普通物理2教学大纲Word格式文档下载.docx

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2-1角坐标（角位置）

2-2角位移

2-3角速度

2-4角加速度

2-5角量与线量的关系

3运动学求解的两类问题及解题方法

4相对运动

[教学建议]

在这一章的学习过程中，要使学生深刻理解矢量及速度和加速度的的概念；

在讲述参照系与坐标系的概念要注意它们之间的区分，伽略速度变换时要注意与速度的合成分解之间的区分；

在讲述抛体运动时要强调运动的合成、分解与运动的独立性，并对具体解题过程作严格的规范要求。

第二章牛顿运动定律[2学时]

1、准确理解牛顿运动三定律的内容及实质，明确其适用范围和条件。

2、熟练掌握隔离体法求解一般动力学问题。

1牛顿运动定律

2SI单位和量纲

3常见的几种力

4应用牛顿定律解题

[教学建议]本章重点在于准确理解牛顿运动三定律的内容及实质，明确其适用范围和条件，并应选择各典型例题，运用隔离体法分析物体受力，求解一般动力学问题。

通过具体解题过程，掌握分析重力、弹性力、摩擦力的概念，及惯性系的概念。

第三章运动的守恒定律[2学时]

1、理解动量和冲量的概念，并分清它们的区别和联系。

掌握动量定理、动量守恒定律及其成立的条件。

2、掌握质心及质心运动定理。

3、理解角动量的概念，掌握角动量定理、角动量守恒定律。

4、正确理解功的概念和能量的概念，明确二者之间的联系和区别。

5、掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律的物理意义和使用条件。

6、理解保守力的概念，并掌握保守力作功的特点及与势能的关系。

1冲量与动量定理

2质点系的动量定理

3动量守恒定律

4质心

5角动量守恒定律

6功

7动能定理

8势能

9机械能守恒定律

10守恒定律的意义

1、要阐明动量定理的意义及与牛顿运动定律的联系；

要着重介绍质点系的动量及其动量定理。

2．强调动量的矢量性。

3．要明确动量守恒定律是一条基本规律。

要注意动量守恒定律的适用条件，指出动量守恒定律为解决动力学问题提供了又一种途径。

4、引入角动量时，比较力与力矩、动量与角动量有助理解，强调角动量在物理学中的地位，掌握角动量守恒定律及应用。

5、充分阐明功的定义，使学生建立功的概念。

关于变力的功，应该用微积分方法得出定义式。

再者，势能是一个重要的但又较难掌握的概念，应讲细讲透，使学生很好地理解掌握。

6、阐明功和能两个概念的联系与区别。

7、要指出动能定理、功能原理和机械能守恒定律为解决动力学问题提供了一种途径；

机械能守恒定律是一条基本的力学定律，而能量转化与守恒定律是物理学以及其它自然科学中的一条普遍规律。

第四章刚体的定轴转动[2学时]

1、确切理解描写刚体定轴转动的基本物理量，掌握角量与线量的关系。

2、掌握刚体定轴转动的转动定律；

掌握动能定理和机械能定恒定律。

3、掌握刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律。

1刚体的运动

2刚体的定轴转动定律

3转动惯量的计算

4刚体定轴转动定律的应用

5转动中的功和能

6对定轴的角动量守恒

[教学建议]

本章的重点是刚体的定轴转动，应要求学生熟练掌握转动定理，并能较熟练地解决定轴转动的力学问题。

刚体是个特殊的质点系；

从几何上看，其上任意两点的距离不变；

从物理上看，其内力的功之和为零。

因此，质点系的动力学规律对刚体都是适用的。

在教学中，对其具体的定律定理表达式可与质点的有关定律定理表达式进行比较，有助于灵活运用与记忆。

最后，通过复习总结，使学生理解刚体定轴转动的规律和质点运动的规律之间的联系。

第六章狭义相对论[2学时]

1、明确爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理。

2、理解狭义相对论的时空观。

3、掌握狭义相对论动力学的几个结论。

1牛顿相对性原理和伽俐略变换

2爱因斯坦相对性原理和光速不变

3同时性的相对性和时间延缓

4长度收缩

5洛伦兹变换

6相对论速度变换

7相对论质量

8相对论动能

9相对论能量

10动量和能量的关系

1、向学生初步介绍狭义相对论产生的历史背景。

2、本章的重点是狭义相对论的基本假定，相对论的时空观。

3、本章的难点是同时的相对性和时钟的延缓，要通过实例通俗地加以分析阐明。

二、热学（6学时）

第一章气体动理论[2学时]

