武汉大学大学物理B教学内容

《大学物理B》(上) 教学内容(54学时) 教材：《大学基础物理》(第二版)科学出版社(教学范围从第1章至第12章，有下划线部分为教学内容) 《大学物理B》(下) 教学内容(54学时) 教材：《大学基础物理》(第二版)科学出版社(教学范围从第13章至第26章，有下划线部分为教学内容)第１章质点运动学1.1质点运动的描述1.1.1 参考系坐标系质点 1.1.2 位置矢量运动表达式 1.1.3 位移速度1.1.4加速度 1.1.5两类基本问题1.2 圆周运动的角量表示角量与线量的关系1.2.1 切向加速度和法向加速度 1.2.2 圆周运动的角量表示1.2.3 角量与线量的关系1.3 相对运动（不单独命题，掌握简单应用）思考题习题思考与探索第2章牛顿运动定律2.1 牛顿运动定律2.1.1 牛顿第一定律 2.1.2牛顿第二定律 2.1.3牛顿第三定律2.2 物理量的单位和量纲（建议自学）2.2.1国际单位制 2.2.2量纲2.3 常见力与基本力2.3.1 基本力 2.3.2 常见力2.4 牛顿运动定律的应用2.4.1第一类典型问题 (积分类型) 2.4.2第二类典型问题 (求导类型)2.5 非惯性系惯性力2.5.1非惯性系 2.5.2平动惯性力和离心惯性力**2.5.3科里奥利力思考题习题思考与探索第3章运动的守恒定律3.1 动量动量定理动量守恒定律3.1.1冲量动量质点动量定理 3.1.2 质点系动量定理 3.1.3 动量守恒定律3.2质心质心运动定理（只讲不考）3.2.1质心 3.2.2质心运动定理3.3 角动量角动量定理角动量守恒定律3.3.1 质点的角动量 3.3.2 质点角动量定理及角动量守恒定律3.3.3 质点系角动量定理及角动量守恒定律3.4 功质点动能定理3.4.1 功 3.4.2 功率 3.4.3质点动能定理3.5 保守力势能3.5.1 保守力与非保守力势能 3.5.2常见保守力的功及其势能形式 3.5.3 势能曲线3.6 功能原理机械能守恒定律3.6.1质点系动能定理 3.6.2 功能原理 3.6.3机械能守恒定律3.7碰撞3.7.1 恢复系数 3.7.2 完全弹性碰撞 3.7.3完全非弹性碰撞3.8 能量守恒定律*对称性与守恒定律3.8.1能量守恒定律*3.8.2对称性与守恒定律思考题习题思考与探索第4章刚体力学4.1 刚体的基本运动4.1.1 平动 4.1.2 转动4.2 刚体定轴转动的描述4.2.1 刚体转动的角速度及角加速度 4.2.2 匀变速转动的公式4.3 力矩转动定律转动惯量4.3.1 力矩 4.3.2 转动定律 4.3.3 转动惯量**4.3.4平行轴定理正交轴定理4.4刚体的角动量角动量定理角动量守恒定律4.4.1 刚体的角动量 4.4.2 刚体定轴转动角动量定理4.4.3刚体定轴转动角动量守恒定律4.5 刚体定轴转动动能定理4.5.1力矩的功 4.5.2 转动动能 4.5.3刚体定轴转动动能定理**4.6 刚体的平面平行运动4.6.1 刚体平面平行运动的描述 4.6.2 转动瞬心纯滚动4.6.3 刚体平面平行运动的动力学方程*4.7 进动4.7.1 回转现象 4.7.2 进动角速度 4.7.3回转效应的应用思考题习题思考与探索*第5章流体力学基础5.1流体静力学5.1.1 流体的压强 5.1.2 重力场中静止流体内的压强分布5.2理想流体的稳定流动5.2.1理想流体 5.2.2稳定流动 5.2.3连续性方程5.3伯努利方程及其应用5.2.1 伯努利方程 5.3.2 伯努利方程的应用**5.4实际流体的流动规律5.4.1层流的流动规律 5.4.2 湍流与雷诺数 5.4.3 流体对固体的作用力思考题习题思考与探索第6章机械振动6.1简谐振动6.1.1简谐振动表达式 6.1.2 描述简谐振动的物理量6.1.3 简谐振动的旋转矢量表示法 6.1.4 单摆和复摆6.2简谐振动的合成6.2.1 两个同方向同频率的简谐振动的合成6.2.2 两个同方向不同频率的简谐振动的合成拍6.2.4 两个相互垂直的同频率简谐振动的合成*6.2.5 两个相互垂直的不同频率简谐振动的合成*6.3.