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1、1课程名称：大学物理（Physics） 大学物理教学大纲一、课程说明 本课程是理工科各专科专业必修的一门重要基础课。本课程系统地阐述了物理 学的基本理论和基本知识，为后续课程的学习打下必备的物理基础。 本课程的先修课程是高等数学。 本课程的教学时数为 64 学时，计划教学周数为 16 周，周学时为 4，安排在第 3 学期开设。 本课程总学分为 4 学分。二、学时分配表教学内容授课学时 第一章质点运动学6 第二章动量守恒定律和能量守恒定律6 第三章刚体的转动8 第四章机械振动4 第五章机械波4 第六章气体动理论4 第七章热力学基础6 第八章静电场8 第九章稳恒磁场6 第十章电磁感应4 第十一章波
2、动光学8 合计64三、教学的目的与要求物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理论渗透在自然科学的一 切领域，广泛地应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。通 过本课程的教学，应使学生对物理学的各种运动形式以及它们之间的联系，有比较 全面和系统地认识；对本课程中的基本理论、基本知识和基本技能能够正确地理解， 并具有初步应用的能力。在本课程的各个教学环节中，应注意对学生进行严肃的科2学态度、严格的科学作风和科学思维方法的培养和训练，应重视对学生能力的培养。本课程各章的教学要求和知识考核点如下：第一部分第一部分 力学基础力学基础 第一章 质点运动学 本章的教学目的与要求： 1、理
3、解描述质点运动规律的基本物理量，明确这些物理量的矢量性、相对性 及瞬时性。 2、明确运动方程的物理意义及作用，能用运动方程确定质点的位置、速度和 加速度。 3、熟练掌握和运用直线运动中的基本公式，掌握平面运动中的曲线运动的规 律。 主要知识点：位移矢量、位移、速度和加速度、质点的运动方程、切向加速度 和法向加速度等。 难点：位移、速度和加速度的求解。 第二章 动量守恒定律和能量守恒定律 本章的教学目的和要求： 1、掌握动量守恒定律和能量守恒定律及其成立条件。 2、掌握完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。 3、掌握保守力的功与势能的关系。 主要知识点：质点和质点系的动量定理和动能定理、外力与内力
4、、保守力与 非保守力、动量守恒定律、机械能守恒定律和能量守恒定律。 难点：动量定理和动量守恒定律的应用、变力的功、动能定理和机械能守 恒定理的应用。 第三章 刚体的转动 本章的教学目的与要求： 1、确切理解转动惯量、转动定律，并能熟练地运用。 2、理解力矩的功、角动量和冲量矩，掌握角动量守恒定律。 主要知识点：角速度和角加速度、转动惯量、力矩、转动动能、角动量、转动 定律和角动量守恒定律。 难点:角位置、角速度和角加速度关系，转动定律、角动量守恒定律和动能定 理的应用。 第二部分第二部分 机械振动和机械波机械振动和机械波 第四章 机械振动 本章的教学目的与要求： 1、确切理解、描述谐振动特征量
5、的物理意义，并能确定振动系统的特征量，3从而建立振动方程。 2、掌握谐振动的特征和规律。 3、掌握同方向、同频率谐振动合成的特点和规律，了解相互垂直谐振动合成 的特点。 主要知识点：简谐振动及其运动方程。 难点：用旋转矢量法求简谐振动的运动方程。 第五章 机械波 本章的教学目的与要求： 1、理解平面简谐波波函数的物理意义，能根据给定的条件，建立波函数。 2、掌握波的干涉原理及干涉强弱的条件。 主要知识点：机械波的形成，波函数和波的能量，惠更斯原理及其在波的衍射 等方面的应用，波的干涉现象等。 主要知识点：波函数和波的能量的求解。 难点：波函数的求解。 第三部分第三部分 气体动理论和热力学基础气
6、体动理论和热力学基础 第六章 气体动理论 本章的教学要求与目的： 1、掌握气体动理论压强公式和能量公式，理解压强和温度的微观本质。 2、理解分子速率分布规律，掌握能量均分定理。 主要知识点：物质的微观模型，理想气体的压强和温度的微观本质，能量均分 定理，理想气体的内能，麦克斯韦气体分子速率分布律，以及分子平均自由程、碰 撞次数等。 难点：理想气体的压强公式、内能。 第七章 热力学基础 本章的教学目的与要求： 1、掌握热力学第一定律对理想气体各准静态过程的应用。 2、理解循环过程中能量转换关系，能计算循环的效率。 3、了解热力学第二定律、卡诺循环和熵的意义。 主要知识点：平衡态、准静态过程、热量
7、、功、内能、热力学第一定律及其对 理想气体各等值过程的应用，理想气体的摩尔热容、循环过程、卡诺循环、热力学 第二定律等。 难点：热力学第一定律的应用、循环过程的效率的求解。 第四部分第四部分 电磁学电磁学 第八章 静电场 本章的教学目的与要求： 1、掌握描述电场的两个物理量的意义，会计算一般情况下的场强和电势。 2、理解高斯定理和场强的环路定理。 3、掌握场强与电势的关系。4主要知识点：静电场的基本定律库仑定律，静电场的两条基本定理高 斯定理和安培环路定理，电场强度和电势。 难点：电场强度和电势的求解。 第九章 稳恒磁场 本章的教学目的与要求： 1、理解描述磁场的物理量磁感应强度的物理意义。