1、对分子无规则热运动有一个清晰的图象；

熟悉和气体动理论的两个基本公式——理想气体的压强公式及平均平动动能与温度的关系式，理解压强和温度的微观本质。

2、理解平衡态下气体分子运动的统计规律及非平衡态下的迁移现象。

3、理解自由度概念，掌握能量均分定理。

1理想气体的压强

2温度的微观意义

3能量均分定理

4麦克斯韦速率分布律

5麦克斯韦速率分布律的实验验证

6气体分子的平均自由程

1、以经典动力论为基础，从微观的角度，用统计的观点，定量分析理想气体的压强是本章的第一个重点。

在分析推导过程中，应更多着眼于观点和能力的培养，使学生确切理解压强和温度的微观实质。

2、应透彻分析自由度的概念，要求学生掌握能量均分定理。

3、麦克斯韦速率分布率不作理论推导，着重阐明速率分布的物理意义，使学生切实理解气体分子三种速率的平均统计意义。

4、要使学生了解碰撞频率和平均自由度的概念。

第二章热力学基础[2学时]

1、理解内能、功和热量等概念；

掌握热力学第一定律和它在理想气体各准静态等值过程中的应用。

2、理解循环过程及能量转换关系。

1准静态过程

2功

3热量热力学第一定律

4热容

5绝热过程

6循环过程

7卡诺循环

8热力学第二定律

1、着重讲授热力学第一定律的物理意义及其对理想气体的应用，并配合习题课，使学生反复练习，熟悉掌握。

2、使学生了解循环过程的一般概念，着重讨论卡诺循环，掌握理想气体可逆卡诺循环效率公式。

3、着重讨论热力学第二定律的物理表述，指出该定律的意义在于揭示孤立系统中实际宏观过程进行的条件和方向。

要求学生正确理解卡诺定理的内容和意义。

三、电磁学[12学时]

第一章静电场[2学时]

1、理解电荷的性质；

掌握库仑定律的表达式及适用范围和条件。

2、掌握电场强度的定义、叠加原理、计算方法。

3、阐明高斯定理静电场的基本定理。

4、阐明环路定理是静电场的基本定理

5、掌握电位的定义、计算方法以及与电场两者之间的关系。

6、理解静电场的能量。

1电荷

2库仑定律与叠加原理

3电场和电场强度

4静止的点电荷的电场及其叠加

5电场线和电通量

6高斯定律

7利用高斯定律求静电场的分布

8电势差和电势

9电势叠加原理

1、明确电荷是物质的一种属性，阐明电荷的量子性及电荷守恒定律。

2、库仑定律是静电场的基本定律，要掌握库仑定律的矢量表达式，明确“点电荷”物理模型的概念和库仑定律的适用条件。

3、电场强度是静电场的基本物理量，要求学生牢固掌握它的定义，明确是矢量，服从矢量迭加原理，要求掌握电场强度的基本计算方法。

4、高斯定理是静电场的基本定理，要求透彻分析高斯定理的物理意义，并结合实例加深理解。

指出应用高斯定理求解场强的条件。

5、电势是静电场的基本物理量，要求学生牢固掌握它的定义，明确是标量，服从标量迭加原理；

要求掌握其基本计算方法。

掌握电场强度和电势梯度间的关系，

6、阐明环路定理是静电场的基本定理。

第二章静电场中的导体与电介质[2学时]

