《普通物理(A)》课程简介

目录

普通物理（A）3

力学................................................................24

热学................................................................30

电磁学..............................................................35

光学................................................................39

原子物理学..........................................................43

数学物理方法........................................................48

电动力学............................................................53

量子力学（72课时）.................................................62

专业实验............................................................71

固体物理............................................................78

模拟电子技术基础....................................................82

数字电子技术基础....................................................87

微电子学............................................................93

微机原理及应用....................................................100

电路分析..........................................................105

信号与系统........................................................111

薄膜物理与技术....................................................116

单片机与接口技术.................................................128

量子力学（90课时）...............................................134

机械设计基础......................................................144

传感器原理与技术.................................................149

电子显微技术、电子能谱与光谱.....................................154

光电子技术........................................................159

物理电子学........................................................163

超大规模集成电路设计.............................................167

磁性测量..........................................................172

模拟集成电路......................................................176

数字集成电路......................................................180

电子工程设计......................................................183

集成传感器与信号处理.............................................187

表面与界面物理....................................................191

信号处理基础......................................................194

激光原理与技术....................................................197

信号传输基础......................................................201

FORTRAN程序设计..................................................205

高频电子线路......................................................211

红外技术..........................................................215

量子力学II........................................................221

磁性物理..........................................................227

光电信息材料......................................................232

电磁场理论........................................................236

微波技术..........................................................241

半导体物理........................................................229

《普通物理(A)》课程简介

课程名称：普通物理(A)

英文名称：GeneralPhysics(A)

学分：4

总学时：144

先修课程：《高等数学》

内容简介

物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转

化规律的学科。涉及的内容极其广泛，其空间尺度从亚核粒子到浩瀚的宇宙，其包容的时间

从宇宙诞生到无尽的未来，包括力、电、磁、光、热及近代物理等内容。它的基本理论渗透

自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的

基础。

以物理学基础知识为内容的普通物(A)理课程，它所包括的经典物理、近代物理和物

理学在科学技术应用的初步知识等都是一个高级专门人才所必备的。因此，大学物理是高等

学校理工经管各专业学生的•门重要的必修基础课程。

高等院校开设普通物理(A)课程的作用一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基

础；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激

发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质的重要作用。学好大学物理课，不仅对学

生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新技术、不断更新

知识，都将发生深远的影响。

普通物理(A)是在低年级开设的课程，它在使学生树立正确的学习态度，掌握科学的

学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快适应大学阶段的学习规律等方面所起的作用也

是十分重要的。

普通物理(A)课程在培养学生辩证唯物主义世界观方面也起着重要的作用。

通过普通物理(A)课程的教学，应使学生对课程中的基本概念、基本理论、基本方法

能够有比较全面和系统的认识和.正确的理解，并具有初步应用的能力。

在普通物理(A)课程的各个教学环节中，都必须注意在传授知识的同时着重培养能力。

对教学内容的体系及先后次序、教学环节(讲授、自学、习题课及讨论课等)的安排及教学

方法的选用等，均应在积极进行教学改革的基础匕由院系及授课教师共同确定。为了保证

必要的实践性教学环节，以小班形式进行的习题课、讨论课的教学时数目前不应少于总教学

时数的10%,争取逐步做到不少于15%,

适用专业及层次：电子科学与技术、光信息科学与技术专业本科三年级.

适用专业及层次：理、工类专业本科生•年级下学期.

考核方式：考试

选用教材：马文蔚《物理学》（第四版），高教出版社（1999年）；面向21世纪课程教材、

普通高等教育“九五”国家级重点教材.

