张涵信(1936年-2021年)江苏沛县人，建立了二阶无波动格式的物理原则，创立了无 波动、无自由参数和具有耗散性的二阶精度的差分格式，简称NND格式，形成了自己的计 算体系。首次提出判定三维流动分离的数学条件揭示了涡旋沿其轴向的分叉演化规律及分离 流场的拓扑结构规律和飞行器动态稳定性及其分叉演化的判则。中华优秀传统文化时至今 日，都在深深地影响者中国人，为当前文化产业的发展、文化事业的繁荣、文化强国的实现 提供了丰厚的滋养、持久的自信。 第四章热力学基础(4学时》 教学要求 使学生能掌握热力学第一定律及其在等值和循环过程中的应用，理解可逆与不可逆过 程，理解热力学第二定律。 教学内容： 一、准静态过程功热量 二、热力学第一定律内能 三、理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容 四、理想气体的等温过程和绝热过程多方过程 五、循环过程卡诺循环 六、热力学第二定律的表述卡诺定理 重点难点： 热力学第一定律及其在等值过程中的应用：循环过程的效率：可逆过程与不可逆过程 思政元素： 1.王竹溪(19111983)，湖北省公安县，物理学家，教有家。其主要从事理论物理特 别是热力学等方面的研究，是中国热力学统计物理研究开拓者。对热力学的基本概念和理论， 王竹溪并不是沿袭和局限于历史上的讲法，例如并不是分别引进热量和功的概念，再讲内能 的概念，而是采用了C喀喇氏的讲法，先定义绝热过程，从J.P焦耳实验归结到能定理， 定义内能，然后再推广到非绝热过程，定义热量。具有热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰 苦奋斗、大力协同、勇于登攀的精神，值得我们每一个人去学习： 2.热力学第一定律的问世是第一次工业革命的开始，了解当时的历史和物理学在其中的 推动作用，并且了解物理学家追求真理的高贵品质。 第五章静电场(6学时) 教学要求： 掌握库仑定律及叠加原理：掌握电场强度、电势的定义及计算方法：掌握静电场高斯定 理、环路定理。 教学内容 ·、电荷的量子化电荷守恒定律库仑定律 23
23 张涵信（1936 年-2021 年）江苏沛县人，建立了二阶无波动格式的物理原则，创立了无 波动、无自由参数和具有耗散性的二阶精度的差分格式，简称 NND 格式，形成了自己的计 算体系。首次提出判定三维流动分离的数学条件揭示了涡旋沿其轴向的分叉演化规律及分离 流场的拓扑结构规律和飞行器动态稳定性及其分叉演化的判则。中华优秀传统文化时至今 日，都在深深地影响着中国人，为当前文化产业的发展、文化事业的繁荣、文化强国的实现 提供了丰厚的滋养、持久的自信。 第四章 热力学基础（4 学时） 教学要求： 使学生能掌握热力学第一定律及其在等值和循环过程中的应用，理解可逆与不可逆过 程，理解热力学第二定律。 教学内容： 一、准静态过程 功 热量 二、热力学第一定律 内能 三、理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容 四、理想气体的等温过程和绝热过程 多方过程 五、循环过程 卡诺循环 六、热力学第二定律的表述 卡诺定理 重点难点： 热力学第一定律及其在等值过程中的应用；循环过程的效率；可逆过程与不可逆过程。 思政元素： 1.王竹溪（1911-1983），湖北省公安县，物理学家，教育家。其主要从事理论物理特 别是热力学等方面的研究，是中国热力学统计物理研究开拓者。对热力学的基本概念和理论， 王竹溪并不是沿袭和局限于历史上的讲法，例如并不是分别引进热量和功的概念，再讲内能 的概念，而是采用了Ｃ.喀喇氏的讲法，先定义绝热过程，从Ｊ.Ｐ.焦耳实验归结到能定理， 定义内能，然后再推广到非绝热过程，定义热量。具有热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰 苦奋斗、大力协同、勇于登攀的精神，值得我们每一个人去学习； 2.热力学第一定律的问世是第一次工业革命的开始，了解当时的历史和物理学在其中的 推动作用，并且了解物理学家追求真理的高贵品质。 第五章 静电场（6 学时） 教学要求： 掌握库仑定律及叠加原理；掌握电场强度、电势的定义及计算方法；掌握静电场高斯定 理、环路定理。 教学内容： 一、电荷的量子化 电荷守恒定律 库仑定律
