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1、高中物理竞赛高中物理竞赛教学大纲教学大纲一、课程目标与教学任务一、课程目标与教学任务以物理学基础为内容的课程是高等学校各专业学生一门重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。本课程的主要任务是培养学生：（1）对课程中的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，并具有初步应用的能力，培养独立获取知识的能力；（2）树立科学的世界观，培养科学观察和思维的能力；（3）培养分析问题和解决问题的能力；（4）培养探索精神和创新意识，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。二、二、课程内
2、容与基本要求课程内容与基本要求（一）（一）振动和波振动和波1.振动振动教学要求教学要求：掌握描述简谐振动的各物理量（特别是相位）及各量间的关系。掌握旋转矢量法。掌握简谐振动的基本特征，能建立一维简谐振动微分方程。能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程，并理解其物理意义。了解简谐振动的能量。理解同方向、同频率两个简谐振动的合成规律。了解拍的现象及方向相互垂直简谐振动的合成。重点重点：简谐运动的特征及规律；简谐运动的运动方程；简谐运动各物理量的意义；运用旋转矢量法、振动曲线法讨论和计算简谐运动的有关问题；同方向、同频率的两个简谐运动合成的方法和结论。难点：难点：相位的三种计算方法：解析法、
3、简谐振动曲线法、旋转矢量法；初相位的计算。2.2.机械波机械波教学要求教学要求：理解机械波产生的条件、了解波阵面，波线，横波和纵波。掌握描述简谐波的各物理量（特别是相位）及各量间的关系。掌握由已知质点的简谐振动方程得出平面简谐波的波函数（波动方程）的方法及波函数的物理意义。理解波形图线。了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念。了解惠更斯原理和波的叠加原理。了解波的反射、折射和衍射现象。理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。理解驻波的形成条件和特点。建立半波损失的概念。理解驻波和行波的区别。了解声波、声波的多普勒效应及其产生原因。重点重点：波动图像的
4、建立；平面简谐波的波函数，波函数的物理意义及波形曲线；描述平面简谐波的物理量；相干波的干涉加强及减弱条件。难点难点：波函数的建立，波动与振动的区别与联系；波线上任意两点同一时刻振动的相位差及其某一点不同时刻振动的相位差；驻波方程和驻波特点；半波损失的概念。（二）波动光学（二）波动光学1.1.光的干涉：光的干涉：教学要求：教学要求：理解获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差与相位差的关系。能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜干涉（劈尖、牛顿环）条纹的位置。了解等倾干涉条纹。了解迈克耳逊干涉仪的工作原理。重点：重点：掌握光程差的概念；杨氏双缝干涉；薄膜等厚干涉。难点：难点：在理解基础上运用薄膜干
5、涉计算公式；半波损失产生的条件；条纹动态变化。2.2.光的衍射：光的衍射：教学要求：教学要求：了解光的衍射现象、惠更斯-菲涅尔原理。理解分析单缝夫琅和费衍射条纹分布规律的菲涅尔半波带法。了解圆孔的夫琅和费衍射和光学仪器的分辨率。掌握光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置和缺级。重点：重点：掌握半波带法分析单缝夫琅和费衍射；光栅方程。难点：难点：半波带法；光栅衍射条纹成因及缺级条件。3.3.光的偏振：光的偏振：教学要求教学要求：理解自然光和偏振光。理解光波反射和折射的偏振状态。掌握布儒斯特定律和马吕斯定律。了解双折射现象。理解线偏振光的获得和检验方法。重点重点：运用马吕斯定律确定透射线偏振光的强
6、度和偏振片之间的夹角；运用布儒斯特定律确定起偏角和介质折射率。难点：难点：线偏振光的理解及检验；双折射现象。（三）近代物理（三）近代物理1狭义相对论力学基础狭义相对论力学基础教学要求教学要求：了解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。了解洛伦兹坐标变换。理解狭义相对论中同时性的相对性，以及长度收缩和时间膨胀的概念。理解狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系、能量和动量的关系。重点重点：爱因斯坦的两条基本原理；相对论的时空观：同时性的相对性、长度收缩和时间延缓；质速关系和质能关系。难点：难点：同时性的相对性；正确应用长度收缩和时间延缓公式；相对论动能公式。2早期量子论早期量子论教学要求教学要
7、求：了解光电效应的基本规律。理解康普顿效应的实验规律。理解爱因斯坦的光子理论对光电效应和康普顿效应的解释，理解光的波粒二象性。理解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论。重点重点：爱因斯坦光电方程；康普顿散射公式；光子方程；广义巴耳末公式；玻尔的氢原子量子理论中的频率条件、氢原子电子的轨道半径、氢原子中电子的能量。难点：难点：光的波粒二象性；玻尔氢原子量子理论的应用。3量子力学基础量子力学基础教学要求教学要求：了解德布罗意的物质波假设及电子衍射实验。了解实物粒子的波粒二象性。理解描述物质波动性的物理量（波长、频率）和粒子性的物理量（动量、能量）之间的关系。了解波函数及其统计解释。了解一维坐标动量不确定关系。了解一维定态薛定谔方程。了解一维无限深方势阱和氢原子的量子力学处理方法。了解角动量量子化和空间量子化。了解斯特恩-盖拉赫实验及微观粒子的自旋。了解描述原子中电子运动状态的四个量子数。了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结构。重点重点：德布罗意物质波及其统计意义的理解，玻恩的概率波是对微粒子波粒二象性的最好统一；理解微粒子的不确定关系，比较微粒子运动与经典质点运动的不同；运用德布罗意关系式计算物质波的波长，会用不确定关系式进行适当的估算。难点：难点：波函数对微粒子运动状态的描述，波函数的物理意义的理解。