南开大学量子力学

南开大学量子力学（精选9篇）

南开大学量子力学 第1篇

量 子 力 学 教 学 大 纲

教学基本内容及学时分配（72学时）第一章 绪论（4学时）

1、课程的发展和改革状况；教材评介

2、量子理论发展简史

3、黑体辐射定律与普朗克常数

4、光子

5、玻尔量子论

6、德布罗意“物质波”假设

7、原子物理中的特征量（结合量纲分析法）

第二章 波函数和薛定谔方程（8学时）

1、薛定谔方程

2、波函数的统计诠释；连续性方程

3、定态；有关一维束缚态的若干定理

4、一维平底势阱中的粒子（包括无限深势阱，有限深势阱，势阱）

5、一维谐振子（微分方程解法）

6、势垒贯穿

第三章 量子力学基本原理（16学时）

1、波函数和算符

2、态叠加原理

3、线性算符；常用力学量的算符表示

4、波函数的普遍诠释（力学量的取值及概率假设）；平均值公式

5、动量（连续谱，箱归一化）；连续谱一般的理论

6、力学量算符的对易关系

7、两个力学量算符的共同本征态

8、不确定关系（测不准关系）

9、波函数随时间的变化 ；演化算符

10、力学量随时间的变化； 薛定谔图象和海森伯图象；守恒量；宇称

11、对称性和守恒定律

12、海尔曼—费曼定理和位力定理

第四章 表象理论（8学时）

1、狄拉克态矢量概念 ；矢量空间

2、量子力学公式的矩阵表示

3、坐标表象；波函数

4、动量表象

5、能量表象；求和规则

6、谐振子（升降算符解法）；相干态

7、角动量（升降算符解法）第五章 中心力场（7学时）

1、中心力场的一般概念

2、轨道角动量的本征函数

3、自由粒子波函数

4、球形势阱中的粒子；氘核

5、粒子在库仑场中的运动（束缚态）；论的比较

6、三维各向同性谐振子

7、二维中心力场

第六章 扰论与变分法（6学时）

1、非简并态微扰论；应用举例

2、简并态微扰论； 一级近似

3、氢原子能级在电场中的分裂

4、变分法；应用举例

第七章 自旋（9学时）

类氢离子 ；氢原子；与玻尔量子

1、电子自旋；自旋波函数；泡利自旋算符；若干常用公式[

2、电子总角动量

3、自旋轨道耦合；碱金属光谱的精细结构

4、粒子在电磁场中的运动；泡利方程

5、塞曼效应

6、磁共振

7、角动量耦合；CG系数

8、二电子体系的自旋波函数

第八章 散射理论（4学时）

1、弹性散射；散射截面；散射振幅

2、分波法；应用举例；低能S波散射

3、波恩近似

第九章 量子跃迁（6学时）

1、含时微扰论；一级近似；跃迁概率

2、单频微扰；常微扰

3、跃迁理论与定态微扰论的关系；跃迁理论与散射理论（波恩近似）的关系

4、光的吸收与受激辐射

5、自发辐射；爱因斯坦的半经典理论

6、能量—时间不确定关系

第十章 多粒子体系（6学时）

1、二粒子体系；质心运动和相对运动；轨道角动量

2、全同粒子体系；波函数的交换对称性；泡利原理

3、氦原子；正氦与仲氦； 基态能级的微扰论处理和变分法处理 ； 类氦离子

4、氢分子；原子轨函法；交换能

5、化学键简介

等等]

南开大学量子力学 第2篇

——浅谈量子力学与量子思维

理学院物理系 林功伟

量子力学自诞生以来，极大地推动了现代科学和技术的发展，已经深刻地改变了我们的生活方式。从电脑、电视、手机到核能、航天、生物技术，处处它都在大显身手，它已经把人类社会带入量子时代。但量子理论究竟带给了我们什么？这个问题，至今带给我们的仍只是无尽的想象。近年来，校长钱旭红院士，从改变思维的角度出发，在多种场合呼吁全社会要重视量子思维方式并加以运用，不久前又在 “文汇科技沙龙”上，提议让“量子思维”尽早走入中小学课堂。那么，量子力学究竟是什么？

量子力学的诞生是一段波澜壮阔的传奇。它的发展史是物理学乃至整个科学史上最为动人心魄的篇章之一。不平凡的诞生预示了不平凡的神奇。在量子世界中，处事原则处处与我们熟悉的牛顿力学主宰的世界截然不同。在我们熟悉的世界，要么是波，要么是粒子。在量子世界，既是波也是粒子，既不是波也不是粒子，兼具波和粒子的特质，即波粒二象性。从而引申出量子叠加、测量塌缩、量子纠缠等种种神奇的现象。

量子叠加：鱼和熊掌亦可得兼

在经典的牛顿力学体系中，把粒子的运动都归结为确定轨道的机械运动。知道粒子某个时刻的运动状态与力的作用，就可以推断粒子的过去，也可以预知粒子的未来。就像一个算命先生，你告诉他生辰八字，他掐指一算就知道你的前世来生。在这种机械观下，仿佛一切都是注定的、唯一确定的。然而，在量子世界，一切都变得不一样。比如，有一天要从上海去北京，异想天开的你既想乘坐京沪高铁体验沿途的风光，又想搭乘飞机享受鸟瞰大地的感觉。我们习惯的方式是同一时间我们只能选择其一，必须割爱其一。但在量子世界中你可以在火车上和飞机里共存量子叠加态上，鱼和熊掌亦可得兼。

这种量子叠加状态非常奇特。同一时刻，你既体验着高铁沿途的风光，也享受着飞机上鸟瞰大地的感觉，如果说同一时刻有两件事，但分别要求在火车上和在飞机里完成，量子叠加态的你完全可以神奇地一一照做。就像《西游记》中的孙悟空有分身术，同时一个上天一个入地。现在科学家们正利用这一原理来研制未来的量子计算机。量子计算机中的量子比特可以在无数的空间中量子叠加。它们并行地操作完成复杂的计算。已有研究表明这种量子并行计算确实可以在某些特定的复杂计算问题上大大提高效率。例如：一个400位的阿拉伯数字进行质数因子分解，目前即使最快的超级计算机也要耗时上百亿年，这几乎等于宇宙的整个寿命；而具有相同时钟脉冲速度的量子计算机可能只需要几分钟。还有利用量子快速搜索算法，可能很快从一个大森林里找到一片叶子，或者在一个沙滩上找到一颗沙子。在量子世界，“大海捞针”已不再是没有可能的事，简直“易如反掌”。

