《大學(xué)物理A上》教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理A上課程教學(xué)大綱（總學(xué)時(shí)數(shù)：48，學(xué)分?jǐn)?shù)：3）一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)（一）性質(zhì)：本課程是全校理工科專業(yè)普高類生源學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)課程。（二）目的：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本原理、基本規(guī)律有比較全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，了解各種運(yùn)動(dòng)形式之間的聯(lián)系，并能靈活地加以運(yùn)用，對(duì)近代物理學(xué)和新成就有一定的了解，同時(shí)，要通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和邏輯推理能力，讓學(xué)生在本課程的學(xué)習(xí)中，熟悉和掌握各種分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方式和方法，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和技能，從而為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程和解決實(shí)際問(wèn)題提供必不可少的物理基礎(chǔ)知識(shí)及常用的物理學(xué)分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的方法。另外

2、，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀、科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)思維方法，為日后從事的生產(chǎn)實(shí)踐工作、科學(xué)研究、開拓新技術(shù)領(lǐng)域和終身學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（三）任務(wù)：本課程主要支撐培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求中的要求1和2，具體如下：畢業(yè)要求課程支撐依據(jù)要求1.工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜工程實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)課堂講授和課后作業(yè)的方式，學(xué)習(xí)和掌握力、熱、聲、光、電基本現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理。在處理復(fù)雜工程問(wèn)題時(shí)能對(duì)相關(guān)物理現(xiàn)象作出定性判斷。在處理復(fù)雜工程問(wèn)題時(shí)能對(duì)相關(guān)物理現(xiàn)象作出定量分析計(jì)算。要求2.問(wèn)題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工

3、程實(shí)際問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論。通過(guò)質(zhì)點(diǎn)模型、剛體模型等相關(guān)物理概念，提高學(xué)生對(duì)處理問(wèn)題的主次判斷能力。通過(guò)物理學(xué)中微元法的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在處理復(fù)雜問(wèn)題時(shí)能分層次、分項(xiàng)目進(jìn)行分析處理的能力。通過(guò)分子運(yùn)動(dòng)論和熱力學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生擁有宏觀和微觀的意識(shí)。在研究分析復(fù)雜工程問(wèn)題時(shí)不僅能著眼于細(xì)節(jié)，更強(qiáng)調(diào)具備問(wèn)題的整體把控能力。課程基本內(nèi)容和要求（一）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1. 知識(shí)要點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)模型和參照系的概念；矢量、標(biāo)量概念及表示方法；質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位置矢量、位移、速度、加速度的概念及它們之間的聯(lián)系和計(jì)算；圓周運(yùn)動(dòng)的角坐標(biāo)、角位移、角速度、角加速度的概念及它們之間的聯(lián)系和計(jì)算；切向加速度、法向加速度的概念；角量與線量之

4、間的關(guān)系；相對(duì)運(yùn)動(dòng)的基本概念。2. 重點(diǎn)難點(diǎn)：直角坐標(biāo)系中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程、速度、加速度的計(jì)算；平面極坐標(biāo)、自然坐標(biāo)系中質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的計(jì)算3. 教學(xué)方法：結(jié)合多媒體課件教學(xué)，以課堂講授為主。本部分內(nèi)容涉及的概述幾乎貫穿整個(gè)課程，因此非常重要，講授時(shí)采用啟發(fā)式教學(xué)方式講解，并注意與中學(xué)物理的相關(guān)概念的銜接，引導(dǎo)學(xué)生比較物理量、公式的數(shù)學(xué)表達(dá)、物理意義與中學(xué)物理的區(qū)別，加強(qiáng)對(duì)本門課程綜合性實(shí)用性的認(rèn)識(shí)，以引起學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的重視。（二）牛頓定律1. 知識(shí)要點(diǎn)：牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律及其適用范圍，常見的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解決方法；萬(wàn)有引力（重力）、彈性力、摩擦

