大學(xué)物理一考試大綱

大學(xué)物理一考試大綱課程名稱：大學(xué)物理Ⅰ課程編碼：F0012,F0013學(xué)分： 6.5學(xué)分總學(xué)時： 104學(xué)時適用專業(yè)：水利水電工程，土木工程，環(huán)境工程，水文與水資源工程，材料成型及控制工程，金屬材料工程，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化，電氣工程及其自動化，自動化，電子信息工程,，通信工程，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)，信息與計算科學(xué)，教育技術(shù)學(xué)一、考試目的二、考試內(nèi)容和基本要求第1章質(zhì)點運動學(xué)第2章牛頓運動定律及其應(yīng)用牛頓第二定律的微分形式；質(zhì)點動力學(xué)的第二類基本問題。了解：非慣性系和慣性力；力學(xué)相對性原理。理解：慣性定律；慣性系的概念；質(zhì)點動力學(xué)的第二類基本問題。掌握：牛頓第二定律的微分形式；質(zhì)點動力學(xué)的第一類基本問題。應(yīng)用：質(zhì)點動力學(xué)的第一類基本問題第3章力學(xué)基本定理與守恒律動量的概念；沖量的計算；動量定理；動量守恒定律；功的概念，要求能計算直線運動情況下變力的功；動能定理；保守力作功的特點及勢能的概念；功能原理；機(jī)械能守恒定律；角動量；力矩；角動量定理；角動量守恒定律；力的概念；掌握：沖量的概念；應(yīng)用：直線運動情況下變力的功；動量定理；動量守恒定律；動能定理；機(jī)械能守恒定律；角動量守恒定律了解：彈性碰撞和完全非彈性碰撞的特征。理解：動量的概念；力的概念；保守力作功的特點及勢能的概念；角動量、力矩、角動量定理。掌握：沖量的概念；動量定理；動量守恒定律；功的概念，要求能計算直線運動情況下變力的功；動能定理、功能原理、機(jī)械能守恒定律；角動量守恒定律。應(yīng)用：沖量的計算；直線運動情況下變力的功；動量定理；動量守恒定律；動能定理；機(jī)械能守恒定律；角動量守恒定律。第4章剛體的定軸轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動慣量的概念；力對轉(zhuǎn)軸的力矩；剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律；轉(zhuǎn)動動能、力矩的功的概念；剛體定軸轉(zhuǎn)動中的動能定理；角動量的概念；角動量定理；角動量守恒定律。了解：剛體運動的描述；對稱性與守恒定律的聯(lián)系。理解：轉(zhuǎn)動慣量的概念；力對轉(zhuǎn)軸的力矩；轉(zhuǎn)動動能、力矩的功的概念；角動量的概念；角動量定理；掌握：剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律；剛體定軸轉(zhuǎn)動中的動能定理；角動量守恒定律。應(yīng)用：轉(zhuǎn)動定律；動能定理；角動量守恒定律。第5章狹義相對論了解：伽利略變換，經(jīng)典力學(xué)時空觀；邁克爾遜—莫雷實驗；洛侖茲速度變換；相對論能量和動量的關(guān)系。理解：愛因斯坦狹義相對論的兩條基本原理；洛侖茲坐標(biāo)變換；狹義相對論時空觀的主要觀點:長度收縮、時間膨脹和同時的相對性，并能進(jìn)行相關(guān)的計算。掌握：狹義相對論動力學(xué)的幾個結(jié)論及其應(yīng)用。應(yīng)用：洛侖茲坐標(biāo)變換；長度收縮、時間膨脹公式。第6章真空中的靜電場電荷的概念；庫侖定律；場強(qiáng)的概念；場強(qiáng)疊加原理；高斯定理及其應(yīng)用；環(huán)路定理；電勢能的概念；電勢和電勢差的概念；電勢疊加原理；場強(qiáng)與電勢的微分關(guān)系。了解：場強(qiáng)與電勢的微分關(guān)系。理解：電荷的概念；庫侖定律；高斯定理和環(huán)路定理；電勢能的概念。掌握：場強(qiáng)和電勢的概念；場強(qiáng)和電勢的疊加原理，能計算簡單幾何形狀帶電體的場強(qiáng)和電勢；應(yīng)用高斯定理計算場強(qiáng)的條件和方法。