量子叠加不仅可以是同一个物质在它不同状态的叠加，还允许不同物质的叠加，哪怕这两个物质是迥然不同类的。比如光和原子，前者是宇宙中最快的，一眨眼可以绕地球好几周；后者可以慢悠悠地停留在某处。如果让它们量子叠加一起会怎么样呢？有种叫电磁诱导透明的技术就可以让光和原子相干叠加。叠加后我们称之为暗态极子，它是半光半原子的混合体，就像希腊神话中半人半神的帕尔修斯，既具备人的情感，也具备神的能力。人们发现这种半光半原子混合体的速度是介于之间的，它既不像光速那么快，也不像原子慢悠悠停留在某处，它的速度取决于光在其中叠加的比重。人们通过调节这个比重就可以让光乖乖地慢下来，需要的时候还可以让光再飞奔起来。在运用上，光子相互作用很小，而原子之间容易产生大的相互作用。有趣的是：最近，我们研究小组通过合理设计可以利用原子的优点来弥补光子的缺点，设计出强的单光子相互作用。如果把这个过程提升到量子思维的话，不就是我们生活中的“取长补短” “协同合作”吗？而这个思维能力正是当代社会所迫切需要的。

量子测量：“上帝”开始玩骰子了

如果说到这里，也许给人的印象是：在量子世界，不论多少事情原则上只要有孙悟空的量子分身术，一下子变出千千万万个孙悟空，都可以轻而易举地同时把它们都搞定。事实上不是这么简单的！前面提到的量子计算机可以提高计算效率是有条件的，要对应于某些问题进行巧妙设计才行。到目前为止，人们找到的可以提高计算效率的例子也还局限于一些典型的问题。为什么会这样？这个问题关乎于量子力学的一个神秘特质：量子测量塌缩。

在经典力学，物体的状态可以被精确测量，而且这个状态测与不测一个样，你测和我测也一样。这个意境就像一首诗《见与不见》中描绘的那样：“你见，或者不见我，我就在那里，不悲不喜”。量子测量则完全不同于经典力学中的测量：有测不准原理限制精确的测量，物体的状态会因测量和观察而改变，测量结果还依赖于测量的角度和方式。量子测量中，“上帝”开始玩骰子了！以至于爱因斯坦作为量子理论的奠基人之一却至死也不认同量子测量。然而直至今天，科学实验一次又一次地表明：“上帝”真玩骰子了！

还用刚开始的例子：在火车上和在飞机里的量子叠加态。测量之前你既在火车上也在飞机里，但如果对你测量（比如有人对你GPS定位），你可能忽然掉到火车上也可能忽然掉到飞机里，但最终你是掉到火车上还是在飞机里是无法预知的（唯一知道的是你掉到火车上或飞机里的概率）。量子测量结果还强烈地依赖观察测量的角度和方式。处于相同状态的量子系统，最后的结果跟观察的角度和方式有巨大的差别。如果观察的角度不同，对于相同状态，无论你观察得多仔细，得到的结果永远不同。这里绝对是“仁者见仁，智者见智”。在量子信息学里，人们就充分利用这一点，选择合适的角度测量得到自己想要的结果，如果方式不对，你看到的永远是另一面。由此可见，换个角度看问题是何其重要！量子力学中，两个共轭的物理量一起测量就必然有内在的不确定度，即使用再精准的实验仪器也无法消除，这是量子力学测不准原理决定的。通俗地讲，我们不可能对一个事物的方方面面都全面了解。量子力学告诉你，对其中的一方面知道得越全面，就意味着对另一个方面必然会了解得越模糊，这不是靠你观察能力的提高所能避免的，这是量子力学原理决定的。

现在我们回到前面的问题：基于量子分身术为何不能解决所有事情？虽然量子叠加允许在无穷多的空间中并行操作所有的事情，但当要把办好的事情拿去交差时，就需要你提取结果，即要观察测量。这时量子态就可能塌缩到一个空间去，这就意味着，只有你在塌缩后的空间中办的事还留着，其余空间经历的事就像你梦中的事情一样，醒来时已经无影无踪，徒留一些伤感。所以对特定的问题需要人们巧妙地设计，并选择合适的测量方式方可得到想要的结果。不然可能由于叠加相消，事倍功半。这似乎说很多人一起做事情，需要合理的分工和合作，否则效果反而比一个人还要差。

量子纠缠：“爱情”的力量让一切都变得可能

量子纠缠又是量子力学一个神奇的表现。处于纠缠的两个物体，它们之间的距离无论多么的遥远，它们都是一个整体。哪怕一个留在地球上，一个远在太阳系之外，当其中一个遭遇什么事情（例如量子测量），太阳系之外的另一方也会马上随之感应。处于量子纠缠的两个物体，就像电影里一对深深相爱的恋人，彼此心灵相通，他们远在天边却时时思念并无形地连着彼此。这种神秘的关联使得量子纠缠成为宝贵的资源。利用它可以完成你很多意想不到的事情，比如量子信息中的量子隐形传态，它有一个生动形象的英文名字“Quantum teleportation”，“Quantum”指量子，“teleportation”在英语字典就是“心灵运输”的意思。在量子隐形传态中，借助量子纠缠可以把量子态从一个地方传到另一个地方，即使发送的人对自己要传的东西一无所知。量子纠缠还可以用来发送安全的量子密码，这种密码就像恋人间的悄悄话，只有他们心领神会，别人却听不懂。还有量子纠缠还能实现超密编码，原本你只能拿起一百斤东西，爱情力量却让你拿起两百斤东西。还有量子纠缠可以实现测量式的量子计算……

