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(shí)： 104學(xué)時(shí)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(jì)制造及其自動(dòng)化，電氣工程及其自動(dòng)化，自動(dòng)化，電子信息工程,，通信工程，計(jì)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(jì)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)第2章牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用牛頓第二定律的微分形式；質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的第二類基本問(wèn)題。了解：非慣性系和慣性力；力學(xué)相對(duì)性原理。理解：慣性定律；慣性系的概念；質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的第二類基本問(wèn)題。掌握：牛頓第二定律的微分形式；質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的第一類基本問(wèn)題。應(yīng)用：質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的第一類基本問(wèn)題第3章力學(xué)基本定理與守恒律動(dòng)量的概念；沖量的計(jì)算；動(dòng)量定理；動(dòng)量守恒定律；功的概念，要求能計(jì)算直線運(yùn)動(dòng)情況下變力的功；動(dòng)能定理；保守力作功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念；功能原理；機(jī)械能守恒定律；角動(dòng)量；力矩；角動(dòng)量定理；角動(dòng)量守恒定律；力的概念；掌握：沖量的概念；應(yīng)用：直線運(yùn)動(dòng)情況下變力的功；動(dòng)量定理；動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理；機(jī)械能守恒定律；角動(dòng)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(dòng)量的概念；力的概念；保守力作功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念；角動(dòng)量、力矩、角動(dòng)量定理。掌握：沖量的概念；動(dòng)量定理；動(dòng)量守恒定律；功的概念，要求能計(jì)算直線運(yùn)動(dòng)情況下變力的功；動(dòng)能定理、功能原理、機(jī)械能守恒定律；角動(dòng)量守恒定律。應(yīng)用：沖量的計(jì)算；直線運(yùn)動(dòng)情況下變力的功；動(dòng)量定理；動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理；機(jī)械能守恒定律；角動(dòng)量守恒定律。第4章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念；力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩；剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律；轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能、力矩的功的概念；剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的動(dòng)能定理；角動(dòng)量的概念；角動(dòng)量定理；角動(dòng)量守恒定律。了解：剛體運(yùn)動(dòng)的描述；對(duì)稱性與守恒定律的聯(lián)系。理解：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念；力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩；轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能、力矩的功的概念；角動(dòng)量的概念；角動(dòng)量定理；掌握：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律；剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的動(dòng)能定理；角動(dòng)量守恒定律。應(yīng)用：轉(zhuǎn)動(dòng)定律；動(dòng)能定理；角動(dòng)量守恒定律。第5章狹義相對(duì)論了解：伽利略變換，經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀；邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)；洛侖茲速度變換；相對(duì)論能量和動(dòng)量的關(guān)系。理解：愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的兩條基本原理；洛侖茲坐標(biāo)變換；狹義相對(duì)論時(shí)空觀的主要觀點(diǎn):長(zhǎng)度收縮、時(shí)間膨脹和同時(shí)的相對(duì)性，并能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。掌握：狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的幾個(gè)結(jié)論及其應(yīng)用。應(yīng)用：洛侖茲坐標(biāo)變換；長(zhǎng)度收縮、時(shí)間膨脹公式。第6章真空中的靜電場(chǎng)電荷的概念；庫(kù)侖定律；場(chǎng)強(qiáng)的概念；場(chǎng)強(qiáng)疊加原理；高斯定理及其應(yīng)用；環(huán)路定理；電勢(shì)能的概念；電勢(shì)和電勢(shì)差的概念；電勢(shì)疊加原理；場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系。了解：場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系。理解：電荷的概念；庫(kù)侖定律；高斯定理和環(huán)路定理；電勢(shì)能的概念。掌握：場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的概念；場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的疊加原理，能計(jì)算簡(jiǎn)單幾何形狀帶電體的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)；應(yīng)用高斯定理計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的條件和方法。應(yīng)用：場(chǎng)強(qiáng)疊加原理；高斯定理及其應(yīng)用；電勢(shì)疊加原理；定義法計(jì)算電勢(shì)。第7章靜電場(chǎng)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(shí)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的計(jì)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(duì)電場(chǎng)和電容器的電容的影響；電容的概念；電場(chǎng)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(duì)電場(chǎng)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(chǎng)能量的概念。掌握：導(dǎo)體靜電平衡條件；有導(dǎo)體存在時(shí)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的計(jì)算；電容的概念，能計(jì)算簡(jiǎn)單、對(duì)稱情況下電容器的電容。應(yīng)用：有導(dǎo)體存在時(shí)場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的計(jì)算，電介質(zhì)中的高斯定理的應(yīng)用第8章穩(wěn)恒磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)的高斯定理；安培定律，能用安培定律計(jì)算簡(jiǎn)單幾何形狀載流導(dǎo)體所受的磁場(chǎng)力；磁矩的概念，能計(jì)算平面載流線圈在均勻磁場(chǎng)中所受的磁力矩；能運(yùn)用洛侖茲力公式分析帶電粒子在均勻電場(chǎng)和均勻磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單情況。掌握：畢奧—薩伐爾定律，能熟練地計(jì)算簡(jiǎn)單幾何形狀載流導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理及計(jì)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(jì)算軸對(duì)稱性的磁場(chǎng)，能用磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理處理簡(jiǎn)單的介質(zhì)中的磁場(chǎng)問(wèn)題。