8、2、掌握毕奥萨伐尔定律及安培环路定律。 3、掌握洛伦磁力、安培力及霍尔定律。 主要知识点：磁感应强度，毕奥萨伐尔定律，磁场的高斯定理和安培定理、 洛伦磁力和安培力。 难点：毕奥萨伐尔定律、安培定理、安培力的求解。 第十章 电磁感应 本章的教学目的与要求： 1、掌握电磁感应定律，并能判明感应电动势的方向。 2、会计算动生电动势和感生电动势，理解感应电场的概念。 主要知识点：电磁感应定律，楞次定律，动生电动势和感生电动势。 难点：动生电动势和感生电动势的求解。 第五部分第五部分 光学光学 第十一章 波动光学 本章的教学目的与要求： 1、掌握相干光的获得方法和杨氏双缝干涉的主要规律。 2、掌握劈尖干
9、涉的规律及牛顿环。 4、了解惠斯通菲涅尔原理对光的衍射现象的定性解释。 5、掌握用半波带法分析单缝的夫琅和费衍射图样。 6、理解光栅衍射图样的特点及其成因，掌握光栅公式的应用。 7、了解衍射对光学仪器分辨率的影响。 8、掌握偏振光的概念、马吕斯定律和布儒斯特定律。 9、掌握偏振光的获得方法。 10、了解双折射现象和旋光现象。 主要知识点：光的干涉、衍射及其应用，光的偏振动。 难点：杨氏双缝干涉、波膜干涉、劈尖、牛顿环，单缝衍射，衍射光栅，自然 光、偏振光、起偏和检偏、马吕斯定律，光的偏振。 第六部分第六部分 近代物理学基础近代物理学基础 第十二章 量子物理本章的教学目的与要求： 1、知道热辐射
10、的两条实验定律，知道经典物理理论在说明热辐射的能量按频 率分布曲线时所遇到的困难。 2、了解普朗克量子假设的内容和意义。53、掌握光电效应的实验规律，理解爱因斯坦光量子假设，掌握爱因斯坦方程。4、掌握氢原子波尔理论。 5、了解激光的原理、特性和应用。 6、了解超导特性。 主要知识点：黑体辐射、普朗克能量假设，爱因斯坦光量子假设、光电效应方 程，氢原子的玻尔理论，激光，超导特性。 难点：普朗克能量假设，光电效应。四、教学内容纲要6第 1 章 质点运动学 1.1质点运动的描述 1.2求解运动学问题举例 1.3圆周运动 1.4相对运动 第 2 章 动量守恒定律和能量守恒定律 2.1质点和质点系的动量
11、定理 2.2动量守恒定律 2.3动能定理 2.4保守力与非保守力、势能 2.5功能原理、机械能守恒定律 2.6碰撞 2.7能量守恒定律 第 3 章 刚体的转动 3.1刚体的定轴转动 3.2力矩、转动定律、转动惯量 3.3角动量、角动量守恒定律 3.4力矩做功、刚体绕定轴转动的动能定理 第 4 章 机械振动 4.1简谐运动 4.2旋转矢量 4.3简谐运动的能量 4.4一维简谐运动的合成 第 5 章 机械波 5.1机械波的形成 5.2平面简谐波的波函数 5.3波的能量 5.4惠更斯原理、波的干涉热力学基础 第 6 章 气体动理论 6.1平衡态 6.2物质的微观模型 6.3理想气体的压强公式 6.4
12、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 6.5能量均分定理、理想气体的内能 6.6麦克斯韦气体分子速率分布律 6.7分子平均碰撞次数和平均自由程 第 7 章 热力学基础 7.1 准静态过程、功、热量77.2 内能、热力学第一定律 7.3 理想气体的等体过程和等压过程 7.4 理想气体的等温过程和绝热过程 7.5 循环过程、卡诺循环 7.6 热力学第二定律、卡诺定理 第 8 章 静电场 8.1 电荷的量子化、电荷守恒定律 8.2 库伦定律 8.3 电场强度 8.4 电场强度通量、高斯定理 8.5 静电场的环路定理、电势能 8.6 电势 8.7 电场强度与电势梯度 第 9 章 稳恒磁场 9.1 恒
13、定电流、电流密度 9.2 电源、电动势 9.3 磁场、磁感应强度 9.4 毕奥-萨伐尔定律 9.5 磁通量、磁场的高斯定理 9.6 安培环路定理 9.7 带电粒子在磁场中的运动 9.8 载流导线在磁场中所受的力 第 10 章 电磁感应 10.1 电磁感应定律 10.2 动生电动势和感生电动势 10.3 自感和互感 10.4 磁场的能量 第 11 章 波动光学 6.8相干光 6.9杨氏双缝干涉实验 6.10 薄膜干涉 6.11 光的衍射 6.12 单缝衍射 6.13 衍射光栅五、课程教材教科书： 马文蔚 主编， 物理学教程（第四版） （上、下册） ，北京：高等教育出版社8参考书： 1 马文蔚、谈漱梅、薛豪主编， 物理学（第四版）学习指南 ，北京：高等教育 出版社 2 马文蔚主编， 物理学（第四版）习题分析与解答 ，北京：高等教育出版社。 3 程守诛主编， 普通物理学（第五版） ，北京：北京：高等教育出版社 4 余红、姜东光、张殿风等主编， 大学物理学 ，北京：科学出版社。 5 严导淦主编， 物理学 ，北京：高等教育出版社 六、其他说明本大纲适用于本科土建专业基础课少学时大学物理必修课程。本大纲制定者：电工电子教研室 执笔人：黄黎红
