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预习作业1：5、“加速度”这个概念想描写什么？若已知物体的运动曲线，加速度的方向能确定吗，为什么？2、以“质点”概念为例，说明什么是物理学中的模型以及模型的价值。1、理工学科注重具体的量化分析，但直觉同样非常重要，良好的直觉可以一下子抓住问题的核心和整体趋势，并做出一个正确的判断。举你身边或者你听说的任何一个例子（不限物理学）说明良好的直觉的重要性。3、什么是参考系？参考系不同，同一个物体的运动状态一定相同吗、举例说明。4、“过程量”和“状态量”区别的关键在哪里？6、有必要再提出一个“加加速度—描写加速度变化的快慢”的概念吗？说明原因。7、理工学科中，运动或力通常按照直角分解原则进行分解，然后再分析。该方法（原则）有什么好处？举例说明。8、什么是自然坐标系？此种坐标系为什么没有直角坐标系通用？但它的好处在哪里？它适用于描写哪种运动形式，为什么？9、惯性是描写物体的什么属性的？如何确定一个物体的惯性？什么是伽利略的惯性定律？伽利略根据他的两个斜面的实验提出了惯性定律，其成功的思维模式是什么？10、几个力同时作用到一个物体上的效果，和每个力单独作用到同一个物体上的效果之间是什么关系？预习作业2：4、解力学问题的一般思路是什么？关键点在哪里？举一个例子说明。2、万有引力定律的形式只适用于计算两质点之间的引力，若物体的大小不可忽略，如何计算？重心的概念是如何产生的？1、就海王星发现的历史过程浅述为什么说“万有引力定律把上帝逐出了太阳系”？这样一段（包括后来的）科学的洗礼对西方世界的思想和意识形态产生了哪些深远的影响？3、什么叫弹力？弹力包括几种常见的力？弹力的起源或者弹力本质上是什么力？什么叫“轻绳近似”？为什么要引入这样一个概念？6、力会改变物体的运动状态，力的这种效果和哪些因素有关？如何定义一个描写这种效果的物理量（考虑包括力不是恒力的情况）？这种物理量的定义是唯一的吗？5、除了质量和速度、加速度外，还需要引入新的概念来描写物体的运动状态吗？引入新概念需要遵循哪些原则呢？“动量”这个概念是如何产生的，或者说，如果没有这个概念，你会想到怎么定义它？预习作业3：2、综合动量、冲量和质点系这三个概念的引入和自己的体会，谈谈物理学为什么是一门“实用主义”科学，和怎样创造一门新的实用主义知识。1、什么叫质点系？人们为什么要创造这样一个概念，或者说，这个概念的用处在哪里？质点系所蕴含的整体分析的概念是如何拓宽了动量守恒定律的应用范围？4、什么是保守力？沿闭合路径保守力做功有什么特点？3、相比冲量的概念，功的概念从哪个不同的侧面反映了力的作用效果？在功的定义中，为什么用点乘将力和位移联系起来？预习作业4：2、能量描写的是物体具有什么样的本领或者什么属性？这种属性或者本领有什么应用价值？1、炮弹穿透坦克的装甲，关键在于炮弹能够在装甲的阻力作用下运动多长距离，结合这个实例说明人们是如何想到引入一个新的物理量（除了动量）来描写物体的运动能力？3、在一个体系中，内力如何影响了体系的总动量和总动能？4、动量和能量这两个概念的适用范围有什么不同，或者说，这两个概念擅长处理的问题有什么不同？6、碰撞是按照过程的什么属性分类为弹性和非弹性碰撞的？碰撞过程中形变是否恢复为何会影响到动能是否守恒？5、历史上势能的概念是如何提出的？它的提出是基于人们的一个什么思想？势能概念的应用价值在哪里？为什么说势能的取值没有绝对的物理意义？预习作业5：2、角动量的定义中，参考点如何选取才能抓住一般的转动问题的本质，方便人们解决相关的问题？在此基础上，角动量的定义做了什么重要的补充约定（相较r×mv的定义）？1、角动量是用来描写什么运动现象的？为什么说转动需要一个新的复杂一点的物理量（除了动量、动能等）来描写？半径和速度之间的夹角为何以sin函数的形式引入到角动量的定义中？3、都在什么具体的情况下，质点的角动量守恒？预习作业6：2、动量、角动量和机械能这三个概念分别擅长处理什么问题？