湖南師范大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試自命題考試大綱

考試科目代碼：[892]考試科目名稱：普通物理（力學(xué)、電磁學(xué)）

一、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1)試卷成績(jī)及考試時(shí)間

本試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘。

2)答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

3)試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

各部分內(nèi)容所占分值為：

力學(xué)約70分

電磁學(xué)約80分

4)題型結(jié)構(gòu)

填空題：10小題，每小題4分，共40分

問答題：4小題，每小題5分，共20分

計(jì)算題：6小題，每小題15分，共90分

二、考試內(nèi)容與考試要求

（一）力學(xué)部分

1、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)

考試內(nèi)容

質(zhì)點(diǎn)的位置矢量、位移、速度和加速度質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度在坐標(biāo)系中的分量形式直線運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)伽利略變換

考試要求

（1）掌握質(zhì)點(diǎn)的位置矢量、位移、速度和加速度的概念；

（2）掌握速度和加速度在直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系和自然坐標(biāo)系中的分量公式；

（3）能夠靈活運(yùn)用有關(guān)的公式求解質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題，掌握用積分的方法求解質(zhì)點(diǎn)的速度和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的方法；

（4）了解伽利略變換及其物理意義。

2、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律

考試內(nèi)容

牛頓運(yùn)動(dòng)三定律力學(xué)的相對(duì)性原理慣性質(zhì)量非慣性系中的動(dòng)力學(xué)動(dòng)量沖量動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理

考試要求

（1）理解慣性系的概念，掌握牛頓運(yùn)動(dòng)三定律及其應(yīng)用；

（2）了解力學(xué)的相對(duì)性原理，了解慣性質(zhì)量的概念；

（3）了解慣性力的概念，掌握在直線加速非慣性系中動(dòng)力學(xué)方程的運(yùn)用；

（4）掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量的概念和計(jì)算，掌握沖量的概念和沖量的計(jì)算；

（5）掌握積分形式和微分形式的動(dòng)量定理，掌握動(dòng)量守恒定律，能夠熟練運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解決質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)力學(xué)問題；

（6）掌握質(zhì)心的概念，掌握質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理及其應(yīng)用。

3、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律

考試內(nèi)容

保守力與非保守力動(dòng)能和勢(shì)能功動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律對(duì)心碰撞非對(duì)心碰撞恢復(fù)系數(shù)克尼希定理

考試要求

（1）了解保守力和非保守力的概念，理解動(dòng)能和勢(shì)能的概念，掌握勢(shì)能的計(jì)算方法，理解勢(shì)能的基本性質(zhì)；

（2）理解功的概念，掌握功的計(jì)算，掌握質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)力的功的特點(diǎn)和計(jì)算；

（3）掌握動(dòng)能定理及其應(yīng)用，理解動(dòng)能定理的意義；

（4）掌握機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用；

（5）理解恢復(fù)系數(shù)的定義，掌握對(duì)心碰撞（完全彈性碰撞、非完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞），了解非對(duì)心碰撞；

（6）了解克尼希定理及其應(yīng)用。

4、角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律

考試內(nèi)容

角動(dòng)量角動(dòng)量定理角動(dòng)量守恒定律

考試要求

（1）掌握對(duì)點(diǎn)的角動(dòng)量和對(duì)軸的角動(dòng)量的概念（包括量值的計(jì)算和方向的判斷）；

（2）掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系對(duì)慣性系中固定點(diǎn)和固定軸的角動(dòng)量定理及其應(yīng)用；

（3）理解質(zhì)點(diǎn)系對(duì)其質(zhì)心的角動(dòng)量定理；

（4）掌握對(duì)點(diǎn)和對(duì)軸的角動(dòng)量守恒定律，能夠熟練運(yùn)用角動(dòng)量守恒定律解決力學(xué)中的轉(zhuǎn)動(dòng)問題。

5、萬有引力定律

考試內(nèi)容

開普勒運(yùn)動(dòng)三定律萬有引力定律引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量引力勢(shì)能地球自轉(zhuǎn)對(duì)重量的影響宇宙三速度

