熵定律的不可逆本质论

 熵定律,也就是热力学第二定律,是物理化学中的一个重要定律。无论从宏观的观点出发,还是从微观的角度分析,在热力学理论体系中,熵定律“占有至高无上的地位”。它与热力学第一定律一起,构成了复杂热力学系统能量转换、状态演化方向的度量和判据,且被广泛应用于科学和工程技术的许多领域。然而,如何引入熵定律,如何准确理解熵定律的物理内涵,并适度泛化熵定律,却一直是我们探讨的问题。1.熵定律的表述热力学第二定律,始于19世纪40年代人们对如何提高热机效率问题的研究。     

初探基尔霍夫定律与中学电学知识的联系与运用

从基尔霍夫定律与中学电学知识的比较,找到基尔霍夫电流定律与电荷守恒定律、基尔霍夫电压定律及欧姆定律之间的联系,结合中学生知识基础分析,发现中学生学习基尔霍夫定律有一定的操作性.     

牛顿冷却定律及其适用范围的探究

牛顿冷却定律指出物体损失热的速率与其周围环境间的温差是成比例的,但牛顿冷却定律有一定缺陷和局限性。本文对牛顿冷却定律随温差变化的适用性进行了探讨,结果显示牛顿冷却定律随着温差的升高而适用性下降,并且计算了相对误差的大小,同时对牛顿冷却定律进行了不同温度差下的修正,给出牛顿冷却定律的适用范围。     

一种改进的Beer吸收定律及其实验验证

传统Beer定律只有在入射功率密度小于几个kW时才能准确描述介质内部的光吸收,而对于较大入射功率密度情形,由于存在受激发射和自发发发过程,使得该定律不再适用。目前已有的能够分析含有吸收、受激发射和自发发射三种过程的模型都没有得出关于吸收定律的解析表达式。为此,本文在二能级系统模型中,利用LambertW函数解速率方程,推导出了吸收定律的广义解析表达式,并分析得出该广义定律的应用判据。在入射功率密度较低的情况下,该广义吸收定律可转化为传统Beer定律。通过实验测量与数值计算的对比分析,表明该广义定律能够快速准确地描述复杂介质内部的光吸收。     

牛顿万有引力定律的发现渊源：从所谓的开普勒定律到万有引力定律

牛顿创建的万有引力定律与“开普勒定律”之间存在着一定的联系，然而，所谓的“开普勒定律”在前牛顿时代充其量不过是经验性的假设，并未得到普遍承认；而且，对牛顿来说，开普勒的假设没有起到传统上所认为的那种决定性作用．开普勒并未证明椭圆轨道定律和面积定律，这种证明是由牛顿本人完成的．牛顿对椭圆轨道定律和面积定律的证明及其创建万有引力定律的卓越成就已录入西方天文学史及物理学史教科书中．     

幽默小品

 一、热力学第四定律不可能存在在讨论了热力学第一定律和第二定律之后,恩斯特教授说:“你看,表述并证明了热力学第一定律的是三位物理学家:迈耶,焦耳和赫姆霍兹;而热力学第二定律是由两位伟大的物理学家提出来的,他们是克劳修斯相汤普逊;我单独一个人发展了第三定律。这就是说,第一定律需要三个人,第二定律两个人,第三定律一个人就够了。     

牛顿第一定律的独立性 基础性不容质疑

目前在物理教学及研究中, 对牛顿第一定律存在理解上的偏颇和程度上的差异, 甚至是科学性的错 误. 2 0 1 5年发表的“ 牛顿第一定律的是与非” , 对牛顿第一定律的实质提出了“ 颠覆性” 的认识, 还轻率地对其进行了 改述, 更加错误地提出牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例. 应当从经典力学的几个关键性概念的本质出发, 对牛 顿第一定律本质、 地位进行全面科学地理解     

安培环路定律的演示

安培环路定律的演示是有重要的教学价值的,因为这个定律在电磁场理论中占有重要地位,经麦克斯韦推广发展后,成为全电流定律,是电磁场理论的基本方程;在电工学中,它又是磁路计算的重要依据。在普通物理教学中,通常只是根据毕奥——萨伐尔——拉普拉斯定律,从无限长直电流这一特殊情形导出安培环路定律,不便对任     

牛顿第一定律教学的四点突破

对牛顿第一定律教学的研究一直是教师的关注点.从最近的课堂观察发现许多年轻教师,对学生前概念的顽固程度重视不够,缺乏对定律本身内容的深刻理解,对科学史的事实缺乏全面了解.牛顿第一定律是动力学的基础,没有牛顿第一定律就没有第二、第三定律.不管从知识本身的理解、科学研究方法的创新还是科学精神的熏陶,都应该非常重视牛顿第一定律的教学.基于以上的思考,笔者认为牛顿第一定律的教学至少要突破以下四点.     

