1、学习必备 欢迎下载一、力和运动1.1 质点运动的描述！1.质点 2.参考系和坐标系 3.空间和时间4.运动学方程轨迹方程5.位矢6.位移7.速度（瞬时）速度：（瞬时）速率：8.加速度（瞬时）加速度：1.2 圆周运动和一般曲线运动！1.切向加速度和法向加速度自然坐标系；法向加速度处处指向曲率中心。2.圆周运动的角量描述角速度：角加速度： 3 .抛体运动的矢量描述1.3 相对运动 常见力和基本力1.相对运动（伽利略）速度变换式：2.常见力重力、弹力、摩擦力、万有引力3.基本力万有引力、电磁力、强力、弱力1.4 牛顿运动定律！1.牛顿第一定律（惯性定律）2.牛顿第二定律3.牛顿第三定律（作用力和反作
2、用定律）4.牛顿运动定律应用举例1）常力作用下的连接体问题2）变力作用下的单体问题1.5 伽利略相对性原理 非惯性系 惯性力1.伽利略相对性原理（力学的相对性原理）2.经典力学的时空观 *3.非惯性系 *4.惯性力二、运动的守恒量和守恒定律2.1 质点系的内力和外力 质心 质心运动定理！1.质点系的内力与外力2.质心对于N个质点组成的质点系：质心的位矢对于质量连续分布的物体：质心的位矢3.质心运动定理2.2 动量定理 动量守恒定律！1.动量定理冲量：动量定理：动量定理是牛顿第二定律的积分形式。*2. 变质量物体的运动方程 3.动量守恒定律*4.火箭飞行2.3 功 能量 动能定理！1.功的概念功
3、：功率：2.能量3.动能定理动能：动能定理：2.4 保守力 成对力的功 势能！1.保守力保守力：重力、万有引力、弹性力以及静电力等。非保守力：摩擦力、回旋力等。2.成对力的功 3.势能 4.势能曲线2.5 质点系的功能原理 机械能守恒定律！1.质点系的动能定理2.质点系的动能原理3.机械能守恒定律4.能量守恒定律*5.黑洞2.6 碰撞对心碰撞（正碰撞）1.碰撞过程系统动量守恒2.牛顿的碰撞定律恢复系数：完全弹性碰撞（1）；非弹性碰撞；完全非弹性碰撞（0）完全弹性碰撞过程，系统的机械能（动能）也守恒。2.7 质点的角动量和角动量守恒定律！1.角动量（动量矩）2.角动量守恒定律力矩：2.8 对称性
4、和守恒定律1.对称性和守恒定律 2.守恒量和守恒定律三、刚体和流体的运动3.1 刚体模型及其运动1.刚体2.平动和转动3.自由度质点、运动刚体、刚性细棒的自由度。3.2 力矩 转动惯量 定轴转动定律！1.力矩力臂：2.角速度矢量 3.定轴转动定律4.转动惯量当刚体为质量连续体时，（ r 为质元dm到转轴的距离）平行轴定理：3.3 定轴转动中的功能关系！1.力矩的功2.刚体的转动动能3.定轴转动的动能定理4.刚体的重力势能3.4 定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律1.刚体的角动量2.定轴转动刚体的角动量定理微分形式：积分形式：3.定轴转动刚体的角动量守恒定律1）刚体( J 不变)的角动量守
5、恒；2）非刚体( J 可变)的角动量守恒；3）物体系的角动量守恒。3.5 进动（回转效应）陀螺的3.6 理想流体模型 定常流动 伯努利方程1.理想流体模型流体、理想流体、流体动压强2.定常流动定常流动、流线、流管3.伯努利方程3.7 牛顿力学的内在随机性 混沌1.线性科学和非线性科学2.混沌和牛顿力学的内秉随机性四、相对论基础4.1 狭义相对论基本原理 洛伦兹变换！1.狭义相对论基本原理迈克耳孙莫雷实验；相对性原理；光速不变原理2.洛伦兹变换 4.2 相对论速度变换！4.3 狭义相对论的时空观1.“同时”的相对性2.时间延缓固有时、运动时3.长度收缩 4.相对性与绝对性4.4 狭义相对论动力学
