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浅谈电磁感应在生活中的应用

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摘要:电磁学已成为物理学的一个重要分支,是研究电磁运动基本规律的学科。电磁学理论的发展不仅是电工学、无线电电子学、电子计算机技术及其他新科学、新技术发展的理论依据,而且也与人们的日常生活和生产技术有着十分密切的关系。

关键词:电磁感应,电磁炉,电磁炮

正文:

电磁学从原来互相独立的两门学科——电学、磁学,发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即1820年丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应和1831年英国物理学家法拉第发现的电磁感应现象。这两个实验现象,以及1865年英国物理学家麦克斯韦提出的感应电场和位移电流的的假说,奠定了电磁学的整个理论体系。

如今,电磁学已成为物理学的一个重要分支,是研究电磁运动基本规律的学科。电磁学理论的发展不仅是电工学、无线电电子学、电子计算机技术及其他新科学、新技术发展的理论依据,而且也与人们的日常生活和生产技术有着十分密切的关系,下面举例说明电磁学在生活中应用。

先来谈谈电磁炉。随着生活水平的提升,人们对安全卫生的炊事用具逐渐接受,电磁炉也进入千家万户。

电磁炉是现代厨房革命的产物,它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率得到了极大的提高。电磁炉的功率一般在700~1800W 之间,它的结构主要由外壳、高级耐热晶化陶瓷板、PAN 电磁线盘、加热电路板、控制电路板、显示电路板、风扇组件及电源等组成。

电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。使用时,加热线圈中通入交变电流,线圈周围便产生交变磁场,交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体,在锅底中产生大量涡流,从而产生烹饪所需的热。

在电磁炉内部,由整流电路将50Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为15~40kHz 的高频电压,高速变化的电流流过扁平空心螺旋状的感应加热线圈(励磁线圈),线圈会产生高频交变磁场。

其磁感线穿透灶台的陶瓷台板而作用于不锈钢锅(导磁又导电材料)底部,在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换,锅底迅速释放出大量的热量,就是烹调的热源。

那么涡流又是如何产生的呢?在柱形铁芯上绕有线圈,当线圈中通上交变电流时,每个铁芯片就处在交变的磁场中。铁芯可看成是由一系列半径逐渐变化的柱状薄壳组成,每层薄壳构成一个闭合回路。在交变的磁场中,通过这些薄壳的磁通量都在不断地变化,所以沿着一层层的壳壁产生感应电流。从铁芯的上端俯视,电流的流线呈闭合的旋涡状,因而这种感应电流叫做涡电流,简称涡流。由于大块铁芯的电阻很小,因此涡流可非常大。强大的涡流在铁芯内流动时,电能转化为内能,从而释放出大量的焦耳热,而使铁芯的温度升高。

电磁炉工作过程中热量由锅底直接感应磁场产生涡流来产生的,因此应该选择对磁敏感的铁来作为炊具,由于铁对磁场的吸收充分、屏蔽效果也非常好,这样减少了很多的磁辐射,所以铁锅比其他任何材质的炊具也都更加安全。此外,铁是对人体健康有益的物质,也是人体长期需要摄取的必要元素。

电磁炉具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此,在电磁炉较普及的一些国家里,人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。

再来说说电磁炮。电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。自80年代初期以来,电磁炮在未来武器的发展计划中,已成为越来越重要的部分。

传统火炮提高炮弹初速只能通过增加发射药量来实现,但火炮药室尺寸的增大及炮管长度的加长均受限制,所以传统火炮最大初速难以超越物理限度,而电磁炮则完全摆脱了这一瓶颈。与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,其作用的时间要长得多,可大大提高弹丸的速度和射程。

电磁炮主要由能源、加速器、开关三部分组成。能源通常采用可蓄存10~100兆焦耳能量的装置。目前实验用的能源有蓄电池组、磁通压缩装置、单极发电机,其中单极发电机是近期内最有前途的能源。加速器是把电磁能量转换成炮弹动能,使炮弹达到高速的装置。主要有:使用低压直流单极发电机供电

的轨道炮加速器和离散或连续线圈结构的同轴同步加速器两大类。开关是接通能源和加速器的装置,能在几毫秒之内把兆安级电流引进加速器中。

电磁炮的原理非常简单。磁场对电流的作用力,可以使通电导体运动,把电能转化成机械能。利用这一原理,科学家提出用磁场对电流的作用力发射炮弹。可以说,电磁炮是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。那么如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。

根据结构和原理的不同,电磁炮可分为以下几种类型:

线圈炮:由环绕炮膛的一系列固定线圈与环绕弹丸的弹体线圈所组成。炮弹发射时,电源依次给环绕炮膛的一系列固定线圈供电,产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流,感应电流也形成一个磁场,产生加速力,使弹丸在炮管整个长度上得到加速。弹丸就这样高速地被发射了出去。

轨道炮:轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度射出,这就是轨道炮的发射原理。

电热炮:电热炮的原理完全不同于上述两种电磁炮,其结构也有多种形式。最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端。当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料(如聚乙烯)蒸发.蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速。

重接炮:重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度。其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙。长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进。重接炮是电磁炮的最新发展形式。

电磁炮作为一种新概念火炮,它具有传统火炮所不具有的特点。电磁炮最大特点便是发射的炮弹初速高。这是由于电磁炮利用电磁发射技术,使电能转化成弹丸动能,使得炮弹初速突破了每秒2000米极限。弹丸初速高,射程就远,所以电磁炮可以远距离射击,能攻击远距离目标;飞行速度高,弹丸撞击目标的动能大,战斗杀伤力也大;弹丸在空中飞行时间减少,可以提高射击命中精度,提高击毁目标的概率。美国海军试验的电磁轨道炮可以精确攻击,误差范围不超过5米,不容易造成目标周围自己士兵的伤亡。

电磁炮不仅可以发射炮弹,也可以用来发射导弹。电磁炮通过巨大的电能,产生巨大的推力,能发射各种类型的导弹,其发射的导弹不需要像传统导弹那样携带燃料飞行,极大降低了导弹的造价,也易于存放,不容易被引爆。

