《大學(xué)物理C》《大學(xué)物理實驗C》教學(xué)大綱

《大學(xué)物理C》教學(xué)大綱課程編號：10181013英文名稱：CollegePhysicsC學(xué)分：4學(xué)時：總學(xué)時64學(xué)時，其中理論64學(xué)時，實踐0學(xué)時先修課程：大學(xué)物理預(yù)修、高等數(shù)學(xué)課程類別：專業(yè)平臺課授課對象：自動化專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：數(shù)理信息學(xué)院修讀學(xué)期：第2學(xué)期一、課程描述和目標本課程講授物理學(xué)中力學(xué)、電磁學(xué)部分的基本知識，以及處理這些問題的基本方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生掌握力學(xué)和電磁學(xué)部分的基本知識內(nèi)容，部分具備學(xué)習(xí)其它課程所需的基礎(chǔ)知識，同時也能使學(xué)生初步感悟到微積分知識在物理問題中的具體運用以及在分析問題和解決問題能力方面得到培養(yǎng)，為學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強探索精神和創(chuàng)新意識等方面奠定基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)本課程，擬達到以下課程目標：課程目標1：掌握力學(xué)、電磁學(xué)基本知識。通過力學(xué)模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和掌握物理學(xué)中力學(xué)部分的基本概念、基礎(chǔ)知識以及處理力學(xué)問題的一些基本方法。通過電磁學(xué)模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解電磁運動的基本規(guī)律，以及處理電磁學(xué)問題的一些基本方法。課程目標2：部分具備學(xué)習(xí)其它課程所需的基礎(chǔ)知識，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)其它課程知識尤其專業(yè)知識的能力，提高聽課效果；同時也能提高獨立獲取知識的能力、科學(xué)觀察和思維的能力、分析問題和解決問題的能力。課程目標3：初步具備科學(xué)素養(yǎng)。提高學(xué)生求實精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)美感等綜合科學(xué)素質(zhì)。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重指標點1-1：掌握數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)基本知識，并能用于解決智能制造復(fù)雜工程問題。課程目標10.2課程目標20.2指標點2-2：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)的基本原理和方法，對智能制造的相關(guān)工程問題進行建模及表達。課程目標10.2課程目標20.2課程目標30.2三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標1緒論1.1大學(xué)物理的基本內(nèi)容1.2物理學(xué)在自然科學(xué)、工程技術(shù)中的地位與作用1.3物理學(xué)與各專業(yè)之間的關(guān)系1.4物理學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要作用了解大學(xué)物理的基本內(nèi)容和物理學(xué)的架構(gòu)體系，了解物理學(xué)在自然科學(xué)、工程技術(shù)中的地位與作用，基本了解物理學(xué)與本專業(yè)之間的關(guān)系，初步認識物理學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的重要作用。2講授法課程目標12力和運動2.1質(zhì)點運動的描述2.2求解運動學(xué)問題舉例2.3圓周運動2.4牛頓定律及其應(yīng)用了解物理模型的基本特點，質(zhì)點模型的建立；掌握描述質(zhì)點運動的基本規(guī)律；掌握用矢量運算、微積分運算的方法求解兩類運動學(xué)問題；掌握圓周運動的規(guī)律，以及切向加速度和法向加速度的概念；熟悉自然坐標系和平面極坐標系；掌握簡單變力作用下的質(zhì)點運動規(guī)律。8講授法啟發(fā)法討論法練習(xí)法課程目標1課程目標2課程目標33動量功和能3.1動量沖量動量定理3.2質(zhì)點系的動量定理3.3動量守恒定律3.4動能定理3.5保守力與非保守力3.6機械能守恒定律熟悉動量和沖量的概念，掌握功和能的計算，掌握保守力與非保守力的特點，熟悉質(zhì)點與質(zhì)點系的動量定理和動量守恒定律，掌握質(zhì)點與質(zhì)點系的動能定理、質(zhì)點系的功能原理和機械能守恒定律。