二、学分：5

三、先修课程：《高等数学》

四、课程的性质、目的和任务：

《大学物理》课程是网络教育考试的一门必修公共理论课。这门课程的主要特点是向读者介绍物质世界运动的最基本的概念、原理及应用前景。设立本门课程的目的是向工科专业本科生介绍物理学的基本思想、理论框架及研究方法，为培养高等工程技术人才服务并为后续技术基础课及专业基础课奠定必要的物理基础，也为学生进入社会准备一个合理的物理知识和能力结构，使之构成继续学习和开拓创新的良好起点。

五、课程的教学基本要求及主要内容：

第0章  绪论

一、学习要求

通过本章的学习，要求学生了解该课程的基本框架，什么是物理学，物理学有些什么研究方法，怎样学习物理学等问题。

二、课程内容

1、物理学的研究对象；

2、物理学的研究方法；

3、怎样学好物理学。

第一章  运动学

一、学习要求

1、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。

2、能藉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，熟练地计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。

3、质点运动学的应用主要要求直线及平面运动。

二、课程内容

(1) 质点运动的描述  位置矢量  运动方程  位移  速度  加速度  运动学量的微积分关系

(2) 自然坐标描述  路程  速率  切向加速度和法向加速度

(3) 极坐标描述  园运动的角位置  角速度  角加速度 角量和线量的关系

(4) 相对运动  相对位置  相对位移  相对速度  相对加速度

第二章  动力学

一、学习要求

(1) 掌握牛顿三定律及其适用条件。

(2) 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。

(3) 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。

（4）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。

(5) 理解牛顿力学的相对性原理、理解伽利略坐标、速度变换。能分析与平动有关的相对运动问题。

二、课程内容

(1) 牛顿运动定律  运动微分方程  惯性系  非惯性系，伽利略变换。

(2) 机械能  功  质点动能定理  保守力  势能  质点系功能原理及机械能守恒定律 守恒的思想。

(3) 动量  冲量  质点动量定理  质点系动量定理及动量守恒定律。

(4) 角动量  力矩  冲量矩  质点角动量定理  质点系角动量定理及角动量守恒定律。

第三章  刚体定轴转动

一、学习要求

    (1) 理解转动惯量概念。掌握刚体绕定轴转动定律。

    (2) 理解动量矩(角动量)概念，通过质点在平面内运动和刚体绕定轴转动情况，理解动量矩(角动量)守恒定律及其适用条件。能应用动量矩(角动量)守恒定律分析、计算有关问题。

二、课程内容

(1) 刚体定轴转动  刚体  定轴转动的描述。

(2) 刚体角动量  转动惯量  刚体角动量  转动定律  角动量守恒定律对刚体的应用。

(3) 刚体机械能  力矩的功  转动动能  转动的动能定理  机械能守恒定律对刚体的应用。

第四章  气体动理论

一、学习要求

(1) 能从宏观和统计意义上理解压强、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象。理解理想气体的压强分式和温度公式以及它们的物理意义。通过推导气体压强公式，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到阐明宏观量微观本质的思想和方法。

了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。

(3) 了解破耳兹曼能量分布律。了解麦克斯韦速率分布律及速度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、均方根速率的求法和意义。

(4) 理解气体分子平均能量按自由度均分定律，并会应用该定理计算理想气体的定压热容、定容热容和内能。

二、课程内容

1、热力学系统  气体状态参量  平衡态及准静态过程  理想气体物态方程  分子密度 波尔兹曼恒量  理想气体的P-V图  平衡态及准静态过程在P-V图上的表示  等体线  等压线  等温线  P-T图与T-V图

2、统计规律  统计平均值   理想气体模型  平衡态的统计特点 方均速率  理想气体压强公式  分子平均平动动能  理想气体温度公式  统计观点

3、自由度  能量按自由度均分原理  气体分子平均动能  气体分子平均平动动能、平均转动动能和平均动能  理想气体内能

4、统计分布  速率分布  速率分布函数  分子按速率区间的分布  概率的规一化条件  特征速率：最概然速率  平均速率  方均根速率  麦克斯韦速率分布及麦克斯韦分布曲线  理想气体的特征速率  玻尔兹曼能量分布

5、气体分子碰撞在气体过程中的作用  气体分子平均碰撞频率  分子平均自由程

第五章  热力学

一、学习要求

    (1) 掌握功和热量的概念。理解平衡过程。掌握热力学第一定律。能熟练地分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量及卡诺循环的效率。

    (2) 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。

    (3) 了解热力学第二定律的统计意义及无序性，了解熵的概念。

二、课程内容

1、内能的改变  作功和传热在微观机制上的差别  热力学第一定律  理想气体内能变化的计算   功的计算及其在P-V图上的表示   状态函数和过程量   热的计算  平均摩尔热容  摩尔热容

2、等体过程的作功、内能变化和吸热  等体摩尔热容   等压过程的作功、内能变化和吸热  等压摩尔热容  迈耶公式  热容比  等温过程的内能变化、作功和吸热

3、绝热过程的吸热、内能变化和作功  绝热方程  绝热曲线及斜率

4、准静态逆过程  循环过程及曲线 循环过程的内能变化、循环过程的作功和吸热及其在P-V图上的表示  热机循环  热机效率   致冷机循环  致冷系数  卡诺循环及曲线  卡诺循环的特点  卡诺循环的效率及致冷系数