5、力的概念；慣性參考系、非慣性參考系的概念；力學(xué)相對(duì)性原理。2. 重點(diǎn)難點(diǎn)：結(jié)合高等數(shù)學(xué)運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決常見的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。3. 教學(xué)方法：教師結(jié)合多媒體進(jìn)行課堂講授，講解習(xí)題，課后布置習(xí)題練習(xí)等；牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律及其適用范圍內(nèi)容可采用學(xué)生自學(xué)或討論的方式。（三）動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律1. 知識(shí)要點(diǎn)：動(dòng)量、沖量的概念及其物理意義；動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及其適用條件和應(yīng)用；功的概念及其物理意義；保守力作功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念；重力勢(shì)能、萬(wàn)有引力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的物理意義；動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律及其適用條件和應(yīng)用；功能原理、能量守恒定律及其意義和應(yīng)用。2. 重點(diǎn)難點(diǎn)：動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能

6、定理、機(jī)械能守恒定律、功能原理的應(yīng)用。3. 教學(xué)方法：學(xué)生自學(xué)預(yù)習(xí)，教師結(jié)合多媒體進(jìn)行課堂講授，集中答疑和講解習(xí)題，課后布置習(xí)題練習(xí)等。（四）剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)1. 知識(shí)要點(diǎn)：剛體的概念；剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量：角坐標(biāo)、角位移、角速度、角加速度的概念以及它們之間的聯(lián)系；角量與線量之間的關(guān)系；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念及其物理意義；平行軸定理；繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律；角動(dòng)量的概念、角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律及其適用條件；力矩作功的概念，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的計(jì)算方法；剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律；應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定理、角動(dòng)量定理及角動(dòng)量守恒定律、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)力學(xué)問(wèn)題的方法。2. 重點(diǎn)難

7、點(diǎn)：力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量概念，定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定理及其應(yīng)用；角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用；功的概念，定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用。3. 教學(xué)方法：學(xué)生自學(xué)預(yù)習(xí)，教師結(jié)合多媒體進(jìn)行課堂講授，集中答疑和講解習(xí)題，課后布置習(xí)題練習(xí)等。（五）振動(dòng)1. 知識(shí)要點(diǎn)：簡(jiǎn)諧振動(dòng)模型、基本特征及運(yùn)動(dòng)規(guī)律；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征量：振幅、周期、頻率、角頻率、相位、初相的概念以及它們之間的關(guān)系和確定方法；旋轉(zhuǎn)矢量法的物理意義；運(yùn)用旋轉(zhuǎn)矢量法分析和討論簡(jiǎn)諧振動(dòng)的有關(guān)問(wèn)題（如確定初相、位移、速度、加速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、寫出振動(dòng)方程、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成等）的方法；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)能、勢(shì)能及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系；兩個(gè)同方向、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成規(guī)律及

8、合振動(dòng)振幅極大和極小的條件。2. 重點(diǎn)難點(diǎn)：相位；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程的求解；兩個(gè)同方向，同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成規(guī)律。3. 教學(xué)方法：以課堂講授為主，結(jié)合多媒體課件教學(xué)，個(gè)別內(nèi)容可采用學(xué)生自學(xué)或討論，結(jié)合集中答疑和講解習(xí)題，課后布置習(xí)題練習(xí)等。（六）波動(dòng)1. 知識(shí)要點(diǎn)：機(jī)械波產(chǎn)生的條件；描述波動(dòng)的各物理量：波長(zhǎng)、波的周期和頻率、波速的物理意義及相互關(guān)系；波形圖線的物理意義；根據(jù)波動(dòng)方程畫出波形圖，根據(jù)波形圖求波動(dòng)方程，分析解決有關(guān)波動(dòng)問(wèn)題的方法；波的能量傳播特征及與振動(dòng)能量的區(qū)別；惠更斯原理和波的疊加原理；波的相干條件及應(yīng)用相位差或波程差的概念分析和確定相干波疊加后振幅加強(qiáng)和減弱的條件；駐波的概念

