大學物理課程介紹

1、大學物理課程介紹大學物理是一門實驗性科學，它很好的將理論和實踐結(jié)合起來，是理論聯(lián)系實際的一個窗口。能夠培養(yǎng)學生用科學的眼睛看世界，堅持真理，破除迷信。大學物理是低年級開設的課程，在使學生樹立正確學習態(tài)度、掌握科學學習方法，培養(yǎng)獨立獲取知識的能力方面起十分重要的作用。本課程主要由：質(zhì)點運動學、質(zhì)點動力學、振動和波、波動光學、分子動理論、熱力學以及電磁學七個部分組成。本課程課程代碼為：090201本課程課程類別為：基礎課，必修課。本課程適用對象為：理工科各類非物理專業(yè)的本?？茖W生。授課學時：本科化工類、輕紡類授課總學時為68學時，3.4學分，第二學期一學期完成；本科材料類、建工類、機械類、動力類、

2、電子信息類授課總學時為100學時，5學分，分第二學期68學時，3.4學分和第三學期32學時，1.6學分兩學期完成。?？剖谡n總學時為70學時，3.5學分。本課程目前師資配備為：教授2名，副教授2名，講師6名，助教10名。本課程考核形式：閉卷考試占70%，作業(yè)及平時成績占30% 。本課程教材與教學參考書：基本教材：內(nèi)蒙古工業(yè)大學物理系編.大學物理（第一版）. 內(nèi)蒙古大學出版社. 2002.教學參考書： 1、 祁關(guān)泉等譯.物理學史.上海教育出版社.1986,3. 2、 何維杰，歐陽玉.物理學思想史與方法論.湖南大學出版社.2001,9. 3、 趙凱華，羅蔚茵.新概念物理

3、教程（力學）.高等教育出版社.1986,2. 4、 尹鴻鈞.基礎物理教程叢書（力學）.中國科學技術(shù)大學出版社.1996,2. 5、 顧建中.力學教程.人民教育出版社.1979.3. 6、 梁昆淼.力學（上、下冊，修訂版）.人民教育出版社.1980.1. 7、 李椿，章立源，錢尚武.熱學.人民教育出版社.1978.9. 8、 趙凱華.電磁學（上、下冊）.人民教育出版社.1978,4. 9、 梁燦彬，秦光戎，梁竹健.電磁學.人民教育出版社.1980,12. 10、姚啟鈞.光學教程.人民教育出版社.1981.6. 11、母國光，李若蹯.普通

4、物理學（光學部分）.高等教育出版社.1965.11. 12、章志鳴，沈元華，陳惠芬.光學.高等教育出版社.2000,6. 13、張三慧.大學物理學（第一、二、三、四、五冊）.清華大學出版社.1999. 14、陸果.基礎物理學教程（上、下冊）.高等教育出版社.1998. 15、美阿特.霍布森.物理學：基本概念極其與方方面面的聯(lián)系.上?？茖W技術(shù)出版社.2001. 16、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. 17、華東師大普物研究室.大學物理選擇題.北京工業(yè)學院出版社.1987,10. 18、英Toh kok Aun,Tan Sean Huat.普通物理選擇題.上

5、海科技文獻出版社.1985,6. 19、四川師范學院物理系電磁學教研組.電磁學思考題解答（上、下冊）.1980,4. 20、潘仲麟，黃有興.電磁學解題指導.浙江科技出版社.1982,5. 21、蘇曾燧.普通物理思考題集（第二版）.高等教育出版社.1983,7. 22、楊建華，蘇惠惠.大學物理學重大難點專題輔導.成都科技大學出版社.1993,12. 23、北京大學物理系，中國科技大學物理教研室.物理學習題集（第一、二、三集）.1980.4，1983.4. 24、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. 25、馬文蔚等編.物理學（第三版）.高等教育出版社.