考試要求

（1）了解開普勒運(yùn)動(dòng)三定律；

（2）了解牛頓萬有引力定律及其應(yīng)用，了解牛頓萬有引力定律的適用范圍；

（3）了解引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量的區(qū)別和關(guān)系；

（4）掌握引力勢(shì)能的計(jì)算；

（5）了解地球自轉(zhuǎn)對(duì)重量的影響（定性）。

（6）了解三個(gè)宇宙速度的意義及計(jì)算。

6、剛體力學(xué)

考試內(nèi)容

剛體的運(yùn)動(dòng)學(xué)：剛體的平動(dòng)剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的平面平行運(yùn)動(dòng)

剛體的動(dòng)力學(xué)：剛體的質(zhì)心和重心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量剛體的動(dòng)量和角動(dòng)量剛體的動(dòng)能剛體的重力勢(shì)能剛體的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理剛體繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定理剛體繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理剛體的平面平行運(yùn)動(dòng)的基本動(dòng)力學(xué)方程

考試要求

（1）了解剛體平動(dòng)的特征；

（2）掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度和角加速度的概念，掌握求解剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法；

（3）了解剛體平面平行運(yùn)動(dòng)的速度公式，掌握剛體無滑滾動(dòng)的條件；

（4）了解剛體的質(zhì)心和重心的概念；

（5）掌握轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的定義及剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算方法，掌握平行軸定理和垂直軸定理的應(yīng)用，熟記幾種基本形狀的勻質(zhì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式（勻質(zhì)細(xì)棒、勻質(zhì)圓盤和圓柱、勻質(zhì)球殼和球體等）；

（6）掌握剛體的動(dòng)量的計(jì)算；

（7）掌握剛體的重力勢(shì)能的計(jì)算；

（8）掌握剛體的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理及其應(yīng)用；

（9）掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量和動(dòng)能的計(jì)算公式，掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定理及其應(yīng)用，掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理公式及其應(yīng)用，了解力矩的功的計(jì)算；

（10）掌握剛體平面平行運(yùn)動(dòng)的基本動(dòng)力學(xué)方程（質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理和對(duì)質(zhì)心的角動(dòng)量定理）及其應(yīng)用，掌握用克尼希定理計(jì)算剛體平面平行運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，了解質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理在剛體作平面平行運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)用；

（11）掌握質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒定律、角動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律在剛體動(dòng)力學(xué)問題中的運(yùn)用。

7、機(jī)械振動(dòng)

考試內(nèi)容

簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程的特征作簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體所受力或力矩的特征

簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、速度方程和加速度方程振幅周期和頻率相位簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖線簡(jiǎn)諧振動(dòng)的矢量表示法

簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量

簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成：同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成同方向不同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成互相垂直相同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成

考試要求

（1）掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程的特征，了解作簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體所受力或力矩的特征，掌握由動(dòng)力學(xué)方程求簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率的方法，了解由簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程求其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的方法；

（2）理解振幅、周期、頻率、相位的概念；

（3）掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、速度方程及加速度方程，了解由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求速度和加速度最大值的方法；

（4）掌握用圖線表示簡(jiǎn)諧振動(dòng)的方法，掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)的矢量表示法，能夠熟練運(yùn)用矢量表示法求振動(dòng)相位（特別是初相位）；

（5）了解簡(jiǎn)諧振動(dòng)過程機(jī)械能守恒的規(guī)律及動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系；

（6）掌握同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成及合振動(dòng)振幅的公式，了解拍的現(xiàn)象和拍頻，了解互相垂直相同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成。

8、機(jī)械波

考試內(nèi)容

波的傳播橫波和縱波平面波和球面波波的周期、頻率、波長和波速平面簡(jiǎn)諧波方程波的動(dòng)力學(xué)方程波的色散現(xiàn)象媒質(zhì)中波的能量分布平均能流密度聲波聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級(jí)半波損失波的干涉駐波多普勒效應(yīng)

