第一篇：《大學物理III》教學大綱和考試大綱-64學時

《大學物理Ⅲ》課程簡介

課程名稱：《大學物理Ⅲ》/College Physics Ⅲ

課程代碼：

學時/學分：64/課堂授課：64 課程主要內容：

本課程主要講授力學、相對論、振動與波、波動光學、量子物理基礎。從經典力學拓寬到相對論力學；從宏觀物體的運動學、動力學規律到三大守恒定律在宏觀世界的應用；光的干涉、衍射及偏振現象與規律；普朗克量子假說、光的波粒二象性、德布羅意物質波及其統計解釋、不確定關系、玻爾的氫原子理論，薛定諤方程及其初步應用等。適用專業：

先修課程：《高等數學》 推薦教材：

1．趙近芳 王登龍 編，《大學物理學》（第4版），北京郵電大學出版社，2014年。參考書：

1．張三慧主編，《大學基礎物理學》，清華大學出版社，2003年； 2．程守洙、江之永主編，《普通物理學》第5版，高等教育出版社，2001年；

3、盧德馨主編，《大學物理學》，高等教育出版社，1998年； 4．R.P.費曼，《費曼物理學講義》，上海科學技術出版社，1983年； 5．郭奕玲、沈慧君編著，《物理學史》，清華大學出版社，2005年。

《大學物理Ⅲ》課程教學大綱

授課專業：

學時數：64；學分數：4.0

一、課程的性質和目的

本課程是非物理專業的基礎課程。本課程的任務是通過講授和討論力學、相對論、振動與波、波動光學、量子物理基礎等基礎知識，使學生掌握力學、波動光學和近代物理的基本體系，認識光在傳播過程中表現出的波動性以及在科學技術中的應用；了解量子力學的形成過程與基本規律，以及在微觀領域所取得的巨大成就；了解物理學的新成就和發展方向，拓展學生視野，培養學生的創新意識，為后續課程的學習和將來進一步發展奠定良好的物理基礎。

二、課程教學的基本要求

本課程的教學環節以課堂講授為主，輔以習題討論、答疑、學生自學、課后作業、小測驗和期末考試；通過上述教學環節，使學生學會從觀察自然現象和總結實驗事實入手，利用物理模型，掌握三大守恒定律在力學中的應用；理解經典時空觀和相對論時空觀的區別。掌握光波在傳播過程中的干涉、衍射、偏振特性及其相關應用；理解量子力學在微觀物理領域中的地位和應用；了解物理學的新成就、新技術、新動態。

學習完本課程所需總學時為64學時，基本是課堂講授；輔以助教的習題討論課8~10學時（一般每兩周一次）。

三、課程教學內容 第1章 質點運動學(含緒論)(6學時)1.參照系、坐標系、物理模型；

2.位置矢量、位移、速度、加速度的定義及計算； 3.質點的運動方程；

4.質點的平面曲線運動的角、線量描述； 5.由加速度求運動方程； 6.相對運動。

第2章 質點動力學(8學時)1.牛頓運動定律及應用、用微積分方法求解一維變力作用下的質點動力學問題；

2.質點的動量、沖量、動量定理、動量守恒定律； 3.功、動能、動能定理、勢能、機械能守恒定律。第3章 剛體力學基礎(5學時)

1.剛體、剛體定軸轉動的描述；

2.力矩、剛體的定軸轉動定理、轉動慣量； 3.剛體定軸轉動的動能定理；

4.剛體定軸轉動的角動量定理和角動量守恒定理。第4章 狹義相對論(7學時)1.伽利略變換和經典力學時空觀、邁克爾遜一莫雷實驗； 2.愛因斯坦狹義相對論基本假設； 3.洛侖茲坐標變換、速度變換；

4.同時性的相對性以及長度收縮和時間膨脹概念； 5.相對論動力學的質速關系、質能關系、動量和能量的關系。第5章 機械振動(6學時)1.簡諧振動的運動學特征和動力學特征； 2.諧振動的旋轉矢量表示，位相概念； 3.簡諧振動的能量及計算； 4.同方向同頻率諧振動的合成；

5.拍現象、阻尼振動、受迫振動、共振。第6章 機械波(6學時)1.機械波的產生與傳播； 2.平面簡諧波的波動方程； 3.波的能量特征及能流密度概念； 4.惠更斯原理、波的疊加和干涉；

5.駐波的形成及位相、能量特征、半波損失； 6.多普勒效應；

（熱學、電磁學部分不作要求）第13章 光的干涉(6學時)1.光源、獲取相干光的方法； 2.楊氏雙縫干涉；

3.光程及光程差概念、光程差與位相差的關系；

4.薄膜等厚干涉（包括劈尖、牛頓環、邁克爾遜干涉儀）原理及應用。

第14章 光的衍射(4學時)1.光的衍射的概念，惠更斯—非涅耳原理； 2.單縫夫瑯禾費衍射；

3.光柵衍射中垂直入射的條紋分布規律，光柵衍射中斜入射的條紋分布規律；

4.圓孔衍射，光學儀器的分辨率； 5.X射線衍射、布拉格公式。第15章

光的偏振

(6學時)1.自然光和偏振光的概念； 2.起偏與檢偏，馬呂斯定律；

3.反射和折射時光的偏振，布儒斯特定律； 4.光的雙折射現象。

第16章 量子物理基礎

(10學時)1.黑體輻射、普朗克能量子假說；

2.愛因斯坦光子理論，光的波粒二象性，光電效應、康普頓效應的實驗規律與解釋，愛因斯坦方程及應用；

3.氫原子光譜及玻爾的氫原子理論； 4.粒子的波動性，德布羅意物質波； 5.不確定關系；

6.波函數的統計解釋，薛定諤方程； 7.薛定諤方程在幾個一維問題中的應用。

四、建議教材與教學參考書

1．趙近芳 王登龍主編，《大學物理學》（第4版）北京郵電大學出版社，2014年；

2．張三慧主編，《大學基礎物理學》，清華大學出版社，2003年； 3．程守洙、江之永主編，《普通物理學》第5版，高等教育出版社，2001年；

4、盧德馨主編，《大學物理學》，高等教育出版社，1998年； 5．R.P.費曼，《費曼物理學講義》，上?？茖W技術出版社，1983年； 6．郭奕玲、沈慧君編著，《物理學史》，清華大學出版社，2005年。

