大學(xué)物理習(xí)題課件公開課一等獎?wù)n件省賽課獲獎?wù)n件

[例1]一人從10m深水井把10Kg水勻速提上來，由于桶漏水，每升高1m漏0.2Kg，問把水從井水面提到井口需做多少功？(不計桶質(zhì)量)解：=882J第1頁[例2]質(zhì)點在力作用下，從坐標(biāo)原點運(yùn)動到P(2,3)點，求力功。解：第2頁例1、在雙縫試驗中，入射光波長為550nm，用一厚e=2.85×10-4cm透明薄片蓋著S1縫，成果中央明紋移到本來第三條明紋處，求透明薄片折射率。解：未加透明片前，對中央明紋O,有：若透明片加在上縫后，對中央明紋O1，有：SOO1第3頁∵未加透明薄片前，對O1點，出現(xiàn)第3級明紋，由以上兩式可得：是云母片O1點是中央明紋，兩光路光程差應(yīng)等于0

O1SO∴4第4頁白光垂直照射在空氣中一厚度為380nm肥皂膜上，設(shè)肥皂膜折射率為1.33，問膜正面呈什么顏色？背面呈什么顏色？紫色解：例3第5頁紅橙黃綠青藍(lán)紫760630600570500450430400nm藍(lán)綠色第6頁例：半導(dǎo)體元件生產(chǎn)中，為測量硅Si片上SiO2薄膜厚度，可將該膜一端削成劈形膜。已知SiO2折射率n2=1.46，Si折射率n3=3.42，用綠光(λ=0.5461μ)從空氣中垂直照射，觀測到劈形膜上9條暗條紋且在劈形膜最大厚度M處為第9條暗紋，求SiO2厚度。

en2SiO2Sin3n1空氣M第7頁已知：用單色光照射牛頓環(huán)，借助于低倍測量顯微鏡測得由中心往外數(shù)第k級明環(huán)半徑為3mm,k

級往上數(shù)第16個明環(huán)半徑5mm，平凸透鏡曲率半徑R=2.50m求：單色光波長

例題第8頁第9頁問：若反射光相消干涉條件中取k=1，膜厚度為多少？此增透膜在可見光范圍內(nèi)有沒有增反？已知：用波長，照相機(jī)鏡頭n3=1.5，其上涂一層n2=1.38氟化鎂增透膜，光線垂直入射。例題第10頁成果此膜對反射光相干相長條件：可見光波長范圍400~700nm波長412.5nm可見光有增反。成果反射光相消干涉條件中取k=0時，膜厚度為最小。代入d和n2

求得：第11頁解：由于，因此反射光經(jīng)歷兩次半波損失。反射光相干相消條件是：代入k和n2

求得：第12頁例題:

市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生熱效應(yīng)大大減少，從而廣泛地應(yīng)用于博物館，商店等處.這種燈減少熱效應(yīng)原因之一是在燈泡背面放置反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來熱效應(yīng)最顯著紅外線.以λ表達(dá)此紅外線波長，則所鍍薄膜厚度最小應(yīng)為()(2023-江蘇)

A.λ/8B.λ/4

C.λ/2D.λB第13頁

若要消除不鍍膜時玻璃表面反射回來紅外線，必須使膜前后兩個表面反射回來光疊加作用削弱。為了減小反射回來熱效應(yīng)顯著紅外線，則要求紅外線在膜前后表面反射疊加作用是削弱，即光程差為半波長奇數(shù)倍，因此，膜最小厚度應(yīng)當(dāng)是紅外線在該膜中波長1/4。第14頁例1：已知：S2縫上覆蓋介質(zhì)厚度為h，折射率為n，設(shè)入射光波為

問：本來零極條紋移至何處？若移至本來第k級明條紋處，其厚度h為多少？SO第15頁解：從S1和S2發(fā)出相干光所對應(yīng)光程差當(dāng)光程差為零時，對應(yīng)零條紋位置應(yīng)滿足：因此零級明條紋下移本來k級明條紋位置滿足：設(shè)有介質(zhì)時零級明條紋移到本來第k

級處，它必須同步滿足：第16頁例1：在迎面駛來汽車上，兩盞前燈相距1.2米,問汽車離人多遠(yuǎn)地方,眼睛才也許辨別這兩盞前燈?假設(shè)夜間人眼瞳孔直徑為5mm,而入射光波長為550nm.解：L=1.2x5x10-6/1.22x550x10-9=8.94km

y=L?第17頁

例2氮?dú)庖夯训獨(dú)夥旁谝环N絕熱汽缸中.開始時,氮?dú)鈮簭?qiáng)為50個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為300K;經(jīng)急速膨脹后,其壓強(qiáng)降至1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,從而使氮?dú)庖夯?試問此時氮溫度為多少?

