2020湖南师范大学物理学科教学论专业751物理教学论综合考研大纲.docx

新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/2020 湖南师范大学物理学科教学论专业 751 物理教学论综合考研大纲一、考试形式与试卷结构1)试卷成绩及考试时间本试卷满分为 300 分，考试时间为 180 分钟。2)答题方式答题方式为闭卷、笔试。3)试卷内容结构各部分内容所占分值为：力学 约 90 分电磁学 约 90 分物理教学论 约 120 分4)题型结构选择题：10 小题，每小题 6 分，共 60 分计算题：6 小题，每小题 20 分，共 120 分问答题：3 小题，每小题 20 分，共 60 分案例题：2 小题，每小题 30 分，共 60 分二、考试内容与考试要求（一）力学部分质点运动学新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/考试内容质点的位置矢量、位移、运动学方程、瞬时速度矢量、瞬时加速度矢量、质点的直线运动（从坐标到速度和加速度、从加速度到速度和坐标） 、抛体运动、平面直角坐标系、自然坐标、极坐标系、伽利略变换考试要求（1）理解运用矢量分析建立位置矢量、位移、速度和加速度概念。（2）掌握质点在直线运动中由运动学方程求导出速度、加速度。（3）掌握质点在直线运动中由加速度和初速度求速度和坐标。（4）理解研究平面曲线运动时坐标系的选取，掌握平面直角坐标系、自然坐标，了解极坐标系。（5）理解伽利略变换和经典力学的速度、坐标变换关系。2、动量、牛顿运动定律、动量守恒定律考试内容惯性参考系、惯性定律、惯性质量、动量、冲量、动量定理、质点系的动量定理、质心运动定理、动量守恒定律、主动力与被动力、牛顿运动定律及应用、惯性力、非惯性系中的动力学、伽利略的相对性原理考试要求（1）理解惯性参考系、惯性定律及其涉及的时空观问题。（2）理解惯性质、动量的概念，理解主动力与被动力的概念。（3）掌握牛顿运动定律，会用牛顿运动定律解决动力学问题，理解惯性力，会用牛顿运动定律解决非惯性系中的动力学问题。（4）掌握冲量概念，质点组的动量定理，质心运动定理和用外力矢量和为零为条件表述的动量守恒定律。（5）理解动量守恒定律和牛顿定律对伽利略变换的不变性。3、动能和势能考试内容新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/能量、元功、功、功率、质点和质点系的动能定理、保守力和非保守力、势能、功能原理、机械能守恒定律、对心碰撞和非对心碰撞、克尼希定理考试要求（1）了解能量的概念，掌握力作功、功率、元功、变力的功以及作用力反作用力之功的关系。（2）掌握质点和质点系动能定理并能正确应用。（3）理解保守力和非保守力的概念，理解势能的概念和求解势能。（4）掌握功能原理和机械能守恒定律，会用机械能守恒定律解决力学问题。（5）理解运用动量和能量研究对心碰撞和非对心碰撞问题。（6）理解克尼希定理，会用克尼希定理研究粒子的对撞问题。4、角动量、对称性考试内容质点的角动量、质点对参考点的角动量定理和守恒定律、质点对轴的角动量定理和守恒定律、质点系对质心的角动量定理和守恒定律、对称性考试要求（1）掌握角动量概念，掌握用矢量矢积正确表述质点对参考点、对轴的角动量。掌握质点和质点系的角动量定理和角动量守恒定律以及对质心的角动量定理和守恒律。（2）了解总能量(动能加势能 )对时空坐标变换的对称性和守恒律的关系。5、万有引力定律考试内容开普勒定律、万有引力定律、引力质量与惯性质量、引力常量的测量、引力势能、潮汐考试要求（1）掌握开普勒定律。（2）掌握万有引力定律，理解引力质量与惯性质量的区别联系，了解引力常量的测量方法。新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/（3）了解与引力有关的一系列问题，例如引力势能、宇宙速度、潮汐和宇宙膨胀。6、刚体力学考试内容刚体运动的描述（平动、绕固定轴转动、平面运动） 、刚体的动量、角动量、转动惯量、刚体的质心运动定理、刚体定轴转动的角动量定理和转动定理、刚体的重心、刚体定轴转动的动能定理、刚体的重力势能、刚体平面运动的动力学、刚体的平衡、自转与旋进考试要求（1）理解刚体的平动、绕固定轴转动、平面运动的描述。（2）理解刚体的质心、动量的概念，掌握刚体的质心运动定理。（3）理解刚体定轴转动的角动量、转动惯量的概念，掌握刚体定轴转动的角动量定理和转动定理，并会用刚体定轴转动的角动量定理和转动定理解决刚体问题，理解刚体重心的概念。（4）掌握刚体定轴转动的动能定理，并会用刚体定轴转动的动能定理解决刚体问题，理解刚体的重力势能的概念。（5）理解刚体的平衡，会列刚体的平衡方程，了解自转与旋进。