阻尼振动受迫振动共振（掌握概念）6.3.1 阻尼振动 6.432 受迫振动 6.3.3 共振*6.4 非线性振动6.4.1非线性振动方程 6.4.2非线性振动方程的求解思考题习题思考与探索第7章机械波7.1机械波的产生和传播7.1.1 机械波的基本概念7.1.2 描述机械波的物理量7.2 平面简谐波表达式7.2.1平面简谐波表达式7.2.2平面简谐波表达式的物理意义7.2.3 波动方程7.3 平面简谐波的能量7.3.1 波的能量7.3.2 波的能量密度 7.3.3 波的能流密度**7.3.4 波的吸收7.4 惠更斯原理波的衍射、反射和折射7.4.1 惠更斯原理7.4.2 惠更斯原理的应用7.5 波的叠加7.5.1 波的叠加原理7.5.2 波的干涉**7.5.3 驻波 7.5.4 波包群速度7.6 多普勒效应7.6.1 机械波的多普勒效应**7.6.2 冲击波*7.7声波7.7.1 声波的一般性质 7.7.2 声强级 7.7.3 次声、超声和噪声思考题习题思考与探索第8章气体动理论8.1热力学系统的平衡态8.1.1 平衡态8.1.2 状态参量8.1.3 温度8.2理想气体状态方程8.3物质的微观模型8.3.1物质的微观模型8.3.2大量粒子系统的统计规律性及统计方法8.4 理想气体的压强8.4.1 理想气体的微观模型8.4.2 理想气体的压强公式8.5 气体分子热运动的速率及能量的统计分布律8.5.1 速率分布函数 8.5.2 麦克斯韦速率分布律*8.5.3 玻尔兹曼能量分布律8.6 理想气体的温度8.6.1 理想气体温度公式 8.6.2 温度的微观统计意义8.6.3 理想气体状态方程推导8.7 能量均分定理理想气体的内能8.7.1分子的自由度8.7.2分子能量按自由度均分定理8.7.3 理想气体的内能8.8气体分子的平均碰撞频率和平均自由程8.8.1 平均碰撞频率和平均自由程 8.8.2 影响平均碰撞频率和平均自由程的因素*8.9 气体的输运现象8.9.1粘滞现象 8.9.2 热传导现象 8.9.3 扩散现象*8.10 真实气体范德瓦尔斯方程8.10.1真实气体的等温线 8.10.2 由分子体积引起的修正8.10.3由分子力引起的修正思考题习题思考与探索第9章热力学基本定律9.1 热力学第一定律9.1.1 热力学中的基本概念9.1.2热力学第一定律9.2 热力学第一定律对理想气体的应用9.2.1 等容过程定容摩尔热容9.2.2 等压过程定压摩尔热容9.2.3 等温过程9.2.4 绝热过程*9.2.5 多方过程9.2.6 循环过程卡诺循环9.3 热力学第二定律9.3.1热力学第二定律的表述9.3.2可逆过程与不可逆过程**9.3.3 卡诺定理9.4 熵熵增加原理（只考熵的概念，不考熵的计算）9.4.1克劳修斯等式和不等式9.4.2 熵和熵变9.4.3 熵增加原理9.4.4 热力学第二定律的熵表述9.4.5 熵与热力学几率**9.5 热力学第三定律9.5.1 能斯特定理 9.5.2 热力学第三定律思考题习题思考与探索第10章现代科学与高新技术物理基础(1)10.1混沌现象10.1.1混沌的概念 10.1.2 蝴蝶效应 10.1.3 貌似随机的混沌10.2 超声检测技术10.2.1超声检测的基本物理原理 10.2.2超声检测的典型应用 10.2.3超声检测仪器10.3 能源技术与热力学10.3.1 能源能量传递 10.3.2 能量转换的基本原理10.3.3 热力学定律对节能技术的指导意义第11章真空中的静电场11.1 库仑定律11.1.1电荷 11.1.2 库仑定律11.2 电场电场强度11.2.1 电场11.2.2 