6講授法啟發(fā)法討論法練習(xí)法課程目標1課程目標2課程目標34剛體的轉(zhuǎn)動4.1剛體的定軸轉(zhuǎn)動4.2定軸轉(zhuǎn)動動力學(xué)4.3角動量及其守恒定律4.4定軸轉(zhuǎn)動的動能定理了解剛體轉(zhuǎn)動的基本規(guī)律，掌握角量和線量的關(guān)系，掌握力矩和轉(zhuǎn)動慣量的概念，掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律及其應(yīng)用；掌握角動量定理和角動量守恒定律，了解剛體轉(zhuǎn)動的動能定理。8講授法啟發(fā)法討論法練習(xí)法課程目標1課程目標2課程目標35真空中的靜電場5.1電荷庫侖定律5.2電場電場強度5.3高斯定理5.4電勢了解電荷、電荷守恒定律、電量及其量子化概念，熟悉庫侖定律，掌握電場、電場強度的概念，熟悉電場線、等勢面的概念，掌握靜電場的高斯定理及其應(yīng)用；掌握靜電場力做功和靜電場的環(huán)路定理，掌握電勢及其計算。10講授法啟發(fā)法討論法練習(xí)法課程目標1課程目標2課程目標36靜電場中的導(dǎo)體6.1靜電場中的導(dǎo)體6.2電容和電容器6.3靜電場的能量了解導(dǎo)體的靜電平衡條件及靜電平衡導(dǎo)體的基本性質(zhì)，掌握形狀規(guī)則導(dǎo)體表面電荷面密度、空間場強和電勢的計算；掌握孤立導(dǎo)體、平行板電容器、球形電容器、圓柱形電容器電容的計算；了解靜電場的能量。6講授法啟發(fā)法討論法練習(xí)法課程目標1課程目標2課程目標37恒定磁場7.1恒定電流7.2電源電動勢7.3磁場磁感應(yīng)強度7.4畢奧-薩伐爾定律7.5磁場的高斯定理7.6安培環(huán)路定理及其應(yīng)用7.7帶電粒子在磁場中運動7.8磁場對載流導(dǎo)線的作用了解恒定電流和電源電動勢的定義；了解磁感應(yīng)強度的定義方法，掌握畢奧—薩伐爾定律，掌握磁感線的概念和磁通量的物理意義，了解磁場的高斯定理，熟悉安培環(huán)路定理的物理意義并掌握用安培環(huán)路定理計算某些具有對稱性載流導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場分布；熟悉洛侖茲力的概念，掌握帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，掌握安培定律以及載流線圈的磁矩和磁力矩的概念。10講授法啟發(fā)法討論法練習(xí)法課程目標1課程目標2課程目標38電磁感應(yīng)8.1法拉第電磁感應(yīng)定律8.2動生電動勢8.3感生電動勢8.4自感8.5磁場的能量了解法拉第電磁感應(yīng)定律及其物理意義，掌握動生電動勢和感生電動勢的概念以及計算，了解感生電場的基本性質(zhì)，了解自感，了解磁場的能量。6講授法啟發(fā)法討論法練習(xí)法課程目標1課程目標2課程目標39近代物理9.1狹義相對論概要9.2量子物理基礎(chǔ)了解伽利略變換式以及牛頓力學(xué)相對性原理遇到的困難。理解狹義相對論的兩個基本假設(shè)。了解洛倫茲坐標變換和速度變換。了解狹義相對論的時空觀。了解熱輻射和黑體的概念，了解黑體單色輻出度與波長的關(guān)系，了解普朗克能量子假說及其意義；了解光電效應(yīng)及愛因斯坦光子理論對這兩個效應(yīng)的解釋，了解光的波粒二象性；理解德布羅意波假設(shè)，了解實物粒子的波粒二象性；了解波函數(shù)的概念及其概率解釋，理解不確定關(guān)系及其物理意義，了解量子力學(xué)的建立及其作用。8講授法啟發(fā)法討論法課程目標1課程目標2課程目標3合計64四、課程教學(xué)方法1.總體設(shè)計線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合；采用講授法、啟發(fā)法、練習(xí)法和討論法等教學(xué)方式。課堂教學(xué)方法：講授、討論。課外學(xué)習(xí)方法：預(yù)習(xí)教材相關(guān)章節(jié)和課程網(wǎng)站上的教學(xué)視頻。2.課堂教學(xué)課堂講授：在課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，按知識模塊，通過講授法和歸納主要知識點的應(yīng)用，通過問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和討論，不斷強化學(xué)生對知識的理解。在講授、討論中，引導(dǎo)學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的成就感。課內(nèi)討論：圍繞預(yù)習(xí)內(nèi)容、講授案例、作業(yè)問題、階段作品，引導(dǎo)學(xué)生進行優(yōu)化、完善和補充。3.