《大學物理Ⅲ》課程考試大綱

學時數：6學分：4.0

一、考試對象

修完該課程所規定內容的 等專業的本科學生。

二、考試目的

考核學生對《大學物理Ⅱ1》的基本理論、基本方法的掌握和運用能力，屬水平考試。

三、考試內容和要求

（一）質點運動學

考試內容：質點的直線運動，曲線運動，相對運動?？荚囈螅?/p>

1．理解運動學的基本概念；掌握用矢量描述質點運動的方法； 2．熟練掌握已知運動方程求速度、加速度的方法； 3.掌握已知加速度和初始條件求速度與運動方程的方法； 4.理解相對運動的概念及相關的計算。

（二）質點動力學

考試內容：力的概念，牛頓運動定律；沖量，動量定理，動量守恒定律；功，動能定理，勢能，功能原理，機械能守恒定律。

考試要求：

1．理解力、慣性力、慣性系等概念； 2.沖量、動量、勢能、動能等基本概念； 3．熟練掌握牛頓定律的應用； 4.能運用動能定律求解力學問題；

5.熟練動量守恒定律，機械能守恒定律的守恒條件并能運用它們求解力學問題的方法。

（三）剛體力學基礎

考試內容：剛體的定義，角動量，沖量矩、力矩角動量定理，角動量守恒定律；剛體定軸轉動，轉動慣量，轉動定律，轉動動能定理，定軸轉動的角動量定理、角動量守恒定律。考試要求：

1．剛體定軸轉動的規律，轉動定律； 2．掌握轉動慣量的計算；

3.定軸轉動的角動量定理、角動量守恒定律的應用。

（四）狹義相對論基礎

考試內容：伽利略變換，相對論基本假設，洛侖茲變換，相對論的長度、時間和同時性，相對論動力學基礎。考試要求：

1．理解同時性的相對性，時間膨脹、長度收縮的概念，會判斷固有長度、固有時間。

2．熟練掌握洛侖茲坐標變換公式進行時空計算；質速關系、質能關系、動量與能量關系及計算。

3.掌握洛侖茲速度變換公式，會進行簡單計算。

（五）機械振動

考試內容：簡諧振動，簡諧振動的能量，諧振動的合成，共振?？荚囈螅?/p>

1．理解描述諧振動的三個特征量（振幅、周期、位相）的意義。2．熟練掌握簡諧振動的動力學特征，能分析寫出運動微分方程及其解；會求各種情況下運動方程的振幅、周期和位相；諧振動的能量；

3．掌握同頻率、同方向諧振動的合成規律及計算。

（六）機械波

考試內容：平面簡諧波的方程，波的能量，波的疊加，惠更斯原理，波的干涉，駐波，多普勒效應。

考試要求：

1．理解波動過程中相位領先和落后的概念，波的能量特點，惠更斯原理，駐波的形成與特點；

2．熟練掌握簡諧波的描述，各種情況下波動方程的建立。3．掌握駐波波腹、波節及方程的計算；半波損失問題。4．掌握多普勒效應中頻率的計算。

（熱學、電磁學部分不作要求）

（十三）光的干涉

考試內容：光的單色性和相干性，雙縫干涉，光程和光程差，薄膜干涉，劈尖與牛頓環，邁克耳遜干涉儀。

考試要求：

1．理解光源的發光機理、光的單色性和相干性；光程和光程差。2．熟練掌握雙縫干涉，薄膜干涉、劈尖、牛頓環干涉條紋規律及光強的計算。3．掌握等厚干涉法測量微小長度等物理量的方法，邁克耳遜干涉儀的原理。

（十四）光的衍射

考試內容：光的衍射現象，惠更斯－菲涅爾原理，單縫夫瑯禾費衍射，光柵衍射，圓孔衍射。

考試要求：

1．理解惠更斯－菲涅爾原理，半波帶法，光學儀器的分辨率。2．熟練掌握單縫夫瑯禾費衍射的條紋分布與特點；光柵衍射條紋的基本規律，缺級條件。

3.掌握布拉格公式；分辨本領的計算。

（十五）光的偏振

考試內容 ：自然光和偏振光，起偏和檢偏，馬呂斯定律，反射和折射時光的偏振，光的雙折射現象。

考試要求：

1．理解自然光和線偏振光、部分偏振光的起偏和檢偏的意義；反射和折射時光的偏振；雙折射、光軸、主平面的概念、尋常光與非常光的區別。

2．熟練掌握馬呂斯定律，布儒斯特定律。（十六）量子物理基礎

考試內容：普朗克量子假說，光的量子性；氫原子光譜的實驗規律，玻爾氫原子理論；實物粒子波粒二象性，測不準關系；薛定諤方程，一維勢阱。考試要求：

1．理解普朗克量子假說，光的量子性概念，實物粒子波粒二象性，波函數及統計解釋。

2．熟練掌握愛因斯坦方程，康普頓散射公式；氫原子光譜的實驗規律、玻爾氫原子理論；測不準關系，薛定諤方程、一維勢阱。

四、考試方法和考試時間

全校相關專業統一閉卷考試，考試時間為120分鐘。

五、成績評價標準

期評成績的評定為：期末考試成績（xx%）加平時成績（xx%），按百分制等級分給出。

六、試卷結構

考試題型比例：選擇題約30%、填空題約20%、計算題約40%、證明題、問答題或改錯題10%。

第二篇：大學物理教學大綱(本科112學時)

