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绪章大学物理(2-2)
介绍大学物理的课程内容与课程定位
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●0.1大学物理(2-2)绪论
物理学是改变世界的科学,大学物理是高等学校理工科各专业的必修基础课。
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第一章静电场
本章重点介绍以下内容:1、静电场的两个性质以及描述电场性质的两个物理量:电场强度矢量和电势;2、两个实验定律:库仑定律和叠加原理;3、两个定理:高斯定理和环路定理;4、电场中存在导体时电场分布的变化和导体自身的变化;5、电场中存在电介质时电场分布的变化和电介质自身的变化;6、储能元件:电容器;7、电场的能量。
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●1.1电场的起源 电荷
本节重点介绍以下内容:
1、电荷;
2、电荷守恒定律;
3、库伦定律;
4、静电场的叠加原理。 -
●1.2电场的描述—电场强度、电场线
本节重点介绍以下内容:
1、电场强度矢量;
2、点电荷周围的电场分布规律以及 球对称性电场;
3、电场强度的叠加原理;
4、点偶极子模型的两个点电荷连线延长线上和中垂线上各点的电场分布情况;
5、轴对称性电场的空间分布;
6、面对陈性电场的空间分布;
7、电场线; -
●1.3静电场的高斯定理
本节主要介绍以下内容:
1、电通量;
2、静电场的高斯定理;
3、高斯定理的具体应用。 -
●1.4电势
本节主要介绍以下内容:
1、静电场的环路定理;
2、电势;
3、电势的叠加原理;
4、电势的计算;
5、零电势参考点的选取原则;
6、等势面以及场强和电势的微分关系。 -
●1.5静电场中的导体
本节主要介绍以下内容:
1、导体处于静电平衡状态的场强和电势分布特点;
2、导体处于静电平衡时电荷分布特点;
3、有导体存在时电场的分析与计算;
4、导体空腔和静电屏蔽的原理及其应用。 -
●1.6静电场中的电介质
本节的主要内容有:
1、电介质极化的微观过程和宏观对外表现;
2、极化强度矢量和极化电荷;
3、有介质存在时的高斯定理;
4、有介质存在时的高斯定理的应用;
5、静电场的边界条件。 -
●1.7电容、电容器
本节重点介绍以下内容:
1、电容器的电容;
2、电容器电容的计算及其常见的电容器;
3、电容器的串联和并联;
4、电容器的相关例题。 -
●1.8静电场的能量
本节重点介绍静电场的能量。
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第二章稳恒电流
本章重点从场的角度来分析电流和电路的问题,以及电源电动势的物理原理及其计算。
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●2.1稳恒电流和电流场
本节重点介绍以下内容:
1、从电场的角度理解电流、电流密度以及电流的连续性方程;
2、从电场的角度理解欧姆定律和焦耳定律的微分形式。 -
●2.2电动势
本节重点介绍电源的工作原理以及电源把其他形式的能转换成电能的本领大小电动势的计算。
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第三章稳恒磁场
本章重点介绍以下内容:1、描述磁场性质的物理量--磁感应强度矢量:2、一个实验定律:毕奥萨伐尔定律;3、两个定理:高斯定理和安培环路定理;4、磁场中的磁介质以及磁化;5、磁介质存在时磁场的基本性质;6、铁磁质。
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●3.1磁场 磁感应强度
本节主要介绍以下内容:
1 走进磁的世界,认识描述磁场的基本物理量;
2 电流元产生磁场的规律,毕奥萨伐尔定律;
3 运动电荷产生磁场的规律。 -
●3.2磁场的性质的描述
本节讲述的主要内容:
描述磁场性质的两条定理:高斯定理和安培环路定理以及应用。 -
●3.3磁场对运动电荷、载流导体的作用
本节介绍的主要内容:
1磁场对运动电荷的作用;
2磁场对载流导体的作用。 -
●3.4磁场与物质的相互作用
本节主要讲述的内容:
1磁介质及分类;
2磁介质的磁化;磁化电流;
3磁介质中的高斯定理和安培环路定理;
4铁磁质的磁化性能。
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第四章变化的电磁场
现代繁华都市,醉人的城市夜景,璀璨的灯光装点着夜空,给我们的生活带来了巨大的变化,而这些巨变得益于一百多年前的一项伟大的发现——电磁感应现象,本章将带你走进千变万化的电磁世界,探寻其中的奥秘! 静电场和稳恒磁场主要研究了电场和磁场随空间变化的规律,并未涉及随时间的变化,静电场和稳恒磁场是相互独立,互不影响的.当电场和磁场随时间变化时,它们会相互激发,相互依赖,形成不可分割的变化的电磁场.