課外學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)：要求學(xué)生在課前按預(yù)習(xí)計劃完成自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，即自學(xué)教材相關(guān)章節(jié)，觀看課程網(wǎng)站上教學(xué)視頻。課后作業(yè)：要求學(xué)生按時完成課后作業(yè)。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核1．考核方式考試（√）考查（）2．成績記載百分制（√）五級分制（）3.考核原則強化平時——注重平時作業(yè)提前關(guān)聯(lián)——提前與專業(yè)學(xué)習(xí)關(guān)聯(lián)，提高學(xué)習(xí)的興趣注重能力——重點分析問題與解決問題的能力4.成績總評考核評價構(gòu)成：平時成績20%，期中閉卷考試20%，期末閉卷考試60%。5.考核方案（1）平時成績考核方案平時成績20%包括課堂表現(xiàn)（課內(nèi)提問、討論、紀律）10%，平時作業(yè)10%。1）課堂表現(xiàn)課堂表現(xiàn)包占10%，包括課內(nèi)提問、討論和課堂紀律。每次按A、B、C、D四等予以記載，總評時最終折算成A（10分）、B（8分）、C（7分）、D（6分）。不遵守課堂紀律，一次扣1分；扣完為止。2）平時作業(yè)平時作業(yè)占10%，每次按A、B、C、D四等予以記載,缺交一次扣1分，總評時最終折算成A（10分）、B（8分）、C（7分）、D（6分）。（2）期中閉卷考試考核方案期中成績占20%，采用閉卷形式。（3）期末閉卷考試考核方案期末成績占60%，采用閉卷形式。期末考試卷面成績不能低于50分，低于50分者，其課程總評成績?yōu)椴患案?。六、教學(xué)反饋教學(xué)過程中包含10次左右課后作業(yè)，所有作業(yè)要求每個同學(xué)都完成，并上交批改，作業(yè)完成情況在課內(nèi)集體講解反饋，課外驗收答疑。個別反饋采用QQ個別反饋的形式。七、教材與參考書（一）推薦教材1．《物理學(xué)》（上、下冊），馬文蔚改編，高等教育出版社，2014年7月第6版2．《大學(xué)物理》，葉偉國主編，清華大學(xué)出版社，2012年12月第1版（二）參考資料1．《物理學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》，馬文蔚等主編．高等教育出版社，2006年7月第5版2．《物理學(xué)習(xí)題分析與解答》，馬文蔚等主編．高等教育出版社，2006年6月第1版3．《普通物理學(xué)》，程守洙，江之水主編，高等教育出版社，2006年12月第6版4．《大學(xué)物理教程》，程國均主編，科學(xué)出版社，2002年8月第1版5．《物理學(xué)教程》，馬文蔚，周雨青主編，高等教育出版社，2006年11月第2版八、說明本課程理論64學(xué)時，一般在17周時間內(nèi)講授完。實驗單獨開課，故在此不涉及實驗內(nèi)容。其中《大學(xué)物理預(yù)修》為先修課程是指高考未選《物理》為考試課目的學(xué)生所必須完成的課程。執(zhí)筆人：XXX審核人：XXX教學(xué)院長：XXX院長：XXX《大學(xué)物理實驗C》教學(xué)大綱課程編號：10181014英文名稱：CollegePhysicsExperiment(C)學(xué)分：0.5學(xué)時：16先修課程：無課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：藥學(xué)等專業(yè)本科生教學(xué)單位：數(shù)理信息學(xué)院物理學(xué)系修讀學(xué)期：第2學(xué)期一、課程描述和目標大學(xué)物理學(xué)實驗是藥學(xué)等本科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是藥學(xué)等本科專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課。其教學(xué)目的在于使學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗基礎(chǔ)知識的同時，受到嚴格的訓(xùn)練，提高實驗現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)的測量和分析處理能力，提高物理知識的應(yīng)用創(chuàng)新能力，并養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。本課程的教學(xué)目標是：課程目標1：具有堅定的政治信念。熱愛祖國，擁護黨的領(lǐng)導(dǎo)，努力掌握馬克思列寧主義、毛澤東思想、中國特色社會主義理論體系的基本原理，能運用辯證唯物主義和歷史唯物主義的立場、觀點和方法分析問題、解決問題。課程目標2：通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，學(xué)習(xí)物理實驗知識，加深對物理學(xué)原理的理解。