應(yīng)用：場強(qiáng)疊加原理；高斯定理及其應(yīng)用；電勢疊加原理；定義法計算電勢。第7章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)導(dǎo)體的靜電感應(yīng)現(xiàn)象；導(dǎo)體靜電平衡條件；有導(dǎo)體存在時場強(qiáng)和電勢的計算；介質(zhì)的極化現(xiàn)象；電位移矢量的概念；電介質(zhì)中的高斯定理和環(huán)路定理；介質(zhì)對電場和電容器的電容的影響；電容的概念；電場能量的概念。了解：導(dǎo)體的靜電感應(yīng)現(xiàn)象；介質(zhì)的極化現(xiàn)象，但不要求引入極化強(qiáng)度。理解：介質(zhì)對電場和電容器的電容的影響；電位移矢量的概念；電介質(zhì)中的高斯定理和環(huán)路定理；電場能量的概念。掌握：導(dǎo)體靜電平衡條件；有導(dǎo)體存在時場強(qiáng)和電勢的計算；電容的概念，能計算簡單、對稱情況下電容器的電容。應(yīng)用：有導(dǎo)體存在時場強(qiáng)和電勢的計算，電介質(zhì)中的高斯定理的應(yīng)用第8章穩(wěn)恒磁場了解：霍爾效應(yīng)；磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋；磁介質(zhì)中的高斯定理和安培環(huán)路定理；各向同性介質(zhì)中的磁場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的聯(lián)系和區(qū)別；鐵磁質(zhì)的特性。理解：磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念；磁感線的概念；磁通量的概念；磁場的高斯定理；安培定律，能用安培定律計算簡單幾何形狀載流導(dǎo)體所受的磁場力；磁矩的概念，能計算平面載流線圈在均勻磁場中所受的磁力矩；能運用洛侖茲力公式分析帶電粒子在均勻電場和均勻磁場中的受力和運動的簡單情況。掌握：畢奧—薩伐爾定律，能熟練地計算簡單幾何形狀載流導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁場的安培環(huán)路定理及計算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法，并能熟練應(yīng)用安培環(huán)路定理計算軸對稱性的磁場，能用磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理處理簡單的介質(zhì)中的磁場問題。應(yīng)用：幾種典型電流的磁場分布；安培環(huán)路定理；安培定律。第9章電磁感應(yīng)和電磁場電流密度的概念；電動勢的感念；法拉笫電磁感應(yīng)定律和楞次定律；動生電動勢的概念及規(guī)律；感生電場的概念及規(guī)律；自感和互感的概念；磁場能量的概念；位移電流和位移電流密度的概念；全電流定律；麥克斯韋方程組(積分形式)及其物理意義；電磁波的性質(zhì)。了解：磁場能量的概念；位移電流和位移電流密度的概念；加速運動電荷輻射電磁波的基本原理和偶極振子所輻射的電磁波的性質(zhì)。理解：電流密度的概念；電動勢的感念；動生電動勢的概念及規(guī)律，能計算簡單問題中的動生電動勢問題；感生電場的概念及規(guī)律，會計算一些簡單問題中的感生電場的分布及感生電動勢；自感和互感的概念，會計算簡單回路中的自感系數(shù)和互感系數(shù)；全電流定律；麥克斯韋方程組(積分形式)及其物理意義。掌握：法拉笫電磁感應(yīng)定律和楞次定律，能熟練應(yīng)用它們計算感應(yīng)電動勢的大小，判別感應(yīng)電動勢的方向。應(yīng)用：法拉笫電磁感應(yīng)定律；楞次定律；動生電動勢公式。