6、基础！1.相对论力学的基本方程2.质量与能量的关系3.动量与能量的关系4.5 广义相对论简介等效原理、广义相对论的相对性原理、引力红移、水星在近日点的进动五、气体动理论5.1 热运动的描述 理想气体模型和物态方程！1.状态参量体积V、压强p、温度T2.平衡态 准静态过程3.理想气体物态方程5.2 分子热运动和统计规律1.分子热运动的图像2.分子热运动的基本特征平衡态的统计假设、微观量、宏观量、统计方法3.分布函数和平均值5.3 理想气体的压强和温度公式！1.理想气体的微观模型2.理想气体压强公式的推导分子的平均平动动能：理想气体的压强：3.温度的本质和统计意义理想气体物态方程：4.气体分子的方
7、均根速率5.4 能量均分定理 理想气体的内能1.分子的自由度刚性气体分子的自由度（单3双5多6）2.能量均分定理分子平均动能：（i：自由度）3.理想气体的内能质量为m，摩尔质量为M的理想气体内能：5.5 麦克斯韦速率分布律！*1.分子速率的实验测定 2.速率分布函数3.麦克斯韦速率分布律平均速率：最概然速率：方均根速率：5.6 #麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布律 重力场中粒子按高度的分布1.麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布律2.重力场中粒子按高度的分布5.7 分子碰撞和平均自由程！1.分子碰撞的研究2.平均自由程公式平均碰撞次数：平均自由程：5.8 气体的输运现象1.黏性现象粘性力：粘度（黏性系数）：2
8、.热传导现象热传导系数：3.扩散现象扩散系数：杜瓦瓶（保温瓶）原理、同位素分离5.9 真实气体 范德瓦耳斯方程1.真实气体等温线2.范德瓦耳斯方程3.范德瓦耳斯方程的等温线和真实气体的等温线4.临界点六、热力学基础6.1 热力学第零定律和第一定律！1.热力学第零定律 2.热力学过程 3.功 热量 内能4.热力学第一定律6.2 热力学第一定律对于理想气体平衡过程的应用！1.等体过程气体的摩尔定容热容2.等压过程气体的摩尔定压热容3.等温过程4.绝热过程5.多方过程6.3 循环过程 卡诺循环！1.循环过程正循环：热机效率逆循环：制冷系数2.卡诺循环卡诺热机效率卡诺制冷机的制冷效率6.4 热力学第二
9、定律1.热力学第二定律自发过程、开尔文表述、克劳修斯表述2.两种表述的等价性反证法证明6.5 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理1.可逆过程与不可逆过程2.卡诺定理可逆机不可逆机3.卡诺定理的证明6.6 熵 玻尔兹曼关系1.熵2.自由膨胀的不可逆性3.玻尔兹曼关系! 6.7 熵增加原理 热力学第二定律的统计意义！1.熵增加原理封闭系统2.热力学第二定律的统计意义6.8 耗散结构 信息熵1.耗散结构贝纳尔对流、化学振荡2.信息熵七、静止电荷的电场7.1 物质的电结构 库伦定律！1.电荷2.电荷守恒定律3.电荷的量子化4.库伦定律7.2 静电场 电场强度1.电场2.电场强度试验电荷、场强、电偶极子3.
