《大学物理III》教学大纲和考试大纲-64学时5则范文

第一篇：《大学物理III》教学大纲和考试大纲-64学时

《大学物理Ⅲ》课程简介

课程名称：《大学物理Ⅲ》/College Physics Ⅲ

课程代码：

学时/学分：64/课堂授课：64 课程主要内容：

本课程主要讲授力学、相对论、振动与波、波动光学、量子物理基础。从经典力学拓宽到相对论力学；从宏观物体的运动学、动力学规律到三大守恒定律在宏观世界的应用；光的干涉、衍射及偏振现象与规律；普朗克量子假说、光的波粒二象性、德布罗意物质波及其统计解释、不确定关系、玻尔的氢原子理论，薛定谔方程及其初步应用等。适用专业：

先修课程：《高等数学》 推荐教材：

1．赵近芳 王登龙 编，《大学物理学》（第4版），北京邮电大学出版社，2014年。参考书：

1．张三慧主编，《大学基础物理学》，清华大学出版社，2003年； 2．程守洙、江之永主编，《普通物理学》第5版，高等教育出版社，2001年；

3、卢德馨主编，《大学物理学》，高等教育出版社，1998年； 4．R.P.费曼，《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社，1983年； 5．郭奕玲、沈慧君编著，《物理学史》，清华大学出版社，2005年。

《大学物理Ⅲ》课程教学大纲

授课专业：

学时数：64；学分数：4.0

一、课程的性质和目的

本课程是非物理专业的基础课程。本课程的任务是通过讲授和讨论力学、相对论、振动与波、波动光学、量子物理基础等基础知识，使学生掌握力学、波动光学和近代物理的基本体系，认识光在传播过程中表现出的波动性以及在科学技术中的应用；了解量子力学的形成过程与基本规律，以及在微观领域所取得的巨大成就；了解物理学的新成就和发展方向，拓展学生视野，培养学生的创新意识，为后续课程的学习和将来进一步发展奠定良好的物理基础。

二、课程教学的基本要求

本课程的教学环节以课堂讲授为主，辅以习题讨论、答疑、学生自学、课后作业、小测验和期末考试；通过上述教学环节，使学生学会从观察自然现象和总结实验事实入手，利用物理模型，掌握三大守恒定律在力学中的应用；理解经典时空观和相对论时空观的区别。掌握光波在传播过程中的干涉、衍射、偏振特性及其相关应用；理解量子力学在微观物理领域中的地位和应用；了解物理学的新成就、新技术、新动态。

学习完本课程所需总学时为64学时，基本是课堂讲授；辅以助教的习题讨论课8~10学时（一般每两周一次）。

三、课程教学内容 第1章 质点运动学(含绪论)(6学时)1.参照系、坐标系、物理模型；

2.位置矢量、位移、速度、加速度的定义及计算； 3.质点的运动方程；

4.质点的平面曲线运动的角、线量描述； 5.由加速度求运动方程； 6.相对运动。

第2章 质点动力学(8学时)1.牛顿运动定律及应用、用微积分方法求解一维变力作用下的质点动力学问题；

2.质点的动量、冲量、动量定理、动量守恒定律； 3.功、动能、动能定理、势能、机械能守恒定律。第3章 刚体力学基础(5学时)

1.刚体、刚体定轴转动的描述；

2.力矩、刚体的定轴转动定理、转动惯量； 3.刚体定轴转动的动能定理；

4.刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定理。第4章 狭义相对论(7学时)1.伽利略变换和经典力学时空观、迈克尔逊一莫雷实验； 2.爱因斯坦狭义相对论基本假设； 3.洛仑兹坐标变换、速度变换；

4.同时性的相对性以及长度收缩和时间膨胀概念； 5.相对论动力学的质速关系、质能关系、动量和能量的关系。第5章 机械振动(6学时)1.简谐振动的运动学特征和动力学特征； 2.谐振动的旋转矢量表示，位相概念； 3.简谐振动的能量及计算； 4.同方向同频率谐振动的合成；

5.拍现象、阻尼振动、受迫振动、共振。第6章 机械波(6学时)1.机械波的产生与传播； 2.平面简谐波的波动方程； 3.波的能量特征及能流密度概念； 4.惠更斯原理、波的叠加和干涉；

