湖南理工学院2016年学科教·物理硕士研究生考试大纲
2015-10-26来源:湖南理工学院网

考试科目代码:[ ]

考试科目名称:电磁学

一、考核目标

(一)考查考生对电磁学的基本理论、基本内容、基本特点和基本规律的掌握程度。

(二)考查考生灵活运用电磁学理论分析、解决实际问题的能力。

二、试卷结构

(一)考试时间:120分钟,满分:100分

(二)题型结构

1、填空题:10小题,每小题4分,共40分

2、计算题:4小题,每小题15分,共60分

三、答题方式

答题方式为闭卷、笔试

四、考试内容

(一)静电场、静电场中的导体和电介质,35%(35分)

1.考试内容:

静电的基本现象和基本规律、电场与电场强度、高斯定理、电位及其梯度、静电场中的导体、电容和电容器、电介质及其极化(极化强度及其与场强的关系、极化电荷及其与极化强度的关系、电位移矢量、有介质时的高斯定理和场强环路定理)、电场能量和能量密度。

2.考试要求:

(1)掌握电场强度与电位的概念及高斯定理。

(2)掌握电场强度的三种计算方法及电位的两种计算方法。

(3)理解静电平衡下导体的性质以及电容的概念、极化强度矢量与极化电荷分布的关系、空腔导体的静电性质与静电屏蔽、有介质时的高斯定理。

(4)掌握静电平衡条件下导体上电荷分布的规律,能定性地指出各种情况下导体上的电荷分布。

(5)理解空腔导体内外场分布、电势分布与导体内外表面电荷分布的关系及静电屏蔽的原理。

(6)理解电位移矢量提出的原因及有介质时的高斯定理的建立过程,能运用介质中的高斯定理求解具有一定对称性的静电学问题。

(7)理解电场能量的概念,能够计算某些特定带电体系的电场能量。

(二)稳恒电流,15%(15分)

1.考试内容:

电流的稳恒条件和导电规律、电源及电动势、非静电力、电动势、闭合电路和一段含源电路欧姆定律、稳恒电路中电荷和静电场的作用、简单电路、复杂电路、基尔霍夫定律、独立回路的选取原则、温差电现象、电子发射和脱出功。

2.考试要求:

(1)掌握电流密度、电动势的概念,电流的连续性方程、欧姆定律的微分形式和基尔霍夫定律。

(2)理解电动势的概念。能运用电势差、电动势及欧姆定律的微分形式推导部分电路或全电路的欧姆定律。

(3)了解温差电现象和热电子发射的机制。

(三)稳恒磁场、电磁感应和暂态过程、磁介质,35%(35分)

1.考试内容:

磁的基本现象和基本定律、载流回路的磁场、磁场的高斯定理与安培环路定理、磁场对载流导线的作用、带电粒子在磁场中的受力和运动、电磁感应定律、动生电动势和感生电动势、互感与自感(互感现象、互感系数、互感电动势,自感现象、自感系数、自感电动势,自感磁能与互感磁能)、暂态过程(RL串联电路的暂态过程、RC串联电路的暂态过程)、灵敏电流计、分子电流观点、介质的磁化规律(各向同性、线性磁介质的磁化规律,磁化率、磁导率,顺磁质与抗磁质的磁化,铁磁质的磁化规律和磁滞损耗)、磁场的边界条件和磁路定理、磁场能量与能量密度。

2.考试要求:

(1)掌握毕奥—萨伐尔定律、安培环路定理的物理意义及其应用。

(2)理解磁场的高斯定理和安培环路定理的物理意义,知道这两个定理与磁场性质的关系,掌握用安培环路定理求解磁场分布的方法。

(3)理解安培力与洛仑兹力的内在联系,理解磁矩的概念,掌握对磁场中带电粒子或电流作用的磁场力的计算方法,了解与此有关的各类应用。

(4)掌握电磁感应定律、感应电动势的本质及互感与自感现象的原理与应用。

(5)理解电磁感应定律的数学表达式中各项的含义,能够正确运用。

(6)掌握动生电动势的本质,对其定义式能够灵活运用。

(7)理解感生电动势的本质,理解涡旋电场假设提出的由来。

(8)掌握RL、RC电路的暂态过程的分析方法和基本特征,了解灵敏电流计的工作原理。

(9)掌握磁化强度矢量与磁化电流关系,磁质的磁化规律。

(10)理解磁化强度矢量,能初步运用磁化强度矢量与磁化电流的关系分析问题,能简单运用磁路定理。

(11)知道铁磁质的磁化规律以及磁滞损耗。

(四)交流电、麦克斯韦电磁场理论的电磁波,15%(15分)

