《大學(xué)物理》課程教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：12120106 課程英文名稱：COLLEGEPHYSICS 大學(xué)物理教研室課程面向?qū)I(yè)：信息管理、生物技術(shù)專業(yè)課程性質(zhì)：必修課先修課程：高等數(shù)學(xué)學(xué)分：4總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)二、課程性質(zhì)與目的本課程是信息管理、生物技術(shù)等專業(yè)本科的一門重要的基礎(chǔ)課，要求學(xué)生通過(guò)規(guī)定教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，了解物質(zhì)世界的構(gòu)成和各種運(yùn)動(dòng)形式之間的聯(lián)系，進(jìn)一步樹(shù)立辯證的唯物主義思想觀；重點(diǎn)掌握物理學(xué)的基本概念、基本理論以及基本規(guī)律；學(xué)會(huì)利用模型化的思想和方法正確認(rèn)識(shí)客觀世界；培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)定性、半定量和定量的分析方法分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)理論和現(xiàn)代高技術(shù)知識(shí)打下必要的物理

2、學(xué)基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)內(nèi)容與要求第一章運(yùn)動(dòng)學(xué)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)參考系質(zhì)點(diǎn)第二節(jié)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述第三節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類問(wèn)題第四節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)描述教學(xué)要求：了解運(yùn)動(dòng)描述的方法、手段及相對(duì)性；理解描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)變化的位置矢量、位移、速度和加速度等物理量的定義、意義; 掌握直線運(yùn)動(dòng)中的兩類問(wèn)題的求解方法;掌握運(yùn)動(dòng)的迭加原理及其在圓周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：位置矢量、位移、速度、加速度及其相互關(guān)系3、教學(xué)難點(diǎn)：用微積分方法求解運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類問(wèn)題第二章動(dòng)量守恒1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第二節(jié) 動(dòng)量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律教學(xué)要求：理解牛頓三定律的基本內(nèi)容及其適用條件

3、、動(dòng)量、沖量的概念；掌握用隔離體法分析物體的受力情況，掌握用微積分法求解變力作用下的簡(jiǎn)單質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；掌握動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律及應(yīng)用，動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律3、教學(xué)難點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)兩類問(wèn)題的矢量微積分求解方法第三章機(jī)械能 機(jī)械能守恒定律1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 功與動(dòng)能第二節(jié) 保守力與勢(shì)能第三節(jié) 機(jī)械能守恒定律教學(xué)要求：了解保守力做功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念；理解動(dòng)能定理和功能原理及機(jī)械能守恒定律；掌握功的計(jì)算，動(dòng)能定理、功能原理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：功和勢(shì)能的計(jì)算，動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用3、教學(xué)難點(diǎn)：變力做功的計(jì)算第四章剛體的定軸

4、轉(zhuǎn)動(dòng)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律第二節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)第三節(jié)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功能關(guān)系教學(xué)要求：了解剛體模型及剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特征和角量與線量之間的關(guān)系；理解角動(dòng)量及角動(dòng)量守恒定律；掌握轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算和轉(zhuǎn)動(dòng)定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、角動(dòng)量的計(jì)算,轉(zhuǎn)動(dòng)定律的應(yīng)用,角動(dòng)量守恒定律的意義、適用條件及具體應(yīng)用。3、教學(xué)難點(diǎn)：微元法、積分變換法分析處理定軸轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題第六章真空中的靜電場(chǎng)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 電荷 庫(kù)侖定律第二節(jié) 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度第三節(jié) 高斯定理第四節(jié) 電勢(shì) 電勢(shì)能教學(xué)要求：了解電荷守恒定律及電荷量子化的概念；理解電場(chǎng)強(qiáng)度、電位移矢量、電通量、電勢(shì)

5、等概念；掌握庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)的計(jì)算方法；掌握高斯定理的意義及應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)的概念與計(jì)算，高斯定理的應(yīng)用3、教學(xué)難點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)的微元法計(jì)算方法及對(duì)稱性分析運(yùn)用于高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)的問(wèn)題第七章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和介質(zhì)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)靜電場(chǎng)與導(dǎo)體的相互作用第二節(jié)電容器第三節(jié)電場(chǎng)的能量教學(xué)要求：了解電介質(zhì)極化的微觀機(jī)制；理解導(dǎo)體靜電平衡時(shí)的特征及電荷分布規(guī)律；掌握電容和電場(chǎng)能量的計(jì)算。2、教學(xué)重點(diǎn)：導(dǎo)體靜電平衡的特征及其電荷分布規(guī)律、電容和電場(chǎng)能量的計(jì)算3、教學(xué)難點(diǎn)：電極化強(qiáng)度和束縛電荷的關(guān)系第九章真空中的磁場(chǎng)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度

