用能量守恒观点分析和解答物理问题

能量守恒与转化定律是自然界中最基本和最普遍的规律之一．运用能量守恒的观点分析物体的运动与相互作用规律，是物理学中常用的研究问题的一种重要方法．在力学、热学、电磁学、光学以及原子物理学中，都会涉及一些用能量观点分析和解决的物理问题．此类问题需要学生有较高思维起点，以及对物理过程进行全面、深入分析的能力，是历年中学生物理竞赛中考查学生能力的好素材．本文通过对几道全国物理竞赛试题的解析，探讨能量守恒与转化定律在物理解题中的应用．     

经典力学中功与能的相对性问题讨论

功和能是两个截然不同的重要概念，又是物理学中两个关系最密切的重要物理量．功与能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时也是分析电磁学、热学等领域中问题的重要依据，搞清功与能的相对性，有利于更好地应用动能定理、机械能守恒定律和功能关系．下面就从三个方面进行初步探讨．     

解电磁感应问题常见的3种方法

楞次定律和法拉第电磁感应定律都是描述电磁感应现象的基本规律．从更广的角度看，所有的物理过程中，能量、动量等这些基本量都遵循自己的特殊规律．根据这些规律，可以帮助我们解决电磁感应现象中的许多问题．     

重力场与静电场特点的比较

“场”是一种客观存在的物质，但由于“场”具有不易直接感受的特殊存在形态，同学们对“场”的物质性的理解不够深刻，解决“场”的相关问题时也感到棘手．笔者就高中阶段最典型的两种场——“重力场”和“静电场”的力学性质与能量特点进行比较，使同学们对“场”的概念有更深刻的认识．     

第五讲暗能量和德西特时空

最近的天文观测表明，宇宙是在加速膨胀，而不是原来认为的减速膨胀．为解释加速膨胀，必须在宇宙的物质能量中引入暗能量这一成分，文章讨论了暗能量的可能侯选者，特别强调了宇宙常数问题、德西特时空问题以及和德西特时空相关的一些基本问题．     

物理极值问题的几种常见解法

数学是解决物理问题最有效的工具，在学习物理的过程中，不仅要正确地认识它，更要灵活地运用好它来解决物理问题，下面举例介绍几种求物理极值常用的方法．     

利用能量守恒定律解决非稳恒过程问题

利用能量守恒定律解决非稳恒过程问题宋国西（兰州铁路机械学校７３００００）实际问题中，非稳恒过程是大量的，经常的，这里说的非稳恒过程，如力学中的变作用力问题，即变加速运动过程，又如电学中的瞬态过程，非稳恒电流问题．这类问题的一般解法，要用到高等数学，而...     

海啸的物理

地震海啸的产生是地球表面固体层和流体层相互作用的结果．文章介绍了这种相互作用的物理过程，讨论了海啸的大小、能量、传播速度．指出：建立早期预警系统是减少海啸灾害的重要措施，目前的预警系统虚报率很高的问题，仍需要通过加强地球表层系统相互作用的研究来解决．     

全内反射现象中能量流动的图象

发生全内反射时，入射到介质分界面上的能量全部反射回到第一介质内．可是，当计算折射波平均能流时，发现其沿界面的分量并不为零．这部分能量是哪里来的？本文将回答这一问题，给出全内反射现象中能量流动的图象．     

分层介质中面波的能量分布

在三维情况下研究了分层介质中Rayleigh和Love面波的能量分布问题，分析了多层介质中柱面面波的能量传播特性．面波是声源与介质分界面相互作用的结果，其能流密度随深度增加很快衰减，但在一定深度处出现极大和极小值．通过数值分析发现只有当径向距离较大时，面波能量传播的速度才等于其群速度．文中还考查了频率、深度、介质层状结构等参数对能量分布的影响．     

隔离法和整体法运用例析

隔离法和整体法是解决动力学问题的最基本的方法，下面举一例供同学们参考．     

太阳日冕物质抛射的磁流体力学性质

太阳是离地球最近的一颗恒星，太阳日冕物质抛射是太阳大气中最剧烈的一种活动现象．当日冕物质抛射爆发时，大量的等离子体物质从接近太阳日面的低日冕被抛出，瞬时释放出巨大的能量．当一部分这些物质和能量传播到地球附近时，可以造成短波通讯中断、卫星工作失常等破坏性现象．文章作者认为，是缠绕的太阳磁场提供了足够的能量，使这些日冕物质可以克服恒星的重力以及周边磁场的束缚抛射出来；而磁螺度在日冕中的不断积累，不仅为日冕物质抛射提供了能量基础，而且使爆发在一定程度上成为一种日冕演化的必然。     

