物理类专业系列教材：普通物理专题研究

图书标准信息

• 作者 李武钢 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2011-08
• 版次 1
• ISBN 9787302261650
• 定价 32.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 270页
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

《普通物理专题研究》《物理类专业系列教材：普通物理专题研究》学科范畴内，讲授具有一定代表性的理论性拓展、实验探讨和一些应用性的研究内容。
《普通物理专题研究》能帮助学生扩展物理视野，获得多维启迪，提高利用普通物理学基本理论知识作进一步的理论拓展和解决实际问题的能力，提升物理素养。
本教材可作为物理学专业本科生普通物理后续课程的学习资料，也可供相关专业的研究生教学选用。

【目录】

1赝功及赝功能原理
1.1赝功及赝功能原理简介
1.1.1赝功的概念
1.1.2赝功能原理
1.2关于赝功的讨论
1.2.1赝功是否是真实功的问题
1.2.2赝功的本质问题
1.3赝功能原理的应用
2小球与均质自由杆的碰撞
2.1完全弹性碰撞
2.2完全非弹性碰撞
2.3系统动能最小可能值
2.4讨论
3相对运动网络及类基尔霍夫电压定律解法
3.1几个概念
3.2相对运动网络及解法
3.3算例
3.3.1算例
3.3.2算例
3.4结语
4均质并有对称面的刚体转动惯量的一个定理
4.1定理的提出
4.2定理的证明
4.3算例
4.3.1算例
4.3.2算例
5由三平行轴惯量求重心的一种方法
5.1理论推导和结果
5.2二值问题及说明
5.3结语
6引入“折合力”的两体力学关系及应用
6.1引入“折合力”的两体力学关系
6.1.1引入“折合力”的动力学关系式
6.1.2引入“折合力”的动量定理表达形式
6.1.3引入“折合力”的动能定理表达形式
6.2算例
6.2.1引入“折合力”的动力学关系式算例
6.2.2引入“折合力”的动能定理关系式算例
6.3结语
7空气阻力因素与最大飞行路径抛射角的关系
7.1基本方程和程序编制
7.2最大飞行路径与抛射角的关系
7.2.1不同阻力系数下的最大飞行路径抛射角
7.2.2不同质量的物体的最大飞行路径抛射角
7.3结语
8天体的旋进与角动量守恒
8.1作用力矩与反作用力矩
8.2非惯性平动参考系中的角动量定理
8.3地-月系统质心参考系中的角动量
8.4天体旋进与角动量守恒
8.5结语
9驻波实验中经常出现的一个错误
9.1立体驻波形成的原因
9.2实验验证
9.3立体驻波的特性分析
9.4立体驻波对实验的影响
9.4.1立体驻波对波长和张力关系的影响
9.4.2立体驻波对波长和弦线密度关系的影响
9.5对实验改进的几点建议
9.6结语
10几则力学疑难问题的讨论
10.1问题
10.2问题
10.3问题
10.4问题

