《理论物理（上）》课程教学大纲

1、PAGE PAGE 5理论物理（上）课程简介课程编号1240734010 课程名称理论物理（上）课程性质必修学 时64学 分4学时分配授课：64 实验： 上机： 实践： 实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院理学院更新时间适用专业应用物理学先修课程高等数学、普通物理、概率论、数学物理方法课程内容：理论物理（上）是研究物质基本结构和基本运动规律的一门学科, 它既是物理学的理论基础, 又与自然科学其它领域基础和前沿研究密切相关。理论物理（上）是由理论力学和电动力学二门理论课程的主要内容组合而成。本课程主要内容包括：理论力学部分重点是拉格朗日方程及哈密顿原理，

2、电动力学部分重点掌握电磁基本规律、麦克斯维方程组静电场和稳恒电流磁场等内容。 通过本课程的讲解，使学生掌握物理专业四大力学主要的、同时也是基本的内容，从而更加系统地、深入的理解和掌握物理规律和物理思想，同时培养学生抽象思维和逻辑思维能力。 Brief Introduction Code1240734010 TitleTheoretical Physics（I） Course natureRequiredSemester Hours64Credits4Semester Hour StructureLecture：64 Experiment： Computer Lab： Practice：Prac

3、tice (Week)：AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of scienceDate2012-9forApplied PhysicsPrerequisiteAdvanced Mathematics, General Physics, Probability Statistics, Methods of Mathematical PhysicsCourse Description: The

4、oretical Physics（I） is a course to study the basic structure of matter and the basic laws of motion. It is not only the theoretical foundation of physics, and is closely related to other areas of basic and cutting-edge research of natural sciences. Theoretical Physics（I）is a combination of two theor

5、etical courses in theoretical mechanics and electrodynamics. The main content of this course include: the key content of the theoretical mechanics Lagrange equations and Hamiltons principle. The electrodynamics section focuses on mastering the electromagnetic basic law of the Maxwell equations, elec

6、trostatic field and stationary magnetic field. Through the study of this course, students have mastered the basic content of four mechanics systematically, and got a more in depth understanding of physical ideas. Meanwhile, the ability of abstract thinking and logical thinking were improved by study

7、ing this course. 理论物理（上）课程教学大纲课程编号1240734010 课程名称理论物理（上）课程性质必修学 时64学 分4学时分配授课：64 实验： 上机： 实践： 实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院理学院更新时间适用专业应用物理学先修课程高等数学、普通物理、概率论、数学物理方法一、教学内容第一部分 理论力学1.1 约束与广义坐标约束的概念和分类；广义坐标。1.2 虚功原理实位移与虚位移；理想约束；虚功原理。1.3 拉格朗日方程基本形式的拉格朗日方程；保守系的拉格朗日方程；循环积分；能量积分；拉格朗日方程的应用。1.3 小振动保守

8、系在广义坐标系中的平衡方程；简正坐标。1.4 哈密顿正则方程正则方程；能量积分。1.5 泊松括号与泊松定理泊松括号；泊松定理。1.6 哈密顿原理变分运算的几个法则；哈密顿原理。1.7 正则变换正则变换的目的和条件；几种不同形式的正则变换。教学重点、难点：重点是虚功原理、拉格朗日方程、哈密顿正则方程、哈密顿原理。难点是正则变换、哈密顿原理。第二部分 电动力学2.1 电磁现象的普遍规律电荷和电场；电流和磁场；麦克斯韦方程组；介质的电磁性质；电磁场边值关系；电磁场的能量和能流。2.2 静电场静电场的标势及其微分方程；唯一性定理；拉普拉斯方程；分离变量法；镜象法。2.3 静磁场矢势及其微分方程；磁标势

9、。2.4 电磁波的传播平面电磁波；电磁波在介质面上的反射和折射；有导体存在时电磁波的传播。教学重点、难点重点是麦克斯韦方程组；静电场的标势及其微分方程；磁标势。难点是分析边界条件；矢量代数；求解拉普拉斯方程。二、教学要求第一部分 理论力学1. 理解约束、约束力、约束方程、广义坐标、广义力、虚位移、虚功原理、达朗伯原理。2. 掌握正则方程、哈密顿原理、微振动、拉格朗日方程。第二部分 电动力学1. 理解麦克斯韦方程组实质上是电磁场方程，并能在建立麦克斯韦方程组的过程中掌握电磁场的一些基本概念。2. 掌握介质中和界面上麦克斯韦方程和形式。3. 通过对麦克斯韦方程组整体性质的分析，了解电磁场的基本属性。4. 掌握静电场和静磁场的基本方程和边值关系。5. 理解唯一性定理，理解唯一性定理是解题的保证。6. 理解分离变量法和电像法。7. 掌握如何用麦克斯韦方程组来研究静磁场。8. 理解磁标势法是处理问题的方法，介绍时要注意条件。9. 理解平面电磁波产生和传播的基本理论。三、章节学时分配章节总课时课堂讲授习题课实验上机备注约束与广义坐标虚功原理44拉格朗日方程642小振动22哈密顿正则方程642泊松括号与泊松定理44哈密顿原理642正则变换44电磁现象的普遍规律862静电场862静磁场862电磁波的传播862合 计645014四、教材与主要参考资料教材1李金