考試要求

（1）了解機(jī)械波的傳播過程和產(chǎn)生機(jī)械波的條件；

（2）了解橫波和縱波、平面波和球面波的概念；

（3）理解波的周期、頻率、波長和波速的概念，掌握波速、波長及周期（或頻率）的關(guān)系及計(jì)算公式；

（4）掌握平面簡(jiǎn)諧波方程，理解波方程的物理意義，掌握由平面簡(jiǎn)諧波方程求波形方程及某點(diǎn)質(zhì)元的振動(dòng)方程的方法；

（5）掌握由給定條件求波方程的方法，以及給定波方程求周期、頻率、波長、波速、以及相位的方法；

（6）了解波的動(dòng)力學(xué)方程，了解波速與媒質(zhì)的關(guān)系，了解波的色散現(xiàn)象；

（7）理解媒質(zhì)中波的能量分布，掌握平均能流密度的概念和計(jì)算公式；

（8）了解聲波、聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級(jí)；

（9）了解半波損失的概念；

（10）掌握波的干涉，熟記波的干涉條件，掌握駐波的形成條件、駐波方程、以及駐波的特點(diǎn)；

（11）了解多普勒效應(yīng)。

（二）電磁學(xué)部分

1、靜電場(chǎng)

考試內(nèi)容

靜電場(chǎng)的基本規(guī)律：電荷庫侖定律靜電場(chǎng)高斯定理電場(chǎng)線電勢(shì)

有導(dǎo)體時(shí)的靜電場(chǎng)：靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體封閉金屬殼內(nèi)外的場(chǎng)電容器及其電容帶電體系的靜電能

靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)：電偶極子電介質(zhì)的極化極化電荷有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理有電介質(zhì)時(shí)的靜電場(chǎng)方程電場(chǎng)的能量

考試要求

（1）了解兩種電荷及其相互作用、電荷守恒定律；

（2）理解和掌握庫侖定律的適用條件和應(yīng)用范圍、它的矢量形式及其疊加原理；

（3）掌握電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及場(chǎng)的疊加原理，掌握電通量的概念和計(jì)算，理解高斯定理的內(nèi)涵及其應(yīng)用，熟練掌握計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的方法；

（4）理解靜電場(chǎng)力做功的性質(zhì)，掌握靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、電勢(shì)差和電勢(shì)概念；

（5）了解電場(chǎng)線的性質(zhì)及其應(yīng)用、等勢(shì)面及電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的微分關(guān)系；

（6）掌握導(dǎo)體靜電平衡的條件及平衡時(shí)導(dǎo)體的性質(zhì)，掌握導(dǎo)體靜電平衡時(shí)的討論方法；

（7）掌握封閉導(dǎo)體殼內(nèi)、外的電場(chǎng)的特點(diǎn)，理解靜電屏蔽的原理及應(yīng)用；

（8）理解和掌握電容器的概念及電容的計(jì)算，掌握電容器聯(lián)接的基本方法及計(jì)算，掌握處理導(dǎo)體平板組合問題的基本方法；

（9）掌握帶電體系的靜電能的概念和帶電導(dǎo)體、電容器的靜電能的計(jì)算；

（10）理解電偶極子概念，掌握電偶極子激發(fā)的電場(chǎng)及外電場(chǎng)對(duì)電偶極子的作用；

（11）掌握電偶極模型下的兩種電介質(zhì)分子及其在外電場(chǎng)中的位移極化和取向極化這兩種極化方式、極化強(qiáng)度的概念以及極化強(qiáng)度與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系；

（12）理解極化電荷與極化強(qiáng)度的定量關(guān)系及極化電荷面密度與極化強(qiáng)度的關(guān)系，了解極化電荷體密度與極化強(qiáng)度的關(guān)系；