5、热力学第二定律的两种表述  第一类永动机和第二类永动机  可逆与不可逆过程  热力学第二定律的不可逆表述（即方向性表述）  不可逆过程之间的关系（可逆则直接可逆，不可逆则间接亦不可逆）  自发热力学过程的不可逆性  宏观热力学过程的不可逆性

6、热力学第二定律的物理意义（非平衡态不可逆地向平衡态的过渡）  平衡态的统计理解（实际只是热力学概率即无序度最大的态）  热力学第二定律的统计意义：由有序走向无序 熵：无序度  热力学第二定律的熵表述：熵增加原理

第六章  静电学

一、学习要求

(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和电势。

(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）理解导体的静电感应现象和规律，了解介质的极化。了解各向同性介质中D和E之间的关系和区别。了解介质中的高斯定理。

二、课程内容

1、电荷  电荷量子化  电荷守恒定律  电中性  点电荷  库伦定律  真空电容率（真空介电常数） 电场  电场强度  点电荷的电场强度  场模型

2、 电荷分布 点电荷系  电偶极子  电矩  连续分布电荷  体电荷密度  面电荷密度  线电荷密度  场强迭加原理  矢量积分在迭加原理中的应用  用迭加原理计算场强  点电荷系电场强度的计算  连续分布电荷电场强度的计算

3、 矢量场和标量场  矢量场的矢量线  电场线  面积矢量  面元矢量矢量的通量  电通量  静电场高斯定理：闭合电通量与电荷的关系  静电场的有源性  用静电场高斯定理求解高度对称性电场

4、 静电力作功  静电场环流定理  矢量的环流  静电场的保守性  电势能  电势（能）零点的选择（有限分部电荷以无穷远为零点，无限分部电荷以有限远为零点）  例：求两个点电荷的电势能  电势  电势与场强的积分关系  电势差  电势差与场强的积分关系   电力作功与电势差的关系  电势迭加原理

5、 标量场的等值面  等势面  电势的方向导数与场强的关系  电势梯度与场强的关系

6、 导体静电感应  静电平衡条件 导体表面附近场强与导体表面电荷密度的关系  静电屏蔽

7、 电介质中的电场  当电介质均匀充满电场时的电场强度  介质电容率（介质介电常数）  介质的极化  极化电荷  介质中的高斯定理（不要求证明） 电位移矢量  介质中的高斯定理的应用。

8、 电容器及电容的一般概念  常见电容的计算：平板电容  园柱形电容  球形电容  孤立电容  孤立球电容  电容的联接 等效电容

第七章  稳恒磁场

一、学习要求

    (1) 掌握磁感应强度的概念及毕奥-萨伐尔定律。能计算一些简单问题中的磁感应强度。

    (2) 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应强度的条件和方法，并能熟练应用。

    (3) 理解安培定律和洛伦兹力公式。理解磁矩的概念。能计算简单几何形状载流导体和载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。

    (4) 了解介质的磁化现象及其微观解释。了解铁磁质的特性。了解各向同性介质中H和B之间的关系和区别。了解介质中的安培环路定理。

二、课程内容

1、电流  电流强度  电流密度（场） 电流线  电流强度与电流密度的积分关系  电流分布  体电流  面电流（面电流密度） 线电流  欧姆定律的微分形式  稳恒电流及稳恒条件  电流的连续性方程（电荷守恒定律）  载流子漂移速度。

2、磁场  磁感应强度  关于磁荷理论  电磁类比  运动电荷的磁场  毕奥-萨线尔定律  磁场迭加原理  用磁场迭加原理计算磁场  宏运电流的磁场。

3、磁感应线   磁通量  磁场高斯定理  磁场的无源性  磁场环流  安培环路定理（不要求证明）  磁场的右旋性  用安培环路定理求解高度对称性磁场。

4、运动电荷在磁场中受力  带电粒子在磁场中运动  霍耳效应  霍耳传感元件。

5、电流元在磁场中受力  电流在磁场中受力的计算  电流在磁场中受力矩  载流平面线圈在匀磁场中受力矩。

6、磁介质中的磁场  当电介质均匀充满电场时的电场强度  介质的磁导率  介质的磁化 磁化电流  介质中的安培环路定律  磁场强度  介质中的安培环路定律的应用。

