工程認證大學物理課程教學大綱

1、大學物理課程教學大綱、課程基本信息課程名稱大學物理UniversityPhysics課程代碼01119061課程性質(zhì)必修開課單位智能制造學院課程負責人課程團隊陳會偉、牛海春、張玉良、李華光、陳仲林授課學期2學分/學時4/64課內(nèi)學時64理論64實驗0實踐0集中實踐000課外學時0適用專業(yè)電氣工程及其自動化、電子信息工程、船舶與海洋工程、車輛工程、機械設(shè)計制造及其自動化、機器人工程授課語言中義先修課程高等數(shù)學I/II后續(xù)課程理論力學、電路課程思政設(shè)計貫徹黨的教育方針，在黨的領(lǐng)導下，加強與思政課教師的交流、溝通和協(xié)作；結(jié)合我們的教學實踐，采用線上、線下相結(jié)合的方法，對學生進行教育和引導，不斷拓展學

2、生思想政治教育的渠道和空間。課程介紹大學物理是機械設(shè)計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程、船舶與海洋工程、車輛，程、機器人工程等專業(yè)的一門科學素養(yǎng)必修課，共64學時。物理學是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式和相互作用的自然科學。它的基本理論滲透在自然科學的各個領(lǐng)域，應用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，是其他自然科學和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。以物理學基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學物理是高等學校理工科各專業(yè)學生一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課。本課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學生科學素養(yǎng)的重要組成部分，是一個科學工作者和工程技術(shù)人員所必備的。大學物理在為學生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生樹立科學的世界

3、觀，增強學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。、課程目標與畢業(yè)要求的對應關(guān)系課程目標本課程內(nèi)容對于提高學生科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的科學思想和方法論，開闊思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、提高人才素質(zhì)起到積極作用，既為學生進一步學習專業(yè)知識打下必要的物理學基礎(chǔ)，也為學生將來接受、應用和管理高新技術(shù)提供必要的基礎(chǔ)。學生學完本課程應達到以下基本要求：目標1:逐步掌握科學的學習方法，閱讀并理解相當于大學物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面，增強獨立思考的能力，更新知識結(jié)構(gòu)；能夠?qū)懗鲇袟l理清晰的讀書筆記、小結(jié)或論文。目標2:運用物理學的

4、基本理論和基本觀點，通過觀察、演繹、歸納、科學抽象、類比聯(lián)想等方法培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，并對所涉問題有一定的理解，判斷研究結(jié)果的合理性。目標3:根據(jù)物理問題的特征、性質(zhì)以及實際情況，抓住主要矛盾，進行合理的簡化，建立相應的物理模型，并用物理語言和基本數(shù)學方法進行描述，運用所學的物理理論和研究方法進行分析、研究。目標4:在教學過程中培養(yǎng)學生一定的獨立思考、分析和解決基本的物理學問題的能力，從知識上和方法上為學習后繼課程和從事科學技術(shù)研究與應用打下良好基礎(chǔ)。序號畢業(yè)要求支撐畢業(yè)要求指標點程度課程目標11.工程知識1-2能夠應用自然科學和工程基礎(chǔ)知識對相應知識進行建模和分析。H目標1:逐

5、步掌握科學的學習方法，閱讀并理解相當于大學物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面，增強獨立思考的能力，更新知識結(jié)構(gòu)；能夠?qū)懗鲇袟l理清晰的讀書筆記、小結(jié)或論文。21.工程知識1-4針對電氣領(lǐng)域的復雜工程問題，能夠綜合運用數(shù)學、自然H目標2:運用物理學的基本理論和基本觀點，通過觀察、演繹、歸納、科學抽象、類比聯(lián)想等方法培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，并對所涉問題有一定的理解，判斷研科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識進行分析和計算。究結(jié)果的合理性。32.問題分析2-1能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別與判斷電氣領(lǐng)域復雜工程問題，并結(jié)合專業(yè)知識進行啟效分解。M目標3:根據(jù)物理問