参考书目：

（1）程守洙，江之永主编，普通物理学（第五版），北京：高等教育出版社，1998

（2）王少杰，顾牧主编，大学物理学（第3版），上海：同济大学出版社，2006

（3）吴百饰主编，大学物理（新版），北京：科学出版社，2001

《普通物理》课程教学大纲

（2007年4月修订）

一课程总体说明

1.英文名称：GeneralPhysics

2.教学对象：理、工、经、管类专业本科生

3.课程性质：基础课（必修）

4.教学目的和要求：

物理学是研究物质的最基本、最普遍的运动形式以及物质的基本结构的科学。涉及的内

容极其广泛，其空间尺度从亚核粒子到浩瀚的宇宙,其包容的时间从宇宙诞生到无尽的未来,

包括力、电、磁、光、热及近代物理等内容。通过学习物理学，可以使人对大自然有一个完

整的图象认识，对抽象思维能力也是一种基本的训练。同时，目前的科学技术，从原理上讲

多数属于物理学范畴。因此，物理学是为支撑素质平台服务的，是培养学生的科学素质所需

要的。

普通物理课程是高等学校理工经管类各专业学生一门重要的必修基础课，目的是使学生

了解和掌握物理学的基本概念，基本原理，基本知识，基本思想和方法，以及它们的实验基

础；了解物理学的发展方向及物理学与其他自然科学和社会等的关系；培养学生创新意识与

创造能力，提高学生的自学能力、分析和解决问题的能力：逐步帮助学生建立科学的自然观、

世界观和方法论。通过教学，既要帮助学生迅速掌握大学的学习特点和规律，建立正确的学

习方法，努力养成刻苦踏实、勤于思考的良好学风，又要为后继课程的学习作好业务、思想

和心理准备，还要为学生毕业后从事有关科学研究、应用开发、教学工作等打下良好的基础。

在普通物理学的教学中，要重视对基本物理现象和物理实验的观察、描述和分析并在此

基础上建立物理模型和概念，引出物理原理和定律，引导和帮助学生实现山感性认识到理性

认识的S跃：要重视和发挥演示实验和其他现代化教学手段在基础物理学教学中的作用，提

高教学效果；要重视对物理概念、规律的定性叙述，在此基础上，帮助学生掌握和使用所学

的数学工具来概括和表述物理规律，充分认识每个物理定律数学表示式的物理意义。在初步

应用高等数学演绎和推理中培养学生的基本运算和逻辑思维能力；要准确地阐述物理学中重

要概念，既注意每个概念确定的条件、严格的定义和确切含义，又要注意这些概念将随着人

们对自然界认识的深化或客观条件的变化而不断发展、变化和完善。在着重要求学生掌握物

理学基本概念和基本规律的基础上，适当介绍这些基本概念与当代物理学前沿之间的联系，

以及它们在生产技术领域中的应用，注意反映现代物理的新成果、新思想和新方法。要注意

培养学生对实际问题特别是当前高新技术领域中物理问题的兴趣，引导和激励他们解决实际

问题的愿望和责任感。

教学内容要求分为三级：掌握、理解、了解。“掌握”要求学生深刻理解，熟练掌握。

“理解”要求学生理解和基本掌握。“了解”要求学生一般性的了解，能进行定性分析，知

道所涉及的物理量和相关的公式。

5.使用教材:，马文蔚《物理学》（第四版），高教出版社（1999年）；面向21世纪课程教

材、普通高等教育“九五”国家级重点教材。

6.学时、学分：课程A:144,8；课程B:108,6

二教学内容及学时分配建议

本课程内容分A、B二类，A类课程总学时144学时；B类课程总学时•108学时。考虑”