《大學物理》課程教學大綱

課程編碼：lx2001、lx2002

課程名稱：大學物理（College Physics）先修課程：高等數學

總 學 時：授課學時： 112

上機學時：0

實驗學時：0

一、課程的性質和任務

物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用的自然科學。它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用于生產技術的許多部門，是其他自然科學和工程技術的基礎。

大學物理課程是高等學校理工科各專業學生一門重要的通識性必修基礎課。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構成學生科學素養的重要組成部分，是一個科學工作者和工程技術人員所必備的。大學物理課程在為學生系統地打好必要的物理基礎，培養學生樹立科學的世界觀，增強學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。

二、課程教學內容的基本要求、重點和難點及學時分配

1.力學（20學時）

基本要求

（1）掌握位矢、位移、速度、加速度等描述質點運動和運動變化的物理量。掌握質點作圓周運動時的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。能熟練求解質點運動學的兩類問題。理解伽利略坐標、速度變換。

（2）掌握牛頓三定律及其適用條件。能用微積分方法求解一維變力作用下簡單的質點動力學問題。

（3）掌握功的概念，能計算直線運動情況下變力的功。理解保守力做功的特點及勢能的概念，會計算重力、彈性力和萬有引力勢能。

（4）掌握質點的動能定理和動量定理，理解質點的角動量（動量矩）和角動量守恒定律，并能用它們分析、解決質點運動時的簡單力學問題。掌握機械能守恒定律、動量守恒定律，掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法，能分析簡單系統在平面內運動的動力學問題。

（5）理解質心的概念和質心運動定律。

（6）理解轉動慣量概念。掌握剛體定軸轉動定律和剛體的角動量守恒定律，并能用它們分析、解決剛體定軸轉動時的簡單力學問題。

（7）理解剛體定軸轉動中力矩的功和轉動動能定理。

重點

（1）描述質點運動的四個基本物理量。注意學習矢量運算、微積分運算等方法在物理學中的應用。

（2）牛頓運動定律及其應用。

（3）質點的動量定理和動量守恒定律。

（4）變力的功、動能定理、保守力的功、勢能、機械能守恒定律。（5）剛體定軸轉動定律及其應用。

（6）質點和剛體的角動量定理及角動量守恒定律。難點

（2）三個守恒定律的綜合應用。

（3）剛體定軸轉動定律、剛體的角動量守恒定律及機械能守恒定律的綜合應用。（1）用微積分方法求解一維變力作用下簡單的質點動力學問題。

2.氣體動理論和熱力學基礎（12學時）

基本要求

（1）理解平衡態、狀態參量、熱力學第零定律，掌握理想氣體狀態方程。（2）了解氣體分子熱運動的統計規律，理解理想氣體的壓強公式和溫度公式，理解氣體分子的能量按自由度均分原理和內能的概念，了解系統的宏觀性質是微觀運動的統計表現。

（3）了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數和速率分布曲線的物理意義。理解氣體分子熱運動的三種統計速率。

（4）理解氣體分子平均碰撞次數及平均自由程。

（5）理解準靜態過程、功和熱量的概念。掌握熱力學第一定律及其在理想氣體等值過程、絕熱過程中的應用。能熟練計算理想氣體在典型熱力學過程中的功、熱量、內能改變量。

（6）理解循環過程，理解卡諾循環，能計算簡單循環的效率。

（7）了解熱力學第二定律，了解熵和熵增加原理。重點

（1）理想氣體的壓強公式和溫度公式，能量按自由度均分原理，并會應用該原理計算理想氣體的內能。

（2）熱力學第一定律及其在理想氣體等值過程、絕熱過程中的應用。熟練計算理想氣體在典型熱力學過程中的功、熱量、內能改變量。

（3）能計算卡諾循環等簡單循環的效率。難點

（1）麥克斯韋速率分布律。（2）絕熱過程及循環過程。（3）熵和熵增加原理。

3.電磁學（38學時）

基本要求

（1）掌握庫侖定律。掌握靜電場的電場強度和電勢的概念、電場強度疊加原理和電勢疊加原理。能計算一些簡單問題中的電場強度和電勢。

（2）掌握靜電場的高斯定理及簡單應用。理解靜電場的環路定理、電場強度和電勢的關系。

（3）理解導體的靜電平衡條件及其性質。了解電解電解質的極化現象。理解有電介質存在時的高斯定理。掌握電容和電容器的概念及其簡單計算。

（4）掌握磁感應強度的概念，理解畢奧—薩伐爾定律及磁場疊加原理，能計算一些簡單問題中的磁感應強度。

（5）理解恒定磁場的高斯定理。掌握安培環路定理及其簡單應用。（6）理解安培環路定律和洛倫茲力公式。了解電偶極矩和磁矩的概念。能計算電偶極子、簡單幾何形狀載流導體和截流平面線圈在均勻磁場中或在無限長直線載流導線產生的非均勻磁場中所受的力和力矩。能分析點電荷在均勻電、磁場中的受力和運動。

