種方法
5.1 理論推導和結果
5.2 二值問題及說明
5.3 結語
6 引入“折合力”的兩體力學關係及套用
6.1 引入“折合力”的兩體力學關係
6.1.1 引入“折合力”的動力學關係式
6.1.2 引入“折合力”的動量定理表達形式
6.1.3 引入“折合力”的動能定理表達形式
6.2 算例
6.2.1 引入“折合力”的動力學關係式算例
6.2.2 引入“折合力”的動能定理關係式算例
6.3 結語
7 空氣阻力因素與最大飛行路徑拋射角的關係
7.1 基本方程和程式編制
7.2 最大飛行路徑與拋射角的關係
7.2.1 不同阻力係數下的最大飛行路徑拋射角
7.2.2 不同質量的物體的最大飛行路徑拋射角
7.3 結語
8 天體的旋進與角動量守恆
8.1 作用力矩與反作用力矩
8.2 非慣性平動參考系中的角動量定理
8.3 地-月系統質心參考系中的角動量
8.4 天體旋進與角動量守恆
8.5 結語
9 駐波實驗中經常出現的一個錯誤
9.1 立體駐波形成的原因
9.2 實驗驗證
9.3 立體駐波的特性分析
9.4 立體駐波對實驗的影響
9.4.1 立體駐波對波長和張力關係的影響
9.4.2 立體駐波對波長和弦線密度關係的影響
9.5 對實驗改進的幾點建議
9.6 結語
10 幾則力學疑難問題的討論
10.1 問題
10.2 問題
10.3 問題
10.4 問題
熱力學部分
11 常用數學工具在熱力學關係式證明中的套用
11.1 常用數學工具簡介
11.1.1 多元函式的導數及其全微分
11.1.2 多元函式的變數變換
11.1.3 複合函式的導數
11.2 熱力學關係式常用的證明方法
11.2.1 係數比較法與全微分求偏導數法
11.2.2 循環關係法
11.2.3 鏈式關係法
11.2.4 複合函式求導
11.2.5 勒讓德變換
11.2.6 雅可比行列式
11.3 結語
12 導出分子平均平動能公式的幾種方法
12.1 由壓強公式和理想氣體狀態方程導出
12.2 由麥克斯韋速率分布律導出
12.3 由能量按自由度均分定理導出
12.4 根據分子碰撞服從的力學(經典)規律運用統計概念導出
12.5 根據熱平衡和力學平衡的概念，並運用壓強公式導出
13 對氣體等溫氣壓公式的修正
13.1 氣體多方平衡過程的氣壓公式的推導
13.2 數值計算結果和討論
13.3 結語
14 升華能隨溫度和壓強的變化
15 氣體中有速率為無窮大的分子嗎
16 關於熱力學第一定律的微觀解釋
16.1 由分子組成的質點組的動能定理
16.2 熱力學第一定律的微觀解釋
16.3 結語
17 關於克勞修斯方法對可逆和不可逆過程(循環)的處理
17.1 關於克勞修斯方法所使用的系統和過程
17.2 克勞修斯方法對可逆過程的處理
17.3 克勞修斯方法對不可逆過程的處理
17.4 進一步的論述
17.4.1 從有限過程到微變過程
17.4.2 關於“淨熱比較法”與克勞修斯方程的一致性
17.4.3 關於熵的另一個導出方法及比較
17.4.4 兩種方法對絕熱過程的處理(克勞修斯方法的一個假設條件)
17.4.5 關於克勞修斯方法的實質和意義
18 均勻物質熱力學關係的兩種記憶方法
18.1 “魔句”與方圖記憶法
18.1.1 “魔句”與方圖
18.1.2 對全微分公式的記憶
18.1.3 對偏微商公式的記憶
18.1.4 對麥氏關係的記憶
18.2 U-H-F-G圖記憶法
19 用恆流量熱器測定水的比熱容
19.1 儀器裝置
19.2 實驗原理
19.3 實驗步驟
19.4 數據記錄與處理
19.4.1 第1組數據記錄
19.4.2 數據處理
19.4.3 標準不確定度的計算
