《大學(xué)物理學(xué)》課程教學(xué)大綱（72學(xué)時(shí)）

《大學(xué)物理學(xué)》課程教學(xué)大綱（72學(xué)時(shí)）一、大綱說(shuō)明課程名稱:大學(xué)物理學(xué)（普通物理學(xué)）課程名稱（英文）：Commonphysics適用專業(yè)：理工科各專業(yè)課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課總學(xué)時(shí)：72

其中理論課學(xué)時(shí):72

實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí):學(xué)分：4先修課程：高等數(shù)學(xué)二、本課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的必修基礎(chǔ)課。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，是一個(gè)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的。大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。通過(guò)大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)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(rèn)識(shí)和正確的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都必須注意在傳授知識(shí)的同時(shí)著重培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，努力實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在大學(xué)物理課的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，要注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)格的科學(xué)作風(fēng)和科學(xué)的思維方法的培養(yǎng)和訓(xùn)練；要重視對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，初步獲得應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。

在本課程的教學(xué)過(guò)程中，還應(yīng)注意發(fā)揮本課程在培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀方面所起的作用。通過(guò)本課程的教學(xué)，使學(xué)生初步具備以下能力：1能夠獨(dú)立地閱讀相當(dāng)于大學(xué)物理水平的教材、參考書和文獻(xiàn)資料，并能理解其主要內(nèi)容和寫出條理較清晰的筆記、小結(jié)或讀書心得；通過(guò)大學(xué)物理學(xué)課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對(duì)課程中的基礎(chǔ)概念、基本理論、基本方法能夠有比較全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，并具有初步應(yīng)用的能力。2了解各種理想物理模型并能夠根據(jù)物理概念、問(wèn)題的性質(zhì)和需要，抓住主要因素，略去次要因素，對(duì)所研究的對(duì)象進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。3會(huì)運(yùn)用物理學(xué)的理論、觀點(diǎn)和方法，分析、研究、計(jì)算或估算—般難度的物理問(wèn)題，并能根據(jù)單位、數(shù)量級(jí)與已知典型結(jié)果的比較，判斷結(jié)果的合理性。參照教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)頒布的大學(xué)物理教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)，制訂了此大綱；主講教師結(jié)合我校專業(yè)特色，充分考慮科技發(fā)展的特點(diǎn)制定每學(xué)期教學(xué)計(jì)劃，并按教學(xué)進(jìn)度完成教學(xué)任務(wù)。按大綱要求組織命題考試，試題有較寬的知識(shí)面，有不同的題型，有合適的題量，考試內(nèi)容既有物理概念的理解、也有物理規(guī)律的應(yīng)用，既考核學(xué)生的物理知識(shí)，也考核學(xué)生的能力。課程成績(jī)由考試成績(jī)、平時(shí)成績(jī)綜合評(píng)定，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注的不是考試的分?jǐn)?shù)，而是物理的學(xué)習(xí)過(guò)程；考試完畢，針對(duì)學(xué)生考試情況，做出試卷分析。三、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求第一章

質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)課程內(nèi)容1.1參考系坐標(biāo)系物理模型1.2位置矢量位移速度加速度1.3曲線運(yùn)動(dòng)的描述，運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問(wèn)題1.4相對(duì)運(yùn)動(dòng)教學(xué)要求了解相對(duì)時(shí)空觀和絕對(duì)時(shí)空觀，了解運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性。理解質(zhì)點(diǎn)、坐標(biāo)系、參照系的定義，運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，理解位矢、位移、速度、加速度的定義及其它們計(jì)算。理解切線加速度、法向加速度，理解線量和角量的關(guān)系。掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)中兩類問(wèn)題的計(jì)算。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問(wèn)題。難點(diǎn)：矢量及其計(jì)算。

第2章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律2.2非慣性系慣性力2.3動(dòng)量

動(dòng)量守恒

質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理2.4功動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能守恒律2.5理想流體的伯努利方程教學(xué)要求了解非慣性系、慣性力，了解質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理。了解理想流體的伯努利方程。理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律。理解動(dòng)量、功、動(dòng)能、勢(shì)能。掌握動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒。掌握動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒律。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：動(dòng)量定理、動(dòng)能定理及守恒律。難點(diǎn)：慣性力、保守力、內(nèi)力的功。

第3章剛體力學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容3.1剛體剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述3.2力矩剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律3.3剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理3.4剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒律教學(xué)要求了解剛體、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的定義，角速度矢量的定義。理解力矩定義、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量定義，理解剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，理解剛體的角動(dòng)量。掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律及應(yīng)用。掌握動(dòng)能定理及計(jì)算。掌握角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒律。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律。難點(diǎn)：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量及計(jì)算