（7）了解介質的磁化現象及其微觀解釋。了解各向同性介質中H和B之間的關系和區別。理解磁介質中的高斯定理和安培環路定理。

（8）理解電動勢的概念。掌握法拉第電磁感應定律。理解動生電動勢、感生電動勢，并能熟練進行簡單計算。理解自感和互感，自感電動勢和互感電動勢。

（9）理解電場和磁場的能量。

（10）了解渦旋電場、位移電流和全電流安培環路定理。了解麥克斯韋方程組的積分形式。

重點

（1）庫侖定律、靜電場的電場強度及電場強度的疊加原理，注意其矢量性；靜電場的高斯定理及其應用。電勢及電勢疊加原理。能應用微積分解決電場強度、電勢的有關計算。

（2）導體的靜電平衡條件及其性質。有電介質存在時的高斯定理及其應用。電容和電容器的概念及其簡單計算。

（3）磁感應強度及磁感應強度的疊加原理，注意其矢量性；畢奧—薩伐爾定律及其應用。磁場高斯定理和安培環路定理及其應用。（4）洛倫茲力、安培力、磁矩的概念。能分析點電荷在均勻電、磁場中的受力和運動。能應用微積分計算簡單幾何形狀載流導體和截流平面線圈在均勻磁場中或在無限長直線載流導線產生的非均勻磁場中所受的力和力矩。

（5）法拉第電磁感應定律和動生電動勢的一般公式，能熟練計算簡單問題中的動生電動勢、感生電動勢、自感電動勢和互感電動勢。

（6）麥克斯韋關于渦旋電場和位移電流的基本假設，麥克斯韋方程組的物理意義，電磁場的物質性、相對性和統一性。

難點

（1）電場強度及電勢的疊加，應用微積分解決電場強度、電勢的有關計算。（2）畢奧—薩伐爾定律及其應用。

（3）動生電動勢一般公式的應用和感生電場。（4）位移電流。

4.振動和波（14學時）

基本要求：

（1）掌握簡諧振動的基本特征和表述、振動的相位、簡諧振動運動方程。旋轉矢量法。

（2）理解簡諧運動的動力學方程，會證明物體做簡諧振動，并能計算一維簡諧振動的角頻率和周期。

（3）掌握簡諧運動的能量。

（4）掌握同方向、同頻率的兩個簡諧振動的合成；了解兩個相互垂直、頻率相同或為整數比的簡諧運動合成規律。

（5）理解機械波的基本特征。掌握平面簡諧波波函數及其物理意義，能建立一維簡諧波波動方程。

（6）了解波的能量傳播特征及能流、能流密度概念。

（7）了解惠更斯原理和波的疊加原理。理解波的相干條件及相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。

（8）理解駐波及其特征。

（9）理解機械波的多普勒效應及其應用。（10）理解電磁波的性質。重點

（1）簡諧振動的基本特征和表述、振動的相位，能建立一維簡諧運動方程。（2）會證明物體做簡諧振動，并能計算一維簡諧振動的角頻率和周期，簡諧運動的能量。

（3）同方向、同頻率的兩個簡諧振動的合成。（4）平面簡諧波波函數及其物理意義，能建立一維簡諧波波動方程。（5）波的疊加原理、波的相干條件及相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。（6）駐波及其特征。（7）機械波的多普勒效應。（8）電磁波的性質。難點

（1）證明物體做簡諧振動。

（2）理解平面簡諧波波函數的物理意義，建立一維簡諧波波動方程。（3）駐波的有關計算。（4）電磁波的性質。

5.波動光學（14學時）

基本要求

（1）理解用分波陣面和分振幅獲得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的關系。

（2）掌握楊氏雙縫干涉的規律，并能熟練地進行有關計算。明確洛埃鏡干涉產生的相位突變。掌握薄膜干涉的規律，理解增透膜、增反膜的工作原理和應用。掌握等厚干涉、牛頓環干涉規律，會分析、確定其干涉條紋的位置。了解邁克耳遜干涉儀的工作原理。

（3）了解惠更斯一菲涅耳原理及它對光的衍射現象的定性解釋。理解用半波帶法分析單縫夫瑯禾費衍射條紋的分布規律，理解中央明紋的半角寬度、線寬度的概念；能熟練地應用單縫衍射明、暗紋的條件，計算波長、條紋位置等衍射現象中的有關問題。了解圓孔衍射及光學儀器的分辨本領。

（4）掌握光柵方程，理解光柵光譜的特征。會確定光柵衍射譜線的位置及光強分布規律，會分析光柵常數及波長對光柵衍射譜線分布的影響。理解光柵缺級現象及缺級條件。

（5）理解自然光和偏振光的概念及獲得和檢驗偏振光的方法。掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律及其應用。了解雙折射現象。