第10章氣體動理論平衡態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)過程及概率的概念；壓強(qiáng)公式和壓強(qiáng)的統(tǒng)計意義；溫度公式和溫度的統(tǒng)計意義；麥克斯韋速率分布定律，分布函數(shù)、速率分布曲線的物理意義；分子速率的三個統(tǒng)計值及求法；玻爾茲曼能量分布定律；能量按自由度均分定理；理想氣體的內(nèi)能；氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。了解：微觀量統(tǒng)計平均值的求法；玻爾茲曼能量分布定律；分子速率的三個統(tǒng)計值及求法；氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。理解：平衡態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)過程及概率的概念；壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)過程和統(tǒng)計意義，但不要求會推導(dǎo)；溫度公式的統(tǒng)計意義；能量按自由度均分定理；理想氣體的內(nèi)能。掌握：麥克斯韋速率分布定律，分布函數(shù)、速率分布曲線的物理意義。應(yīng)用：理想氣體的溫度公式和內(nèi)能公式。第11章熱力學(xué)基礎(chǔ)功、熱量和內(nèi)能的概念；熱力學(xué)笫一定律及其等值過程中的應(yīng)用；絕熱過程；多方過程；定體摩爾熱容和定壓摩爾熱容的概念；循環(huán)及卡諾循環(huán)過程的概念；循環(huán)效率；逆循環(huán)和致冷系數(shù)；可逆過程和不可逆過程；熱力學(xué)笫二定律的兩種典型表述，熱力學(xué)笫二定律的統(tǒng)計意義；熵和熵增加原理。了解：多方過程；可逆過程和不可逆過程；熱力學(xué)笫二定律的兩種典型表述，熱力學(xué)笫二定律的統(tǒng)計意義；熵和熵增加原理。理解：功、熱量和內(nèi)能的概念，會計算理想氣體內(nèi)能；定體摩爾熱容和定壓摩爾熱容的概念；循環(huán)及卡諾循環(huán)過程的概念；逆循環(huán)和致冷系數(shù)；簡單情況下的熵變的計算。掌握：熱力學(xué)笫一定律；能熟練地分析、計算理想氣體在各等值過程和絕熱過程中的功、熱量和內(nèi)能的改變量；能熟練計算由等值過程構(gòu)成的簡單正循環(huán)的循環(huán)效率。第12章機(jī)械振動簡諧振動的運動學(xué)特征和動力學(xué)特征；彈簧振子和單擺諧振動的微分方程；描述簡諧振動的各物理量的物理意義；簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量法；簡諧振動的能量；兩同方向、同頻率諧振動的合成規(guī)律，以及合振動振幅的加強(qiáng)、減弱條件；阻尼振動；受迫振動和共振。了解：阻尼振動；受迫振動和共振。理解：簡諧振動的運動學(xué)特征和動力學(xué)特征；彈簧振子和單擺諧振動的微分方程；描述簡諧振動的各物理量的物理意義；簡諧振動的能量；兩同方向、同頻率諧振動的合成規(guī)律，以及合振動振幅的加強(qiáng)、減弱條件。掌握：簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量法，能用旋轉(zhuǎn)矢量法分析和計算有關(guān)問題。第13章機(jī)械波機(jī)械波產(chǎn)生的條件和描述波動各物理量的物理意義及其相互關(guān)系；波動方程及其物理意義；波的能量特征及能流、能流密度的概念；惠更斯原理和波的疊加原理；駐波的形成和波節(jié)、波腹的概念；半波損失的概念；多普勒效應(yīng)及其產(chǎn)生的原因。了解：波的能量特征及能流、能流密度的概念；駐波的形成和波節(jié)、波腹的概念；半波損失的概念；多普勒效應(yīng)及其產(chǎn)生的原因。理解：機(jī)械波產(chǎn)生的條件和描述波動各物理量的物理意義及其相互關(guān)系；惠更斯原理和波的疊加原理。掌握：波動方程及其物理意義，能根據(jù)巳知質(zhì)點的諧振動方程或波形圖，建立平面簡諧波的波動方程；波的相干條件，能應(yīng)用相位差或波程差的概念分析和確定相干波疊加后的振幅加強(qiáng)或減弱的條件。