10、电场强度的计算1）点电荷的电场强度2）场强叠加原理和点电荷系的电场强度3）电荷连续分布带电体的电场强度4.电场线 电场强度通量均匀电场中非均匀电场7.3 静电场的高斯定理！1.静电场的高斯定理2.高斯定理的应用7.4 静电场的环路定理 电势！1.静电场力做功2.静电场的环流定理3.电势电势能：电势：电势差（电压）：4.电势的计算1）点电荷的电势2）点电荷系的电势（电势叠加原理）3）连续分布电荷的电势4）多个带电体的总电势5.等势面7.5 电场强度与电势梯度的关系！7.6 静电场中的导体！1.导体的静电平衡静电感应现象、静电平衡状态2.静电平衡下导体上的电荷分布3.空腔导体内外的静电场与静电屏蔽
11、7.7 电容器的电容1.孤立导体的电容2.电容器的电容平板电容器圆柱电容器球形电容器相对电容率（相对介电常量）3.电容器的串联和并联串联：并联：7.8 静电场中的电介质*1.电介质的电结构2.电介质的极化1）无极分子电介质的位移极化2）有极分子电介质的取向极化3.电极化强度对各项同性的电介质：4.电极化强度与极化电荷的关系5.介质中的静电场介质中的环路定理：电容率（介电常量）：6.铁电体 压电体 永电体7.9 有电介质时的高斯定理 电位移1.有电介质时的高斯定理 电位移电位移矢量：有电介质时的高斯定理：2.D、E、P三矢量的关系7.10 静电场的能量！电容器的能量：电场能量密度：电场的能量：八
12、、恒定电流的磁场8.1 恒定电流1.电流 电流密度2.电源的电动势 3.欧姆定律闭合电路的欧姆定律：8.2 磁感应强度1.基本磁现象永磁铁、磁极、分子电流2.磁感应强度3.磁感应线和磁通量通过面元dS的磁通量：通过曲面S的磁通量：8.3 毕奥-萨伐尔定律！1.毕奥-萨伐尔定律2.运动电荷的磁场3.毕奥-萨伐尔定律的应用1）直导线电流的磁场2）载流圆线圈轴线上的磁场3）螺线管电流轴上的磁场8.4 恒定磁场的高斯定理和安培环路定理！1.恒定磁场的高斯定理S2.安培环路定理3.安培环路定理的应用1）无限长载流圆柱形导体的磁场分布外： 内：2）长直螺线管内的磁感应强度( I、n )3） 载流螺绕环内的
13、磁场8.5 带电粒子在电场和磁场中的运动！1.洛伦兹力2.带电粒子在电磁场中的运动和应用磁聚焦、回旋加速器、质谱仪3.霍尔效应*4.量子霍耳效应8.6 磁场对载流导线的作用！1.安培定律安培力：2.磁场对载流线圈的作用3.电流单位“安培”的定义4.磁场力的功1）磁力对运动载流导线做的功2）载流线圈在磁场中转动时磁力矩的功8.7 磁场中的磁介质1.磁介质磁化、磁介质、相对磁导率2.分子电流和分子磁矩3.抗磁质的磁化4.顺磁质的磁化8.8 有磁介质时的安培环路定理 磁场强度！1.磁化强度磁化（面）电流2.有磁介质时的安培环路定理 8.9 铁磁质1.磁化曲线和磁滞回线 2.磁畴3.磁性材料的分类软磁
14、材料、硬磁材料、矩磁材料、静磁屏蔽九、电磁感应 电磁场理论9.1 电磁感应定律！1.电磁感应现象 2.楞次定律3.法拉第电磁感应定律9.2 动生电动势！1.在磁场中运动的导线内的感应电动势2.在磁场中转动的线圈内的感应电动势交变电动势、交变电流9.3 感生电动势 感生电场！1.感生电场2.电子感应加速器 3.涡电流9.4 自感应和互感应！1.自感应2.互感应若空间不存在铁磁质：自感和互感的关系：9.5 磁场的能量！自感磁能：能量密度：非匀强磁场的能量：匀强磁场的密度：9.6 位移电流 电磁场理论！1.位移电流位移电流位移电流密度2.麦克斯韦方程组3.电磁场的物质性9.7 电磁场的统一性和电磁场
15、量的相对性 十、机械振动和电磁振荡10.1 谐振动！1.谐振动的特征及其表达式简谐振动表达式：2.描述谐振动的特征量振幅A、周期T、频率角频率（圆频率）相位、初相同相、反相；超前、落后3.谐振动的旋转矢量图示法振幅、角频率、相位、初相位、周期4.几种常见的谐振动单摆、复摆5.谐振动的能量6.用能量法解谐振动问题10.2 阻尼振动无阻尼自由振动、阻尼振动、阻尼因子、固有频率10.3 受迫振动 共振1.受迫振动2.共振位移共振速度共振10.4 电磁振荡1.LC电路的振荡电磁振荡、（无阻尼）自由振荡2.受迫振荡 电共振3.力电类比10.5 一维谐振动的合成1.同一直线上两个同频率谐振动的合成482.