五一"、"国庆"两个长假和学校运动会的影响，A类课程实际按134学时安排，B类课程实际

按98学时安排,具体建议列在括弧内，力口”*”部分B类课程不上。

*第一章质点运动学（4）

1-1质点运动的描述

一参考系质点

二位置矢量运动方程位移

三速度

四加速度

1-2加速度为恒矢量时的质点运动

一a为恒矢量时质点的运动方程

二斜抛运动

1-3圆周运动

-平面极坐标

二圆周运动的角速度

三圆周运动的切向加速度和法向加速度角加速度

四匀速圆周运动和匀变速圆周运动

1-4相对运动

一时间与空间

二相对运动

第二章牛顿定律（4）

2-1牛顿定律

-牛顿第一定律

二牛顿第二定律

三牛顿第三定律

2-2物理量的单位和量纲

2-3几种常见的力

-万有引力

二弹性力

三摩擦力

2-4惯性参考系力学相对性原理

一惯性参考系

二力学相为性原理

2-5牛顿定律的应用举例

第三章动量守恒定律和能量守恒定律（6）

3-1质点和质点系的动量定理

一冲量质点的动量定理

二质点系的动量定理

3-2动量守恒定律

3-4动能定理

­功

二质点的动能定理

3-5保守力与非保守力势能

一万有引力、重力、弹性力做功的特点

二保守力与非保守力保守力做功的数学表达式

三势能

四势能曲线

3-6功能原理机械能守恒定律

一质点系的动能定理

二质点系的功能原理

三机械能守恒定律

四宇宙速度

3-7完全弹性碰撞完全非弹性碰撞

3-8能量守恒定律

*第四章刚体的转动（8）

4-1刚体的定轴转动

-刚体转动的角速度和角加速度

二匀变速转动公式

三角量与线量的关系

4-2力矩转动定律转动惯量

•力矩

二转动定律

三转动惯量

四平行轴定理

4-3角动量角动量守恒定律

-质点的角动量定理和角动量守恒定律

二刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律

4-4力矩做功刚体绕定轴转动的动能定理

—力矩做功

二力矩的功率

三转动动能

四刚体绕定轴转动的动能定理

4-6经典力学的成就和局限性

一经典力学只适用于处理物体的低速运动问题，而不能用于处理高速运动问题

二确定性与随机性

三能量的连续性与能量量子化

第五章万有引力场（选学内容）

第六章热力学基础（8）

6-1气体物态参量平衡态理想气体物态方程

一气体的物态参量

二P、V、T的单位

三平衡态

四理想气体物态方程

6-2准静态过程功热量

-准静态过程

二功

三热量

6-3内能热力学第一定律

—内能

二热力学第一定律

6-4理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容

­等体过程定体摩尔热容

二等压过程定压摩尔热容

三比热容

6-5理想气体的等温过程和绝热过程

-等温过程

二绝热过程

三绝热线和等温线

6-6循环过程卡诺循环

一循环过程

二热机和制冷剂

三卡诺循环

6-7热力学第二定律的表述卡诺定理

一热力学第二定律的两种表述

二可逆过程和不可逆过程

三卡诺定理

四能量品质

6-8燧嫡增加原理

•嫡

二嫡变的计算

三燃增加原理

四端增加原理与热力学第二定律

第七章气体动理论（8）

7-1物质的微观模型统计规律性

-分子的数密度和线度

二分子力

三分子热运动的无序性及统计规律性

7-2理想气体的压强公式

一理想气体的微观模型

二理想气体的压强公式

7-3理想气体分子的平均平动动能与温度的关系

7-4能量均分定理理想气体内能

'自由度

二能量均分定理

三理想气体的内能和摩尔热容

7-5麦克斯韦气体分子速率分布律

一测定气体分子速率分布的实验

二麦克斯韦气体分子速率分布律

三三种统计解释

7-7分子平均碰撞次数和平均自由程

7-8气体的迁移现象

-粘滞现象

二热传导现象

三扩散现象

四三种迁移系数

7-10热力学第二定律的统计意义

一嫡与无序

二无序度与微观状态数

三炳与热力学概率玻耳兹曼关系式

第八章静电场（8）

8-1电荷的量子化电荷守恒守定律

一电荷的量子化

二电荷守恒守定律

8-2库仑定律

8-3电场强度

-静电场

二电场强度

三点电荷电场强度

四电场强度叠加原理

五电偶极子的电场强度

8-4电场强度通量高斯定理

一电场线

二电场强度通量

三高斯定理

8-6静电场的环路定理电势能

一静电场所作的功

二静电场的环路定理

三电势能

8-7电势

一电势

二点电荷电场的电势

三电势的叠加原理

8-8电场强度与电势梯度

一等势面

二电场强度与电势梯度

8-9静电场中的电偶极子

一外电场对电偶极子的力矩和取向作用

二电偶极子在中的电势能和平衡位置

