普通物理學A教學大綱

1、普通物理學教學大綱課程名稱：普通物理學課程類型：必修課學 時：72學 分：4.5適用對象：理工非物理類專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務物理學是研究自然界中最基本、最普遍的運動形式(機械運動、熱運動、電磁運動、微觀粒子運動等) 及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學。物理學的研究對象具有極大的普遍性，它的基本理論滲透在自然科學的一切領域，應用于生產(chǎn)技術的各個部門，它是其它自然科學和工程技術的基礎。以物理學基礎知識為內(nèi)容的普通物理學課，它所包括的經(jīng)典物理、近代物理和物理學在科學技術上應用的初步知識等都是一個高級工程技術人員所必備的。因此，普通物理學是高等工科院校各專業(yè)學生的一門重要的必修基礎課程。普通物理學課程的任

2、務是：1、使學生對物理學的基本內(nèi)容有較全面、系統(tǒng)的理解，對物質(zhì)的各種運動形式的物理 圖像有比較完整的認識，對物理學的現(xiàn)代發(fā)展和成就以及物理學在工程技術中的應用有較全 面的了解。2、使學生在邏輯思維能力、抽象思維能力方面受到初步的訓練；使學生在應用高等數(shù)學知識表達物理規(guī)律、分析和解算物理問題的能力方面受到初步的訓練；使學生在科學實驗基本技能方面得到初步的訓練。3、開闊思路，激發(fā)學生的探索和創(chuàng)新精神，提高學生的科學文化素養(yǎng)，幫助學生建立 辯證唯物主義世界觀，增強愛國主義觀念。4、為學生今后進一步學習專業(yè)知識，適應新理論、新技術、新工藝、新材料的發(fā)展，參與高新技術研究開發(fā)，承擔技術領導和管理工作打好

3、必要的物理基礎。 二、教學基本要求(一)質(zhì)點運動學和剛體的轉(zhuǎn)動(1)掌握參照系、質(zhì)點、質(zhì)點的位移、運動方程、質(zhì)點的速度，質(zhì)點的加速度。(2)掌握圓周運動，一般曲線運動。圓周運動的角量描述，線量與角量的關系，理解相對運動(3)理解剛體的平動、定軸轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)動，掌握并會計算剛體的角動量、轉(zhuǎn)動動能、轉(zhuǎn)動慣量。(4)熟練掌握力矩、剛體定軸轉(zhuǎn)動定律及其應用，熟練掌握剛體的角動量和角動量守恒定律及其應用，(5)掌握剛體的動能定理及其計算。(二)靜電場(1) 了解電場的物質(zhì)性。(2)熟練掌握電場強度的定義、電場強度的矢量性和電場強度的迭加原理。(3)熟練掌握高斯定理的表述、證明及應用。(4)熟練掌握靜電場的環(huán)

4、路定理的表述、本質(zhì)及應用；熟練掌握電勢的定義、電勢迭加原 理及有關計算。(5)理解電場強度與電勢的定性關系，掌握電力線、等勢面的概念。(三)穩(wěn)恒磁場(1) 了解磁場的物質(zhì)性。掌握磁感應強度的定義和磁場的高斯定理。(2)熟練掌握畢奧-薩伐爾定律及應用。(3)熟練掌握安培環(huán)路定理及應用。(4)理解帶電粒子在電場和磁場中的運動規(guī)律，熟練掌握霍耳效應(5)熟練掌握安培力，掌握磁場對載流導線和載流線圈的作用及電流的單位“安培”的定義，(四)電磁感應(1)熟練掌握法拉第電磁感應定律的表述及應用，理解其本質(zhì)。(2)掌握動生電動勢、感生電動勢的定義和計算，理解感生電場。(3) 了解電子感應加速器、渦電流的原理

5、。(4)理解自感應和互感應，掌握自感系數(shù)和互感系數(shù)計算。(五)機械振動(1)掌握簡諧振動。(2)掌握同方向同頻率簡諧振動的合成。(六)機械波(1)理解機械波產(chǎn)生和傳播。(2)掌握平面簡諧波波函數(shù)。(3) 了解波的能量和和能量密度，理解波的能流和能流密度。(4)理解慧更斯原理、波的疊加原理。掌握波的干涉。(七)波動光學(1)理解相干光，揚氏雙縫干涉實驗(2)理解光程與光程差。掌握薄膜干涉現(xiàn)象，熟練掌握增透膜和增反膜。(3)熟練掌握光線入射到厚度不均勻的薄膜上產(chǎn)生的干涉一劈尖干涉，理解牛頓環(huán)。(4)掌握邁克耳遜干涉儀。(5)理解光的衍射現(xiàn)象、慧更斯一菲涅耳原理。(6)掌握單縫夫朗禾費衍射。了解圓孔

6、衍射(7)理解光柵衍射現(xiàn)象，熟練掌握光柵的衍射規(guī)律，了解光柵光譜。(8)理解自然光和偏振光。(9)掌握偏振片的起偏和檢偏，掌握馬呂斯定律。(10)掌握反射和折射時光的偏振。(八)相對論(1)理解伽利略變換式、牛頓的絕對時空觀，理解邁克耳遜-莫雷實驗。(2)熟練掌握狹義相對論基本原理、洛倫茲變換式及相關運算，了解速度變換式。(3)掌握狹義相對論時空觀。(4)掌握相對論動量、質(zhì)量與速度的關系，熟練掌握質(zhì)能關系式，理解動量和能量的關系(九)量子物理(1)理解黑體輻射、普朗克能量子假設。(2)掌握光電效應、愛因斯坦的光子理論。(3)理解氫原子光譜的實驗規(guī)律，掌握波爾的氫原子理論。(4)理解德布羅意波和