总之，个人体会：从物理过程分析，量子力学看似诡异，因它与我们习惯的方式格格不入；但从它的结果发现似乎又更加优化、更加合理。最近著名杂志《科学》报道，科学家发现了室温下光合作用中的量子机制，并证明这一机制帮助光合作用获得高效的转化效率。也许正是这种大自然巧夺天工的优化和合理才是我们学习量子力学时所要吸取的营养。这里只是个人学习得到的一点粗浅体会。最后，欢迎大家关注我们即将推出的公选课——《来自量子世界的新技术》，我们可以一起探讨和遨游神奇的量子世界。

南开大学量子力学 第3篇

江苏省力学学会在组织大学生力学竞赛过程中,借助学会平台,利用江苏省高校众多,人才济济,资源丰富的优势,通过有效的组织形式,充分调动江苏省各高校参赛积极性,发挥团队优势,资源共享,取得多赢效果,在历次全国大学生力学竞赛中取得骄人的成绩.

仅以第5届、第6届竞赛为例,获奖情况如表1,表2所示.

1 精心策划,有效组织,措施到位

1.1 省教育厅(高教处)发文

通过我们的努力工作,自1996年第3届全国大学生力学竞赛以来组织的4届全国竞赛(江苏赛区),5届江苏省竞赛都是由江苏省教育厅(2004年后由高教处)发文成立竞赛组委会,组委会主任由省教育厅主管厅长担任,副主任由承办单位、协办单位主管领导担任,委员由各高校教务处主管处长担任;采用由组委会主办,江苏省力学学会承办,江苏省某一高校协办的形式来开展竞赛工作的.

这种竞赛的组织形式,受到江苏省高校的普遍欢迎,使得江苏省在历届竞赛参赛人数和参赛高校在全国都是最多的,参赛的队伍稳定,人数和参赛学校逐届增加,大学生力学竞赛已得到江苏省各高校教务处的普遍认可,已纳入各高校常规的参赛计划中,受到大力支持和积极响应.

1.2 举行省级大学生力学竞赛

自1996年起在全国竞赛同期举办江苏省大学生力学竞赛.全国力学竞赛获奖级别高,获奖比例小,可谓“阳春白雪”,多数普通高校学生获奖的可能性极小.为了鼓励广大普通高校学生参赛的积极性,我们在全国竞赛的同期举行江苏省大学生力学竞赛,至今已成功举办了5届,个人获奖面为25%.

2004年以前,全国大学生力学竞赛每4年才举行一届,期间有一届学生没有机会参赛,这势必影响学生学习的积极性和参赛的热情.根据我省的情况,省级大学生力学竞赛每两年一届,逢双届与全国竞赛并行,逢单届由省内独立举行,按全国竞赛的操作模式独立举行省级竞赛.2007年后,全国大学生力学竞赛改为每两年一届,江苏省大学生力学竞赛之后与其同期举行.

为鼓励本、专科院校参赛积极性,我们采取以下措施:

(1)各参赛学校报名人数不得低于学力学学生人数的10%;

(2)本科组和专科组独立命题,分别设奖;

(3)设立团体奖和优秀组织奖;

(4)设立优秀指导教师奖.

1.3 体现公平、公正、公开的原则

在竞赛的所有环节上,精心策划,严密组织,充分体现公平、公正、公开的原则.对竞赛的规则、竞赛过程、竞赛结果利用互联网的便利条件,利用江苏省教育厅和江苏省力学学会的网站,及时在网上报道和公示.

2 团队协作,资源共享,获得多赢

2.1 培训教练员,交流经验

江苏省高校众多,参赛学校逐届增加,特别是2007年竟达到51所之多.如何对学生进行有效的赛前复习、训练,是我们思考的关键问题.江苏省任何一所高校力学教学力量与全国著名的重点高校无法抗衡,各校单枪匹马,各自为政显然不是最有效的方法.江苏省靠什么在全国大赛上频频获奖,不论从获奖等级还是获奖面上在全国名列前茅?我们靠的就是团结的力量,团队的优势.通过团结合作,使分散在江苏省各高校的优质资源得以集成,并充分利用.

我们采用培训教练员,交流经验的方式提高老师的水平,之后再由老师回去训练学生,通过这一模式,使得江苏省基础力学教师和学生在准备竞赛的过程中,一起成长,共同提高.

我们在每届比赛之前,都组织参赛高校的教练员进行培训,并交流各校组织复习的经验和有关试题,教练员再根据各校的具体情况,组织参赛学生训练.此做法集中了全省力学优势力量,为学生参赛提供保证,优势集成,资源共享,为选拔人才服务.

2007年,根据教育部的要求,全国竞赛试题有重大变化,与原有试题模式完全不同,我们在3月份接到样题时,及时召开竞赛组委会负责人会议,商量对策,达成共识:夯实基础、应对变化.夯实基础就是在复习辅导的初期,仍然注重基本概念、基本理论、基本方法的训练.应对变化就是在强化训练阶段则注重力学灵活应用能力的训练,有计划地作几套模拟试题,让学生熟悉和习惯新样题模式.针对初赛样题,各参赛学校普遍感到模拟题很难出,没有现成的题目可参考,有点束手无策.为了解决这个问题,江苏省还是发挥团队的优势,要求每一个参赛学校揣摩样题的思路,按样题模式认真出一套模拟试题,集中进行交流,我们在3月底召开“江苏省大学生力学竞赛指导教师交流研讨会”,有针对性的对各校模拟试题进行专题研讨,研讨会上共收集了24套试题,这就形成了一个小型试题库,各参赛学校再根据本校的需要自行组合成6～7套试题给学生进行最后得强化训练.从最终的竞赛结果来看,此措施还是非常有效的,此届竞赛江苏省在全国获奖的学校数有重大突破,获奖学生(含优秀奖)比例也有很大提高.

实践证明,培训教练员,交流经验这一做法,为参赛选手在竞赛中取得优异成绩奠定了基础,达到了事半功倍的效果,这种团队精神在组织全国竞赛中尤其应该发扬光大.