1.考试内容:

交流电路中的元件、交流电路的矢量图解法、交流电路的复数解法(用复数法计算同频简谐量的叠加、复电压、复阻抗及复阻抗的概念、串并联电路的复数解法、交流电路的欧姆定律和基尔霍夫定律)、交流电的功率、谐振电路、交流电桥、变压器、三相交流电、麦克斯韦电磁理论、电磁波、电磁场的能量、能量密度、能流密度。

2.考试要求:

(1)掌握交流电的矢量图解法和复数解法,谐振电路中Q值的物理意义。

(2)掌握矢量图解法和复数解法、电路达到谐振的条件、理想变压器的变比关系和三相交流电。

(3)掌握麦克斯韦电磁理论、位移电流的物理意义。

(4)掌握能流密度概念,认识电磁场的物质性。

五、主要参考书目

(一)赵凯华 陈熙谋主编:《电磁学》(第二版),高等教育出版社,1985年版。

(二)程守洙 江之永主编:《普通物理学》(第六版)上、下册,高等教育出版社,2006年12月版。

考试科目代码:[ ]

考试科目名称:力学

一、考核目标

(一)考查考生对力学的基本理论、基本内容、基本特点和基本规律的掌握程度。

(二)考查考生灵活运用力学理论分析、解决实际问题的能力。

二、试卷结构

(一)考试时间:120分钟,满分:100分

(二)题型结构

1、填空题:10小题,每小题4分,共40分

2、计算题:4小题,每小题15分,共60分

三、答题方式

答题方式为闭卷、笔试

四、考试内容

(一)质点运动学,10%(10分)

1.考试内容:

质点的运动学方程、速度和加速度、质点直线运动、平面直角坐标系、自然坐标系中的切向和法向加速度、极坐标系中的径向速度与横向速度、伽利略变换。

2.考试要求:

(1)掌握质点模型。

(2)准确理解描述质点运动及运动变化的物理量(位置矢量、位移、速度、加速度)的定义及性质,明确它们的瞬时性,矢量性和相对性。

(3)理解质点的运动学方程的物理意义和作用,会从运动学方程确定质点的坐标、位移、速度和加速度以及根据加速度确定质点的速度、坐标和运动学方程。

(4)能求解直线运动的运动学问题。

(5)能借助直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度、加速度。

(6)能借助自然坐标系熟练计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向和法向加速度。

(7)能借助极坐标系计算径向速度和横向速度。

(8)掌握伽利略变换关系,理解伽利略变换所蕴含的时空观及加速度对伽利略变换保持不变。

(二)动量•牛顿运动定律•动量守恒定律,25%(25分)

1.考试内容:

牛顿第一定律和惯性参考系、惯性质量和动量、主动力和被动力、牛顿运动定律、应用、非惯性系中的力学、用冲量表述的动量定理、质点系动量定理和质心运动定理、动量守恒定律。

2.考试要求:

(1)牛顿运动定律是本课程的基础和核心,要求深刻理解,牢固掌握,了解牛顿定律的建立过程,理解惯性参考系的意义,掌握伽利略相对性原理及其在经典力学中的重要意义。

(2)熟练应用牛顿定律解决质点动力学问题,能求解一些较为简单的变力作用问题。

(3)了解惯性力的概念和特点,掌握直线加速参照系中的惯性力和离心惯性力,了解科里奥利力,能在非惯性系中运用牛顿定律处理一般动力学问题。

(4)准确理解动量,冲量的概念,掌握质点动量定理和质点系动量定理,并能熟练地运用他们求解一般动力学问题。

(5)掌握质心的概念和质心运动定理,了解质点系相对于质心系的动量。

(6)掌握动量守恒的物理意义,并能熟练地运用它解决实际问题。

(三)动能、势能、能量守恒、角动量、角动量守恒,25%(25分)

