大學(xué)物理((一)(二)課程描述.doc

車輛工程專業(yè)課程描述課程名稱： 大學(xué)物理課程編號(hào)： 0911xk05課程學(xué)分： 3 學(xué)時(shí)：54前期課程: 高等數(shù)學(xué)課程簡介以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的通識(shí)性的必修基礎(chǔ)課。大學(xué)物理課程既為學(xué)生打好必要的物理基礎(chǔ)，又在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。 教學(xué)要求1. 使學(xué)生對(duì)物理學(xué)所研究的各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式以及它們之間的聯(lián)系有比較全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí);對(duì)大學(xué)物理課中的基本理論、基本知識(shí)能夠正確地理解,并且有初步應(yīng)用的能力。2. 通過教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度和求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)。根據(jù)本課程的特點(diǎn),在傳授知識(shí)的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行能力培養(yǎng),如通過對(duì)自然現(xiàn)象和演示實(shí)驗(yàn)的觀察等途徑,培養(yǎng)學(xué)生從復(fù)雜的現(xiàn)象中抽象出帶有物理本質(zhì)的內(nèi)容和建立物理模型的能力、運(yùn)用理想模型和適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具定性分析研究和定量計(jì)算問題的能力以及獨(dú)立獲取知識(shí)與進(jìn)行知識(shí)更新的能力,聯(lián)系工程實(shí)際應(yīng)用的能力等。3. 在理論教學(xué)中,要根據(jù)學(xué)生情況精講基本內(nèi)容,有些內(nèi)容可安排學(xué)生自學(xué)或討論,并要安排適當(dāng)課時(shí)的習(xí)題課;要充分利用演示實(shí)驗(yàn)、錄像等形象化教學(xué)手段,應(yīng)盡量發(fā)揮計(jì)算機(jī)多媒體在物理教學(xué)中的作用,以提高教學(xué)效果。在教學(xué)過程中,還要處理好與中學(xué)物理的銜接與過渡,一方面要充分利用學(xué)生已掌握的物理知識(shí),另一方面要特別注意避免和中學(xué)物理不必要的重復(fù)。在與后繼有關(guān)課程的關(guān)系上,考慮到本課程的性質(zhì),應(yīng)著重全面系統(tǒng)地講授物理學(xué)的基本概念、基本規(guī)律和分析解決問題的基本方法,不宜過分強(qiáng)調(diào)結(jié)合專業(yè)。 教學(xué)內(nèi)容(一)力學(xué)1.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)2.質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)3.剛體的運(yùn)動(dòng)要求:力學(xué)是大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容中最基本、最重要的部分,它是學(xué)習(xí)大學(xué)物理其它部分以及許多后繼課程所必須具備的基礎(chǔ)知識(shí)。教學(xué)中要充分利用學(xué)生已有的力學(xué)基礎(chǔ),避免簡單重復(fù);要應(yīng)用高等數(shù)學(xué)工具,在新的高度講授力學(xué)概念和規(guī)律。通過力學(xué)部分的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步了解科學(xué)地研究問題的基本思想和方法;通過指導(dǎo)學(xué)生聽課、閱讀教材(參考書)、答(質(zhì))疑、以及做習(xí)題的規(guī)范訓(xùn)練和對(duì)作業(yè)的嚴(yán)格要求,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,使學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)規(guī)律。(1)理解質(zhì)點(diǎn)、剛體等模型和參照系、慣性系等概念。(2)掌握位置矢量、位移、速度、加速度等物理量。(3)掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其適用條件,會(huì)用牛頓第二定律的投影式處理力學(xué)問題,掌握力學(xué)量的單位和量綱。(4)掌握功的概念,能熟練地計(jì)算變力的功,會(huì)計(jì)算力矩的功,掌握保守力作功的特點(diǎn)及勢能的概念,會(huì)計(jì)算勢能和勢能差,能熟練計(jì)算重力勢能、彈性勢能和萬有引力勢能。(5)掌握質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理和動(dòng)量定理,會(huì)用它們分析解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的簡單力學(xué)問題,了解質(zhì)心和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理。 * 了解空間均勻性與動(dòng)量守恒律的關(guān)系。掌握機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律及它們的適用條件,掌握運(yùn)用守恒定律分析問題的思想和方法,能分析簡單系統(tǒng)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)問題。(6)理解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量概念,能用積分方法計(jì)算幾何形狀簡單、質(zhì)量分布均勻的物體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。掌握剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)定律。(7)理解動(dòng)量矩(角動(dòng)量)概念;通過質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)和剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況,理解動(dòng)量矩守恒定律及其適用條件,能應(yīng)用該定律分析、計(jì)算簡單力學(xué)問題,了解進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生的原因和進(jìn)動(dòng)方向。(8)理解牛頓力學(xué)的相對(duì)性原理,理解兩個(gè)相互作平動(dòng)的坐標(biāo)系間適用的速度和加速度變換定理,能分析與平動(dòng)有關(guān)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題。(二)氣體動(dòng)理論及熱力學(xué)1.熱力學(xué)2.氣體動(dòng)理論要求:氣體動(dòng)理論和熱力學(xué)從不同的觀點(diǎn)、用不同的方法研究物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,氣體動(dòng)理論是微觀理論,熱力學(xué)是宏觀理論。在氣體動(dòng)理論教學(xué)中,要突出“系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)是系統(tǒng)中分子微觀熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)表現(xiàn)”這個(gè)圖象,突出統(tǒng)計(jì)概念和統(tǒng)計(jì)平均方法,在熱力學(xué)教學(xué)中,要突出“從能量觀點(diǎn),運(yùn)用邏輯推理研究問題”的思想和方法。要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)兩種理論的特點(diǎn)以及二者間相輔相成的關(guān)系。(1)掌握功和熱量的概念,理解準(zhǔn)靜態(tài)過程,掌握熱力學(xué)第一定律,能熟練地分析、計(jì)算理想氣體各等值和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能的改變量及熱機(jī)循環(huán)效率,了解卡諾定理,了解致冷系數(shù)的定義。(2)理解可逆過程與不可逆過程，理解熱力學(xué)第二定律的兩種表述。(3)了解氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的圖象,掌握理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式,能從宏觀和統(tǒng)計(jì)意義兩個(gè)方面理解壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能等概念,理解系統(tǒng)宏觀性質(zhì)是微觀運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)表現(xiàn),了解從建立模型、進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均、建立宏觀量和微觀量的聯(lián)系到闡明宏觀量微觀本質(zhì)的思想和方法。了解氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。(4)了解玻爾茲曼能量分布定律,理解麥克斯韋速率分布定律、速率分布函數(shù)及速率分布曲線的物理意義,理解氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的算術(shù)平均速率、方均根速率和最概然速率的求法和意義,了解重力場中粒子按高度的分布規(guī)律。(5)理解氣體分子平均能量按自由度均分定理,能用該定理計(jì)算理想氣體的定容熱容、定壓熱容和內(nèi)能。(6)理解熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義,理解無序性和熵的概念,了解熵的玻爾茲曼表達(dá)式及其物理意義。(7)了解阿伏伽德羅常數(shù)、玻爾茲曼常數(shù)的數(shù)值和單位,了解常溫常壓下氣體分子數(shù)密度、算術(shù)平均速率、平均自由程及分子有效直徑等的數(shù)量級(jí)。教學(xué)方法集體授課個(gè)別輔導(dǎo)考核方式考核包括一篇課程論文（占20%），期中考試（20%）期末考試（40%）以及平時(shí)考核（20%）三部分教材：桑建平，丁么明，丁世學(xué).新編大學(xué)物理上冊(cè)。武漢大學(xué)出版社。2012.1 參考書目 1、祁關(guān)泉等譯.物理學(xué)史.上海教育出版社.1986,3. 2、何維杰，歐陽玉.