然而,电磁炮的发展也还面临着一些挑战。首先,目前电磁炮能够发射的炮弹质量仍然不大,这是加速能力不足造成的。加速炮弹的力与磁场和电流之积成正比,要获得足够强的加速磁场一般靠超导磁体。用超导线圈产生磁场已是相对成熟的技术,但超导磁体需要冷却到很低温度才能发挥作用,这对于军事应用是个问题,因为会大大降低发射装置的灵活性,如果高温超导强磁体能够研制成功,对低温条件的要求也可放宽。

其次,由于目前没有足够强的发射磁场,那么只能够加大通过弹丸的电流来获取足够的初速度,但是如果加大电流必然会发热造成弹丸的腐蚀,发生危险。

随着科技的发展,超导材料的逐渐成熟,相信我们一定能克服上述问题,电磁炮在未来将会扮演十分重要的角色。

电磁学在大学物理中是一个难点,然而其在日常生活中有着极为广泛的应用,我们的生活与其息息相关,因此学好它是必不可少的。

参考文献:

[1]芶秉聪、胡海云主编.大学物理(下册)[M].北京:国防工业出版社,2012.

[2]韩广兴.电磁炉原理使用与维修技术[M].北京:教育音响出版社,2007.

[3]孙运升.电磁炉维修基本技能[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2009.

[4]黄莹,赵佳.电磁炮的基本原理及在军事上的应用[J].现代物理知

识,2004,11.

大学物理小论文

九江学院 Jiu jiang university 课程小论文(设计)题目:机械振动 院系:******** 专业:机械设计制造及其自动化 姓名:陈冬 年级:****** 学号:***号 指导老师:**** *****年**月**号

机械振动: 机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处,机械波由机械振动产生,电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质,在不同介质中的传播速度也不同,在真空中根本不能传播,而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波,但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质,如:折射、反射等是一致的,描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有:水波、声波、地震波。关键字:波源介质横波纵波 波源 波源也称振源,指能够维持振动的传播,不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件,也是电磁波形成的必要条件。波源可以认为是第一个开始振动的质点,波源开始振动后,介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动,波源的频率等于波的频率。 介质 广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中,介质特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时,机械波不会产生,例如,真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中,波速是不同的。横波 物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波,称作横波。在横波中,凸起的最高处称为波峰,凹下的最低处称为波谷。

绳波是常见的横波。 纵波 物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波,称作纵波。质点在纵波传播时来回振动,其中质点分布最密集的地方称为密部,质点分布最稀疏的地方称为疏部。 声波是常见的纵波。 波长 沿着波的传播方向,两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离称作波长,常用λ表示。在横波中,波长等于“波峰-波峰”的长度或“波谷-波谷”的长度;在纵波中,波长等于“密部-密部”或“疏部-疏部”的长度。 频率与周期 波上任意一个质点完成一次全振动所需时间称为周期,常用T 表示;介质中的质点每秒完成全振动的次数叫做波的频率,常用f 表示。频率是周期的倒数。 波速 波速为波长和频率的乘积(v=λf ),表示波在的传播速度。机械波在特定介质中的传播速度是固定的。 所以m k 1412.0+= λ ,则f=Hz k v )14(50+=λ (K=0,1,2,3,……) 例.一列横波沿x 轴传播,波速大于6m/s ,当位移x 1=3cm 处的 A 质点在x 轴上方最大位移处时,位于x 2=6cm 处的 B 质点恰好在平衡 位置,并且振动方向沿y 轴负方向,试求这列波的频率f. 解:

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《大学物理下》课程小论文基本要求 ①以宿舍为单位,一个宿舍写一篇,用word写并打印,1500字左右。最好原创。 ②打印稿必须排版工整,引文必须标明出处。参考文献3篇以上,参考文献要是公开发表的论文,不要书,不要网页内容。 中国知网上面有很多文献,从学校主页进入,点“图书馆”,查询相关数据库。 ③内容: 1、物理学电磁学及近代物理相关内容; 2、对物理学的认识,物理学是什么,有什么重大作用。生活中什么现象,什么设备,什么仪器用到了哪方面的物理知识; 3、物理学原理与工业革命或者与现代技术间的联系; 4、物理学导致的各种生活观念的变革; 5、3D技术的发展与展望; 6、干涉或衍射在精密仪器的应用; 7、自己某个问题独到的想法; 8、影视节目中体现出的物理学原理。(比如《变形金刚1、2、3》,《全面回忆》等。) 9、你认为电气工程专业应该多讲授哪些物理内容、为什么; 10、光通讯和无线网络搭建; 11、人性化智能家居、智能家电的搭建; 12、计算机模拟某个物理模型。 ④格式: 题目 专业,班级,宿舍成员姓名,学号 摘要: 关键词: 正文 参考文献:正式发表的文献(写清哪个杂志,第几页,什么时候出版的), 正式发表的硕博士论文(写清哪个学校、机构的论文,论文题目,第几页)。 ⑤评分原则:平时分30分中的20分, 网上原文摘抄最高10分。 整篇论文,符合格式,内容要求。最低12分。 两篇文章完全一样的,宿舍成员最高14分。 电磁学的计算方法,论惯性,光的本性类的文章最高14分。 纯个人感受想法,个人观点,有一定事实依据,最低16分。 网上多个资料引用并有一定个人观点,摘要总结得当,参考文献引用丰富,18分。 提交小论文时间:2013年1月份的第一次大学物理课

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武汉工程大学邮电与信息工程学院大学物理实验课程论文 论大学物理试验数据处理 姓名:陈凯旋 学号: 6502150203 系别:机械与电气工程系 专业:自动化 年级班级:15自动化02 指导教师:张乐 2016年11月1日

