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1、重庆科技学院 大学物理 教学大纲 教学内容 教学进度与教时安排 前 言一、 课程的性质和任务物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式（机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及其相互转化规律的学科，它的基本理论渗透到自然科学的一切领域，应用于生产技术的各部门，是自然科学的许多领域和工程技术的基础。大学物理是高等工科院校工科专业学生的一门重要的必修基础课。大学物理课程的任务：一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，激发探索和创新精神，提高人才素质。通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学所研究的各种运动形式以及
2、它们之间的联系有比较全面和系统的认识，对大学物理课程中的基本理论和基本知识能够正确地理解并具有初步应用的能力。二、 教学基本要求科学不是死记硬背的知识，科学的任务是探索未知，科学素质终将在获取知识的能力上反映出来。当然，没有知识也谈不上能力，融会贯通的知识是能力的载体。要求学生必须掌握基本原理、基本运算和基础应用。有意识培养学生提出问题、解决问题的能力。对于物理前沿科技、交叉学科涉及的知识可作为了解，但应增大信息量。 教学内容（一） 物理世界主要内容：物理学导论、物理学与工程技术、物质的物理图像、中华人民共和国法定单位。重点：计量单位；量纲及其分析。难点：量纲分析。基本要求：了解物理学的研究对
3、象及发展概貌，建立物质与运动的物理图像及一些数量级概念；了解中华人民共和国法定计量单位，了解量纲概念，并逐步学会正确运用它；注意培养学生自己阅读、研究教材和查阅参考书的良好习惯, 提高自我获取知识的能力。（二） 时间 空间与运动学主要内容：质点运动学的基本概念、圆周运动的角量描述、质点运动的描述、质点运动学的解题思路与方法。重点：运动学基本概念；运动方程、速度、加速度的矢量表示及速度、加速度的计算；圆周运动中角量与线量的关系；切向和法向加速度；质点运动学的解题思路与方法。难点：矢量表示；速度和加速度的计算；切向和法向加速度。教学要求：通过质点模型，初步了解建立物理模型的方法；掌握位矢、位移、速
4、度、加速度等物理量的概念，理解其矢量性、瞬时性、相对性及叠加性；了解伽利略时空变换、速度变换及加速度变换，了解绝对时空观；会用类比法理解圆周运动的角量描述方法，并会做简单的计算；学会描述运动的一般方法和正确、规范的解题方法, 能求解运动学的两类问题；转变学习观念，重视学习过程，培养良好的学习作风和习惯。（三）牛顿运动定律主要内容：物体运动状态变化的原因、牛顿运动定律、质点动力学的两类问题及解题方法。重点：牛顿运动定律；三种常见力的性质；牛顿运动定律的应用方法。难点：摩擦力的性质；惯性参考系和相对性原理的理解。基本要求：正确理解物体运动状态变化的原因；掌握力的概念，能运用隔离体法正确进行物体的受
5、力分析；掌握牛顿运动定律及其适用条件，能运用正确的方法，规范化求解相关问题，包括用微积分方法求解一维变力作用下的质点动力学问题。（四）守恒定律主要内容：力的时间累积效应、质点的动量矩定理和动量矩守恒定律、力的空间累积效应。重点：动量定理、动量守恒定律、动能定理；质点的动量矩定理和动量矩守恒定律；功能原理、机械能守恒定律。难点：动量守恒定律的应用；动量矩守恒的条件；功能原理和机械能守恒定律的应用。基本要求：理解物体运动状态的变化是力持续作用的累积效应；掌握质点的动量定理和动能定理，会计算一维情况下变力的冲量和变力的功；理解保守力做功的特性及势能的概念，会正确计算重力势能、引力势能与弹性势能的问题
6、；掌握质点系的动量定理、功能原理及动量守恒定律和机械能守恒定律, 了解用守恒定律分析问题的思路方法；理解质点在平面内运动的动量矩定律和动量矩守恒定律。（五）刚体的定轴转动主要内容：刚体运动的基本概念、刚体定轴转动的运动学规律、刚体定轴转动的动力学规律。重点：角速度和角加速度的概念；角量与线量的关系；转动定律；转动惯量的计算；转动动能和角动量的概念；刚体定轴转动定理；角动量定理。难点：转动惯量的计算；刚体定轴转动定理和角动量定理的应用。基本要求：理解刚体模型及其运动特征；理解转动惯量的概念和意义, 并会查表；掌握刚体定轴转动的转动定律，并能用它求解一些简单问题；掌握在刚体定轴转动中，力矩的功、转
7、动动能、冲量矩、动量矩等概念，用动量矩守恒定律和机械能守恒定律处理一些简单问题；熟练掌握类比法。（六）静电场主要内容：电荷及其相互作用、从力的观点描述电场的物质性电场强度 、静电场的高斯定理、从功能观点描述电场的物质性电势。重点：库仑定律；电场强度的概念；电场强度的计算；高斯定理及其应用方法；电势的概念和电势的计算。难点：电场强度的计算；电场强度通量的理解和高斯定理的应用方法；电势的叠加原理和电势的计算。基本要求：了解物质的电结构及有关电荷相互作用的规律；理解场的概念和场的研究方法；掌握静电场的电场强度 和电势 的概念及计算方法；了解电场强度与电势梯度的关系；理解反映静电场性质的高斯定理和环路