第九章静电场中的导体与电介质（8）

9-1静电场中的导体

•静电感应静电平衡条件

二静电平衡时导体上电荷的分布

三静电屏蔽

9-2电容电容器

-孤立导体的电容

二电容器

三电容器的并联与串联

9-3静电场中的电介质

一电介质对电容的影响相对电容率

二电介质的极化

三电极化强度

四电介质中的电场强度极化电荷与自山电荷的关系

9-4电位移有介质时的高斯定理

9-5静电场的能量能量密度

'电容器的电能

二静电场的能量能量密度

第十章恒定电流(6)

10-1电流电流密度

—电流

二电流密度

10-2电阻率欧姆定律的微分形式

一电阻率

二超导体

三欧姆定律的微分形式

10-3电源电动势

10-4全电路欧姆定律

第十一章稳恒磁场(10)

11-1磁场磁感强度

11-2毕奥一萨伐尔定律

-毕奥―萨伐尔定律

二毕奥一萨伐尔定律应用举例

11-3磁通量磁场的高斯定理

一磁感线

二磁通量磁场的高斯定理

11-4安培环路定理

-安培环路定理

二安培环路定理的应用举例

11-5带电粒子在电场和磁场中的运动

-带电粒子在电场和磁场中所受的力

二带电粒子在磁场中运动举例

三带电粒子在电场和磁场中运动举例

11-6载流导线在磁场中所受的力

一安培力

二电流的单位两无限长平行截流直导线间的相互作用

11-7磁场对载流线圈的作用

■磁场作用于载流线圈的磁力矩

二磁电式电流计原理

*第十二章磁场中的磁介质（4）

12-1磁介质磁化强度

—磁介质

二磁化强度

12-2磁介质中的安培环路定理磁场强度

12-3铁磁质

—磁畴

二磁化曲线

三磁滞回线

四铁磁性材料

五磁屏蔽

第十三章电磁感应电磁场（8）

13-1电磁感应定律

一电磁感应现象

二电磁感应定律

三楞次定律

13-2动生电动势和感生电动势

一动生电动势

二感生电动势

四涡电流

13-3自感和互感

-自感电动势自感

二互感电动势互感

13-5磁场的能量磁场能量密度

13-6位移电流电磁场基本方程的积分形式

一位移电流全电流安培环路定理

二电磁场麦克斯韦电磁场方程的积分形式

第十四章机械振动（6）

14-1简谐运动

14-2简谐运动中的振幅周期频率和相位

一振幅

二周期

三相位

四常数A和*的确定

14-3旋转矢量

14-4单摆和复摆

一单摆

二复摆

14-5简谐运动的能量

14-6简谐运动的合成

•两个同方向同频率简谐运动的合成

二多个同方向同频率简谐运动的合成

三两个同方向不同频率简谐运动的合成

四两个相互垂直的同频率的简谐运动的合成

五两个相互垂直的不同频率的简谐运动的合成

14-7阻尼振动受迫振动共振

•阻尼振动

二受迫振动

三共振

第十五章机械波（6）

15-1机械波的产生和传播

-机械波的形成

二横波与纵波

三波长波的周期和频率波速

四波线波面波前

15-2平面简谐波的波函数

一平面简谐波的波函数

二波函数的物理意义

15-3波的能量

一波动能量的传播

二能流和能流密度

15-4惠更斯原理波的衍射、反射和折射

一惠更斯原理

二波的衍射

三波的反射和折射

15-5波的干涉

一波的叠加原理

二波的干涉

15-6驻波

—驻波的产生

二驻波方程

三相位跃变

四驻波的能量

五振动的简正模式

15-7声波超声波次声波

-声波

15-8多普勒效应

一波源不动，观察者相对介质以速度V。运动

二观察者不动，波源相对介质以速度V，运动

三波源于观察者同时相对介质运动

*第十六章电磁振荡和电磁波（2）

16-1电磁振荡

-振荡电路无阻尼自由电磁振荡

二无阻尼电磁振荡的振荡方程

三无阻尼自由电磁振荡的能量

16-2电磁波

■电磁波的产生与传播

二电磁波的特性

三电磁波的能量

四电磁波谱

第十七章波动光学(14)

17-1相干光

17-2杨氏双缝干涉实验双镜劳埃德镜

一杨氏双缝干涉实验

四双镜

五劳埃德镜

17-3光程薄膜干涉

一光程

二透镜不引起附加的光程差

三薄膜干涉

17-4劈尖牛顿环

一劈尖

二牛顿环

17-5迈克耳孙干涉仪时间相干性

一迈克耳孙干涉仪

17-6光的衍射

-光的衍射现象

二惠更斯一菲涅耳原理

三菲涅耳衍射和夫琅和费衍射

17-7单缝衍射

17-8圆孔衍射光学仪器的分辨率

17-9衍射光栅

-光栅

二光栅衍射条纹的形成

三衍射光谱

17-10X射线的衍射

17-12光的偏振性马吕斯定律

'自然光偏振光

二偏振片起偏和检偏

三马吕斯定律

17-13反射光和折射光的偏振

17-14双折射偏振棱镜

•双折射的寻常光和非常光

二尼科耳棱镜

17-15旋光现象

*第十八章相对论(10)