6、1993. 26、 D. Halliday，R. Resnick，K. S. Krane.PHYSICSFifth Edition. JOHN WILEY & SONS,INC.2002.大學物理課程教學大綱一、課程名稱大學物理（University physics）二、課程編碼 090201三、學時數(shù)、學分數(shù)、開課學期總學時100學時；5學分第二學期： 68學時；3.4學分。第三學期： 32學時；1.6學分。四、適用專業(yè)化工類、輕紡類68學時；材料類、建工類、機械類、動力類、電子信息類100學時。五、編制者趙巨東，教授六、編制日期2005年6月10日七、課程開設的意義物理學是研究物質(zhì)

7、的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本最普遍的運動形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學科。物理學的研究對象具有極大的普遍性。它的基本理論滲透在自然科學的許多領域，應用于生產(chǎn)技術(shù)的各個部門，它是自然科學的許多領域和工程技術(shù)的基礎。以物理學基礎知識為內(nèi)容的大學物理課，它所包括的經(jīng)典物理、近代物理和物理學在科學技術(shù)上應用的初步知識等都是一個高級工程技術(shù)人員所必備的。因此，大學物理課是高等工業(yè)學校各專業(yè)學生的一門重要的必修基礎課。高等學校中開設大學物理課的作用，一方面在于為學生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎；另一方面使學生初步學習科學的思想方法和研究問題的方法。這些都起著開闊思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、增強適應能力、提高人才

8、素質(zhì)的重要作用。學好大學物理課，不僅對學生在校的學習十分重要，而且對學生畢業(yè)后的工作和進一步學習新理論、新知識、新技術(shù)、不斷更新知識，都將發(fā)生深遠的影響。大學物理課是在低年級開設的課程，它在使學生樹立正確的學習態(tài)度，掌握科學的學習方法，培養(yǎng)獨立獲取知識的能力，以盡快適應大學階段的學習規(guī)律等方面所起的作用也是十分重要的。大學物理課在培養(yǎng)學生辯證唯物主義世界觀方面也起著一定的作用。通過大學物理課的教學，應使學生對課程中的基本概念、基本理論、基本方法能夠有比較全面和系統(tǒng)的認識和正確的理解，并具有初步應用的能力。八、本課程與其它課程的聯(lián)系大學物理不僅是一門獨立的科學基礎課，同時也是理論力學、材料力學、

9、電工學、電機原理、結(jié)構(gòu)力學及電子、通信、機械類等多種課程的基礎。學習大學物理首先應在高中學完物理必修課和選修課的基礎上進行，高等數(shù)學是大學物理課程問題解決的主要工具，所以應在一年級的第二學期開始開課。大學物理知識及其研究問題的方法對于工科大學各專業(yè)的后續(xù)課程的學習有不可替代的基礎作用，比如，力學理論是建工、機械、能動等專業(yè)的專業(yè)課的基礎理論，光學理論是通信、機械、計量等專業(yè)的基礎理論，熱學理論是化工、能動輕紡等專業(yè)的基礎理論，電磁學是電子、通信等專業(yè)的基礎理論，原子結(jié)構(gòu)理論是材料、化工、計算機等專業(yè)的基礎理論等等。九、教學內(nèi)容、重點和難點與教學進度、作業(yè)安排第一章 質(zhì)點的運動規(guī)律（12學時）1

10、、主要內(nèi)容第一節(jié) 機械運動的一般概念理解物理模型質(zhì)點，體會物理建模的思想及其必要性和重要性；理解參照系、坐標系的概念，了解時間、空間的一些相關(guān)概念。第二節(jié) 描述質(zhì)點運動的物理量掌握位矢、位移、速度、加速度，理解切向加速度、法向加速度、角速度和角加速度等描述質(zhì)點運動的物理量。能在直角坐標系熟練的建立運動方程，能根據(jù)運動方程計算速度、加速度，能計算平面運動時法向加速度、切向加速度。第三節(jié) 運動學量的積分關(guān)系能夠根據(jù)給定的已知條件（速度、加速度的函數(shù)形式）、初始條件確定質(zhì)點的運動方程。第四節(jié) 相對運動了解伽利略坐標、速度變換公式。第五節(jié) 牛頓運動定律掌握牛頓三定律及其適用條件，了解慣性系和非慣性系的

11、概念，能求解一維變力作用下的質(zhì)點的動力學問題。第六節(jié) 力學相對性原理及牛頓運動定律的適用范圍了解力學相對性原理，了解 “慣性力”的概念2、本章重點位矢、位移、運動方程和速度、加速度等描述質(zhì)點運動的物理量。應用牛頓第二定律（動力學方程）求解一維動力學問題。3、本章難點計算平面運動時法向加速度、切向加速度、角速度和角加速度。求解變力作用下質(zhì)點的一維動力學問題。4、本章作業(yè) 10道題第二章 運動的守恒定律（10學時）1、主要內(nèi)容第一節(jié) 功和能掌握功、動能、勢能的概念，理解保守力做功特點及其保守力做功與相應勢能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，能熟練計算一維變力的功，能熟練應用系統(tǒng)的勢能；掌握質(zhì)點的動能定理、質(zhì)點系的動

