武汉大学大学物理B教学内容.docx
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武汉大学大学物理B教学内容
《大学物理B》(上)教学内容(54学时)
教材:
《大学基础物理》(第二版)科学出版社
(教学范围从第1章至第12章,有下划线部分为教学内容)
《大学物理B》(下)教学内容(54学时)
教材:
《大学基础物理》(第二版)科学出版社
(教学范围从第13章至第26章,有下划线部分为教学内容)
第1章质点运动学
1.1质点运动的描述
1.1.1参考系坐标系质点1.1.2位置矢量运动表达式1.1.3位移速度
1.1.4加速度1.1.5两类基本问题
1.2圆周运动的角量表示角量与线量的关系
1.2.1切向加速度和法向加速度1.2.2圆周运动的角量表示
1.2.3角量与线量的关系
1.3相对运动(不单独命题,掌握简单应用)
思考题习题思考与探索
第2章牛顿运动定律
2.1牛顿运动定律
2.1.1牛顿第一定律2.1.2牛顿第二定律2.1.3牛顿第三定律
2.2物理量的单位和量纲(建议自学)
2.2.1国际单位制2.2.2量纲
2.3常见力与基本力
2.3.1基本力2.3.2常见力
2.4牛顿运动定律的应用
2.4.1第一类典型问题(积分类型)2.4.2第二类典型问题(求导类型)
2.5非惯性系惯性力
2.5.3科里奥利力
2.5.1非惯性系2.5.2平动惯性力和离心惯性力
思考题习题思考与探索
第3章运动的守恒定律
3.1动量动量定理动量守恒定律
3.1.1冲量动量质点动量定理3.1.2质点系动量定理3.1.3动量守恒定律
3.2质心质心运动定理(只讲不考)
3.2.1质心3.2.2质心运动定理
3.3角动量角动量定理角动量守恒定律
3.3.1质点的角动量3.3.2质点角动量定理及角动量守恒定律
3.3.3质点系角动量定理及角动量守恒定律
3.4功质点动能定理
3.4.1_功3.4.2功率3.4.3质点动能定理
3.5保守力势能
3.5.1保守力与非保守力势能3.5.2常见保守力的功及其势能形式3.5.3势能曲线
3.6功能原理机械能守恒定律
3.6.1质点系动能定理3.6.2功能原理3.6.3机械能守恒定律
3.7碰撞
3.7.1恢复系数3.7.2完全弹性碰撞3.7.3完全非弹性碰撞
3.8能量守恒定律”对称性与守恒定律
3.8.1能量守恒定律3.8.2对称性与守恒定律
思考题习题思考与探索
第4章刚体力学
4.1刚体的基本运动
4.1.1平动4.1.2转动
4.2刚体定轴转动的描述
4.2.1刚体转动的角速度及角加速度4.2.2匀变速转动的公式
4.3力矩转动定律转动惯量
4.3.1力矩4.3.2转动定律4.3.3转动惯量4.3.4平行轴定理正交轴定理
4.4刚体的角动量角动量定理角动量守恒定律
4.4.1刚体的角动量4.4.2刚体定轴转动角动量定理
4.4.3刚体定轴转动角动量守恒定律
4.5刚体定轴转动动能定理
4.5.1力矩的功4.5.2转动动能4.5.3刚体定轴转动动能定理
4.6刚体的平面平行运动
4.6.1刚体平面平行运动的描述4.6.2转动瞬心纯滚动
4.6.3刚体平面平行运动的动力学方程
4.7进动
4.7.1回转现象4.7.2进动角速度4.7.3回转效应的应用
思考题习题思考与探索
“第5章流体力学基础
5.1流体静力学
5.1.1流体的压强5.1.2重力场中静止流体内的压强分布
5.2理想流体的稳定流动
5.2.1理想流体5.2.2稳定流动5.2.3连续性方程
5.3伯努利方程及其应用
5.2.1伯努利方程5.3.2伯努利方程的应用