1、阐明导体与静电场相互作用的规律及性质。

2、明确孤立导体和电容器电容的定义及计算，理解电容器储能的本领

3、阐明电介质与静电场相互作用的规律及性质。

4、掌握关于电位移的高斯定律

5、理解电场的能量与能量密度。

1静电场中的导体

1-1静电感应、静电平衡条件

1-2静电平衡时导体上电荷的分布

1-3静电屏蔽

2电容电容器

2-1孤立导体的电容

2-2电容器

2-3电容器的串、并联

3静电场中的电介质电极化强度

3-1电介质对电容的影响

3-2电介质的极化

3-3电极化强度

3-4极化电荷与退极化场

4电位移有电介质时的高斯定理

5静电场的能量能量密度

5-1电容器储能

5-2能量密度和静电场的能量

1、着重讲授导体达到静电平衡的基本条件是

，明确由它和静电场的两个基本定理导出的静电平衡导体的几点基本性质。

说明封闭导体壳内外电场分布的情况和静电屏蔽问题。

2、掌握孤立导体和电容器的电容的概念，掌握电容器电容的计算方法；

通过实例说明电容器串、并联的特点及其应用；

要求学生深刻理解电容器具有贮存电荷和贮存电能的本领。

3、使学生了解电介质极化的微观机制，掌握电极化强度

的物理意义及极化规律。

着重讲授束缚电荷的概念以及引入电位移

的意义，要求学生掌握

，

的联系和区别，掌握介质中的高斯定理，学会有介质存在时场的讨论方法。

4、明确电场作为物质存在的一种形态，具有能量。

第三章稳恒电流[2学时]

1、理解稳恒电流产生的条件；

理解电流密度和电动势的概念。

2、熟练掌握欧姆定律及其微分形式。

1电流电流密度

1-1电流

1-2电流密度

1-3电流的连续性方程、稳恒电流条件

2电阻率欧姆定律的微分形式

3电源电动势

4闭合电路的欧姆定律

5基尔霍夫定律

建立在中学时有关电路方面知识的基础上，澄清并加深电流、稳恒电流、电动势等概念。

并要使学生理解稳恒电场的概念及与静电场的异同，明确稳恒电流的条件，理解其数学表达式的物理意义。

在此基础上，会计算含有电源的简单电路，并且在计算此类问题时，一定要强调使用相互关联的电势降落或电势升高的规则。

并学会用场的观点去阐述电路的原理。

第四章稳恒磁场[2学时]

1、理解和掌握稳恒磁场的基本定律——毕奥-萨伐尔定律。

2、充分理解磁场中的高斯定理和安培环路定理是本章的两条基本定理。

3、掌握磁场对载流导线和带电粒子的作用力以及带电粒子在均匀磁场中的运动规律及应用。

1基本磁现象

2磁场磁感强度

3毕奥-萨伐尔定律

3-1毕奥-萨伐尔定律

3-2毕奥-萨伐尔定律应用举例

4磁通量磁场的高斯定理

4-1磁感线

4-2磁通量，磁场中高斯定理

5安培环路定理

5-1安培环路定理

5-2安培环路定理的应用举例

6运动电荷在磁场中所受的力——洛仑兹力

6-1洛仑兹力

6-2带电粒子在均匀磁场中的运动

7载流导线在磁场中的受的力——安培力

8磁场对载流线圈的作用

9带电粒子在电场和磁场中运动举例

9-1电子比荷的测量

9-2回旋加速器

9-3霍耳效应

9-4质谱仪

10运动电荷的磁场

[教学建议]

磁感强度

是本章的基本物理量，通过本章教学使学生逐步达到对

物理意义有深刻的理解；

毕奥-萨伐尔定律是本章的基本定律，要透彻分析毕-萨定律矢量的物理意义，并用以计算载流导线的磁场分布；

着重理解安培环路定理的意义，并能利用它求具有一定对称性的电流的磁场分布。

在本章中，牵涉到有关计算的问题比较多，有关计算，一定要注意在理解定理本身的适用条件及意义的基础上，并强调理清解决问题的思路和步骤，才能举一反三，事半功倍。

第五章磁介质[2学时]

1、了解磁介质对磁场的影响。

2、理解磁介质中安培环路定理的意义。

3、了解铁磁质的一些特性。

1磁介质磁化强度

2磁场强度磁介质中的安培环路定理

3铁磁质

3-1磁畴

3-2磁化曲线和磁滞回线

3-3强磁性材料

本章的重点在于了解磁介质磁化的微观机制的基础上理解磁场强度的定义及其环路定理的意义。

要强调注意H是一个辅助物理量没有直接的物理意义，H的环流只与传导电流有关，但H本身一般不是仅由传导电流决定；

有介质存在时安培环路定理是描述磁场性质的基本定理之一，也是普遍的电磁场方程之一，要着重讲解；

对于铁磁性介质的讨论以介绍磁化曲线的磁滞回线为主，适当介绍磁畴。

要求学生明确铁磁质的磁化率和磁导率不是常数。

第六章电磁感应电磁场电磁波[2学时]

