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第一章力学基础
质点运动的描述,由运动方程可以确定任何时刻的位置、速度和加速度等信息,同时知道初始条件和质点运动的加速度,可以得到质点任何时刻的速度和位置。描述可以用多种坐标。质点或质点系在受力时,将产生加速度,可以通过牛顿运动定律描述之间的关系,力对时间积累将产生冲量,冲量的大小和冲量的改变联系起来。力对空间的积累,将会对质点或质点系做功,做功将改变系统动能。在只受保守力作用的系统,满足机械能守恒。刚体运动,首先了解刚体的概念,刚体的运动主要有平动和转动。刚体的定轴转动,刚体定轴转动时,各点速度和加速度可能不同,但角速度、角加速度相同,所以刚体的运动适合用角量来描述。刚体转动的角加速度和刚体受到的力矩和转动惯量有关,可以用转动定律来描述。因而要理解力矩和转动惯量。力矩在发生角位移时,可以对刚体做功,可以改变刚体运动的动能。力矩对时间积累,可以产生冲量矩,会改变刚体转动的角动量,刚体的角动量是一个重要的概念。
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●1.1质点、参考系和坐标系
1.理解质点模型;2.理解参考系和坐标系的联系与区别。
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●1.2位矢和位移
1.理解位矢、位移、路程2.理解运动方程和轨迹方程
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●1.3速度和加速度
1.理解瞬时速度、平均速度、瞬时加速度、 平均加速度的概念;2.理解速度、速率的区别和联系。
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●1.4圆周运动
1.理解圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度;2.理解角速度和线速度、角加速度和切向角速度之间的关系。
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●1.5动量、冲量和质点的动量定理
1.理解动量、冲量的概念2.掌握动量定理
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●1.6质点系动量定理 动量守恒定律
1.理解质点系动量定理2.掌握动量守恒定律及其适用条件
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●1.7功 质点动能定理
1.掌握功的概念和计算2.掌握质点的动能定理
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●1.8保守力做功和势能
1.理解保守力做功的特点2.理解势能的概念
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●1.9质点系动能定理、功能原理和机械能守恒
1.掌握质点系的功能原理2.掌握机械能守恒条件及其适用条件
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●1.10刚体定轴转动的描述
本节介绍刚体运动,首先了解刚体的概念,刚体的运动主要有平动和转动。
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●1.11刚体定轴转动定律
1. 理解力矩的物理意义;2. 理解并掌握刚体的定轴转动定律;理解转动惯量的物理意义;
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●1.12刚体定轴转动的功和能
1.了解力矩做功的特点; 2.掌握刚体做定轴转动的动能定理;3.掌握刚体定轴转动的功原理。
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●1.13刚体定轴转动的角动量守恒
1.了解质点对某一定点的角动量;2.了解刚体做定轴转动时角动量的基本概念;3.理解刚体做定轴转动时的角动量定理和角动量守恒定律。
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第二章流体力学
了解理想流体的概念 ;了解液体表面的定义和表面张力系数;了解任意弯曲液面下附加压强和拉普拉斯公式;了解固体表面润湿和接触角概念;了解弯曲液面上方的饱和蒸气压;理解影响表面张力系数的因素;理解和掌握球形液面下的附加压强;理解毛细现象。了解雷诺系数的意义,层流和湍流的特征和判别依据;
理解牛顿黏滞定律;掌握连续体方程和伯努利方程的应用。 -
●2.1流体
1.理解流体力学基本概念(包含流迹、流线、流管); 2.定常流动、理想流体的理解。
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●2.2液体的表面张力
1.了解液体表面现象;2.理解液体表面张力系数的定义;
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●2.3弯曲液面下的附加压强
1.了解弯曲液面下的附加压强;2.弯曲液面下的附加压强方向;掌握球形液面下的附加压强公式;
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●2.4毛细现象
1了解润湿与不润湿现象;2.掌握判别润湿与不润湿的依据;3掌握毛细现象;4.掌握朱仑公式的推导和应用。
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●2.5伯努利方程
1.理解伯努利方程的推导过程;2.掌握伯努利方程物理意义及其适应条件。
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●2.6连续性方程
掌握连续性方程
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●2.7层流、湍流和雷诺数
1.了解层流、湍流;2.雷若数与流体相似率。
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●2.8牛顿黏滞定律