5.4实际流体的流动规律
5.4.1层流的流动规律5.4.2湍流与雷诺数5.4.3流体对固体的作用力
思考题习题思考与探索
第6章机械振动
6.1简谐振动
6.1.1简谐振动表达式6.1.2描述简谐振动的物理量
6.1.3简谐振动的旋转矢量表示法6.1.4单摆和复摆
6.2简谐振动的合成
6.2.1两个同方向同频率的简谐振动的合成
6.2.2两个同方向不同频率的简谐振动的合成
624两个相互垂直的同频率简谐振动的合成
6.2.5两个相互垂直的不同频率简谐振动的合成
”63阻尼振动受迫振动共振(掌握概念)
631阻尼振动6.432受迫振动633共振
6.4非线性振动
6.4.1非线性振动方程6.4.2非线性振动方程的求解
思考题习题思考与探索
第7章机械波
7.1机械波的产生和传播
7.1.1机械波的基本概念7.1.2描述机械波的物理量
7.2平面简谐波表达式
7.2.1平面简谐波表达式7.2.2平面简谐波表达式的物理意义7.2.3波动方程
7.3平面简谐波的能量
7.3.1波的能量7.3.2波的能量密度7.3.3波的能流密度7.3.4波的吸收
7.4惠更斯原理波的衍射、反射和折射
7.4.1惠更斯原理7.4.2惠更斯原理的应用
7.5波的叠加
7.5.1波的叠加原理7.5.2波的干涉7.5.3驻波7.5.4波包群速度
7.6多普勒效应
7.6.1机械波的多普勒效应”7.6.2冲击波
7.7声波
7.7.1声波的一般性质7.7.2声强级7.7.3次声、超声和噪声
思考题习题思考与探索
第8章气体动理论
8.1热力学系统的平衡态
8.1.1平衡态8.1.2状态参量8.1.3温度
8.2理想气体状态方程
8.3物质的微观模型
8.3.1物质的微观模型8.3.2大量粒子系统的统计规律性及统计方法
8.4理想气体的压强
8.4.1理想气体的微观模型8.4.2理想气体的压强公式
8.5气体分子热运动的速率及能量的统计分布律
8.5.1速率分布函数8.5.2麦克斯韦速率分布律8.5.3玻尔兹曼能量分布律
8.6理想气体的温度
8.6.1理想气体温度公式8.6.2温度的微观统计意义
8.6.3理想气体状态方程推导
8.7能量均分定理理想气体的内能
8.7.1分子的自由度8.7.2分子能量按自由度均分定理8.7.3理想气体的内能
8.8气体分子的平均碰撞频率和平均自由程
8.8.1平均碰撞频率和平均自由程8.8.2影响平均碰撞频率和平均自由程的因素
8.9气体的输运现象
8.9.1粘滞现象8.9.2热传导现象8.9.3扩散现象
8.10真实气体范德瓦尔斯方程
8.10.1真实气体的等温线8.10.2由分子体积引起的修正
8.10.3由分子力引起的修正
思考题习题思考与探索
第9章热力学基本定律
9.1热力学第一定律
9.1.1热力学中的基本概念9.1.2热力学第一定律
9.2热力学第一定律对理想气体的应用
9.2.1等容过程定容摩尔热容9.2.2等压过程定压摩尔热容9.2.3等温过程
9.2.4绝热过程9.2.5多方过程9.2.6循环过程卡诺循环
9.3热力学第二定律
9.3.1热力学第二定律的表述9.3.2可逆过程与不可逆过程9.3.3卡诺定理
9.4熵熵增加原理(只考熵的概念,不考熵的计算)
9.4.1克劳修斯等式和不等式942熵和熵变943熵增加原理
944热力学第二定律的熵表述945熵与热力学几率
9.5热力学第三定律
9.5.1能斯特定理9.5.2热力学第三定律
思考题习题思考与探索
第10章现代科学与高新技术物理基础
(1)
10.1混沌现象
10.1.1混沌的概念10.1.2蝴蝶效应10.1.3貌似随机的混沌