重點

（1）光程的概念以及光程差和相位差的關系。

（2）楊氏雙縫干涉的規律及其有關計算。等傾干涉、等厚干涉、牛頓環光程差的計算，干涉規律及其應用。

（3）用半波帶法分析單縫夫瑯禾費衍射明、暗紋分布規律，能熟練地應用單縫衍射明、暗紋的條件，計算波長、條紋位置等衍射現象中的有關問題。

（4）光柵方程及其應用。會計算光柵常數、條紋位置、缺級級數等衍射現象中的有關問題。

難點

（1）干涉、衍射現象中典型問題的光程差計算。

（2）用半波帶法分析單縫夫瑯禾費衍射明、暗紋分布規律及衍射明、暗條紋的條件。

（3）光柵衍射光強分布曲線的特點。（4）雙折射現象。

6.狹義相對論（6學時）

基本要求

（1）了解愛因斯坦狹義相對論的兩條基本原理，掌握洛倫茲坐標變換式及其簡單應用。

（2）了解狹義相對論速度變換公式。

（3）理解狹義相對論時空觀——即同時的相對性、時空量度的相對性。理解長度收縮和時間延緩的概念。了解狹義相對論時空觀與經典力學的絕對時空觀的區別。

（4）理解狹義相對論中質量、動量與速度的關系，狹義相對論力學基本方程，質能關系，動量和能量關系。

重點

（1）洛倫茲坐標變換及其應用。

（2）狹義相對論時空觀，同時的相對性、長度收縮和時間延緩的概念及其應用。

（3）狹義相對論動力學的幾個主要結論及其應用。難點

（1）狹義相對論速度變換公式的應用。（2）狹義相對論動力學的幾個主要結論的應用。

7.量子物理基礎（8學時）(選講)基本要求

（1）了解黑體模型、單色輻出度、輻出度的概念，了解經典物理理論在說明熱輻射時所遇到的困難。理解普朗克量子假設的內容和意義。

（2）理解光電效應和康普頓效應的實驗規律以及愛因斯坦的光子理論對這兩個效應的解釋，理解光的波粒二象性及聯系波粒二象性的基本公式。

（3）理解氫原子光譜的實驗規律及波爾的氫原子理論。用玻爾理論計算簡單的氫原子光譜問題。

（4）理解德布羅意的物質波假設，了解電子衍射實驗，理解德布羅意公式及其應用。理解實物粒子的波粒二象性。

（5）理解一維坐標和動量的不確定關系及其應用。

（6）理解波函數及其統計解釋。了解一維定態薛定諤方程及薛定諤方程處理一維無限深勢阱等微觀物理問題的方法。

（7）了解氫原子的能量量子化、角動量量子化和角動量的空間量子化。（8）了解施特恩一格拉赫實驗及微觀粒子的自旋。

（9）了解泡利不相容原理、原子的電子殼層結構及原子中電子狀態按四個量子數的分布規律、元素周期表。

重點

（1）光電效應和康普頓效應的實驗規律及愛因斯坦的光子理論對這兩個效應的解釋。能用愛因斯坦方程進行簡單計算，理解光的波粒二象性及聯系波粒二象性的基本公式。

（2）氫原子光譜的實驗規律及波爾的氫原子理論，用玻爾理論計算簡單的氫原子光譜問題。

（3）德布羅意的物質波假設，德布羅意公式及其應用。（4）理解一維坐標和動量的不確定關系及其應用。

（5）波函數及其統計解釋。一維定態薛定諤方程及薛定諤方程處理一維無限深勢阱等微觀物理問題的方法。

（6）氫原子的能量量子化、角動量量子化和角動量的空間量子化。（7）泡利不相容原理，原子的電子殼層結構及原子中電子狀態按四個量子數的分布規律。

難點

（1）單色輻出度、輻出度的概念。

（2）理解波函數及其統計解釋。了解一維定態薛定諤方程及薛定諤方程處理一維無限深勢阱等微觀物理問題的方法。

（3）氫原子的量子理論。

8．代工程技術的物理基礎專題（另定）

三、能力培養的要求

通過大學物理課程教學, 應使學生初步具備以下能力：

1.獨立獲取知識的能力——逐步掌握科學的學習方法，閱讀并理解相當于大學物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面，增強獨立思考的能力，更新知識結構；能夠寫出條理清晰的讀書筆記、小結或小論文。

2.科學觀察和思維的能力——運用物理學的基本理論和基本觀點，通過觀察、分析、綜合、演繹、歸納、科學抽象、類比聯想、實驗等方法培養學生發現問題和提出問題的能力，并對所涉問題有一定深度的理解，判斷研究結果的合理性。

3．分析問題和解決問題的能力——根據物理問題的特征、性質以及實際情況，抓住主要矛盾，進行合理的簡化，建立相應的物理模型，并用物理語言和基本數學方法進行描述，運用所學的物理理論和研究方法進行分析、研究。

4．素質培養

（1）求實精神——通過大學物理課程教學，培養學生追求真理的勇氣、嚴謹求實的科學態度和刻苦鉆研的作風。

（2）創新意識——通過學習物理學的研究方法、物理學的發展歷史以及物理學家的成長經歷等，引導學生樹立科學的世界觀，激發學生的求知熱情、探索精神、創新欲望，以及敢于向舊觀念挑戰的精神。

（3）科學美感——引導學生認識物理學所具有的明快簡潔、均衡對稱、奇異相對、和諧統一等美學特征，培養學生的科學審美觀，使學生學會用美學的觀點欣賞和發掘科學的內在規律，逐步增強認識和掌握自然科學規律的自主能力。

第三篇：大學物理考試大綱

華中科技大學碩士研究生入學考試《普通物理》考試大綱

要求考生在全面了解大學物理的基礎上，重點掌握電磁波和光學部分的相關內容。考試范圍是

1、電磁振蕩與電磁波；

2、光波的干涉；

3、光波的衍射；

4、光波的偏振；

5、光的量子理論。

第四篇：《大學物理》(A)教學大綱

《大學物理》(A)教學大綱

適用對象 理工科內地本科生(學分：8 學時：144)

一、課程的性質和任務 

物理學是研究物質結構和性質、運動形態及其相互作用基本規律的科學。物理學包括力學、熱學、電磁學、光學及近代物理等五個部分，是近代科學技術的基礎之一，是高等院校的一 門重要必修基礎課。