论大学物理实验数据处理 摘要:本文基于电磁场理论,得出了单色平面光波在左手材料中传播时其电场强度、磁场强度和波矢量遵循左手螺旋关系。解释了逆多普勒效应,负折射现象。重新推导出了单色平面光波从真空中投射到左手介质中的菲涅尔公式,并且讨论了电磁波从真空中到左手介质中的一种特殊的光学现象,由此得出了存在两个布儒斯特角。(楷体小四) 关键词:电磁场理论;左手材料;负折射率;布儒斯特角(楷体小四) 引言 1967年,前苏联物理学家Veselago发表了一篇文章首次提出了一种假想材料即左手材料。其实自然界中尚未发现介电常数ε和磁导率μ都为负值的材料。此材料需要通过人工获得。因此,在此领域的研究进展一直处于停滞阶段。直到1996年,英国皇家学院的Pendry提出了通过巧妙的设计结构来实现负的介电常数的材料。接着在1999年他又提出了可以用开口谐振环阵列来构造磁导率为负的人工介质[]1。(参考文献以上标的形式标出)从此,该课题越来越热。具有突破性进展的是2000年美国加州大学Smith将两者结合起来,首次制备出了一维的左手材料。2001年,Shelby制备出了二维的左手材料,并从实验上验证了负折射率材料的负折射现象。被“Science”杂志评为2003年度十大科技突破之一[]2。2003年美国Parazzoli等人及Hauck等人分别进行了一系列实验,清晰地展示了负折射现象。2006年,我国东南大学毫米波实验室的崔铁军教授领导的研究小组提出了一种能使磁导率为负的双螺旋共振结构[]3。一系列的研究成果引起了众多学者的关注,使得左手材料的研究成为国际电磁学界的一个引人注目的前沿领域。(宋体,小四,英文,Times New Roman) (正文部分3000字左右) 1.电磁波在介质界面上的反射和折射(一级标题,宋体四号,加黑)(内容宋体小四) 1.1电磁波在右手介质界面上的反射和折射(二级标题宋体小四,加黑) (内容宋体小四) (正文中图要有标题,示例如下)

大学物理课程论文

大学物理课程论文 系别:能源工程系 班级:13应化 姓名:苟昱

引言 我们每个人时时刻刻都在不自觉地运用物理知识。并且,物理学与我们的生活联系最为紧密,物理现象大量的存在于我们周围,如雨后天晴的彩虹,湖水沸腾等。都可以从物理知识中得到答案。因此,我们要充分了解物理是源于生活也是解决生活问题的基本工具。运用所学知识,解决生活中的问题,这能够增加我们的感性认识,增强生活实际的联系。 物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。在现代,物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。 物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。它与我们的生活息息相关,密不可分! 关键词:生活物理,物理应用,杨氏模量

在大学物理课程上,我们做了众多物理实验,然而今天就由我来介绍一下弹性模量,和它在生活中的应用。 弹性模量Elastic Modulus,又称弹性系数,杨氏模量。如今,随着科技的不断发展,弹性模量变成了工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。在日常生活中,弹性模量的应用与测量在许多领域有重要的作用,就好像混凝土的弹性模量如果不够,使建筑变形而不能正常使用,就很容易发生事故造成经济损失,甚至人员伤亡。 我们在实验中测得的杨氏模量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。 杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一,是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。

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谈谈角动量守恒及其应用 摘要:角动量这一概念是经典物理学里面的重要组成部分,角动量的研究主要是对于物体的转动方面,并且可以延伸到量子力学、原子物理以及天体物理等方面。角动量这一概念范畴系统的介绍的力矩、角速度、角加速度的概念,并且统筹的联系到质点系、质心系、对称性等概念.本文主要对角动量守恒定律和其应用进行论述。对定律本身进行了简略的阐述,并就其守恒条件及其结论进行了定性分析。 正文: 大家也许小时候都有过一个疑问:人们走路的时候为什么要甩手呢?为什么如果走顺拐了会感觉特别别扭呢?一个常见的解释是,为了保持身体平衡。这种解释了和没解释没什么区别的答案是永远正确的,问题是甩手到底是怎么保持身体平衡的? 原来这一切都是我们大学生所熟知的角动量以及动量守恒的原因,很神奇的是原来用动量守恒可以解决很复杂的问题,但是却用了最简单的方法。 1.角动量:角动量也称为动量矩,刚体的转动惯量和角速度的乘积叫做刚体转动的角动量,或动量矩,单位千克二次方米每秒,符号kgm2/s。角动量是描述物体转动状态的物理量。对于质点在有心力场中的运动,例如,天体的运动,原子中电子的运动等,角动量是非常重要的物理量。角动量反映不受外力作用或所受诸外力对某定点(或定轴)的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点(或轴)运动的普遍规律。物理学的普遍定律之一。质点轨迹是平面曲线,且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。如果把太阳看成力心,行星看成质点,则上述结论就是开普勒行星运动三定律之一,开普勒第二定律。一个不受外力或外界场作用的质点系,其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零,从而导出质点系的角动量守恒。W.泡利于1931年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生,1956年后为实验所证实。角动量是矢量,角动量 L=r×F=r×Fsin 2.力矩:在物理学里,力矩可以被想象为一个旋转力或角力,导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力乘以径长。依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米[1]。 3.作用力矩和反作用力矩:由于作用力和反作用力是成对出现的,所以它们的力矩也成对出现。由于作用力与反用力的大小相等,方向相反且在同一直线上因而有相同的力臂,所以作用力矩和反作用力矩也是大小相等,方向相反,其和为零。 3.角动量守恒定理: 在不受外界作用时,角动量是守恒的。角动量守恒是跟空间各项同性有关系的,也就是说空间的各个方向是没有区别的,这叫做物理定律的旋转不变性,由这种不变性,在理论上,可以得到角动量守恒。动量守恒是跟空间均匀性相关的,也就是说物理定律在各个地方是一样的,地球上的物理定律跟月亮上的物理定律是一样的,这叫做空间平移不变性,由空间平移不变性,可以从理论上推导出动量守恒。另外,还有能量守恒是跟时间平移不变性相关的,也就是说,过去,现在和未来物理定律是一样的话,就有这么一个量,叫做能量是守恒的。所有这些,

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大学物理课程论文 —大学物理课程与电子信息工程专业的关系及大学 物理的重要性 作者: 学校: 专业:电子信息工程 班级:电信114班 学号:

指导教师:日期:

大学物理课程与电子信息工程专业的关系及大学物理的重 要性 内容摘要:不论是电子科学还是信息科学,都与物理有着密切的联系,物理学是一门广泛而基础的学科,涉及到了声、光、电、力、热、原子等诸多方面的知识内容。在电子信息科学中,电路的设计,无线电信号的处理等都源于物理学的能量以及电磁学内容。因此,设置大学物理课程,以及掌握大学物理大纲所要求的知识内容,可以为我们以后更好的学习电子知识,掌握电子信息工程专业的核心知识打下坚实的基础。 关键词:大学物理电子信息工程关系基础 一、物理学 物理学—研究物质、能量和他们相互作用的科学—是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键的作用。 物理学是自然科学的基础,也是当代工程技术的重大支柱,是人类认识自然,优化自然,造福于人的最有活力的带头科学,回顾物理学发展的全过程,可以加深我们对物理学重要性的认识。 二、大学物理课程的内容 大学物理课程的内容包括有经典物理和近代物理。经典物理部分主要包括:经典力学、热学、电磁学、光学等;近代物理部分主要包括:狭义相对论力学基础、量子力学基础、固体能带理论简介等。经典物

理在科学技术领域仍然是应用最广泛的基础理论,而且也是学习近代科学技术新理论、新知识的重要基础理论,在大学物理的学习中对经典物理内容仍应予以重视;大学物理中的近代物理知识是学生今后学习近代科学技术新理论,新知识所必须的近代物理基础理论知识。三、开设大学物理课程的目的 一方面在于为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想方法和研究问题的方法。通过学习能对物质最普遍、最基本的运动形式和规律有比较全面而系统的认识,掌握物理学中的基本概念和基本理论以及研究问题的方法,同时在科学实验能力、计算能力以及创新思维和探索精神等方面受到严格的训练,培养分析问题和解决问题的能力,提高科学素质,努力实现知识、能力、素质的协调发展。大学物理课是我校理工科各专业学生的一门重要必修基础课。打好物理基础,不仅对学生在校学习起着十分重要的作用,而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术,不断更新知识都将产生深远的影响。 四、电子信息工程专业介绍 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在,电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,像电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传

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关于半波损失的几个实验验证 姓名:班级:学号: 【摘要】在大学物理的波动光学部分,半波损失是一个重点内容。而进行干涉的相关计算研究时又不得不考虑半波损失的影响。于是本文通过菲涅尔公式分析了半波损失,也从几个比较经典的干涉实验来验证半波损失的存在。 【关键词】半波损失劳埃德镜实验劈尖干涉牛顿环 一.半波损失的基本概念 所谓“半波损失",就是当光从折射率小的光疏介质射向折射率大的光密介质时,在入射点,反射光相对于入射光有相位突变π,即在入射点反射光与入射光的相位差为π,由于相位差π与光程差λ/2相对应,它相当于反射光多走了半个波长λ/2的光程,故这种相位突变π的现象叫做半波损失。半波损失仅存在于当光从光疏介质射向光密介质时的反射光中,折射光没有半波损失。当光从光密介质射向光疏介质时,反射光也没有半波损失。 实验和理论研究表明光从光疏介质射向光密介质时,在掠入射(入射角接近90度)或正入射(入射角为0度)的情况下,在两种介质界面处反射时相位发生π的突变。这一变化导致反射光的光程差附加了半个波长,称为半波损失。 二.反射光会发生半波损失的原因 反射光的相位跃变情况较为复杂,它有两个转折,一个是入射角θ1>θB(布儒斯特角)和θ1<θB时的情况跃变不同;另一个是折射率n1>n2和n1θ2,因此sin(θ1-θ2)>0,又因sin(θ1+θ2)>0所以在这种情况下,r永远为负值。即光束由n小的介质进入n大的介质时,不论入射角为何值,反射光的垂直分量永远都π的相位突变。 至于平行分量,在θ1>θB和θ1<θB时的情况不一样。θ1<θB时,有θ1+θ2<90°(θ1=θB时, θ1+θ2=90°),因此tan(θ1+θ2)>0,tan(θ1-θ2)>0或r//为正。而在θ1>θB时,有θ1+θ2>90°,因此tan(θ1+θ2)<0,tan(θ1-θ2)>0或r//为负,所以有:光束从n小的介质进入n较大的介质时,若入射角θ1<θB,则反射光的平行分量无相位突变;若θ1>θB,则有π的相位突变。 2. n1>n2的情况 若n1>n2,则有θ1<θ2,因此sin(θ1-θ2)<0,这是r为正。即:光束由n大的介质进入n小的介质时,不论入射角为何值,反射光的垂直分量永远都没有π的相位突变。至于平行分量,在θ1<θB时有tan(θ1-θ2)<0,故有r//为负。而在θ1>θB时,有tan(θ1+θ2)<0,故r//为正。所以:光束从n大的介质进入n较小的介质时,若入射角θ1<θB,则反射光的平行分量有相位突变;若θ1>θB,则无π的相位突变。因此,在小角度入射和掠入射两种情况下,光波由光疏介质进入光密介质时,则会出现半波损失,反之则没有。

大学物理小论文题目

2008-2009学年第二学期 大学物理(A1)小论文要求及推荐题目 为了培养学生的科学素质,大学物理课程设置了学生小论文必做项目。 要求:(1)论文要与本学期所学的大学物理课程内容相关。大学物理教研室提供以下可供学生参考的论文题目方向。具体论文题目由学生自己选定,最好来源于自己对实际生活中遇到的物理现象的思考。 (2)小论文占期末大学物理课程总评成绩5%,不交论文者,该部分分数计为0分。要求学生在教师指导下独立完成论文,严禁抄袭,对不合格的论文退回重做。 (3)字数限制在1500-3000字之间。应包涵以下几部分:标题、作者(姓名班级学号)、摘要(150字内)、论文正文、主要参考文献(约3-5篇)。另附3篇范文,均摘自《物理与工程》杂志的“大学生园地”,可做为参考。 参考题目: 1.惯性质量与引力质量相等的实验验证。 2.谈谈伽利略的相对性原理。 3.惯性系与非惯性系中物理学规律之间联系的讨论。 4. 生活中的惯性力,科里奥利力,举例说明自然界中的科里奥利效应。 5. 谈谈角动量守恒及其应用。 6. 质心参照系的利用。 7. 论述“嫦娥一号”奔月的主要过程及其其中的物理学原理。 8. 谈谈刚体中的打击中心问题。 9. 谈谈冰箱的工作原理及如何实现冰箱节能。 10. 论述汽车发动机与热力学的关系。 11. 论述燃煤电厂效率提高的发展趋势。 12. 热力学第一定律及其思考。 13. 热力学第二定律及其思考。 14. 举例说明永动机是不可能制成的。