2.2 资源共享,资料汇编出书

早在2001年,我们就将2000年第4届全国竞赛教练员培训交流时收集的各高校提供的模拟试卷和竞赛试题精选,加上第3,第4届全国竞赛试题,及江苏省部分重点大学1998年以来的“理论力学”、“材料力学”硕士研究生入学考试试卷,汇编成册,由中国矿业大学出版社正式出版《理论力学、材料力学考研与竞赛试题精解》,此书在第5届全国竞赛中发挥了重要作用,使得江苏省在第5届全国竞赛中取得了最辉煌的一届成绩,获得历史性的突破.

本书自2001年出版以来,受到了广大力学教师和学生的欢迎,由于本书符合教育部课程指导委员会对基础力学所提出的基本要求,重点放在“基本概念、基本理论、基本方法”的掌握和应用,凡是选用本书作为竞赛主要参考教材的院校,都取得了较好的成绩.事实证明,本书对提高基础力学(理论力学,材料力学及工程力学)教学质量起到了很好的促进作用,是一本较好的教学参考书.

为适应21世纪教学改革的需要,满足各院校的强烈要求,江苏省力学学会教育科普委员会经过多次讨论研究,决定成立编委会,负责对原版进行修订,于2006年12月由中国矿业大学正式出版了此书的第2版,应全国各省力学学会的要求,再版后的此书已在全国范围内征订、发行.2007年竞赛准备期间,湖北、福建、江西、安徽、云南、山东、河南、四川、广西、上海、天津、重庆等12个省(市)近30所高校购买并使用了此书.

2.3 多种渠道筹措资金,取得多赢效果

大学生力学竞赛经费来源主要是学生的报名费,一届竞赛仅依靠报名费,经费显得拮据.我们在组织大学生力学竞赛时采用:协办单位、厂家资助,售书款补贴的方式,有效地解决资金不足的问题

.

我们借助竞赛平台,通过培训教师,交流成果,训练学生,促进基础力学教学的提高,使得学生、教师、学校、江苏省力学学会、厂家多方获得收益,赢得效果.

我们多次成功举办力学竞赛,其中最重要的经验就是发挥团队协作的作用.江苏省力学学会教育科普工作委员会,通过多年来的工作,委员们之间产生了非常深厚的友谊,委员们之间和谐而默契的配合,使工作委员会就像是一个大家庭.

3 顺应形势,不断探索,勇于创新

3.1 调查研究,分析现状,组织基础力学实验竞赛

多年来我们在重视基础力学理论教学改革和创新的同时,在工作中发现基础力学实验教学是目前力学教学的薄弱环节,我们认识到要全面提高力学教学质量,必须理论教学和实验教学两手都要抓,两手都要硬.

2003年我们就意识到实验教学对提高学生动手能力的重要性,首先对全省高校实验教学现状进行调研,分析现状,研究对策,酝酿举办材料力学实验竞赛.

经过一年多的精心准备,2005年我们成功举办了首届江苏省大学生材料力学实验竞赛.竞赛采用预赛和决赛方式,特别是在决赛中通过基本实验理论笔试、基本实验操作和综合实验等环节,全面考核学生分析问题和解决问题的能力.其中综合实验部分就是采取团队研究的方式完成的.这次实验竞赛对促进各校的基础力学实验教学改革,提高实验教学水平,加强实验室的建设等方面起到了非常好的推动和示范作用.

今年,我们在2005年实验竞赛的基础上,为扩大影响,我们向全国20余所高校发出邀请,于11月14～16日成功举办了“首届全国大学生基础力学实验邀请赛暨第二届江苏省大学生基础力学实验竞赛”,来自全国11所高校、江苏省25所高校的108位学生参加决赛.取得很好的效果.

通过实验竞赛,促进了理论教学与实验教学相结合,培养了学生的动手能力和创新精神以及综合素质,也为推进和深化基础力学教学改革积累了经验,指明了方向.

3.2 具有超前意识,与全国竞赛思路不谋而合

2007年第6届全国力学竞赛开始,在竞赛形式上有重大变化,特别是决赛采用团队课题研究方式,由于江苏省2005年进行过实验竞赛,参赛学校老师和学生对团队课题研究的方式并不陌生.结果,江苏省参加团体决赛的4个代表队,成绩斐然,有3个代表队取得了团体优胜奖.

由此可以看出,正是我们具有超前的意识和创新的思维,使我们在历次竞赛中处于有准备而不败的地位.

4 总结经验、表彰先进、再创辉煌

4.1 隆重举行颁奖大会

成功举办一届力学竞赛以后,总结经验和宣传成果是搞好下一届竞赛工作非常重要的环节.

我们特别重视颁奖大会的召开,每次省教育厅领导都亲自出席会议,担任颁奖嘉宾,作重要指示.同时特别邀请参赛学校的主管副校长、教务处处长、力学教研室主任参加.领奖者佩戴胸花,喜气洋洋上台领奖,我们给获奖单位发锦旗和奖状,给获奖学生发证书和奖金、奖品.我们邀请获奖指导教师、学生发表获奖感言.我们充分利用颁奖大会这一舞台,大张旗鼓地宣传竞赛成果,以引起各高校领导对力学学科发展的重视,以得到各高校对力学学科发展更多的支持.

4.2 竞赛成果的有效利用

我们在竞赛工作中的严密组织,公正评比,得到广大高校的认可,通过多年来的工作,江苏省基础力学在高校教学中地位不断提高,许多高校已将力学竞赛结果纳入学校奖励管理体系;本科学生竞赛获奖作为推荐研究生的依据之一,获奖学生的指导教师的辅导工作作为业绩考核的依据之.,年终学校对获奖学生和指导教师给予相应的配套奖励.