19.4.4 第2組數據記錄與處理
19.5 結語
20 幾則熱學疑難問題的討論
20.1 問題
20.2 問題
20.3 問題
20.4 問題
光學部分
21 薄透鏡在不同介質中的會聚與發散性質
21.1 透鏡兩側媒質折射率相同
21.1.1 兩側媒質折射率小於透鏡折射率
21.1.2 兩側媒質折射率大於透鏡折射率
21.2 透鏡兩側媒質折射率不同
21.2.1 Δn〉0，且n〉n
21.2.2 Δn〉0，且n〈n
21.2.3 Δn〈0，且n〉n
21.2.4 Δn〈0，且n〈n
21.3 結語
22 諾莫圖法在薄透鏡和球面鏡成像分析中的套用
22.1 諾莫圖結構及符號法則
22.2 凸透鏡及凹面鏡成像規律分析
22.2.1 凸透鏡成像
22.2.2 凹面鏡成像
22.3 凹透鏡及凸面鏡成像規律分析
22.3.1 凹透鏡成像
22.3.2 凸面鏡成像
22.4 符號規則的討論
22.5 結語
23 二次成像法測定光具組的基點
23.1 測量原理及測量方法
23.1.1 確定焦點的位置
23.1.2 二次成像法測定光具組的焦距
23.1.3 確定光具組兩主點之間的距離
23.1.4 確定光具組主點、節點的位置
23.2 測量舉例
23.3 討論
24 菲涅耳雙稜鏡干涉實驗中距離參數的研究
24.1 狹縫與雙稜鏡的距離
24.2 雙稜鏡與測微目鏡的距離
24.3 干涉條紋間距和條紋數目
24.4 實驗結果
25 正確理解半波損失
25.1 問題的提出
25.2 正確理解半波損失的產生
25.2.1 光波在介質界面上反射時半波損失的產生
25.2.2 薄膜干涉中半波損失的產生
25.3 結語
26 夫琅禾費衍射光強的兩種計算方法
26.1 單縫衍射
26.1.1 用菲涅耳積分法計算光強
26.1.2 用振幅矢圖解法計算光強
26.1.3 兩種方法的比較
26.2 光柵衍射
26.2.1 用積分法計算光柵衍射光強
26.2.2 用振幅矢圖解法計算光柵衍射光強
26.2.3 兩種計算光柵衍射光強方法的比較
27 夫琅禾費矩孔衍射的特徵及其MATLAB模擬
27.1 夫琅禾費矩孔衍射
27.1.1 夫琅禾費矩孔衍射實驗裝置
27.1.2 夫琅禾費矩孔衍射的衍射場及光強分布
27.1.3 夫琅禾費矩孔衍射的特徵
27.2 夫琅禾費矩孔衍射的MATLAB模擬
27.2.1 參數的設定
27.2.2 程式的編寫和調試
27.2.3 夫琅禾費矩孔衍射的MATLAB模擬結果
27.3 結語
28 光的干涉和衍射的模擬
28.1 雙縫干涉模擬
28.2 單縫衍射的模擬
28.3 光柵衍射的模擬
29 用干涉法測原子發光持續時間
29.1 干涉實驗的方法及結果
29.1.1 牛頓環實驗的方法和結果
29.1.2 劈尖干涉實驗方法和結果
29.2 用測不準關係得到的理論結果
29.3 關於結果的比較和說明
30 幾則光學疑難問題的討論
30.1 問題
30.2 問題
30.3 問題
30.4 問題
電磁學部分
31 電磁學的三個基本結論
31.1 “同種電荷(磁極)相斥，異種電荷(磁極)相吸”
31.2 “電流同向相吸，異向相斥”
31.3 “導體越長，對電流的阻礙越大”
32 通電導體中的淨電荷
32.1 關於通電導體介面淨電荷的一個方程
32.1.1 方程的導出
32.1.2 方程(32.5)和方程(32.7)的討論及介面淨電荷
32.2 電阻率連續變化的通電導體內的淨電荷
32.3 介面電流和介面電容的構想
32.3.1 介面電流
32.3.2 介面電容
33 幾種不同形狀導體表面的電荷面密度
33.1 無限大導體表面
33.2 楔形導體表面
33.3 半圓柱形凸起表面