解氮?dú)饪梢暈楸ж?fù)氣體,其液化過程為絕熱過程.氮?dú)鉃殡p原子氣體由表查得第18頁

例3在一氣缸內(nèi)放有一定量水，活塞與汽缸間摩擦不計缸壁由良導(dǎo)熱材料制成.作用于活塞上壓強(qiáng).開始時,活塞與水面接觸.若使環(huán)境(熱源)溫度非常遲緩地升高到.求把單位質(zhì)量水汽化為水蒸汽,水內(nèi)能變化了多少?已知水汽化熱為水密度水蒸汽密度解水汽化所需熱量水汽化后體積膨脹為水水蒸氣熱源第19頁水水蒸氣熱源第20頁例1、（1）物體溫度越高，熱量越大嗎？（2）物體溫度越高，內(nèi)能越大嗎？解：（1）錯！溫度是狀態(tài)量，而熱量是內(nèi)能變化度量。（2）錯！內(nèi)能是物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動多種動能和分子互相作用勢能、分子振動勢能總和。分子熱運(yùn)動動能與溫度有關(guān)，分子互相作用勢能與分子間距即物體體積有關(guān)。內(nèi)能是溫度與體積函數(shù)！第21頁例2、一定量抱負(fù)氣體由平衡態(tài)A等壓膨脹到平衡態(tài)B，則無論經(jīng)歷其他什么過程由A到B（1）系統(tǒng)對外一定作正功嗎？（2）內(nèi)能一定增加嗎？（3）系統(tǒng)一定從外界吸熱嗎？解：（1）不一定。（2）內(nèi)能一定增加（3）不一定。熱量是過程量，吸熱與詳細(xì)過程有關(guān)。第22頁例3、如何從物理本質(zhì)上分析抱負(fù)氣體在絕熱膨脹過程中內(nèi)能、溫度與壓強(qiáng)變化？解：絕熱膨脹過程中系統(tǒng)以本身內(nèi)能減少為代價來對外做功，由于抱負(fù)氣體內(nèi)能是溫度單值函數(shù)，因此，系統(tǒng)內(nèi)能減少，溫度隨之減少。抱負(fù)氣體壓強(qiáng)p=nkT，在絕熱過程中不但系統(tǒng)溫度要減少，并且由于體積膨脹，單位體積內(nèi)分子數(shù)n也對應(yīng)減少，因此，在T和n均減小雙重原因作用下壓強(qiáng)陡然下降。第23頁例4、如圖，系統(tǒng)從狀態(tài)a沿acd變化到狀態(tài)b并將334J熱量傳遞給系統(tǒng)，而系統(tǒng)對外做功126J。（1）若沿曲線adb系統(tǒng)做功42J，有多少熱量傳遞給系統(tǒng)？（2）當(dāng)系統(tǒng)由b沿曲線bea返回狀態(tài)a，外界對系統(tǒng)做功84J，則系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是多少？（3）若Ed-Ea=167J,求系統(tǒng)沿ad及db變化時各吸取多少熱量？第24頁acdbovp第25頁例2一臺電冰箱放在室溫為房間里，冰箱儲藏柜中溫度維持在.現(xiàn)每天有熱量自房間傳入冰箱內(nèi),若要維持冰箱內(nèi)溫度不變,外界每天需作多少功,其功率為多少?設(shè)在至之間運(yùn)轉(zhuǎn)致冷機(jī)(冰箱)致冷系數(shù),是卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù)55%.解由致冷機(jī)致冷系數(shù)得房間傳入冰箱熱量熱平衡時第26頁房間傳入冰箱熱量熱平衡時保持冰箱在至之間運(yùn)轉(zhuǎn),每天需作功功率第27頁例1計算不一樣溫度液體混合后熵變.質(zhì)量為0.30kg、溫度為水,與質(zhì)量為0.70kg、溫度為水混合后，最后達(dá)成平衡狀態(tài).試求水熵變.設(shè)整個系統(tǒng)與外界間無能量傳遞.

解系統(tǒng)為孤立系統(tǒng),混合是不可逆等壓過程.為計算熵變,可假設(shè)一可逆等壓混合過程.設(shè)平衡時水溫為,水定壓比熱容為由能量守恒得第28頁各部分熱水熵變顯然孤立系統(tǒng)中不可逆過程熵是增加.第29頁絕熱壁例2求熱傳導(dǎo)中熵變設(shè)在微小時間內(nèi),從A傳到B熱量為.同樣，此孤立系統(tǒng)中不可逆過程熵亦是增加.第30頁例5、下列說法是否正確？（1）功能夠所有轉(zhuǎn)化為熱，但熱不能所有轉(zhuǎn)化為功。（2）熱量能夠自高溫