7、波粒二象性，掌握其有關計算；掌握不確定關系。(5)理解波函數(shù)的物理意義和波函數(shù)的條件；理解薛定渭方程。(6)掌握薛定謂方程在一維無限深勢阱中應用，了解勢壘和諧振子。(7) 了解量子力學中的氫原子問題，掌握電子的自旋與原子的殼層結構。三、課程的內(nèi)容及學時分配1質(zhì)點運動學(6學時)(1)質(zhì)點運動的描述學(2)圓周運動2剛體的轉(zhuǎn)動(8學時)(1)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(2)力矩 轉(zhuǎn)動定律 轉(zhuǎn)動慣量(3)角動量角動量守恒定律(4)力矩的功剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理3靜電場(8學時)(1)電荷的量子化電荷守恒定律(2)電場強度(3)電場強度通量高斯定理(4)靜電場的環(huán)路定理電勢能(5)電勢(6)電場強度與電勢梯度

8、4穩(wěn)恒磁場(8學時)(1)磁場磁場強度(2)畢奧一薩伐爾定律(3)磁通量磁場的高斯定理(4)安培環(huán)路定理(5)帶電粒子在電子和磁場中的運動(6)載流導線在磁場中所受的力(7)磁場對載流線圈的作用5電磁感應(6學時)(1)電磁感應定律(2)動生電動勢與感生電動勢(3)自感與互感6機械振動(2學時)(1)簡諧運動(2)簡諧運動中的振幅周期 頻率和相位(3)簡諧運動的合成。(只講兩個同方向同頻率簡諧運動的合成)7機械波(4學時)(1)簡諧波幾個概念(2)簡諧波的波函數(shù)(3)簡諧波的能量(4)慧更斯原理(5)波的干涉8波動光學(12學時)相干光(2)揚氏雙縫干涉實驗(3)光程薄膜干涉(4)劈尖牛頓環(huán)(

9、5)邁克耳遜干涉儀(6)光的衍射(7)單縫衍射(8)圓孔衍射(9)衍射光柵(10)光的偏振馬呂斯定律(11)反射和折射光的偏振9相對論(6學時)(1)伽利略變換式牛頓的絕對時空觀(2)邁克爾孫莫雷實驗(3)狹義相對論的基本原理洛侖茲變換式(4)狹義相對論的時空觀(5)相對論性動量和能量10量子物理(12學時)(1)黑體輻射普朗克能量子假設(2)光電效應光的波粒二象性(3)氫原子的玻爾理論(4)德布羅意波 實物粒子的二象性(5)不確定關系(6)量子力學簡介(7)多電子原子中的電子分布四、教材及參考文獻教 材：普通物理學程守洙、江之永主編第六版，高等教育出版社參考文獻：大學物理學(上、下冊)，趙近

10、芳主編北京郵電大學出版社大學物理學何世湘主編重慶出版社大綱制訂：王佐成制定日期：2011年8月普通物理學實驗課程教學大綱課程名稱：普通物理學實驗課程類型：必修課總 學 時：30 理論學時：3 實驗學時：27學 分：1.5適應對象：非物理類理工科專業(yè)一.實驗目的1 .在中學物理實3的基礎上，按照循序漸進的原則讓學生系統(tǒng)的學習物理實驗的基本知 識、基本技能和基本方法。培養(yǎng)學生科學實驗能力，使學生初步掌握實驗科學的思想和方法， 培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新意識，使學生掌握科學實驗研究的基本方法、提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力及創(chuàng)新能力。2 .提高學生的綜合素質(zhì)， 培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和實事求是的科學素

11、養(yǎng)，認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，積極主動的探求精神，遵守紀律，團結協(xié)作，愛護公物的優(yōu)良品質(zhì)。二實驗基本要求1 .掌握基本物理量的測量方法。如：長度、質(zhì)量、溫度、壓力、電流、電壓、電阻等2 .了解并逐步學會常用的物理實驗方法。如：比較法、放大法、平衡法、轉(zhuǎn)換法、補償法、 模擬法3 .掌握實驗室常用儀器的性能，并能正確使用。如：長度測量儀、計時儀器、測溫儀器、 變阻器、電表、電橋、通用示波器、低頻信號發(fā)生器、分光儀、常用電源等。4 .掌握常用的實驗操作技術。如：水平、鉛直調(diào)整、視差消除調(diào)整、逐次逼近調(diào)整、根據(jù)電路圖正確接線、簡單的電路故障檢查和排除等。三 實驗內(nèi)容及學時分配學時)學時)學時)學時)(綜合性實驗項目)學時)學時)學時)學時)學時)學時)1 .緒論(32 .長度測量(33 .測定鋼體的轉(zhuǎn)動慣量(34 .測定金屬絲的楊氏模量(35 分光計的調(diào)整和使用(36 .用模擬法測繪靜電場(37 .用惠斯通電橋測電阻(38 .示波器的使用(39 .用線式電位差計測電池的電動勢(310 .邁克耳孫干涉儀(3四考核方法及成績評定學生物理實驗平時成績考核及評定學生實驗平時考核及評定是指學生完成一個實驗題目考核評定一次，每個實驗題目考核分5個部分，成績評定對應5個等級5個分數(shù)段.5個部分：5個等級5個分數(shù)段(1)實驗預習(0.5分)優(yōu)5(2)實驗操作(1分)良4(3)實驗