1、掌握法拉第电磁感应定律，明确产生动生电动势和感生电动势的本质是洛仑兹力和涡旋电场，并比较涡旋电场与静电场的异同点。

2、了解自感和互感现象，理解磁场具有能量。

3、理解位移电流和麦克斯韦电磁场的基本概念。

4、了解电磁波产生与传播的条件和电磁波的基本性质。

1电磁感应定律

1-1电磁感应现象

1-2电磁感应定律

1-3楞次定律

2动生电动势和感生电动势

2-1动生电动势

2-2感生电动势，涡旋电场

2-3电子感应加速器

2-4涡电流

3自感和互感

4磁场的能量

5位移电流，电磁场基本方程的积分形式

5-1位移电流

5-2电磁场，麦克斯韦电磁场方程的积分形式

6电磁振荡

7电磁波

7-1电磁波的产生和传播

7-2电磁波的能量

7-3电磁波谱

1、可以结合演示实验分析电磁感应现象，讲解楞次定律。

透彻分析本章的基本定律——法拉第电磁感应定律的物理意义。

2、明确产生动生电动势的本质是洛仑兹力，掌握动生电动势的计算方法。

着重讲授涡旋电场这一重要概念，明确它是产生感生电动势的本质，明确它与静电场的区别。

简单介绍涡电流的热效应和磁效应。

3、掌握L和M的定义及计算方法。

4、明确磁场作为物质存在的一种形态，具有能量。

5、着重讲解位移电流的物理本质，明确麦克斯韦方程组是电磁场运动遵守的普遍规律。

6、了解电磁波的产生、传播及一些普遍特性，比较电磁波与机械波的异同。

四、振动与波[4学时]

第一章机械振动[2学时]

1、掌握描述谐振动的特征量，从而建立谐振动方程。

2、掌握描述谐振动的旋转矢量法和图线表示法。

3、掌握谐振动合成的特点和规律，了解阻尼振动，强迫振动和共振的发生条件和规律，

1谐振动

2谐振动中的振幅周期频率和相位

3旋转矢量

4单摆和复摆

5谐振动的能量

6谐振动的合成

6-1、同方向同频率谐振动的合成

6-2、同方向同频率多个谐振动的合成

6-3、两个同方向不同频率谐振动的合成

6-4、两个相互垂直的同频率的谐振动的合成

6-5、相互垂直的不同频率的两个谐振动的合成

7阻尼振动受迫振动共振

本章中简谐振动是一个重点内容，它的三个特征量中相位又是一个很重要的概念，在教学过程中要着重讲解。

对于简谐振动的动力学方程部分要注意解题的思路，强调简谐振动的动力学定义；

明确矢量图解法有助于形象地理解简谐振动的规律和进行简谐振动的合成，但这仅仅是一种研究振动的方法和工具。

定性讨论阻尼振动，受迫振动和共振。

第二章机械波[2学时]

1、确切理解描述波动的物理量及平面简谐波波动方程的物理意义。

2、熟练掌握波的干涉原理；

明确驻波形成条件和特点。

1机械波的几个概念

1-1横波和纵波

1-2波长、周期、频率、波速

2简谐波的波动方程波的能量

3惠更斯原理波的衍射

3-1惠更斯原理

3-2波的衍射

3-3波的反射和折射

4波的干涉

4-1波的叠加原理

4-2波的干涉

5驻波

5-1驻波的产生

5-2驻波方程

5-3相位跃变

5-4弦线上的驻波

6多普勒效应

1、要求学生能充分理解振动与波动的区别和联系。

2、本章的重点是平面简谐波，要求学生掌握平面简谐波的规律，深刻理解频率、波长、波速等波动物理量。

3、可结合演示实验讲授波的衍射、干涉与驻波。

五、光学[4学时]

第一章波动光学[4学时]

