基礎物理專題電子教案.doc

基礎物理專題電子教案一、 課程考試試題樣卷題型及分值分配試題樣卷題型及其分值分配見下表1：表1：試題樣卷題型及其分值分配試題樣卷題型分值分配單項選擇題共15小題，每題2分，共30分填空題共10小題，每題1分，共20分判斷正誤題共10小題，每題2分，共20分計算題共3小題，每題10分，共30分二、 知識點分布課程知識點分布如下：主要有兩部分的內容：第一部分是力學部分，第二部分是熱學部分。力學部分第一章：運動的描述方法、速度、加速度、質點運動定律、功與能； 第二章：質點組、動量定理、動能定理、質心坐標系；第三章：剛體運動分析、角速度矢量、轉動慣量、剛體繞固定點的轉動；第四章：平面、空間轉動參照系、非慣性系動力學、地球自轉所產生的影響；第五章：約束與廣義坐標、虛功原理、拉格朗日方程、小振動、哈密頓原理及正則方程；熱學部分第一章：熱力學平衡狀態(tài)及其描述、熱平衡定理和溫度、物態(tài)方程、功、熱力學第一定律、理想氣體的內能絕熱過程及卡諾循環(huán)、熱力學第二定律、卡諾定理、熵、熱力學基本方程；第二章：內能、焓、自由能和吉布斯函數的全微分，麥氏關系的簡單應用，氣體的節(jié)流過程和熱膨脹過程，基本熱力學函數的確定，特性函數，熱輻射的熱力學理論，磁介質的熱力學，獲得低溫的方法；第三章：熱動平衡判斷，開系的熱力學基本方程，單元系的復向平衡條件，單元復相系的平衡性質，臨界點和氣液兩相的轉變，液滴的形成，相變的分類，臨界現象和臨界指數；第四章：多元系的熱力學函數和熱力學方程，多元系的復相平衡條件，吉布斯定律，二元系相圖舉例，化學平衡條件，混合理想氣體的性質，理想氣體的化學平衡，熱力學第三定律；第五章：局域平衡、局域熵產生率，線性與非線性過程，溫差電現象，最小熵產生定理，化學反應與擴散過程，非平衡系統(tǒng)在非線性區(qū)的發(fā)展判據；第六章：粒子運動狀態(tài)的經典描述、量子描述，系統(tǒng)微觀運動狀態(tài)的描述，等概率原理，分布和微觀狀態(tài)，玻耳茲曼分布，玻色分布和費米分布，三種分布的關系；第七章：熱力學量的統(tǒng)計表達式，理想氣體的物態(tài)方程，麥克斯韋速度分布律，能量均分定理，理想氣體的內能和熱容量，理想氣體的熵，固體熱容量的愛因斯坦理論，順磁性固體，負溫度狀態(tài)；第八章：玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計；第九章：相空間、劉維爾定理，維正則分布及其熱力學公式，正則分布及其熱力學公式，固體的熱容量，巨正則分布及其熱力學公式；第十章：漲落理論，漲落的準熱力學理論，臨界點附近的漲落和關聯，布朗運動理論；第十一章：玻耳茲曼方程的馳豫時間近似，氣體的粘滯現象，金屬的電導率，玻耳茲曼微分方程。三、 課程重難點、要點力學部分第一章：運動的描述方法、速度、加速度、質點運動定律、功與能； 第二章：動量定理、動能定理；第三章：角速度矢量、轉動慣量、剛體繞固定點的轉動；第四章：平面、空間轉動參照系；第五章：虛功原理、拉格朗日方程、哈密頓原理及正則方程；熱學部分第一章：熱力學熱平衡定理和溫度、物態(tài)方程、功、熱力學第一定律、理想氣體的內能絕熱過程及卡諾循環(huán)、熱力學第二定律、熵、熱力學基本方程；第二章：內能、焓、自由能和吉布斯函數的全微分，基本熱力學函數的確定，特性函數；第三章：熱動平衡判斷，單元系的復向平衡條件，臨界點和氣液兩相的轉變，液滴的形成，臨界現象和臨界指數；第四章：多元系的熱力學函數和熱力學方程，多元系的復相平衡條件，吉布斯定律，化學平衡條件，混合理想氣體的性質，理想氣體的化學平衡，熱力學第三定律；第五章：局域平衡，線性與非線性過程，最小熵產生定理，非平衡系統(tǒng)在非線性區(qū)的發(fā)展判據；第六章：粒子運動狀態(tài)的經典描述、量子描述，玻耳茲曼分布，玻色分布和費米分布，三種分布的關系；第七章：熱力學量的統(tǒng)計表達式，理想氣體的物態(tài)方程，麥克斯韋速度分布律，能量均分定理，理想氣體的內能和熱容量；第八章：玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計；第九章：相空間、劉維爾定理，維正則分布及其熱力學公式，；第十章：漲落理論，漲落的準熱力學理論；第十一章：氣體的粘滯現象，金屬的電導率，玻耳茲曼微分方程。