5.驻波的形成及位相、能量特征、半波损失； 6.多普勒效应；

（热学、电磁学部分不作要求）第13章 光的干涉(6学时)1.光源、获取相干光的方法； 2.杨氏双缝干涉；

3.光程及光程差概念、光程差与位相差的关系；

4.薄膜等厚干涉（包括劈尖、牛顿环、迈克尔逊干涉仪）原理及应用。

第14章 光的衍射(4学时)1.光的衍射的概念，惠更斯—非涅耳原理； 2.单缝夫琅禾费衍射；

3.光栅衍射中垂直入射的条纹分布规律，光栅衍射中斜入射的条纹分布规律；

4.圆孔衍射，光学仪器的分辨率； 5.X射线衍射、布拉格公式。第15章

光的偏振

(6学时)1.自然光和偏振光的概念； 2.起偏与检偏，马吕斯定律；

3.反射和折射时光的偏振，布儒斯特定律； 4.光的双折射现象。

第16章 量子物理基础

(10学时)1.黑体辐射、普朗克能量子假说；

2.爱因斯坦光子理论，光的波粒二象性，光电效应、康普顿效应的实验规律与解释，爱因斯坦方程及应用；

3.氢原子光谱及玻尔的氢原子理论； 4.粒子的波动性，德布罗意物质波； 5.不确定关系；

6.波函数的统计解释，薛定谔方程； 7.薛定谔方程在几个一维问题中的应用。

四、建议教材与教学参考书

1．赵近芳 王登龙主编，《大学物理学》（第4版）北京邮电大学出版社，2014年；

2．张三慧主编，《大学基础物理学》，清华大学出版社，2003年； 3．程守洙、江之永主编，《普通物理学》第5版，高等教育出版社，2001年；

4、卢德馨主编，《大学物理学》，高等教育出版社，1998年； 5．R.P.费曼，《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社，1983年； 6．郭奕玲、沈慧君编著，《物理学史》，清华大学出版社，2005年。

《大学物理Ⅲ》课程考试大纲

学时数：6学分：4.0

一、考试对象

修完该课程所规定内容的 等专业的本科学生。

二、考试目的

考核学生对《大学物理Ⅱ1》的基本理论、基本方法的掌握和运用能力，属水平考试。

三、考试内容和要求

（一）质点运动学

考试内容：质点的直线运动，曲线运动，相对运动。考试要求：

1．理解运动学的基本概念；掌握用矢量描述质点运动的方法； 2．熟练掌握已知运动方程求速度、加速度的方法； 3.掌握已知加速度和初始条件求速度与运动方程的方法； 4.理解相对运动的概念及相关的计算。

（二）质点动力学

考试内容：力的概念，牛顿运动定律；冲量，动量定理，动量守恒定律；功，动能定理，势能，功能原理，机械能守恒定律。

考试要求：

1．理解力、惯性力、惯性系等概念； 2.冲量、动量、势能、动能等基本概念； 3．熟练掌握牛顿定律的应用； 4.能运用动能定律求解力学问题；

5.熟练动量守恒定律，机械能守恒定律的守恒条件并能运用它们求解力学问题的方法。

（三）刚体力学基础

考试内容：刚体的定义，角动量，冲量矩、力矩角动量定理，角动量守恒定律；刚体定轴转动，转动惯量，转动定律，转动动能定理，定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律。考试要求：

1．刚体定轴转动的规律，转动定律； 2．掌握转动惯量的计算；

3.定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律的应用。

（四）狭义相对论基础

考试内容：伽利略变换，相对论基本假设，洛仑兹变换，相对论的长度、时间和同时性，相对论动力学基础。考试要求：

1．理解同时性的相对性，时间膨胀、长度收缩的概念，会判断固有长度、固有时间。

2．熟练掌握洛仑兹坐标变换公式进行时空计算；质速关系、质能关系、动量与能量关系及计算。

3.掌握洛仑兹速度变换公式，会进行简单计算。

（五）机械振动

考试内容：简谐振动，简谐振动的能量，谐振动的合成，共振。考试要求：

1．理解描述谐振动的三个特征量（振幅、周期、位相）的意义。2．熟练掌握简谐振动的动力学特征，能分析写出运动微分方程及其解；会求各种情况下运动方程的振幅、周期和位相；谐振动的能量；

3．掌握同频率、同方向谐振动的合成规律及计算。

（六）机械波

考试内容：平面简谐波的方程，波的能量，波的叠加，惠更斯原理，波的干涉，驻波，多普勒效应。

考试要求：

1．理解波动过程中相位领先和落后的概念，波的能量特点，惠更斯原理，驻波的形成与特点；

2．熟练掌握简谐波的描述，各种情况下波动方程的建立。3．掌握驻波波腹、波节及方程的计算；半波损失问题。4．掌握多普勒效应中频率的计算。

（热学、电磁学部分不作要求）

（十三）光的干涉

考试内容：光的单色性和相干性，双缝干涉，光程和光程差，薄膜干涉，劈尖与牛顿环，迈克耳逊干涉仪。

考试要求：

1．理解光源的发光机理、光的单色性和相干性；光程和光程差。2．熟练掌握双缝干涉，薄膜干涉、劈尖、牛顿环干涉条纹规律及光强的计算。3．掌握等厚干涉法测量微小长度等物理量的方法，迈克耳逊干涉仪的原理。