电场强度11.2.3 场强叠加原理11.3 高斯定理11.3.1电场线和电通量11.3.2 高斯定理11.3.3利用高斯定理求场强分布11.4 静电场的环路定理11.4.1静电场力的功 11.4.2 静电场的环路定理11.5电势电势与场强的关系11.5.1 电势能 11.5.2电势 11.5.3 电势叠加原理 11.5.4 等势面11.5.5 电势与场强的微分关系11.6 静电场中的电偶极子思考题习题思考与探索第12章静电场中的导体和电介质12.1 静电场中的导体12.1.1 导体的静电平衡条件 12.1.2 实心导体静电平衡时的电荷分布特征12.1.3 空腔导体静电平衡时的特征 12.1.4 静电屏蔽※※12.1.5 镜像法的应用12.2 电容和电容器12.2.1 孤立导体的电容12.2.2 电容器及其电容12.3 电介质及其极化12.3.1 电介质极化的微观机制 12.3.2 电极化强度矢量12.4 有电介质存在时的静电场基本定理12.4.1 有电介质存在时的高斯定理12.4.2 电位移矢量D和电介质中总场强E的关系式12.4.3D、E、P三矢量的场线12.4.4 有电介质存在时的环路定理12.5 静电场的能量12.5.1 点电荷系的相互作用能12.5.2 电荷连续分布系统的静电能12.5.3 电场的能量思考题习题思考与探索第13章稳恒电流（只讲电流密度及电动势）13.1 电流稳恒条件13.1.1 电流 13.1.2 电流密度矢量13.1.3 电流连续性方程电流稳恒条件13.2 欧姆定律13.2.1 欧姆定律的积分形式 13.2.2 电阻的计算 13.2.3 欧姆定律的微分形式*13.2.4 金属导电的经典微观解释13.3 焦耳定律13.3.1 电流的功和功率 13.3.2 焦耳定律13.4 电动势13.4.1 电容器的放电 13.4.2 电源的作用 13.4.3 电动势13.5 闭合电路和一段含源电路的欧姆定律13.5.1 闭合电路的欧姆定律 13.5.2 一段含源电路的欧姆定律*13.6 基尔霍夫定律13.6.1 节点电流定律 13.6.2 回路电压定律 13.6.3 复杂电路的计算方法思考题习题思考与探索第14章真空中的稳恒磁场14.1 磁场磁感应强度14.1.1磁场 14.1.2 磁感应强度14.2 毕奥—萨伐尔定律14.2.1 毕奥—萨伐尔定律 14.2.2 毕奥—萨伐尔定律的应用14.2.3 运动电荷的磁场14.3 稳恒磁场中的基本定理14.3.1 磁感应线 14.3.2 磁通量 14.3.3 磁场的高斯定理14.3.4 磁场的安培环路定理 14.3.5 安培环路定理的应用14.4 磁场对电流的作用14.4.1 定培定律 14.4.2 平行无限长载流直导线间的相互作用14.4.3 磁场对载流线圈的作用 14.4.4 磁力矩的功14.5 带电粒子在电场和磁场中的运动14.5.1 洛仑兹力 14.5.2 带电粒子在电场和磁场中的运动 14.5.3霍尔效应思考题习题思考与探索第15章磁介质15.1 磁介质的磁化及其描述15.1.1 磁介质 15.1.2 分子电流和分子磁矩 15.1.3 顺磁质的磁化15.1.4 抗磁质的磁化15.2 磁化强度磁化电流15.2.1 磁化强度 15.2.2 磁化电流磁化电流面密度15.2.3 磁化电流与磁化强度的关系15.3 有磁介质存在时的安培环路定理15.3.1 有磁介质存在时的安培环路定理 15.3.2 磁化特性15.3.3 有磁介质存在时的安培环路定理的应用 15.3.4 有磁介质存在时的高斯定理15.4 铁磁质15.4.1 磁化曲线和磁滞回线 15.4.2 铁磁质磁化的微观机制15.4.3 铁磁质的分类及其主要特点思考题习题思考与探索第16章电磁感应16.1 电磁感应的基本定律16.1.1 电磁感应现象 16.1.2 楞次定律 16.1.3 法拉第电磁感应定律16.2 