大学物理(二)考试大纲

大学物理(二)考试大纲

大学物理（二）考试大纲课程编号：WL310012课程性质：公共基础课适用专业：理工科各专业开设学期：大二第一学期考试方式：闭卷笔试一、考核要求本课程考核要求根据上海海事大学《大学物理二》课程教学大纲的教学要求，按照大学物理学科的理论知识体系，制定了考核的知识点和考核的要求。考核目标分为三个层次：了解（理解）、掌握、熟练掌握。二、考核成绩本课程考核的期终成绩以期末卷面成绩为主（70%-80%），平时和作业成绩占期终考核成绩的一部分（20%-30%）。三、教学时数本课程教学时数为54学时（18周），其中包括期中随堂测验（2学时），节假日（2-4学时），总复习（2-3学时）四、教材与参考书目教材：《大学物理学》上、下册，王少杰等主编，同济大学出版社，2013主要参考书：1、《大学物理学学习指导与能力训练》，陈中华等主编，同济大学出版社，2013。2、《普通物理学》（第六版），陈守洙等主编，高等教育出版社，2006。3、《大学物理》（新版），吴百诗主编，西安交通大学出版社，2006。9\n第7章电流与磁场（12学时）考核知识点：1、磁感应强度、毕奥-萨伐尔定律、匀速运动电荷的磁场；2、磁通量、高斯定理；3、安培环路定理；4、带电粒子在外磁场中受到的力及其运动、磁场对载流导体的作用、磁场对载流线圈的力矩；5、磁力、磁力矩对载流导线、载流线圈的功；6、磁介质中的磁场、磁介质中的安培环路定理。考核要求：§7.1恒定电流和恒定电场电动势1.了解恒定电流和恒定电场的性质，理解电流密度概念以及与电流的关系；2.理解电动势的性质。本小节考试不作要求。§7.2恒定磁场和磁感应强度正确理解磁感应强度的定义本小节不作计算。§7.3毕奥-萨伐尔定律1.理解毕奥-萨伐尔定律的内容和物理意义；2.熟练应用毕奥-萨伐尔定律计算磁感应强度，重点掌握线分布、面分布典型导体磁感应强度的计算。应用毕奥－萨伐尔定律计算磁感应强度的题目重点在于强调其解题步骤：（1）由毕奥－萨伐尔定律写出任一电流元在空间某点的磁感应强度，并确定其方向；（2）选取适当的坐标系，把化为分量式（分析对称性）；（3）由场的叠加原理得出导线在空间某点产生的磁感应强度的大小和方向。3.熟练计算并记住几种特殊形状载流导线的磁感应强度：①无限长载流直导线的磁场；②载流圆线圈中心处的磁场；③“无限长”载流密绕直螺线管内的磁场。4.掌握匀速运动电荷在任意点的磁感应强度大小的计算和方向的判别。9\n§7.4磁场中的高斯定理1.掌握磁通量的概念和计算方法；2.了解恒定磁场中高斯定理的数学表达式及其物理意义。§7.5真空中恒定磁场的安培环路定理1.理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。2.熟练掌握应用安培环路定理计算磁场的方法。通过安培环路定理的计算了解对于具有一定对称性磁场的计算，用这种方法较为简单。§7.6磁场对运动电荷和载流导线的作用1.掌握洛仑兹力的应用，能分析点电荷在均匀电场和均匀磁场中的基本受力和运动；2.熟练掌握安培定律的计算方法，能熟练计算简单几何形状载流导体在均匀磁场中和在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力；3.掌握载流线圈在均匀磁场中转动时磁矩和磁力矩大小的计算和方向的判别。霍尔效应不作考试要求。§7.7磁力的功掌握通有稳定电流的载流导线（或线圈）在均匀磁场中运动时，磁力或磁力矩作功的计算方法。§7.8磁介质中的恒定磁场1.了解磁介质及其磁化现象，理解磁介质中的高斯定理和安培环路定理的表达形式；2.掌握用介质中的安培环路定理求磁感应强度的步骤。磁化强度矢量和磁化电流不考，铁磁质、顺磁质概念不考。