大学物理 教学基本要求(学生)

教学内容基本要求
基本要求分为掌握、理解、了解三个层次，分别是：
(1) 掌握：要求学生对基本的物理定律、原理、定理及其物理意义和适用条件透彻理解、牢固掌握，能熟练运用这些知识分析、计算相应水平的有关问题。

(2)理解：要求学生理解这些内容，并能用这些知识分析、计算有关简单问题，但对定理的推导过程一般不作要求。

(3) 了解：只要求知道这些内容所涉及的问题的现象和有关实验，并能对有关现象作出定性解释，一般不要求进行相关计算。

除了以上三类要求的内容外，还有一类为扩展内容，仅要求学生了解基本概念，该类内容用“*”号标注。

力学部分的说明和建议
1.力学的重点是牛顿运动定律和三个守恒定律及其成立条件。

2.力学中除角动量、刚体和流体部分外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，
故教学中展开应适度，以避免重复。

3.通过把力学的研究对象抽象为三个理想模型，质点、刚体和理想流体，逐步
使学生学会建立模型的科学研究方法。

4.应注意学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。

5.可简要说明守恒定律与对称性的相互关系及其在物理学中的地位。

第一章质点运动学
1、质点运动的描述
(1) 掌握：位矢、位移、速度、加速度等物理量的定义及表达式，能够从已知的运动方程求导得到速度、加速度；同时能够从已知的速度或加速度积分得出运动方程。

(2) 理解：位矢、位移、速度、加速度的“矢量性”和“瞬时性”，会计算位矢、位移、速度、加速度等的各种分矢量。

2、圆周运动
(1) 掌握：圆周运动的角量描述，角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的计算及角量与线量的关系。

(2) 理解：匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动。

(3) 了解：圆周运动的位矢、位移、速度、加速度在直角坐标、平面极坐标、自然坐标下的表示。

3、相对运动
(1) 掌握：伽利略速度变换关系，并能计算相对运动问题。

(2) 理解：运动的相对性和独立性。

第二章牛顿定律
(1) 掌握：牛顿定律及其适用条件，牛顿定律的应用。

(2) 理解：惯性、质量和力的概念；力的叠加原理；力学相对性原理；物理量的单位和量纲。

(3) 了解：几种常见的力（万有引力、弹性力、摩擦力）；非惯性系、惯性力。

第三章动量守恒定律和能量守恒定律
1、动量守恒定律
(1) 掌握：质点系的动量定理；动量守恒定律。

(2) 理解：冲量的概念；质点和质点系的动量。

(3) 了解：系统内质量移动问题。

2、能量守恒定律
(1) 掌握：变力作功的计算；动能定理；功能原理；机械能守恒定律；能量守恒定律；质心运动定律。

(2) 理解：保守力与非保守力；保守力作功；势能；完全弹性碰撞；完全非弹性碰撞；质心。

(3) 了解：势能曲线。

第四章刚体的转动
(1) 掌握：转动定律；质点的角动量定理和角动量守恒定律；刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律；刚体绕定轴转动的动能定理。

(2) 理解：刚体定轴转动的角位移、角速度和角加速度；匀变速转动公式；角量与线量的关系；力矩；转动惯量；平行轴定理；角动量；冲量矩；力矩作功；力矩的功率；转动动能。

(3) 了解：*经典力学的成就和局限性。

相对论部分的说明和建议
1、本部分重点讲述狭义相对论的基本原理、研究方法，通过与绝对时空观的比
较，帮助学生建立狭义相对论的时空观。

2. 注意学习相对论动力学基础。

第十四章相对论
(1) 掌握：洛伦坐标兹变换式；动量与速度的关系；狭义相对论力学的基本方程；质量与能量的关系；动量与能量的关系。

(2) 理解：伽利略变换式；牛顿的绝对时空观；狭义相对论的时空观；狭义相对论的两个基本假设（狭义相对论的基本原理）；洛伦速度兹变换式；同时的相对性；长度收缩；时间延缓；相对论性动量和能量；。

(3) 了解：迈克耳孙-莫雷实验；*光的多普勒效应；*广义相对论的等效原理。

电磁学部分的说明和建议
1.对中学物理介绍得比较多的电力、磁力、静电感应及电磁感应现象等内容，
讲述中应注意与中学教学的衔接，减少不必要的重复。

2.电磁学的重点在于通过库仑定律、高斯定理和环路定理、毕奥—萨伐尔定律、
法拉第电磁感应定律等，学习电磁场的概念以及场的研究方法。

3.突出介绍以点电荷的电场和电流元的磁场为基础的叠加法。

强调电场强度、
电场力、磁感应强度、磁场力的矢量性。

并加强学生应用微积分解决物理问题的训练。

4.重点讲述法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的基本
假设，并阐明麦克斯韦方程组的物理思想，帮助学生建立起统一电磁场的概念以及认识电磁场的物质性、相对性和统一性。

第五章静电场
(1) 掌握：库仑定律；电场强度叠加原理及其应用；静电场的高斯定理；电势叠加原理；静电场的环路定理。

(2) 理解：电荷的量子化；电荷守恒定律；电场强度；电场强度通量；电势能；电势；电场强度与电势的关系。

(3) 了解：*密立根测定电子电荷的实验；*静电场中的电偶极子。

第六章静电场中的导体与电介质
(1) 掌握：有介质时的高斯定理；静电场的能量及计算；常见电容器的电容计算。

(2) 理解：静电场中的导体；导体的静电平衡；静电平衡条件；静电平衡时导体上电荷的分布；静电屏蔽及应用；有电介质存在时的电场；电位移；电位移通量；电容；电容器的并联和串联；能量密度。

(3) 了解：*电介质的极化及其描述；*静电的应用。

第七章恒定磁场
(1) 掌握：毕奥-萨伐尔定律；磁感应强度叠加原理；磁场的高斯定理；安培环路定理；磁介质中的安培环路定理。

(2) 理解：恒定电流；电流密度；电源；电动势；磁感应强度；磁矩；运动电荷的磁场；磁通量；洛伦兹力；霍耳效应；安培力；磁场作用于载流线圈的
磁力矩；有磁介质存在时的磁场；磁场强度。

(3) 了解：带电粒子在电场和磁场中的运动；*磁场中的磁介质（物质的磁性、顺磁质、抗磁质、铁磁质、）。

第八章电磁感应电磁场
(1) 掌握：法拉第电磁感应定律；动生电动势和感生电动势的计算；自感电动势和互感电动势的计算；全电流安培环路定理。

(2) 理解：电动势；楞次定律；有旋电场；自感和互感现象；磁场的能量；磁场能量密度；位移电流；电磁场；麦克斯韦电磁场方程组的积分形式。

(3) 了解：电磁波的产生及基本性质；*麦克斯韦电磁场方程组的微分形式。

*天体物理与宇宙学简介
了解：星体的演化过程；白矮星；中子星；黑洞；大爆炸理论；宇宙膨胀等。