9、及其形成條件和特點(diǎn)；駐波方程的求解；駐波和行波的區(qū)別；相位躍變（或半波損失）的概念。2. 重點(diǎn)難點(diǎn)： 描寫波動(dòng)的特征量及其關(guān)系，平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式；波的迭加原理；波的相干條件，干涉加強(qiáng)和減弱條件，駐波及半波損失概念。3. 教學(xué)方法：以課堂講授為主，結(jié)合多媒體課件教學(xué)，個(gè)別內(nèi)容可采用學(xué)生自學(xué)或討論，結(jié)合集中答疑和講解習(xí)題，課后布置習(xí)題練習(xí)等。（七）光學(xué)1. 知識(shí)要點(diǎn)：原子發(fā)光的特點(diǎn)；光的相干條件及獲得相干光的基本原理和一般方法；光程概念以及光程差與相位差的關(guān)系；通過(guò)計(jì)算兩束相干光之間的光程差和相位差，確定產(chǎn)生明紋和暗紋的相應(yīng)條件；楊氏雙縫干涉的基本裝置和實(shí)驗(yàn)規(guī)律，楊氏雙縫干涉明暗條紋的分布規(guī)律及

10、其計(jì)算方法；反射時(shí)產(chǎn)生半波損失的條件；薄膜等厚干涉的規(guī)律及其干涉條紋位置的計(jì)算，薄膜干涉原理在實(shí)際中的應(yīng)用；劈尖、牛頓環(huán)的干涉的規(guī)律及其應(yīng)用；等傾干涉條紋產(chǎn)生的原理，邁克爾遜干涉儀的工作原理及其應(yīng)用；惠更斯-菲涅耳原理；半波帶法分析單縫衍射明、暗條紋分布，明條紋寬度計(jì)算公式的應(yīng)用，縫寬及波長(zhǎng)對(duì)衍射條紋分布的影響的分析；夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射及光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)；光柵衍射條紋的成因及光柵方程，光柵衍射明紋的位置的確定方法，光柵常數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)衍射條紋的影響的分析；自然光、偏振光和部分偏振光的光振動(dòng)特點(diǎn)，偏振器起偏和檢偏的方法和原理；馬呂斯定律及其應(yīng)用；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，布儒

11、斯特定律及其應(yīng)用。2. 重點(diǎn)難點(diǎn)：光程的概念及計(jì)算；楊氏雙縫干涉明暗條紋的分布規(guī)律及其計(jì)算方法；薄膜干涉原理在實(shí)際中的應(yīng)用；劈尖、牛頓環(huán)的干涉的規(guī)律及其應(yīng)用；菲涅耳半波帶法及其應(yīng)用；光柵方程及其應(yīng)用；馬呂斯定律、布儒斯特定律及其應(yīng)用。3. 教學(xué)方法：教師結(jié)合多媒體進(jìn)行課堂講授，集中答疑和講解習(xí)題，課后布置習(xí)題練習(xí)等，個(gè)別內(nèi)容可采用學(xué)生自學(xué)或討論。三、學(xué)時(shí)分配表知識(shí)領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)講授課內(nèi)實(shí)踐小計(jì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)模型和參照系的概念；矢量、標(biāo)量概念及表示方法；位置矢量、位移、速度、加速度的概念及它們之間的聯(lián)系和計(jì)算；66牛頓定律牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律及其適用范圍，常見的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解決方法。33動(dòng)量守恒定律和能

12、量守恒定律動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及其適用條件和應(yīng)用；功、變力的功、保守力作功的特點(diǎn)、勢(shì)能的物理意義；動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能原理、能量守恒定律及其意義和應(yīng)用。66剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)角坐標(biāo)、角位移、角速度、角加速度的概念以及它們之間的聯(lián)系和應(yīng)用；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律意義及應(yīng)用；角動(dòng)量的概念、角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律及其適用條件和應(yīng)用；力矩作功、剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律的意義及應(yīng)用；99振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的描述及能量特點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)矢量法的物理意義及應(yīng)用；兩個(gè)同方向、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成規(guī)律及應(yīng)用。66波動(dòng)機(jī)械波及波動(dòng)方程；波的能量傳播特征；惠更斯原理和波的疊加原理；