本課程的教學任務 

1 通過本課程的教學，使學生系統地掌握物理學的基本原理、基礎知識以及各種運動形態的基本規律，為了學習后繼課程提供必要的物理基礎。

2 通過本課程和物理實驗的配合，使學生在實驗能力、運算能力、抽象思維能力等方面受到初步嚴格的訓練，培養和提高他們分析問題與解決問題的能力。

3 通過教學實踐，使學生能正確認識物理理論的建立和發展過程，逐步培養他們科學的思維方法和研究方法。

二、課程的教學內容 

(一)緒論：本課程的目的和任務。物理學的研究對象和研究方法。物理學在高等院校各專業教學中的地位。物理學與近代科學技術的聯系。

(二)經典物理： 

1 力學 

(1)質點運動學：參照系與坐標系。質點。位置矢量。位移、速度與加速度。運動方程。運動疊加原理。切向加速度與法向加速度。

角位移、角速度、角加速度。角量與線量的關系。

(2)質點動力學：牛頓運動定律。慣性、質量、力的概念。力學的單位制和量綱。慣性系。伽利略相對性原理。

功、功率。動能定理。保守力與非保守力。勢能、勢能曲線。功能原理。機械能守恒定律。能量轉化與守恒定律。

動量與沖量，動量定理。碰撞。動量守恒定律。

(3)剛體的轉動：剛體的平動與轉動。力矩、轉動慣量、轉動定律。力矩的功與轉動動能。動量矩與沖量矩。動量矩守恒定律。

2 分子物理學和熱力學 

(1)氣體分子運動論：平衡態，理想氣體狀態方程。理想氣體的壓強和溫度的統計意義。能量按自由度均分原理。理想氣體的內能。

麥克斯韋速度分布律。分子平均碰撞次數和平均自由程。氣體內遷移現象與規律。

(2)熱力學的物理基礎：系統的內能、功和熱量。勢力學第一定律及其對理想氣體等值過程中的應用。氣體的摩爾熱容。絕熱過程，多方過程。

循環過程，卡諾循環。熱機的效率。熱力學第二定律的兩種表述?？赡孢^程和不可逆過程?？ㄖZ定理。熱力學第二定律的統計意義。

3 電磁學 

(1)靜電場：電荷，電荷量子化，電荷守恒定律。庫侖定律。靜電場。電場強度，電場強度疊加原理，電場強度的計算。電力線，電通量，真空中的高斯定理。

電場力的功。電場強度環流。電勢能，電勢，電勢差及其計算。等勢面，電場強度與電勢梯度的關系。

導體的靜電平衡。導體上的電荷分布。靜電屏蔽。電介質的極化，電極化強度。電位移矢量。D、E、P三矢量之間的關系。介質中的高斯定理。

電容器的電容。簡單電容器的電容計算。電場能量，電場能量密度。

(2)電流與電場：電流形成的條件。導體內穩恒電場的建立。電源的電動勢。電流密度。歐姆定律的微分形式。焦耳一楞茨定律的微分形成。

一段含源電路的歐姆定律。

(3)電流與磁場：基本磁現象。磁場。磁感應強度。

磁力線，磁通量。磁場中的高斯定理。畢奧—沙伐爾定律。安培環路定律。運動電荷的磁場。

磁場對載流導線的用途力——安培定律。電流強度單位“安培”的定義。磁場對載流線圈的作用力矩。載流線圈的磁矩。磁力的功。洛侖茲力。帶電粒子在磁場中的運動。霍耳效應。

物質的磁化。磁介質。磁化強度。磁場強度矢量。B、H、M三矢量之間的關系。鐵磁質，磁滯現象。

電磁感應的基本定律。電磁感應現象和能量轉換與守恒定律的關系。 動生電動勢。用電子理論解釋動生電動勢。磁場中轉動線圈的電動勢。

感生電動勢，渦旋電場。渦電流。

自感與互感。磁場能量，磁場能量密度。

(4)電磁理論的基本概念：位移電流。麥克斯韋電磁理論的基本概念。麥克斯韋方程組的積分形式。麥克斯韋方程的微分形式。

4 振動與波動 

(1)振動學基礎：諧振動。諧振動動力學及運動學方程。頻率、周期、振幅和位相。諧振動旋轉矢量表示法。諧振動的能量。阻尼振動、受迫振動、共振。同方向諧振動的合成，拍。互相垂直的諧振動的合成。

(2)波動學基礎：機械波的產生與傳播，簡諧波。波速、波頻與波長的關系。平面簡諧波波動方程。波的能量，能流，能流密度。波的吸收。

惠更斯原理。波的反射與折射。波的疊加原理。波的干涉。駐波。波的衍射與散射。

5 波動光學 

(1)法的干涉：光波。光矢量。光的單色性和相干性。相干光的獲得。楊氏雙縫干涉。光程。等厚干涉(劈尖、牛頓環)。等傾干涉。邁克耳孫干涉儀。時間相干性和空間的相干性。

