2016年大学物理(一)考试大纲

1大学物理（一）考试大纲课程编号：WL310011课程性质：公共基础课适用专业：理工科各专业开设学期：大一第二学期考试方式：闭卷笔试一、考核要求本课程根据上海海事大学《大学物理（一）》课程教学大纲的教学要求，按照大学物理学科的理论知识体系，制定了考核知识点和考核要求。考核目标分为三个层次：了解（理解）、掌握、熟练掌握。二、考核成绩本课程考核的期终成绩以期末卷面成绩为主（70%-80%），平时和作业成绩占期终成绩的一部分（20%-30%）。三、教学时数本课程教学时数为54学时，其中包括期中随堂测验（2学时），节假日（2-4学时），总复习（2-3学时）。四、教材与参考书目1.教材：《物理学》（第六版）上、下册，马文蔚等改编，高等教育出版社，2014。2.主要参考书：（1）《物理学原理在工程技术中的应用》（第四版），马文蔚等主编，高等教育出版社，2015。（2）《普通物理学》（第六版），陈守洙等主编，高等教育出版社，2006。2第1篇力学第1章质点运动学一、考核知识点：1．运动学方程、位移、速度、加速度；2．圆周运动的线量、角量表示。二、考核要求：1．运动学方程、位移、速度、加速度（1）了解质点模型及参考系和坐标系的概念。（2）掌握位置矢量、运动方程和轨道方程的概念及其计算；（3）掌握位移和路程、速度和速率的区别，以及位移、速度等物理量的意义和计算。（4）理解加速度等描述质点运动变化的物理量的概念。（5）熟练掌握已知运动学方程求解位移、速度、加速度；已知加速度求解速度和运动方程的方法。2．圆周运动的线量、角量表示掌握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的表示，并能进行基本问题计算。本章考试重点内容：利用微积分法求解运动方程、速度、加速度，圆周运动的切向加速度、法向加速度和角量的计算。基本内容：轨道方程，速度和速率的表达。注：一般曲线运动、相对运动的计算不作为考试要求。第2章质点动力学一、考核知识点：1．牛顿运动定律的应用；2．动量、冲量、动量定理；3．动能、动能定理、功、变力的功；34．势能、保守力与势能的关系、功能原理、机械能守恒定律。二、考核要求：1．牛顿运动定律的应用（1）掌握牛顿三定律及其适用条件；（2）熟练应用微积分方法求解一维变力作用下基本的质点动力学问题。2．动量、冲量、动量定理（1）理解动量、冲量的概念，掌握变力的冲量的计算；（2）熟练掌握质点和质点系的动量定理及其应用。3．动能、动能定理、功、变力的功（1）正确理解功的概念，熟练计算变力的功；（2）掌握动能定理，能运用它分析解决动力学问题。4．势能、保守力与势能的关系、功能原理、机械能守恒定律（1）理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能；（2）掌握功能原理及机械能守恒定律，能运用它们分析解决动力学问题。本章考试重点内容：牛顿运动定律求解一维变力作用下的质点动力学问题，动量定理，变力的功，动能定理。基本内容：冲量，势能，功能原理，机械能守恒定律。注：动量守恒定律、质心运动定理不作为考试要求。第3章刚体定轴转动一、考核知识点：1．刚体的定轴转动；2．角动量、转动惯量；3．力矩、转动定律；4．角动量定理、角动量守恒定律；5．力矩的功、刚体定轴转动的动能定理、机械能守恒定律。二、考核要求：41．刚体的定轴转动（1）了解刚体平动、转动的特点；（2）掌握刚体定轴转动的角量表示及其与线量的关系。2．角动量、转动惯量（1）了解定轴转动刚体的角动量表示；（2）理解转动惯量的概念，掌握应用取微元法计算具有简单几何形状的刚体的转动惯量的方法。3．力矩、转动定律（1）掌握刚体定轴转动的力矩表示；（2）熟练掌握刚体定轴转动的转动定律，能应用其分析刚体的定轴转动、求解有关定轴转动的问题。4．角动量定理、角动量守恒定律（1）掌握刚体的角动量定理及其应用；（2）熟练掌握刚体的角动量守恒定律，并应用其求解有关问题。5．力矩的功、刚体定轴转动的动能定理、机械能守恒定律（1）掌握刚体转动动能和势能的表示；（2）掌握刚体转动力矩作功的计算；（3）熟练掌握刚体定轴转动的动能定理和机械能守恒定律的应用。本章考试重点内容：转动定律，角动量守恒定律，动能定理、机械能守恒定律的应用。基本内容：转动惯量的计算，力矩、力矩的功的计算，角动量定理的应用。注：转动惯量的平行轴定理不作考试要求。第4章振动一、考核知识点：1．简谐振动的描述；2．简谐振动的旋转矢量法和图线表示法；3．简谐振动的动力学特征，简谐振动的能量；54．同方向、同频率简谐振动的合成规律。二、考核要求：1．