（十四）光的衍射

考试内容：光的衍射现象，惠更斯－菲涅尔原理，单缝夫琅禾费衍射，光栅衍射，圆孔衍射。

考试要求：

1．理解惠更斯－菲涅尔原理，半波带法，光学仪器的分辨率。2．熟练掌握单缝夫琅禾费衍射的条纹分布与特点；光栅衍射条纹的基本规律，缺级条件。

3.掌握布拉格公式；分辨本领的计算。

（十五）光的偏振

考试内容 ：自然光和偏振光，起偏和检偏，马吕斯定律，反射和折射时光的偏振，光的双折射现象。

考试要求：

1．理解自然光和线偏振光、部分偏振光的起偏和检偏的意义；反射和折射时光的偏振；双折射、光轴、主平面的概念、寻常光与非常光的区别。

2．熟练掌握马吕斯定律，布儒斯特定律。（十六）量子物理基础

考试内容：普朗克量子假说，光的量子性；氢原子光谱的实验规律，玻尔氢原子理论；实物粒子波粒二象性，测不准关系；薛定谔方程，一维势阱。考试要求：

1．理解普朗克量子假说，光的量子性概念，实物粒子波粒二象性，波函数及统计解释。

2．熟练掌握爱因斯坦方程，康普顿散射公式；氢原子光谱的实验规律、玻尔氢原子理论；测不准关系，薛定谔方程、一维势阱。

四、考试方法和考试时间

全校相关专业统一闭卷考试，考试时间为120分钟。

五、成绩评价标准

期评成绩的评定为：期末考试成绩（xx%）加平时成绩（xx%），按百分制等级分给出。

六、试卷结构

考试题型比例：选择题约30%、填空题约20%、计算题约40%、证明题、问答题或改错题10%。

第二篇：大学物理教学大纲(本科112学时)

《大学物理》课程教学大纲

课程编码：lx2001、lx2002

课程名称：大学物理（College Physics）先修课程：高等数学

总 学 时：授课学时： 112

上机学时：0

实验学时：0

一、课程的性质和任务

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他自然科学和工程技术的基础。

大学物理课程是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点及学时分配

1.力学（20学时）

基本要求

（1）掌握位矢、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。掌握质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。能熟练求解质点运动学的两类问题。理解伽利略坐标、速度变换。

（2）掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问题。

（3）掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。理解保守力做功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能。

（4）掌握质点的动能定理和动量定理，理解质点的角动量（动量矩）和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒定律、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简单系统在平面内运动的动力学问题。

（5）理解质心的概念和质心运动定律。

（6）理解转动惯量概念。掌握刚体定轴转动定律和刚体的角动量守恒定律，并能用它们分析、解决刚体定轴转动时的简单力学问题。

（7）理解刚体定轴转动中力矩的功和转动动能定理。

重点

（1）描述质点运动的四个基本物理量。注意学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。

（2）牛顿运动定律及其应用。

（3）质点的动量定理和动量守恒定律。

（4）变力的功、动能定理、保守力的功、势能、机械能守恒定律。（5）刚体定轴转动定律及其应用。

（6）质点和刚体的角动量定理及角动量守恒定律。难点

（2）三个守恒定律的综合应用。

（3）刚体定轴转动定律、刚体的角动量守恒定律及机械能守恒定律的综合应用。（1）用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问题。

2.气体动理论和热力学基础（12学时）

基本要求

（1）理解平衡态、状态参量、热力学第零定律，掌握理想气体状态方程。（2）了解气体分子热运动的统计规律，理解理想气体的压强公式和温度公式，理解气体分子的能量按自由度均分原理和内能的概念，了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。

（3）了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。理解气体分子热运动的三种统计速率。

（4）理解气体分子平均碰撞次数及平均自由程。

（5）理解准静态过程、功和热量的概念。掌握热力学第一定律及其在理想气体等值过程、绝热过程中的应用。能熟练计算理想气体在典型热力学过程中的功、热量、内能改变量。

（6）理解循环过程，理解卡诺循环，能计算简单循环的效率。

（7）了解热力学第二定律，了解熵和熵增加原理。重点

（1）理想气体的压强公式和温度公式，能量按自由度均分原理，并会应用该原理计算理想气体的内能。

（2）热力学第一定律及其在理想气体等值过程、绝热过程中的应用。熟练计算理想气体在典型热力学过程中的功、热量、内能改变量。

（3）能计算卡诺循环等简单循环的效率。难点

（1）麦克斯韦速率分布律。（2）绝热过程及循环过程。（3）熵和熵增加原理。

3.电磁学（38学时）

基本要求

（1）掌握库仑定律。掌握静电场的电场强度和电势的概念、电场强度叠加原理和电势叠加原理。能计算一些简单问题中的电场强度和电势。

（2）掌握静电场的高斯定理及简单应用。理解静电场的环路定理、电场强度和电势的关系。

（3）理解导体的静电平衡条件及其性质。了解电解电解质的极化现象。理解有电介质存在时的高斯定理。掌握电容和电容器的概念及其简单计算。

（4）掌握磁感应强度的概念，理解毕奥—萨伐尔定律及磁场叠加原理，能计算一些简单问题中的磁感应强度。

（5）理解恒定磁场的高斯定理。掌握安培环路定理及其简单应用。（6）理解安培环路定律和洛伦兹力公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。能计算电偶极子、简单几何形状载流导体和截流平面线圈在均匀磁场中或在无限长直线载流导线产生的非均匀磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电、磁场中的受力和运动。

（7）了解介质的磁化现象及其微观解释。了解各向同性介质中H和B之间的关系和区别。理解磁介质中的高斯定理和安培环路定理。

（8）理解电动势的概念。掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势、感生电动势，并能熟练进行简单计算。理解自感和互感，自感电动势和互感电动势。