它们各自的守恒定律的成立条件是什么？为什么我们要特别重视守恒定律的运用？1、内力矩对质点系的总角动量有影响吗？内力矩起什么作用？3、刚体转动时，组成刚体的各质点之间的转动有什么关系？为什么刚体转动用角量描写比较方便？4、转动惯量的引入是为了方便描写刚体的转动，它的大小由哪些因素决定？如何决定？对一个确定的刚体而言，它对哪些转轴的转动惯量最小？预习作业7：2、刚体做转动惯量不变的定轴转动时的动能和刚体的转动惯量、角速度之间是什么关系？1、转动惯量反映了物体哪方面的属性？用公式作证。预习作业8：2、研究热现象可以从微观和宏观两个方面进行系统的研究，它们分别采用了什么不同的研究思路？描写一个热力学系统的宏观量都有哪些？1、在认识热现象的过程中，曾有人提出“热质说”，认为热是由一种无色无味无重量的物质引起的，称为热质。简单了解一下这段历史，你能从中总结出什么经验教训？3、什么叫系统的平衡态？处于平衡态的热力学系统有哪些特性？处于非平衡态的热力学系统能用p-V图上的一点表示吗？4、了解一下热力学第零定律，为什么该定律的建立为一个广泛通用的温度的概念建立了基础？6、气体压强的产生机制和液体压强的产生机制有什么不同？直观上看，气体压强和哪些因素有关？为什么说压强的概念对单个或者少数分子没有意义？5、单个分子的状态是随机的，为什么大量分子的整体性质（这种整体性质可用统计平均值和发生某种事件的概率来表示）却是稳定的？为什么说热力学系统的实际测量值会和理论计算值有某种程度的偏差（涨落）？预习作业9：2、分子有很多种独立运动的形式，每种形式称为一个运动自由度，譬如平动有三个独立运动的形式，就有三个自由度。每种自由度上都有相应的动能，那么每种自由度上的平均动能都相同吗？产生这种结果的机制是什么？能量按自由度均分原理对固体和液体也适用吗？为什么？1、一个热力学系统的温度反映的是其中的分子的哪方面的性质？列具体的公式表示。从分子层面上怎么理解不同温度的物体接触发生的热传递的现象？3、人们想了解气体分子在不同速率区间的分布，于是产生了分子速率分布函数的概念。分子速率分布函数具体的量化（数学上）意义是什么？它对单个分子而言又代表什么？怎么计算只与分子速率有关的各种物理量的统计平均值？4、了解一下气体分子最概然速率的定义和计算公式，分析为什么当温度升高或者单个分子的质量降低时，伴随分子最概然速率的增大，相应的速率分布曲线的峰值降低，曲线变得平坦？预习作业10：2、玻耳兹曼分布律指出在保守力场中气体分子是按照势能的大小在空间分布的。若气体处于一个非保守力场中，该如何分析气体分子在空间的分布？会有什么结论？1、重力场中，重力使气体分子向低处走，使得低处气体的密度增大，但为什么不会使所有的气体分子都聚集到低处，使高处的气体密度变为零？人们是如何找到一个力学上的平衡条件推导出等温条件下平衡态气体在重力场中分子密度随高度变化的公式？3、从做事方式的角度分析，为什么面对困难问题时一开始不能事无巨细，所有问题都去处理，而是抓大放小，先从关键问题着手？你如何看曾国藩所说：“遇大事先从极粗、极浅处想对策”？4、热能转化有用功的过程中，工作物质的状态非常关键，在其中哪些因素可以先不考虑？由此人们引入了准静态过程的概念。什么样的现实过程可以接近准静态过程？5、为什么气体对外做功被称作体积功？为什么说过程越缓慢，气体对外做功越多？6、改变热力学系统的内能有哪两种方式？有何区别？预习作业11：2、迈耶公式Cp=CV+R表明，1mol理想气体，温度升高1K，等压过程比等体过程多吸收8.31J的热量。这些热量去了哪里？1、CV是等体摩尔热容，公式△E=υCV△T是从等体过程计算得来的，为什么说上述公式可以适用于理想气体任何过程中内能改变的计算？3、从物理上解释，为什么p-V图中绝热线比等温线陡？4、循环过程是指系统经过一系列变化后又回到初始状态的过程。为什么我们要研究循环过程？按照热功转化的效果，热力学循环过程分为哪两类？什么是热机效率？