10.2超声检测技术
10.2.1超声检测的基本物理原理10.2.2超声检测的典型应用10.2.3超声检测仪器
10.3能源技术与热力学
10.3.1能源能量传递10.3.2能量转换的基本原理
10.3.3热力学定律对节能技术的指导意义
第11章真空中的静电场
11.1库仑定律
11.1.1电荷11.1.2库仑定律
11.2电场电场强度
11.2.1电场11.2.2电场强度11.2.3场强叠加原理
11.3咼斯定理
11.3.1电场线和电通量11.3.2高斯定理11.3.3利用高斯定理求场强分布
11.4静电场的环路定理
11.4.1静电场力的功11.4.2静电场的环路定理
11.5电势电势与场强的关系
11.5.1电势能11.5.2电势11.5.3电势叠加原理11.5.4等势面
11.5.5电势与场强的微分关系
11.6静电场中的电偶极子
思考题习题思考与探索
第12章静电场中的导体和电介质
12.1静电场中的导体
12.1.1导体的静电平衡条件12.1.2实心导体静电平衡时的电荷分布特征
12.1.3空腔导体静电平衡时的特征12.1.4静电屏蔽“※12.1.5镜像法的应用
12.2电容和电容器
12.2.1孤立导体的电容12.2.2电容器及其电容
12.3电介质及其极化
12.3.1电介质极化的微观机制12.3.2电极化强度矢量
12.4有电介质存在时的静电场基本定理
12.4.1有电介质存在时的高斯定理
12.4.2电位移矢量D和电介质中总场强E的关系式
12.4.3D、E、P三矢量的场线12.4.4有电介质存在时的环路定理
12.5静电场的能量
12.5.1点电荷系的相互作用能12.5.2电荷连续分布系统的静电能
12.5.3电场的能量
思考题习题思考与探索
第13章稳恒电流(只讲电流密度及电动势)
13.1电流稳恒条件
13.1.1电流13.1.2电流密度矢量
13.1.3电流连续性方程电流稳恒条件
13.2欧姆定律
13.2.1欧姆定律的积分形式13.2.2电阻的计算13.2.3欧姆定律的微分形式
13.2.4金属导电的经典微观解释
13.3焦耳定律
13.3.1_电流的功和功率13.3.2焦耳定律
13.4电动势
13.4.1电容器的放电13.4.2电源的作用13.4.3电动势
13.5闭合电路和一段含源电路的欧姆定律
13.5.1闭合电路的欧姆定律13.5.2一段含源电路的欧姆定律
13.6基尔霍夫定律
13.6.1节点电流定律13.6.2回路电压定律13.6.3复杂电路的计算方法
思考题习题思考与探索
第14章真空中的稳恒磁场
14.1磁场磁感应强度
14.1.1磁场14.1.2磁感应强度
14.2毕奥一萨伐尔定律
14.2.1毕奥一萨伐尔定律14.2.2毕奥一萨伐尔定律的应用
14.2.3运动电荷的磁场
14.3稳恒磁场中的基本定理
14.3.1磁感应线14.3.2磁通量14.3.3磁场的高斯定理
14.3.4磁场的安培环路定理14.3.5安培环路定理的应用
14.4磁场对电流的作用
14.4.1定培定律14.4.2平行无限长载流直导线间的相互作用
14.4.3磁场对载流线圈的作用14.4.4磁力矩的功
14.5带电粒子在电场和磁场中的运动
14.5.1洛仑兹力14.5.2带电粒子在电场和磁场中的运动14.5.3霍尔效应
思考题习题思考与探索
第15章磁介质
15.1磁介质的磁化及其描述
15.1.1磁介质15.1.2分子电流和分子磁矩15.1.3顺磁质的磁化
15.1.4抗磁质的磁化
15.2磁化强度磁化电流
15.2.1磁化强度15.2.2磁化电流磁化电流面密度