(2)光的衍射：光的衍射現象?；莞挂环颇?。單縫衍射。光柵，光柵光譜。小圓孔衍射。光學儀器的分辨率。

(3)光的偏振：自然光和偏振光。反射光和折射光的偏振。布懦斯特定律。單軸晶體中光的雙折射。偏振片。馬呂斯定律。偏振光的干涉。偏振面的旋轉。

(三)近代物理： 

1 狹義相對論基礎 

經典力學的時空觀。狹義相對論基本原理。洛侖茲變換。狹義相對論的時空觀(同時性、運動物體長度縮短，時間膨脹)。

相對論力學的基本方程。質量和速度的關系。質量和能量的關系。

2 光的量子性 

光電效應，光的波粒二象性。

三、課程的教學要求 

本課程是一門基礎理論課，與其他基礎課、技術基礎課有密切的聯系，因此在教學中與大學、中學有關課程既要避免不必要的重復，也要避免脫節。為此應注意： 

1 根據本課程的目的和任務，正確處理好經典物理與近代物理的關系。經典物理是基礎，應切實加強；但應避免過分強調經典物理部分，而把近代物理作為可有可無。若因學時不夠，要精選與近代科技有密切聯系的近代物理內容教學，使學生眼界放寬，思路活躍。

2 在理論講授中，應精講基本內容，注意教學方法，充分利用多媒體教學手段，闡明基本概念及基本規律，分清主次，突出重點，并應注意逐步培養學生自學能力及科學思維能力。

3 應切實保證大學物理科學系統性和基本內容的完整性，不宜過分強調結合專業。

4 注意與中學物理的銜接，盡量利用學生已掌握的物理知識，力求避免與中學物理的不必要的重復。隨著中學物理教學水平的提高，應在系統歸納、綜合闡述基本內容的基礎上，進一步提高。

5 應充分利用高等數學表述物理規律和分析問題。高等數學的運用也要有一個循序漸進過程。例如，力學部分著重矢量代數、導數和微分及簡單積分的運用；電學部分則著重線積分和面積分及矢量積分及矢量分析的運用，振動和波動著重微分方程的運用。

6 具體要求 

(1)〔力學〕 力學是大學物理學中最基本而又十分重要的部分，它是物理學其他部分的基礎，與其他學科有著密切聯系。鑒于力學在中學物理中已有一定的基礎，應特別注意和中學物理及后續課程之間的銜接和配合，避免不必要的重復。大學物理的力學部分應在中學基礎上適當提高。初步運用微積分及矢量代數高等數學，鞏固和加深力、動量、功、動能、勢能等基本概念，牛頓運動定律及動量定理、功能原理、動量守恒和機械能守恒等基本定律。

(2)〔氣體分子運動論和熱力學基礎〕 分子運動論和熱力學是從不同的觀點、用不同的方法來研究物質熱運動的規律。分子運動論是微觀理論，熱力學是宏觀理論。進行這部分教學時，要求學生初步領會微觀理論和宏觀理論各自的特點，以及兩者之間相輔相成的關系。由于學生對微觀理論中的統計平均概念，以及宏觀理論中的邏輯推理方法還不熟悉、不習慣，因此在教學中應多加誘導，使學生逐步掌握這兩種問題的處理方法。

(3)〔電磁學〕 電磁運動是物質一種基本運動形式。電磁運動的規律和理論在工程技術中有廣泛應用，因此電磁學在大學物理占有很重要的地位。

在教學中，電磁學部分應以場為主。重點介紹靜電場和穩定磁場的基本概念和基本規律，以及隨時間變化的磁場與電場間的互相關系。利用微積分矢量分析等來表達電場、磁場所遵循的規律并進行簡單的運算。關于電流部分，主要用場的觀點闡明穩恒電流中基本概念和基本規律。(4)〔振動、波動和波動光學〕 振動和波動是一種普遍而又重要的運動形式。機械振動、機械波和電磁振蕩、電磁波雖然機理不同但其運動規律和基本特征卻是相同的。在自然界和工程技術中振動和波動是很普遍的。

振動和波動的重點內容是諧振動的基本特征和規律，同方向同頻率振動的合成，平面簡諧波方程，波傳播能量的概念和波的疊加原理，教學中應著重抓住這些重點，講清與這些內容有關的物理概念和物理規律。

在波動光學的教學中，應著重通過光的干涉、衍射和偏振現象認識光的波動性，以及干涉、衍射和偏振的基本定律和應用。

(5)〔近代物理〕近代物理在科學技術的發展與應用日趨重要，現代高科技中不少課題是與近代物理有關的。因而在工科物理中它占有一定地位。但是近代物理部分涉及的內容很廣泛，在課時日益減少的情況下，不可能在本課程有限時間內講述詳細，所以在內容選擇上應有所側重。在這部分中應以狹義相對論及量子理論為重點。量子理論中則以經典量子論為主。

四、課程的重點和難點 

1 力學 

(1)質點運動學：位置矢量、位移的矢量性。速度、加速度的瞬時性、矢量性。運動的相對性和獨立性。曲線運動中的切向加速度與法向加速度。從已知運動方程求導得到速度和加速度。從已知的加速度通過積分求得運動方程。描述質點運動規律時直角坐標系與自然坐標系的建立。

圓周運動的角量描述，角量與線量的關系。

(2)質點動力學：牛頓運動定律。用牛頓運動定律解題的基本思路和方法。慣性系與伽利略相對性原理。力學量的國際單位制。

變力做功的計算。保守力做功特征。勢能，重力勢能、彈性勢能的計算式。

功能原理，機械能守恒定律的條件及其應用。動能定理，動量定理的物理意義、表達式及其應用。

(3)剛體的轉動：力矩、轉動慣量、角動量物理概念。剛體定軸轉動的轉動定律的物理意義及其應用。平動物體與轉動物體所組成系統簡單綜合性問題的解題思路和方法。

2 氣體分子運動論和熱力學基礎 

(4)氣體分子運動論：平衡態。理想氣體狀態方程及其應用。壓強與溫度的微觀意義。能量按自由度均分原理。平均平運動能與溫度的關系。氣體分子平均動量的計算。理想氣體內能的計算及它與溫度之間的關系。宏觀量與微觀量之間的關系。 氣體分子速率的統計分布規律。氣體分子三種速率的統計意義，公式及其用途。氣體分子平均碰撞次數及平均自由程的計算。氣體內遷移的實驗定律及其定性的微觀解釋。

