普通物理学考试大纲.doc

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1、硕士研究生入学统一考试普通物理学科目大纲（科目代码：922）学院名称（盖章）： 教育学院 学院负责人签字： 编 制 时 间： 2010年10月26日 普通物理学科目大纲（科目代码：922）一、考核要求作为物理教师，首先应该具有从事物理教学的专业基础知识，本科目要求考生能够掌握从事中学物理教学和进行中学物理教学研究的基本物理知识，内容涉及力学、热学、电磁学、光学和近代物理。其中力学与电磁学是本课程的考核重点，近代物理仅作为了解的要求；对于力学、电磁学、热学及光学要求考生理解物理概念及其主要的物理规律，并能够运用这些规律解决物理问题。二、考核评价目标1、掌握质点运动学的基本概念和基本规律，特别是匀

2、变速直线运动的规律。2、理解常见的几种力，理解牛顿运动以及万有引力定律定律，并能够运用这些定律解决物理问题。3、理解几个守恒定律及其成立的条件。4、初步了解刚体的运动规律。5、掌握简谐振动和简谐波的基本特征。掌握同方向同频率简谐振动的合成。理解波的干涉、衍射，特别是光波的干涉和衍射。6、掌握气体动理论的基本观点，理解理想气体的状态方程以及麦克斯韦和玻尔兹曼的速率分布律。7、理解热力学第一、第二定律，能够在理想气体等值过程中应用热力学第一定律。8、掌握静电场的基本规律，特别是静电场中的高斯定理和安培环路定理，并能够运用高斯定理和环路定律解决问题。9掌握恒定磁场的基本规律；了解磁介质的基本知识；理

3、解麦克斯韦电磁场理论的主要内容。10、对量子力学的基本理论有初步认识，掌握光电效应和康普顿效应。了解玻尔的氢光谱理论。三、考核内容第一章 质点的运动第一节 质点 参考系 运动方程一、 质点二、 参考系与坐标系三、 空间和时间四、 运动方程第二节 位移 速度 加速度一、 位矢二、 位移三、 速度四、 加速度第三节 圆周运动及其描述一、 切向加速度和法向加速度二、 圆周运动的角量描述三、 线量与角量之间的关系 第四节 曲线运动方程的矢量形式一、 圆周运动方程的矢量形式二、 抛体运动方程的矢量形式 第五节 运动描述的相对性 伽利略坐标变换一、 伽利略坐标变换式二、 速度变换三、 加速度变换第二章 牛

4、顿运动定律第一节 牛顿第一定律和第三定律一、 牛顿第一定律二、 牛顿第三定律第二节 常见力和基本力一、 重力二、 弹力三、 摩擦力四、 万有引力五、 电磁力六、 强力七、 弱力第三节 牛顿第二定律及其微分形式一、 牛顿第二定律二、 牛顿第二定律的微分形式 第四节 牛顿运动定律的应用一、 常力作用下的连结体问题二、 变力作用下的单体问题 第五节 牛顿第二定律积分形式之一：动量定理一、 动量定理二、 变质量物体的运动方程第六节 牛顿第二定律积分形式之二：动能定理一、 功的概念二、 能量三、 牛顿第二定律的又一积分形式 第七节 非惯性系 惯性力一、 非惯性系二、 惯性力第三章 运动的守恒定律第一节

5、保守力 成对力做功 势能一、 保守力二、 成对力的功三、 势能四、 势能曲线第二节 功能原理一、 质点系统动能定理二、 系统的功能原理第三节 机械能守恒定律 能量守恒定律一、 机械能守恒定律二、 能量守恒定律第四节 质心 质心运动定理 动量守恒定律 火箭飞行一、 质心二、 质心运动定理三、 动量守恒定律四、 火箭飞行 第五节 碰撞一、 完全弹性碰撞二、 完全非弹性碰撞三、 碰撞中的力和能 第五节 质点的角动量和角动量守恒定律一、 角动量二、 角动量守恒定律第四章 刚体的转动第一节 刚体的平动、转动和定轴转动一、 刚体二、 平动和转动三、 刚体的定轴转动四、 角速度矢量第二节 刚体的角动量 转动