15.2.3磁化电流与磁化强度的关系
15.3有磁介质存在时的安培环路定理
15.3.1有磁介质存在时的安培环路定理15.3.2磁化特性
15.3.3有磁介质存在时的安培环路定理的应用15.3.4有磁介质存在时的高斯定理
15.4铁磁质
15.4.1磁化曲线和磁滞回线15.4.2铁磁质磁化的微观机制
15.4.3铁磁质的分类及其主要特点
思考题习题思考与探索
第16章电磁感应
16.1电磁感应的基本定律
16.1.1电磁感应现象16.1.2楞次定律16.1.3法拉第电磁感应定律
16.2动生电动势感生电动势感生电场
16.2.1动生电动势16.2.2动生电动势的计算16.2.3感生电动势感生电场
16.2.4感生电动势的计算
16.3自感互感
16.3.1自感现象及自感系数16.3.2自感系数的计算
16.3.3互感现象及互感系数16.3.4互感系数的计算
16.4磁场的能量
16.4.1自感储能16.4.2磁场的能量和磁能密度16.4.2磁场能量的计算
思考题习题思考与探索
第17章电磁场与电磁波
17.1位移电流全电流安培环路定理
17.1.1位移电流17.1.2全电流安培环路定理
仃.2麦克斯韦方程组
17.2.1麦克斯韦方程组的积分形式*17.2..2麦克斯韦方程组的微分形式
仃.3平面电磁波(了解)
17.3.1电磁波的产生与传播17.3.2电磁波的主要性质
17.3.3电磁波的能量和动量
17.4电磁振荡与电磁辐射(了解)
17.4.1LC振荡电路17.4.2无阻尼电磁振荡方程和电磁振荡的能量
17.4.3阻尼振荡与受迫振荡17.4.4电磁波的辐射
17.5电磁波谱(了解)
思考题习题思考与探索
*第18章正弦交流电路
18.1正弦交流电的基本概念
18.1.1交流电的产生18.1.2描写正弦交流电的特征量
18.2正弦交流电的相量表示法
18.2.1正弦量的振幅矢量图示法18.2.2正弦量的相量表示法
18.2.3基尔霍夫定律的相量形式
18.3交流电路中的三种基本元件
18.3.1纯电阻元件交流电路18.3.2纯电容元件的交流电路
18.3.3纯电感元件的交流电路
18.4串联电路与并联电路
18.4.1RLC串联电路18.4.2RLC并联电路
18.5谐振电路
18.5.1串联谐振18.5.2并联谐振
18.6交流电的功率功率因数的提高
18.6.1交流电的功率18.6.2功率因数的提高
18.7变压器原理
18.7.1变压器的基本结构18.7.2理想变压器的工作原理18.7.3变压器的用途
18.8三相交流电
18.8.1三相交流电概述18.8.2三相电路中负载的联接方式
18.8.3三相交流电的功率
思考题习题思考与探索
第19章现代科学与高新技术物理基础
(2)
19.1等离子体及其应用简介
19.1.1等离子体概念19.1.2.等离子体性质及分类19.1.3等离子体的电中性
19.1.4应用实例
19.2磁悬浮列车的工作原理
19.2.1磁悬浮列车的两种形式19.2.2磁悬浮列车的主要系统
19.3电磁波与遥感
19.3.1遥感的基本概念19.3.2电磁波谱与大气窗口19.3.321世纪遥感的六大
发展趋势
第20章
几何光学
20.1
球面折射
20.1
.1单球面折射20.1.2共轴球面系统
20.2
透镜
20.2.1
薄透镜20.2.2薄透镜的组合
20.2.3厚透镜20.2.4柱面透镜
20.2.5
透镜的像差
**
20.3
眼睛的光学系统
20.3.1眼睛的光学结构20.3.2眼睛的调节20.3.3眼睛的屈光不正及其矫正
20.4常用光学仪器