发光二极管测试技术和标准

文章从发光二极管的空间能量分布和光谱能量分布两个方面叙述了光和辐射参数测试的原理和方法．讨论了辐射通量和光通量的基本概念、测量方法及相互之间的关系．在实际应用中，发光二极管的发光强度和辐射功率及他们的空间分布是常需要测量的参数．文章从基于人类视觉特性的色度学原理出发，讨论了发光二极管的光谱能量分布和重要的色度学参数以及相应的测试标准问题．     

高中物理模型教学中的几个误区及反思

1高中物理模型教学中的常见问题 物理模型是根据研究的问题和内容在一定条件下对研究客体的抽象，是从多维的具体图像中，抓住最具有本质特征的图像，建立起一个易于研究的、能从主要方面反映研究客体的新图像．它是高中物理教学的重要方式和组成部分，也是学生学习物理概念和规律、解决物理问题的重要方法之一．     

光电过程原子能级截面大量计算的实现

在ＨＦＲ方法的基础上，考虑束缚组态间的相互作用，解决了Ｃｏｗａｎ程序光电计算过程中小能量区间误差偏大及一次计算自由电子能量范围受限制的问题，确定了阈能点的计算方式，从而使大量计算成为可能．分析证明了计算结果的正确性并估计了计算精度．并对锂、钠与铯原子计算的结果与参考文献做了比较，从理论上分析了能极水平光电截面求和后的结果与轨道水平光电截面的过渡关系与差别．     

静电场中电介质的极化能

本文通过处于理想平板电容器中的一种电介质原子的极化模型，在经典物理范围内讨论了与电介质中静电场能量有关的问题．特别是关于静电场中电介质的极化能，说明它作为介质中静电场能量的组成部分在微观上的意义．     

高分辨电子显微学的新进展 --走向亚埃电子显微时代

简要介绍了高分辨电子显微学的最新进展．特别指出，随着空间分辨率突破1A和亚埃分辨率的电子显微镜的快速普及，电子显微学及相关研究领域将进入一个快速发展的阶段．装备有球差校正器和能量单色器的新一代电子显微镜将很快进入实验室，给出高质量的原子结构图像（分辨率优于1A）和高能量分辨率的电子能量损失谱（优于0．1eV）．这一进展将对晶体结构学、材料科学、物理学、纳米科学及生命科学产生重大影响，也为解决很多重要结构问题提供新机遇．     

玻戈留波夫变换在量子力学中关于求能量本征值的应用

如所周知，玻戈留波夫（Н．Н．Богпю　бов）变换已成功地用于超流、超导、声子－光子、声子－自旋波等一系列耦合问题［１］．解耦合的本质就是使体系的哈密顿量Ｈ对角化，以期得到能量的准确解．在量子力学中，我们经常遇到这一类问题．本文利用玻戈留波夫变换，给出非对角项为（ａ＋ｂ＋ａｂ）和（ａ＋ｂ＋ ｂ＋ａ）的哈密顿量的对角化方法，以期给正在学习量子力学的读者提供一种解决此类问题的方法．     

高能纳秒级白光源闪光灯

在高速影像中有两个非常关键的要素：高重复频率和最短的合成次数．因为需要高光能，高速CCD，CMOS和类似相机常常会在满足这两个要素上出现问题．现代相机中的CCD、CMOS感应器在高速快门下对光的感应很不敏感（即便是在冷机的状态下），解决这个问题传统上是用连续光源照明，但在很多情况下会带来发热的问题；或提高快门次数，但又会引起运动模糊问题．     

如何正确理解氢原子的能量──折合质量的物理意义

当考虑原子核的运动，引进折合质量μ以后，氢原子的能量Ｅ＝μｖ２＋Ｕ（ｒ）表示电子相对于原子核运动的能量呢？还是表示氢原子在其质心参考系 中的能量？这显然是一个重要的问题，然而却存在不少混淆．本文证明：上式是整个氢原子在其质心参考系中的能量，并非电子相对于原子核运动的能量．一．三种不同的相对运动的能量