12、能定理、質(zhì)點系的功能原理。第二節(jié) 動量守恒定律掌握沖量的概念，掌握質(zhì)點的動量定理、質(zhì)點系的動量定理、質(zhì)點系的動量守恒定律；能熟練應用質(zhì)點的動量定理、質(zhì)點系的動量定理、質(zhì)點系的動量守恒定律解決一些簡單的平面力學問題，體會應用守恒定律分析問題的思想和方法。第三節(jié) 角動量守恒理解角動量、力矩的概念及其計算方法，理解質(zhì)點的角動量守恒定律。2、本章重點 功、動能、勢能、沖量、動量、力矩、角動量等概念，動量、機械能、角動量守恒定律。3、本章難點 勢能、守恒定律的應用4、本章作業(yè) 10道題第三章 機械振動（8學時）1、主要內(nèi)容 第一節(jié) 簡諧振動掌握振幅、周期、頻率、相位的概念及其計算方法。能分析建立諧振動的

13、動力學方程，能根據(jù)給定條件寫出諧振動方程，能根據(jù)諧振動方程計算出任意時刻的速度、加速度；能根據(jù)振動曲線寫出諧振動方程。第二節(jié) 簡諧振動的矢量圖示法掌握簡諧振動的矢量圖，能熟練應用矢量圖求出諧振動相位。第三節(jié) 簡諧振動的合成掌握兩個同頻率、同方向的簡諧振動的合成。了解兩個不同頻率、同方向的簡諧振動的合成，了解“拍”的形成，了解兩個相互垂直的簡諧振動的合成。第四節(jié) 阻尼振動 受迫振動 共振了解阻尼振動、受迫振動、共振。2、本章重點 諧振動方程、諧振動的矢量圖示法、振動相位的意義及其確定、同方向同頻率振動的合成。3、本章難點 諧振動方程的導出與分析、振動的合成方法、旋轉(zhuǎn)矢量圖、相位的概念。4、本章作

14、業(yè) 8道題第四章 機械波 （10學時）1、主要內(nèi)容第一節(jié) 波的基本概念理解簡諧波的形成條件，理解橫波、縱波、波面、波線的概念，掌握波長、波的周期、波動相位、波速的概念及計算方法。第二節(jié) 簡諧波的描述波函數(shù)掌握由已知質(zhì)點的振動方程得出平面簡諧波波函數(shù)的方法及波函數(shù)的物理意義，能區(qū)分波形圖和振動圖線。 第三節(jié) 波的能量了解波的能量傳播特征及能流、能流密度的概念。第四節(jié) 波的干涉理解波的迭加原理和波的干涉條件，掌握相干波迭加后的加強和減弱條件，熟練計算相位差和波程差。理解駐波及其形成條件和特點，了解駐波和行波的區(qū)別。第五節(jié) 惠更斯原理 波的衍射 反射和折射了解惠更斯原理對波的衍射、反射和折射的解釋。

15、第六節(jié) 聲波了解聲波的基本概念（聲壓、聲強、聲強級、響度），了解超聲波、次聲波的概念及其應用。 第七節(jié) 多普勒效應了解機械波的多普勒效應及其產(chǎn)生原因，了解多普勒效應的應用。2、本章重點 波函數(shù)，波的圖象、波的干涉。 3、本章難點 波動圖、波函數(shù)、駐波4、本章作業(yè) 8道題第五章 波動光學 （12學時）1、主要內(nèi)容第一節(jié) 光的本性了解光學的發(fā)展簡史，了解光的波粒二象性。第二節(jié) 光的干涉原理理解相干光的獲得方法，掌握光程的概念及光程差與相位差之間的關(guān)系，熟練計算有介質(zhì)時的光程和光程差。第三節(jié) 光的干涉實驗能分析確定楊氏雙縫、薄膜干涉、劈尖、牛頓環(huán)的干涉圖象,達到熟練應用的程度；了解勞埃得鏡的干涉原理