第14章光的干涉相干光的概念；光程的概念以及光程差與位相差的關(guān)系；楊氏雙縫干涉；平行平面膜的光程差公式，薄膜等傾干涉條紋的形成；非平行平面膜的等厚干涉(劈尖、牛頓環(huán))，邁克爾遜干涉儀的工作原理。了解：邁克爾遜干涉儀的工作原理。理解：相干光的概念；光程的概念以及光程差與位相差的關(guān)系；楊氏雙縫干涉，能分析縫間距及波長對條紋分布的影響；薄膜等傾干涉條紋的形成。掌握：平行平面膜的光程差公式；非平行平面膜的等厚干涉(劈尖、牛頓環(huán))，能分析、確定上述兩類干涉條紋的分布，但計算僅限于光波垂直入射的情況。應(yīng)用：楊氏雙縫干涉；等傾干涉；劈尖干涉。第15章光的衍射惠更斯--菲涅爾原理；夫瑯和費單縫衍射；圓孔夫瑯和費衍射的一般特性和光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)；光柵衍射；X射線衍射。了解：惠更斯--菲涅爾原理；圓孔夫瑯和費衍射的一般特性和光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)；X射線衍射。理解：光柵衍射；能確定光柵衍射譜線的分布，會分析光柵常數(shù)及波長對光柵衍射譜線分布的影響。掌握：夫瑯和費單縫衍射；能計算單縫衍射的暗紋條紋分布，能分析縫寬及波長對條紋分布的影響。應(yīng)用：單縫衍射；光柵方程。第16章光的偏振自然光和線偏振光；線偏振光的獲得和檢驗；馬呂斯定律；布儒斯特定律；雙折射現(xiàn)象的基本規(guī)律。了解：雙折射現(xiàn)象的基本規(guī)律。理解：自然光和線偏振光；線偏振光的獲得和檢驗。掌握：馬呂斯定律和布儒斯特定律。應(yīng)用：馬呂斯定律和布儒斯特定律第17章經(jīng)典物理學(xué)的困難與量子力學(xué)的實驗基礎(chǔ)熱幅射的概念和黑體幅射的實驗規(guī)律及普朗克量子假設(shè)；愛因斯坦光子假設(shè)及其對康普頓效應(yīng)的解釋；康普頓效應(yīng)的實驗規(guī)律；康普頓偏移公式；光和實物粒子的波粒二象性；氫原子光譜的實驗規(guī)律及玻爾的氫原子理論；玻爾理論的意義和局限性；德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)和德布羅意公式；電子衍射實驗。了解：熱幅射的概念和黑體幅射的實驗規(guī)律及普朗克量子假設(shè)；玻爾理論的意義和局限性；德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)和德布羅意公式，并能分析和計算有關(guān)問題；電子衍射實驗。理解：光和實物粒子的波粒二象性；康普頓效應(yīng)的實驗規(guī)律，能用康普頓偏移公式分析和計算有關(guān)問題；愛因斯坦光子假設(shè)及其對康普頓效應(yīng)的解釋；氫原子光譜的實驗規(guī)律及玻爾的氫原子理論。掌握：無應(yīng)用：康普頓偏移公式；德布羅意公式第18章量子力學(xué)基礎(chǔ)不確定關(guān)系；描述微觀粒子運動狀態(tài)的波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋；一維定態(tài)的薛定諤方程；隧道效應(yīng)；量子力學(xué)對氫原子的應(yīng)用；電子自旋的概念及斯特恩—蓋拉赫實驗；描述原子中電子運動狀態(tài)的四個量子數(shù)的意義；泡利不相容原理和原子的電子殼層結(jié)構(gòu)。了解：一維定態(tài)的薛定諤方程，能對一維無限深勢阱求概率密度極值等問題；隧道效應(yīng)；量子力學(xué)對氫原子的應(yīng)用；電子自旋的概念及斯特恩—蓋拉赫實驗；泡利不相容原理和原子的電子殼層結(jié)構(gòu)。理解：不確定關(guān)系，并能用它分析和估算微觀世界的某些物理量；描述微觀粒子運動狀態(tài)的波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋；掌握：描述原子中電子運動狀態(tài)的四個量子數(shù)的意義。應(yīng)用：不確定關(guān)系；波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋。三、考試方式四、考試時間五、試卷結(jié)構(gòu)六