15. 从热力学第二定律的角度论述生命活动的本质。 16. 谈谈日常生活中的混沌现象。 17. 举例说明乐器中的物理学。 18. 谈谈共振的应用及其危害。 19. 谈谈阻尼振动的应用及其危害。 20. 举例说明多普勒效应及其应用。 21. 杨氏双缝干涉实验的结果及其思考。 22. 谈谈等厚干涉及其应用。 23. 谈谈偏振光的产生及其应用。 24. 全息照相在光学工程中的应用。 25.物理与新技术(与自己的专业相结合,比如:“物理与航天技术”、“物理与光学技 术”、“物理与发动机”、“物理与生命活动”等)。 大学物理教研室2009.02.27

浅谈大学物理教学论文范文

浅谈大学物理教学论文范文 摘要:随着教育体制的深化改革,许多新的教学模式和教学方法被广泛应用于教育活 动中,有效推动了教育事业的发展。大学物理作为大学教育体系中的基础性学科,其在各 学科领域中发挥着重要的作用,对学生综合能力和科学素质的提高具有一定的促进作用, 能够实现学生的全面发展。本文就对大学物理教学中多元化教学模式的实践应用进行分析 和探讨。 关键词:大学物理教学;多元化教学模式;实践应用 物理学作为一门重要的自然学科,其基本规律被广泛应用于自然科学的各领域,对社 会的进步和自然科学的发展具有重要的意义。随着科学研究的不断深入,大学各专业设置 更趋向于多元化,不同的专业对大学物理的广度和深度要求有所不同,因此对大学物理教 学质量的要求也越来越高[1]。当前传统的教学模式已经无法满足现代化教育的发展需求,需要从教学的内容、方法和形式等方面创新教学模式,从而促进现代化素质教育的长远发展。 1大学物理教学概述 物理课程作为大学教育体系中的基础性学科,其具有较强的实用性,物理知识被广泛 应用于人们的生活与工作中。当前由于物理课程教材不断更新,高校具有更为丰富的文献 资源,为学生的阅读提供了理论基础,并且多媒体技术在物理教学中的应用,生动诠释了 复杂难懂的物理定理与理论知识,这些都为大学物理教学取得良好成效奠定了基础。一般 来说,每位学生在学习基础、兴趣爱好和认知能力等方面都存在较大的差异性,如果在大 学物理教学中仅仅使用范式的教学模式和教学方法,这样学生会对所学知识感到迷茫,无 法体现学生的个性化发展[2]。因此高校需要不断改革与创新物理教学的教学模式和教学 方法,多层面和多角度激发学生的潜能,引导学生发挥自身的特长,找到适合自身发展的 方向。 2大学物理教学中多元化教学模式的实践探索 对于多元化教学模式而言,其主要是从多层次、多方式和多角度等方面出发,让学生 能够在同一学习环境中充分发挥自身的主观能动。多元化教学模式在大学物理教学中的实践,其具体可从教学方法、教学内容、教学目标、教学资源、教学考核等方面进行分析。 2.1教学方法 多元化教学方法在大学物理教学中的应用实践,其主要表现在以下几点:1案例教学。由于大学物理主要是针对理工科学生所开设,因此教师在进行案例教学的过程中,需要从 学生的具体情况出发,科学选择难易适当的案例,对不同的专业选取不同的教学案例,以 此让每位学生都能参与到教学活动中。例如自动化学院学生,教师可通过列举电磁炉等电 器工作原理让学生学习涡电流、电磁感应等知识;对于材料专业学生而言,教师可利用X

大学物理结课论文

大物结课论文

光现象————地磁场对生命的保护 摘要:我们知道, 空气、阳光和水是生命的三大要素. 但是, 除了这些基本的要素之外, 对于生命的发生和发展, 还有一个几乎与此同样重要,对我们经常起作用, 然而我们又无法直接感到的重要因素, 这就是围绕着我们的地磁场,在浩瀚的宇宙中,地球有幸成为生命的摇篮,依仗于地球生成后的宙境和地理环境,众多的物理因素构建了生命物质的存在条件,也为地球生命提供了保护伞,它有效地削弱宇宙射线对生命的伤害,功不可没。 关键字:保护作用、地球磁场、生命、健康 极光是出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚里多彩的发光现象。极光是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。 无处不在的地磁场影响着我们生活,地球是个富有生命力的星球,它以各种各样的形式释放着

内部的活力。地磁场是地球最基本的物理场,地磁场似乎很深奥,感觉不到它与人类有什么关系的确,它不像空气和水对于人是那么习以为常。没有空气、水,或者空气、水被污染了,人们马上就有感觉。实际上,地磁场也像空气一样,人人都生活在其中。地磁场与空气的差别,最显著之处是它不仅存在于地球表面及其周围,而且存在于地球内部和遥远的太空。如同空气一样,地磁场也随时问和空问的变化而变化,只不过它的变化极其缓慢,往往被人类忽视。古代中国人和希腊人最早知道天然磁石具有吸引力的性质。研究了磁石对生命健康的作用,古代枕磁枕百年耳不聋。地磁场在地球表面形成的磁层,除了能保护地球的大气层不被太阳风吹走, 从而挡住大部分宇宙射线和电磁辐射,造成地球上生命发生和发展的特定生态环境外, 地磁场还直接作用于生物机体的内代谢过程。 在地质历史上地磁场层多次发生倒转(即南北极翻转) 。在极性转向时期,地磁场强度随之减弱, 失去对大气层的保护作用。这时不仅大气质量大量丧失, 臭氧层也遭到更大的破坏,难以屏蔽大量有害宇宙射线的辐射。这就是地质历史上多

物理小论文

共振的应用及其危害 一共振的概念 任何物体产生振动后,由于其本身的构成、大小、形状等物理特性,原先以多种频率开始的振动,渐渐会固定在某一频率上振动,这个频率叫该物体的固有频率。当人们从外界再给这个物体加上一个振动(称为驱动)时,这时物体的振动频率等于驱动力的频率,而与物体的固有频率无关,这时称为强迫振动。但如果驱动力的频率与该物体的固有频率正好相同,物体振动的振幅达到最大,这种现象叫共振。 物体的振幅与驱动力的关系图如下: (物体的振幅与驱动力频率关系图) 因此我们可以知道,驱动力的频率与固有频率一样,从而产生了共振现象,可能导致巨大危害,在我们生活的方方面面共振影响也十分巨大。

