2021湖南师范大学物理教学论综合研究生考试大纲 正文

　湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲
考试科目代码： 751      考试科目名称：物理教学论综合 
 
一、考试内容及要点
（一）力学部分
1、质点运动学
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
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。
（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
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。
（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
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。
（7）了解变压器的工作原理。
9、时变电磁场和电磁波
考试内容
位移电流、麦克斯韦方程组、平面电磁波、电磁场的能量密度和能流密度、电偶极辐射、赫兹实验、电磁波谱
考试要求
（1）理解位移电流概念，理解麦克斯韦方程组的物理意义、掌握麦克斯韦方程组的积分形式。
（2）了解平面电磁波，了解电磁场的能量密度和能流密度。
（3）了解电偶极辐射与赫兹实验，了解电磁波谱。
(三)物理教学论部分
1、物理教学论概述
考试内容
物理学和物理教育的社会作用，物理教育与人类社会的关系，物理学和其他自然科学的关系，物理学的学科特点，教学计划，物理教学大纲，物理教学任务，我国物理教育概况
考试要求
（1）理解物理学和物理教育的社会作用、物理学的学科特点，了解物理学和其他自然学科的关系。
（2）掌握教学计划、物理教学大纲的含义及特点。
（3）理解物理教学任务的内容、了解我国近代物理教育概况。
2、物理教学内容
考试内容
物理教学内容、中学物理教材、教材编写、中学物理的知识结构及特点、中学物理教材内容的确定
考试要求
（1）理解物理教学内容的含义。
（2）理解中学物理教材及其应该满足的要求，了解教材编写经历的阶段。
（3）掌握中学物理的知识结构及各部分的特点。
（4）理解中学物理教材内容的确定。
3、 物理教学过程
考试内容
物理教学过程的含义及特点，物理教学过程的要素及其相互关系，物理课堂教学设计与教法选择，物理有效课堂交往的满足、优化、合作策略，物理教学过程学生学习动力的培养。
考试要求
（1）理解物理教学过程的含义及特点，理解物理教学过程各要素的含义及其相互关系，掌握物理课堂教学设计应突出的几个方面及其教法的选择。
（2）掌握并会运用物理有效课堂交往的满足策略、优化策略、合作策略。
（3）理解学习动力的结构及功能，理解学习动力的形成及起作用的规律，掌握并会运用教学过程中学习动力的培养。
4、 物理教学方法
考试内容
物理教学方法的认识、含义及特征，常用的教学方法及基本要求（讲授法、谈话法、讨论法、读书指导法、演示法、参观法练习法、实验法、实习作业法、欣赏法、发现法），教学方法的选择与运用，教学方法的发展趋势。
考试要求
（1）理解物理教学方法的含义及其特征。
（2）掌握并会运用常用的教学方法（讲授法、谈话法、讨论法、读书指导法、演示法、参观法练习法、实验法、实习作业法、欣赏法、发现法），并理解运用这些方法的基本要求。
（3）理解教学方法选择的意义、依据及发展趋势，掌握教学方法的运用。
5、物理概念、规律、实验、习题的教学
考试内容
概念教学的重要性，对概念的理解、巩固，概念教学的要求，上好概念教学课的要点，规律教学的重要性，对规律的理解，规律教学的要求，上好规律教学课的要点，物理实验教学的类型、物理实验的含义及特点，物理实验课中应培养的实验技能、物理实验课的基本要求，习题教学课的特点，习题教学的备课及习题教学课中的解题指导，高考相关的物理知识内容。
考试要求
（1）明确物理概念教学的重要性，掌握对概念的理解，掌握如何巩固概念。
（2）掌握概念教学的要求，掌握如何上好概念教学课。
（3）明确物理规律教学的重要性，掌握对规律的理解。
（4）掌握规律教学的要求，掌握如何上好规律教学课。
（5）掌握物理实验教学的类型及其主要形式，理解物理实验的含义及特点。
（6）掌握物理实验课中应该培养的实验技能，理解物理实验课的基本要求。
（7）理解习题教学课的特点及目的。
（8）掌握习题教学课的备课，掌握在习题教学课如何进行解题指导。
（9）掌握高考相关的物理知识内容。
6、学生的物理学习
考试内容
正确引导学生学习物理，正确指导学生进行物理解题，学生学习物理的方法及其存在的问题，教育学、心理学中的学习理论。
考试要求
（1）掌握正确引导学生学习物理的要点，掌握正确指导学生进行物理解题的方法。
（2）了解学生学习物理的方法，理解学生学习物理时存在的问题。
（3）掌握并会运用有关教育学、心理学的学习理论来解决学生学习物理的问题。
7、物理教师
考试内容
物理教师的职责及其职业的角色特征，物理教师的知识结构与教学能力，物理教师备课的内容及要求，制定教学工作计划的内容，物理教师评课的意义、功能、过程、原则、种类及用途，物理教学研究的含义、撰写研究报告和学术论文
考试要求
（1）理解物理教师的职责及其职业的角色特征，理解物理教师的知识结构和教学能力。
（2）掌握物理教师备课的内容和要求，理解学期教学工作计划、课时计划的内容。
（3）理解物理教师评课的意义、功能、过程、原则、种类及用途。
（4）了解物理教学研究的过程、撰写研究报告和学术论文的基本步骤及特点。
8、物理教学案例
考试内容：
分析全日制高中物理教材的内容、编写物理教案；说课文稿包含的主要内容，说课的方法；对学生或教师在教学过程中的活动行为表现进行分析加以评价，提出建议等。
考试要求：
（1）掌握分析全日制高中物理教材的内容，并写一份完整的物理教案。
（2）在备课基础上写一份说课文稿。
（3）对学生或教师在教学过程中的活动行为表现分析与评价。
 
 
二、参考书目
漆安慎 杜婵英.力学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2005.
梁灿彬 秦光戎 梁竹健.电磁学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2004.
宋善炎.物理教学论[M].长沙：湖南师范大学出版社，2002.
 
 
 
 

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