16、，掌握半波損失的條件。第四節(jié) 光的衍射 了解惠更斯菲涅耳原理，了解衍射分類第五節(jié) 單縫 圓孔的夫瑯和費衍射 掌握分析單縫衍射條紋分布規(guī)律的方法，了解圓孔衍射及光學儀器的分辨本領，會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。第六節(jié) 衍射光柵 X射線衍射理解光柵衍射公式，能確定光柵光譜線的位置, 對光柵的缺級做一般介紹；了解X射線衍射原理。第七節(jié) 光的偏振理解自然光和偏振光的概念，了解獲得自然光和偏振光的方法，了解檢驗自然光和偏振光方法；理解并熟練應用馬呂斯定律。第八節(jié) 反射光和折射光的偏振理解布儒斯特定律；了解通過玻璃堆獲得偏振光的方法。2、本章重點：光的干涉實驗、衍射實驗，光的偏振。3、本章難點：楊

17、氏雙縫干涉、光的衍射、菲涅耳半波帶法、光程差的計算、半波損失。4、本章作業(yè)：12道題第六章 氣體動理論 （8學時）1、主要內(nèi)容第一節(jié) 物質(zhì)的微觀模型 統(tǒng)計規(guī)律了解氣體的微觀結(jié)構(gòu)；了解氣體分子熱運動的統(tǒng)計規(guī)律。了解分布函數(shù)的一般意義。第二節(jié) 氣體狀態(tài)參量 理想氣體狀態(tài)方程理解氣體狀態(tài)參量；掌握理想氣體狀態(tài)方程及應用。第三節(jié) 理想氣體的壓強 溫度理解理想氣體微觀模型，理解壓強公式、溫度公式及其物理意義。第四節(jié) 能量均分定理 理想氣體內(nèi)能理解氣體分子平均能量按自由度均分定理，理解理想氣體的摩爾熱容和內(nèi)能的概念。第五節(jié) 麥克斯韋氣體分子速率分布律了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理

18、意義。理解氣體分子熱運動的算術(shù)平均速率、方均根速率、最概然速率的意義。第六節(jié) 分子平均碰撞次數(shù)和平均自由程了解解氣體分子的平均碰撞次數(shù)和平均自由程。第七節(jié) 實際氣體的范德瓦耳斯方程了解范德瓦斯方程的物理意義。第八節(jié) 氣體的遷移現(xiàn)象了解內(nèi)摩擦現(xiàn)象、熱傳導現(xiàn)象、擴散現(xiàn)象的物理圖象。2、本章重點 理想氣體壓強公式和溫度公式、能量按自由度均分定理、內(nèi)能。3、本章難點 能量均分定理、氣體遷移現(xiàn)象。4、本章作業(yè) 8道題第七章 熱力學基礎 (8學時)1、主要內(nèi)容第一節(jié) 準靜態(tài)過程 理解準靜態(tài)過程的特征，了解非靜態(tài)過程，理解平衡過程。第二節(jié) 熱力學第一定律 掌握功、熱量、內(nèi)能等概念、熱力學第一定律。第三節(jié) 熱

19、力學第一定律在理想氣體中的應用能熟練分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能增量。第四節(jié) 循環(huán)過程掌握正循環(huán)、逆循環(huán)的概念，會計算熱機效率，了解制冷機致冷系數(shù)。掌握卡諾循環(huán)的效率，達到熟練應用的程度。理解卡諾定理。第五節(jié) 熱力學第二定律理解熱力學第二定律的兩種表述，了解兩種表述的等效性，了解可逆過程與不可逆過程。 理解自然過程的方向性。第六節(jié) 熵及熵增加原理了解熱力學第二定律的統(tǒng)計意義及無序性，了解熵的概念。了解波爾茲曼的熵公式。2、本章重點：熱力學第一定律及其在理想氣體等容、等壓、等溫、絕熱過程中的應用，熱機效率，卡諾循環(huán)的效率。3、本章難點：循環(huán)效率、絕熱過程。4、本章作業(yè)