理解牛顿黏滞定律;
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第三章气体动理论
了解平衡态概念,理想气体的微观模型,自由度概念,麦克斯韦速率分布分布函数;
理解理想气体的状态方程,理解理想气体的压强和温度;理解能量按自由度均分定理和理想气体的内能。 -
●3.1状态参量 平衡态 物态方程
1.了解理想气体状态参量 P、V、T;2.掌握理想气体状态方程
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●3.2理想气体微观模型和统计规律
1. 了解理想气体的宏微观模型;2. 理解理想气体的统计假设
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●3.3理想气体的压强
1. 掌握理想气体压强公式和微观物理意义;2. 掌握分子平均平动动能概念
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●3.4理想气体的温度
1. 掌握理想气体温度的微观本质;2. 了解方均根速率
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●3.5能量按自由度均分原理
1. 理解自由度概念;2. 掌握能量按自由度均分定理
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●3.6理想气体的内能
掌握理想气体内能概念
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第四章热力学基础
了解功、热量和内能的概念;了解循环和循环过程中效率和工作系数;了解热力学第二定律的两种表述,熵的概念和统计意义;理解热力学定律是能量守恒定律,理解等容、等压、等温和绝热过程;理解卡诺循环中热机效率和制冷机的工作系数;理解可逆过程和不可逆过程;熵的计算和熵增原理;掌握热力学第一定律在几个常见理想气体等值过程中的应用。
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●4.1热力学系统和过程
1.了解热力学基础的基本概念;2.理解准静态过程;
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●4.2准静态过程中的功和热量
1.理解什么是体积功和热量;2.理解摩尔热容;
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●4.3热力学第一定律
1.熟悉热力学过程中的内能改变/体积功和热量的计算;2.熟练运用热力学第一定律
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●4.4理想气体等容过程和等压过程
1.熟练掌握理想气体等体过程的内能/功和热量的分析计算;1.熟练掌握理想气体等压过程的内能/功和热量的分析计算;
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●4.5理想气体等温过程和绝热过程
1.熟练掌握理想气体等体过程的内能/功和热量的分析计算;1.熟练掌握理想气体绝热过程的内能/功和热量的分析计算;
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●4.6循环过程及其效率
1.了解什么是循环过程;2.理解热机效率和制冷机系数。
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●4.7卡诺循环
1.了解什么是卡诺循环;2.理解卡诺热机效率和卡诺制冷机制冷系数。
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●4.8热力学第二定律
1.了解可逆和不可逆过程;2.理解热力学第二定律的两种表述(开尔文表述和克劳修斯表述)。
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●4.9克劳修斯熵
1.了解什么是卡诺定理; 2.了解什么是熵; 3.理解克劳修斯熵函数的意义。
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●4.10熵变计算和熵增原理
1.了解熵的计算;2.理解熵增原理。
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第五章静电场
了解电场线、电通量;了解等势面、场强与电势的关系;了解导体的静电平衡条件和电荷分布空腔导体和静电屏蔽,电介质的极化、电位移矢量;了解电容器、电容器的能量,静电场的能量与能量密度;理解电荷、库仑定律,电场、电场强度;掌握高斯定理及应用;掌握静电场的环路定理,电势能、电势、电势差。
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●5.1库伦定律
1.了解电荷的基本性质;2.理解库伦定律。
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●5.2电场 电场强度
1.理解静电场的定义与电场线的表示方法与特性;2.了解电场的物质性。
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●5.3点电荷系的电场强度
1.掌握点电荷电场强度的计算公式;2.理解场强叠加原理,掌握点电荷系的场强叠加
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●5.4连续带电体的电场强度
1.学会运用微元法和叠加原理分析连续带电体的电强;2.掌连续带电体的电强的计算方法。
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●5.5电场强度通量
1.理解电通量的物理意义;2.会计算简单曲(平)面的电通量。
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●5.6静电场中的高斯定理
理解电场的高斯定理。
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●5.7高斯定理的应用