6、第二節(jié)畢奧薩伐爾定律第三節(jié)安培環(huán)路定理第四節(jié) 運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)教學(xué)要求：了解安培“分子電流”假說(shuō)；理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通量、磁矩等概念；掌握畢薩定律和安培環(huán)路定理的一般形式、意義及在計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度問(wèn)題中的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度、畢薩定律和安培環(huán)路定理3、教學(xué)難點(diǎn)：用微元法和矢量分析知識(shí)計(jì)算直線、圓環(huán)電流等特殊電流的磁場(chǎng)分布以及應(yīng)用安培環(huán)路定理時(shí)環(huán)路的選擇（對(duì)稱性分析）第十章磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用第二節(jié) 洛倫茲力 霍耳效應(yīng)第三節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教學(xué)要求：了解回旋加速器的原理和霍爾效應(yīng)現(xiàn)象；理解磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線或線圈的作用規(guī)律；掌握安培

7、定律的應(yīng)用和洛侖茲力的計(jì)算。2、教學(xué)重點(diǎn)：安培定律；磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的磁力作用和洛侖茲力的計(jì)算3、教學(xué)難點(diǎn)：磁力矩的計(jì)算及磁力矩的功第十二章電磁感應(yīng)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)電磁感應(yīng)的基本定律第二節(jié)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)第三節(jié)自感互感磁場(chǎng)能量教學(xué)要求：了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、磁通匝鏈數(shù)的概念；了解渦電流的概念，理解感生電場(chǎng)的概念及物理意義；了解自感、互感現(xiàn)象及其本質(zhì)；了解磁場(chǎng)能量概念；理解法拉弟電磁感應(yīng)定律和楞次定律的形式及物理意義；掌握動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法。2、教學(xué)重點(diǎn)：法拉弟電磁感應(yīng)定律、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)計(jì)算3、教學(xué)難點(diǎn)：感生電場(chǎng)的概念第十四章氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律1、教

8、學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程第二節(jié)理想氣體的壓強(qiáng)公式第三節(jié)溫度的微觀解釋第四節(jié)麥克斯韋速率分布律玻耳茲曼分布律第五節(jié)氣體分子的平均動(dòng)能理想氣體的內(nèi)能第六節(jié)分子碰撞平均自由程教學(xué)要求：了解平衡態(tài)、非平衡態(tài)、自由度和平均自由程等概念；理解溫度和內(nèi)能的概念、理想氣體狀態(tài)方程、壓強(qiáng)公式；掌握能量均分定理和麥克斯韋速率分布律的簡(jiǎn)單應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體的壓強(qiáng)、內(nèi)能的計(jì)算3、教學(xué)難點(diǎn)：麥克斯韋速率分布律的意義和簡(jiǎn)單應(yīng)用第十五章熱力學(xué)的物理基礎(chǔ)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用第三節(jié)循環(huán)過(guò)程 卡諾循環(huán)第四節(jié)熱力學(xué)第二定律第五節(jié)

9、熵教學(xué)要求：了解卡諾循環(huán)、熱機(jī)效率、可逆和不可逆過(guò)程的概念；了解熱力學(xué)第二定律的意義；理解功、熱量和熱容的概念；掌握熱力學(xué)第一定律在等壓、等容、等溫、絕熱過(guò)程中的應(yīng)用。 2、教學(xué)重點(diǎn)：功、熱量、熱容、內(nèi)能的概念，熱力學(xué)第一定律的意義和應(yīng)用3、教學(xué)難點(diǎn)：可逆和不可逆過(guò)程的概念、熱力學(xué)第二定律的意義第十七章振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征及描述第二節(jié)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量第三節(jié)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成教學(xué)要求：了解諧振動(dòng)的描述方法及諧振動(dòng)的力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和能量特征；理解對(duì)典型的單擺、彈簧振子等諧振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析、判斷、求解的方法和過(guò)程；掌握求解諧振動(dòng)的特征量和振動(dòng)方程的方法。2、教學(xué)重點(diǎn)：諧