物理學(xué)思想史與方法論.湖南大學(xué)出版社.2001,9. 3、趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程（力學(xué)）.高等教育出版社.1986,2. 4、尹鴻鈞.基礎(chǔ)物理教程叢書（力學(xué)）.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.1996,2. 5、顧建中.力學(xué)教程.人民教育出版社.1979.3. 6、梁昆淼.力學(xué)（上、下冊(cè)，修訂版）.人民教育出版社.1980.1. 7、李椿，章立源，錢尚武.熱學(xué).人民教育出版社.1978.9. 8、D. Halliday，R. Resnick，K. S. Krane.PHYSICSFifth Edition. JOHN WILEY & SONS,INC.2002. 9、馬文蔚等編.物理學(xué)（第三版）.高等教育出版社.1993.10、張三慧.大學(xué)物理學(xué)（第一、二）.清華大學(xué)出版社.1999. 11、陸果.基礎(chǔ)物理學(xué)教程（上、下冊(cè)）.高等教育出版社.1998. 12、美阿特.霍布森.物理學(xué)：基本概念極其與方方面面的聯(lián)系.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2001. 13、鄧飛帆，葛昆齡，王祖愷.普通物理疑難問答.湖南科技出版社.1984,7. 14、華東師大普物研究室.大學(xué)物理選擇題.北京工業(yè)學(xué)院出版社.1987,10. 15、英Toh kok Aun,Tan Sean Huat.普通物理選擇題.上?？萍嘉墨I(xiàn)出版社.1985,6. 16、蘇曾燧.普通物理思考題集（第二版）.高等教育出版社.1983,7. 17、楊建華，蘇惠惠.大學(xué)物理學(xué)重大難點(diǎn)專題輔導(dǎo).成都科技大學(xué)出版社.1993,12. 18、北京大學(xué)物理系，中國科技大學(xué)物理教研室.物理學(xué)習(xí)題集（第一、二、三集）.1980.4，1983.4. 19、王發(fā)伯，趙仲羆，黃寧慶，羅維治等.普通物理典型題解.湖南科技出版社.1981,5. 課程名稱： 大學(xué)物理課程編號(hào)： 0911xk06課程學(xué)分： 3前期課程： 高等數(shù)學(xué)課程簡介以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的通識(shí)性的必修基礎(chǔ)課。大學(xué)物理課程既為學(xué)生打好必要的物理基礎(chǔ)，又在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。 教學(xué)要求1. 使學(xué)生對(duì)物理學(xué)所研究的各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式以及它們之間的聯(lián)系有比較全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí);對(duì)大學(xué)物理課中的基本理論、基本知識(shí)能夠正確地理解,并且有初步應(yīng)用的能力。2. 通過教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度和求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)。根據(jù)本課程的特點(diǎn),在傳授知識(shí)的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行能力培養(yǎng),如通過對(duì)自然現(xiàn)象和演示實(shí)驗(yàn)的觀察等途徑,培養(yǎng)學(xué)生從復(fù)雜的現(xiàn)象中抽象出帶有物理本質(zhì)的內(nèi)容和建立物理模型的能力、運(yùn)用理想模型和適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具定性分析研究和定量計(jì)算問題的能力以及獨(dú)立獲取知識(shí)與進(jìn)行知識(shí)更新的能力,聯(lián)系工程實(shí)際應(yīng)用的能力等。3. 在理論教學(xué)中,要根據(jù)學(xué)生情況精講基本內(nèi)容,有些內(nèi)容可安排學(xué)生自學(xué)或討論,并要安排適當(dāng)課時(shí)的習(xí)題課;要充分利用演示實(shí)驗(yàn)、錄像等形象化教學(xué)手段,應(yīng)盡量發(fā)揮計(jì)算機(jī)多媒體在物理教學(xué)中的作用,以提高教學(xué)效果。在教學(xué)過程中,還要處理好與中學(xué)物理的銜接與過渡,一方面要充分利用學(xué)生已掌握的物理知識(shí),另一方面要特別注意避免和中學(xué)物理不必要的重復(fù)。在與后繼有關(guān)課程的關(guān)系上,考慮到本課程的性質(zhì),應(yīng)著重全面系統(tǒng)地講授物理學(xué)的基本概念、基本規(guī)律和分析解決問題的基本方法,不宜過分強(qiáng)調(diào)結(jié)合專業(yè)。 教學(xué)內(nèi)容(一)電磁學(xué)1.靜電場 庫侖定律 電偶極矩2.穩(wěn)恒電流的磁場3.電磁感應(yīng)4.電磁場理論的基本概念要求:在電磁學(xué)部分的教學(xué)中,應(yīng)以庫侖定律、畢奧薩伐爾定律和法拉弟電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ),突出場的概念,著重闡述電磁場的基本規(guī)律,最后給出麥克斯韋方程組的積分形式。