二、电场强度 三、电场强度通量高斯定理 四、静电场的环路定理电势能 五、电势 六、电场强度与电势梯度 重点难点： 连续带电体场强和电势的计算：场强和电势的关系。 思政元素： 解决问题要抓主要矛盾 在连续带电体（如带电圆环、带电圆盘等）场强及电势的计算中，当空间某点离带电体 的距离远远大于带电体本身的尺寸时，带电体在该点产生的场强及电势可以近似地等效为 个带相同电荷量的点电荷在该点产生的场强和电势，从而使得问题大大简化，在这个过程中， 我们抓住电荷量和距离等主要因素，忽略带电体的形状及电荷分布等次要因素，非常鲜明地 体现了唯物辩证法中关于主要矛盾和次要矛盾的论述。 唯物辩证法认为，在复杂事物发展过程中存在着主要矛盾和次要矛盾。在矛盾中起若领 导、决定作用，规定、影响其他矛盾的存在和发展的就是主要矛盾，而其他的矛盾则居于次 要和服从的地位。我们只有集中力量找出主要矛盾、攻克主要矛后，才能找到解决复杂问题 的重点，达到钢举目张、掌控全局、以点带面、事半功倍的目的和效果。 第六章恒定磁场(4学时) 教学要求： 掌握磁感应强度的概念，掌握毕奥-萨伐尔定律，掌握破场对电流的作用，掌握安培环 路定理，了解磁场的高斯定理 教学内容： 一、磁场，磁感强度 二、毕奥-萨伐尔定律 三、磁通量，磁场的高斯定理 四、安培环路定理 五、带电粒子在电场和磁场中的运动 六、载流导线在磁场中所受的力 重点难点： 毕奥-萨伐尔定律：安培环路定理：载流导线在磁场中所受的力。 思政元素： 勤于反思、取长补短： 我国古代对磁学的观察和应用：
24 二、电场强度 三、电场强度通量 高斯定理 四、静电场的环路定理 电势能 五、电势 六、电场强度与电势梯度 重点难点： 连续带电体场强和电势的计算；场强和电势的关系。 思政元素： 解决问题要抓主要矛盾 在连续带电体（如带电圆环、带电圆盘等）场强及电势的计算中，当空间某点离带电体 的距离远远大于带电体本身的尺寸时，带电体在该点产生的场强及电势可以近似地等效为一 个带相同电荷量的点电荷在该点产生的场强和电势，从而使得问题大大简化。在这个过程中， 我们抓住电荷量和距离等主要因素，忽略带电体的形状及电荷分布等次要因素，非常鲜明地 体现了唯物辩证法中关于主要矛盾和次要矛盾的论述。 唯物辩证法认为，在复杂事物发展过程中存在着主要矛盾和次要矛盾。在矛盾中起着领 导、决定作用，规定、影响其他矛盾的存在和发展的就是主要矛盾，而其他的矛盾则居于次 要和服从的地位。我们只有集中力量找出主要矛盾、攻克主要矛盾，才能找到解决复杂问题 的重点，达到纲举目张、掌控全局、以点带面、事半功倍的目的和效果。 第六章 恒定磁场（4 学时） 教学要求： 掌握磁感应强度的概念，掌握毕奥-萨伐尔定律，掌握磁场对电流的作用，掌握安培环 路定理，了解磁场的高斯定理。 教学内容： 一、磁场，磁感强度 二、毕奥-萨伐尔定律 三、磁通量，磁场的高斯定理 四、安培环路定理 五、带电粒子在电场和磁场中的运动 六、载流导线在磁场中所受的力 重点难点： 毕奥-萨伐尔定律；安培环路定理；载流导线在磁场中所受的力。 思政元素： 勤于反思、取长补短： 我国古代对磁学的观察和应用：
