本课程包括大学物理两大模块:力学和电磁学,共分七章内容:
(1)质点运动学:本章将学习运动学规律。运动学是从几何的观点来描述物体的运动,即研究物体的空间位置随时间的变化关系,不涉及引发物体运动和改变运动状态的原因。
(2)质点动力学:动力学问题中既有以牛顿定律为代表所描述的力的瞬时效应,又有通过动量守恒、机械能守恒、角动量守恒等所描述的力在时、空过程中的积累效应。而反映力在时、空过程中积累效应的这些守恒定律又是与时、空的某种对称性紧密相连的。
(3)刚体力学基础:在许多实际力学问题中,所研究的对象往往是由许多质点组成的系统,刚体便是其中一种特殊的质点系。本部分内容主要介绍有关刚体运动的基本概念和规律,主要包括刚体作定轴转动时的转动定律、动能定理、转动惯量、角动量定理及角动量守恒定律等。
(4)狭义相对论:本章重点介绍狭义相对论的知识,主要内容有经典力学的伽俐略变换式,狭义相对论的基本原理,洛伦兹变换式,狭义相对论的时空观和相对论动力学的一些结论。
(5)静电场:主要研究静电场的基本性质与基本规律及电场与导体、电介质之间的相互作用。所介绍的一些概念、规律、研究和处理问题的方法贯穿在整个电磁学中,是学习电磁学的入门知识,在学习过程中应注意提高这方面的能力。
(6)稳恒磁场:主要研究稳恒电流产生的磁场,它不随时间变化,称为稳恒磁场,主要内容有稳恒磁场的产生、磁场的基本规律和磁场与介质的相互作用。所探讨的概念、规律和理论方法与上一章静电场相类似,但又有不同,在学习过程中应注意与静电场进行比较,融会贯通。
(7)变化的电磁场:首先介绍电磁感应现象的基本规律——法拉第电磁感应定律,讨论产生感应电动势的两种情况——动生和感生电动势,接着讨论工程技术中常见的自感和互感现象及其规律,讲解磁场的能量;最后介绍位移电流的概念及麦克斯韦的电磁场方程组。