8、定理。（七）恒定磁场主要内容：恒定电流的基本概念、磁场、电流激发磁场的基本规律、表述磁场性质的两条定理、磁场对运动电荷和载流导线的作用。重点：磁感强度；毕奥萨伐尔定律；磁通量的计算；高斯定理；环路定理的应用；安培力和磁力矩的计算。难点：毕奥萨伐尔定律的应用；磁通量的计算；环路定理的应用；磁力矩的讨论。基本要求：理解恒定电流、电流密度和电动势的概念；了解激发磁场的场源，掌握磁感强度的概念和计算方法；理解传导电流、运动电荷激发磁场的规律；理解运动电荷、载流导线在磁场中所受的洛伦兹力、安培力，并作相应的运动分析；理解载流线圈的磁矩以及在磁场中所受的磁力矩；理解反映磁场性质的安培环路定理和高斯定理。（
9、八）电磁感应及电磁场主要内容：电磁感应的实验研究、电磁感应的基本定律、动生电动势、感生电动势、自感和互感。重点：法拉第电磁感应定律和楞次定律；动生电动势和感生电动势的计算方法；自感和互感。难点：楞次定律；动生电动势和感生电动势的计算方法。基本要求：掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律， 能分析电磁感应的实验现象；理解产生动生电动势的机理，理解计算动生电动势的方法并能判断其方向；理解产生感生电动势的原因和涡旋电场的意义, 能判断简单情况下的感生电动势及涡旋电场的方向；理解互感和自感现象及物理机理， 能计算简单情况的互感和自感系数。（九）简谐运动主要内容：简谐运动及其特征、简谐运动中的描述方法、简谐运
10、动的合成。重点：简谐运动的各个物理量（特别是相位）的物理意义及各量间的关系；旋转矢量法和图线表示法；简谐运动的基本特征，简谐运动的合成规律。难点：简谐运动的各个物理量（特别是相位）的物理意义及各量间的关系；简谐运动的合成规律。基本要求：理解简谐运动的特征和简谐运动的判断方法； 掌握简谐运动方程和相位等物理量的意义；能根据给定的初始条件或振动曲线确定A, , 三个特征量, 从而建立简谐运动方程；会用旋转矢量法分析简谐运动的相关问题；理解两个同方向、同频率简谐运动的合成规律, 以及合振幅极大和极小的条件。（十）波的传播规律主要内容：机械波传播的物理图像、波动的描述方法、波的能量特征、波的干涉、波的
11、衍射。重点：描述简谐波的各物理量及各量间的关系；由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法；波的相干条件。难点：惠更斯原理和波的叠加原理；用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。基本要求：理解机械波传播的物理图像；掌握波动方程的建立方法，能根据已知波源方程和波动曲线建立波动方程；理解波的干涉, 会分析、确定波干涉加强、减弱条件, 理解相位差与波程差的关系。（十一）光的波动性主要内容：几何光学简介、光波的物理图像、光的干涉、光的衍射、光的偏振性。重点：光程的概念以及光程差和相位差的关系；杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的分布；波带法分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规
12、律；光栅衍射公式；偏振光；布儒斯特定律和马吕斯定律。难点：迈克耳孙干涉仪的工作原理；惠更斯菲涅耳原理；用波带法分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法；偏振光；布儒斯特定律和马吕斯定律。基本要求： 理解平面镜、球面镜、薄透镜等光学器件的成像规律, 会用成像公式及作图法处理成像问题；理解光波的物理图像及获得相干光的方法, 掌握光程概念和光程差与相位差的关系；分析确定杨氏双缝干涉和各类薄膜干涉条纹的形成及条纹分布特征；会用半波带法分析和确定单缝夫朗禾费衍射条纹的形成和分布特征；理解光栅方程, 会分析和确定光栅夫朗禾费衍射条纹的形成和分布特；了解自然光与偏振光的概念及起偏、检偏方法, 理解布儒斯特定
13、律和马吕斯定律。（十二）量子物理基础主要内容：普朗克量子论、光的波粒二象性、量子力学引论、氢原子。重点：朗克量子假设；爱因斯坦光子假设，爱因斯坦方程；光的波粒二象性；玻尔氢原子理论；描述物质波动性的物理量和描述粒子性的物理量之间的关系。难点：普朗克量子假设；实物粒子的波粒二象性；不确定关系。基本要求：理解普朗克量子理论的基本思想；理解光的波粒二象性；掌握光电效应和理解康普顿效应的实验规律, 以及用光子理论对这两个效应的解释；理解德布罗意的物质波假设及其统计解释, 理解一维坐标、动量不确定关系；理解玻尔氢原子理论和氢原子光谱规律。5章节 教学内容学时 讲授学时实践学时 备注 1 物理世界 1 1 实验绪论 3 学时2 时间 空间与运动 6 5+2(习题) 3 3 牛顿运动定律 4 3+2(习题) 4 守恒定律 7 5 5 刚体的定轴转动 7 5+2(习题) 3 6 静电场 13 7+2(习题) 3 7 恒定磁场 10 8+1(习题) 6 8 电磁感应及电磁场 6 4+1(习题) 6 9 简谐运动 5 4+2(习题) 10 波的传播规律 6 5+2(习题) 11 光的波动性 7 6+2(习题) 12 热力学实验 3 学时12 量子物理基础 8 5+1(习题) 6 仿真实验 6 学时13 总计 80 53+17 48 返回页首