18-1伽利略变换式牛顿的绝对时空观

-伽利略变换式经典力学的相对性原理

二经典力学的绝对时空观

18-2迈克耳孙一莫雷实验

18-3狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式

一狭义相对论的基本原理

二洛伦兹变换式

18-4狭义相对论的时空观

一同时的相对性

二长度的收缩

三时间的延缓

18-6相对论性动量和能量

一动量和速度的关系

二狭义相对论力学的基本方程

三质量与能量的关系

四质能公式在原子核裂变和聚变中的应用

五动量与能量的关系

第十九章量子物理(14)

19-1黑体辐射普朗克能量子假设

-黑体黑体辐射

二斯特藩一玻耳兹曼定律维恩位移定律

三黑体辐射的瑞利一金斯分布经典物理的困难

四普朗克假设普朗克黑体辐射公式

19-2光电效应光的波粒二象性

一光电效应实验的规律

二光子爱因斯坦方程

三光电效应在近代技术中的应用

四光的波粒二象性

19-3康普顿效应

19-4氢原子的玻尔理论

-氢原子光谱的规律

二卢瑟福的原子有核模型

三氢原子的玻尔理论

四氢原子玻尔理论的困难

19-5弗兰克―赫兹实验

19-6德布罗意波实物粒子的二象性

-德布罗意假设

二德布罗意波的实验证明

三应用举例

四德布罗意波的统计解释

*19-7不确定关系

*19-8量子力学简介

一波函数概率密度

二薛定谭方程

三一维势阱问题

四对应原理

五一维方势垒隧道效应

*19-11激光

-自发辐射受激辐射

二激光原理

三激光器

四激光的特性和应用

*19-12半导体

一固体的能带

二本征半导体和杂质半导体

三pn结

四光生伏特效应

*19-13超导电性

-超导体的转变温度

二超导体的主要特性

三超导电性的BCS理论

四超导的应用前景

三基本要求

教学内容的基本要求分三级：掌握、理解、了解

绪论

绪论应向学生介绍物理学的研究对象、方法、以及物理学与其它自然科学和工程技术关

系。阐明大学物理课的特点，以及它在理工经管类各专业培养人才全局中的地位、作用和任

务。

(-)力学

力学是大学物理中最基本而又十分重要的部分，这是物理学其它部分和后继课程的基

础。学好力学部分对顺利学习大学物理课有着十分重要的作用。因此在力学教学中，教师应

从严要求，在逐步培养学生严肃认真的学习态度，引导学生熟悉科学的方法上下功夫。

在这部分教学中，教师应注意学生已有的力学基础，避免不必要的重复，学生应结合对

学习大学物理课的要求及在力学开始引用矢量、矢量代数、微分等特点，巩固提高对有关物

理及重要定律的理解，逐步学会用理论分析，解决问题的思路和方法。

1、*理解质点、刚体等模型和参照系、惯性系等概念。

2、*掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。能借助于直

角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度。能熟练地计算质点作圆周运动的

角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。

3、掌握牛顿三定律及其适用条件

4、掌握功的概念。能熟练地计算直线运动情况下变力的功。掌握保守力作功的特点及势能

的概念。会计算势能（重力势能、弹性势能、万有引力势能）。

5、掌握质点的动能定理和动量定理，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力

学问题。

掌握机械能守恒定律，动量守恒定律以及它们的适用条件。掌握运用守恒定律分析问题

的思想和方法。能分析简单系统在平面内运动的力学问题。

6、*理解转动惯量概念。掌握刚体绕定轴转动规律。

7、*理解动量矩（角动量）概念。通过质点在平面内运动和刚体定轴转动情况，理解动量矩

守恒定律及其适用条件。能用动量矩守恒定律分析、计算有关问题。

（-）气体动理论及热力学基础

气体分子运动论和热力学是从不同观点，用不同方法研究物质热运动规律的学科。分子

运动论是微观理论、热力学是宏观理论。在宏观理论中，应突出能量观点、实验、逻辑推理

方法。在微观理论中，应突出统计概念和统计平均的方法，应注意引导学生领会两种理论各

自的特点，以及二者之间相辅相成的关系。

这部分教学内容的要求是：

1、能从宏观和统计的意义上理解压强、温度、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像。理解理想气体的压强公式以及它们的物理意义。通过推导

气体的压强公式，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至阐明宏观

量的微观量木质的思想和方法。

了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。

3、了解玻尔兹曼能量分布律。了解麦克斯速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物

理意义。了解气体分子热运动的算术平均速率，方均根速率，最可几速率的求法和意义。

4、理解气体分子平均能量按自由度均分定理，并会应用该定理计算理想气体的定压热容、

定容热容及内能。

5、掌握功和热的概念。理解平衡过程。掌握热力学第一定律。能熟练分析、计算理想气体

各等值过程和绝热过程的功、热量、内能改变量。热机效率及卡诺循环的效率。

6、理解可逆过程和不可逆过程。理解热力学第二定律的两种叙述，了解这两种叙述的等价

性。

7、了解热力学第二定律的统计意义及无序性。了解燧的概念。

（三）电磁学

电磁学是研究物质电磁运动的学科。它在大学物理课中占有重要地位。在电磁学部分的

教学过程中应以库仑定律、毕奥•萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律为基础。突出场的概念，