第4章相對(duì)論課程內(nèi)容4.1伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀4.2狹義相對(duì)論產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和歷史條件4.3狹義相對(duì)論基本原理

洛倫茲變換4.4狹義相對(duì)論時(shí)空觀4.5狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)教學(xué)要求自學(xué)

第5章

機(jī)械振動(dòng)課程內(nèi)容5.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征5.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)5.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量5.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成振動(dòng)的頻譜分析5.5阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振教學(xué)要求自學(xué)

第6章機(jī)械波課程內(nèi)容6.1

機(jī)械波的形成和傳播6.2

平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)6.3

波的能量聲強(qiáng)6.4

惠更斯原理

波的疊加和干涉6.5

駐波6.6

多普勒效應(yīng)

沖擊波6.7

色散

波包

群速度教學(xué)要求自學(xué)

第7章

氣體動(dòng)理論基礎(chǔ)課程內(nèi)容7.1平衡態(tài)

溫度

理想氣體狀態(tài)方程7.2理想氣體壓強(qiáng)公式7.3溫度的統(tǒng)計(jì)解釋7.4能量均分定理理想氣體的內(nèi)能7.5麥克斯韋分子速率分布定律7.6玻耳茲曼分布律

7.7氣體的平均碰撞頻率和平均自由程

7.8氣體內(nèi)的輸運(yùn)過(guò)程教學(xué)要求了解分子熱運(yùn)動(dòng)的基本特征、平均值、理想氣體的微觀模型及理想氣體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)，了解溫度的本質(zhì)和統(tǒng)計(jì)意義、速率分布函數(shù)、分子速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定、麥克斯韋速率分布律、玻爾茲曼分布律、重力場(chǎng)中粒子按高度的分布、粘滯現(xiàn)象、熱傳導(dǎo)現(xiàn)象、擴(kuò)散現(xiàn)象。理解氣體分子的方均根速率、剛性分子的自由度、分子的平均碰撞次數(shù)及平均自由程。掌握氣體的三個(gè)狀態(tài)參量、平衡態(tài)、平衡過(guò)程、理想氣體的狀態(tài)方程、能量均分定理，理想氣體的內(nèi)能。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：能量均分定理，理想氣體的內(nèi)能。難點(diǎn)：分子的平均碰撞次數(shù)及平均自由程。第8章

熱力學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容8.1內(nèi)能

功和熱量

準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程8.2熱力學(xué)第一定律8.3氣體的摩爾熱容8.4絕熱過(guò)程8.5循環(huán)過(guò)程卡諾循環(huán)8.6熱力學(xué)第二定律8.7卡諾定理

克勞修斯熵8.8熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義

玻耳茲曼熵教學(xué)要求了解絕熱過(guò)程的推導(dǎo)、焦耳湯姆孫實(shí)驗(yàn)、了解熵增和熱寂。理解平衡過(guò)程、功、熱量、內(nèi)能的概念、氣體的摩爾定體熱容、氣體的摩爾定壓熱容、及氣體的摩爾定體熱容和氣體的摩爾定壓熱容關(guān)系、循環(huán)過(guò)程的概念、卡諾循環(huán)的定義和它的應(yīng)用、可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程、卡諾定理。掌握并應(yīng)用熱力學(xué)第一定律、等溫過(guò)程、等體過(guò)程、等壓過(guò)程、絕熱過(guò)程、熱力學(xué)第二定律。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律及等值過(guò)程的應(yīng)用。難點(diǎn)：可逆過(guò)程。

第9章靜電場(chǎng)課程內(nèi)容9.1電場(chǎng)