热力学部分
11常用数学工具在热力学关系式证明中的应用
11.1常用数学工具简介
11.1.1多元函数的导数及其全微分
11.1.2多元函数的变量变换
11.1.3复合函数的导数
11.2热力学关系式常用的证明方法
11.2.1系数比较法与全微分求偏导数法
11.2.2循环关系法
11.2.3链式关系法
11.2.4复合函数求导
11.2.5勒让德变换
11.2.6雅可比行列式
11.3结语
12导出分子平均平动能公式的几种方法
12.1由压强公式和理想气体状态方程导出
12.2由麦克斯韦速率分布律导出
12.3由能量按自由度均分定理导出
12.4根据分子碰撞服从的力学(经典)规律运用统计概念导出
12.5根据热平衡和力学平衡的概念，并运用压强公式导出
13对气体等温气压公式的修正
13.1气体多方平衡过程的气压公式的推导
13.2数值计算结果和讨论
13.3结语
14升华能随温度和压强的变化
15气体中有速率为无穷大的分子吗
16关于热力学第一定律的微观解释
16.1由分子组成的质点组的动能定理
16.2热力学第一定律的微观解释
16.3结语
17关于克劳修斯方法对可逆和不可逆过程(循环)的处理
17.1关于克劳修斯方法所使用的系统和过程
17.2克劳修斯方法对可逆过程的处理
17.3克劳修斯方法对不可逆过程的处理
17.4进一步的论述
17.4.1从有限过程到微变过程
17.4.2关于“净热比较法”与克劳修斯方程的一致性
17.4.3关于熵的另一个导出方法及比较
17.4.4两种方法对绝热过程的处理(克劳修斯方法的一个假设条件)
17.4.5关于克劳修斯方法的实质和意义
18均匀物质热力学关系的两种记忆方法
18.1“魔句”与方图记忆法
18.1.1“魔句”与方图
18.1.2对全微分公式的记忆
18.1.3对偏微商公式的记忆
18.1.4对麦氏关系的记忆
18.2U-H-F-G图记忆法
19用恒流量热器测定水的比热容
19.1仪器装置
19.2实验原理
19.3实验步骤
19.4数据记录与处理
19.4.1第1组数据记录
19.4.2数据处理
19.4.3标准不确定度的计算
19.4.4第2组数据记录与处理
19.5结语
20几则热学疑难问题的讨论
20.1问题
20.2问题
20.3问题
20.4问题

光学部分
21薄透镜在不同介质中的会聚与发散性质
21.1透镜两侧媒质折射率相同
21.1.1两侧媒质折射率小于透镜折射率
21.1.2两侧媒质折射率大于透镜折射率
21.2透镜两侧媒质折射率不同
21.2.1Δn〉0，且n〉n
21.2.2Δn〉0，且n〈n
21.2.3Δn〈0，且n〉n
21.2.4Δn〈0，且n〈n
21.3结语
22诺莫图法在薄透镜和球面镜成像分析中的应用
22.1诺莫图结构及符号法则
22.2凸透镜及凹面镜成像规律分析
22.2.1凸透镜成像
22.2.2凹面镜成像
22.3凹透镜及凸面镜成像规律分析
22.3.1凹透镜成像
22.3.2凸面镜成像
22.4符号规则的讨论
22.5结语
23二次成像法测定光具组的基点
23.1测量原理及测量方法
23.1.1确定焦点的位置
23.1.2二次成像法测定光具组的焦距
23.1.3确定光具组两主点之间的距离
23.1.4确定光具组主点、节点的位置
23.2测量举例
23.3讨论
24菲涅耳双棱镜干涉实验中距离参数的研究
24.1狭缝与双棱镜的距离
24.2双棱镜与测微目镜的距离
24.3干涉条纹间距和条纹数目
24.4实验结果
25正确理解半波损失
25.1问题的提出
25.2正确理解半波损失的产生
25.2.1光波在介质界面上反射时半波损失的产生
25.2.2薄膜干涉中半波损失的产生
25.3结语
26夫琅禾费衍射光强的两种计算方法
26.1单缝衍射
26.1.1用菲涅耳积分法计算光强
26.1.2用振幅矢图解法计算光强
26.1.3两种方法的比较
26.2光栅衍射
26.2.1用积分法计算光栅衍射光强
26.2.2用振幅矢图解法计算光栅衍射光强
26.2.3两种计算光栅衍射光强方法的比较
27夫琅禾费矩孔衍射的特征及其MATLAB模拟
27.1夫琅禾费矩孔衍射
27.1.1夫琅禾费矩孔衍射实验装置
27.1.2夫琅禾费矩孔衍射的衍射场及光强分布
27.1.3夫琅禾费矩孔衍射的特征
27.2夫琅禾费矩孔衍射的MATLAB模拟
27.2.1参数的设定
27.2.2程序的编写和调试
27.2.3夫琅禾费矩孔衍射的MATLAB模拟结果
27.3结语
28光的干涉和衍射的模拟
28.1双缝干涉模拟
28.2单缝衍射的模拟
28.3光栅衍射的模拟
29用干涉法测原子发光持续时间
29.1干涉实验的方法及结果
29.1.1牛顿环实验的方法和结果
29.1.2劈尖干涉实验方法和结果
29.2用测不准关系得到的理论结果
29.3关于结果的比较和说明
30几则光学疑难问题的讨论
30.1问题
30.2问题
30.3问题
30.4问题