16、同一直线上两个不同频率谐振动的合成 拍10.6 二维谐振动的合成a.振动方向相互垂直同频率的谐振动的合成振动，其轨迹为一椭圆。具体形状取决于振幅和相位差。特殊情形：若相位差为0或，则振动轨迹为直线；若相位差为/2，则振动轨迹为正椭圆。b.振动方向相互垂直，频率有简单整数比的和振动，其轨迹为李萨如图。10.7 振动的分解 频谱10.8 非线性振动与混沌十一、机械波和电磁波11.1 机械波的产生和传播！1.机械波产生的条件 2.横波与纵波3.波振面和波（射）线4.波长、频率和波速间的关系波速（相速）11.2 平面谐波的波函数1.波函数2.平面简谐波的波函数！简谐波、平面简谐波（沿x轴正向传播取，沿
17、x轴负向传播+）11.3 波动方程 波速1.波动方程平面波的波动方程2.波动方程的建立3.波速4.介质的形变及其模量11.4 波的能量 波的强度！1.波的能量平均能量密度2.波动能量的推导3.波的强度平均能流密度4.波的吸收11.5 声波 超声波 次声波！1.声压2.声强 声强级声强：听觉阀、痛觉阀3.超声波声波超声波4.次声波11.6 电磁波1.电磁波的辐射和传播2.电磁波的性质横波性、偏振性、3.电磁波的能量4.电磁波的动量5.电磁波谱11.7 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射1.惠更斯原理2.波的衍射长波衍射现象明显，方向性不好； 短波衍射现象不明显，方向性好。3.波的反射和折射11.8
18、 波的叠加原理 波的干涉 驻波1.波的叠加原理波传播的独立性、波的叠加原理2.波的干涉相干条件：频率、振动方向、相位差干涉相长（加强）、干涉相消（减弱）3.驻波波腹处只有动能没有势能。波节处只有势能没有动能。4.弦线上的驻波5.半波损失11.9 多普勒效应1.机械波的多普勒效应1） 波源静止，观测者以速度vR 相对介质运动2）观测者静止，波源以速度vS 相对介质运动3）观测者和波源同时运动2.电磁波的多普勒效应 3.冲击波十二、光学12.1 几何光学简介！1.光的传播规律三条实验定理（直线、独立、反射折射）光路可逆原理、费马原理2.全反射全反射临界角3.光在平面上的反射和折射平面镜、三棱镜4.
19、光在球面上的反射和折射5.薄透镜6.光学仪器12.2 光源 单色光 相干光1.光源2.单色光3.相干光光矢量、相干光源、相干光、光的干涉干涉相长（明）、干涉相消（暗）4.想干光的获得方法分波阵面法、分振幅法12.3 双缝干涉！1.杨氏双缝实验2.干涉明暗条纹的位置3.洛埃德镜实验半波损失*4.光源的相干长度12.4 光程与光程差！1.光程2.光程差3.物像之间的等光程性4.反射光的相位突变和附加光程差12.5 薄膜干涉！1.等倾干涉条纹 2.增透膜和高反射膜 3.等厚干涉条纹4.劈尖膜 5.牛顿环12.6 迈克耳孙干涉仪12.7 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理1.光的衍射现象 2.菲涅尔衍射
20、和夫琅禾费衍射3.惠更斯-菲涅耳原理12.8 单缝的夫琅禾费衍射1.单缝的夫琅禾费衍射！2.单缝衍射条纹光强的计算振幅矢量法12.9 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领1.圆孔的夫琅禾费衍射艾里斑2.光学仪器的分辨本领瑞利判据12.10 光栅衍射1.光栅衍射光栅、光栅常量2.光栅方程 3.光栅衍射的强度分布 4.缺级5.光栅光谱 6.光栅的分辨本领 7.干涉和衍射的区别和联系12.11 X射线的衍射伦琴射线、劳厄斑布拉格公式：12.12 光的偏振状态1.线偏振光（平面偏振光）光矢量2.自然光 3.部分偏振光 4.圆偏振光和椭圆偏振光12.13 起偏和检偏 马吕斯定律！1.起偏和检偏偏振片、