四、 具體例題及分析一、填空題：1. 質點的運動方程是,為正的常數，從到時間內，該質點的位移是（ ） A. B. C. D. 0 B2. 質點作曲線運動，表示位置矢量，表示速度，表示及速度，s表示路程，表示切向加速度，對下列表達式，(1) dv/dt=a (2) dr/dt=v (3) ds/dt=v (4) 下述判斷正確的是（ ）A. 只有（1），（4）正確 B. 只有（2），（4）正確C. 只有（2）正確 D. 只有（3）正確D3. 下列說法正確的是( )A. 質點作圓周運動時其加速度總指向圓心B. 質點作勻速率圓周運動時其動量為一恒矢量C. 拋體運動時質點切向和法向加速度的矢量和不變D. 同時具有切向和法向加速度時質點只能作一般平面曲線運動C4. 處于平衡態(tài)的一瓶氫氣和一瓶氮氣的分子數密度相同，分子的平均平動動能也相同，則它們（ ） A.溫度相同、壓強相同B.溫度、壓強都不同C.溫度相同, 但氦氣的壓強大于氮氣的壓強D.溫度相同, 但氦氣的壓強小于氮氣的壓強A5. 一定量的理想氣體，分別進行如圖所示的兩個卡諾循環(huán)abcda和，若在p-V圖上這兩個循環(huán)曲線所圍的面積相等，則可以由此得知這兩個循環(huán)（ ）A. 效率相等B. 從高溫熱源吸收的熱量相等C. 向低溫熱源放出的熱量相等D. 在每次循環(huán)中對外作的凈功相等D6. 一容器內裝有N1個單原子理想氣體分子和N2個剛性雙原子理想氣體分子，當該系統(tǒng)處在溫度為T的平衡態(tài)時，其內能為（ ）。 (其中k為玻耳茲曼常量)。 A. B. C. D. C二、填空題：1. 質點沿x軸作直線運動，其運動方稱為x=2+6t2-2t3(SI)，則質點在運動開始后4.0s內的位移大小為 ；質點在該時間內所通過的路程為 。 -32m，48m2. 一個沿軸上正向以的速度勻速運動的物體，在到間受到一個如圖所示的方向的力的作用，物體的質量為，則物體到達處，物體的速度在方向的分量為 ，在方向上的分量為 。5 m.s-1，20 m.s-1 3. 運動學量常提及“三性”的討論，它們是：矢量性、 性和 性。相對性，瞬時性4. 現有兩條氣體分子速率分布曲線（1）和（2）如圖，若兩條曲線分別表示處于不同溫度下的同一種氣體的分子速率分布，則曲線 表示氣體的溫度較高。若兩條曲線分別表示同一溫度下氧氣和氫氣的分子速率分布，則曲線 表示氧氣的速率分布。2, 1三、判斷正誤題1、曲線運動時，質點速度大小的變化產生切向加速度，速度方向的變化產生法向加速度（）（）2、一定量某理想氣體按常量的規(guī)律膨脹，則膨脹后理想氣體的溫度將升高（）（）3、熱力學第二定律表明：在一個可逆過程中，工作物質凈吸熱等于對外作的功（）（） 四、計算題1、如圖，已知， 時系統(tǒng)保持靜止，求t時刻m1(m2)的加速度和速度。m2 m1AB F解答： 2、一質量為m的質點t=0時自坐標原點以零初速下落，運動過程中受到空氣阻力，求:（1） t時刻質點的速度；（2） 質點的運動方程。Ofmgy解答：（1） （2）3、如圖所示，一根輕繩穿過定滑輪，輕繩兩端各系一質量為和的物體，且，設滑輪的質量不計，滑輪與繩及軸間摩擦不計，定滑輪以加速度相對地面向上運動，試求兩物體相對定滑輪的加速度大小及繩中張力。解答：研究對象：、受力分析：、各受兩個力，即重力及繩拉力，如圖。 牛