二共振的应用 随着近代科学的发展,共振应用于越来越多的领域。在建筑工地,建筑工人在浇灌混凝土的墙壁或地板时,为了提高质量,总是一面灌混凝土,一面用振荡器进行震荡,使混凝土之间由于振荡的作用而变得更紧密、更结实。此外,粉碎机、测振仪、电振泵、测速仪等,也都是利用共振现象进行工作的。 共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一,所以在某种程度上甚至可以这么说,是共振产生了宇宙和世间万物,没有共振就没有世界。从宇宙大爆炸到微观世界的“共振体”,从人类说话交谈到虫鸣鸟吟,都是共振的魔力。还有一些研究表明,宇宙中的紫外线射向地球时,是臭氧层的振动频率与紫外线产生共振,从而吸收了大部分的紫外线,保护了地球;叶绿素与某些可见光共振才能吸收阳光,产生光合作用;甚至连色彩的产生也是因为各色光线与物体的共振所赐。 在日常的生产生活中,共振也是我们的好帮手,人类利用共振现象的能量特征,发明了不少实用的东西。 “共振筛”是利用共振现象最典型的例子之一。它是把筛子用四个弹簧支撑起来,并在筛子上装上偏心轮,偏心轮在皮带的带动下转动,是筛子受到周期驱动力的作用,做受迫振动。调整偏心轮的转速,可使驱动力的频率接近筛子的固有频率,筛子发生共振,获得较大振幅,提高筛子的效率。

大学物理热力学论文

《大学物理》课程论文 热力学基础 摘要: 热力学第一定律其实是包括热现象在内的能量转换与守恒定律。热力学第二定律则是指明过程进行的方向与条件的另一基本定律。热力学所研究的物质宏观性质,特别是气体的性质,经过气体动理论的分析,才能了解其基本性质。气体动理论,经过热力学的研究而得到验证。两者相互补充,不可偏废。人们同时发现,热力学过程包括自发过程和非自发过程,都有明显的单方向性,都是不可逆过程。但从理想的可逆过程入手,引进熵的概念后,就可以从熵的变化来说明实际过程的不可逆性。因此,在热力学中,熵是一个十分重要的概念。关键词: (1)热力学第一定律(2)卡诺循环(3)热力学第二定律(4)熵 正文: 在一般情况下,当系统状态变化时,作功与传递热量往往是同时存在的。如果有一个系统,外界对它传递的热量为Q,系统从内能为E1 的初始平衡状态改变到内能为E2的终末平衡状态,同时系统对外做功为A,那么,不论过程如何,总有: Q= E2—E1+A 上式就是热力学第一定律。意义是:外界对系统传递的热量,一部分

是系统的内能增加,另一部分是用于系统对外做功。不难看出,热力学第一定律气其实是包括热量在内的能量守恒定律。它还指出,作功必须有能量转换而来,很显然第一类永动机违反了热力学第一定律,所以它根本不可能造成的。 物质系统经历一系列的变化过程又回到初始状态,这样的周而复始的变化过程称为循环过程,或简称循环。经历一个循环,回到初始状态时,内能没有改变,这是循环过程的重要特征。卡诺循环就是在两个温度恒定的热源(一个高温热源,一个低温热源)之间工作的循环过程。在完成一个循环后,气体的内能回到原值不变。卡诺循环还有以下特征: ①要完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源: ②卡诺循环的效率只与两个热源的温度有关,高温热源的温 度越高,低温热源的温度越低,卡诺循环效率越大,也就 是说当两热源的温度差越大,从高温热源所吸取的热量Q1 的利用价值越大。 ③卡诺循环的效率总是小于1的(除非T2 =0K)。 那么热机的效率能不能达到100%呢?如果不可能到达100%,最大可能效率又是多少呢?有关这些问题的研究就促进了热力学第二定律的建立。 第一类永动机失败后,人们就设想有没有这种热机:它只从一个热源吸取热量,并使之全部转变为功,它不需要冷源,也没有释放热量。这种热机叫做第二类永动机。经过无数的尝试证明,第二类永动

大学物理论文题目

在实施过程中,要掌握“三自”原则,最好是学生自己构思和选题,自己查阅资料、设计和研究,自己撰写。以自己现有的知识,通过自己观测,从目前的学习、生活、社会活动中选择自己喜欢的或自己以往留意并感兴趣的问题作为研究题目和对象,通过网络、图书馆、向人当面请教等方式,制定出实施方案,通过自己的考察、努力获得自己的成果。在此基础上也可与教师、同学讨论、交流,最后写出“小论文”。教师要发挥指导作用,实施过程中要注意科学性,即选题和成果的科学意义,技术方法的合理,研究方法的正确,分析推论的依据。要注意难易程度要适宜,即在可操作性上给予建议指导,也要注意些实用性。主要注意其先进性和新颖性,即提倡思想和方法的创新。强调创新能力、创新意识的开发和培养,不要太注意成果的大小,因为物理教师毕竟不是结业指导导师,也不是专业课的专业教师。主要目的是创新学习氛围和风气的形成,体现物理学科教学中的研究性学习。 一、要求 “小论文”的重点应放在物理原理的阐述上,突出主题,不要过多地叙述具体的工程技术细节。文中要有自己的观点、见解或体会,不能机械地抄袭参考资料。 “小论文”字迹要清晰、工整。一定要装订好,附上封面。封面上写明标题、作者姓名、班级、学号,也可注明指导教师的姓名。“小论文”参考格式是:题目作者摘要(约100字) 关键词(2—3个),正文(2000-3000字) ,参考文献。 二、参考题目 ?万有引力与航空技术 ?浅谈惯性力 ?帆船逆风前行的物理原理 ?浅论大气旋转力 ?生活中的摩擦 ?飞船变轨的物理原理 ?牛顿 ?爱因斯坦 ?莱特兄弟 ?惯性与参照系