34 電阻體電容
34.1 電阻端面電容
34.2 電阻體分布電容
34.3 結語
35 梯形電阻網路的研究
35.1 梯形電阻網路的特點和入端電阻的計算
35.1.1 梯形電阻網路的特點
35.1.2 梯形電阻網路的計算
35.2 計算機輔助分析梯形網路
35.3 結語
36 格林函式互易性在電磁學中的套用
36.1 格林函式
36.1.1 格林函式的公式
36.1.2 無界空間的格林函式例
36.2 格林函式的互易性
36.3 格林函式的互易性在電磁學中套用的例子
37 鏡像對稱性在電磁學中的套用
37.1 真矢量和贗矢量
37.2 利用安培環路定理求磁場
37.2.1 對稱性分析
37.2.2 作安培環路，用場強表達積分
37.2.3 利用安培環路定理求場強
37.3 一個綜合問題
37.3.1 對稱性分析
37.3.2 做高斯面，利用高斯定理式(37.6)求場強
37.3.3 作環路，利用環路定理式(37.7)求場強
37.4 關於 《費曼物理學講義》中的一道例題
38 最小作用量原理在電學中的套用實例
38.1 電阻並聯電路中電流的實際分布使電路的耗散功率取極小值
38.2 電容器串聯電路中電壓的實際分布使電路儲存能量取極小值
38.3 惠斯通電橋電路中電流的實際分布使電路的耗散功率取極小值
38.4 導體球電荷量的實際分布使系統的靜電能取極小值
39 一種準確測量熱敏電阻溫度特性的方法
39.1 測量原理
39.1.1 熱敏電阻的溫度特性
39.1.2 內熱效應
39.1.3 內熱模型
39.2 測量方法
39.2.1 內熱效應的測量
39.2.2 溫度特性的測量和數據處理
39.3 結語
40 幾則電磁學疑難問題的討論
40.1 問題
40.2 問題
40.3 問題
40.4 問題
綜合、延伸、套用
41 什麼是“物理學”——物理學概念之沿革
41.1 物理學概念的西方源起
41.2 中文“物理學”一詞的來源
41.3 關於“物理學”的一般傳統認識
41.4 《物理百科全書》關於“物理學”的解釋
41.5 朝永振一郎關於“物理學”的見解
41.6 哥本哈根學派的觀點
41.7 《未來我們選擇怎樣的物理學》一文的相關思想
41.8 趙凱華先生的觀點
41.9 啟示
42 物理模型的構建
42.1 量綱分析法
42.2 抽象化
42.3 類比法
42.4 理想化方法
42.5 構造法
42.6 等效代換法
42.7 唯象法
42.8 微元法與疊代法
43 量綱分析的基本理論及其套用
43.1 量綱分析基礎
43.1.1 基本定理
43.1.2 量綱的基本運算規則
43.2 量綱分析中的Π定理
43.3 量綱分析中矢量空間待定係數法的套用
43.4 說明
44 基於量綱分析的建模研究
44.1 量綱分析基礎
44.1.1 量綱
44.1.2 白金漢Π定理
44.2 相似定律
44.3 量綱分析建模
45 盧瑟福散射公式的幾何證明方法
45.1 α粒子運動的性質
45.2 推導過程
45.2.1 證法一
45.2.2 證法二
45.3 結語
46 從諾貝爾物理學獎看光學的發展
46.1 百年諾貝爾獎光學部分
46.2 諾貝爾獎與光學的發展
46.3 結語
47 機械能守恆定律服從力學相對性原理
47.1 問題的提出
47.2 機械能守恆定律服從力學相對性原理
47.3 對文獻[85]的若干商榷意見
47.4 結語
48 基於同時的相對性對鐘慢尺縮效應的再認識
48.1 同時的相對性
48.2 鐘慢效應
48.2.1 鐘慢效應的物理意義
48.2.2 對鐘慢效應的再認識
48.3 尺縮效應
48.3.1 對尺縮效應的再認識
48.3.2 列車-隧道問題