热功学与塑性变形关系的研究

从塑性过程的不可逆性 ,讨论了热功定律与塑性变形之间的关系 ,论证了任何塑性应力应变关系符合热功定律的要求 ,且受热功定律的制约。     

基于DIS的法拉第电磁感应定律之探究

电磁感应定律教学的困难在于继定性分析之后,如何有效地引导学生理解感应电动势与磁通量变化率的关系,并得出定律的数学表述.论文将通过自制的"数字化法拉第电磁感应定律实验装置",尝试从B-t图像与I-t图像综合分析的角度引导学生探究电磁感应定律,以"变化率"的比较理解感应电动势与磁通量变化率的关系,进一步从电荷守恒验证电磁感应定律的探究结论.     

关于安培环路定律

在普通物理电磁学教学中,安培环路定律是一个重要的问题。在这篇短文里,想讨论一下安培环路定律成立的条件、意义,它和毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律的关系,以及在教学中如何处理这个问题的意见。在稳恒电流的磁場中,通常把毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律视为基本实验定律(当然,不能直接用实验来证明)。它的数学表示式为     

相对性原理及其对自然界定律的协变性要求--机械能守恒定律协变性疑难的解答

阐明狭义相对性原理的准确含义,批出它并不要求自然界每条定律都单独协变,但要求每条定律至少属于一个协变集合,给出最小协变集的求法。表明机械能守恒定律满足狭义相对性原理及其对自然界定律的协变性要求,还指出一切社会科学定律也都满足狭义相对性原理。     

毕奥萨伐尔定律建立的探讨

毕奥萨伐尔定律是电磁学中一个重要的定律。它是法国科学家毕奥和萨伐尔合作研究发现载流长直导线对磁极作用反比于距离的实验结果,并确定了电流对磁极作用力为横向力。该定律是由实验方法得到的,为了能够更好掌握毕萨定律的建立过程,我们尝试根据电磁场理论,应用电磁场变换的关系式推导运动电荷产生的磁场。进而得出经典物理学上的重要电磁规律---毕奥萨伐尔定律。在该条件下求出的毕萨定律,不仅适用条件清晰明了,同时为应用相对性原理解决问题做了充足准备。     

开普勒三定律和万有引力定律的几何证明

在高中教材中“由开普勒定律推导出万有引力定律”“由万有引力定律推导开普勒定律”,采用的是近似方法求解,结果不能令人信服。在大学教材或者相关文献中都是通过微积分知识求解,学生不易理解。本文采用哈密顿速度矢量图,结合简单的几何知识,巧妙地解决了上述问题。     

热力学第二定律演示仪

在热力学统计物理学的学习中，我们曾经学过十分重要的两条定律，即为热力学第一、第二定律，并且进行了这两个定律的实验演示。本主要介绍一种效果十分显的热力学第二定律演示仪。     

“基尔霍夫定律”的教学总结

一、基本分析 1、定律的作用 基尔霍夫定律是电路理论中最基本、重要的定律之一,包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL),概括了电路中电流、电压所遵循的基本规律,是分析、计算电路的最基本、最普遍的方法,可用来分析、计算直流和交流电路,以及含有电子元件的非线性电路,且仅与电路的连接方式有关,与构成电路的元器件的性质无关. 基尔霍夫定律既是本课程的重点,也是学习后续相关课程的重要基础,学好本节内容至关重要.     

用于相位突变界面的广义的反射定律和折射定律

考虑到位于两物质界面上的Metasurface对光线传播行为的影响, 从费马原理和边界条件连续两种角度出发, 推导了可用于相位突变界面的广义反射与折射定律. 该定律在界面对光波的相位改变量为零的情况下, 回归为通常的反射定律和折射定律. 利用广义的折射定律和反射定律讨论了介质折射率、界面上的相位梯度等因素对光传播行为的影响, 发现利用广义的折射定律和反射定律很容易实现反常反射和反常折射行为, 并给出了出现反常反射和反常折射的条件, 以此为基础可以实现对光波的随意控制. 依据广义的折射定律和反射定律分析了一维相位掩模板对光场传播行为的影响. 关键词： 超材料 相位突变界面 反射定律 折射定律     

能量守恒定律教学探索

能量守恒定律在物理学乃至整个自然科学中占有非常重要的地位 ,因此 ,应当把该定律的教学放在重要的位置 .我在教学过程中改革定律内容导出方式 ,突出该定律的应用教学 ,在学生全面理解、灵活应用能量守恒定律方面作了一些尝试 .1　引用物理学史料 ,导出定律的内容1 .1　选择有     

正负温度的热力学定律

本文讨论了正负温度的热力学定律．先阐述传统的正温度热力学定律，继而阐述负温度热力学定律，形成对比和统一的鲜明印象，并把热力学三条基本定律综合为一条定律，体现了热力学定律的完整性．最后谈到１００多年来人们困惑不解的“Ｍａｘｗｅｌｌ妖”（Ｍａｘｗｅｌｌｉａｎ Ｄｅｍｏｎ ）和“热寂”（Ｈｅａｔ　Ｄｅａｔｈ）问题．