課程目標3：培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰?，其中包括：通過閱讀實驗教材和資料做好實驗前的預(yù)習(xí)準備的能力，借助教材和儀器說明書，正確實用實驗儀器測量實驗數(shù)據(jù)的能力，運用物理學(xué)理論和誤差分析理論對實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)進行分析處理的能力，正確記錄和處理實驗數(shù)據(jù)、繪制實驗曲線、撰寫實驗報告的能力。課程目標4：通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和嚴謹?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)。課程目標5：具有良好的職業(yè)素養(yǎng)及從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和管理的基本能力，具有較強的自主學(xué)習(xí)能力、獨立工作能力和創(chuàng)新能力，獲得科學(xué)研究的初步訓(xùn)練。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重指標點1-1：掌握數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)基本知識，并能用于解決智能制造復(fù)雜工程問題。課程目標11.0指標點2-2：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)的基本原理和方法，對智能制造的相關(guān)工程問題進行建模及表達。課程目標20.3課程目標30.7指標點4-1：了解相關(guān)學(xué)科科學(xué)原理并采用科學(xué)方法，能夠針對智能制造復(fù)雜工程問題設(shè)計實驗、構(gòu)建實驗系統(tǒng)、安全開展實驗并科學(xué)地采集實驗數(shù)據(jù)。課程目標20.4課程目標30.6指標點4-2：能夠運用數(shù)據(jù)處理和分析方法，對智能制造復(fù)雜工程問題的實驗數(shù)據(jù)進行分析和解釋，通過信息綜合得到合理的結(jié)論。課程目標20.1課程目標30.4課程目標40.2課程目標50.3三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標1實驗誤差理論及基礎(chǔ)測量講解內(nèi)容：物理實驗課的內(nèi)容及如何寫好物理實驗報告；測量與誤差的基本概念；誤差分類及其處理方法；測量不確定度的基本概念；物理實驗中常用的基本方法；通過使用基本長度測量儀器進一步掌握誤差概念、誤差分類及正確的數(shù)據(jù)處理。要求：必修4實驗理論課程目標1、2、3、4、52轉(zhuǎn)動慣量的測定實驗內(nèi)容：測定空臺轉(zhuǎn)動慣量。測定圓盤轉(zhuǎn)動慣量。測定圓環(huán)轉(zhuǎn)動慣量。4．對稱地改變重錘相對轉(zhuǎn)軸的位置，檢驗平行軸定理。要求：必修3驗證課程目標1、2、3、43弦振動研究實驗內(nèi)容：1．張力、線密度一定時，測不同弦長的共振頻率，并觀察駐波現(xiàn)象和駐波波形；2．在弦長和線密度一定時，測量不同張力的共振頻率；3．張力和弦長一定，改變線密度，測量共振頻率和弦線的線密度。要求：選修3驗證課程目標1、2、3、4、54聲速的測定實驗內(nèi)容：1．根據(jù)換能器諧振頻率調(diào)節(jié)信號源頻率；2．用共振法和相位比較法測量聲波波長從而求出聲速。要求：選修3驗證課程目標1、2、3、45示波器的原理和使用實驗內(nèi)容：1．學(xué)習(xí)示波器的操作使用；2．觀察電網(wǎng)電壓波形；3．測量正弦電壓的頻率、幅度；4．觀察利薩如圖形和對應(yīng)的頻率關(guān)系；要求：必修3驗證課程目標1、2、3、46惠斯頓電橋原理及使用實驗內(nèi)容：1．連接線路組裝電橋。2．用自組電橋測量不同阻值的末知電阻。要求：選修3驗證課程目標1、2、3、47用電流場模擬靜電場實驗內(nèi)容：1．描繪同軸電纜的靜電場分布。；2．描繪一個劈尖電極和一個條形電極形成的靜電場分布。要求：選修3驗證課程目標1、2、3、4合計16注：實驗要求包括必修、選修、其他；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等。四、課程教學(xué)方法實驗從“以教師為中心的教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心的學(xué)習(xí)”的教育理念，推行學(xué)生自主式、啟發(fā)式、合作式、研究式、個性化的學(xué)習(xí)方式，注重啟迪學(xué)生的創(chuàng)造思維。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核過程考核與結(jié)果性考核相結(jié)合：實驗總成績=平時實驗成績×60%+期末考試成績×40%。