电磁学部分
31电磁学的三个基本结论
31.1“同种电荷(磁极)相斥，异种电荷(磁极)相吸”
31.2“电流同向相吸，异向相斥”
31.3“导体越长，对电流的阻碍越大”
32通电导体中的净电荷
32.1关于通电导体介面净电荷的一个方程
32.1.1方程的导出
32.1.2方程(32.5)和方程(32.7)的讨论及介面净电荷
32.2电阻率连续变化的通电导体内的净电荷
32.3介面电流和介面电容的设想
32.3.1介面电流
32.3.2介面电容
33几种不同形状导体表面的电荷面密度
33.1无限大导体表面
33.2楔形导体表面
33.3半圆柱形凸起表面
34电阻体电容
34.1电阻端面电容
34.2电阻体分布电容
34.3结语
35梯形电阻网络的研究
35.1梯形电阻网络的特点和入端电阻的计算
35.1.1梯形电阻网络的特点
35.1.2梯形电阻网络的计算
35.2计算机辅助分析梯形网络
35.3结语
36格林函数互易性在电磁学中的应用
36.1格林函数
36.1.1格林函数的公式
36.1.2无界空间的格林函数例
36.2格林函数的互易性
36.3格林函数的互易性在电磁学中应用的例子
37镜像对称性在电磁学中的应用
37.1真矢量和赝矢量
37.2利用安培环路定理求磁场
37.2.1对称性分析
37.2.2作安培环路，用场强表达积分
37.2.3利用安培环路定理求场强
37.3一个综合问题
37.3.1对称性分析
37.3.2做高斯面，利用高斯定理式(37.6)求场强
37.3.3作环路，利用环路定理式(37.7)求场强
37.4关于《费曼物理学讲义》中的一道例题
38最小作用量原理在电学中的应用实例
38.1电阻并联电路中电流的实际分布使电路的耗散功率取极小值
38.2电容器串联电路中电压的实际分布使电路储存能量取极小值
38.3惠斯通电桥电路中电流的实际分布使电路的耗散功率取极小值
38.4导体球电荷量的实际分布使系统的静电能取极小值
39一种准确测量热敏电阻温度特性的方法
39.1测量原理
39.1.1热敏电阻的温度特性
39.1.2内热效应
39.1.3内热模型
39.2测量方法
39.2.1内热效应的测量
39.2.2温度特性的测量和数据处理
39.3结语
40几则电磁学疑难问题的讨论
40.1问题
40.2问题
40.3问题
40.4问题

