科目代码: 903 科目名字:普通物理
考试范围:考试内容包含:力学、电磁学、光学、狭义相对论
1、力学
1.质点运动学
学会描述质点运动的四个物理量——地方矢量、位移、速度、加速度,理解这类物理量之间的关系。能借用于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能借用于极坐标计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
理解质点运动的瞬时性、矢量性和相对性。
理解运动方程和轨迹方程的物理意义。学会运动学两类问题的求解办法:由运动方程确定质点的地方、速度和加速度;由质点的速度或加速度及初始条件,求运动方程、轨迹方程。
质点动力学
学会牛顿运动三定律及其适用范围。可以用微积分办法求解一维变力状况下质点动力学问题。
学会质点的动量定理及质点系的动量守恒定律。
学会功的定义和变力做功的表达式,能计算直线运动状况下变力的功。学会质点的动能定理,理解守旧力做功的特征及势能定义。会计算重力、弹性力和万有引力势能。理解和学会功能原理和机械能守恒定律,并能熟练运用。
理解质点的角动量和角动量守恒定律。
学会运用守恒定律剖析力学问题的思路和办法,能求解简单系统在平面内运动的力学问题。
刚体力学
理解描述刚体定轴转动的角位移、角速度和角加速度的物理意义,并学会角量与线量的关系。
理解力矩、力矩的功、转动惯量、刚体的角动量和转动动能等物理量。
学会刚体定轴转动的转动定理和角动量守恒定律,会剖析处置包含质点和刚体、平动和转动的简单系统的力学问题。
振动和波动
理解描述简谐振动的特点量及其相互关系。能依据初始条件求解简谐振动的运动方程,并知道其物理意义。学会旋转矢量法,会剖析有关问题。
会打造弹簧振子或单摆简谐振动的微分方程。
理解简谐振动的能量特点。
理解两个振动方向相同、同频率简谐振动的合成规律,与合成振幅的很大和极小条件。
知道机械波产生的条件及传播过程。
学会平面简谐波的波函数的打造办法,理解波函数的物理意义。
理解描述简谐波的各物理量的物理意义及相互关系。
理解波的能量传播特点及能流、能流密度定义。
知道惠更斯原理和波的叠加原理。学会波的相干条件,会应用相位差或波程差定义剖析和确定相干波叠加后振幅加大和减弱的条件。
知道驻波及其形成,学会驻波的振幅分布和相位特征。
狭义相对论
知道爱因斯坦狭义相对论的两个基本原理。
理解和学会狭义相对论中同时的相对性、长度缩短和时间膨胀等定义,知道牛顿力学绝对时空观和狭义相对论时空观之间有什么区别。
理解狭义相对论中水平和速度的关系,水平和能量的关系。会剖析、计算有关简单问题。
2、电磁学
1. 真空中的静电场
理解库仑定律和电荷的量子化。
学会电场强度的定义和电场的叠加原理。学会依据电荷的分布、借助叠加原理求解电场强度的基本办法。理解电偶极子和电偶极矩的定义,能计算电偶极子在均匀电场中的力矩。
学会静电场的高斯定理。学会借助高斯定理计算电场强度的条件和办法。
理解静电场力做功的特征及静电场的环路定理,学会静电场的环路定理。
依据电势叠加原理会计算空间电势的分布。
学会电场强度和电势的关系。可以用电场强度和电势梯度的关系求解简单带电系统的电场强度。
静电场中的导体和电介质
理解处于静电平衡条件下导体中的电场强度、电势和电荷的分布。
理解孤立导体的电容和电容器的电容。会计算平板电容器、圆柱面电容器和球形电容器的电容。
理解静电系统的静电能和电场的能量,理解电场能量密度的表达式,学会简单电荷系统的电场能量的计算。
知道电介质的极化机理,知道各向同性电介质中电位移矢量和电场强度的关系。理解电介质中的高斯定理,并会用它来计算电介质中对称电场的电场强度。
稳恒磁场
学会磁感应强度的定义。学会毕奥-萨伐尔定律,能由电流的分布计算空间磁感应强度的分布。
理解稳恒磁场的高斯定理。
理解稳恒磁场的安培环路定理,理解用安培环路定理计算一些简单问题中的磁感应强度分布。
理解洛伦兹力的公式,能剖析电荷在均匀电场和磁场中的受力和运动。
理解安培力的公式,会计算导线在磁场中的受力和运动。安培定律和洛仑兹力公式。
理解平面载流回路的磁矩的定义,能计算平面载流回路在均匀磁场中所受的磁力矩。
知道磁介质的磁化机理及铁磁质的磁化规律和特质,知道各向同性磁介质中磁感应强度和磁场强度的关系和不同,知道磁介质中的安培环路定理和高斯定理。
电磁感应
学会法拉第电磁感应定律,会计算回路中所产生的感应电动势,并判断其方向。
理解动生电动势和感生电动势的本质,知道涡旋电场的定义。
知道自感现象和互感现象及自感系数和互感系数。
理解磁场具备能量和磁能密度的定义,会计算均匀磁场和对称磁场的能量。
3、光学
1.光的干预
理解光的相干性、相干无条件及获得相干光的办法,学会光程、光程差、半波损失及光的干预条件。
学会杨氏双缝干预的剖析办法,能确定干预条纹在屏上的地方。
学会薄膜干预的剖析办法,理解增透膜和增反膜。
能确定劈尖干预条纹间距及膜的厚度差,知道牛顿环和迈克耳逊干预仪的工作原理。
光的衍射
知道惠更斯—菲涅耳原理及处置单缝的夫琅和费衍射的半波带法。理解单缝衍射公式,会剖析、确定单缝衍射条纹的地方及缝宽和波长对衍射条纹分布的影响,知道圆孔衍射和光学仪器的分辩本领。
理解光栅衍射方程,会确定光衍射各级明纹的地方,会剖析斜入射的状况及光栅衍射的缺级现象。
知道瑞利判据及光学仪器的分辨本领。
光的偏振
理解自然光、偏振光和部分偏振光。理解线偏振光的获得办法和检验办法。
学会布儒斯特定律和马吕斯定律,知道光的双折射现象。
参考书目:
程守洙、江之永主编,胡盘新等修订,《普通物理学》第七版,北京:高等教育出版社,2016