1.考试内容:

能量、功 、质点和质点系动能定理、保守力与非保守力、势能、功能原理和机械能守恒定律、对心碰撞、质点的角动量、质点系的角动量及角动量守恒定律、质点系对质心的角动量定理和守恒定律、经典力学的适用范围。

2.考试要求:

(1)掌握功和功率的概念,会计算恒力的功,能利用直角坐标系,自然坐标系和极坐标系计算变力的功。

(2)深刻理解动能的概念,牢固掌握质点和质点系动能定理并能熟练地运用它来求解有关动力学问题。

(3)掌握保守力做功的特点及势能概念,能区分保守力与非保守力,会计算势能。

(4)掌握功能原理和机械能守恒定律的物理意义及其成立条件并能熟练运用。

(5)掌握对心碰撞的特点和规律。

(6)掌握角动量、力矩的概念,掌握质点和质点系角动量定理并能熟练地运用它来求解有关的动力学问题。

(7)掌握角动量守恒定律并能熟练运用。

(8)了解对称性,知道对称性与守恒律的关系。

(9)能联合运用三个守恒定律解决力学问题,并掌握分析求解综合问题的基本方法。

(10)明确经典力学的运用范围。

(四)刚体力学,20%(20分)

1.考试内容:

刚体运动的描述、刚体的动量和质心运动定理、刚体定轴转动的角动量 转动惯量、刚体定轴转动的动能定理、刚体平面运动的动力学、刚体的平衡。

2.考试要求:

(1)掌握角速度、角加速度的概念,着重掌握刚体定轴转动的运动学。

(2)明确刚体的质心,刚体的动量的概念,掌握质心运动定理并能正确运用。

(3)掌握转动惯量的概念及有关计算,熟练掌握刚体定轴转动的转动定理。

(4)掌握定轴转动刚体的角动量、角动量定理和角动量守恒定律。

(5)掌握力矩的功、刚体定轴转动动能及刚体的重力势能,能正确应用刚体定轴转动的动能定理和机械能守恒定律。

(6)了解刚体平面运动的基本动力学方程,能求解圆柱体的无滑滚动问题。

(7)能求解刚体的平衡问题。

(五)振动、波动和声、流体力学,20%(20分)

1.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、波的基本概念、平面简谐波方程、波动方程与波速、平均能流密度 声强与声压、波的叠加和干涉 驻波、多普勒效应、理想流体、静止流体内的压强、流体运动学的基本概念、伯努利方程、流体的动量和角动量、机翼的升力。

2.考试要求:

(1)掌握简谐振动的受力(或力矩)的特点,并能建立简谐振动的动力学方程。

(2)牢固掌握简谐振动的运动学方程,深刻理解振幅、圆频率、相位和相位差等概念,并能熟练地进行有关计算。

(3)掌握简谐振动的x-t图线和矢量表示法,了解简谐振动的相轨迹。

(4)掌握简谐振动的能量特征。

(5)掌握同方向和互相垂直简谐振动的合成,了解利萨如图形。

(6)了解阻尼振动和受迫振动。

(7)充分理解振动和波动的区别与联系,了解波的分类。

(8)牢固掌握平面简谐波的规律,并能熟练地进行有关的计算。

(9)了解媒质中波的能量分布,了解能量密度、能流密度、声强、声强级和声压,了解波的衰减、反射和透射及半波损失,对超声波和次声波作简单介绍。

(10)掌握波的叠加和干涉,理解驻波的形成及与行波的区别。

(11)了解多普勒效应。

(12)掌握理想流体模型。

(13)掌握流体静压强的概念及在重力场中静止流体内部压强分布规律。

(14)掌握连续性方程和伯努利方程,并能用以解决稳定流动时的一般问题。

(15)了解流体的动量和角动量,机翼的升力。

五、主要参考书目

(一)漆安慎 杜婵英主编:《普通物理学教程:力学(第二版)》,高等教育出版社,2005年6月版。

(二)程守洙 江之永主编:《普通物理学》(第六版)上、下册,高等教育出版,2006年12月版。

考试科目代码:[813]

