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中南大学大学物理

目录contents课程介绍与教学目标力学基础热学基础电磁学基础光学基础量子物理基础

01课程介绍与教学目标

课程概述中南大学大学物理课程是面向全校理工科专业本科生的一门必修基础课，旨在培养学生掌握物理学基本概念、原理和方法，为后续专业课程学习及科研创新奠定基础。教学内容课程涵盖力学、热学、电磁学、光学和近代物理等多个领域，通过系统讲解和实验验证，使学生掌握物理学的基本理论和实验技能。教学方法采用课堂讲授、讨论课、实验课等多种教学方式，鼓励学生主动参与、积极思考和动手实践，培养学生的自主学习能力和创新精神。中南大学大学物理课程设置

知识目标要求学生掌握物理学的基本概念、原理和定律，理解物理现象的本质和规律，能够运用所学知识分析和解决实际问题。能力目标通过课程学习，培养学生的实验技能、科学思维能力和创新能力，提高学生的综合素质和竞争力。情感目标激发学生对物理学的兴趣和热爱，培养学生的科学精神和人文素养，树立正确的世界观、人生观和价值观。教学目标与要求

教材《大学物理学》（上、下册），高等教育出版社，张三、李四主编。参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理分册），高等教育出版社，王五、赵六编著；《物理学原理与问题》，科学出版社，孙七、周八著。教材及参考书目

02力学基础

质点的基本概念位置矢量与位移速度与加速度运动学公式质点运动学理解质点的定义及其物理意义，掌握质点模型的应用条件。理解速度、加速度的定义及其物理意义，掌握它们的计算方法和相互关系。掌握位置矢量、位移的概念及其物理意义，能熟练计算质点的位置矢量和位移。掌握匀变速直线运动的运动学公式，能运用这些公式解决简单的实际问题。

理解牛顿第一定律（惯性定律）的内容和意义，掌握惯性的概念。牛顿第一定律理解牛顿第二定律的内容和意义，掌握其表达式和适用条件，能运用牛顿第二定律分析质点的运动情况。牛顿第二定律理解牛顿第三定律（作用与反作用定律）的内容和意义，掌握其表达式和适用条件，能运用牛顿第三定律分析物体间的相互作用。牛顿第三定律牛顿运动定律

理解动量和冲量的概念及其物理意义，掌握它们的计算方法和相互关系。动量与冲量动量定理角动量与力矩角动量定理理解动量定理的内容和意义，掌握其表达式和适用条件，能运用动量定理分析质点的运动情况。理解角动量和力矩的概念及其物理意义，掌握它们的计算方法和相互关系。理解角动量定理的内容和意义，掌握其表达式和适用条件，能运用角动量定理分析质点的运动情况。动量定理与角动量定理

功率理解功率的概念及其物理意义，掌握功率的计算方法。功的概念理解功的概念及其物理意义，掌握恒力做功的计算方法。动能定理理解动能定理的内容和意义，掌握其表达式和适用条件，能运用动能定理分析质点的运动情况。机械能守恒定律理解机械能守恒定律的内容和意义，掌握其表达式和适用条件，能运用机械能守恒定律分析质点的运动情况。重力势能理解重力势能的概念及其物理意义，掌握重力势能的计算方法。功和能

03热学基础

温度与热量温度温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。热量热量是指当系统状态的改变来源于热学平衡条件的破坏，也即来源于系统与外界间存在温度差时，我们就称系统与外界间存在热学相互作用。

热力学第一定律

热力学第二定律热力学第二定律有几种表述方式：克劳修斯表述为热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体；开尔文-普朗克表述为不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。以及熵增表述：孤立系统的熵永不减小。

熵是热力学中表征物质状态的参量之一，用符号S表示，其物理意义是体系混乱程度的度量。在一个孤立系统中，如果没有外力做功，其总混乱度（即“熵”）会不断增大。熵与熵增原理熵增原理熵

04电磁学基础

库仑定律描述点电荷之间的相互作用力，是静电场的基本定律。电场强度表示电场的强弱和方向的物理量，通过库仑定律和叠加原理可求解复杂带电体的电场强度。电势与电势差描述电场中某点电势能的标量，电势差则是两点间电势的差值，与电场力做功密切相关。静电场

电流与电流密度描述电荷的定向移动形成电流，电流密度则反映单位时间内通过单位面积的电荷量。磁场与磁感应强度由电流或磁体产生的特殊物质，磁感应强度表示磁场的强弱和方向。安培环路定理描述磁场与电流之间关系的定律，通过该定理可求解稳恒电流的磁场分布。稳恒电流与磁场030201

描述变化的磁场产生感应电动势的现象，是电磁感应的基本原理。法拉第电磁感应定律确定感应电流方向的定律，表明感应电流的效果总是反抗引起它的原因。楞次定律将变化的电场与磁场联系起来，揭示了电磁波的存在和传播。麦克斯韦-安培环路定理电磁感应与电磁波

01高斯定理：描述电荷与电场之