（9）理解电场和磁场的能量。

（10）了解涡旋电场、位移电流和全电流安培环路定理。了解麦克斯韦方程组的积分形式。

重点

（1）库仑定律、静电场的电场强度及电场强度的叠加原理，注意其矢量性；静电场的高斯定理及其应用。电势及电势叠加原理。能应用微积分解决电场强度、电势的有关计算。

（2）导体的静电平衡条件及其性质。有电介质存在时的高斯定理及其应用。电容和电容器的概念及其简单计算。

（3）磁感应强度及磁感应强度的叠加原理，注意其矢量性；毕奥—萨伐尔定律及其应用。磁场高斯定理和安培环路定理及其应用。（4）洛伦兹力、安培力、磁矩的概念。能分析点电荷在均匀电、磁场中的受力和运动。能应用微积分计算简单几何形状载流导体和截流平面线圈在均匀磁场中或在无限长直线载流导线产生的非均匀磁场中所受的力和力矩。

（5）法拉第电磁感应定律和动生电动势的一般公式，能熟练计算简单问题中的动生电动势、感生电动势、自感电动势和互感电动势。

（6）麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的基本假设，麦克斯韦方程组的物理意义，电磁场的物质性、相对性和统一性。

难点

（1）电场强度及电势的叠加，应用微积分解决电场强度、电势的有关计算。（2）毕奥—萨伐尔定律及其应用。

（3）动生电动势一般公式的应用和感生电场。（4）位移电流。

4.振动和波（14学时）

基本要求：

（1）掌握简谐振动的基本特征和表述、振动的相位、简谐振动运动方程。旋转矢量法。

（2）理解简谐运动的动力学方程，会证明物体做简谐振动，并能计算一维简谐振动的角频率和周期。

（3）掌握简谐运动的能量。

（4）掌握同方向、同频率的两个简谐振动的合成；了解两个相互垂直、频率相同或为整数比的简谐运动合成规律。

（5）理解机械波的基本特征。掌握平面简谐波波函数及其物理意义，能建立一维简谐波波动方程。

（6）了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念。

（7）了解惠更斯原理和波的叠加原理。理解波的相干条件及相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。

（8）理解驻波及其特征。

（9）理解机械波的多普勒效应及其应用。（10）理解电磁波的性质。重点

（1）简谐振动的基本特征和表述、振动的相位，能建立一维简谐运动方程。（2）会证明物体做简谐振动，并能计算一维简谐振动的角频率和周期，简谐运动的能量。

（3）同方向、同频率的两个简谐振动的合成。（4）平面简谐波波函数及其物理意义，能建立一维简谐波波动方程。（5）波的叠加原理、波的相干条件及相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。（6）驻波及其特征。（7）机械波的多普勒效应。（8）电磁波的性质。难点

（1）证明物体做简谐振动。

（2）理解平面简谐波波函数的物理意义，建立一维简谐波波动方程。（3）驻波的有关计算。（4）电磁波的性质。

5.波动光学（14学时）

基本要求

（1）理解用分波阵面和分振幅获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。

（2）掌握杨氏双缝干涉的规律，并能熟练地进行有关计算。明确洛埃镜干涉产生的相位突变。掌握薄膜干涉的规律，理解增透膜、增反膜的工作原理和应用。掌握等厚干涉、牛顿环干涉规律，会分析、确定其干涉条纹的位置。了解迈克耳逊干涉仪的工作原理。

（3）了解惠更斯一菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释。理解用半波带法分析单缝夫琅禾费衍射条纹的分布规律，理解中央明纹的半角宽度、线宽度的概念；能熟练地应用单缝衍射明、暗纹的条件，计算波长、条纹位置等衍射现象中的有关问题。了解圆孔衍射及光学仪器的分辨本领。

（4）掌握光栅方程，理解光栅光谱的特征。会确定光栅衍射谱线的位置及光强分布规律，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。理解光栅缺级现象及缺级条件。

