866《普通物理》復習大綱

    一、考試的基本要求

    普通物理是系統(tǒng)介紹各種物理現(xiàn)象和物理方法的基礎物理課程，以經(jīng)典物理學的概念、內容和方法為主體，輔之以早期與之銜接的量子物理。通過課程的學習，幫助學生打好必要的物理學基礎，初步掌握物理學的思維方式和研究問題的方法，培養(yǎng)獨立獲取知識的能力，提高科學素質。本科目的考試內容包括力學、電磁學、熱學、光學和量子物理，考察考生對普通物理學的基本概念、基本原理和基本方法的理解和掌握程度以及利用知識分析和解決相關問題的能力。

    二、考試方式和考試時間

    閉卷考試，總分150分，考試時間3小時。

    三、參考書目（僅供參考）

    《大學物理》，吳高建、張茹主編，上海交通大學出版社

    《大學物理通用教程》，鐘錫華、陳熙謀主編，北京大學出版社

    四、試題類型：

    包括填空題、選擇題、判斷題、簡答題、計算題中的多種類型，根據(jù)每年的考試要求做相應的調整。

    五、考試內容及要求

    第一部分力學

    （一）質點運動學

    1.掌握位矢、位移、速度、加速度等描述質點機械運動和特征的物理量。能借助于直角坐標系計算質點在平面內運動時的速度、加速度。能借助于極坐標計算質點作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.理解質點運動的瞬時性、矢量性和相對性。

    3.掌握運動學兩類問題的求解方法：

    運動學的第一類問題：由運動方程求質點的速度和加速度；

    運動學的第二類問題：由質點的速度或加速度及初始條件，求運動方程。

    （二）質點動力學

    1.掌握牛頓三定律及其適用范圍。求解一維變力情況下質點動力學問題。

    2.掌握功的概念及變力做功的表達式，能計算一維變力的功。掌握質點的動能定理，理解保守力做功的特點及勢能概念。會計算重力、彈性力和萬有引力勢能，掌握機械能守恒定律。

    3.掌握質點的動量定理及質點系的動量守恒定律，理解質點的角動量和角動量守恒定律。掌握運用守恒定律分析力學問題的思路和方法，能求解簡單系統(tǒng)在平面內運動的力學問題。

    （三）剛體力學

    1.理解描述轉動的角量（角位移、角速度和角加速度）與線量的關系。

    2.理解力矩、力矩的功、轉動慣量、剛體的角動量和轉動動能等物理量。

    3.理解轉動定律和角動量守恒定律，會分析處理包括質點和剛體、平動和轉動的簡單系統(tǒng)的力學問題。

    （四）振動和波動

    1.理解描述簡諧振動的各個物理量（特別是相位）及其相互關系。能根據(jù)初始條件寫出一維簡諧振動的運動方程，并了解其物理意義。

    2.理解簡諧振動的基本特征。會建立彈簧振子或單擺簡諧振動的微分方程。理解簡諧振動的能量特征。

    3.理解兩個振動方向相同、同頻率簡諧振動的合成規(guī)律，以及合成振幅的極大和極小條件。了解兩個振動方向垂直、同頻率簡諧振動的合成規(guī)律。

    4.了解機械波產生的條件及傳播過程。理解由波動方程建立平面簡諧波的波函數(shù)的方法，以及波函數(shù)的物理意義。理解描述簡諧波的各物理量的物理意義及相互關系。

    5.了解惠更斯原理和波的疊加原理。掌握波的相干條件，及應用相位差或波程差概念分析和確定合成振幅加強和減弱的條件和位置。

    第二部分電磁學

    （一）真空中的靜電場

    1.理解庫侖定律和電學單位制。

    2.掌握電場強度的概念和電場的疊加原理。根據(jù)電荷的分布能計算電場強度的空間分布，理解電偶極子和電偶極矩的概念，能計算電偶極子在均勻電場中的力矩。

    3.理解靜電場的高斯定理。理解用高斯定理計算電場強度的條件和方法。

    4.理解靜電場力做功的特點及靜電場的環(huán)路定理，掌握電勢能和電勢的概念及電場強度和電勢的關系。由電荷的分布，根據(jù)電勢疊加原理會計算空間電勢的分布。

    （二）靜電場中的導體和電介質

    1.理解處于靜電平衡條件下導體中的電場強度、電勢和電荷的分布。

    2.理解孤立導體的電容和電容器的電容。會計算平板電容器、圓柱面電容器和球形電容器的電容。

    3.理解靜電系統(tǒng)的靜電能和電場的能量，理解電場能量密度的表達式，掌握簡單電荷系統(tǒng)的電場能量的計算。

    4.了解電介質的極化機理，了解各向同性電介質中電位移矢量和電場強度的關系和區(qū)別。理解電介質中的高斯定理和環(huán)路定理。

    （三）穩(wěn)恒電流

    1.理解穩(wěn)恒電流的幾個基礎概念：電流強度、電流密度、歐姆定律的微分形式、電源和電動勢。從場的角度理解建立穩(wěn)恒電場和穩(wěn)恒電流的條件電流的連續(xù)性方程，恒定條件。