（13）掌握電位移的概念，熟練掌握有介質(zhì)時(shí)的高斯定理及其應(yīng)用；

（14）理解有介質(zhì)時(shí)的靜電場(chǎng)方程；掌握電場(chǎng)能量密度的概念和電場(chǎng)能量的計(jì)算。

2、直流電路

考試內(nèi)容

穩(wěn)恒電流和電路：恒定電流直流電路歐姆定律和焦耳定律電源和電動(dòng)勢(shì)基爾霍夫方程組；

考試要求

（1）掌握電流、電流強(qiáng)度和電流密度的概念，理解連續(xù)性方程、恒定電流和恒定電場(chǎng)概念；

（2）理解電路的基本構(gòu)成和直流電路的特點(diǎn)；

（3）掌握歐姆定律及其微分形式，掌握各種形狀導(dǎo)體的電阻計(jì)算，理解焦耳定律及其微分形式，了解經(jīng)典金屬電子論；

（4）掌握電源的非靜電力、電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和端電壓的概念，掌握一段含源電路的歐姆定律，理解直流電路的能量轉(zhuǎn)換，了解導(dǎo)線表面的電荷分布；

（5）熟練掌握基爾霍夫第一、第二方程組及其應(yīng)用。

3、恒定磁場(chǎng)

考試內(nèi)容

恒定電流的磁場(chǎng)：磁現(xiàn)象及其與電現(xiàn)象的聯(lián)系畢奧-薩伐爾定律磁場(chǎng)的高斯定理安培環(huán)路定理帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用

磁介質(zhì)：磁介質(zhì)存在時(shí)靜磁場(chǎng)的基本規(guī)律順磁性與抗磁性鐵磁性與鐵磁質(zhì)磁場(chǎng)的能量

考試要求

（1）了解磁性、磁極及其相互作用和電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象；

（2）熟練掌握畢奧-薩伐爾定律及其應(yīng)用，掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，了解運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)；

（3）掌握磁通量的概念和計(jì)算，理解磁感應(yīng)線及其性質(zhì)，了解磁場(chǎng)的高斯定理；

（4）熟練掌握安培環(huán)路定理及其應(yīng)用，理解磁場(chǎng)的性質(zhì)；

（5）掌握帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，理解霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用，了解回旋加速器、湯姆孫實(shí)驗(yàn)等的簡(jiǎn)單原理；

（6）掌握安培力公式、任意平面閉合電流的磁矩及其在外磁場(chǎng)中的磁力矩的概念；

（7）熟練掌握磁場(chǎng)強(qiáng)度的概念和有磁介質(zhì)時(shí)的環(huán)路定理，理解磁介質(zhì)的磁化規(guī)律，了解靜磁場(chǎng)與靜電場(chǎng)方程的對(duì)比；

（8）理解順磁性和抗磁性的特點(diǎn)；了解鐵磁質(zhì)的磁化性能、鐵磁質(zhì)的分類和應(yīng)用以及鐵磁性的起因；

（9）掌握磁場(chǎng)能量密度和磁場(chǎng)能量的概念。

4、時(shí)變電磁場(chǎng)

考試內(nèi)容

電磁感應(yīng)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng)自感和互感磁能

電磁場(chǎng)和電磁波：位移電流與麥克斯韋方程組平面電磁波電磁場(chǎng)的能量密度和能流密度

考試要求

（1）理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律；

（2）熟練掌握動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與洛倫茲力的內(nèi)在聯(lián)系，了解交流發(fā)電機(jī)的原理；

（3）掌握感生電動(dòng)勢(shì)與感生電場(chǎng)概念，掌握感生電場(chǎng)的性質(zhì)及計(jì)算感生電場(chǎng)和感生電動(dòng)勢(shì)的方法，了解電子感應(yīng)加速器的工作原理；

（4）掌握自感電動(dòng)勢(shì)和自感系數(shù)的概念及其計(jì)算，掌握互感電動(dòng)勢(shì)和互感系數(shù)的概念及其計(jì)算；

（5）掌握自感線圈的磁能概念，了解互感線圈的磁能概念；

（6）掌握位移電流、位移電流密度的概念，掌握麥克斯韋方程組的積分形式；

（7）了解平面電磁波的性質(zhì)和能流密度的概念。

三、參考書目

[1]漆安慎，杜嬋英，力學(xué)（第二版），教育出版社，2005.

[2]梁燦彬等，電磁學(xué)（第二版），高等教育出版社，2004.

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