大學(xué)物理II教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理II課程教學(xué)大綱課程編號10100302課程名稱大學(xué)物理考試/考查考試/考查總學(xué)時數(shù)90實驗學(xué)時數(shù)0學(xué)分數(shù)5課程性質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課適用專業(yè)電子、通信自控、電氣承擔(dān)單位物理系1.課程的目的和任務(wù)物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本最普遍的運動形式（機械運動、熱運動、電磁運動、微觀粒子運動）及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。物理學(xué)的基本理論滲透在自然科學(xué)的一切領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個部門，它是自然科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)。以物理學(xué)基礎(chǔ)知識為內(nèi)容的大學(xué)物理課，它所包括的經(jīng)典物理、近代物理和物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)上應(yīng)用的初步知識等都是一個高級工程技術(shù)人員所必備的。因此，大學(xué)物理課是高等工業(yè)學(xué)校各專業(yè)

2、學(xué)生的一門重要的必修基礎(chǔ)課。高等學(xué)校中開設(shè)大學(xué)物理課的作用，一方面在于為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)；另一方面使學(xué)生初步學(xué)習(xí)科學(xué)的思想方法和研究問題的方法。這些都起著開闊思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、增強適應(yīng)能力、提高人才素質(zhì)的重要作用。學(xué)好大學(xué)物理課，不僅對學(xué)生在校的學(xué)習(xí)十分重要，而且對學(xué)生畢業(yè)后的工作和進一步學(xué)習(xí)新理論、新知識、新技術(shù)、不斷更新知識，都將發(fā)生深遠的影響。2.課程教學(xué)基本要求通過大學(xué)物理教學(xué)，使學(xué)生在以下能力、素質(zhì)方面得到培養(yǎng)：(1)獨立獲取知識的能力：逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，能夠閱讀并理解相當(dāng)于大學(xué)物理水平的物理累教材、參考書、文獻資料等，能寫出條理清晰的筆記、小結(jié)或小論文，

3、得增強獨立思考能力。(2)科學(xué)觀察和思維能力：應(yīng)用物理學(xué)基本理論，通過觀察、分析、綜合、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、實驗等方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力并對所涉獵問題有一定深度的理解。(3)分析問題和解決問題的能力：根據(jù)物理問題的特征、性質(zhì)及實際情況，進行合理簡化，建立物理模型，并用物理語言和基本數(shù)學(xué)方法進行描述，運用所學(xué)的物理理論和研究方法進行分析、研究。(4)培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)，引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，激發(fā)學(xué)生的求知熱情和創(chuàng)新欲望。3.課程教學(xué)內(nèi)容、主要知識點和基本要求3.1力學(xué)(1)掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述質(zhì)點運動和運動變化的物理量。

4、能借助于直角坐標(biāo)系計算質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的速度、加速度。能計算質(zhì)點做圓周運動時的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。(2)掌握牛頓運動三定律及其適用條件。能求解一維變力作用下簡單的質(zhì)點動力學(xué)問題。(3)掌握功的概念，能計算直線運動情況下變力的功。理解保守力作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(zhì)點的動能定理和動量定理，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(tǒng)在平面內(nèi)運動的力學(xué)問題。通過質(zhì)點在平面內(nèi)的運動情況理解角動量和角動量守恒定律，并能用它們分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的簡單力學(xué)問題。(5)了解轉(zhuǎn)動慣量概念。掌

5、握剛體轉(zhuǎn)動的描述，理解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律和剛體在繞定軸轉(zhuǎn)動情況下的角動量定理、角動量守恒定律。了解剛體轉(zhuǎn)動中的功和能。(6)理解伽利略相對性原理，理解伽利略坐標(biāo)、速度變換。3.2振動和波動(1)掌握描述簡諧振動和簡諧波的各物理量（特別是相位）及各量間的關(guān)系。掌握旋轉(zhuǎn)矢量法。(2)掌握簡諧振動的基本特征，能建立一維簡諧振動的微分方程，能根據(jù)給定的初始條件寫出一維簡諧振動的運動方程，并理解其物理意義。(3)掌握簡諧振動的能量特征，能根據(jù)特定條件計算簡諧振動的能量。(4)理解同向簡諧振動的合成規(guī)律。了解振動方向相互垂直的諧振動合成。(5)了解阻尼振動、受迫振動和共振。(6)理解機械波產(chǎn)生的條件

6、。掌握由已知質(zhì)點的簡諧振動方程得出平面簡諧波的波函數(shù)的方法及波函數(shù)的物理意義。理解波形圖線。理解波的能量傳播特征及能流、能流密度概念。(7)理解惠更斯原理和波的疊加原理。理解波的相干條件，能應(yīng)用相位差和波程差分析、確定相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。(8)理解駐波及其形成條件，理解相位突變(半波損失)產(chǎn)生條件。了解駐波和行波的區(qū)別。(9)理解機械波的多普勒效應(yīng)及其產(chǎn)生原因。在波源或觀察者單獨相對介質(zhì)運動，且運動方向沿二者連線的情況下，能用多普勒頻移公式進行計算。3.3電磁學(xué)(1)掌握庫侖定律、靜電場的電場強度和電勢的概念以及電場強度疊加原理和電勢疊加原理。掌握電勢與電場強度的積分關(guān)系。能計算