围绕电场、磁场以及电荷、电流、电场与磁场间关系，着重阐述场的基本规律，最后给出麦

克斯韦方程组（积分形式）。在教学中还应适当介绍电磁学在现代科学技术及工程中的应用。

1、掌握静电场的电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。掌握电势与场强的积分关系，

了解场强与电势的微分关系。能计算一些简单问题中的场强与电势。

2、理解静电场的规律：高斯定理和环路定理。掌握用高斯定理计算场强的条件和方法，并

能熟练应用。

3、掌握磁感强度概念及毕一萨定律，能计算•些简单问题中磁感强度。

4、理解稳恒磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路定理。掌握用安培环路定理计算磁感强

度的条件和方法，并能熟练运用。

5、理解安培定理和洛仑兹力公式，理解电偶极矩及磁矩的概念。能计算电偶极子在电场中，

简单几何形状载流导体和截流平面线圈在磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电磁

场（包括纯电场、纯磁场）中受力和运动的简单情况。了解霍耳效应。

7、理解电动势的概念。

8、掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势的概念和规律。

9、理解电容、自感系数和互感系数的定义及其物理意义。

10、了解电磁场的物质性。理解电能密度、磁能密度的概念。在一些简单对称的情况下，能

计算电磁场贮存的场能。

11、*了解涡旋电场、位移电流的概念，以及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义。

（四）机械振动和机械波

振动和波动是非常普通而又十分重要的物质运动形式。机械振动和电磁振荡、机械波和

电磁波，虽然它们产生的机理不同，但其运动的基本特征和基本规律的数学形式都是相似的。

振动和波动不仅在物理学中是研究声学、光学和近代物理等的基础，而且是许多工程技术的

基础。

1、掌握描述谐振动和简谐波动的各物理量（特别是相位）的物理意义及各量之间的相

互关系。

2、掌握旋转矢量法，并能用以分析有关问题。

3、掌握谐振动的基本特征。能建立弹簧振子或单撰谐振动的微分方程。

能根据给定的初始条件写出一维谐振动的运动方程，并理解其物理意义。

4、理解两个同方向、同频率简谐振动的合成规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。

5、理解机械波产生的条件。掌握根据已知质点的谐振动方程建立平面简谐波的波动方

程的方法，以及波动方程的物理意义。理解波形图线。

了解波的能量传播特征及能流，能流密度的概念。

6、理解惠更斯原理和波的迭加原理。了解波的衍射现象。掌握波的相干条件。能应用

相位差或波程差概念分析和确定相干波迭加后振幅加强和减弱的条件。

7、理解驻波及其形成条件。了解驻波和行波的区别。

（五）波动光学

波动光学是从光的波动理论出发，研究光的干涉、衍射、偏振等现象及其规律的学科。

波动光学的基础知识在工程技术的许多领域都有着广泛的应用。它是激光、全息、光通讯等

新技术的基础。

1、理解相干光的条件及获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，

理解在什么情况下的反射光有相位跃变。能分析确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条

纹。了解迈克尔逊干涉仪的工作原理。

2、了解惠更斯一菲涅耳原理。掌握分析单缝夫琅和费衍射暗纹分布规律的方法。会分析缝

宽及波长对衍射条纹分布的影响。

3、理解光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱

线分布的影响。了解衍射对光学仪器分辨率的影响。了解X射线的衍射现象和布拉格公式的

物理意义。

4、理解自然光与偏振光的区别。理解布儒斯特定律及马吕斯定律。了解双折射现象。理解

偏振光的获得方法和检验方法。

（六）相对论

爱因斯坦的狭义相对论是当代物理学理论中的一大支柱。狭义相对论不仅正确地说明了

电磁现象，涵盖了力学中的各个现象，而且还是研究高能物理和"微观”粒子的基础。

1、了解爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理，以及在此基础上建立起来的洛伦兹变换式。

2、了解相对论中同时的相对性，以及长度收缩和时间延缓的概念。了解牛顿力学的时空观

和狭义相对论的时空观以及二者的差异。

3、理解狭义相对论中质量、动量与速度的关系，以及质量与能量间的关系。

（七）量子物理

量子物理是描述分子、原子等微观系统运动规律的理论。量子物理也是当代物理学理论

中的一大支柱。它的建立有力地推动了一些学科（如化学、生物.....）和技术（半导体、

核动力、激光.....）的发展。

1、了解热辐射的两条实验定律：斯特藩―玻耳兹曼定律和维恩位移定律，以及经典物理理

论在说明热辐射的能量按频率分布曲线时所遇到的困难。理解普朗克量子假设。

2、了解经典物理理论在说明光电效应的实验规律时所遇到的困难。理解爱因斯坦光子假设,

掌握爱因斯坦方程。

3、理解康普顿效应的实验规律，以及爱因斯坦的光子理论对这个效应的解释。理解光的波

粒二像性。

4、理解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论。

5、了解德布罗意假设及电子衍射实验。了解实物粒子的波粒二像性。理解描述物质波动性

的物理量（波长、频率）和描述粒子性的物理量（动量、能量）之间的关系。

6、了解一维坐标动量不确定关系。

7、了解波函数及其统计解释，了解一维定态的薛定谓方程，以及量子力学中用薛定丹方程

处理一维无限深势阱等微观物理问题的方法。

8、了解能量量子化、角动量量子化及空间量子化。了解施特恩一格拉赫实验及电子自旋。

了解描述原子中电子运动状态的四个量子数。了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结构。

四对有关问题的说明

1、物理学内容丰富，各部分之间相互联系，教学过程中应充分予以重视，以使学生学得活

一些，广一些。

2、教学过程中应充分利用现有的演示、挂图、幻灯、录像、多媒体技术等形象化教学手段,

以提高教学效果。

3、由于各专业对普通物理课程的基本要求不尽相同，结合我校的实际情况，现暂将本课程

分为A、B两类。在教学内容中加"*〃部分B类课程均不上。

4、为保证必要的实践教学环节，习题课、讨论课等的教学时数占总学时数的比例规定不少

于15%,每周答疑时间不得少2学时（不在总学时之内），课后布置适量的作业，总习题

量一般应不少于200题。

5、我校"普通物理"A和B两类课程应在一年级下学期、二年级上学期两学期开设为宜。

《力学》课程简介

课程名称：力学

英文名称：mechanics

学分：4

总学时：90

先修课程：《高等数学》

内容简介：

本课程是应用物理、材料物理、光信息科学与技术、电子科学与技术专业专业学生开设

的第一门专业课，是学习其它专业课的基础，通过本课程学习，使学生能够理解力与运动之

间的关系，掌握力学的基本概念，基本定律和基本原理，了解物理学思想和研究问题的方法,

培养独立思考问题的能力和严谨的治学态度。

考核方式：考试

选用教材：普通物理学教程力学(第2版)漆安慎/杜婵英高等教育出版社，2005年出

版

参考书目：

(1)《力学》赵凯华罗尉茵高等教育出版社，1996年出版

(2)《力学》赵景员、王淑贤人民教育出版社，1979年出版

《力学》教学大纲

一、课程的性质、目的与任务

力学是应用物理、材料物理、光信息科学与技术、电子科学与技术专业学生开设

的第一门专业课，是学习其它专业课的基础。通过本课程的教学，应达到以下的目的:

1.使学生能够理解力与运动之间的关系，掌握力学的基本概念，基本定律和基

本原理，并能较为灵活地加以运用。了解物理学思想和研究问题的方法，培养独立思

考问题的能力和严谨的治学态度。

2.为学生进一步学习《理论力学》、《材料力学》和其它普通物理、理论物理课

程打下良好的基础。

3.通过课程内容和研究方法的讲述有意识地培养学生的辩证唯物主义世界观。

二、课程的教学基本要求

1.掌握力学的基本概念和基本规律。

2.能够应用力学规律解决与力学相关的实际问题。

3.掌握力学中分析问题的方法。

三、课程内容及学时分配

1、总学时安排

本课程的总学时数为90,其中课堂教学为84学时，期中考试和机动为6学时。

2、内容与课时分配

数学基础（4学时）

第一章物理学和力学（2学时）

1.1发展着的物理学

1.2物理学科的特点

1.3时间和长度的测量

1.4单位制和量纲

1.5数量级估计

1.6参考系、坐标系、时间轴

1.7力学.学习物理学的开始

木章的重点是单位制和量纲，难点是参考系、坐标系。

第二章质点运动学（12学时）

2.1质点的运动学方程

2.2瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

2.3质点直线运动

2.4质点直线运动

2.5平面直角坐标系.抛体运动

2.6自然坐标系，切向与法向加速度

2.7极坐标系、径向速度、横向速度

2.8伽利略变换

本章的重点是质点运动规律的描述，难点是运动方程和运动量间的关系。

第三章动量定理及动量守恒定律（12学时）

3.1牛顿第一定律和惯性参照系

3.2惯性质量和动量

3.3主动力和被动力

3.4牛顿运动定律的应用

3.5非惯性系中的动力学

3.6用冲量表示的动量定理

3.7质点系动量定理和质心运动定理

3.8动量守恒定律

本章的重点是质点动力学规律的描述;动量守恒定律，难点是动力学方程和

运动量间的关系。

第四章动能和势能（9学时）

4.1能量.另一个守恒量

4.2力的元.用线积分表示功

4.3质点和质点组动能定理

4.4保守力与非保守力.势能

4.5功能原理与机械能守恒定律

4.6对心碰撞

4.7非对心碰撞

本章的重点是动能;功能原理及机械能守恒定律，难点是保守力做功的特点

及势能。

第五章角动量.关于对称性（6学时）

5.1力矩

5.2质点的角动量定理及守恒定律

5.3质点组的角动量定理及守恒定律

5.4对称性•对称性与守恒性

5.5经典动力学的适用范围

本章的重点是角动量和角动量定理，难点是角动量定理及角动量守恒定律;