以上各项措施,极大地调动了江苏省高校、教师、学生参赛的积极性.从2007年参赛情况看,高校和学生参赛的积极性空前高涨,各高校因条件限制(主要是经费)控制了报名人数,但学生自费参赛报名非常踊跃,除了各校在报名期间有很多自费学生报名外,在各校报名截止后,仍有约30余位学生直接到省学会秘书处自费报名参赛.力学竞赛在江苏省已形成品牌,各校学生形成了以参加力学竞赛为荣的良好氛围.江苏省力学竞赛活动已步入良性循环的轨道.

大学英语听力学习策略训练研究 第4篇

【关键词】学习策略 英语听力 训练模式

大学英语课程教学的主要目标是培养学生的英语综合应用能力，特别是听说能力，因此听力教学的改革也成为了当前教育工作者研究的重点内容。在当前环境下加强对大学英语听力学习策略训练的研究，有助于探索出适用于日常教学的英语听力学习策略教学模式。

一、元认知策略

元认知策略是指人对认知活动的自我意识以及活动过程中的自我评估和调整，主要包括学习者的学习态度、方法及过程的管理和调控，而听力学习成功与否的关键就在于学习者对认知行为的积极调控能力，因此对于大学生英语听力学习来说，元认知策略就显得尤为重要。在元认知策略的指导下，教师可以根据学生的实际状况和特点与学生商定英语听力学习策略，并制定相应的计划及进度控制表，使广大学生们能够根据自身实际情况来进行时间和进度管理，更为重要的是在该种情况下不仅学生能够通过自评及反思来进行自我监控，教师还可以指导学生进行互相评价，能够进一步激发学生的英语听力学习主动性和积极性，在加强了自我监控意识的同时，达到提升听力理解能力的目的。

二、速记策略

从本质上来看，速记策略是英语听力学习过程中记忆策略的外在表现形式，听力理解的过程主要是由瞬时记忆、短时记忆以及长时记忆组成，而信息的加工则主要是依靠于瞬时记忆和短时记忆。但是受制于短时记忆容量以及存储时间的限制，听力者需要采用相应的策略来进行长篇文章中的细节问题记录，例如涉及到数字的年龄、时间、地点等信息。在进行听力学习的过程中，应善于抓住英语本身特有的呼吸停顿及节奏，从而进行所需信息的快速记录，该种速记情况下记录的单词可以采用缩略语、数字代号或者是自己能够识别的符号代替，随后在听力结束后进行瞬时记忆和短时记忆信息的组合及编码，最终更好的进行语篇的理解。

三、预测策略

1.在根据相关标题及选项内容基础上进行听力内容的预测，从而帮助自身更好的进行全文大意指导，以便在听力过程中寻找相关的词汇及背景信息。

2.根据材料内容进行听力问题及类型的预测，以此来明确听力过程中的关注重点，特别是通过对备选项信息的理解，来预测或者是把握和推理整篇听力材料的中心思想。

3.在听力过程中根据听力材料中的连接词或者是语音语调等信息，对听力材料大致内容及背景的预测。预测是听力学习过程中极具趣味性及挑战性的环节，有效的预测能够帮助听力者直击问题关键。

四、概括总结策略

大脑对于感知信息的存储主要是通过信息加工处理随后进行长期记忆保存的，对于英语听力学习来说，将听到的各項语音信息进行概括性总结是一种有效的信息加工方式，并同时能延长其在头脑中的保存时间。在日常听力学习过程中，教师应注意有意识的培养学生进行语音信息加工、概括、总结及再现的能力，从而帮助其在头脑中形成较为完整的印象，最终提升学生英语听力过程中的信息快速提炼能力，避免听力过程中学生进行破碎语音信息的记忆，从而丧失了对整体的把握。

五、重复策略

从信息形成的过程来看，重复是一种感知信息进入短暂记忆，并通过信息加工后转变为长时记忆，随后再次提出并输出的过程。在以上过程中，通过听力者通过对听到的单词及关键信息的加工与再现，有效的加深了听力信息在头脑中的长时记忆，并在进一步的信息提出输出过程中进了巩固。因此在日常的听力学习过程中，教师可以通过重复策略的应用，加深学习听力过程中的记忆能力。例如采用让学生对听力材料进行跟读或者是复述的形式，帮助其提升语音材料深入记忆能力。

六、社会情感策略

1.情感策略是指在听力学习过程中学生应通过对自身焦虑情绪以及紧张心态的调整，从而使自身保持良好的听力状态。以往的听力教学过程中，往往忽略了对语言综合应用能力特别是听说能力的培养，使得学生无法有效的将听力过程中感知到的词、义、形结合在一起，会相应的造成学生听的懂却不能对语音材料进行整体理解和把握，最终导致学生听力过程中产生焦虑、紧张等情绪。所以，在日常的听力学习过程中，教师首先应创造出相对轻松、愉快的课堂气氛，并采用启发式、鼓励式的教学手段调动其学生的听力积极性。

2.在进行听力训练之前还可以适当的对听力材料进行讲解，例如对文化背景知识的讲解等，帮助学生在听力过程中更好的进行材料理解。同时对于语音中的弱读、连读、单词重音等语音知识的讲解也极为重要。

听力学习策略训练在大学英语听力学习过程中是必不可少的，在对以上策略运用的过程中，需要注意不能将其分裂开，各个策略之间应是相互关联的整体，在听力训练过程中应将以上策略进行融会贯通，从而更好的运用到听力教学实践中。

参考文献：

[1]孙盛萍.大学英语听力学习策略及其培养[J].林区教学，2014 （11）：41-42.

[2]刘冠华.大学英语听力学习策略调查研究[J].考试与评价（大学英语教研版），2013（2）：93-96.

*广东省教育厅社科一般项目“任务型英语听力三维课堂教学研究”（项目编号：2013WYXM0061）。

湖南大学流体力学 第5篇

Hg

油=0.92，水银的相对密度d=13.6，活塞与缸壁无泄漏和摩擦。当活塞重为15Ｎ时，h=700㎜，试计算Ｕ形管测压计的液面高差Δh值。

2.如图2-17所示为双杯双液微压计，杯内和Ｕ形管内分别装有密度ρ1=lOOOkg/m3和密度ρ2 =13600kg/m3的两种不同液体，大截面杯的直径Ｄ＝100mm，Ｕ形管的直径d=10mm，测得h=30mm，计算两杯内的压强差为多少?