20.4.1_放大镜20.4.2普通光学显微镜20.4.3望远镜20.4.4纤维光束内窥镜
思考题习题思考与探索
第21章光的干涉
21.1光的波动学说及光的相干性
21.1.1光的波动学说21.1.2普通光源发光的微观机制
21.1.3光波的叠加及其相干性21.1.4相干光的获得
21.2波阵面分割法产生的光的干涉
21.2.1杨氏双缝干涉实验21.2.2菲涅耳双面镜和双棱镜实验
21.2.3洛埃德镜实验21.2.4光程光程差和相位差
21.2.5透镜不产生附加光程差
21.3振幅分割法产生的光的干涉
21.3.1
等厚干涉
光波的时间相干性
薄膜干涉概述21.3.2等倾干涉(了解)21.3.3
21.3.4等厚干涉的应用
21.4迈克尔逊干涉仪
21.4.1仪器结构和原理21.4.2迈克尔逊干涉仪应用
*21.5光波的空间相干性和时间相干性
21.6.1干涉条纹的可见度21.6.2光波的空间相干性21.6.3
第22章光的衍射
22.1惠更斯一一菲涅耳原理
22.1.1光的衍射现象22.1.2惠更斯一一菲涅耳原理22.1.3衍射的分类
22.2单缝衍射
22.2.1衍射装置与衍射图样的特点22.2.2单缝衍射的明暗条纹位置
22.2.3明条纹的角宽度和线宽度22.2.4衍射图样的光强分布
**22.2.5用积分法计算单缝衍射的光强分布
22.3圆孔衍射
22.3.1衍射装置和衍射图样特点22.3.2成像仪器的分辨本领
**22.3.3用积分法计算圆孔衍射的光强分布
22.4光栅衍射
22.4.1光栅的结构及其衍射图样22.4.2光栅衍射的光强分布
22.4.3光栅方程22.4.4暗条纹和次极大的位置
22.4.5明条纹的半角宽度22.4.6缺级现象
22.4.7光栅光谱**22.4.8光栅的角色散和分辨本领
22.5晶体对X射线的衍射
22.5.1
X射线的发生装置22.5.2劳埃实验22.5.3布拉格公式
思考题
习题思考与探索
第23章光的偏振
23.1自然光与偏振光
23.1.1横波的偏振性23.1.2偏振光与自然光
23.2起偏和检偏马吕斯定律
23.2.1偏振片23.2.2起偏和检偏23.2.3马吕斯定律
23.3反射和折射光的偏振性
23.3.1反射光的偏振性23.3.2折射光的偏振性
23.4双折射(只讲不考)
23.4.1双折射现象2342双折射晶体光轴主截面
23.4.3光在单轴晶体中的传播23.4.4偏振棱镜
23.5椭圆偏振光和圆偏振光
23.5.1波晶片一一相位推迟片23.5.2椭圆偏振光和圆偏振光的获得
23.5.3圆偏振光和椭圆偏振光的检验
23.6偏振光的干涉
23.6.1椭圆偏振光的干涉装置23.6.2光矢量的分解与合成
23.6.3合振幅与光强
*23.7人为双折射和旋光现象(了解)
23.7.1光弹效应23.7.2电光效应23.7.3旋光现象
第24章狭义相对论
24.1牛顿力学的相对性原理
24.1.1牛顿的绝对时空观24.1.2牛顿力学的相对性原理
24.1.3电磁学与牛顿力学的相对性原理
24.2实验基础和基本假设
*24.2.1寻找以太的尝试一一迈克尔逊一莫雷实验
24.2.2修改麦克斯韦电磁理论的尝试——发射理论
24.2.3狭义相对论的基本假设
24.3洛伦兹变换
24.3.1洛伦兹变换24.3.2对变换式的讨论
24.4相对论时空观
24.4.1
长度收缩
时序的相对性和因果律24.4.2时间膨胀24.4.3
24.4.4洛伦兹速度变换
24.5相对论动力学
24.5.1质速关系24.5.2质能关系
24.5.3能量与动量的三角关系
24.7电磁场的相对性