7、弹性体的应力和应变考试内容外力、内力、应力、直杆的线应变、胡克定律、拉伸和压缩的形变势能、弹性体的剪切形变、弯曲与扭转考试要求（1）了解外力、内力、应力的概念，了解直杆的线应变，掌握胡克定律。（2）了解拉伸和压缩的形变势能、弹性体的剪切形变，了解弯曲与扭转。8、振动考试内容简谐振动的动力学特征、简谐振动的运动学、简谐振动的能量转换、简谐振动的合成、振动的分解、阻尼振动、受迫振动、参数振动、自激振动新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/考试要求（1）理解简谐振动的动力学特征，掌握简谐振动的运动学方程，x-t 图像，简谐振动的矢量表示法。（2）理解简谐振动的能量转换。（3）理解简谐振动的合成，了解振动的分解。（4）理解阻尼振动、受迫振动，了解参数振动、自激振动。9、波动和声考试内容波、平面间谐波方程、波动方程、波速、色散、平均能流密度、声强、声压、波的反射和透射、半波损失、波的叠加和干涉、驻波、多普勒效应考试要求（1）理解波的基本概念，掌握平面简谐波方程的多种形式，掌握平面简谐波的求法。（2）了解波动方程，了解波速、色散现象。（3）了解平均能流密度，了解声强、声压的关系。（4）理解波的反射和透射，理解半波损失。（5）理解波的叠加和干涉，理解驻波的概念、驻波方程。（6）理解多普勒效应。10、流体力学考试内容理想流体、静止流体内的压强、流体运动学的基本概念、不可压缩流体的连续性方程、伯努利方程、流体的动量和角动量、黏性流体的运动考试要求（1）理解理想流体的概念，特点，理解静止流体内的压强。（2）理解流体运动学的基本概念，掌握不可压缩流体的连续性方程、伯努利方程，并会综新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/合运用连续性方程、伯努利方程求解流体问题。（3）了解流体的动量和角动量，了解黏性流体的运动。11、相对论简介考试内容狭义相对论的历史背景、狭义相对论的基本假设、洛伦兹力变换、尺缩钟慢的实验检验、相对论的速度变换、相对论的动量和能量、广义相对论考试要求（1）了解狭义相对论的历史背景。（2）理解狭义相对论的基本假设，了解洛伦兹力变换、尺缩钟慢的实验检验。（3）了解相对论的速度变换、相对论的动量和能量、广义相对论。（二）电磁学部分1、静电场考试内容电荷的种类及检验、电荷守恒定律、物体的起电方式、库仑定律及其矢量形式、静电力的叠加原理、电场强度及计算、场强的叠加原理、E 通量、高斯定理及应用、电场线及电场线的性质、静电场的环路定律、电势及计算、电势差、等势面、电势与场强的关系考试要求（1）理解电荷的概念、种类及检验方法，掌握电荷守恒定律，理解物体起电的方式及其实质。（2）理解库仑定律的内容，会应用库仑定律的矢量形式和电场力的叠加原理解决静电学问题。（3）理解电场强度的概念、点电荷的场强公式，掌握场强计算的方法。理解 E 通量的概念，掌握高斯定理并会用高斯定理求解场强。（4）理解电场线的概念、性质。（5）理解电势、电势差、等势面的概念，掌握电势计算的方法、静电场的环路定理，了解新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/电势与场强的关系。2、静电场中的导体考试内容静电平衡（条件、性质、计算） 、孤立导体在静电平衡时的性质、封闭金属壳内外的静电场、静电屏蔽、范德格拉夫起电机、孤立导体的电容、电容器及电容、电容器的联接及储能、静电演示仪器、带电体系的静电能考试要求（1）理解静电平衡的条件、静电平衡时导体的性质，能应用电场线的性质唯象处理静电平衡时的导体问题。（2）掌握封闭金属壳内外的静电场规律，理解静电屏蔽的概念，了解范德格拉夫起电机原理。（3）理解孤立导体电容的物理意义、理解电容的概念、物理意义，理解电容器充放电的过程、掌握电容器联接时电容的规律。（4）了解静电演示仪器、了解感应起电机、静电计的原理。（5）理解带电体系的静电能，了解带电导体组的静电能。3、静电场中的电介质考试内容电介质与偶极子、偶极子在外电场中的力矩、偶极子激发的电场、电介质的极化（位移极化、取向极化） 、极化强度、极化强度与场强的关系、极化电荷、极化电荷与极化强度的关系、电位移、有电介质时的高斯定理、静电场方程、电场的能量、能量密度考试要求（1）理解电介质、偶极子的概念，了解偶极子在外电场中所受的力矩、偶极子激发的静电场有关内容。（2）理解电介质的极化机制，掌握极化强度与场强的关系。（3）理解极化电荷的概念，掌握极化电荷体密度、面密度与极化强度的关系。（4）理解电位移的概念，掌握有电介质时的高斯定理公式，会应用高斯定理处理含电介质新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/的静电场问题。（5）掌握有电介质时的静电场方程，了解电介质附近的边值关系。（6）理解电场的能量、能量密度的概念。