动生电动势感生电动势感生电场16.2.1动生电动势 16.2.2 动生电动势的计算 16.2.3 感生电动势感生电场16.2.4 感生电动势的计算16.3 自感互感16.3.1 自感现象及自感系数 16.3.2 自感系数的计算16.3.3 互感现象及互感系数 16.3.4 互感系数的计算16.4 磁场的能量16.4.1自感储能 16.4.2 磁场的能量和磁能密度 16.4.2磁场能量的计算思考题习题思考与探索第17章电磁场与电磁波17.1 位移电流全电流安培环路定理17.1.1 位移电流17.1.2 全电流安培环路定理17.2 麦克斯韦方程组17.2.1麦克斯韦方程组的积分形式*17.2..2麦克斯韦方程组的微分形式17.3 平面电磁波（了解）17.3.1 电磁波的产生与传播 17.3.2 电磁波的主要性质17.3.3 电磁波的能量和动量*17.4 电磁振荡与电磁辐射（了解）17.4.1 LC振荡电路 17.4.2 无阻尼电磁振荡方程和电磁振荡的能量17.4.3 阻尼振荡与受迫振荡 17.4.4 电磁波的辐射17.5 电磁波谱（了解）思考题习题思考与探索*第18章正弦交流电路18.1 正弦交流电的基本概念18.1.1 交流电的产生 18.1.2 描写正弦交流电的特征量18.2 正弦交流电的相量表示法18.2.1正弦量的振幅矢量图示法 18.2.2 正弦量的相量表示法18.2.3 基尔霍夫定律的相量形式18.3 交流电路中的三种基本元件18.3.1 纯电阻元件交流电路 18.3.2 纯电容元件的交流电路18.3.3 纯电感元件的交流电路18.4 串联电路与并联电路18.4.1 RLC串联电路18.4.2 RLC并联电路18.5 谐振电路18.5.1 串联谐振 18.5.2 并联谐振18.6 交流电的功率功率因数的提高18.6.1交流电的功率18.6.2功率因数的提高18.7 变压器原理18.7.1 变压器的基本结构 18.7.2 理想变压器的工作原理18.7.3 变压器的用途18.8 三相交流电18.8.1 三相交流电概述 18.8.2 三相电路中负载的联接方式18.8.3 三相交流电的功率思考题习题思考与探索第19章现代科学与高新技术物理基础(2)19.1等离子体及其应用简介19.1.1等离子体概念 19.1.2. 等离子体性质及分类 19.1.3 等离子体的电中性19.1.4 应用实例19.2磁悬浮列车的工作原理19.2.1 磁悬浮列车的两种形式19.2.2 磁悬浮列车的主要系统19.3 电磁波与遥感19.3.1遥感的基本概念19.3.2电磁波谱与大气窗口19.3.3 21世纪遥感的六大发展趋势第20章几何光学20.1 球面折射20.1.1 单球面折射 20.1.2 共轴球面系统20.2 透镜20.2.1 薄透镜 20.2.2 薄透镜的组合20.2.3 厚透镜 20.2.4 柱面透镜20.2.5 透镜的像差**20.3 眼睛的光学系统20.3.1 眼睛的光学结构 20.3.2 眼睛的调节 20.3.3 眼睛的屈光不正及其矫正*20.4 常用光学仪器20.4.1 放大镜 20.4.2 普通光学显微镜 20.4.3 望远镜 20.4.4 纤维光束内窥镜思考题习题思考与探索第21章光的干涉21.1 光的波动学说及光的相干性21.1.1 光的波动学说21.1.2 普通光源发光的微观机制21.1.3 光波的叠加及其相干性 21.1.4 相干光的获得21.2 波阵面分割法产生的光的干涉21.2.1 杨氏双缝干涉实验21.2.2 菲涅耳双面镜和双棱镜实验21.2.3 洛埃德镜实验 21.2.4 光程光程差和相位差21.2.5 透镜不产生附加光程差21.3 振幅分割法产生的光的干涉21.3.1 薄膜干涉概述 21.3.2 等倾干涉（了解） 21.3.3 等厚干涉21.3.4 等厚干涉的应用21.4 迈克尔逊干涉仪21.4.1 仪器结构和原理 21.4.2迈克尔逊干涉仪应用*21.5 光波的空间相干性和时间相干性21.6.1 干涉条纹的可见度 21.6.2 光波的空间相干性 21.6.3 光波的时间相干性思考题习题思考与探索第22章光的衍射22．