电磁感应现象的发现为揭示变化的电磁场的基本规律开辟了道路.它不仅进一步揭示了电场与磁场之间的相互联系与转化,促进了电磁理论的发展,为麦克斯韦电磁场理论奠定了坚实基础,而且把人类带入了现代化的电气时代.
本章主要以实验为基础研究电磁感应现象的基本规律及其应用;简要介绍麦克斯韦电磁场理论以及电磁波的基本知识.
1、法拉第的“力线”方法和场的思想.
2、用等效性思想认识动生和感生电动势.
3、麦克斯韦采用假说的方法建立经典电磁场理论.
4、麦克斯韦的科学思想方法:重视感性知识、重视实验、强调数学和物理学的结合. -
●4.1电磁感应定律
本节重点介绍:
1、电磁感应现象的实验;
2、法拉第电磁感应定律;
3、楞次定律;
4、如何应用电磁感应定律求解感应电动势。 -
●4.2动生电动势和感生电动势
本节重点介绍:
1、动生电动势的定义;
2、产生动生电动势的非静电场力 — 洛伦兹力;
3、动生电动势的计算;
4、感生电动势的定义;
5、产生感生电动势的非静电场力 — 感应电场力;
6、感生电动势的计算;
7、感生电动势的应用。’ -
●4.3自感和互感
本节重点介绍:
1、自感现象;
2、自感系数、自感电动势;
3、互感现象;
4、互感系数、互感电动势。 -
●4.4磁场的能量
本节重点介绍:
1、自感线圈的磁能
2、磁场的能量。 -
●4.5位移电流 全电流安培环路定理
本节重点介绍:
1、位移电流假设;
2、位移电流的本质;
3、全电流的定义;
4、全电流安培环路定理;
5、位移电流的计算。 -
●4.6麦克斯韦电磁场理论
本节重点介绍:
1、电场和磁场的高斯定理和环路定理;
2、麦克斯韦方程组的积分形式;
3、麦克斯韦电磁场理论的实验验证。 -
●4.7电磁波
本节重点介绍:
1、电磁波的产生;
2、电磁波的传播;
3、电磁波的性质;
4、电磁波的能量;
5、电磁波谱。
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第五章量子物理基础
本章主要介绍量子力学诞生发展过程及其一些量子力学的初步知识。
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●5.1光的波粒二象性
本节介绍量子力学诞生的序幕、黑体辐射、能量子假说、光电效应及其量子解释、康普顿效应等知识。
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●5.2实物粒子的波粒二象性
本节主要介绍物质波及其本质、不确定关系。
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●5.3量子力学的基本动力学方程
本节主要介绍波函数及其满足的方程——薛定谔方程。
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●5.4定态薛定谔方程的求解
本节主要介绍定态薛定谔方程的求解、隧道效应、氢原子及其氢原子光谱的解释等知识。
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●5.5电子的自旋 原子的壳层结构
本节主要介绍电子自旋及其原子壳层结构的量子力学解释。
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第六章固体物理的量子理论 激光
本章主要介绍半导体和激光的相关知识。
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●6.1晶体的结构和能带
本节主要介绍晶体结构及其能带的概念。
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●6.2半导体和半导体技术
本节主要介绍半导体相关知识以及杂质半导体的导电机理及其应用。
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●6.3激光
本节主要介绍激光的形成机理、激光器构造及其应用、激光特性及其应用。