20、：8道題第八章 靜電場 （10學時）（68學時不要求）1、主要內(nèi)容第一節(jié) 庫侖定律 理解真空中庫侖定律及其矢量表達式，了解介質(zhì)中庫侖定律及其矢量表達式。第二節(jié) 電場強度 掌握場強概念及場強疊加原理，會用矢量積分法計算簡單規(guī)則電荷分布的場強。第三節(jié) 高斯定理理解高斯定律的物理意義，掌握并熟練應用高斯定理計算場強的條件和方法。第四節(jié) 靜電場的環(huán)路定理 電勢理解靜電場的環(huán)路定理，掌握電勢、電勢差、電勢能及電場力作功的概念及其關(guān)系，能計算簡單問題的電勢。第五節(jié) 電場強度與電勢的關(guān)系理解場強與電勢的積分關(guān)系、了解場強與電勢的微分關(guān)系。第六節(jié) 靜電場中的導體了解靜電平衡條件及導體電勢的概念，了解導體表面面

21、電荷分布及靜電屏蔽現(xiàn)象。第七節(jié) 電容理解電容的概念，會計算簡單形狀電容器電容及簡單串、并聯(lián)電容。第八節(jié) 靜電場的能量了解靜電場能量密度概念，了解電容器的貯能公式，會計算簡單問題的電場能量。2、本章重點：場強、電勢疊加原理、高斯定理及其應用、電容。3、本章難點：高斯定理的意義及應用、用場強、電勢疊加原理計算場強與電勢。4、本章作業(yè)：12道題第九章 穩(wěn)恒磁場 （10學時）（68學時不要求）1、主要內(nèi)容：第一節(jié) 磁場 磁場的高斯定理掌握磁感應強度概念，理解磁場線分布規(guī)律和磁場的高斯定理。第二節(jié) 畢奧薩伐爾定律理解畢奧薩伐爾定律，能計算簡單電流產(chǎn)生的磁感應強度。 第三節(jié) 安培環(huán)路定理理解安培環(huán)路定理、

22、掌握用安培環(huán)路定理計算磁感應強度的條件和方法。第四節(jié) 安培定律理解安培定律和磁力矩概念，能計算簡單幾何形狀載流導體和平面線圈在磁場中所受的力和力矩。第五節(jié) 洛侖茲力理解洛侖茲力公式，會應用洛侖茲力公式計算帶電粒子在均勻電磁場中的運動。2、本章重點：畢奧薩伐爾定律及應用，安培環(huán)路定理及應用，安培力，帶電粒子在電磁場中的運動。3、本章難點：畢奧薩伐爾定律的應用、安培力計算。4、本章作業(yè)：10道題第十章 電磁感應 電磁場（10學時）（68學時不要求）1、主要內(nèi)容：第一節(jié) 電流密度 電動勢了解電流密度的物理意義，理解電源電動勢的定義。第二節(jié) 法拉第電磁感應定律掌握并熟練應用法拉第電磁感應定律，理解楞次

23、定律，會應用楞次定律判斷感應電流的方向。第三節(jié) 動生電動勢和感生電動勢理解動生電動勢和感生電動勢的概念，并會計算簡單問題的電動勢，了解感生電場的物理意義。第四節(jié) 自感和互感理解自感系數(shù)和互感系數(shù)和定義及其物理意義，會簡單問題的計算。第五節(jié) 磁場能量：了解磁場能量密度的概念，能計算簡單對稱情況下磁場的能量。第六節(jié) 電磁理論的基本概念了解位移電流概念，了解麥克斯韋方程組的物理意義。第七節(jié) 電磁波了解電磁波的一般概念及基本性質(zhì)2、本章重點：法拉第電磁感應定律、動生電動勢計算、感生電動勢。3、本章難點：動生電動勢計算、感生電場、位移電流。4、本章作業(yè)：10道題十、課程考核形式閉卷考試占70%，作業(yè)及平

24、時成績占30% 。十一、教材與教學參考書基本教材：內(nèi)蒙古工業(yè)大學物理系編.大學物理. 內(nèi)蒙古大學出版社. 2002.教學參考書： 1、 祁關(guān)泉等譯.物理學史.上海教育出版社.1986,3. 2、 何維杰，歐陽玉.物理學思想史與方法論.湖南大學出版社.2001,9. 3、 趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程（力學）.高等教育出版社.1986,2. 4、 尹鴻鈞.基礎物理教程叢書（力學）.中國科學技術(shù)大學出版社.1996,2. 5、 顧建中.力學教程.人民教育出版社.1979.3. 6、 梁昆淼.力學（上、下冊，修訂版）.人民教育出版社.1980.1. 7、 李椿，章立源，錢尚武.熱學.人民教育出版社.1978.9. 8、 趙凱華