49 關於連續介質中橫波的能量探討
49.1 定性分析
49.1.1 質元的受力分析
49.1.2 回復力與質元的動能ΔEk
49.1.3 切向力與彈性勢能ΔEp
49.1.4 質元的機械能
49.2 定量分析
49.2.1 質元的動能ΔEk
49.2.2 質元的勢能ΔEp
49.2.3 質元的機械能
49.3 結語
50 威耳遜對雲室的實驗研究
50.1 威耳遜生平
50.2 威耳遜對雲室技術的研究
50.2.1 對凝結核的初步研究
50.2.2 對雲室的研究
50.2.3 實驗裝置
50.2.4 分析照片徑跡，驗證康普頓效應
50.3 有益的啟示
51 虛擬投影示波器及其在物理演示實驗中的套用
51.1 虛擬示波器的功能與使用方法
51.2 投影示波器演示物理實驗舉例
51.2.1 演示L、C交流電壓電流的相位差
51.2.2 演示李薩如圖形
51.2.3 演示LRC電路的暫態過程
52 一種用數字示波器測量液體表面張力係數的實驗方法
52.1 原理
52.2 實驗裝置
52.3 實驗內容和方法
52.4 實驗結果
53 從魚洗到海嘯
53.1 魚洗噴水物理機制綜述
53.2 海嘯成因的新發現竟與魚洗噴水機制如出一轍
54 引潮力對月球及人造衛星軌道平面的影響
54.1 月球軌道平面的旋進及其原因分析
54.2 引潮力矩
54.3 計算平均旋進角速度和旋進周期
54.4 討論與說明
55 轎車衝撞行人過程的力學分析
55.1 人體模型的力學分析
55.1.1 前保險槓與下肢的衝撞
55.1.2 腿部被衝擊後人體轉動角速度的大小
55.1.3 頭部受衝擊後人體轉動角速度大小
55.1.4 人體發生倒立翻轉時車速的臨界值
55.2 討論
55.2.1 人體的影響
55.2.2 車體的影響
56 力學模型和規律在“哥倫比亞”號失事原因中的運用
57 物理學在現代汽車ABS上的套用
57.1 “防抱制動系統”的力學原理
57.1.1 防抱制動系統概述
57.1.2 汽車制動的力學原理
57.2 “防抱制動系統”的電磁控制原理
57.2.1 輪速感測器
57.2.2 電磁閥控制器
58 高密度信息存儲的物理原理
58.1 光碟存儲的原理
58.1.1 唯讀式光碟(CD-ROM)的工作原理
58.1.2 磁光(MO)型光碟的工作原理
58.1.3 相變型光碟的工作原理
58.2 實現高密度信息存儲的途徑
58.2.1 減小雷射聚焦直徑的方法
58.2.2 近場光學技術的套用
58.2.3 超分辨技術
58.2.4 超分辨近場結構光碟技術
59 空氣微粒的阻力係數計算及動力學行為分析
59.1 微粒的空氣阻力係數的計算
59.2 微粒空氣阻力係數討論及動力學行為分析
59.2.1 微粒的空氣阻力係數
59.2.2 空氣阻力與速度的關係
59.2.3 微粒動力學行為的分析
59.3 結語
60 一種基於電容感測器的液體密度測量電路的設計
60.1 液體密度測量電路原理
60.2 各部分工作原理
60.2.1 電容感測器檢測液體密度原理
60.2.2 放大電路
60.2.3 A/D轉換電路
60.2.4 單片機
60.2.5 顯示電路
60.3 液體密度測量電路
60.3.1 硬體電路
60.3.2 軟體流程設計
60.4 測量舉例
60.4.1 實驗裝置的校準
60.4.2 實驗裝置的定標
60.4.3 測量
60.5 結語
61 人體在近0℃的溫度感知實驗模擬及分析
61.1 “下雪不冷化雪冷”傳統解釋的問題
61.2 人體在近0℃的溫度感知模擬實驗
61.3 模擬數值比較及分析
61.4 “下雪不冷化雪冷”現象形成的機理
參考文獻
後記