7、铁磁质特性  初始磁化曲线  磁滞回线  铁磁材料  磁畴。

第八章  电磁感应

一、学习要求

    (1) 理解电动势的概念。

    (2) 掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势和概念和规律。

    (3) 理解电容、自感系数和互感系数的定义及其物理意义。

    (4) 了解电磁场的物质性。理解电能密度、磁能密度的概念。在一些简单的对称情况下，能计算电磁场里贮存的场能。

二、课程内容

1、电源  非静电场  电源电动势  回路电动势。

2、 楞茨定律  电磁感应中的能量守恒  法拉第电磁感应定律（感应电动势大小、方向的确定）  感应电流与感应电量。

3、 动生电动势的解释  动生电动势的计算方法

4、 感生电动势与有旋电场  有旋电场的环流：变化磁场能激发一个左旋电场  感生电动势的计算

5、 自感  自感电动势  互感  互感电动势。

6、 自感器贮能  磁场能量  磁能密度。

第九章  电磁场

一、学习要求

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。

二、课程内容

1、位移电流   位移电流密度  全电流  全电流的连续性  全电流定律  位移电流与传导电流在激发磁场上的等效性：变化电场也能激发一个右旋磁场。

2、麦克斯韦方程的积分形式  电磁场理论。

第十章  振动

一、学习要求

    (1) 掌握描述谐振动的各物理量(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摆谐振动的微分方程。

    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、同频率谐振动的合成规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。

二、课程内容

1、             谐振的描述  谐振方程  谐振曲线  旋转矢量  谐振的相位变化与时间变化的关系  谐振的速度和加速度：频率特点、振幅特点与相位特点。

2、             谐振微分方程  谐振的动力学特征  谐振的通解  弹簧振子和单摆  谐振的定解  谐振的能量。

3、             同方向同频率谐振的合成  旋转矢量描述  同方向不同频率谐振的合成  拍现象  旋转矢量描述  振动的分解  振动的谱。

第十一章  波动

一、学习要求

    (1) 掌握描述谐波动的各物理量的物理意义及各量之间的相互关系。

    (2) 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、能流密度等概念。

    (3) 理解惠更斯原理和波的叠加原理。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叠加后振幅加强和减弱的条件。

    (4) 理解驻波及其形成条件。了解驻波和行波的区别。

    (5) 了解多普勒效应及其产生原因。

二、课程内容

1、机械波的产生及特征  频率特征、振幅特征、相位特征：相位落后与传播概念  波速（对介质而言）  横波与纵波  波与介质  波的描述  波形、 波面和波线  平面波和球面波  描述波的参量：波长、周期和频率。

2、 简谐波的相位传播  一列谐波的波程、时差与相差的关系  简谐波的波动方程  平面谐波方程的建立  平面谐波方程的通式  波的微分方程。

3、 机械波的能量  动能和势能相等的规律  波的能量密度和平均能量密度  机械波的能流和能流密度  平均能流密度即波强  声强级。

4、 波的迭加原理  2的干涉  相干条件  波干涉的计算  干涉的强弱条件  同相源干涉的强弱条件  波程差、时差与相差的关系  波的分解  频谱分析。

5、 驻波  驻波条件 驻波方程  驻波特征  频率特征振幅特征：波腹和波节  相位特征：同段同相和邻段反相  波的反射  介质的特性阻抗  波疏介质和波密介质  波的反射率  半波损失：波反射时的相位跃变  稳定驻波条件  简正模  谐振腔。

6、 源的频率、波的频率和接收频率  机械波的多普勒效应。

第十二章  波动光学

一、学习要求

(1) 理解获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。能分析、确定杨氏以缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置，了解迈克耳逊干涉仪的工作原理。

(2) 了解惠更斯-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。

(4) 理解自然光和线偏振光。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。

二、课程内容

1、光源：原子外层电子的跃迁  光波  波列：光波的间断性和独立性  光的相干性  相干光的获取：分波面法与分振幅法。

2、 光程  一束光传播的光程、时差和相差  光程的物理意义  两束相干光在干涉点的光程差、时差、相差及振幅  光干涉的强弱条件  光的半波损失  薄透镜的等光程性  费马原理  薄透镜汇聚不附加光程差。

3、 双缝干涉  明、暗纹分布特征  劳埃德镜干涉。

4、 薄膜干涉的光程差  介质排列模式及观测方向对光程差的影响：半波损失分析  劈尖的等厚干涉  明、暗纹分布特征  应用：微长、微角及晶面平整度的测定  牛顿环  明、暗环分布特征  迈克尔逊干涉仪。

5、 惠更斯—菲涅耳原理  夫琅和费衍射与菲涅耳衍射  单缝夫琅和费衍射  半波带  明、暗纹分布特征  缝宽对条纹分布的影响  几何光学极限。

6、 光栅  光栅常数  光栅方程  光栅衍射光强分布特点：极细极亮、可实现大角度衍射及最高极次  光栅光谱  完整光谱和清晰光谱   缺级现象。

7、 劳厄实验  布拉格公式。

8、 自然光和偏振光  偏振片  晶体的各向异性：二向色性  偏振片的起偏作用和检偏作用  马吕斯定律。

9、 反射和折射时光的偏振  布儒斯特定律  全透射现象  反射和折射的起偏作用和检偏作用。

10、           双折射现象  O光和E光  晶体光轴  晶体主截面与光线主平面  双折射时光的偏振  惠更斯原理对双折射的解释  O光和E光的子波面、波速和折射率  正晶体和负晶体  双折射光路作图。

一、        第十三章相对论的全部内容。

二、        第十四章量子理论的全部内容。

六、考试方式：闭卷笔试

七、使用教材：《物理学（上、中、下）》；马文蔚编；高等教育出版社出版。