同一个可逆循环过程的热机效率和制冷系数之间满足什么关系？预习作业12：2、什么是可逆过程？区分可逆过程和不可逆过程的关键是什么？具体的什么过程是可逆过程？现实生活中涉及宏观热现象的过程中有可逆过程吗？1、查阅历史文献，寻找影响热机效率的关键因素。为什么说对热机效率的问题而言，卡诺循环是一种最理想化的、本质上最简单的热机循环？卡诺循环是非常特殊的热机循环过程，对指导实际热机的效率有什么意义？3、了解卡诺定理的证明过程，证明过程中运用了哪些重要的思想方法？可逆过程和不可逆过程的区别如何体现在证明过程中的？综合卡诺解决热机效率问题的思路，阐述一个新知识产生的关键，以及如何从一个知识的表面捕捉到该知识的所蕴含的深层次的思想。预习作业13：2、为什么力学现象中没有不可逆性，而热力学现象遵循力学规律却存在不可逆性？1、卡诺定理指出任何热机的效率都小于1，这表明了功热转换的不可逆性。卡诺定理的证明过程表明热传递的不可逆性是功热转换的不可逆性的基础。自然界所有涉及热现象的宏观过程都是不可逆过程，这些不可逆过程之间都有类似的联系吗？3、了解玻尔兹曼的生平，他的经历会给我们的人生带来哪些启示？相比西方自由、平等的民族文化，我们该如何尊重并发扬本民族文化的精髓？预习作业14：3、电力在空间如何传递？它可以超越距离，瞬时传递吗？如果电力是通过某种物质由此及彼地在空间一点一点地传递，那么该种物质有何特性？电力在空间传递一段距离需要时间吗？传递电力的该种物质又是如何产生的呢？又如何描写该种物质的特性呢？1、“点电荷”是库仑天才地建立的概念，是指带电体的形状、大小和电荷的分布对静电力的影响可以忽略时引入的理想化模型。当两个被认为是点电荷的带电体彼此靠的很近时，它们之间的静电力可以直接应用库仑定律的公式计算吗？该带电体还可以被认为是点电荷吗？此时如何计算两个带电体间的静电力？2、什么是静电力的独立线性叠加原理？预习作业15：3、在要求计算简单的情况下，利用高斯定理求解电场强度需要电场满足哪些条件？我们在选择高斯面时需要注意什么？1、电场线是真实存在的还是人们假想出来的？若是人们假想出来的，人们为什么要把它想象出来？它们是如何规定的？静电场线有什么重要的几何性质？2、穿过闭合曲面的电通量和哪些因素有关？和闭合曲面的形状、大小以及电荷在曲面内、外的分布有关系吗？4、在分析空间某处的电场强度时，什么情况下一段带电线段可以看做是无限长带电直线？什么情况下一个带电平板可以看做是无限大带电平面？预习作业16：1、电势和电势能有什么区别？若电荷分布在空间的有限范围内，则选取何处为电势零点？电势的概念有什么用处？在电场中，沿什么方向电势降低？几个电荷共同产生的电势和每个电荷单独存在时产生的电势满足什么关系？2、当导体处于静电平衡时，导体内部和表面附近的电场分布有何特点？导体内部和导体表面处的电荷分布有何特点？预习作业17：1、了解第一类和第二类导体空腔的定义，两者在腔内的电场和电荷分布有何不同？导体空腔可以隔绝腔内部和腔外部的电场的互相影响吗？怎样消除腔内带电体对腔外电场的全部影响？2、接地导体总是不带电吗？举例说明。如果可以把地球看做是无限大的导体，接地导体和无穷远是等电势的吗？3、什么叫磁偏角？磁场对人体和其它生物体有何影响？地磁场对动物的远程迁徙有何帮助？有人说为了健康应该沿地磁场的方向头朝南脚朝北睡觉，这有根据吗？地磁极会发生偏转吗？地磁极的偏转对地球上的生物（包括人类）有何严重的影响？4、什么是安培的分子电流假说？现代科学证实这个假说了吗？是哪些物质形成了分子电流？5、磁场对哪些物质会产生作用力（磁力）？磁场对运动电荷的作用力和哪些因素有关以及磁力的方向如何确定？6、磁感应强度的单位是特斯拉。请了解特斯拉的生平，说说你从中得到了哪些人生的感悟？预习作业18：1、磁感应线和静电场线在几何形状上有何区别？通过磁场中任一闭合曲面的磁通量为什么恒等于零？2、为什么在研究电流如何产生磁场时，关注的重点不是一段有限长度的导线产生的磁场？为什么在场点距离载流导线很