综合、延伸、应用
41什么是“物理学”——物理学概念之沿革
41.1物理学概念的西方源起
41.2中文“物理学”一词的来源
41.3关于“物理学”的一般传统认识
41.4《物理百科全书》关于“物理学”的解释
41.5朝永振一郎关于“物理学”的见解
41.6哥本哈根学派的观点
41.7《未来我们选择怎样的物理学》一文的相关思想
41.8赵凯华先生的观点
41.9启示
42物理模型的构建
42.1量纲分析法
42.2抽象化
42.3类比法
42.4理想化方法
42.5构造法
42.6等效代换法
42.7唯象法
42.8微元法与迭代法
43量纲分析的基本理论及其应用
43.1量纲分析基础
43.1.1基本定理
43.1.2量纲的基本运算规则
43.2量纲分析中的Π定理
43.3量纲分析中矢量空间待定系数法的应用
43.4说明
44基于量纲分析的建模研究
44.1量纲分析基础
44.1.1量纲
44.1.2白金汉Π定理
44.2相似定律
44.3量纲分析建模
45卢瑟福散射公式的几何证明方法
45.1α粒子运动的性质
45.2推导过程
45.2.1证法一
45.2.2证法二
45.3结语
46从诺贝尔物理学奖看光学的发展
46.1百年诺贝尔奖光学部分
46.2诺贝尔奖与光学的发展
46.3结语
47机械能守恒定律服从力学相对性原理
47.1问题的提出
47.2机械能守恒定律服从力学相对性原理
47.3对文献［85］的若干商榷意见
47.4结语
48基于同时的相对性对钟慢尺缩效应的再认识
48.1同时的相对性
48.2钟慢效应
48.2.1钟慢效应的物理意义
48.2.2对钟慢效应的再认识
48.3尺缩效应
48.3.1对尺缩效应的再认识
48.3.2列车-隧道问题
49关于连续介质中横波的能量探讨
49.1定性分析
49.1.1质元的受力分析
49.1.2回复力与质元的动能ΔEk
49.1.3切向力与弹性势能ΔEp
49.1.4质元的机械能
49.2定量分析
49.2.1质元的动能ΔEk
49.2.2质元的势能ΔEp
49.2.3质元的机械能
49.3结语
50威耳逊对云室的实验研究
50.1威耳逊生平
50.2威耳逊对云室技术的研究
50.2.1对凝结核的初步研究
50.2.2对云室的研究
50.2.3实验装置
50.2.4分析照片径迹，验证康普顿效应
50.3有益的启示
51虚拟投影示波器及其在物理演示实验中的应用
51.1虚拟示波器的功能与使用方法
51.2投影示波器演示物理实验举例
51.2.1演示L、C交流电压电流的相位差
51.2.2演示李萨如图形
51.2.3演示LRC电路的暂态过程
52一种用数字示波器测量液体表面张力系数的实验方法
52.1原理
52.2实验装置
52.3实验内容和方法
52.4实验结果
53从鱼洗到海啸
53.1鱼洗喷水物理机制综述
53.2海啸成因的新发现竟与鱼洗喷水机制如出一辙
54引潮力对月球及人造卫星轨道平面的影响
54.1月球轨道平面的旋进及其原因分析
54.2引潮力矩
54.3计算平均旋进角速度和旋进周期
54.4讨论与说明
55轿车冲撞行人过程的力学分析
55.1人体模型的力学分析
55.1.1前保险杠与下肢的冲撞
55.1.2腿部被冲击后人体转动角速度的大小
55.1.3头部受冲击后人体转动角速度大小
55.1.4人体发生倒立翻转时车速的临界值
55.2讨论
55.2.1人体的影响
55.2.2车体的影响
56力学模型和规律在“哥伦比亚”号失事原因中的运用
57物理学在现代汽车ABS上的应用
57.1“防抱制动系统”的力学原理
57.1.1防抱制动系统概述
57.1.2汽车制动的力学原理
57.2“防抱制动系统”的电磁控制原理
57.2.1轮速传感器
57.2.2电磁阀控制器
58高密度信息存储的物理原理
58.1光盘存储的原理
58.1.1只读式光盘(CD-ROM)的工作原理
58.1.2磁光(MO)型光盘的工作原理
58.1.3相变型光盘的工作原理
58.2实现高密度信息存储的途径
58.2.1减小激光聚焦直径的方法
58.2.2近场光学技术的应用
58.2.3超分辨技术
58.2.4超分辨近场结构光盘技术
59空气微粒的阻力系数计算及动力学行为分析
59.1微粒的空气阻力系数的计算
59.2微粒空气阻力系数讨论及动力学行为分析
59.2.1微粒的空气阻力系数
59.2.2空气阻力与速度的关系
59.2.3微粒动力学行为的分析
59.3结语
60一种基于电容传感器的液体密度测量电路的设计
60.1液体密度测量电路原理
60.2各部分工作原理
60.2.1电容传感器检测液体密度原理
60.2.2放大电路
60.2.3A/D转换电路
60.2.4单片机
60.2.5显示电路
60.3液体密度测量电路
60.3.1硬件电路
60.3.2软件流程设计
60.4测量举例
60.4.1实验装置的校准
60.4.2实验装置的定标
60.4.3测量
60.5结语
61人体在近0℃的温度感知实验模拟及分析
61.1“下雪不冷化雪冷”传统解释的问题
61.2人体在近0℃的温度感知模拟实验
61.3模拟数值比较及分析
61.4“下雪不冷化雪冷”现象形成的机理
参考文献
后记