4、恒定电流和电路考试内容恒定电流、电流密度、电流的连续性方程、直流电路、电阻率与温度系数、欧姆定律及计算、欧姆定律的微分形式、含源电路的欧姆定律及微分形式、全电路的欧姆定律、焦耳定律及计算、电功率、非静电力、电源与电动势、电动势的测量、基尔霍夫方程组及计算、接触电势差与温差电势差、液体导电与气体导电考试要求（1）理解恒定电流的概念、电流密度的概念，理解电流的连续性方程。（2）理解电路中基本元件的概念，掌握直流电路的两个重要的性质。（3）掌握欧姆定律、焦耳定律，会应用欧姆定律、焦耳定律解决电路问题，理解欧姆定律的微分形式，理解电功率的概念、了解电阻率与温度系数的关系。（4）理解非静电力、电动势的概念，掌握含源电路的欧姆定律及微分形式、全电路的欧姆定律，会应用全电路的欧姆定律解决电路问题，了解电动势的测量、电势差计。（5）掌握基尔霍夫方程组，会应用基尔霍夫方程组解决复杂电路问题。（6）了解接触电势差与温差电势差的概念，了解液体导电与气体导电。5、恒定电流的磁场考试内容基本磁现象、毕奥萨伐尔定律、直长载流导线、圆形载流导线、载流螺线管轴线上的磁场、磁场的高斯定理及计算、安培环路定律及计算、带电粒子在电磁场中的运动、洛伦兹力、磁聚焦、回旋加速器、汤姆逊实验电子荷质比的测定、霍尔效应、安培力公式、磁电式电流计原理、磁偶极子考试要求（1）了解基本的磁现象，理解磁极、磁荷的概念。新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/（2）理解毕奥萨伐尔定律，掌握直长载流导线、圆形载流导线、载流螺线管轴线上的磁场特点。（3）掌握磁场的高斯定理，会用高斯定理解决磁场问题。（4）掌握安培环路定理，并会应用安培环路定理解决无限长圆柱形均匀载流导线、无限长载流螺线管、载流螺绕环、均匀载流无限大平面的磁场问题。（5）理解洛伦兹力的概念，掌握带电粒在电磁场中的运动情况，掌握回旋加速器、汤姆逊实验电子荷质比的测定的原理，了解磁聚焦、霍尔效应。（6）掌握安培力公式，了解载流线圈在均匀外磁场中的安培力矩，了解磁电式电流计原理，了解磁偶极子的概念。6、电磁感应与暂态过程考试内容电磁感应、法拉第电磁感应定律、楞次定律、动生电动势与洛伦兹力、动生电动势的计算、交流发电机、感生电动势及计算、感生电场的性质、自感及自感现象、互感及互感现象、互感线圈的串联、涡电流、涡电流热效应、磁效应、趋肤效应、RL 电路的暂态过程、RC电路的暂态过程、RLC 电路的暂态过程、自感线圈、互感线圈的磁能考试要求（1）理解电磁感应、感应电流的概念，理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律。掌握楞次定律的两种表述，会用楞次定律判断感应电流的方向。（2）理解动生电动势的本质，掌握动生电动势的两种计算方法，了解交流发电机的原理。（3）理解感生电动势的本质，理解感生电场的性质，掌握感生电动势的两种计算方法。（4）理解自感、自感电动势，了解自感现象，理解互感、互感电动势，了解互感现象，掌握互感串联的特征。（5）了解涡电流及涡电流的各种效应，了解趋肤效应。（6）掌握 RL 电路的暂态过程、 RC 电路的暂态过程、RLC 电路的暂态过程。（7）了解自感线圈、互感线圈的磁能。7、磁介质新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/考试内容磁介质的磁化、磁化强度、磁化电流、磁场强度、有磁介质时的环路定理、静磁场与静电场方程的对比、顺磁性与抗磁性、铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用、铁磁性的起因、磁路及其计算、磁场的能量、磁能密度考试要求（1）理解磁介质的磁化，理解磁化电流、磁化强度的概念，掌握有磁介质时的环路定理。（2）理解静磁场的方程，并能对比分析静磁场与静电场方程的不同之处。（3）了解磁介质的顺磁性与抗磁性。（4）了解铁磁质的磁化性能、铁磁质的分类和应用、铁磁性的起因。（5）了解磁路的概念，了解磁路定律及其计算。（6）理解磁场的能量及磁能密度。8、交流电路考试内容简谐交流电及表示方法、三种理想元件（纯电阻、纯电容、纯电感）的电压与电流的关系、复数法和矢量法、复阻抗、瞬时功率、平均功率和功率因数、谐振现象（串联谐振、并联谐振） 、变压器的基本原理考试要求（1）理解简谐交流电的概念，掌握表示简谐交流电的物理量，包括峰值（振幅） 、角频率、相位、初相、有效值等。（2）掌握三种理想元件（纯电阻、纯电容、纯电感）的电压与电流的关系。（3）理解复数法和矢量法，并会表示三种理想元件电压电流关系的复数形式，会用复数法和矢量法解决交流电问题。（4）理解复阻抗的概念，了解电感性网络、电容性网络和电阻性网络。（5）理解瞬时功率、平均功率和功率因数，了解提高功率因数的意义，掌握提高功率因数的方法。（6）了解串联谐振、并联谐振的现象。