?惯性质量与引力质量 ?相对性原理 ?潮汐原理及周期 ?潮汐能的利用 ?风能及其应用 ?引力与黑洞 ?保守力与势能 ?能量和物质 ?能量守恒和宇宙大爆炸 ?核能与核电技术 ?核聚变原理及应用 ?超声波在有机废水处理中的应用 ?超声波无损检测原理及应用 ?声纳技术原理及应用 ?信息与熵 ?振动与波动的研究方法 ?振动与工程技术 ?谈谈冰箱的工作原理及如何实现冰箱节能。 ?谈谈空调的工作原理。 ?论述汽车发动机与热力学的关系。 ?静电现象及其应用 ?论述燃煤电厂效率提高的发展趋势。 ?热力学第一定律及其思考。 ?热力学第二定律及其思考。 ?从热力学第二定律的角度论述生命活动的本质。?信息与熵 ?生命与熵 ?举例说明乐器中的物理学。。

大学物理结课论文

大物 结课 论文光现象————地磁场对生命的保护摘要:我们知道, 空气、阳光和水是生命的三大要素. 但是, 除了这些基本的要素之外, 对于生命的发生和发展, 还有一个几乎与此同样重要,对我们经常起作用, 然而我们又无法直接感到的重要因素, 这就是围绕着我们的地磁场,在浩瀚的宇宙中,地球有幸成为生命的摇篮,依仗于地球生成后的宙境和地理环境,众多的物理因素构建了生命物质的存在条件,也为地球生命提供了保护伞,它有效地削弱宇宙射线对生命的伤害,功不可没。关

键字:保护作用、地球磁场、生命、健康极光是出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚里多彩的发光现象。极光是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。 无处不在的地磁场影响着我们生活,地球是个富有生命力的星球,它以各种各样的形式释放着内部的活力。地磁场是地球最基本的物理场,地磁场似乎很深奥,感觉不到它与人类有什么关系的确,它不像空气和水对于人是那么习以为常。没有空气、水,或者空气、水被污染了,人们马上就有感觉。实际上,地磁场也像空气一样,人人都生活在其中。地磁场与空气的差别最显著之处是它不仅存在于地球表面及其周围,而且存在于地球内部和遥远的太空。如同空气一样,地磁场也随时问和空问的变化而变化,只不过它的变化极其缓慢,往往被人类忽视。古代中国人和希腊人

最早知道天然磁石具有吸引力的性质。研究了磁石对生命健康的作用,古代枕磁枕百年耳不聋。地磁场在地球表面形成的磁层除了能保护地球的大气层不被太阳风吹走, 从而挡住大部分宇宙射线和电磁辐射,造成地球上生命发生和发展的特定生态环境外, 地磁场还直接作用于生物机体的内代谢过程。 在地质历史上地磁场层多次发生倒转(即南北极翻转)。在极性转向时期,地磁场强度随之减弱失去对大气层的保护作用。这时不仅大气质量大量丧失, 臭氧层也遭到更大的破坏,难以屏蔽大量有害宇宙射线的辐射。这就是地质历史上多次生物群体大规模灭绝都发生在地磁场倒转时期的重要原因。一个值得注意的变化是,近百年来地磁偶极矩减少5 % ,如果保持这个下降势头, 再过2 0 0 0 年地磁场将完全消失。近期的究结果证明,南极上空臭氧空洞的扩大和臭氧量的减少, 可能是地磁俩极矩长期减少的一个直接结果,应该引起世人的注意。 我们知道呼吸作用是由于红细胞在血浓循环过程中,将氧气送到组织,把二氧化碳带到肺部

大学物理学论文

大学物理学论文 姓名:郭晓婷 班级:07电联班 序号:51号 学号:200730371081

磁悬浮技术及磁悬浮列车 随着科学的发展,人类已经不满足于普通列车的行驶速度,这就促进了磁悬浮技术的发展。 磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年Hermann Kemper先生就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁浮列车的专利。进入70年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。根据当时轮轨极限速度的理论,科研工作者们认为,轮轨方式运输所能达到的极限速度为每小时350公里左右,要想超越这一速度运行,必须采取不依赖于轮轨的新式运输系统。这种认识引起许多国家的科研部门的兴趣,但后来都中途放弃,只有德国和日本仍在继续进行磁悬浮系统的研究,并均取得了令世人瞩目的进展。其中磁悬浮列车是其中最伟大的一项成果。 磁悬浮列车是一种与传统方式完全不同的崭新列车。它不是用不同机车牵引,而是靠通过磁场推动。它不接触导轨,而是靠这种看不见的磁垫使之悬浮在导轨上,利用电磁力进行导向,并利用直线电机将电能转换成推进力来推动列车前进的第五代交通运输工具。 磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”,亦称之为“磁垫车”。由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10─15毫米的间隙,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型,以德国高速常导磁浮列车tran2srapid 为代表,它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10 毫米左右,速度可达每小时400~500 千米。超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场,列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用,产生电动斥力将列车悬起,悬浮气隙较大,一般为100 毫米左右,速度可达每小时500 千米以上。 磁悬浮列车与当今的高速列车相比,具有许多无可比拟的优点:(1)速度快。常导磁悬浮列车运行速度可达400km? h~500 km?h; 超导磁悬浮列车运行速度可达500km? h~600 km? h。轮轨列车速度一般在400 km?h 以下。在运距1000 km~1500 km 的范围内, 磁悬浮列车可与飞机竞争。(2) 运行成本和能耗低。由于没有轮子、无摩擦等因素, 它比目前最先进的高速列车省电30%。据德国资料介绍, 在300 km?h 速度下, 磁悬浮列车比ICE3能耗少28%; 在500 km?h 速度下, 每座位每公里的能耗仅为飞机的三分之一至二分之一, 比汽车也少耗能30%。(3) 维修少。磁悬浮列车属于无磨损运行, 需要维修的主要是电气设备。随

物理结课论文

(一)广义惯性使牛顿力学进化 爱因斯坦独具慧眼,从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实,总结出了等效原理,且明确与准确地说:物体的同性就是广义惯性,这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定其进化。同时,也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生,走了一大圈"弯"路后,在他晚年时,才看到了解决这个问题的曙光--物体具有空间的广延性,由此"广延性"再往前走一步,就是文中说的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实:物体质量部分的压强梯度现象(注:在固态的具体物体内部,此"压强梯度"表现为"胁强"),也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质。于是,"万事俱备",只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说,惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把"重性"也归于同牛顿惯性一样的物体属性,所以,其革命意义也主要体现在"重力"方面。"引力"是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来:一个是仅表现广义惯性的一般(非整体)物体;另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有"力"的关系了。但通过重力场(原来引力场与自转惯性离心力合成