掌握用高斯定理计算电场强度的条件和方法。
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●5.8静电场的环路定理
理解电场的环路定理、保守性
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●5.9电势能
电势能
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●5.10电势和电势差
1.理解电势的物理意义; 2.理解电势差与电场力做功、电势能的关系。
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●5.11电势计算
1.掌握点电荷(系)的电势的计算方法; 2.理解电势与电场的积分关系。
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●5.12电场强度与电势的微分关系
1.了解电场强度与电势的微分关系; 2.了解等势面的定义及其与电力线的关系。
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●5.13静电场的能量
1.理解电容器的电容,了解电容器储存电能的表达式;2.了解电场的能量、能量密度。
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第六章稳恒电流磁场
了解磁现象、奥斯特实验,运动电荷的磁场,了解磁场与物质的相互作用;理解磁通量和磁场中的高斯定律;掌握毕奥-沙伐定律及其在特殊电流中磁感应强度的计算;掌握安培环路定律及应用;掌握洛伦兹力、安培力的计算;
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●6.1磁场 磁感应强度
1.理解磁场的本质;2.掌握描述磁场的物理量——磁感应强度
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●6.2毕奥-萨伐尔定律
1.理解描述电流元周围磁场分布的毕奥——萨伐尔定律;2. 理解运动电荷周围磁场分布的求解方法
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●6.3毕奥-萨伐尔定律应用
1.掌握用毕奥-萨伐尔定律计算一些特殊电流的磁感应强度;2.理解磁场的叠加原理
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●6.4磁场高斯定理
1.理解磁通量概念和计算;2.理解磁场的高斯定理
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●6.5安培环路定理
理解安培环路定理
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●6.6安培环路定理应用
1.掌握用安培环路定理求特殊电流磁感应强度的方法;2.了解几种特殊电流周围磁感应强度的特点
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●6.7带电粒子在匀强磁场中的运动
1.理解洛伦兹力;2.掌握带电粒子在匀强磁场所受的力和运动
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●6.8霍尔效应
了解霍耳效应和霍耳效应的应用
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●6.9安培定律
1.理解安培力公式 ;2.能计算简单几何形状载流导体在均匀磁场中的受力
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第七章电磁感应
了解电磁感应现象;了解自感、互感和磁场的能量;理解楞次定律;掌握法拉第电磁感应定律、动生电动势和感生电动势。
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●7.1电磁感应现象
1.观察电磁感应现象; 2.理解电磁感应现象产生的条件;3.会利用楞次定律判定感应电流的方向。
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●7.2法拉第电磁感应定律
1.理解法拉第电磁感应定律;2.会用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小。
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●7.3动生电动势
1.理解动生电动势产生的原因;2.学会求解动生电动势的大小和方向。
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●7.4交流发电机
理解交流发电机的原理
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●7.5感生电动势和感生电场
1.了解感生电动势产生的原因;2. 理解感生电场与静电场的区别;3. 了解感生电场的应用。
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●7.6互感和自感
1.理解什么是互感以及互感的应用;2.理解什么是自感以及自感的应用。
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●7.7磁场能量
1.理解什么是自感磁能;2.会计算磁场能量的大小。
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第八章振动和波
了解弹簧振子;了解电磁波的产生、传播、波谱和平面电磁波的性质;理解简谐振动的描述、三个特征量的确定,简谐振动的能量;掌握同方向同频率简谐振动的合成;掌握平面简谐波的描述,平面简谐波波动方程;掌握波的叠加原理,波的干涉。
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●8.1简谐振动
掌握简谐运动的基本特征
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●8.2简谐振动的描述