本章考试重点内容：磁感应强度的计算（应用毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理），安培力的计算。基本内容：磁通量的计算，高斯定理的性质，洛伦磁力的计算，磁矩、磁力矩和功的计算、磁介质中安培环路定理的应用。第8章电磁场与麦克斯韦电磁场方程组（12学时）9\n考核知识点：1、法拉第电磁感应定律；2、动生电动势和感生电动势；3、自感现象与互感现象；4、磁场的能量；5、位移电流、全电流定律；6、麦克斯韦方程组。考核要求：§8.1电磁感应的基本定律掌握电磁感应的两条基本定律，能熟练应用它们计算和判断感应电动势的大小和方向。§8.2动生电动势1.了解动生电动势产生的原因和计算公式。2.熟练掌握动生电动势的两种计算方法：（1）用法拉第电磁感应定律计算，此方法关键在于掌握计算任意时刻通过闭合回路的磁通量；（2）用动生电动势的公式计算，要求掌握导体上任意导线元与对应的、的方向。§8.3感生电动势感生电场1.理解感生电动势、感生电场的概念和性质；2.掌握应用两种方法正确求解感生电动势：（1）用法拉第电磁感应定律计算通过闭合回路的磁通量求解感生电动势；（2）通过计算感生电场，应用感生电动势的公式求解。§8.4自感和互感1.理解自感、互感的现象和性质；2.熟练掌握简单回路的自感系数、自感电动势、互感系数和互感电动势的计算。§8.5磁场的能量1.理解磁场能量、磁能密度的概念；2.熟练计算自感线圈的磁能；3.能应用积分公式计算磁场分布较简单情况下的磁场能量。*§8.6RL和RC电路中的暂态过程9\n此小节不讲§8.7位移电流和全电流定律1.理解位移电流的概念、性质及方向的判别；2.熟练计算平行板电容器内的位移电流。§8.8麦克斯韦电磁场方程组掌握麦克斯韦电磁场方程组积分形式的表示和物理意义。本章考试重点内容：动生电动势的计算，自感、互感系数及自感、互感电动势的计算、位移电流的计算，电磁感应综合问题的应用（电磁感应问题通常综合运用安培力、楞次定律、法拉第电磁感应定律和全电路欧姆定律的知识，而求解速度时，又要运用牛顿运动定律及解微分方程）。基本内容：感生电场、感生电动势的计算，磁场能量的计算，麦克斯韦方程组积分形式的表达及意义。第4篇振动、波动和波动光学第11章振动学基础（6学时）考核知识点：1、简谐运动的描述；2、简谐运动的旋转矢量法和图线表示法；3、简谐运动的动力学特征，简谐运动的能量；4、同方向、同频率简谐运动的合成规律。考核要求：§11.1简谐运动的描述1.掌握简谐运动的基本特征，理解描述简谐运动的各物理量的意义及其相互联系。能根据给定的初始条件写出一维简谐运动的运动方程。并理解其物理意义；2.能熟练运用图线法、普通解析法以及旋转矢量法写出简谐运动的表达式。§11.2简谐运动的动力学特征1.掌握振动系统作简谐运动时的动力学特征、能量特征；2.9\n了解基本振动系统（弹簧振子、单摆等）的简谐运动的证明方法，掌握证明步骤：选取研究对象→分析受力→根据牛顿第二定律（或机械能守恒定律）列出表达式→化简（或解方程）→与特征表达式比较得出结果。§11.3简谐运动的合成1.理解同方向、同频率的两个简谐运动的合成规律。2.熟练计算同方向、同频率的两个简谐运动合成后的振幅、初相，正确写出合成后的简谐运动方程。3.了解“拍”的概念和两个同方向、不同频率简谐运动合成后的规律；4.了解相互垂直的简谐运动合成的特点以及李萨如图形。同方向、不同频率简谐运动的合成，相互垂直的简谐运动的合成不作为考试要求。§11.4阻尼振动§11.5受迫振动　共振了解阻尼振动、受迫振动和共振的概念、发生条件及规律。此两小节考试不作要求。*§11.6电磁振荡此小节不讲本章考试重点内容：简谐运动表达式的正确表示，两个同方向、同频率简谐运动的合成。基本内容：简谐运动的证明，简谐运动能量的计算。