的重力场涵义需要改变)有"能"的关系。到此为止,广义惯性已经完成了其逻辑任务,即取消了引力及导出了中心物体的特殊性(当然也具有广义惯性的一般性)。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是,广义惯性与整体天体就构成了理论的内部逻辑性(也就是"自圆其说")。广义惯性取消了惯性质量与引力质量的区别。当然,更没有质量的第三个属性--产生引力场。说重力场是特殊的ρ空间,也有其对应的经验事实,即具有重力场的质量部分的天体,一般都具有密度及压强(也有温度及磁场因素)与中心距离近似反比分布(中聚度)的现象。同时,其现象也表明了这个天体(中心物体)的特殊性。中聚度现象已经是整体性的一种体现。 (二)牛顿力学 为什么人们回避牛顿第二定律中的"力"(外力)的反作力就是物体的惯性力的道理呢?就是因为把重力也当作外力(引力)时,物体本身没有反作用力--惯性力(重力加速度与物体质量的大小无关),这正是牛顿力学理论内部的不能"自圆其说"的地方,这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性(无意识的),不得不让其"外力"担当"广义"的力的重任。"力是物体加速运动的原因"这一没有条件限制的观念,是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是"绝对"的加速运动,人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量,使力成为其运动的原因。于是,其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体"自由"或有阻力的"不自由"的加速运动,也

大学物理论文

微积分在处理物理问题 中的应用

摘要 物理是一门研究物质基本结构、相互作用和物质的最基本的运动规律的科学。在实际运用中,物理面对复杂的问题,解决起来有难度,通过运用微积分的方法解决物理问题是大学物理的核心思想。 微积分是研究函数微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。微积分最重要的思想就是用微元法和无限逼近,将不断变化的事物,通过微元法,分割、近似、求和、取极限,在够小的一段微元内,把变量当作常量处理,问题就迎刃而解了。 本文从质点运动学、动量定理和能量守恒定律、恒定磁场、电磁感应和电磁场等章节,通过运用微积分解决物理问题以及运用微积分推导物理公式,进一步巩固微积分知识及更深层了解物理定理。 关键字:物理,微积分,解决物理问题

目录 第1章引言 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2研究目标和意义 (1) 1.3研究思路 (1) 第2章质点运动学 (2) 2.1微积分解决质点速度的问题 (2) 第3章动量守恒和能量守恒定理 (3) 3.1微积分解答有关动能定理的问题 (3) 第4章静电场 (4) 4.1静电场中的高斯定理 (4) 4.2微积分解答有关库伦定理的物理体 (5) 第5章恒定磁场 (7) 5.1磁场中的高斯定理与安培环路定理 (7) 5.2微元法解决磁场中的问题 (8) 第6章电磁感应和电磁场 (9) 5.3利用微积分方法证明电荷守恒定律 (10) 参考文献 (11)

第1章引言 1.1选题背景 物理是处理实际生活中的问题的应用科学,但是中学物理公式却不具备一般性,如W=F*S,此公式仅仅满足F与S处于同一方向的特殊情况时W的计算。大学物理中利用微积分将物理问题一般化,更能体现物理处理问题的一般性。分割、近似、求和、取极限,微元法在物理中的应用,使问题不再让人无从下手。 1.2研究目标和意义 研究微积分在处理物理问题中的应用的目标是:通过用微积分解答物理问题,巩固微积分知识。 研究微积分在处理物理问题中的应用的意义是:更深层次的理解物理公式的推导。 1.3研究思路 研究部分物理公式的推导及物理问题的解答 1

大学物理课程总结报告

大学物理课程总结报告 通过这一学期的学习,我对大学物理有了更深一层的了解,这学期主要上的是力学基础中的机械振动以及机械波,气体动理论和热力学,波动光学。下面我就一一总结一下各个章节的主要知识点。 机械振动这一章主要是讨论简谐振动和振动的合成,并简要介绍了阻尼震动、受迫振动和共振现象以及非线性振动。物体在某固定位置附近的往复运动叫做机械振动,它是物体一种普遍的运动形式,任何一个具有质量和弹性的系统在其运动状态发生突变时都会发生振动。这一章算是力学中计算比较复杂的一个章节,而且还要结合图像进行分析,所以学起来比较困难。 机械波算是机械振动的一种延伸,如果在空间某处发生的振动,以有限的速度向四周传播,则这种传播着的振动称为波,机械振动在连续介质内的传播叫做机械波,电磁振动在真空或介质中的传播叫做电磁波,近代物理指出,微观粒子以至任何物体都具有波动性,这种波叫做物质波,不同性质的波动虽然机制各不相同,但它们在空间的传播规律却具有共性。这一章主要就是讨论了机械波的波动运动规律。 气体动理论基础是统计物理最简单、最基本的内容。这一章介绍了热学中的系统、平衡态、温度等概念,从物质的微观结构出发,阐明平衡状态下的宏观参量压强和温度的微观本质,并导出理想气体的内能公式,最后讨论了理想气体分子在平衡状态下的几个统计规律。 热力学基础这一章用热力学方法,研究系统在状态变化过程中热与功的转换关系和条件,热力学第一定律给出了转换关系,热力学第二定律给出了转换条件热力学第一定律就是说明了系统吸收的热量,一部分转化成系统的内能,另一部分转化为系统对外所做的功。热力学第二定律就是关于自然过程方向性的规律,即不可能制成一种循环动作的热机,它从一个单一温度的热源吸收热量,并使其全部变为有用功,而不引起其他变化。 波动光学主要就是讲光的干涉,衍射和偏振。光的干涉主要就是介绍几个比较著名的实验以及结论,比如杨氏双缝干涉,薄膜干涉,劈尖干涉,牛顿环。光的衍射就是光在传播过程中遇到障碍物时能绕过障碍物的边缘继续前进,这种偏离直线传播的现象就是光的衍射,它为光的波动说提供了有力的证据,其中也有比较著名的实验,比如单缝夫琅禾费衍射,圆孔衍射等。 最后我想说大学物理做为一门基础学科,即使我们认为它对于自己的专业用处不大,但

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