大学物理力学和电磁学
大学物理力学和电磁学
2万+ 人选课
更新日期:2025/05/03
开课时间2025/03/01 - 2025/05/15
课程周期11 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

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。

课程大纲

第一章 质点运动学

  • 1.1 参考系 坐标系 物理模型
  • 1.2 位置矢量 位移 速度 加速度
  • 1.3 曲线运动的描述 运动学中的两类问题
  • 1.4 相对运动
  • 1.5 知识点框图
  • 1.6 本章课程教学视频

第二章 质点动力学

  • 2.1 牛顿运动定律
  • 2.2 *非惯性系 惯性力
  • 2.3 动量 动量守恒定律 *质心运动定理
  • 2.4 功 动能 势能 机械能守恒定律
  • 2.5 *理想流体的伯努利方程
  • 2.6 知识点框图
  • 2.7 本章课程教学视频

第三章 刚体力学基础

  • 3.1 刚体 刚体定轴转动的描述
  • 3.2 力矩 刚体定轴转动的转动定律
  • 3.3 刚体定轴转动的动能定理
  • 3.4 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律
  • 3.5 本章课程教学视频

狭义相对论

  • 4.1 伽利略变换和经典力学时空观
  • 4.2 狭义相对论产生的实验基础和历史条件
  • 4.3 狭义相对论基本原理 洛仑兹变换
  • 4.4 狭义相对论时空观
  • 4.5 狭义相对论动力学
  • 4.6 调查问卷

静电场

  • 5.1 电场 电场强度
  • 5.2 电通量 高斯定理
  • 5.3 电场力的功 电势
  • 5.4 电场强度与电势的关系
  • 5.5 静电场中的导体
  • 5.6 静电场中的电介质
  • 5.7 电容 电容器
  • 5.8 电场的能量
  • 5.9 知识点框图

稳恒磁场

  • 6.1 磁场 磁感应强度
  • 6.2 安培环路定理
  • 6.3 磁场对载流导线的作用
  • 6.4 磁场对运动电荷的作用
  • 6.5 磁介质
  • 6.6 知识点框图

变化的电磁场

  • 7.1 电磁感应定律
  • 7.2 动生电动势与感生电动势
  • 7.3 自感应与互感应
  • 7.4 磁场能量
  • 7.5 位移电流 麦克斯韦方程组