(5)熱力學的物理基礎：功、熱量、內能的物理意義。做功與傳遞熱量對系統內能改變的等效性。熱力學第一定律的物理意義及它在理想氣體等值過程中的應用。氣體的摩爾熱容公式及計算。理想氣體等值過程的特點及過程方程。

循環過程的定義。循環效率的計算?？ㄖZ循環的特點及效率的計算。可逆過程與不可逆過程?？ㄖZ定理的意義。

熱力學第二定律的兩種表術及其物理意義及它在判定自然過程進行的方向性所發揮的作用。

3 電學 

(6)靜電場：電場強度、電勢、電勢差、電力線、電位移、電通量等物理概念的意義。庫侖定律、場強疊加原理、高斯定理的物理意義及其應用。場強與電勢梯度的關系。運用高等數學工具計算較有規則的幾何形態帶電體附近空間的場強、電勢。

(7)靜電場中的導體和電介質：導體靜電平衡的條件與特征。靜電場中電介質的極化現象及其微觀解釋。有導體和電介質存在的靜電場中，場強及電勢的計算。有電介質存在的靜電場中，利用高斯定理求解場強的條件和方法。

電容值的定義。導體及電容器電容的計算。電場的能量密度公式及電場能量的計算。

(8)穩恒電流：維持穩恒電流的條件。電源電動勢的概念。閉合回路及一段含源電路歐姆定律的意義，實質及其應用。歐姆定律微分形式的物理意義。焦耳一愣茨定律微分形式的物理意義。

基爾霍夫定律的物理意義及其應用，用它解題時應注意之點。

(9)電流的磁場：磁場的物質性。磁感應強度的定義。磁力線與磁通量的定義及磁通量的計算。

畢奧—沙伐爾定律的應用。用安培環路定律求解磁感應強度的條件和方法。運動電荷的磁感應強度公式。

(10)磁場對電流的作用：安培定律及其應用。磁矩的定義。磁矩的功。洛侖磁力的計算。帶電粒子在均勻的電場和磁場中的運動規律?；舳漠a生及其應用。

(11)電磁感應：動生電動勢的產生、微觀解釋及其計算。感生電動勢的產生、微觀解釋及其計算。渦旋電場的產生及其計算。自感與互感現象的產生原因及其應用。互感系數與自感系數的計算?；ジ须妱觿菖c自感電動勢的計算。

磁場能量密度公式。磁場能量的計算。

(12)物質的磁性：磁介質概念。磁介質磁化現象的定性解釋。磁場強度的定義。鐵磁質磁化的特點及其應用。

(13)電磁理論的基本概念、電磁振蕩、電磁波：位移電流概念。變化電場引起變化磁場；變化磁場引起變化電場的規律。麥克斯韋方程組主積分形式的物理意義。

4 機械振動與機械波 

(14)機械振動：諧振動微分運動方程的建立。諧振動的基本特征。振幅、周期、頻率、位相的物理概念。利用初始條件計算諧振動的初相和振幅。簡諧振動方程的建立。

諧振動的動能，勢能及系統的能量特征、系統能量與振幅的關系。

同方向同頻率諧振動合成的計算。合振動大小與分振動位相差的關系。

(15)機械波：振幅、周期、頻率、波速等物理概念。平面簡諧波動方程的建立及方程各物理量的意義。波的疊加原理，波的相干條件、波干涉現象及干涉加強和削弱的條件。波干涉加強與削弱的計算。

波的能量特征。能流密度公式。波能量與振動能量的異同。

駐波的形成條件及特征，它與行波的區別。

5 波動光學 

(16)光的干涉：光的相干性及相干光的獲得方法。光程、光程差的概念。光干涉加強與削弱的條件。光干涉靜態與動態分布特征及其光干涉強弱分布的計算。等傾及等厚干涉的計算及應用。

(17)光的衍射：光的衍射現象?；莞埂颇怼０氩◣Х?，單縫夫瑯和費衍射的特征及強弱分布的計算。光柵衍射光譜。光柵衍射主極大的計算方法。光學儀器的分辨率。

(18)光的偏振：自然光與偏振光的概念。偏振光的產生與檢驗方法。馬呂斯定律及布懦斯特定律的應用。光的雙折射現象。偏振光干涉的應用。

6近代物理 

(19)狹義相對論基礎：愛因斯坦相對論的基本假設及相對論的時空觀。洛侖茲的坐標變換及速度變換。同時性的相對性。時間的膨脹與長度縮短效應。質量與速度的關系。能量與質量的關系。

(20)光的量子性：光電效應的實驗定律。愛因斯坦的光子說。愛因斯坦方程。光電效應的應用。光的二象性。

五、課程的學時分配

略



六、教材和主要參考書  教材：《物理學》 馬文蔚 高等教育出版社 

參考書：《大學物理學》程守洙 高等教育出版社

第五篇：2014.07大學物理C考試大綱

2014年大學物理C考試綱要

一題型

1選擇題（18分，每題3分）2填空題（24分，每題3分）3計算題（58分）

二計算題分配運動學（10分）振動與波動方程（9分）3 電場與電勢（10分）4 磁場與安培力（10分）5相對論時空觀（9分）6 電磁感應（10分）

三主要內容（及考試大概分配）1質點力學19%

2振動與波動18%

3電磁學48%

4狹義相對論15%