考试科目名称:物理教学论

一、考核目标

(一)考查考生对物理教学论的基本理论、基本内容、基本特点和基本规律的掌握程度。

(二)考查考生灵活运用合适的教育教学理论分析、解决实际问题的能力。

二、试卷结构

(一)考试时间:180分钟,满分:150分

(二)题型结构

1、简答题:6小题,每小题15分,共90分

2、分析应用题:2小题,每小题30分,共60分

三、答题方式

答题方式为闭卷、笔试

四、考试内容

(一)主要教学理论、学习理论及其应用,10%(15分)

1.考试内容:

主要教学理论、学习理论的基本内容(或主要观点);这些理论在物理教学中的有效应用策略。

2.考试要求:

(1)理解建构主义理论的基本观点(知识观、学习观、教学观、师生观等)及其在物理教学中的有效应用策略。

(2)了解加涅的信息加工理论的主要观点及其在物理教学中的有效应用策略。

(3)了解奥苏贝尔有意义学习理论的主要观点及其在物理教学中的有效应用策略。

(4)理解巴班斯基的教学过程最优化理论的主要观点及其在物理教学中的有效应用策略。

(5)了解布鲁姆的掌握学习理论的主要观点及其在物理教学中的有效应用策略。

(6)了解班杜拉的社会认知理论的主要观点及其在物理教学中的有效应用策略。

(二)物理课程标准与课程改革,20%(30分)

1.考试内容:

物理学的发展历程;物理学、技术与社会的关系;科学素养与中学物理教学;物理课程的演变与改革;物理课程标准解读。

2.考试要求:

(1)了解物理学的发展历程及其对物理教学的影响。

(2)了解物理学、技术与社会的关系及其对物理教学的影响。

(3)理解科学素养的内涵,分析如何在中学物理教学中如何培养和提高学生的科学素养。

(4)了解我国物理课程的演变与改革及其对物理教学的影响。

(5)了解世界各主要国家的物理课程改革情况及其对我国物理课程改革、物理教学的影响。

(6)物理课程标准与教学大纲的比较分析。

(7)正确解读物理课程标准,分析物理课程标准对物理教学的影响。

(三)物理课程教学三维目标的分析与和谐达成,30%(45分)

1.考试内容:

物理概念和规律的习得与运用;物理学中的科学研究方法及其应用策略;物理学科组织系统化知识的方法及其应用策略;物理问题及其解决策略;情感态度价值观的主要内涵。

2.考试要求:

(1)了解习得物理概念和规律的基本推理方法和运用策略。

(2)了解物理学中的主要科学研究方法及其应用策略。

(3)了解物理学科组织系统化知识的方法及其应用策略。

(4)正确理解物理问题及解决问题的基本策略。

(5)正确理解物理课程标准中的“知识与技能”“过程与方法”“情感态度价值观”三维教学目标之间的关系,能针对具体的教学内容阐述如何在物理教学中设计合适的三维教学目标,并通过适当的方式和谐达成三维教学目标。

(四)物理教学方法与教学技能,20%(30分)

1.考试内容:

物理课堂教学的主要方法及其应用策略;物理课堂教学的基本技能及其应用策略;物理课堂教学中学习动机的激发策略;物理教学设计。

2.考试要求:

(1)了解物理课堂教学的主要方法及其应用策略。

(2)理解科学探究的内涵及科学探究教学策略;能结合具体的情景和教学内容,阐述如何设计合适的科学探究活动,有效培养和提高学生的科学探究技能。

(3)了解合作学习的内涵及其在物理教学中的实施策略。

(4)了解物理课堂教学的基本技能及其应用策略。

(5)了解物理课堂教学中学习动机的激发策略。

(6)理解现代教育技术的内涵,阐述如何在中学物理教学中有效应用现代教育技术的策略。

(7)理解物理教学资源的内涵,阐述如何在中学物理教学中有效开发和运用物理教学资源。

(8)了解物理教学设计的内涵及其设计原则、方法和策略。

(五)物理教学研究,20%(30分)