1 惠更斯——菲涅耳原理22．1．1光的衍射现象 22．1．2惠更斯——菲涅耳原理 22.1.3 衍射的分类22.2 单缝衍射22.2.1 衍射装置与衍射图样的特点 22.2.2 单缝衍射的明暗条纹位置22.2.3 明条纹的角宽度和线宽度22.2.4 衍射图样的光强分布**22.2.5用积分法计算单缝衍射的光强分布22.3 圆孔衍射22.3.1 衍射装置和衍射图样特点 22.3.2 成像仪器的分辨本领**22.3.3用积分法计算圆孔衍射的光强分布22.4 光栅衍射22.4.1 光栅的结构及其衍射图样 22.4.2 光栅衍射的光强分布22.4.3 光栅方程 22.4.4 暗条纹和次极大的位置22.4.5 明条纹的半角宽度 22.4.6 缺级现象22.4.7 光栅光谱**22.4.8光栅的角色散和分辨本领.22.5 晶体对X射线的衍射22.5.1 X射线的发生装置 22.5.2 劳埃实验 22.5.3 布拉格公式思考题习题思考与探索第23章光的偏振23．1 自然光与偏振光23.1.1 横波的偏振性 23．1．2 偏振光与自然光23.2 起偏和检偏马吕斯定律23．2．1 偏振片 23．2．2 起偏和检偏 23．2．3 马吕斯定律23．3 反射和折射光的偏振性23.3.1反射光的偏振性 23.3.2折射光的偏振性23.4 双折射（只讲不考）23.4．1 双折射现象 23.4.2 双折射晶体光轴主截面23.4.3 光在单轴晶体中的传播 23.4.4 偏振棱镜*23.5 椭圆偏振光和圆偏振光23.5.1 波晶片——相位推迟片23.5.2 椭圆偏振光和圆偏振光的获得23.5.3 圆偏振光和椭圆偏振光的检验*23.6 偏振光的干涉23.6.1 椭圆偏振光的干涉装置23.6.2 光矢量的分解与合成23.6.3 合振幅与光强*23.7 人为双折射和旋光现象（了解）23.7.1 光弹效应 23．7．2 电光效应 23.7.3 旋光现象思考题习题思考与探索第24章狭义相对论24.1 牛顿力学的相对性原理24.1.1牛顿的绝对时空观24.1.2牛顿力学的相对性原理24.1.3电磁学与牛顿力学的相对性原理24.2 实验基础和基本假设*24.2.1 寻找以太的尝试——迈克尔逊—莫雷实验**24.2.2 修改麦克斯韦电磁理论的尝试──发射理论24.2.3 狭义相对论的基本假设24.3洛伦兹变换24.3.1洛伦兹变换24.3.2对变换式的讨论24.4相对论时空观24.4.1 时序的相对性和因果律24.4.2 时间膨胀 24.4.3长度收缩24.4.4 洛伦兹速度变换24.5 相对论动力学24.5.1 质速关系24.5.2 质能关系24.5.3 能量与动量的三角关系*24.7 电磁场的相对性24.7.1 相对论动量和能量的变换式24.7.2 相对论力的变换式24.7.3 电磁场的相对论变换式思考题习题思考与探索第25章初期量子论25.1 黑体辐射与普朗克量子假设25.1.1 热辐射黑体25.1.2 基尔霍夫热辐射定律25.1.3 黑体的辐射定律25.1.4 普朗克量子假说25.2 光电效应与爱因斯坦光量子论25.2.1光电效应25.2.2 康普顿效应**25.2.3 电子对效应25.3 玻尔的氢原子量子论25.3.1 原子的有核模型25.3.2 氢原子光谱的实验规律25.3.3 玻尔的原子理论25.3.4 玻尔原子理论的应用25.4 佛兰克—赫兹实验（了解）25.4.1 实验装置与原理25.4.2 实验结果25.4.3 分析与讨论25.5 对玻尔原子理论的评价思考题习题思考与探索第26章量子力学基础26.1 德布罗意物质波假设26.1.1 