充分理解和掌握光的干涉、光的衍射、光的偏振有关的现象、性质和规律。

1相干光源

2杨氏双缝实验双镜洛埃境

3光程薄膜干涉

3-1光程和光程差

3-2薄膜干涉

4劈尖牛顿环

5迈克耳孙干涉仪

6光的衍射

6-1惠更斯-菲涅耳原理

6-2菲涅耳衍射和夫琅和费衍射

7单缝衍射

8圆孔衍射光学仪器的分辨率

9衍射光栅

9-1光栅

9-2光栅衍射条纹的形成

9-3衍射光谱

10X射线的衍射

11自然光偏振光

11-1自然光，偏振光

11-2偏振片，起偏与检偏

12反射光与折射光的偏振

13马吕斯定律

14双折射偏振棱镜

14-1双折射的寻常光和非常光

14-2尼科耳棱镜

14-3人为双折射现象

14-4惠更斯原理对双折射现象的解释

14-51/4和1/2波片

15偏振光的干涉

15-1椭圆偏振光和圆偏振光

15-2偏振光的干涉

1、着重讲解相干光的条件，并通过实现相干光束的方法（分波阵面法和分振幅法）具体理解这一条件。

2、要求学生理解光程的意义。

熟悉掌握各类干涉现象（杨氏双缝干涉，等倾干涉，等厚干涉）中光程差与干涉条纹性质的关系，不仅要分析条纹的分布而且能掌握光程差的变化和条纹移动的关系，并在介绍干涉仪时加以训练。

3、要求学生掌握惠更斯-菲涅耳原理子波相干迭加的思想；

了解半波带法；

能用夫琅和费单缝衍射的光强公式讨论衍射花样；

掌握光学仪器分辨率的意义；

在介绍衍射光栅后，要比较干涉和衍射的区别和联系。

4、通过偏振现象的学习，明确光的横波性。

要掌握和理解自然光和偏振光的概念、产生和检验偏振光的方法；

要掌握反射光和折射光的偏振；

掌握马吕斯定理，会用它进行计算；

了解双折射现象，能用惠更斯作图法确定单轴晶体中o,e光的传播方向，理解1/2波片和1/4波片的作用。

5、偏振现象平时不易观察到，讲授时应加强演示实验。

六、近代物理[2学时]

第一章量子物理[2学时]

1、了解经典物理理论在说明热辐射现象、光电效应、康普顿效应、氢原子核型模型所遇到的困难。

理解普朗克量子假设、爱因斯坦光量子假设的内容和意义，理解氢原子玻尔理论。

2、理解微观粒子的波粒二象性，了解德布罗意假设和不确定关系。

3、了解波函数和薛定谔方程的物理意义。

1黑体辐射普朗克量子假设

1-1黑体辐射

1-2斯特藩-玻耳兹曼定律和维恩位移定律

1-3黑体辐射的瑞利-金斯公式经典物理的困难

1-4普朗克假设，普朗克黑体辐射公式

2光电效应

3康普顿效应

4氢原子光谱的规律性

5氢原子的玻尔理论

5-1原子的核型结构

5-2氢原子经典核模型的困难

5-3玻尔的氢原子理论

5-4玻尔氢原子理论的困难

6弗兰克-赫兹实验

7德布罗意波

7-1德布罗意假设

7-2德布罗意假设的实验证明

7-3德布罗意波的统计解释

8不确定关系

9量子力学简介

9-1波函数

9-2薛定谔方程

9-3一维势讲问题

10激光

10-1自发辐射，受激辐射和自发吸收

10-2激光原理

10-3激光器

10-4激光的特性和应用

1、概括了解建立量子概念的初期发展过程，掌握能量子概念。

2、光电效应和康普顿效应是光量子性的主要实验证据，是本章的重点。

指出用经典波动的理论解释的困难，会用爱因斯坦光量子说进行解释。

3、了解氢原子的玻尔理论，理解能级的概念。

4、阐述德布罗意假设，通过实验验证的讲解，使学生掌握波粒二象性的概念。

5、简单介绍量子力学，使学生对量子力学的概念、观点和处理问题的方法有一些初步了解。

五、教材和参考书目

1、教材：

程守洙、江之永主编，《普通物理学》（第五版），（2002，高等教育出版社））

2、赵丽萍、李红艳，《普通物理学习指导与题解》（2002，山东大学出版社）