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物理学教学大纲 一．课程的目的和任务 物理学——研究物质、能量和它们的相互作用的学科，它对人类未来的进步起着关键的作用。物理学作为一门自然科学，主要研究物质及其最基本，最普遍的运动形式和规律。它所研究的运动包括：机械运动，热运动，电磁运动，微观粒子的运动等运动形式。由于这些运动形式及其规律具有普遍性，所以物理学就成为其他自然科学和工程技术科学的重要基础。可以认为物理学和数学一样，是当代工程技术科学的重大支柱。因此，如能较好的掌握物理学的基本理论，基本知识和基本技能，就能比较顺利的研究其他自然科学和技术科学，并了解现代科学技术（如超声波，半导体，激光和同位素等）的成就。因而也就能更好的促进我们所从事的专业现代化。 二．本课程的具体任务是： 1．使学生对物质最普遍，最基本的运动形式和规律有比较全面而系统的认识，能牢固掌握物理学中的基本概念和基本原理以及研究问题的基本方法。了解物理学基本理论在工程技术中的重要应用。 2．使学生在科学实验能力，计算能力和抽象思维能力等方面受到严格的训练，提高他们分析问题和解决问题的能力，为培养具有创新精神和创造力的高素质人才奠定必要的基础。 3．为学生学习后续课程和从事工程实践打下必要的物理学基础。 4．培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。 三．课程的基本要求： （一） 力学 1．正确理解质点，刚体等物理模型以及选择参照系和坐标系的重要性。 2．掌握描述质点运动的几个基本的物理量：位置矢量，位移，速度，加速度定义及其主要性质（瞬时性，矢量性，相对性）。 3．掌握质点运动的基本规律，并能熟练应用由运动方程求位移、速度、加速度；由加速度及其初始条件求速度、运动方程。 4．掌握平面曲线运动的基本规律，并能熟练的求质点作圆周运动时的角速度，角加速度，法向加速度和切向加速度。 5．了解物体在相对运动中的绝对速度，相对速度，牵连速度的概念，知道求三种速度的方法。 6．明确力的概念，分类及特点，特别是三种常用力——重力，弹性力和摩擦力。 7．掌握牛顿三定律极其适用条件。 8．掌握功和功率的概念，能计算恒力的功和简单变力的做功问题，理解平均功率和瞬时功率的意义。 9．掌握动能概念，理解和熟练应用质点和质点系的动能定理。 10．掌握势能的概念，理解保守力和非保守力做功的特点以及保守力做功与势能变化量之间的关系。 11．掌握并能熟练应用功能原理解决实际问题。 12．掌握机械能守恒条件，并能熟练应用机械能守恒定律。 13．理解能量守恒和转化定律。 14．理解动量和冲量的概念，注意动量和冲量的矢量性。 15．掌握并熟练应用质点和质点系的动量的动量定理。 16．掌握并熟练应用动量守恒条件及动量守恒定律。 17．掌握应用机械能守恒定律和动量守恒定律解决碰撞问题的基本方法。 18．理解角位移，角速度和角加速度的物理意义，明确它们与相应线量的关系。 19．掌握刚体的转动动能，转动惯量，力矩和转动定律，理解它们的物理意义，掌握其计算方法。 20．明确力矩做功的特点，掌握定轴转动的动能定理。 21．理解角动量，角动量定理的物理意义，明确角动量守恒定律的内容，守恒条件，并能熟练应用。 22．了解经典力学的局限性。 （二）气体分子运动论与热力学 1．能从宏观和统计意义上理解压强，温度和内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。 2．了解气体分子热运动的图象，理解理想气体的压强公式和温度公式的物理意义，并熟练掌握公式的应用。了解从提出模型，进行统计平均，建立宏观量与微观量的联系，到阐明宏观量的微观本质的思想和方法。 3．理解麦克斯韦速率分布率，速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。掌握平均速率，方均根速率和最可几速率的求法和意义。 4．理解气体分子能量按自由度均分定理。掌握理想气体内能的计算。 5．了解气体分子平均碰撞频率，平均自由程和气体内迁移现象。 6．理解和掌握热力学过程，准静态过程，循环过程，卡诺循环，可逆过程，功，热量，内能，摩尔热容（定容和定压），热机效率，致冷系数等物理概念。 7．掌握热力学第一定律的意义和实质，能分析，计算理想气体等容，等压，等温过程和绝热过程的功，热量，内能 8．掌握循环过程中系统所做的净功，吸收的热量和效率的计算方法。 9．了解可逆过程和不可逆过程。 10．理解热力学第二定律和卡诺定理的物理意义，了解热力学第二定律的统计意义。 （三） 电磁学 1．理解静电场的概念和电场的物质性，明确电场的属性。掌握电场强度的概念和它的矢量性。 2．正确理解和掌握场强的迭加原理，能熟练掌握求场强的相关公式。要正确理解电荷线分布，面分布和体分布模型，能根据实际问题建立起正确的电荷分布模型。会计算一些简单带电体的场强，并记住电偶极子，均匀带电圆环和圆盘，均匀带电直线的场强分布特点。 3．理解电力线的概念