德布罗意物质波假设26.1.2 对玻尔轨道量子化条件的解释26.1.3 德布罗意物质波假设的实验验证26.2 不确定关系26.2.1 坐标和动量 26.2.2 能量和时间26.3 波函数26.3.1波函数的引入26.3.2波函数的物理意义26.3.3波函数的标准条件26.4 薛定谔方程26.4.1薛定谔方程26.4.2定态及定态薛定谔方程26.4.3 一维无限深方势阱*26.4.4 一维谐振子 26.4.5 一维势垒扫描隧道显微镜(STM)26.5 力学量和算符26.5.1算符26.5.2算符的一般性质26.5.3 量子力学中常用的几类算符26.5.4 本征值方程和力学量的算符表示26.5.5 角动量算符的本征值和本征函数*26.6 量子力学的体系和发展思考题习题思考与探索第27章原子27.1 氢原子27.1.1 氢原子的定态薛定谔方程 27.1.2 电子概率密度分布27.2 电子自旋27.2.1 简单塞曼效应27.2.2 电子自旋27.2.3 史特恩—盖拉赫实验*27.3 碱金属原子27.3.1 碱金属原子的光谱实验规律 27.3.2碱金属原子束缚定态的能级27.3.3 碱金属原子光谱的精细结构27.4 多电子原子的壳层结构27.4.1 独立电子近似 27.4.2 原子的壳层结构和电子组态27.4.3 电子壳层分布规则*27.5 激光27.5.1 激光器的基本结构 27.5.2受激吸收自发辐射受激辐射27.5.3粒子数布居反转 27.5.4 工作物质27.5.5 光学谐振腔思考题习题思考与探索*第28章分子与固体28.1双原子分子28.1.1 氢分子 28.1.2 分子转动能级 28.1.3 分子振动能级 28.1.4 分子光谱特征28.2 固体的能带28.2.1固体能带的形成28.2.2 能带中的电子行为28.3 导体、绝缘体和半导体28.3.1 导体 28.3.2 绝缘体 28.3.3 半导体28.4 -p n结、半导体器件28.4.1 杂质半导体 28.4.2 pn结 28.4.3 半导体器件思考题习题思考与探索*第29章核物理与粒子物理29.1 原子核的组成和一般性质29.1.1 原子核的组成29.1.2 原子核的自旋、磁矩29.1.3 原子核的结合能29.1.4 核力的主要性质29.1.5 核结构模型29.2 核的放射性衰变29.2.1 放射性的基本特征29.2.2 核衰变的类型 29.2.3 放射性衰变规律29.3原子核反应29.3.1 反应能29.3.2 核反应机制29.4 原子核的裂变与聚变29.4.1 原子核的裂变29.4.2 原子核聚变29.5 粒子物理简介29.5.1 粒子的分类29.5.2 粒子的性质29.5.3 粒子间的相互作用29.6 强子结构和夸克模型29.6.1 夸克模型 29.6.2 夸克的“色”及色相互作用思考题习题思考与探索第30章天体物理与宇宙学30.1 牛顿万有引力理论的新版本——广义相对论基础30.1.1 开普勒的行星运动定律30.1.2 牛顿的万有引力定律30.1.3 水星之谜30.1.4 广义相对论的两条基本原理30.1.5 广义相对论中的时空观30.1.6 广义相对论的实验验证30.2 天体物理简介30.2.1 天体系统的空间层次30.2.2 白矮星30.2.3 中子星30.2.4 脉冲星和超新星30.2.5 黑洞30.3 宇宙学30.3.1 宇宙的膨胀30.3.2 大爆炸宇宙模型30.3.3 宇宙的密度与暗物质30.3.4 “热寂说”的终结第31章现代科学与高新技术物理基础(3) 31.1 全息照相31.1.1全息照相的基本原理 31.1.2 全息照片的拍摄要求和特点31.1.3全息照相的应用31.2. 超导宏观量子效应31.2.1超导态的重要特征 31.2.2 BCS理论 31.2.3 超导宏观量子效应31.2.4 高临界温度超导体研究进展31.3 量子霍尔效应- 21 -。