6、題的特征、性質(zhì)以及實際情況，抓住主要矛盾，進行合理的簡化，建立相應的物理模型，并用物理語言和基本數(shù)學方法進行描述，運用所學的物理理論和研究方法進行分析、研究。44.研究4-1針對電氣領(lǐng)域的復雜工程問題，能夠應用科學原理并采用科學方法對建模、仿真和實驗進行研究。L目標4:在教學過程中培養(yǎng)學生f的獨立思考、分析和解決基本的物理學問題的能力，從知識上和方法上為學習后繼課程和從事科學技術(shù)研究與應用書卜良好基礎(chǔ)。、教學內(nèi)容及進度安排序號教學內(nèi)容學生學習預期成果課內(nèi)學時教學方式支撐課程目標弟一早質(zhì)點運動學教學內(nèi)容：1 .參考系和坐標系質(zhì)點；2 .質(zhì)點運動的描述；3 .圓周運動。教學重點：1 1.運動的相對

7、性和絕對性；2 .運動描述形式；3 .描述運動的物理量的理解及其應用。教學難點：1.物理概念的矢量表示及計算。通過本章的學習，使學生理解物體的質(zhì)點模型及運動描述的相對性；掌握質(zhì)點的運動方程和軌道力程；掌握圓周運動中的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度。6講授課程目標1、2、3、4第二章牛頓運動定律2教學內(nèi)容：1.牛頓運動定律的內(nèi)容；通過本章的學習，使學生理解牛頓二個運動定律的物理意義；2講授課程目標1、2、3、42 .主動力和被動力；3 .牛頓運動定律的應用。教學重點：1 .牛頓二定律的理解及其應用；2 .牛頓二定律的適用條件。教學難點：1.求解一維變力作用卜質(zhì)點的運動。理解牛頓定律的適

8、用范圍。第三章運動中的守恒定律教學內(nèi)容：1 .質(zhì)點的動量動量定理；2 .質(zhì)點系的動量定理、質(zhì)心運動定理和動量守恒定律；3 .變力作功；4 .質(zhì)點和質(zhì)點系的動能定理；5 .保守力與非保守力勢能；6 .功能原理機械能守恒定律；7 .角動量角動量守恒定律。3教學重點：1 .慣性力的理解；2 .力學的相對性原理；3 .變力的功，保守力的功；4 .保守力場中與位置有美的能量勢能；5 .質(zhì)點和質(zhì)點系的動能定理；6 .機械能和能量守恒定律；7 .動量定理，動量守恒；8 .碰撞的力學處理方法；教學難點：1.動量守恒定律、機械能守恒定律的成立條件及綜合應用。通過本章的學習，使學生理解動量定理并熟練應用；掌握動量

9、守恒定律并熟練應用；理解功的概念；竽握及力做功的求解；掌握動能定理并熟練應用；理解保守力與非保守力做功的特點；理解勢能；理解并熟練應用功能原理及機械能守恒定律；理解能量守恒定律。10講授課程目標1、2、3、4第四章剛體的定軸轉(zhuǎn)動教學內(nèi)容：1 .剛體運動的描述；2 .剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動慣一量；3 .剛體定軸轉(zhuǎn)動的動力學規(guī)律。教學重點：1.剛體的特點；通過本章的學習，使學生理解剛體的概念，剛體定釉轉(zhuǎn)動的特點及其角量描述；掌握剛體的角動量，轉(zhuǎn)動慣量，作用于剛體上的力矩；掌握剛體的定軸轉(zhuǎn)動定律，定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理，定軸轉(zhuǎn)4講授課程目標1、2、3、42 .剛體的定軸轉(zhuǎn)動所遵循的物理規(guī)律；3 .剛體

10、定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理、角動量守恒定律、功能原理及其機械能守恒定律；4 .轉(zhuǎn)動慣量的物理含義。教學難點：1.角動量守恒定律和機械能守恒定律的成立條件及綜合應用。動剛體的角動量守恒定律；掌握剛體的轉(zhuǎn)動動能，力矩的功，定軸轉(zhuǎn)動剛體的動能定理，剛體的重力勢能，剛體定軸轉(zhuǎn)動的功能原理和機械能守恒定律。第五章氣體動理論教學內(nèi)容：1 .氣體狀態(tài)參量平衡態(tài)理想氣體的狀態(tài)方程；2 .物質(zhì)的微觀模型分子熱運動和統(tǒng)計規(guī)律；3 .理想氣體的壓強公式和溫度公式；4 .能量均分定理理想氣體的內(nèi)能；5 .麥克斯韋氣體速率分布律氣體分子熱運動的速率分布規(guī)律教學重點：1 .描述氣體狀態(tài)的宏觀狀態(tài)量（壓強、溫度、內(nèi)能）的微觀解釋