10、振動(dòng)描述的數(shù)學(xué)模型及特征量的意義、計(jì)算3、教學(xué)難點(diǎn)：諧振動(dòng)的判定、分析和求解的方法第十八章波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)波的產(chǎn)生和傳播 簡(jiǎn)諧波第二節(jié)波動(dòng)方程第三節(jié)簡(jiǎn)諧波的能量第四節(jié)波的衍射第五節(jié)波的干涉教學(xué)要求：了解機(jī)械波產(chǎn)生的條件及形成的過(guò)程、波函數(shù)及波形曲線的意義，惠更斯原理；了解駐波的特點(diǎn)及聲波、超聲波、次聲波的基本特性；掌握平面簡(jiǎn)諧波的表示形式，波速、相位、波長(zhǎng)、頻率等特征量；重點(diǎn)掌握波的疊加原理及其在干涉現(xiàn)象中的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程、波動(dòng)特征量的計(jì)算、波的干涉3、教學(xué)難點(diǎn)：波動(dòng)方程的意義及推導(dǎo)第十九章 光的干涉1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)獲得相

11、干光的方法第二節(jié)光程光程差第三節(jié)薄膜干涉第四節(jié)邁克爾遜干涉儀教學(xué)要求：了解原子發(fā)光的特點(diǎn)及相干光獲取的方法，了解光的空間相干性、時(shí)間相干性、相干長(zhǎng)度等概念及邁克爾遜干涉儀的基本原理；掌握光程差的計(jì)算及在光的干涉現(xiàn)象問(wèn)題中的應(yīng)用；重點(diǎn)掌握楊氏雙縫、牛頓環(huán)、薄膜及劈尖等干涉實(shí)例中干涉條紋分布的計(jì)算及特點(diǎn)。2、教學(xué)重點(diǎn)：光程差的計(jì)算，雙縫干涉、薄膜干涉、劈尖及牛頓環(huán)3、教學(xué)難點(diǎn)：干涉條紋分布位置的計(jì)算及半波損失第二十章 光的衍射1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)惠更斯-菲涅爾原理第二節(jié)單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射第三節(jié)圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射第四節(jié)衍射光柵教學(xué)要求：了解圓孔夫瑯和費(fèi)衍射及衍射對(duì)光學(xué)儀器分辨率的影響，

12、了解光柵光譜的形成及其特點(diǎn)，常用光柵的類型、射線衍射及其應(yīng)用；掌握惠更斯菲涅爾原理，單縫夫瑯禾費(fèi)衍射及光柵衍射圖樣、條紋的特點(diǎn)；掌握半波帶分析法及其應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)慰p夫瑯禾費(fèi)衍射，光柵衍射及半波帶分析法3、教學(xué)難點(diǎn)：光柵衍射中的缺級(jí)現(xiàn)象的討論第二十一章 光的偏振1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)自然光與偏振光第二節(jié) 起偏與檢偏馬呂斯定律第三節(jié)反射和折射時(shí)光的偏振教學(xué)要求：了解偏振光、起偏、檢偏的概念；掌握馬呂斯定律、布儒斯特定律及應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：偏振光、起偏、檢偏、馬呂斯特定律、布儒斯特定律3、教學(xué)難點(diǎn)：反射和折射時(shí)光的偏振特點(diǎn)四、學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)課堂講授實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課討論課其它1第一章 運(yùn)動(dòng)學(xué)42第二章 動(dòng)量守恒43第三章 機(jī)械能 機(jī)械能守恒定律44第四章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)45第六章 真空中的靜電場(chǎng)66第七章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和介質(zhì)27第九章 真空中的磁場(chǎng)48第十章 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用49第十二章 電磁感應(yīng)410第十四章 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律411第十五章 熱力學(xué)的物理基礎(chǔ)512第十七章 振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)413第十八章 波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)514第十九章 光的干涉415第二十章 光的衍射416第二十一章 光的偏振2小計(jì)64比例100%合計(jì)64五、教學(xué)