（5）理解自然光和偏振光的概念及获得和检验偏振光的方法。掌握布儒斯特定律和马吕斯定律及其应用。了解双折射现象。

重点

（1）光程的概念以及光程差和相位差的关系。

（2）杨氏双缝干涉的规律及其有关计算。等倾干涉、等厚干涉、牛顿环光程差的计算，干涉规律及其应用。

（3）用半波带法分析单缝夫琅禾费衍射明、暗纹分布规律，能熟练地应用单缝衍射明、暗纹的条件，计算波长、条纹位置等衍射现象中的有关问题。

（4）光栅方程及其应用。会计算光栅常数、条纹位置、缺级级数等衍射现象中的有关问题。

难点

（1）干涉、衍射现象中典型问题的光程差计算。

（2）用半波带法分析单缝夫琅禾费衍射明、暗纹分布规律及衍射明、暗条纹的条件。

（3）光栅衍射光强分布曲线的特点。（4）双折射现象。

6.狭义相对论（6学时）

基本要求

（1）了解爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理，掌握洛伦兹坐标变换式及其简单应用。

（2）了解狭义相对论速度变换公式。

（3）理解狭义相对论时空观——即同时的相对性、时空量度的相对性。理解长度收缩和时间延缓的概念。了解狭义相对论时空观与经典力学的绝对时空观的区别。

（4）理解狭义相对论中质量、动量与速度的关系，狭义相对论力学基本方程，质能关系，动量和能量关系。

重点

（1）洛伦兹坐标变换及其应用。

（2）狭义相对论时空观，同时的相对性、长度收缩和时间延缓的概念及其应用。

（3）狭义相对论动力学的几个主要结论及其应用。难点

（1）狭义相对论速度变换公式的应用。（2）狭义相对论动力学的几个主要结论的应用。

7.量子物理基础（8学时）(选讲)基本要求

（1）了解黑体模型、单色辐出度、辐出度的概念，了解经典物理理论在说明热辐射时所遇到的困难。理解普朗克量子假设的内容和意义。

（2）理解光电效应和康普顿效应的实验规律以及爱因斯坦的光子理论对这两个效应的解释，理解光的波粒二象性及联系波粒二象性的基本公式。

（3）理解氢原子光谱的实验规律及波尔的氢原子理论。用玻尔理论计算简单的氢原子光谱问题。

（4）理解德布罗意的物质波假设，了解电子衍射实验，理解德布罗意公式及其应用。理解实物粒子的波粒二象性。

（5）理解一维坐标和动量的不确定关系及其应用。

（6）理解波函数及其统计解释。了解一维定态薛定谔方程及薛定谔方程处理一维无限深势阱等微观物理问题的方法。

（7）了解氢原子的能量量子化、角动量量子化和角动量的空间量子化。（8）了解施特恩一格拉赫实验及微观粒子的自旋。

（9）了解泡利不相容原理、原子的电子壳层结构及原子中电子状态按四个量子数的分布规律、元素周期表。

重点

（1）光电效应和康普顿效应的实验规律及爱因斯坦的光子理论对这两个效应的解释。能用爱因斯坦方程进行简单计算，理解光的波粒二象性及联系波粒二象性的基本公式。

（2）氢原子光谱的实验规律及波尔的氢原子理论，用玻尔理论计算简单的氢原子光谱问题。

（3）德布罗意的物质波假设，德布罗意公式及其应用。（4）理解一维坐标和动量的不确定关系及其应用。

（5）波函数及其统计解释。一维定态薛定谔方程及薛定谔方程处理一维无限深势阱等微观物理问题的方法。

（6）氢原子的能量量子化、角动量量子化和角动量的空间量子化。（7）泡利不相容原理，原子的电子壳层结构及原子中电子状态按四个量子数的分布规律。

难点

（1）单色辐出度、辐出度的概念。

（2）理解波函数及其统计解释。了解一维定态薛定谔方程及薛定谔方程处理一维无限深势阱等微观物理问题的方法。

（3）氢原子的量子理论。

8．代工程技术的物理基础专题（另定）

三、能力培养的要求

通过大学物理课程教学, 应使学生初步具备以下能力：

1.独立获取知识的能力——逐步掌握科学的学习方法，阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构；能够写出条理清晰的读书笔记、小结或小论文。

2.科学观察和思维的能力——运用物理学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力，并对所涉问题有一定深度的理解，判断研究结果的合理性。

3．分析问题和解决问题的能力——根据物理问题的特征、性质以及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，建立相应的物理模型，并用物理语言和基本数学方法进行描述，运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。

4．素质培养

（1）求实精神——通过大学物理课程教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。

（2）创新意识——通过学习物理学的研究方法、物理学的发展历史以及物理学家的成长经历等，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。

（3）科学美感——引导学生认识物理学所具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等美学特征，培养学生的科学审美观，使学生学会用美学的观点欣赏和发掘科学的内在规律，逐步增强认识和掌握自然科学规律的自主能力。

第三篇：大学物理考试大纲

华中科技大学硕士研究生入学考试《普通物理》考试大纲

要求考生在全面了解大学物理的基础上，重点掌握电磁波和光学部分的相关内容。考试范围是

1、电磁振荡与电磁波；

2、光波的干涉；

3、光波的衍射；

4、光波的偏振；

5、光的量子理论。

第四篇：《大学物理》(A)教学大纲

《大学物理》(A)教学大纲

适用对象 理工科内地本科生(学分：8 学时：144)

一、课程的性质和任务 

物理学是研究物质结构和性质、运动形态及其相互作用基本规律的科学。物理学包括力学、热学、电磁学、光学及近代物理等五个部分，是近代科学技术的基础之一，是高等院校的一 门重要必修基础课。