对称性与守恒律。

第六章万有引力（3学时）

6.1开普勒定律

6.2万有引力定律

6.3引力势能

本章的重点是万有引力定律，难点：引力质量和惯性质量;引力势能。

第七章刚体力学（18学时）

7.1刚体运动的描述

7.2刚体的动量和质心运动定理

7.3刚体定轴转动的角动量.转动惯量

7.4刚体定轴转动的动能定理

7.5刚体平面运动的动力学

7.6刚体的平衡

本章的重点是定轴转动规律，难点是转动规律的分析和计算。

第八章弹性体的应力和应变（2学时）

8.1弹性体的拉伸和压缩

8.2弹性体的剪切形变

8.3弯曲和扭转

本章的重点是胡克定律，难点是形变势能。

第九章流体力学（2学时）

9.1理想流体

9.2静止流体内的压强

9.3流体运动学的基本方概念

9.4伯努利方程

本章的重点是理想流体伯努利方程，难点是流体动力学方程。

第十章振动（6学时）

10.1简谐振动的动力学特征

10.2简谐振动的运动学

10.3简谐振动的能量转换

10.4简谐振动的合成

10.5阻尼振动

10.6受迫振动

本章的重点是简谐振动的特征,合成规律，难点是位相及位相差。

第H^一章波动和声（6学时）

11.1波的基本概念

11.2平面简谐波方程

11.3波的传播速度

11.4平均能流密度.声强与声压

11.5波的叠加和干涉.驻波

11.6多普勒效应+小结

本章的重点是平面简谐波方程,波的相干条件及相干叠加规律，难点是建

立平面简谐波方程的方法，相干叠加振幅加或强减的条件

第十二章相对论的简介（2学时）

12.1牛顿时空观和伽利略变换

12.2力学相对性原理与光速

12.3洛伦兹变换

12.4狭义相对论的时空观

12.5相对论的速度变换关系

12.6相对论力学

12.7广义相对论简介

本章的重点是狭义相对论的基本假设，难点是洛伦兹变换。

四、教材及参考书

1、使用教材

普通物理学教程力学（第2版）漆安慎/杜婵英高等教育出版社，2005年出

版

2、参考书

(1)《力学》赵凯华罗尉茵高等教育出版社，1996年出版

(2)《力学》赵景员、王淑贤人民教育出版社，1979年出版

五、考核方式与成绩评定方法

1.期末闭卷笔试占总成绩的70%

2.平时成绩(作业、课堂讨论、小论文和期中考试等)占30%

六、说明

本课程的先修课程：高等数学。

《热学》课程简介

课程名称：热学

英文名称：ThermalPhysics

学分：3

总学时(含授课学时和实验学时)：54

先修课程：《微积分》

内容简介：

本课程为普通物理学中的一门，属于专业基础课，主要对宏观的热力学方法和微观的统

计方法做一个大致的了解，为将来接触到微观层次的理论提供基础，同时掌握基本的与热相

关的理论。内容包括热力学第一、第二定律，速度分布率，输运理论基础。

适用专业及层次：应用物理学、材料物理、电子科学与技术、光信息科学与技术专业本科一

年级下学期学习。同事建议化学相关专业选修该课程。

考核方式：考试

选用教材：秦允豪著：《热学》，高等教育出版社，2004。

参考书目：

(1)中国科学技术大学高等数学教研室编著：《高等数学导论》，中国科学技术大学出版

社，1990。

(2)郑永令等译：《费恩曼物理学讲义》(第一卷)，上海科学技术出版社,2004。

(3)赵凯华，罗蔚茵著：《热学》，高等教育出版社，1998。

(4)基特尔著：《热物理学》人民教育出版社1981

(5)I.Prigogine,"FromBeingtoBecoming"W.H.FreemanandCompany(1980)

(6)彼得•柯文尼著：《忖间之箭》湖南科学技术出版社1995

《热学》课程教学大纲

一、课程的性质、目的与任务

《热学》课程是应用物理学、材料物理、电子科学与技术专业、光信息科学与技术专业

必修的专业基础课，是普通物理学的一部分，为学习其他相关的物理课程做准备。

《热学》分别从宏观的角度讲解热力学内容，从微观的角度，运用统计的方法，讲授热

力学系统的统计属性。同时还会描述性的讲解相变、液体的性质。

二、课程的教学基本要求

通过本课程的学习，应使学生掌握热学中的基本概念、基本规律并且对统计物理的方法

有初步的了解。

三、课程内容及学时分配

1总学时安排

本课程的总学时数为54,其中课堂教学为50学时，期中考试和机动为4学时。

2内容与课时分配

第1章导论（9学时）

1.1宏观描述方法与微观描述方法

1.2热力学系统的平衡态

1.3物态方程

1.4温度与温度计

1.5物质的微观模型

1.6理想气体微观描述的初级理论

1.7分子间作用力势能与真实气体状态方程

本章的重点是了解热学关心的问题，并且掌握宏观和微观两种处理问题的方法。

第2章分子动理学理论的平衡态理论（9学时）

2.1分子动理学理论与统计物理学

2.2概率论的基本知识

2.3麦克斯韦速率分布率

2.4麦克斯韦速度分布率

2.5气体分子碰壁数和应用

2.6外力场中自由粒子的分布玻耳兹曼分布

2.7能量均分定理

本章的重点和难点都是麦克斯韦速度和速率分布率。

第3章输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论（9学时）

3.1黏性现象的宏观规律

3.2扩散现象的宏观规律

3.3热传导现象的宏观规律

3.4气体分子平均自由程

3.5气体输运系数的导出

3.6稀薄气体中的输运过程

本章的重点是掌握输运现象的微观理论，难点是从微观的角度计算气体的输运系

数。

第4章热力学第一定律（9学时）

4.1可逆与不可逆过程

4.2功和热量

4.3热力学第一定律

4.4热容与焰

4.5第一定律对气体的应用

4.6热机

4.7焦耳一汤姆孙效应与制冷机

本章的重点是热力学第一定律，掌握定律本身并不困难。

第5章热力学第二定律（10学时）

5.1热力学第二定律的表述和实质

5.2卡诺定理

5.3嫡与嫡增加原理

本章的重点是热力学第二定律和由克劳修斯等式推导出的状态函数嫡。难点是嫡的

概念的掌握。

第6章物态与相变（4学时）

6.1物质的五种物态

6.2液体的表面现象

6.3气液相变

本章的重点是气液相变。难点是修改范•德瓦尔斯方程，以适应真实气体的相图。

四、教材及参考书

（-）教材

《热学》，秦允豪，高等教育出版社，2006年.