第12章波动学基础（6学时）考核知识点：1、机械波的产生和传播、波速、波长和频率的关系；2、平面简谐波的波函数；3、波的能量、能流密度；4、惠更斯原理及其应用；5、波的叠加原理、波的干涉。考核要求：9\n§12.1机械波的产生和传播1.理解机械波产生的条件和波的传播机理；2.掌握描述简谐波的各物理量（特别是位相）及各量间的基本关系。§12.2平面简谐波的波函数1.深刻理解平面简谐波波函数的物理意义以及各物理量的相互联系；2.熟练掌握由已知质点的简谐振动方程得出平面简谐波的波函数的基本方法及由波形图线求得波函数的方法；3.熟练掌握平面简谐波波函数与简谐振动方程的相互换算方法。§12.3波动方程与波速理解决定波速的因素及波速与振动速度的区别。平面波的波动方程不讲。§12.4波的能量1.掌握波的能量、能量密度、能流密度等基本概念；2.正确理解波的能量和振动能量的差别，认识波的吸收规律。波的吸收不考。§12.5惠更斯原理1.了解波阵面、波线、平面波、球面波、横波、纵波等基本概念；2.理解惠更斯原理及其如何解释波的衍射现象和得到波的折射定律。惠更斯原理的应用不作为考试要求。§12.6波的叠加原理波的干涉1.了解波的叠加原理；2.理解波的干涉现象、波的相干条件；3.熟练应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。§12.7驻波1.能正确解释驻波及其形成条件，了解驻波与行波的区别；2.牢固掌握半波损失及其形成条件。§12.8多普勒效应*§12.9声波此两节不讲。§12.10电磁波1.了解电磁波及其性质；9\n2.了解电磁波能量的表示。此节考试不作要求。本章考试重点内容：波函数的表示，简谐振动方程和平面简谐波的波函数的相互换算，波的干涉的加强和减弱的讨论。基本内容：波的能量、能量密度、能流密度，惠更斯原理，驻波。第13章光学（10学时）考核知识点1、光的干涉现象、光程和光程差、半波损失；2、双缝、薄膜、劈尖（垂直入射）、牛顿环干涉；3、光的衍射、半波带法、单缝衍射、衍射光栅；4、自然光和偏振光、偏振片的起偏和检偏、马吕斯定律；5、反射和折射时光的偏振、布儒斯待定律。考核要求§13.1几何光学的基本原理§13.2几何光学成像的基本概念和薄透镜成像规律*§13.3光学仪器此三节不讲。§13.4光的相干性1.理解光的相干条件及获得相干光的方法；2.熟练掌握光程、光程差以及光程差和相位差关系的计算。§13.5双缝干涉能熟练分析、确定杨氏双缝干涉明、暗条纹的位置。§13.6薄膜干涉1.能熟练计算薄膜等倾干涉条纹的位置，及根据薄膜上、下表面反射光线的光程差，分析条纹分布特征；2.掌握薄膜等厚干涉的现象、性质和条纹分布规律。迈克尔逊干涉仪不讲。9\n§13.7单缝衍射1.了解惠更斯—菲涅耳原理以及它对光的衍射现象的定性解释；2.掌握用半波带法分析单缝夫琅和费衍射条纹分布规律的方法，及缝宽和波长对衍射条纹分布的影响。§13.8光栅衍射1.掌握光栅方程及其基本应用，能分析光栅衍射谱线的位置、光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响；2.熟练掌握根据光栅方程和缺级条件分析条纹分布特征。§13.9光学仪器的分辩本领*§13.10x射线衍射此两小节不讲。§13.11偏振光与自然光理解自然光和线偏振光。11．理解偏振片的起偏和检偏，掌握马吕斯定律及其应用。§13.12马吕斯定律理解布儒斯特定律及马吕斯定律。了解线偏振光的获得方法和检验方法。光的偏振部分根据节假日放假的情况决定是否授课。§13.13反射和折射时光的偏振*§13.14双折射现象*§13.15椭圆偏振光和圆偏振光波片*§13.16偏振光的干涉人为双折射现象旋光现象此四小节不讲。本章考试重点内容：光程和光程差，杨氏双缝干涉，薄膜的等倾干涉，衍射光栅。基本内容：薄膜的等厚干涉，单缝衍射。*第5篇近代物理基础（0学时）9