1.简谐振动的图像描述; 2.描述简谐运动的几个基本物理量: 振幅、周期(频率、圆频率)、相位; 3.周期和圆频率的关系
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●8.3简谐振动的旋转矢量表示法
掌握用旋转矢量表示简谐振动的方法
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●8.4简谐振动的能量
理解简谐振动的动能、势能和总能量守恒
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●8.5同方向同频率简谐振动合成
1.理解同方向同频率简谐振动合成后仍然是同频率的简谐振动; 2.掌握合成振动的振幅与分振动振幅、相位差的关系。
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●8.6机械波的产生和传播
1.理解机械波的形成条件和传播本质;2.理解波的基本概念和分类。
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●8.7机械波的描述
1.理解描述机械波的特征量;2.掌握描述机械波各物理量之间的相互关系
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●8.8平面简谐波的波函数
1.理解平面简谐波的波函数;2.根据已知条件建立平面简谐波的波动表达式;3.深刻理解波形图、振动图和旋转矢量图的内在联系。
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●8.9波函数的物理意义
理解波函数的物理意义
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●8.10波函数的应用实例
1.根据任意质元的简谐振动方程建立波函数;2.深刻理解波形图、振动图和旋转矢量图的内在联系。
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●8.11波的能量和波强
1.理解波的能量传播特点;2.理解波的能量、能流、平均能流密度(波的强度);
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●8.12机械波的干涉
1.理解波的叠加原理;2.掌握波的相干条件; 3.利用波程差或相位差确定干涉相长和干涉相消条件。
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●8.13机械波的衍射
1.理解波的衍射现象;2.了解惠更斯原理。
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第九章波动光学
理解光的相干性、光程与光程差,劳埃镜与半波损失;理解惠更斯-菲涅耳原理,圆孔衍射、光学仪器分辨率,X射线衍射;掌握杨氏双缝干涉实验,等倾干涉、等厚干涉;熟练掌握单缝衍射和光栅衍射,了解光的偏振性,理解马吕斯定律和布儒斯特定律。
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●9.1光的相干性
1.电磁波谱;2.光的相干条件;3.产生相干光的方法
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●9.2光程和光程差
1.光程;2.光程差
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●9.3杨氏双缝干涉
1.杨氏双缝干涉光程差的计算;2.明暗条纹的位置;3.相邻条纹的间距
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●9.4劳埃德镜(洛埃镜)实验与半波损失
1.劳埃德镜(洛埃镜)实验;2.半波损失
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●9.5等倾干涉 增透膜
1.薄膜干涉半波损失的分析;2.等倾干涉分析和条纹特点;增透膜增透条件。
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●9.6等厚干涉
1. 劈尖干涉;2. 牛顿环干涉
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●9.7光的衍射现象
1. 光的衍射现象的分类;2. 惠更斯-菲涅尔原
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●9.8单缝的夫琅禾费衍射
1. 单缝的夫琅禾费衍射2. 菲涅尔半波带法
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●9.9单缝的夫琅禾费衍射条纹分析
1. 单缝衍射的光强分布;2. 单缝衍射条纹的规律
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●9.10光栅衍射和光栅方程
1.光栅衍射;2.光栅方程
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●9.11光栅缺级
光栅缺级
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●9.12光谱分析
1.光栅光谱2. 光谱的重叠;3. 衍射光谱的分类
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●9.13圆孔衍射和光学仪器的分辨率
1. 夫琅禾费圆孔衍射;2. 瑞利判据;3. 光学仪器的分辨本领
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●9.14光的偏振性
1. 自然光;2. 偏振光
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●9.15马吕斯定律
1. 偏振片、起偏和检偏;2. 马吕斯定律
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●9.16反射光和折射光的偏振
1.反射光和折射光的偏振;2.布儒斯特定律