（二）参考书

1、中国科学技术大学高等数学教研室编著：《高等数学导论》，中国科学技术大学出

版社，1990。

2、郑永令等译：《费恩曼物理学讲义》（第一卷），上海科学技术出版社,2004。

3、赵凯华，罗蔚茵著：《热学》，高等教育出版社，1998。

4、基特尔著：《热物理学》人民教育出版社1981

5、I.Prigogine,“FromBeingtoBecoming"W.H.FreemanandCompany（1980）

6、彼得•柯文尼著：《时间之箭》湖南科学技术出版社1995

五、考核方式与成绩评定方法

考核方式为考试。成绩由平时成绩（30%）和期末考试（70%）两部分组成。

六、说明

本课程的先修课程：高等数学。

《电磁学》课程简介

课程名称：电磁学

英文名称：e1ectromagnetics

学分：4

总学时(含授课学时和实验学时)：72。

先修课程：《高等数学A》、《力学》。

内容简介：

本课程为一门专业基础课，内容包括描述静电场和稳恒磁场的基本规律，描述电磁相互

产生的Maxwell方程组，以及电磁场与物质的相互作用规律，首次大规模使用高等数学工

具来处理非恒量问题，为后续的《光学》、《电动力学》等课程的学习奠定基础。

适用专业及层次：应用物理、材料物理、电子科学与技术专业、光信息科学与技术专业本科

一年级。

考核方式：考试。

选用教材：赵凯华、陈熙谋《电磁学》高等教育出版社1985年。

参考书目：

(1)赵凯华、陈熙谋《新概念物理教程一电磁学》高等教育出版社2003年。

(2)贾起民郑永令陈暨耀《电磁学》高等教育出版社2001年。

(3)梁灿彬秦光戒梁竹健《电磁学》人民教育出版社1981年。

(4)KrausFleisch《电磁学及其应用》清华大学出版社2001年。

(5)［美］E.M.珀塞尔著南开大学物理系译《电磁学》《伯克利物理学教程》第二卷科

学出版社1979年。

(6)B.1.BleaneyandB.Bleaney《ElectricityandMagnetism》ThirdEdition

OxfordUnivesityPress1975。

《电磁学》课程教学大纲

一、课程的性质、目的与任务

《电磁学》课程是应用物理、材料物理、电子科学与技术专业、光信息科学与技术专业

必修的专业基础课，它所涉及的内容是应用物理、材料物理、电子科学与技术专业、光信息

科学与技术专业本科学生知识结构的必要组成部分。

《电磁场理论》课程电磁学是研究电磁现象的基本属性、运动规律以及电磁场和物质的

相互作用。通过该课程的学习，使学生能够分析电磁现象，掌握电磁规律，能为学生学习有

关专业课程奠定必要的知识基础，能培养学生的科学思维方法和创新精神。

二、课程的教学基本要求

通过本课程的学习，应使学生掌握电磁现象的基本属性、运动规律以及电磁场和物质的

相互作用的特点。

三、课程内容及学时分配

1总学时安排

本课程的总学时数为72,其中课堂教学为62学时，期中习题课。考试和机动为10学

时。

2内容与课时分配

第1章静电场（12学时）

1.1静电的基本现象和基本规律

1.2电场、电场强度

1.3高斯定理

1.4电势及其梯度

1.5静电场中的导体

1.6电容和电容器

本章的重点是电场强度、电势、电容的概念，难点电场强度和电势之间的关系，

高斯定理的使用。

第2章稳恒磁场（10学时）

2.1磁的基本现象和基本规律

2.2载流回路的磁场

2.3安培环路定理

2.4磁场的“高斯定理”

2.5磁场对载流导线的作用

2.6带电粒子在磁场中的运动

本章的重点是安培环路定理的证明，难点是使用安培环路定理求解相关问题。

第3章电磁感应电磁场的相对论变换（5学时）

3.1电磁感应定律

3.2动生电动势和感生电动势

3.3互感和自感

本章的重点是电磁感应定律的理解，难点怎样求解动生电动势和感生电动势。

第4章电磁介质（9学时）

4.1电介质

4.2磁介质---分子电流观点

4.3磁介质的磁化规律和机理铁电体

4.4导体、电磁介质界面上的边界条件、磁路定理

4.5电磁能

本章的重点是电介质、磁介质与电场相互作用机制的理解，难点是怎样求解动生

电动势和感生电动势。

第5章电路（20学时）

5.1恒定电路中的电场和电源

5.2各种导体的导电机制

5.3恒定电路计算

5.4暂态过程

5.5交流电概述

5.6交流电路中的元件

5.7矢量图解法

5.8复数解法

5.9交流电功率

5.10谐振电路

5.11三相交流电

本章的重点是恒定电路的计算、交流电的矢量图解法，难点是怎样用矢量图解法

求解交流电问题。

第6章麦克斯韦电磁理论电磁波（6学时）

6.1麦克斯韦电磁理论

6.2电磁波理论

6.3电磁场的能流密度与动量

6.4电磁波的产生

本章的重点是麦克斯韦方程组，难点是怎样理解位移电流和涡流电场。

四、教材及参考书

（-）教材

赵凯华、陈熙谋《电磁学》高等教育出版社1985年.

（二）参考书

1.赵凯华、陈熙谋《新概念物理教程一电磁学》高等教育出版社2003年

2、贾起民郑永令陈暨耀《电磁学》高等教育出版社2001年

3、梁灿彬秦光戒梁竹健《电磁学》人民教育出版社1981年

4、KrausFleisch《电磁学及其应用》清华大学出版社2001年

5、［美］E.M.珀塞尔著南开大学物理系译《电磁学》《伯克利物理学教程》第二卷科学

出版社1979年

6、B.1.BleaneyandB.Bleaney《ElectricityandMagnetism》ThirdEditionOxford

UnivesityPress1975

五、考核方式与成绩评定方法

考核方式为考试。成绩由平时成绩（30%）和期末考试（70%）两部分组成。

六、说明

本课程的先修课程：《高等数学A》、《力学》