電場(chǎng)強(qiáng)度9.2電通量高斯定理9.3電場(chǎng)力的功電勢(shì)9.4場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系9.5靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體9.6靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)9.7電容電容器9.8電場(chǎng)的能量教學(xué)要求了解電荷的量子化、等勢(shì)面的定義及性質(zhì)、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系，孤立導(dǎo)體的電容、平行板，球形，圓柱形的電容器的計(jì)算、電容的串聯(lián)和并聯(lián)，了解有極分子和無(wú)極分子，有極分子的取向極化、無(wú)極分子的位移極化、電極化強(qiáng)度。了解電介質(zhì)的靜電場(chǎng)。理解帶電體、點(diǎn)電荷、正、負(fù)電荷、電性力、電荷守恒定律、電場(chǎng)力的疊加原理、庫(kù)侖定律及應(yīng)用；場(chǎng)的觀點(diǎn)、試探電荷、電場(chǎng)力、靜電場(chǎng)、電偶極子定義、電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度及其計(jì)算；靜電場(chǎng)力作功的特點(diǎn)，環(huán)路定理及應(yīng)用、電勢(shì)能，靜電場(chǎng)的能量，靜電平衡的條件、推論及其性質(zhì)、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布，空腔導(dǎo)體內(nèi)外的靜電場(chǎng)、靜電屏蔽，有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理及應(yīng)用、電位移的定義、D，E，P之間的關(guān)系。掌握電場(chǎng)強(qiáng)度通量、高斯定理及其應(yīng)用；電勢(shì)及其計(jì)算、電勢(shì)差。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：高斯定理及其應(yīng)用。難點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系。

第10章穩(wěn)恒磁場(chǎng)課程內(nèi)容10.1磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度10.2安培環(huán)路定理10.3磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用10.4磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用10.5回旋加速器

磁聚焦10.6磁介質(zhì)教學(xué)要求了解磁的基本現(xiàn)象及其電和磁的發(fā)展史；了解運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)；了解磁聚焦、回旋加速器、質(zhì)譜儀、速度選擇器、霍爾效應(yīng)；了解磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用、磁電式電流計(jì)；了解磁介質(zhì)、順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)、順磁質(zhì)的磁化、抗磁質(zhì)的磁化；分子電流、分子磁矩，磁化強(qiáng)度、磁化電流；了解鐵磁質(zhì)的特征及其特殊磁性的現(xiàn)代理論，了解磁路的概念、磁路定理。理解磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通量、磁場(chǎng)的高斯定理及其應(yīng)用；畢奧－薩伐爾定律；安培環(huán)路定理推導(dǎo)；洛倫茲力、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；電流單位“安培”的定義；載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁力所作的功、載流線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁力所作的功；有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理、磁場(chǎng)強(qiáng)度、B與H關(guān)系。掌握安培環(huán)路定理，熟練地應(yīng)用安培環(huán)路定理解決問(wèn)題，掌握安培定律及其應(yīng)用。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：安培環(huán)路定理及應(yīng)用，安培定律及其應(yīng)用。難點(diǎn)：畢奧－薩伐爾定律及應(yīng)用，有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理。

第11章電磁感應(yīng)課程內(nèi)容11.1電磁感應(yīng)定律11.2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)11.3電子感應(yīng)加速器

渦電流11.4自感應(yīng)與互感應(yīng)11.5磁場(chǎng)能量教學(xué)要求了解電子感應(yīng)加速器、渦電流產(chǎn)生的原因、合理利用渦電流和減小渦電流的危害；了解耦合因數(shù)。理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義及其計(jì)算、其非靜電力――洛倫茲力；感生電場(chǎng)及其性質(zhì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義及其計(jì)算；自感現(xiàn)象、自感電動(dòng)勢(shì)及其計(jì)算、自感系數(shù)及其計(jì)算、互感現(xiàn)象、互感電動(dòng)勢(shì)及其計(jì)算、互感系數(shù)及其計(jì)算；RL電路的暫態(tài)過(guò)程、RC電路的暫態(tài)過(guò)程；磁場(chǎng)的能量密度及其計(jì)算。掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用。難點(diǎn)：感生電場(chǎng)及其性質(zhì)，渦電流第12章電磁場(chǎng)和電磁波課程內(nèi)容12.1位移電流麥克斯韋方程組12.2電磁波12.3

電磁場(chǎng)的能量與動(dòng)量教學(xué)要求自學(xué)第13章幾何光學(xué)簡(jiǎn)介課程內(nèi)容13.1

光的傳播規(guī)律13.2

實(shí)物虛物實(shí)像虛像13.3

光在球面上的反射成像13.4

光在球面上的折射成像13.5

薄透鏡13.6

光學(xué)儀器教學(xué)要求自學(xué)第14章光的干涉課程內(nèi)容14.1光源

光的相干性14.2楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)14.3光程與光程差14.4薄膜干涉14.5劈尖干涉牛頓環(huán)14.6邁克耳遜干涉儀教學(xué)要求了解光譜曲線、譜線寬度、光矢量；了解麥克耳孫－莫雷實(shí)驗(yàn)。理解光源、單色光、相干光、相干光獲得的方法――分波陣面法，分振幅法；楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)、干涉明暗條紋的位置；了解菲涅耳雙棱鏡實(shí)驗(yàn)、菲涅耳雙鏡實(shí)驗(yàn)、洛埃德實(shí)驗(yàn)；光程、光程差、等光程性、反射光的相位突變和附加光程差；麥克耳孫干涉儀。掌握等傾干涉及其應(yīng)用――增透膜，增反膜；掌握等厚干涉及其應(yīng)用、劈尖膜。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：等傾干涉及其應(yīng)用、等厚干涉及其應(yīng)用。難點(diǎn)：干涉明暗條紋的位置。