简谐振动的描述（1）掌握简谐振动的基本特征，理解描述简谐振动的各物理量的意义及其相互联系；（2）能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程，并理解其物理意义。2．简谐振动的旋转矢量法和图线表示法能熟练运用图线法以及旋转矢量法写出简谐振动的表达式。3．简谐振动的动力学特征，简谐振动的能量（1）掌握振动系统作简谐振动时的动力学特征、能量特征；（2）了解基本振动系统（弹簧振子、单摆等）的简谐振动的证明方法，了解证明步骤：选取研究对象→分析受力→根据牛顿第二定律（或机械能守恒定律）列出表达式→化简（或解方程）→与特征表达式比较得出结果。4．同方向、同频率简谐振动的合成规律（1）理解同方向、同频率的两个简谐振动的合成规律；（2）熟练计算同方向、同频率的两个简谐振动合成后的振幅和初相位，正确写出合成后的简谐振动方程。本章考试重点内容：简谐振动表达式的正确表示，两个同方向、同频率简谐振动的合成。基本内容：简谐振动能量的计算。注：同方向、不同频率简谐振动的合成，相互垂直的简谐振动的合成不作为考试要求。第5章波动一、考核知识点：1．机械波的产生和传播、波速、波长和频率的关系；2．平面简谐波的波函数；3．波的能量、能流密度；64．波的叠加原理、波的干涉。二、考核要求：1．机械波的产生和传播、波速、波长和频率的关系（1）理解机械波产生的条件和波的传播机理；（2）掌握描述简谐波的各物理量（特别是相位）及各量间的基本关系；（3）理解决定波速的因素及波速与振动速度的区别。2．平面简谐波的波函数（1）深刻理解平面简谐波波函数的物理意义以及各物理量的相互联系；（2）熟练掌握由已知质点的简谐振动方程得出平面简谐波的波函数的基本方法及由波形图线求得波函数的方法；（3）熟练掌握平面简谐波波函数与简谐振动方程的相互换算方法。3．波的能量、能流密度（1）掌握波的能量、能量密度、能流密度等基本概念；（2）正确理解波的能量和振动能量的差别。4．波的叠加原理、波的干涉（1）了解波的叠加原理；（2）理解波的干涉现象、波的相干条件；（3）熟练应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。本章考试重点内容：波函数的表示，简谐振动方程和平面简谐波的波函数的相互换算，波的干涉的加强和减弱的讨论。基本内容：波的能量、能量密度、能流密度。7第2篇热学第1章气体动理论一、考核知识点：1.状态参量、平衡态；2.理想气体状态方程；3.理想气体的压强公式、温度公式及其统计解释；4.能量按自由度均分定理、理想气体的内能。二、考核要求：1.状态参量、平衡态了解气体的状态参量，理解平衡态的概念。2.理想气体状态方程掌握理想气体状态方程，能应用状态方程求解有关平衡态问题。3.理想气体的压强公式、温度公式及其统计解释（1）理解理想气体压强公式的微观本质；（2）理解理想气体温度的微观解释；（3）从宏观和统计意义上理解压强、温度等概念。4.能量按自由度均分定理、理想气体的内能（1）了解自由度的概念；（2）通过理想气体的刚性分子模型，理解气体分子平均能量按自由度均分定理；（3）熟练掌握理想气体内能公式的应用。本章考试重点内容：理想气体状态方程，理想气体的内能。基本内容：压强公式，温度与平均平动动能的关系，能量均分定理。第2章热力学基础一、考核知识点：1．准静态过程，系统的内能、功和热量，气体的摩尔热容量；82．热力学第一定律及其对理想气体等体、等压、等温及绝热过程的应用；3．循环过程、卡诺循环、热机的效率（由等体、等压、等温及绝热过程组成的正循环）；4．热力学第二定律的两种叙述。二、考核要求：1．准静态过程，系统的内能、功和热量，气体的摩尔热容量（1）了解气体准静态过程的概念；（2）掌握内能、功、热量的概念；（3）掌握理想气体摩尔热容的表示及意义。2．热力学第一定律及其对理想气体等体、等压、等温及绝热过程的应用（1）理解热力学第一定律及其意义；（2）熟练应用热力学第一定律求解理想气体等体、等压、等温过程中的功、热量和内能的改变；（3）熟练应用热力学第一定律和绝热方程求解理想气体绝热过程中功、内能的改变。3．循环过程、卡诺循环、热机的效率（由等体、等压、等温及绝热过程组成的正循环）（1）掌握循环过程中能量转换关系，掌握卡诺循环效率的计算；（2）熟练掌握热机的效率（由等体、等压、等温及绝热过程组成的正循环）的计算方法。4．热力学第二定律的两种叙述。了解热力学第二定律的两种表述。本章考试重点内容：热力学第一定律的应用（等体、等压、等温、绝热过程中内能、功、热量的改变的计算），循环效率的计算。基本内容：卡诺循环效率的计算，热力学第二定律的两种表述。注：可逆和不可逆过程、卡诺定理不作考试要求。