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《材料物理性能》课程教学大纲

课程代码：ABCL0518

课程中文名称:材料物理性能

课程英文名称：Physicalpropertiesofmaterials

课程性质：选修

课程学分数：2

课程学时数：32

授课对象：新能源材料与器件专业

本课程的前导课程：《近代物理概论》，《材料科学前沿系列讲座》

一、课程简介

本课程主要包括材料的热学、光学、电学、磁学等性能和应用。主要介绍各种重要性

能的原理及微观机制，性能的测定方法以及控制和改善性能的措施，各种材料的结构和性能

的关系，各种性能之间的相互制约与变化规律。通过本课程的学习，培养学生测定各种性能

的动手能力，另一方面培养学生判断材料优劣、正确选择和使用材料、改变材料性能、探索

新材料、新性能、新工艺打下理论基础。

二、教学基本内容和要求

本课程基本内容包括材料的电、磁、光、热学性能及材料物理检测方法等，主要阐述了

上述性能的物理模型、变化规律、影响因素以及物理效应之间的关系，旨在使学生尽可能地

从物理效应和微观机制角度掌握材料性能。以下分章阐述：

第一章热学性能

课程教学内容：材料热学性能中热容（包括热容的两个经典理论和量子力学理论）、热

膨胀、热传导和热稳定性的概念、机理及影响因素。

课程的重点：材料的热膨胀；材料的热传导；材料的热电性。

课程的难点：材料的热容与热焓。

课程教学要求：

1.掌握材料热学性能，包括热容、热膨胀、热传导等性能；

2.理解材料热学性能的测量方法；

3.掌握材料热学性能分析方法的应用。

第二章电学性能

课程教学内容：材料导电的物理现象，了解离子导电、电子导电和玻璃态导电的机理，

接触超导概念。

课程的重点：超导电性；影响金属导电性的因素；导电性的测量；电阻分析的应用。

课程的难点：绝缘体的电学性能。

课程教学要求：

1.了解材料的电学性能，包括材料的导电性、超导电性、介电性和压电性等性能；

2.掌握电学性能的测量方法及其分析方法；

3.了解电阻分析的应用。

第三章磁学性能

课程教学内容：物质的磁性、磁畴的概念，铁氧体的磁性、结构及应用。

课程的重点：铁磁性的物理本质；抗磁性和顺磁性；技术磁化和反磁化过程；影响铁磁

性的因素；磁性的测量；磁性分析的应用。

课程的难点：磁畴的形成和结构；动态磁化特性；技术磁化和反磁化过程。

课程教学要求：

1．掌握材料的磁学性能；

2.理解并掌握有关磁学现象及物理量、磁性本质、现代磁性理论、磁性测量方法及其分

析方法；

3.磁性分析的应用。

第四章材料的介电性能

课程教学内容：恒定电场中电介质的极化，交变电场中电介质的损耗、电导和强电场下

电介质的击穿，以及铁电和压电性能。

课程的重点：压电性能、铁电性能和热释电性能。

课程的难点：交变电场中电介质的损耗、电导和强电场下电介质的击穿。

课程教学要求：

1.掌握电解质的介电性能，包括介电常数、介电损耗、介电常数及其随环境的变化规

律。

2.了解极化的微观机制、电解质的压电性、热电性能、光电性能和热释电性能及其应

用。

第五章光学性能

课程教学内容：光通过介质的现象，透光性的影响因素，及反射、光泽、不透明和半透

明、颜色等问题。

课程的重点：光传播的基本理论材料的受激辐射和激光。

课程的难点：材料对光的吸收和色散晶体的双折射和二向色性。

课程教学要求：

1.理解并掌握材料的光学性质；

2.掌握光传播电磁理论及材料的光发射等性能的测量方法和分析方法。

三、教学方法与手段

讲授法、多媒体与板书相结合的方式。

四、教学学时分配

章节与内容课时作业量备注

第一章热学性能41

第二章电学性能63

第三章磁学性能4