6、动能 转动惯量一、 刚体的角动量二、 刚体的转动动能三、 转动惯量的计算第三节 力矩 刚体定轴转动定律一、 力矩二、 定轴转动定律第四节 定轴转动的动能定理一、 力矩的功二、 定轴转动的动能定理三、 刚体的重力势能 第五节 刚体的自由度 第六节 定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律一、 定轴转动刚体的角动量定理二、 定轴转动刚体的角动量守恒定律第五章 气体动理论第一节 状态 过程 理想气体一、 状态参量二、 平衡态和平衡过程三、 理想气体的状态方程第二节 分子热运动和统计规律一、 分子热运动的基本特征二、 分布函数和平均值第三节 气体动理论的压强公式一、 理想气体的微观模型二、 速率分布函

7、数三、 理想气体压强公式的推导四、 压强公式的简单推导 第四节 理想气体的温度公式一、 温度的本质和统计意义二、 气体分子的方均根速率 第五节 能量均分定理 理想气体的内能一、 分子的自由度二、 能量均分定理三、 理想气体的内能 第六节 麦克斯韦速率分布律一、 分子速率的实验测定二、 麦克斯韦速率分布律三、 从速率分布函数推算分子速率的三个统计值 第七节 玻尔兹曼分布律 重力场中粒子按高度的分布一、 玻尔兹曼分布律二、 重力场中粒子按高度的分布 第八节 分子的平均碰撞次数及平均自由程 第九节 气体内的迁移现象一、 粘滞学习二、 热传导现象三、 扩散现象四、 气体内迁移现象的统一处理 第十节 真

8、实气体 范德瓦尔斯方程一、 真实气体的等温线二、 范德瓦尔斯方程三、 范德瓦尔斯方程的等温线和真实气体的等温线四、 临界点 第十一节 物态和相变一、 液体的汽化二、 固体的熔解及汽化三、 三相点第六章 热力学基础第一节 热力学第一定律一、 热力学过程二、 功 热量 内能三、 热力学第一定律第二节 热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用一、 等体过程 气体的摩尔定体热容二、 等压过程 气体的摩尔定压热容三、 等温过程第三节 绝热过程一、 绝热过程二、 绝热过程方程的推导 第四节 焦耳-汤姆孙实验 真实气体的内能一、 焦耳-汤姆孙实验二、 真实气体的内能 第五节 循环过程 卡诺循环一、 循环过程

9、二、 卡诺循环 第六节 热力学第二定律一、 热力学第二定律二、 两种表述的等价性 第七节 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理一、 可逆过程与不可逆过程二、 卡诺定理三、 卡诺定理的证明 第八节 熵一、 熵的存在二、 自由膨胀的不可逆性三、 玻尔兹曼关系 第九节 熵增加原理 热力学第二定律的统计意义一、 熵增加原理二、 热力学第二定律的统计意义三、 熵增与能量的退化四、 熵增和热寂第七章 真空中的静电场第一节 电荷 库仑定律一、 电荷二、 电荷守恒定律三、 电荷的量子化四、 库仑定律第二节 电场 电场强度一、 电场二、 电场强度三、 场强的计算四、 电场线第三节 高斯定理一、 电场强度通量二、 高斯

10、定理三、 高斯定理的应用第四节 静电场的环路定理 电势一、 静电场的环路定理二、 电势三、 电势的计算 第五节 等势面 电场强度与电势梯度的关系一、 等势面二、 电场强度与电势梯度的关系 第六节 带电粒子在静电场中的运动第八章 导体和电介质中的静电场第一节 静电场中的导体一、 导体的静电平衡二、 导体上的电荷分布第二节 空腔导体内外的静电场一、 空腔导体内外的静电场二、 静电屏蔽第三节 电容器的电容一、 孤立导体的电容二、 电容器的电容三、 电容器的串联和并联 第四节 电介质及其极化一、 有极分子和无极分子电介质二、 电介质的极化三、 电极化强度 第五节 电介质中的静电场 第六节 有电介质时的