3.已知密闭水箱中的液面高度h4=60mm，测压管中的液面高度h1=100cm，Ｕ形管中右端工作介质高度，如图2-19所示。试求Ｕ形管中左端工作介质高度h3为多少？

4.图2-22表示一个两边都承受水压的矩形水闸，如果两边的水深分别为h1=2m，h2=4m，试求每米宽度水闸上所承受的净总压力及其作用点的位置。

二．

1、在重力作用下静止液体中，等压面水平面的条件是（）

A 同 一 种 液 体

B 相 互 连 通

C 不 连 通

D 同 一 种 液 体，相 互 连 通。

2、金属压力表的读值是（）： A绝对压强；

B相对压强；

C绝对压强加当地大气压； D相对压强加当地大气压。

3、某点的真空压强为65 000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为：（）

A 65 000 Pa；

B 55 000 Pa；

C 35 000 Pa；

D 165 000 Pa;

4、静止流场中的压强分布规律()

A 仅适用于不可压缩流体；

B 仅适用于理想流体；

C 仅适用于粘性流体；

南开大学量子力学 第6篇

2000年同济大学材料力学与结构力学考研真题

2001年同济大学材料力学与结构力学考研真题

2002年同济大学材料力学与结构力学考研真题

2003年同济大学材料力学与结构力学考研真题

2004年同济大学材料力学与结构力学考研真题

湖南大学材料力学课件 第7篇

参考教材：《材料力学》第5版，刘鸿文，高等教育出版社，2010 考试大纲

第一章 绪论

(1)理解反映构件承载能力的强度、刚度和稳定性的概念。

(2)理解变形固体的基本假设。

(3)了解内力、应力和应变的概念。

(4)了解材料力学研究对象及杆件变形基本形式。

第二章 杆件的内力

(1)理解轴向拉压杆的外力及变形特征。熟练掌握用截面法计算轴力，以及画轴力图。

(2)理解圆轴扭转的内力特点，熟练掌握计算外力偶矩和扭矩。

(3)初步了解对工程实际中梁的简化方法；掌握平面弯曲的概念；了解单跨静定梁的三种形式(简支梁、外伸梁、悬臂梁)；熟练掌握截面法求梁的内力的方法；熟练掌握弯曲内力图——剪力图和弯矩图的画法，理解和掌握载荷集度、剪力和弯矩之间的关系。掌握平面刚架和平面曲杆的内力计算。了解叠加法作弯曲内力图。

第三章 杆件轴向拉压的应力与变形

(1)了解并掌

握解决杆件应力计算的思路和步骤。

(2)熟练掌握轴向拉伸或压缩杆横截面上的应力计算。了解圣维南原理和应力集中现象。理解轴向拉(压)杆斜截面上的应力，理解极限应力和许用应力的概念，了解安全系数选择的原则。掌握轴向拉(压)杆的强度条件，并能熟练地运用强度条件来解决工程实际构件的强度计算的三类问题：强度校核、截面设计和确定许可荷载。

(3)了解并掌握典型的塑性材料——低碳钢在常温静载下拉伸时的力学性能，了解低碳钢试件的拉伸图与名义应力-名义应变图的意义；掌握-曲线的四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段以及各阶段的应力特征点：比例极限p、弹性极限e、屈服极限s和强度极限b；掌握在弹性阶段的胡克定律以及在强化阶段的卸载规律

和冷作硬化现象对材料性能的影响；了解塑性指标(延伸率和截面收缩率)的定义以及材料的分类方法。了解并掌握典型的脆性材料——铸铁的拉伸时的力学性能：了解割线弹性模量的概念；了解其他没有明显屈服点的塑性材料在拉伸时的力学性能及名义屈服极限0.2的定义。了解并掌握低碳钢、铸铁等材料在压缩时的力学性能；了解低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时力学性能的异同点。

(4)熟练掌握杆件在轴向拉伸和压缩时的轴向变形和横向变形的计算；了解超静定结构的特点；熟练掌握拉压超静定问题(包括温度应力和装配应力)的解法。

(5)理解实用计算的概念，熟练掌握工程实际中联接件的剪切与挤压实用计算。

第四章 轴扭转的.应力与变形

(1)了解纯剪切应力状态。掌握剪应力互等定理和剪切胡克定律。

(2)熟练掌握圆轴扭转时横截面上的剪应力计算公式和强度条件。

(3)理解并掌握圆轴扭转时的相对扭转角和剪应变的概念以及计算方法；熟练掌握圆轴扭转的刚度条件。

第五章 梁弯曲的应力与变形

(1)理解和掌握平面几何图形的几何性能(包括静矩、极惯性矩、惯性矩和惯性积)，掌握惯性矩的平行移轴公式，了解惯性矩的转轴公式。

(2)熟练掌握平面弯曲时，梁横截面上的正应力计算，熟练掌握梁的弯曲正应力强度计算，理解提高梁抗弯强度的措施。

(3)掌握工程中常见的几种截面(矩形、工字形等)梁横截面上剪应力分布规律及计算。掌握梁的弯曲剪应力强度计算；了解和掌握弯曲中心的概念与开口薄壁截面梁的弯曲剪应力计算。