    2.能運用基爾霍夫定律解決電路的支路電流和回路電壓問題。

    （四）穩(wěn)恒磁場

    1.掌握磁感應強度的概念。掌握畢奧-薩伐爾定律，能由電流的分布計算空間磁感應強度的分布。

    2.理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理。

    3.理解穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理，理解用安培環(huán)路定理計算磁感應強度的條件和方法。

    4.理解安培定律和洛侖茲力公式。理解平面載流回路的磁矩的概念。能計算載流導線在磁場中所受的安培力；能計算平面載流回路在均勻磁場中所受的磁力矩；能分析運動電荷在均勻電場和均勻磁場中所受的力和運動。

    5.了解磁介質的磁化機理及鐵磁質的磁化規(guī)律和特性，了解各向同性磁介質中磁感應強度和磁場強度的關系和區(qū)別，知道磁介質中的高斯定理和安培環(huán)路定理。

    （五）電磁感應

    1.掌握法拉第電磁感應定律，會計算回路中所產生的感應電動勢。理解動生電動勢和感生電動勢。

    2.了解渦旋電場的概念以及靜電場與渦旋電場的區(qū)別。

    3.了解自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象及自感系數(shù)和互感系數(shù)。

    4.理解電流系統(tǒng)的磁場和磁場能量密度，會計算簡單電流系統(tǒng)的磁場能量。

    第三部分熱學

    （一）氣體動理論

    1.了解統(tǒng)計物理的幾個概念：統(tǒng)計規(guī)律、概率和統(tǒng)計平均值。

    2.理解理想氣體狀態(tài)方程，理解理想氣體的宏觀定義、微觀模型和統(tǒng)計假設。

    3.理解理想氣體的壓強公式和溫度公式，以及宏觀量壓強和溫度的微觀本質。

    4．理解能量均分定理及內能的概念，并能應用該定理計算理想氣體的定壓熱容、定體熱容和內能。

    5.了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數(shù)和分布曲線的物理意義。了解氣體分子熱運動的平均速率、方均根速率和最概然速率等三種速率。了解氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程。

    （二）熱力學基礎

    1.掌握功和熱量的概念，理解準靜態(tài)過程，掌握熱力學第一定律，能根據(jù)熱力學第一定律分析、計算理想氣體等體、等壓、等溫和絕熱過程中的功、熱量和內能的改變量。

    2.理解循環(huán)過程的特征及熱機效率和致冷機的致冷系數(shù)。理解卡諾循環(huán)以及卡諾熱機的效率和卡諾致冷機的致冷系數(shù)。

    3.理解熱力學第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述。

    4.了解可逆過程和不可逆過程，了解實際的熱力學過程都是不可逆的。

    5.了解熱力學第二定律的統(tǒng)計意義，了解熵的玻爾茲曼表達式和熵增加原理。

    第四部分光學

    （一）光的干涉

    1.理解光的相干性、相干無條件及獲得相干光的方法，掌握光程、光程差、半波損失及光的干涉條件。

    2.理解楊氏雙縫干涉，能確定干涉條紋在屏上的位置，理解薄膜的等厚干涉和等傾干涉以及增透膜和增反膜。

    3.掌握劈尖干涉，能確定條紋間距及膜的厚度差，了解牛頓環(huán)和邁克耳遜干涉儀的工作原理。

    （二）光的衍射

    1.了解惠更斯—菲涅耳原理及處理單縫的夫瑯和費衍射的半波帶法。理解單縫衍射公式，會分析、確定單縫衍射條紋的位置及縫寬和波長對衍射條紋分布的影響，了解圓孔衍射和光學儀器的分辯本領。

    2.理解光柵衍射公式，會確定光衍射各級明紋的位置，會分析斜入射的情況及光柵衍射的缺級現(xiàn)象。

    （三）光的偏振

    1.理解自然光、偏振光和部分偏振光。理解線偏振光的獲得方法和檢驗方法。

    2.理解布儒斯特定律和馬呂斯定律，了解光的雙折射現(xiàn)象。

    第五部分量子物理（近代物理）

    （一）光的量子效應

    1.了解黑體輻射，理解普朗克的能量子假設。

    2.理解光電效應和愛因斯坦的光子理論。

    3.了解康普頓效應。

    （二）原子物理

    1.了解盧瑟福核式模型的提出和盧瑟福α粒子散射理論及實驗驗證。

    2.理解核式結構的意義和困難。

    3.理解玻爾的氫原子理論和由此得出的原子中的電子軌道和能級結構。

    4.了解玻爾理論創(chuàng)建的歷史背景及玻爾理論的意義和困難。

    5.了解氫原子的量子力學結果。

    6.理解電子自旋和泡利原理。

    7.掌握單個價電子總角動量的合成方法（自旋軌道耦合）和描述電子量子態(tài)的四個量子數(shù)。

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