13、波的相干疊加條件及應(yīng)用；駐波及駐波方程；相位躍變（或半波損失）的概念。66光學(xué)光的相干條件及相干光的獲得；光程概念以及光程差與相位差的關(guān)系及應(yīng)用；楊氏雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及應(yīng)用；薄膜干涉的規(guī)律及應(yīng)用；惠更斯-菲涅耳原理；單縫衍射、圓孔衍射、光柵衍射的規(guī)律及應(yīng)用；自然光、偏振光和部分偏振光的光振動(dòng)特點(diǎn)；馬呂斯定律布儒斯特定律及其應(yīng)用。99力學(xué)光學(xué)1）本學(xué)期所有知識(shí)點(diǎn)33四、有關(guān)說(shuō)明（一）先修課程先修課程要求先修課程提供的知識(shí)點(diǎn)高等數(shù)學(xué)微積分、矢量、無(wú)窮級(jí)數(shù)、常微分方程（二）教學(xué)建議1. 本課程應(yīng)采用課程講授、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、課堂討論、案例分析等多種教學(xué)方式，實(shí)行啟發(fā)式、互動(dòng)式、研究式教學(xué)，提倡改革教學(xué)方

14、法，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，如CAI課件等。2. 學(xué)生必須有高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，本課程應(yīng)在學(xué)生入學(xué)后的第二學(xué)期開設(shè)；在教學(xué)過(guò)程中，注意與中學(xué)物理的銜接，同時(shí)認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生做好作業(yè)，加強(qiáng)習(xí)題訓(xùn)練，教學(xué)用的例題和習(xí)題，應(yīng)適當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際，從而提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)際能力；注重物理思想和原理的詮釋。（三）考核方式課程綜合成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、考試成績(jī)兩部分組成：平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、課堂表現(xiàn)和考勤等，占40%；考試成績(jī)占60%。考核對(duì)畢業(yè)要求的支撐一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)考核點(diǎn)1考核點(diǎn)2考核點(diǎn)3考核點(diǎn)4考核點(diǎn)5考核點(diǎn)6考核點(diǎn)711.11.21.322.12.2考核點(diǎn)1：質(zhì)點(diǎn)、剛體等模型和參照系等概念；位置矢量、位移

15、、速度、加速度?？己它c(diǎn)2：牛頓運(yùn)動(dòng)三定律及其適用條件；常見的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解決方法?？己它c(diǎn)3：動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能原理、能量守恒定律?？己它c(diǎn)4：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)定律；角動(dòng)量、角動(dòng)量守恒定律；力矩的功，在定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的功能原理?？己它c(diǎn)5：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的描述；旋轉(zhuǎn)矢量法；簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成。考核點(diǎn)6：機(jī)械波及波動(dòng)方程；波的相干疊加?？己它c(diǎn)7：相干光獲得，相干條件；楊氏雙縫、薄膜干涉；單縫衍射；光柵衍射；布儒斯特定律及馬呂斯定律。（四）教學(xué)參考書1. 東南大學(xué)等七所工科院校、馬文蔚：物理學(xué)（上、下冊(cè)）第六版 高等教育出版社 2014。2. 常州工學(xué)院物理教學(xué)部：大學(xué)物理輔導(dǎo)與練習(xí)南京大學(xué)出版社 2011。3. 東南大學(xué)等七所工科院校、馬文蔚：物理學(xué)（第六版）習(xí)題分析與解答 高等教育出版社 2015。4. 程守洙、江之永：普通物理學(xué)（上、下冊(cè)）第六版 高等教育出版社 2006。5. 潘琳：大學(xué)物理（上、下冊(cè)） 中國(guó)石化出版社 2006。6. 朱蒼磬、鄧順蓉：大學(xué)物理（一）（二）（三）湖北科學(xué)技術(shù)出版社 1998。7. 向義和：大學(xué)物理導(dǎo)論（上、下冊(cè)） 清華大學(xué)出版