(4)理解挠曲线近似微分方程，熟练运用积分法和叠加法求梁的变形，熟练掌握梁的刚度计算。熟练运用变形比较法求解超静定问题。

第六章 应力与应变状态分析

(1)掌握一点的应力状态的概念；掌握单元体分析方法；掌握主平面、主方向、主应力的概念。

(2)熟练掌握解析法和图解法分析平面应力状态、任意斜截面的应力、主应力、主平面和最大剪应力及其作用平面等。

(3)了解空间应力状态的概念。

(4)熟练掌握广义胡克定律。

(5)理解复杂应力状态下的体积应变以及变形比能。

第七章 强度理论

(1)理解强度理论的概念，了解材料破坏的基本形式及其主要影响因素；理解复杂应力状态下的强度条件建立方法。

(2)掌握工程常用的四个经典的强度理论(第一、二、三、四强度理论)及其适用条件。

第八章 组合变形

(1)了解组合变形的概念，掌握叠加原理分析组合变形的方法。

(2)掌握斜弯曲时梁的应力和强度计算。

(3)掌握拉(压)弯组合变形(包括偏心压缩)构件的强度计算。

(4)掌握弯扭组合变形构件的强度计算。

第九章 压杆稳定

(1)掌握压杆稳定的概念。

(2)熟练掌握用欧拉公式计算在各种约束条件下压杆的临界载荷。

(3)理解长度系数，柔度的概念以及与临界应力的关系；掌握欧拉公式的适用范围和临界应力总图。

(4)熟练运用安全系数法对压杆进行稳定计算；了解压杆稳定计算的折减系数法。

(5)了解工程上提高压杆稳定性的措施。

第十章 能量方法

(1)了解线性材料与非线性材料的基本特点。

(2)理解应变能以及余能的基本概念和一般表示方法。

(3)理解和掌握虚功原理。

(4)熟练掌握卡氏第二定理、单位载荷法和图乘法求结构的位移。

第十一章 动荷载

(1)掌握考虑惯性力的构件的应力与变形计算以及动荷系数的概念。

南开大学量子力学 第8篇

大学物理是一门公共基础课,更偏重理论 :原理的推导定理的由来。在学习过程中注重的是过程,看中的是严谨的逻辑思维方法。而在物理学中接触的应用,都是已成的实事,学了物理知识后,用这个理论去解释原理或现象,这就是物理。普通高校开设的大学物理所研究的内容是广泛的 :力、热、电、光、原子物理学等。侠义的说,力学是物理的分支。而工程力学并不能直接等同于物理学中的力学部分。工程力学课程是工科专业的重要专业基础课,包括理论力学和材料力学。其中,物理学中的力学只能称为质点力学(关于刚体力学涉及很少)。而工程力学的对象不仅限于质点,它的研究对象包括刚体(理论力学)和变形体(材料力学)。这是这两门课程的最大区别。可以说工程力学是物理学中分离出来的学科,而且扩展得更详尽,更结合工程实际的理论,这门课的任务是作为改进生产,提高工作效率的理论依据。本文主要从“研究对象”的角度加以诠释物理学和工程力学的区别,如何做好衔接。以下举例说明。

简单的受力分析图,物理里的对象均可看成质点来画受力图,如图1,小车静止在不光滑的斜面上的受力图。(a)看成是质点的受力 ;(b)是实际物体的受力。

严格意义,图1(a)应属于计算图,为了计算方便而画的计算图。图1(b)才是真正意义的受力图,注意了力的作用点。这样的解释让同学们了解到,工程力学的受力图的研究对象和物理学的不一样。关于摩擦,因为物理的研究对象是忽略大小的, 而不能忽略大小时,就要考虑翻倒这一问题了。

点的合成运动部分这两门课程也有着相似之处。物理学,常会想到小船过河的例子 :小船想要最短时间过河,船有速度(相对速度),水流有个速度(牵连速度),那船的最终速度(绝对速度)要由相对速度和牵连速度合成,如图2(a)。这个例子就是日常生活中的例子。结合专业, 跟工程实际结合,那就是这样的 :起重机吊送货物时,物体绝对速度υa是由相对速度υr和牵连速度υe合成的。理论是一样的,而在举例时可以有所区分。工程力学要以工程实际为例。

物理概念里动能定义是1/2 mυ2,其实只是对m质点。工程力学也会讲到关于动能的概念,同学们看到这一章节的时候有的会不禁疑问 :动能,动能定理大家都会,为什么还要讲?这时反问他 :那转动的车轮的动能是多少?用不用考虑自转的因素,这时他就会哑口无言了。因为质点是忽略形状和大小的。而刚体力学,可以看成是特殊的质点系统。计算起来除了要考虑所有质点集中于质心的作用,还要考虑其它质点绕质心的运动。而且原地旋转和滚动状态的还有区别。动量也是一样,在表达一个质点动量时是mυ,而绕着质心旋转的刚体是无动量的。

以上是大学物理和工程力学联系与区别。他们两个并不是独立的,只要找准切入点,做好衔接作用,就会很自然地从大学物理过渡到工程力学的学习。

与大学物理大相径庭的是工程力学的材料力学部分,找准切入点。物理学的观点 :力可以改变物体的运动状态和形状。而力是如何改变物体形状的,这就是材料力学。如果要让构件正常工作,构件就不能过大变形或者破坏,这时候就要先从受力分析开始,还要了解各种材料在受力时表现的力学性能。将两者结合,设计出合理的尺寸和截面形状,满足既经济又安全的条件。工程力学的静力学部分是材料力学的基础。而材料力学是学好机械设计基础的保证。每一门课程都不能忽视它 的作用,他们有着千丝万缕的联系。只有每门课程都掌握了,才能融会贯通,为将来自己有个充满信心的未来奠定坚实的基础!

课程间结合和过渡的问题是大部分教师最难解决的,对于初学者来说也是最想了解的。适当进行对比教学,从相同入手引出相异,有助于提高教学效果,更有助于逻辑思维形成和应用能力的提高。

摘要：四年的本科教育,要从基础学科学起,接着过渡到基础专业课,专业课,实训课等等。然而每门课程都有它的重要地位和作用,每一门都不能忽视。学习过程是循序渐进的。教师在教学过程中多联系,多举例,自然平稳过渡,以培养逻辑思维清晰,应用能力超强的全能人才。