(1)公元前4世纪左右成书的《管子·地数篇》中记载：“上有慈石者，下有铜金”， 这是有关磁石的最早记载。关于磁石吸铁性，在春秋时期即已有记载：其后，在汉代已经认 识到磁石只能吸铁，而不能吸引其他东西。 (2)我们的祖先大约在战国时代就发现了磁体的指极性：成书于公元前3世纪的《韩 非子·有度篇》里记有：“先王立司南，以端朝夕”。从司南再进一步是指南鱼，其记载最 早出现在西晋时崔豹著的《古今注》上。随着磁学知识的发展，古人又发明了指南针，关于 其的最早记载见于11世纪北宋时期的沈括在其晚年所著的《梦溪笔谈》，系铁针经过摩擦 后（即人工磁化的方法）制成，西方直到公元1200年才有关于这种方法的记载，比沈括晚 了100多年。此外，沈括记述的“常偏东，不全南”的现象，说明他在实践中己经发现了地 磁偏角：而在西方，直到1492年意大利人哥伦布在横渡大西洋的航行中才观测到地磁偏角 的存在，比沈括晚了400多年。 如上所述，我国在磁学发展初期（主要是观察和简单应用时期），较之西方领先很多 但我国古代自然科学的发展模式是重观察归钠而轻演绎和系统理论化，这导致我们在近现代 磁学理论深入发展的过程中掉了队，这从本章（稳恒磁场）中所有定理都是以西方人名字命 名这一事实可得以一警。 这促使我们总结自己的长处，反思自己的弱点，这样才能克服缺点，发扬优点，在未来 的理论和实践发展中，突出我们的特色，凸显中国力量，努力使我们的磁学研究追赶上世界 先进水平，最终立于世界之 第七章生物电磁学基础(2学时) 教学要求 掌握生物电阻抗与电介质，了解细胞电泳的基本原理，掌握生物磁场和磁场生物效用 了解地磁场与生命活动。 教学内容： 一、生物电阻抗与电介质 二、细胞电泳细胞电泳的基本原理 三、生物磁场与生物磁性材料生物与人体磁场磁场的生物效应 四、地磁场与生命活动 重点难点： 生物电阻抗电动产生原因，细胞电泳的基本原理，影响电泳的因素，磁场的生物效应。 思政元素 作为一门交叉学科，生物电磁学的发展有利于对生命规律的深层次揭示及对生命体的人 为保护。了解电磁学在其他学科中的应用，增强专业荣誉感：了解我国生物电磁学方向的发 展，增强民族自豪感。 第八章振动和波动(6学时)
25 （1）公元前 4 世纪左右成书的《管子•地数篇》中记载：“上有慈石者，下有铜金”， 这是有关磁石的最早记载。关于磁石吸铁性，在春秋时期即已有记载；其后，在汉代已经认 识到磁石只能吸铁，而不能吸引其他东西。 （2）我们的祖先大约在战国时代就发现了磁体的指极性：成书于公元前 3 世纪的《韩 非子•有度篇》里记有：“先王立司南，以端朝夕”。从司南再进一步是指南鱼，其记载最 早出现在西晋时崔豹著的《古今注》上。随着磁学知识的发展，古人又发明了指南针，关于 其的最早记载见于 11 世纪北宋时期的沈括在其晚年所著的《梦溪笔谈》，系铁针经过摩擦 后（即人工磁化的方法）制成，西方直到公元 1200 年才有关于这种方法的记载，比沈括晚 了 100 多年。此外，沈括记述的“常偏东，不全南”的现象，说明他在实践中已经发现了地 磁偏角；而在西方，直到 1492 年意大利人哥伦布在横渡大西洋的航行中才观测到地磁偏角 的存在，比沈括晚了 400 多年。 如上所述，我国在磁学发展初期（主要是观察和简单应用时期），较之西方领先很多。 但我国古代自然科学的发展模式是重观察归纳而轻演绎和系统理论化，这导致我们在近现代 磁学理论深入发展的过程中掉了队，这从本章（稳恒磁场）中所有定理都是以西方人名字命 名这一事实可得以一瞥。 这促使我们总结自己的长处，反思自己的弱点，这样才能克服缺点，发扬优点，在未来 的理论和实践发展中，突出我们的特色，凸显中国力量，努力使我们的磁学研究追赶上世界 先进水平，最终立于世界之巅。 第七章 生物电磁学基础（2 学时） 教学要求： 掌握生物电阻抗与电介质，了解细胞电泳的基本原理，掌握生物磁场和磁场生物效用， 了解地磁场与生命活动。 教学内容： 一、生物电阻抗与电介质 二、细胞电泳 细胞电泳的基本原理 三、生物磁场与生物磁性材料 生物与人体磁场 磁场的生物效应 四、地磁场与生命活动 重点难点： 生物电阻抗电动产生原因，细胞电泳的基本原理，影响电泳的因素，磁场的生物效应。 思政元素： 作为一门交叉学科，生物电磁学的发展有利于对生命规律的深层次揭示及对生命体的人 为保护。了解电磁学在其他学科中的应用，增强专业荣誉感；了解我国生物电磁学方向的发 展，增强民族自豪感。 第八章 振动和波动（6 学时）