教學(xué)中,還應(yīng)適當(dāng)介紹電磁學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)及工程技術(shù)中的應(yīng)用,要積極組織學(xué)生參觀電磁學(xué)系列演示陳列實(shí)驗(yàn)。(1)掌握靜電場電場強(qiáng)度和電勢的概念以及場的疊加原理,掌握電勢與電場強(qiáng)度的積分關(guān)系,了解電場強(qiáng)度與電勢的微分關(guān)系,能計(jì)算一些簡單問題中的電場強(qiáng)度和電勢。(2)理解靜電場的規(guī)律:高斯定理和環(huán)路定理,掌握用高斯定理計(jì)算電場強(qiáng)度的條件和方法,并能熟練應(yīng)用。(3)了解靜電平衡條件及導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)的基本特征。(4)掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念及畢奧薩伐爾定律,能計(jì)算一些簡單問題中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(5)理解穩(wěn)恒磁場的規(guī)律:磁場高斯定理和安培環(huán)路定理,掌握用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法。(6)理解安培定律和洛侖茲力公式,理解電偶極矩和磁矩的概念,能計(jì)算電偶極子在均勻電場中、簡單幾何形狀載流導(dǎo)體和載流平面線圈在磁場中所受力和力矩,能分析和計(jì)算電荷在正交的均勻電磁場中的受力和運(yùn)動(dòng)。理解霍爾效應(yīng)。(7)了解介質(zhì)的極化、磁化現(xiàn)象及其微觀解釋,了解鐵磁質(zhì)的特性。(二)波動(dòng)光學(xué)1教學(xué)內(nèi)容相干光、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)、光程、薄膜干涉、劈尖、牛頓環(huán)、光的衍射、單縫衍射、圓孔衍射、光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)、衍射光柵、光的偏振性、馬呂斯定律、反射光和折射光的偏振要求(1)了解原子發(fā)光的特點(diǎn)，理解光的相干條件及獲得相干光的基本原理和一般方法。(2) 掌握光程概念以及光程差與相位差的關(guān)系，了解反射時(shí)產(chǎn)生半波損失的條件。能正確計(jì)算兩束相干光之間的光程差和相位差，并寫出產(chǎn)生明條紋和暗條紋的相應(yīng)條件。(3)掌握楊氏雙縫干涉的基本裝置和實(shí)驗(yàn)規(guī)律，了解干涉條紋的分布特點(diǎn)及其應(yīng)用，并能做相應(yīng)的計(jì)算。掌握薄膜等厚干涉的規(guī)律及干涉位置的計(jì)算，理解等傾干涉條紋產(chǎn)生的原理，了解薄膜干涉原理在實(shí)際中的應(yīng)用。了解邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)、原理及其應(yīng)用。(4) 理解惠更斯-菲涅耳原理及其對(duì)光衍射現(xiàn)象的定性解釋。了解分析單縫夫瑯和費(fèi)衍射的半波帶法，能夠根據(jù)衍射公式確定明、暗條紋分布。了解光柵衍射條紋的成因和特點(diǎn)，掌握光柵公式，了解確定譜線位置的方法；了解光衍射對(duì)光學(xué)儀器分辨率的影響。(6)了解自然光、偏振光和部分偏振光的意義，理解偏振器起偏和檢偏的方法和原理。掌握馬呂斯定理，并能正確運(yùn)用它來計(jì)算有關(guān)問題。了解光在各向同性介質(zhì)界面上反射和折射時(shí)偏振狀態(tài)的變化，掌握布儒斯特定理，并能作相應(yīng)計(jì)算。教學(xué)方法集體授課個(gè)別輔導(dǎo)考核方式考核包括一篇課程論文（占20%），期中考試（20%）期末考試（40%）以及平時(shí)考核（20%）三部分教材：桑建平，丁么明，丁世學(xué).新編大學(xué)物理上冊(cè)。武漢大學(xué)出版社。2012.1參考書目 1、祁關(guān)泉等譯.物理學(xué)史.上海教育出版社.1986,3. 2、何維杰，歐陽玉.物理學(xué)思想史與方法論.湖南大學(xué)出版社.2001,9. 3、趙凱華.電磁學(xué)（上、下冊(cè)）.人民教育出版社.1978,4. 4、梁燦彬，秦光戎，梁竹健.電磁學(xué).人民教育出版社.1980,12. 5、姚啟鈞.光學(xué)教程.人民教育出版社.1981.6. 6、母國光，李若蹯.普通物理學(xué)（光學(xué)部分）.高等教育出版社.1965.11.7、章志鳴，沈元華，陳惠芬.光學(xué).高等教育出版社.2000,6. 8、張三慧.大學(xué)物理學(xué)（第三、四冊(cè)）.清華大學(xué)出版社.1999. 9、陸果.基礎(chǔ)物理學(xué)教程（上、下冊(cè)）.高等教育出版社.1998. 10、美阿特.霍布森.物理學(xué)：基本概念極其與方方面面的聯(lián)系.上海科學(xué)技術(shù)出版社.2001. 11、鄧飛帆，葛昆齡，王祖愷.普通物理疑難問答.湖南科技出版社.1984,7. 12、華東師大普物研究室.大學(xué)物理選擇題.北京工業(yè)學(xué)院出版社.1987,10. 13、英Toh kok Aun,Tan Sean Huat.普通物理選擇題.上海科技文獻(xiàn)出版社.1985,6. 14、四川師范學(xué)院物理系電磁學(xué)教研組.電磁學(xué)思考題解答（上、下冊(cè)）.1980,4. 15、潘仲麟，黃有興.電磁學(xué)解題指導(dǎo).浙江科技出版社.1982,5. 16、蘇曾燧.普通物