本课程的教学任务 

1 通过本课程的教学，使学生系统地掌握物理学的基本原理、基础知识以及各种运动形态的基本规律，为了学习后继课程提供必要的物理基础。

2 通过本课程和物理实验的配合，使学生在实验能力、运算能力、抽象思维能力等方面受到初步严格的训练，培养和提高他们分析问题与解决问题的能力。

3 通过教学实践，使学生能正确认识物理理论的建立和发展过程，逐步培养他们科学的思维方法和研究方法。

二、课程的教学内容 

(一)绪论：本课程的目的和任务。物理学的研究对象和研究方法。物理学在高等院校各专业教学中的地位。物理学与近代科学技术的联系。

(二)经典物理： 

1 力学 

(1)质点运动学：参照系与坐标系。质点。位置矢量。位移、速度与加速度。运动方程。运动叠加原理。切向加速度与法向加速度。

角位移、角速度、角加速度。角量与线量的关系。

(2)质点动力学：牛顿运动定律。惯性、质量、力的概念。力学的单位制和量纲。惯性系。伽利略相对性原理。

功、功率。动能定理。保守力与非保守力。势能、势能曲线。功能原理。机械能守恒定律。能量转化与守恒定律。

动量与冲量，动量定理。碰撞。动量守恒定律。

(3)刚体的转动：刚体的平动与转动。力矩、转动惯量、转动定律。力矩的功与转动动能。动量矩与冲量矩。动量矩守恒定律。

2 分子物理学和热力学 

(1)气体分子运动论：平衡态，理想气体状态方程。理想气体的压强和温度的统计意义。能量按自由度均分原理。理想气体的内能。

麦克斯韦速度分布律。分子平均碰撞次数和平均自由程。气体内迁移现象与规律。

(2)热力学的物理基础：系统的内能、功和热量。势力学第一定律及其对理想气体等值过程中的应用。气体的摩尔热容。绝热过程，多方过程。

循环过程，卡诺循环。热机的效率。热力学第二定律的两种表述。可逆过程和不可逆过程。卡诺定理。热力学第二定律的统计意义。

3 电磁学 

(1)静电场：电荷，电荷量子化，电荷守恒定律。库仑定律。静电场。电场强度，电场强度叠加原理，电场强度的计算。电力线，电通量，真空中的高斯定理。

电场力的功。电场强度环流。电势能，电势，电势差及其计算。等势面，电场强度与电势梯度的关系。

导体的静电平衡。导体上的电荷分布。静电屏蔽。电介质的极化，电极化强度。电位移矢量。D、E、P三矢量之间的关系。介质中的高斯定理。

电容器的电容。简单电容器的电容计算。电场能量，电场能量密度。

(2)电流与电场：电流形成的条件。导体内稳恒电场的建立。电源的电动势。电流密度。欧姆定律的微分形式。焦耳一楞茨定律的微分形成。

一段含源电路的欧姆定律。

(3)电流与磁场：基本磁现象。磁场。磁感应强度。

磁力线，磁通量。磁场中的高斯定理。毕奥—沙伐尔定律。安培环路定律。运动电荷的磁场。

磁场对载流导线的用途力——安培定律。电流强度单位“安培”的定义。磁场对载流线圈的作用力矩。载流线圈的磁矩。磁力的功。洛仑兹力。带电粒子在磁场中的运动。霍耳效应。

物质的磁化。磁介质。磁化强度。磁场强度矢量。B、H、M三矢量之间的关系。铁磁质，磁滞现象。

电磁感应的基本定律。电磁感应现象和能量转换与守恒定律的关系。 动生电动势。用电子理论解释动生电动势。磁场中转动线圈的电动势。

感生电动势，涡旋电场。涡电流。

自感与互感。磁场能量，磁场能量密度。

(4)电磁理论的基本概念：位移电流。麦克斯韦电磁理论的基本概念。麦克斯韦方程组的积分形式。麦克斯韦方程的微分形式。

4 振动与波动 

(1)振动学基础：谐振动。谐振动动力学及运动学方程。频率、周期、振幅和位相。谐振动旋转矢量表示法。谐振动的能量。阻尼振动、受迫振动、共振。同方向谐振动的合成，拍。互相垂直的谐振动的合成。

(2)波动学基础：机械波的产生与传播，简谐波。波速、波频与波长的关系。平面简谐波波动方程。波的能量，能流，能流密度。波的吸收。

惠更斯原理。波的反射与折射。波的叠加原理。波的干涉。驻波。波的衍射与散射。

5 波动光学 

(1)法的干涉：光波。光矢量。光的单色性和相干性。相干光的获得。杨氏双缝干涉。光程。等厚干涉(劈尖、牛顿环)。等倾干涉。迈克耳孙干涉仪。时间相干性和空间的相干性。

(2)光的衍射：光的衍射现象。惠更斯一菲涅耳原理。单缝衍射。光栅，光栅光谱。小圆孔衍射。光学仪器的分辨率。

(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。单轴晶体中光的双折射。偏振片。马吕斯定律。偏振光的干涉。偏振面的旋转。

(三)近代物理： 

1 狭义相对论基础 

经典力学的时空观。狭义相对论基本原理。洛仑兹变换。狭义相对论的时空观(同时性、运动物体长度缩短，时间膨胀)。

相对论力学的基本方程。质量和速度的关系。质量和能量的关系。

2 光的量子性 

光电效应，光的波粒二象性。

三、课程的教学要求 

本课程是一门基础理论课，与其他基础课、技术基础课有密切的联系，因此在教学中与大学、中学有关课程既要避免不必要的重复，也要避免脱节。为此应注意： 

1 根据本课程的目的和任务，正确处理好经典物理与近代物理的关系。经典物理是基础，应切实加强；但应避免过分强调经典物理部分，而把近代物理作为可有可无。若因学时不够，要精选与近代科技有密切联系的近代物理内容教学，使学生眼界放宽，思路活跃。