7、一些簡單問題中的電場強度和電勢。(2)理解靜電場的規(guī)律：高斯定理和環(huán)路定理。理解用高斯定理計算電場強度的條件和方法。(3)掌握磁感應(yīng)強度的概念。理解畢奧薩伐爾定律。能計算一些簡單問題中的磁感應(yīng)強度。(4)理解穩(wěn)恒磁場的規(guī)律：磁場高斯定理和安培環(huán)路定理。理解用安培環(huán)路定理計算磁感應(yīng)強度的條件和方法。(5)理解安培定律和洛侖茲力公式。了解電偶極矩和磁矩的概念。能計算電偶極子在均勻電場中，簡單幾何形狀載流導(dǎo)體和載流平面線圈在均勻磁場中或在無限長直載流導(dǎo)線產(chǎn)生的非均勻磁場中所受的力和力矩。能分析運動點電荷在均勻磁場中的受力和運動。(6)理解導(dǎo)體的靜電平衡條件及處于靜電平衡導(dǎo)體的性質(zhì)。了解介質(zhì)的極化、磁

8、化現(xiàn)象及其微觀解釋。了解順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)及鐵磁質(zhì)的特性。了解各向同性介質(zhì)中D和E、H和B之間的關(guān)系和區(qū)別。理解介質(zhì)中的高斯定理和安培環(huán)路定理。(7)理解電動勢的概念，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律。理解動生電動勢及感生電動勢。(8)理解解電容、自感系數(shù)和互感系數(shù)。(9)理解電能密度、磁能密度的概念。(10)理解渦旋電場、位移電流的概念；了解麥克斯韋方程組(積分形式)及其物理意義。了解電磁場的物質(zhì)性。3.4波動光學(xué)(1)理解獲得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系。能分析、確定楊氏雙縫干涉條紋及薄膜等厚干涉條紋的位置，了解麥克爾孫干涉儀的工作原理。(2)理解惠更斯非涅耳原理。理解分析單縫夫

9、瑯禾費衍射暗紋分布規(guī)律的方法。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。(3)理解光柵衍射公式。會確定光柵衍射譜線的位置。會分析光柵常量及波長對光柵衍射譜線分布的影響。(4)了解圓孔的夫瑯禾費衍射規(guī)律，理解光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)。了解晶體的X射線衍射。(5)理解自然光和線偏振光。理解布儒斯特定律及馬呂斯定律。了解雙折射現(xiàn)象。了解線偏振光的獲得方法和檢驗方法。3.5近代物理(狹義相對論簡介及量子物理基礎(chǔ))3.5.1狹義相對論簡介(1)了解邁克爾迅莫雷實驗，理解愛因斯坦狹義相對論的兩個基本假設(shè)。(2)理解洛侖茲坐標(biāo)及速度變換。(3)理解狹義相對論中同時性的相對性以及時間膨脹和長度收縮概念。了解牛頓力學(xué)中的

10、時空觀和狹義相對論中的時空觀以及二者的差異。(4)理解狹義相對論中質(zhì)量和速度的關(guān)系，理解狹義相對論動力學(xué)方程(5)了解質(zhì)量和能量的關(guān)系。 3.5.2量子物理基礎(chǔ)(1)了解黑體輻射，了解普朗克量子化假設(shè)。理解光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的實驗規(guī)律以及愛因斯坦的光子理論對這兩個效應(yīng)的解釋，理解光的波粒二象性。(2)了解氫原子光譜的實驗規(guī)律及玻爾的氫原子理論。(3)了解弗蘭克赫茲實驗，了解原子里德伯態(tài)和對應(yīng)原理。(4)了解戴維孫革末實驗思想，理解德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)。理解實物粒子的波粒二象性。掌握動量能量不確定關(guān)系。(5)理解描述物質(zhì)波動性的物理量（波長、頻率）和粒子性的物理量（動量、能量）間的關(guān)系。(6)

11、理解波函數(shù)及及其統(tǒng)計解釋。了解一維定態(tài)薛定諤方程。理解一維無限深勢阱問題求解。(7)了解如何用駐波觀點說明能量量子化。了解角動量量子化及空間量子化。(8)了解描述原子中電子運動狀態(tài)的四個量子數(shù)。了解施特恩格拉赫實驗及微觀粒子的自旋。了解泡利不相容原理和原子的電子殼層結(jié)構(gòu)。4時間分配表章 次內(nèi) 容授課學(xué)時數(shù)實驗時數(shù)備注序論物理學(xué)研究對象、方法等1第一章質(zhì)點運動學(xué)3第二章質(zhì)點動力學(xué)3第三章功和能4第四章動量定理3第五章剛體力學(xué)6第六章機械振動5第七章機械波6第十章靜電場的基本規(guī)律9第十一章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì) 6第十二章穩(wěn)恒電流和穩(wěn)恒電場2第十三章穩(wěn)恒磁場8第十四章磁介質(zhì)3第十五電磁感應(yīng)5和十六章Maxwell電磁理論1第十七章光的干涉5第十八章光的衍射4第十