24.7.1相对论动量和能量的变换式24.7.2相对论力的变换式
24.7.3电磁场的相对论变换式
第25章初期量子论
25.1黑体辐射与普朗克量子假设
25.1.1热辐射黑体25.1.2基尔霍夫热辐射定律25.1.3黑体的辐射定律
25.1.4普朗克量子假说
25.2光电效应与爱因斯坦光量子论
25.2.1光电效应25.2.2康普顿效应25.2.3电子对效应
25.3玻尔的氢原子量子论
25.3.1原子的有核模型25.3.2氢原子光谱的实验规律25.3.3玻尔的原子理论
25.3.4玻尔原子理论的应用
25.4佛兰克一赫兹实验(了解)
25.4.1实验装置与原理25.4.2实验结果25.4.3分析与讨论
25.5对玻尔原子理论的评价
思考题习题思考与探索
第26章量子力学基础
26.1德布罗意物质波假设
26.1.1德布罗意物质波假设26.1.2对玻尔轨道量子化条件的解释
26.1.3德布罗意物质波假设的实验验证
26.2不确定关系
26.2.1坐标和动量26.2.2能量和时间
26.3波函数
26.4
薛定谔方程
26.4.1薛定谔方程26.4.2定态及定态薛定谔方程26.4.3一维无限深方势阱
26.4.4一维谐振子26.4.5一维势垒扫描隧道显微镜(STM)
26.5
力学量和算符
2631波函数的引入
2632波函数的物理意义26.3.3波函数的标准条件
26.5.1算符26.5.2算符的一般性质26.5.3量子力学中常用的几类算符
26.5.4本征值方程和力学量的算符表示26.5.5角动量算符的本征值和本征函数
26.6量子力学的体系和发展
思考题习题思考与探索
第27章原子
27.1氢原子
27.1.1氢原子的定态薛定谔方程27.1.2电子概率密度分布
27.2电子自旋
27.2.1简单塞曼效应27.2.2电子自旋27.2.3史特恩一盖拉赫实验
27.3碱金属原子
27.3.1碱金属原子的光谱实验规律27.3.2碱金属原子束缚定态的能级
27.3.3碱金属原子光谱的精细结构
27.4多电子原子的壳层结构
27.4.1独立电子近似27.4.2原子的壳层结构和电子组态
2743电子壳层分布规则
27.5激光
27.5.1激光器的基本结构27.5.2受激吸收自发辐射受激辐射
27.5.3粒子数布居反转27.5.4工作物质27.5.5光学谐振腔
思考题习题思考与探索
”第28章分子与固体
28.1双原子分子
28.1.1氢分子28.1.2
分子转动能级28.1.3分子振动能级28.1.4分子光谱特征
28.2固体的能带
28.3导体、绝缘体和半导体
28.3.1导体28.3.2绝缘体28.3.3半导体
28.4p-n结、半导体器件
28.4.1杂质半导体28.4.2pn结28.4.3半导体器件
思考题习题思考与探索
”第29章核物理与粒子物理
29.1原子核的组成和一般性质
29.1.1原子核的组成29.1.2原子核的自旋、磁矩29.1.3原子核的结合能
29.1.4核力的主要性质29.1.5核结构模型
29.2核的放射性衰变
2921放射性的基本特征2922核衰变的类型2923放射性衰变规律
29.3原子核反应
29.3.1反应能29.3.2核反应机制
29.4原子核的裂变与聚变
29.4.1原子核的裂变29.4.2原子核聚变
29.5粒子物理简介
29.5.1粒子的分类29.5.2粒子的性质29.5.3粒子间的相互作用
29.6强子结构和夸克模型
29.6.1夸克模型29.6.2夸克的“色”及色
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