應(yīng)用：幾種典型電流的磁場(chǎng)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(chǎng)電流密度的概念；電動(dòng)勢(shì)的感念；法拉笫電磁感應(yīng)定律和楞次定律；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念及規(guī)律；感生電場(chǎng)的概念及規(guī)律；自感和互感的概念；磁場(chǎng)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(chǎng)能量的概念；位移電流和位移電流密度的概念；加速運(yùn)動(dòng)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(dòng)勢(shì)的感念；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念及規(guī)律，能計(jì)算簡(jiǎn)單問(wèn)題中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題；感生電場(chǎng)的概念及規(guī)律，會(huì)計(jì)算一些簡(jiǎn)單問(wèn)題中的感生電場(chǎng)的分布及感生電動(dòng)勢(shì)；自感和互感的概念，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)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(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，判別感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。應(yīng)用：法拉笫電磁感應(yīng)定律；楞次定律；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式。第10章氣體動(dòng)理論平衡態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程及概率的概念；壓強(qiáng)公式和壓強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)意義；溫度公式和溫度的統(tǒng)計(jì)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(gè)統(tǒng)計(jì)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(jì)平均值的求法；玻爾茲曼能量分布定律；分子速率的三個(gè)統(tǒng)計(jì)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(guò)程及概率的概念；壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)過(guò)程和統(tǒng)計(jì)意義，但不要求會(huì)推導(dǎo)；溫度公式的統(tǒng)計(jì)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(guò)程中的應(yīng)用；絕熱過(guò)程；多方過(guò)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(guò)程的概念；循環(huán)效率；逆循環(huán)和致冷系數(shù)；可逆過(guò)程和不可逆過(guò)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(jì)意義；熵和熵增加原理。了解：多方過(guò)程；可逆過(guò)程和不可逆過(guò)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(jì)意義；熵和熵增加原理。理解：功、熱量和內(nèi)能的概念，會(huì)計(jì)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(guò)程的概念；逆循環(huán)和致冷系數(shù)；簡(jiǎn)單情況下的熵變的計(jì)算。掌握：熱力學(xué)笫一定律；能熟練地分析、計(jì)算理想氣體在各等值過(guò)程和絕熱過(guò)程中的功、熱量和內(nèi)能的改變量；能熟練計(jì)算由等值過(guò)程構(gòu)成的簡(jiǎn)單正循環(huán)的循環(huán)效率。第12章機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征；彈簧振子和單擺諧振動(dòng)的微分方程；描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的各物理量的物理意義；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量法；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量；兩同方向、同頻率諧振動(dòng)的合成規(guī)律，以及合振動(dòng)振幅的加強(qiáng)、減弱條件；阻尼振動(dòng)；受迫振動(dòng)和共振。了解：阻尼振動(dòng)；受迫振動(dòng)和共振。理解：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征；彈簧振子和單擺諧振動(dòng)的微分方程；描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的各物理量的物理意義；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量；兩同方向、同頻率諧振動(dòng)的合成規(guī)律，以及合振動(dòng)振幅的加強(qiáng)、減弱條件。掌握：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量法，能用旋轉(zhuǎn)矢量法分析和計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。第13章機(jī)械波機(jī)械波產(chǎn)生的條件和描述波動(dòng)各物理量的物理意義及其相互關(guān)系；波動(dòng)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(dòng)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(dòng)方程及其物理意義，能根據(jù)巳知質(zhì)點(diǎn)的諧振動(dòng)方程或波形圖，建立平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)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(zhǎng)對(duì)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(jì)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(fèi)單縫衍射；圓孔夫瑯和費(fèi)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(fèi)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(huì)分析光柵常數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)光柵衍射譜線分布的影響。掌握：夫瑯和費(fèi)單縫衍射；能計(jì)算單縫衍射的暗紋條紋分布，能分析縫寬及波長(zhǎng)對(duì)條紋分布的影響。應(yīng)用：?jiǎn)慰p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(yàn)；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(yàn)。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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)熱幅射的概念和黑體幅射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及普朗克量子假設(shè)；愛(ài)因斯坦光子假設(shè)及其對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋；康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律；康普頓偏移公式；光和實(shí)物粒子的波粒二象性；氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。了解：熱幅射的概念和黑體幅射的實(shí)驗(yàn)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(jì)算有關(guān)問(wèn)題；電子衍射實(shí)驗(yàn)。理解：光和實(shí)物粒子的波粒二象性；康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，能用康普頓偏移公式分析和計(jì)算有關(guān)問(wèn)題；愛(ài)因斯坦光子假設(shè)及其對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋；氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及玻爾的氫原子理論。掌握：無(wú)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋；一維定態(tài)的薛定諤方程；隧道效應(yīng)；量子力學(xué)對(duì)氫原子的應(yīng)用；電子自旋的概念及斯特恩—蓋拉赫實(shí)驗(yàn)；描述原子中電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的四個(gè)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(duì)一維無(wú)限深勢(shì)阱求概率密度極值等問(wèn)題；隧道效應(yīng)；量子力學(xué)對(duì)氫原子的應(yīng)用；電子自旋的概念及斯特恩—蓋拉赫實(shí)驗(yàn)；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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋；掌握：描述原子中電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的四個(gè)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(jì)解釋。三、考試方式四、考試時(shí)間五、試卷結(jié)構(gòu)六