第15章光的衍射課程內(nèi)容15.1光的衍射

惠更斯—菲涅耳原理15.2單縫夫瑯禾費(fèi)衍射15.3衍射光柵15.4圓孔衍射光學(xué)儀器的分辨率15.5X射線的衍射教學(xué)要求了解菲涅耳衍射、夫瑯和費(fèi)衍射、惠更斯－菲涅耳原理；了解光柵光譜；X射線的衍射；布拉格公式。理解光的衍射現(xiàn)象；單縫的夫瑯和費(fèi)衍射；圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射、瑞利準(zhǔn)則、分辨律；理解光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)；理解光柵的分辨本領(lǐng)、干涉和衍射的區(qū)別和聯(lián)系。掌握光柵常量、明紋條件、暗紋條件、缺級(jí)。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：光柵常量、明紋條件、缺級(jí)。難點(diǎn)：光的衍射現(xiàn)象。

第16章光的偏振課程內(nèi)容16.1自然光和偏振光16.2起偏和檢偏

馬呂斯定律16.3反射與折射時(shí)光的偏振16.4散射光的偏振16.5光的雙折射16.6偏振光的干涉

人為雙折射現(xiàn)象16.7旋光現(xiàn)象教學(xué)要求了解雙折射現(xiàn)象、尋常光和非常光、光軸、主平面；了解單軸晶體的子波波陣面、惠更斯原理在雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用、晶體偏振器件；了解橢圓偏振光和圓偏振光、四分之一波片、半波片、偏振光的干涉；了解人為雙折射、電光效應(yīng)；了解旋光現(xiàn)象、右旋物質(zhì)、左旋物質(zhì)、旋光律旋光色散。理解起偏器的起偏和檢偏的作用；布儒斯特角、布儒斯特定律；理解獲得反射和折射時(shí)的線偏振光。。掌握自然光、線偏振光和部分偏振光；起偏器、透振方向、馬呂斯定律。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：線偏振光和部分偏振光；透振方向、馬呂斯定律。難點(diǎn)：雙折射現(xiàn)象、尋常光和非常光。

四、課程特色1、本課程建立一套以學(xué)生為主體，以培養(yǎng)素質(zhì)和能力、激發(fā)創(chuàng)新思維為目標(biāo)的教學(xué)方法和教學(xué)手段，形成自己的教學(xué)特色；使學(xué)生具備物理思維能力，即要具備較強(qiáng)的物理觀念和物理意識(shí)，一切問(wèn)題皆源于實(shí)際，又為實(shí)際服務(wù)，學(xué)會(huì)將所學(xué)課程與自己專業(yè)聯(lián)系起來(lái)。2、營(yíng)造良好教學(xué)環(huán)境，營(yíng)造師生情感交融、寬松、自由、民主、開放的精神氛圍，并為學(xué)生張揚(yáng)個(gè)性、激發(fā)創(chuàng)新思維提供條件。以學(xué)生為本，實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)，提倡、引導(dǎo)討論和爭(zhēng)論（辯論）、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，開展研究性教學(xué)，培養(yǎng)研究和創(chuàng)新能力。3、教學(xué)環(huán)節(jié)以中學(xué)物理為起點(diǎn)，注意知識(shí)銜接，避免簡(jiǎn)單重復(fù)；在教學(xué)過(guò)程中，注意各部分內(nèi)容之間的相互聯(lián)系，使學(xué)生學(xué)得活些，還要注意擴(kuò)大知識(shí)面，使學(xué)生學(xué)得廣些；還可利用插播演示實(shí)驗(yàn)形象化的教學(xué)手段，以期提高教學(xué)效果。4、大學(xué)物理的學(xué)習(xí)方法可采用：（1）程序?qū)W習(xí)：課前主動(dòng)預(yù)習(xí)，課上積極響應(yīng)，課后復(fù)習(xí)；（2）用數(shù)學(xué)思維的學(xué)習(xí)方法：用高等數(shù)學(xué)來(lái)理解和處理問(wèn)題是大學(xué)物理學(xué)習(xí)中