教学要求： 掌握简谐振动的余弦表达式，旋转矢量、相位等概念。掌握简谐振动的周期、频率、能 量等概念，掌握同方向同频率简谐振动的合成。理解机械波的产生和传播，平面简谐波的余 弦表达式及其意义，理解惠更斯原理，掌握波的干涉，了解简谐波的特性。 教学内容： 五、简谐振动振幅周期和频率相位 六、旋转矢量 七、简谐运动的能量 八、简谐运动的合成 九、机械波的形成横波与纵波机械波几个概念 十、平面简谐波的波函数、物理含义 十一、惠更斯原理波的衍射和干涉 重点难点： 简谐振动的余弦表达式，旋转矢量、掌握同方向同频率简诰振动的合成。平面简谐波的 波函数：惠更斯原理：波的衍射和干涉 思政元素： 我国高铁采用的是无缝接轨技术，从根本上消除了这个引起振动的周期性驱动力。中国 高铁的建设规模与速度、技术安全和管理已经走在世界高铁技术的前列，体现了新中国无与 伦比的制度优势和创造伟力。同时也增强了民族自信心和民族自豪感。 1940年，美国全长860m的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁。由于这座大桥实际 的抗共振强度没有过关，最终导致事故的发生。尽管共振会对人类的生活造成很多危害，但 是共振也可以为人类所用。很多弦乐器、医学上的核磁共振、微波炉等都用到振动相关的物 理知识。（通过共振的危害和利用的具体事例，来培养学生辩证的科学素养，以及如何通过 共振产生的机理来分析共振现象，从而根据实际需要给出有效的防止或者利用共振) 第九章光学(8学时) 教学要求 掌握相干光的概念，掌握杨氏双缝干涉，掌握薄膜干涉。使学生理解惠更斯-菲涅耳原 理，掌握单缝夫琅禾费衍射，了解圆孔夫琅禾费衍射及最小分辨角。掌握马吕斯定律、布儒 斯特定律。 教学内容： 一、相干光 二、杨氏双缝干涉，光程，劳埃德镜，半波损失 三、薄膜干涉 四、光的衍射，惠更斯菲涅尔原理
26 教学要求： 掌握简谐振动的余弦表达式，旋转矢量、相位等概念。掌握简谐振动的周期、频率、能 量等概念，掌握同方向同频率简谐振动的合成。理解机械波的产生和传播，平面简谐波的余 弦表达式及其意义，理解惠更斯原理，掌握波的干涉，了解简谐波的特性。 教学内容： 五、简谐振动 振幅 周期和频率 相位 六、旋转矢量 七、简谐运动的能量 八、简谐运动的合成 九、机械波的形成 横波与纵波 机械波几个概念 十、平面简谐波的波函数、物理含义 十一、 惠更斯原理 波的衍射和干涉 重点难点： 简谐振动的余弦表达式，旋转矢量、掌握同方向同频率简谐振动的合成。平面简谐波的 波函数；惠更斯原理；波的衍射和干涉 思政元素： 我国高铁采用的是无缝接轨技术，从根本上消除了这个引起振动的周期性驱动力。中国 高铁的建设规模与速度、技术安全和管理已经走在世界高铁技术的前列，体现了新中国无与 伦比的制度优势和创造伟力。同时也增强了民族自信心和民族自豪感。 1940 年，美国全长 860m 的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁。由于这座大桥实际 的抗共振强度没有过关，最终导致事故的发生。尽管共振会对人类的生活造成很多危害，但 是共振也可以为人类所用。很多弦乐器、医学上的核磁共振、微波炉等都用到振动相关的物 理知识。（通过共振的危害和利用的具体事例，来培养学生辩证的科学素养，以及如何通过 共振产生的机理来分析共振现象，从而根据实际需要给出有效的防止或者利用共振） 第九章 光学（8 学时） 教学要求： 掌握相干光的概念，掌握杨氏双缝干涉，掌握薄膜干涉。使学生理解惠更斯-菲涅耳原 理，掌握单缝夫琅禾费衍射，了解圆孔夫琅禾费衍射及最小分辨角。掌握马吕斯定律、布儒 斯特定律。 教学内容： 一、相干光 二、杨氏双缝干涉，光程，劳埃德镜，半波损失 三、薄膜干涉 四、光的衍射，惠更斯-菲涅尔原理