南开大学量子力学 第9篇

关键词：力学教学?直升机?力?角动量定理?动量守恒定律

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0175-02

大学物理力学是学员大学阶段接触最早的自然科学，也是衔接中学物理和大学物理的一座桥梁，是和生活现象联系最密切的一部分内容。力学的学习能够有效地训练学员的科学思维，提高其科学素养，而且学好这部分内容对于学员以后继续物理学其他内容的学习具有事半功倍的作用。飞行学员由于其特殊性，其学习基础相对正规本科学员来说普遍偏低，但是他们对飞机往往怀着极大的热忱，对飞机的各种信息关注度极大。在教学中如何充分利用学员的这种热忱，提高他们的学习兴趣和学习效果，是值得院校物理教员探索的一个课题。学员从电视、网络、报纸和杂志对飞机已具有很多感性的认识，但是对飞机的诸多飞行原理并不是很了解，在力学教学中结合飞机的飞行原理来学习物理知识可以极好地提高教学效果。下面以几个典型例子，说明如何在飞行员的大学物理力学教学中加强直升机的示例作用。

1　借助直升机示例加深学员对力学中理想模型的理解

在大学物理的力学部分中，需要用到很多理想模型的概念，例如“质点”和“刚体”。理想模型的引入对于物理学的研究是具有非常重要的作用的，可以大大地简化研究方法和数学运算。但是，学员在学习的过程中对理想模型的理解却常常不够直观和准确。这时候，就可以通过多媒体向学员演示，当研究直升机的大距离飞行时，可以看作一个质点；而当研究直升机螺旋桨的运动或者机上人员的运动时，不可以看作质点。当研究螺旋桨和机身转动时，可以把直升机看作一个刚体，而当直升机发射炮弹时，就不能作为刚体来研究，只能看作是质点系或者刚体系了。通过这么直观形象的演示，学员就能初步建立起比较正确的理想模型的概念，进而对以后学习电学方面的“点电荷”等理想模型的理解具有较大帮助。

2　通过直升机受力情况分析加深学员对力的理解

对物体进行受力分析是力学中的一个难点，中学时研究物体的受力较为简单，学员主要把几种典型的受力情况记住就行了，但是大学物理研究的是现实中物体的受力，需要考虑的情况较为复杂，学员往往会觉得无所适从。但是，受力分析的正确与否，将直接决定学员能否正确运用牛顿力学解决实际问题。在讲解物体的受力时，结合直升机在不同飞行状态下的受力进行讲解，在学员的脑海中会形成直接、形象的感官认识，可以起到事半功倍的效果。首先，必须有两个物体相互作用才会有力的作用，这两个物体可以是相互接触也可以是不接触的。例如直升机改变运动状态的动力来源是旋转的螺旋桨与接触的空气的相对运动而产生的拉力，而直升机受到的重力是由于地球与直升机之间的万有引力作用，是不需要接触的。其次，物体的运动状态的变化是由物体受到的合力决定的，例如空气与螺旋桨的拉力与重力的合力决定了直升机运动状态的变化。

3　角动量定理和角动量守恒定律在直升机中的应用

角动量定理和角动量守恒定律是大学物理刚体力学中的一个重点，也是难点。通过定理讲解，虽然能让学员初步明白什么是角动量以及角动量与力矩之间的关系，但是由于内容相对抽象，中学时也没有学过，故学员的理解有限。在教学中，通过直升机的图片，学员会发现所有的直升机都带有两个螺旋桨，有的是主螺旋桨和一个尾桨，有的是共轴的双螺旋桨，有的是纵向排列的双螺旋桨，由此引发学员思考：为什么直升机必须是双螺旋浆？可以通过带尾桨直升机的动画演示向学员说明角动量定理在解释这个问题的应用。当主螺旋桨旋转，而尾桨不旋转时，会发现直升机的机身会产生一个与主螺旋桨转动方向相反的转动，而且转动速度随着主螺旋桨的转速的增大而增大。当主螺旋桨旋转时，由于空气的阻力作用，主螺旋桨会受到一个与转动方向相反的阻力矩作用，为了保持主螺旋桨的转速不变，直升机机身通过发动机必须给主螺旋桨一个与转动方向相同的动力矩。对于直升机机身和主螺旋桨组成的系统来说，机身给主螺旋桨的动力矩是内力矩，所以主螺旋桨同时会给机身一个大小相等方向相反的力矩作用，导致机身产生一个方向与主螺旋桨转动方向相反的转动，从而使得机身由于转动也受到一个随着转速的增大而增大的空气阻力矩，待机身受到的两力矩平衡后，机身保持匀速转动。由于转速越快受到的空气的阻力矩也越大，导致主螺旋桨转动越快，机身的反向转动也越快。更进一步，也可以用角动量守恒定律来解释，直升机要保持一个稳定的运动状态，对其转轴的角动量必须是一个恒量，也就是角动量是守恒的，由于主螺旋浆的旋转会受到一个与旋转方向相反的阻力矩，如果尾桨不转动，直升机还必须受到一个方向与主螺旋桨阻力矩相反的力矩作用，直升机才能保持角动量守恒，这个力矩就只能通过机身的反向转动从而由空气阻力产生。分析了主螺旋桨和机身的转动情况后，指出，直升机的机身的转动给飞行带来很不利的影响，为了稳定机身，就必须采取其他的方式来获得与主螺旋桨受到的阻力距平衡的力矩，这就需要尾桨的作用。当尾桨旋转时，就会给直升机机身一个沿着尾桨转轴的力，从而产生一个与主螺旋桨施加给机身的阻力矩相平衡的外力矩，机身才能保持稳定。除了尾桨结构，其他的共轴和纵向排列的双螺旋浆结构的原理是一样的，可以让学员自行分析。

4　结语

通过在本科飞行员的大学物理力学教学中用直升机作示例，可以大大加强学员的力学概念和定理定律的理解和掌握，并为后续与飞行相关的课程学习打好基础。同时，通过让学员参与直接应用物理知识来解释和解决实际问题的过程，提高学员的应用科学知识的能力，提高科学素养。

参考文献

[1]　李祥.浅谈在力学教学中如何引导新生适应大学物理的学习.科技资讯.2005（27）.

[2]　徐敏.直升机运动规律及飞行仿真[D].南京理工大学硕士学位论文.2008.

[3]　裴宏，宪权.直升机运动实时仿真建模研究[C].2005全国仿真技术学术会议论文集，2005.