2 在理论讲授中，应精讲基本内容，注意教学方法，充分利用多媒体教学手段，阐明基本概念及基本规律，分清主次，突出重点，并应注意逐步培养学生自学能力及科学思维能力。

3 应切实保证大学物理科学系统性和基本内容的完整性，不宜过分强调结合专业。

4 注意与中学物理的衔接，尽量利用学生已掌握的物理知识，力求避免与中学物理的不必要的重复。随着中学物理教学水平的提高，应在系统归纳、综合阐述基本内容的基础上，进一步提高。

5 应充分利用高等数学表述物理规律和分析问题。高等数学的运用也要有一个循序渐进过程。例如，力学部分着重矢量代数、导数和微分及简单积分的运用；电学部分则着重线积分和面积分及矢量积分及矢量分析的运用，振动和波动着重微分方程的运用。

6 具体要求 

(1)〔力学〕 力学是大学物理学中最基本而又十分重要的部分，它是物理学其他部分的基础，与其他学科有着密切联系。鉴于力学在中学物理中已有一定的基础，应特别注意和中学物理及后续课程之间的衔接和配合，避免不必要的重复。大学物理的力学部分应在中学基础上适当提高。初步运用微积分及矢量代数高等数学，巩固和加深力、动量、功、动能、势能等基本概念，牛顿运动定律及动量定理、功能原理、动量守恒和机械能守恒等基本定律。

(2)〔气体分子运动论和热力学基础〕 分子运动论和热力学是从不同的观点、用不同的方法来研究物质热运动的规律。分子运动论是微观理论，热力学是宏观理论。进行这部分教学时，要求学生初步领会微观理论和宏观理论各自的特点，以及两者之间相辅相成的关系。由于学生对微观理论中的统计平均概念，以及宏观理论中的逻辑推理方法还不熟悉、不习惯，因此在教学中应多加诱导，使学生逐步掌握这两种问题的处理方法。

(3)〔电磁学〕 电磁运动是物质一种基本运动形式。电磁运动的规律和理论在工程技术中有广泛应用，因此电磁学在大学物理占有很重要的地位。

在教学中，电磁学部分应以场为主。重点介绍静电场和稳定磁场的基本概念和基本规律，以及随时间变化的磁场与电场间的互相关系。利用微积分矢量分析等来表达电场、磁场所遵循的规律并进行简单的运算。关于电流部分，主要用场的观点阐明稳恒电流中基本概念和基本规律。(4)〔振动、波动和波动光学〕 振动和波动是一种普遍而又重要的运动形式。机械振动、机械波和电磁振荡、电磁波虽然机理不同但其运动规律和基本特征却是相同的。在自然界和工程技术中振动和波动是很普遍的。

振动和波动的重点内容是谐振动的基本特征和规律，同方向同频率振动的合成，平面简谐波方程，波传播能量的概念和波的叠加原理，教学中应着重抓住这些重点，讲清与这些内容有关的物理概念和物理规律。

在波动光学的教学中，应着重通过光的干涉、衍射和偏振现象认识光的波动性，以及干涉、衍射和偏振的基本定律和应用。

(5)〔近代物理〕近代物理在科学技术的发展与应用日趋重要，现代高科技中不少课题是与近代物理有关的。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内容很广泛，在课时日益减少的情况下，不可能在本课程有限时间内讲述详细，所以在内容选择上应有所侧重。在这部分中应以狭义相对论及量子理论为重点。量子理论中则以经典量子论为主。

四、课程的重点和难点 

1 力学 

(1)质点运动学：位置矢量、位移的矢量性。速度、加速度的瞬时性、矢量性。运动的相对性和独立性。曲线运动中的切向加速度与法向加速度。从已知运动方程求导得到速度和加速度。从已知的加速度通过积分求得运动方程。描述质点运动规律时直角坐标系与自然坐标系的建立。

圆周运动的角量描述，角量与线量的关系。

(2)质点动力学：牛顿运动定律。用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。惯性系与伽利略相对性原理。力学量的国际单位制。

变力做功的计算。保守力做功特征。势能，重力势能、弹性势能的计算式。

功能原理，机械能守恒定律的条件及其应用。动能定理，动量定理的物理意义、表达式及其应用。

(3)刚体的转动：力矩、转动惯量、角动量物理概念。刚体定轴转动的转动定律的物理意义及其应用。平动物体与转动物体所组成系统简单综合性问题的解题思路和方法。

2 气体分子运动论和热力学基础 

(4)气体分子运动论：平衡态。理想气体状态方程及其应用。压强与温度的微观意义。能量按自由度均分原理。平均平运动能与温度的关系。气体分子平均动量的计算。理想气体内能的计算及它与温度之间的关系。宏观量与微观量之间的关系。 气体分子速率的统计分布规律。气体分子三种速率的统计意义，公式及其用途。气体分子平均碰撞次数及平均自由程的计算。气体内迁移的实验定律及其定性的微观解释。