五、单缝夫琅禾费衍射 六、自然光，偏振光，起偏与检偏，马吕斯定律 七、反射光和折射光的偏振，布儒斯特定律 重点难点： 相干光的概念，获得相干光的两种主要方法（波前分割法和振幅分割法），杨氏双缝干 涉，单缝衍射，衍射光栅，偏振光的概念，马吕斯定律，布儒斯特定律。 思政元素： 沈括(1031年一1095年)，杭州钱塘县（今浙江杭州）人，北宋官员、科学家。沈括 通过观察实验，对小孔成像、凹面镜成像等原理作了准确而生动的描述，沈括还对透光铜镜 的原理做出了正确推论，推动了后世对“透光镜”的研究。（民族自信一对我们的民族有 肯定的、积极的自我认识和自我评价) 海上石油污染的危害涉及面颇广，对鸟类、海洋动物和植物、人类及海洋环境都有危害。 1991年1月发生的海湾战争，造成了有史以来最严重的石油污染，其损失和危害程度至今 难以估计。（生态文明一一倡导并践行生态理念，推动社会的可持续发展） 第十章量子物理基础(4学时) 教学要求： 了解经典物理理论在解释黑体辐射现象、光电效应、康普顿效应、氢原子光谱所遇到的 困难。了解普朗克能量子假设、爱因斯坦光量子假设的内容和意义。知道黑体辐射的规律， 了解光电效应的规律。了解德布罗意假设，了解微观粒子的波粒二象性，了解德布罗意关系 式。 教学内容： 一、黑体辐射、普朗克能量子假设 二、光电效应、光的波粒二象性 三、德布罗意波、实物粒子的二象性 四、量子力学简介 重点难点： 普朗克能量子假设：爱因斯坦光量子假设：德布罗意波。 思政元素： 赵忠尧(1902年一1998年)，浙江诸暨人，加州理工学院博士，物理学家，中国科学 院院士，毕生精力从事科学和教有事业，为发展中国核物理和高能物理研究事业，为培养中 国原子能事业、核物理和高能物理的实验研究人才做出了重大贡献，是中国原子核物理、中 子物理、加速器和字宙线研究的开拓者和奠基人之一。赵忠尧第一次发现了正电子的存在， 他是人类物理学史上第一个发现反物质的科学家。他观测到的正、负电子湮灭辐射比安德逊 看到的正电子径迹早两年。世界欠他一个诺贝尔奖，时代欠他一枚“两弹一星”勋章。赵忠 22
27 五、单缝夫琅禾费衍射 六、自然光，偏振光，起偏与检偏，马吕斯定律 七、反射光和折射光的偏振，布儒斯特定律 重点难点： 相干光的概念，获得相干光的两种主要方法（波前分割法和振幅分割法），杨氏双缝干 涉，单缝衍射，衍射光栅，偏振光的概念，马吕斯定律，布儒斯特定律。 思政元素： 沈括（1031 年－1095 年），杭州钱塘县（今浙江杭州）人，北宋官员、科学家。沈括 通过观察实验，对小孔成像、凹面镜成像等原理作了准确而生动的描述，沈括还对透光铜镜 的原理做出了正确推论，推动了后世对“透光镜”的研究。（民族自信——对我们的民族有 肯定的、积极的自我认识和自我评价） 海上石油污染的危害涉及面颇广，对鸟类、海洋动物和植物、人类及海洋环境都有危害。 1991 年 1 月发生的海湾战争，造成了有史以来最严重的石油污染，其损失和危害程度至今 难以估计。（生态文明——倡导并践行生态理念，推动社会的可持续发展） 第十章 量子物理基础（4 学时） 教学要求： 了解经典物理理论在解释黑体辐射现象、光电效应、康普顿效应、氢原子光谱所遇到的 困难。了解普朗克能量子假设、爱因斯坦光量子假设的内容和意义。知道黑体辐射的规律， 了解光电效应的规律。了解德布罗意假设，了解微观粒子的波粒二象性，了解德布罗意关系 式。 教学内容： 一、黑体辐射、普朗克能量子假设 二、光电效应、光的波粒二象性 三、德布罗意波、实物粒子的二象性 四、量子力学简介 重点难点： 普朗克能量子假设；爱因斯坦光量子假设；德布罗意波。 思政元素： 赵忠尧（1902 年—1998 年），浙江诸暨人，加州理工学院博士，物理学家，中国科学 院院士，毕生精力从事科学和教育事业，为发展中国核物理和高能物理研究事业，为培养中 国原子能事业、核物理和高能物理的实验研究人才做出了重大贡献，是中国原子核物理、中 子物理、加速器和宇宙线研究的开拓者和奠基人之一。赵忠尧第一次发现了正电子的存在， 他是人类物理学史上第一个发现反物质的科学家。他观测到的正、负电子湮灭辐射比安德逊 看到的正电子径迹早两年。世界欠他一个诺贝尔奖，时代欠他一枚“两弹一星”勋章。赵忠