21、偏振化方向2.马吕斯定律12.14 反射和折射时光的偏振12.15 光的双折射1.寻常光和非常光2.光轴 主平面 3.单轴晶体的子波波阵面4.惠更斯原理在双折射现象中的应用5.晶体的二向色性和偏振片12.16 偏振光的干涉 人为双折射1.偏振光的干涉2.人为双折射克尔效应、泡克尔斯效应、磁致双折射效应12.17 旋光性12.18 现代光学简介1.傅里叶光学 2.全息照相 3.非线性光学十三、早期量子论和量子力学基础13.1 热辐射 普朗克的能量子假设1.热辐射现象2.基尔霍夫辐射定律（绝对）黑体3.黑体辐射实验定律斯特藩玻耳兹曼定律、维恩位移定律4.普朗克的能量子假设紫外灾难（瑞利金斯文公式）
22、、能量子假设13.2 光电效应 爱因斯坦的光子理论1.光电效应的实验规律光电效应、光电子、光电流、遏制频率（红限）2.光的波动说的缺陷溢出功3.爱因斯坦的光子理论 4.光的波粒二象性13.3 康普顿效应1.康普顿效应 2.光子理论的解释13.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论1.氢原子光谱的规律性里德伯公式、里德伯常量2.玻尔的氢原子理论 3.氢原子轨道半径和能量的计算4.玻尔理论的缺陷13.5 德布罗意波 微观粒子的波粒二象性1.德布罗意波（物质波）2.戴维孙-革末实验 3.微观粒子的波粒二象性13.6 不确定关系13.7 波函数及其统计诠释 薛定谔方程1.物质波波函数及其统计诠释 2.薛定谔
23、方程13.8 一维定态薛定谔方程的应用1.一维无限深势阱 2.一维势垒 隧道效应 3.谐振子13.9 量子力学中的氢原子问题1.氢原子的薛定谔方程 2.量子化条件和量子数3.氢原子中电子的概率分布13.10 电子的自旋 原子的电子壳层结构1.施特恩-格拉赫实验 2.电子的自旋3.原子的电子壳层结构十四、激光和固体的量子理论14.1 激光1.受激吸收、自发辐射和受激辐射2.产生激光的基本条件3.激光器 4.激光的特性及其应用 5.激光冷却14.2 固体的能带结构1.电子共有化 2.能带的形成 3.满带、导带和禁带4.导体、半导体和绝缘体14.3 半导体1.电子和空穴2.杂质的影响 3.电阻率和温
24、度的关系4.半导体的光电导现象 5.pn结14.4 超导体1.超导电现象 2.超导体的主要特性 3.迈斯纳效应完全抗磁性4.BCS理论 5.超导电性的应用14.5 团簇和纳米材料1.团簇 2.纳米材料十五、原子核物理和粒子物理简介15.1 原子核的基本性质1.原子核的电荷和质量 2.原子核的大小和形状3.原子核的组成 4.核力和介子5.核子和核的自旋与磁矩6.核磁共振15.2 原子核的结合能 裂变和聚变1.原子核的结合能 2.重核的裂变 3.轻核的聚变15.3 原子核的放射性衰变1.放射性衰变定律 2.放射性强度 3.放射性衰变4.放射性同位素的应用15.4 粒子物理简介1.粒子的发现概况 2.粒子的分类 3.粒子的相互作用和守恒定律 4.强子的夸克模型15.5 宇宙学简介1.哈勃定律 宇宙膨胀说 2.大爆炸宇宙模型3.宇宙的演化 4.大爆炸宇宙模型的成功和困难