11、高斯定理 电位移一、 有电介质时的高斯定理 电位移二、 、三矢量的关系 第七节 电荷间的相互作用能 静电场的能量一、 点电荷间的相互作用能二、 电荷连续分布时的静电能三、 静电场的能量第九章 恒定电流和恒定电场第一节 电流密度 电流连续性方程一、 电流密度二、 电流连续性方程第二节 恒定电流和恒定电场 电动势一、 恒定电流二、 导体内恒定电场的建立 电源的电动势第三节 欧姆定律 焦耳-愣次定律一、 欧姆定律二、 焦耳-愣次定律 第四节 一段含源电路的欧姆定律第十章 真空中的恒定磁场第一节 磁感应强度 磁场的高斯定理一、 基本磁现象二、 磁感应强度三、 磁场的高斯定理第二节 毕奥-萨伐尔定律一、

12、 毕奥-萨伐尔定律二、 运动电荷的磁场 第三节 毕奥-萨伐尔定律的应用、一、 载流长直导线的磁场二、 载流圆线圈轴线上的磁场三、 载流直螺线管内部的磁场 第四节 安培环路定理 第五节 安培环路定理的应用一、 长直圆柱形载流导线内外的磁场二、 载流长直螺线管内的磁场三、 载流螺绕环内的磁场 第六节 带电粒子在磁场中所受作用及其运动一、 洛仑兹力二、 带电粒子在磁场中的运动 第七节 带电粒子在电场和磁场中运动的应用一、 磁聚焦二、 回旋加速器三、 质谱仪四、 霍耳效应 第八节 磁场对载流导线的作用一、 安培定律二、 磁场对载流线圈的作用三、 磁电式电流计 第九节 平行载流导线间的相互作用力 电流单

13、位“安培”的定义 第十节 磁力的功一、 载流导线在磁场中运动时磁力所作的功二、 载流线圈在磁场内转动时磁力所作的功第十一章 磁介质中的磁场第一节 磁介质 顺磁质和抗磁质的磁化一、 磁介质二、 分子电流和分子磁矩三、 抗磁质的磁化四、 顺磁质的磁化第二节 磁化强度 磁化电流一、 磁化强度二、 磁化电流第三节 磁介质中的磁场 磁场强度第四节 铁磁质一、 磁化曲线二、 磁滞回线三、 磁畴四、 软磁材料第十二章 电磁感应和暂态过程第一节 电磁感应定律一、 电磁感应现象二、 愣次定律三、 法拉第电磁感应定律第二节 动生电动势一、 在磁场中运动的导线内的感应电动势二、 在磁场中转动的线圈内的感应电动势第三

14、节 感生电动势 有旋电场一、 感生电场二、 电子感应加速器第四节 涡电流第五节 自感和互感一、 自感应二、 互感应第六节 电感和电容电路的暂态过程一、 RL电路的暂态过程二、 RC电路的暂态过程第七节 磁场的能量第十三章 麦克斯韦方程组 电磁场第一节 位移电流第二节 麦克斯韦方程组一、 电场的性质二、 磁场的性质三、 变化电场和磁场的联系四、 变化磁场和电场的联系第三节 电磁场的物质性第四节 电磁场的统一性 电磁场量的相对性一、 运动的相对性和电磁场的统一性二、 电磁场量的相对性第十五章 机械振动和电磁振荡 第一节 简谐振动一、 简谐振动的特征及其表式二、 简谐振动的振幅、周期、频率和相位三、