1.考试内容:

物理教学中的研究性学习;物理教学评价;物理实验研究;物理疑难问题研究。

2.考试要求:

(1)了解研究性学习的内涵,阐述如何在中学物理教学中有效开展研究性学习。

(2)了解教学评价的内涵,针对具体情景或结合具体案例对学生进行教学评价的策略。

(3)正确理解物理实验的内涵,针对中学物理教学中的主要实验(特别是疑难实验),阐述通过适当的方式有效培养和提高学生的实验能力、分析解决问题的能力。

(4)正确分析中学物理(力、热、电、磁、光、原子物理)中的疑难问题,针对具体的疑难问题,阐述解决策略,有效提高学生分析解决问题的能力。

五、主要参考书目

(一)陈刚 舒信隆主编:《新编物理教学论》,华东师范大学出版社,2006年版。

(二)李新乡 张军朋主编:《物理教学论》(第二版),科学出版社,2009年版。

考试科目名称:物理教学设计

一、考核目标

(一)考查考生对物理教学设计的基本理论、基本内容、基本特点和基本规律的掌握程度。

(二)考查考生灵活运用合适的教育教学理论进行物理课堂教学设计能力。

二、试卷结构

(一)考试时间:120分钟,满分:100分

(二)题型结构

1.简答题:4小题,每小题15分,共60分

2.分析应用题:1小题,每小题40分,共40分

三、答题方式

答题方式为闭卷、笔试

四、考试内容

(一)物理教学设计理论及其应用,60%(60分)

1.考试内容:

教学设计的含义、基本模式和发展趋势;物理教学设计的基本理论;中学物理概念、规律、实验、问题解决教学设计的基本要领和注意事项;中学物理课堂教学的方法、手段和技术;物理教学设计的评价。

2.考试要求:

(1)理解教学设计的含义、基本模式、发展趋势;结合具体的中学物理教学内容阐述教学设计的具体环节及其应用策略;结合自己的教学实践阐述教学设计发展趋势的价值。

(2)理解教学设计相关理论(如教育目标分类理论、信息加工理论、建构主义理论、学与教的心理学等)的主要观点及其在物理教学设计中的有效应用策略。

(3)了解中学物理概念体系及概念转变的基本途径、形成物理概念体系的途径、物理概念教学的基本模式,理解中学物理概念教学的总体框架(要求、注意事项)、物理概念教学设计策略及其应用。

(4)了解中学物理规律的基本类型和习得方法,理解中学物理规律教学设计的理论基础、物理规律教学的一般过程、物理规律教学设计策略及其应用。

(5)了解中学物理实验课的基本类型及教学特点,理解物理实验教学的基本方法和原则,理解中学物理实验探究性教学的内涵、价值与基本模式,理解中学物理实验教学设计策略及其应用。

(6)了解中学物理问题解决的过程、图式和策略,理解物理复杂习题教学的目标和策略,理解中学物理问题解决教学设计策略及其应用。

(7)理解现代教育技术和手段及其在中学物理教学设计中的应用。

(8)理解物理课堂教学的方法(如启发式教学、探究式教学、合作学习、基于网络环境下的物理教学等)及其应用策略。

(9)了解中学物理教学目标的测量、物理学习困难的诊断、中学物理教学的有效评价策略。

(二)物理教学设计案例分析,40%(40分)

1.考试内容:

针对具体的中学物理教学内容,进行物理新课程教学设计;针对具体的物理教学设计案例进行案例分析与评价。

2.考试要求:

(1)针对具体的中学物理教学内容(如物理概念教学、规律教学、实验教学、研究性学习、问题解决教学),基于物理课程标准和物理新课程教学的相关要求,选择合适的教学方法、手段和现代教育技术,开发和利用合适的物理教学资源,进行物理新课程教学设计。

(2)针对具体的中学物理教学设计案例,运用合适的理论,进行案例分析与评价。

五、主要参考书目

(一)王建中 主编:《中学物理教学设计与案例研究》,科学出版社,2012年版。

(二)陈刚 著:《物理教学设计》,华东师范大学出版社,2009年版。

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