(5)热力学的物理基础：功、热量、内能的物理意义。做功与传递热量对系统内能改变的等效性。热力学第一定律的物理意义及它在理想气体等值过程中的应用。气体的摩尔热容公式及计算。理想气体等值过程的特点及过程方程。

循环过程的定义。循环效率的计算。卡诺循环的特点及效率的计算。可逆过程与不可逆过程。卡诺定理的意义。

热力学第二定律的两种表术及其物理意义及它在判定自然过程进行的方向性所发挥的作用。

3 电学 

(6)静电场：电场强度、电势、电势差、电力线、电位移、电通量等物理概念的意义。库仑定律、场强叠加原理、高斯定理的物理意义及其应用。场强与电势梯度的关系。运用高等数学工具计算较有规则的几何形态带电体附近空间的场强、电势。

(7)静电场中的导体和电介质：导体静电平衡的条件与特征。静电场中电介质的极化现象及其微观解释。有导体和电介质存在的静电场中，场强及电势的计算。有电介质存在的静电场中，利用高斯定理求解场强的条件和方法。

电容值的定义。导体及电容器电容的计算。电场的能量密度公式及电场能量的计算。

(8)稳恒电流：维持稳恒电流的条件。电源电动势的概念。闭合回路及一段含源电路欧姆定律的意义，实质及其应用。欧姆定律微分形式的物理意义。焦耳一愣茨定律微分形式的物理意义。

基尔霍夫定律的物理意义及其应用，用它解题时应注意之点。

(9)电流的磁场：磁场的物质性。磁感应强度的定义。磁力线与磁通量的定义及磁通量的计算。

毕奥—沙伐尔定律的应用。用安培环路定律求解磁感应强度的条件和方法。运动电荷的磁感应强度公式。

(10)磁场对电流的作用：安培定律及其应用。磁矩的定义。磁矩的功。洛仑磁力的计算。带电粒子在均匀的电场和磁场中的运动规律。霍耳效应的产生及其应用。

(11)电磁感应：动生电动势的产生、微观解释及其计算。感生电动势的产生、微观解释及其计算。涡旋电场的产生及其计算。自感与互感现象的产生原因及其应用。互感系数与自感系数的计算。互感电动势与自感电动势的计算。

磁场能量密度公式。磁场能量的计算。

(12)物质的磁性：磁介质概念。磁介质磁化现象的定性解释。磁场强度的定义。铁磁质磁化的特点及其应用。

(13)电磁理论的基本概念、电磁振荡、电磁波：位移电流概念。变化电场引起变化磁场；变化磁场引起变化电场的规律。麦克斯韦方程组主积分形式的物理意义。

4 机械振动与机械波 

(14)机械振动：谐振动微分运动方程的建立。谐振动的基本特征。振幅、周期、频率、位相的物理概念。利用初始条件计算谐振动的初相和振幅。简谐振动方程的建立。

谐振动的动能，势能及系统的能量特征、系统能量与振幅的关系。

同方向同频率谐振动合成的计算。合振动大小与分振动位相差的关系。

(15)机械波：振幅、周期、频率、波速等物理概念。平面简谐波动方程的建立及方程各物理量的意义。波的叠加原理，波的相干条件、波干涉现象及干涉加强和削弱的条件。波干涉加强与削弱的计算。

波的能量特征。能流密度公式。波能量与振动能量的异同。

驻波的形成条件及特征，它与行波的区别。

5 波动光学 

(16)光的干涉：光的相干性及相干光的获得方法。光程、光程差的概念。光干涉加强与削弱的条件。光干涉静态与动态分布特征及其光干涉强弱分布的计算。等倾及等厚干涉的计算及应用。

(17)光的衍射：光的衍射现象。惠更斯—菲涅耳原理。半波带法，单缝夫琅和费衍射的特征及强弱分布的计算。光栅衍射光谱。光栅衍射主极大的计算方法。光学仪器的分辨率。

(18)光的偏振：自然光与偏振光的概念。偏振光的产生与检验方法。马吕斯定律及布懦斯特定律的应用。光的双折射现象。偏振光干涉的应用。

6近代物理 

(19)狭义相对论基础：爱因斯坦相对论的基本假设及相对论的时空观。洛仑兹的坐标变换及速度变换。同时性的相对性。时间的膨胀与长度缩短效应。质量与速度的关系。能量与质量的关系。

(20)光的量子性：光电效应的实验定律。爱因斯坦的光子说。爱因斯坦方程。光电效应的应用。光的二象性。

五、课程的学时分配

略

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六、教材和主要参考书  教材：《物理学》 马文蔚 高等教育出版社 

参考书：《大学物理学》程守洙 高等教育出版社

第五篇：2014.07大学物理C考试大纲

2014年大学物理C考试纲要

一题型

1选择题（18分，每题3分）2填空题（24分，每题3分）3计算题（58分）

二计算题分配运动学（10分）振动与波动方程（9分）3 电场与电势（10分）4 磁场与安培力（10分）5相对论时空观（9分）6 电磁感应（10分）

三主要内容（及考试大概分配）1质点力学19%

2振动与波动18%

3电磁学48%

4狭义相对论15%