15、 简谐振动的矢量图示法四、 几种常见的简谐振动五、 简谐振动的能量第二节 阻尼振动第三节 受迫振动 共振一、 受迫振动二、 共振 第四节 电磁振荡一、 LC电路振荡二、 阻尼振荡三、 受迫振荡 电共振四、 力电类比 第五节 同方向的简谐振动的合成一 同方向同频率的两个简谐振动的合成二 同方向不同频率的两个简谐振动的合成 拍 第六节 相互垂直的简谐振动的合成第十五章 机械波和电磁波 第一节 机械波的产生和传播一、 机械波产生的条件二、 横波和纵波三、 波振面和波射线四、 波动传播速度五、 波长和频率第二节 平面简谐波 波动方程一、 平面简谐波的波动表式二、 波动方程三、 波动方程的推导 第三节

16、波的能量 波的强度一、 波的能量二、 波动能量的推导三、 波的强度四、 波的吸收 第四节 声波一、 声压二、 声强 声强级 第五节 电磁波一、 平面电磁波的波动方程二、 电磁波的性质三、 电磁波的能量四、 电磁波的动量五、 电磁波的辐射六、 电磁波谱 第六节 惠更斯原理 波的衍射、 反射和折射一、 惠更斯原理二、 波的衍射三、 波的反射和折射 第七节 波的叠加原理 波的干涉 驻波一、 波的叠加二、 波的干涉三、 驻波四、 弦线上的驻波 第八节 多普勒效应一、 机械波的多普勒效应二、 电磁波的多普勒效应三、 冲击波第十六章 波动光学 第一节 光源 单色光 相干光一、 光源二、 单色光三、 相干光

17、四、 相干光的获得方法 第二节 双缝干涉一、 杨氏双缝实验二、 干涉明暗条纹的位置三、 菲涅耳双棱镜实验四、 菲涅耳双镜实验五、 洛埃德镜实验第三节 光程和光程差一、 光程二、 光程差三、 等光程性四、 反射光的相位突变和附加光程差第四节 薄膜干涉等倾干涉一、 等倾干涉条纹二、 增透膜和高反射膜第五节 薄膜干涉等厚条纹一、 等厚干涉条纹二、 劈尖膜三、 牛顿环第六节 迈克尔孙干涉仪第七节 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理一、 光的衍射现象二、 菲涅耳衍射和夫朗禾费衍射三、 惠更斯-菲涅耳原理第八节 单缝的夫琅禾费衍射第九节 圆孔的夫琅禾费一、 圆孔的夫琅禾费衍射二、 光学仪器的分辨本领第十节

18、光栅衍射一、 光栅衍射二、 光栅光谱三、 光栅的分辨本领四、 干涉和衍射的区别 第十一节 X射线的衍射 第十二节 自然光和偏振光 第十三节 起偏和检偏 马吕斯定律一、 起偏和检偏二、 马吕斯定律 第十四节 反射和折射时光的偏振 第十五节 光的双折射一、 寻常光和非常光二、 主轴 主平面三、 单轴晶体的子波波振面四、 惠更斯原理在双折射现象中的应用五、 晶体偏振器件 第十六节 椭圆偏振光和圆偏振光 偏振光的干涉一、 椭圆偏振光和圆偏振光二、 偏振光的干涉第十七章 早期量子论和量子力学基础第一节 热辐射 普朗克的量子假设一、 热辐射现象二、 基尔霍夫辐射定律三、 黑体辐射实验定律四、 普朗克量子假设第二节 光电效应 爱因斯坦的光子理论一、 光电效应的实验规律二、 光的波动说的缺陷三、 爱因斯坦的光子理论四、 光的波-粒二象性五、 光电效应的应用第三节 康普顿效应一、 康普顿效应二、 光子理论的解释第四节 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论一、 氢原子光谱的规律二、 玻尔的氢原子理论三、 氢原子轨道半径和能量的计算四、 玻尔理论的缺陷第五节 德布罗意波 波-粒二象性一、 德布罗意波二、 戴维孙-革末实验第六节 不确定关系第七节 波函数 薛定谔方程一、 波函数及其统计解释二、 薛定谔方程