11、；2 .統(tǒng)計規(guī)律的理解；3 .麥克斯韋分布律。教學難點：1 .統(tǒng)計規(guī)律的理解；2 .麥克斯韋分布律。通過本章的學習，使學生理解氣體動理論的基本概念；理解氣體的狀態(tài)參量、理想氣體的壓強和溫度等宏觀量的物理本質(zhì)；掌握能量均分定理，麥克斯韋分布律等。4講授課程目標1、2、3、4第六章熱力學基礎(chǔ)教學內(nèi)容：1 .熱力學第f律；2 .熱力學第f律的應用；3 .循環(huán)過程卡諾循環(huán)；4 .熱力學第二定律。教學重點：1 .熱力學第f律；2 .當理想氣體狀態(tài)發(fā)生變化時，描述氣體狀態(tài)的物理量之間的關(guān)系，等壓、等容、等溫過程；3 .絕熱過程；循環(huán)過程；卡諾循環(huán)；通過本章的學習，使學生掌握熱力學第f律，能熟練地應用它分析

12、、計算理想氣體在絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能改變量及循環(huán)的經(jīng)濟性指標，理解熱力學第二定律的兩種敘述和它的統(tǒng)計意義。4講授課程目標1、2、3、44.熱力學第二定律。教學難點：1.當理想氣體狀態(tài)發(fā)生變化時，描述氣體狀態(tài)的物理量之間的關(guān)系，等壓、等容、等溫過程。第七章靜電場教學內(nèi)容：1 .電荷庫侖定律；2 .靜電場電場強度；3 .靜電場的高斯定理；4 .靜電場的環(huán)路定理；5 .電勢；6 .靜電場中的導體；7 .靜電場中的電解質(zhì)；8 .電容電容器。教學重點：1 .電場強度和電勢的概念及物理意義；2 .電逋量、電勢能和電場力的功的概念；3 .電場強度、電勢的計算；4 .高斯定理和環(huán)路定理；5 .電容、電容

13、器及其特點，電容器的計算；教學難點：1 .靜電場中啟導體和電介質(zhì)存在時，導體和電介質(zhì)本身所發(fā)生的變化及其特點；靜電場中有導體和電介質(zhì)存在時，電場分布的特點及其規(guī)律；2 .應用高斯定理、微元積分法計算電場強度和電勢。通過本章的學習，使學生掌握庫侖定律、電場強度、電場強度疊加原理，理解電場概念，能計算一些簡單問題中的電場強度；理解電逋量概念，掌握高斯定理療能分析計算簡單問題中的電場強度；理解靜電場環(huán)路定理；理解電勢能概念，掌握電勢概念及電勢疊加原理；能計算簡單問題中的電勢。10講授課程目標1、2、3、4第八章電流的磁場教學內(nèi)容：1 .基本的磁現(xiàn)象；2 .磁場磁感應強度；3 .畢奧-薩伐爾定律；4

14、.穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理；5 .磁場對載流導線和載流線圈的作用；6 .磁介質(zhì)對磁場的影響；7 .鐵磁質(zhì)。教學重點：通過本章的學習，使學生理解磁感應強度的概念，了解畢奧一薩伐爾定律；理解磁場的高斯定理；理解安培環(huán)路定理并掌握用其計算磁場、磁通量；掌握帶電粒子在均勻電磁場中的受力和運動；理解霍爾效應；理解安培力。8講授課程目標1、2、3、41 .磁感應強度的概念；2 .畢奧-薩伐爾定律及其應用；3 .穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理及其應用；4 .洛倫茲力和安培力概念及計算。教學難點：1 .磁感應強度和磁逋量的計算方法；2 .運動電荷在磁場中受力及運動的規(guī)律；3 .磁場對聯(lián)流導線的作用。

15、第九章電磁感應教學內(nèi)容：1 .電磁感應定律；2 .動生電動勢和感生電動勢；3 .自感互感；4 .磁場的能量。教學重點：1 .法拉第電磁感應定律、楞次定律的物理意義及其應用；2 .動生電動勢和感生電動勢及其計算；3 .自感和互感現(xiàn)象；4 .磁場的能量。教學難點：1 .法拉第電磁感應定律和楞次定律；2 .動生電動勢的計算。通過本章的學習，使學生掌握法拉第電磁感應定律，理解楞次定律；理解電動勢的概念；理解動生電動勢及感生電動勢的本質(zhì)。4講授課程目標1、2、3、4第十章振動和波教學內(nèi)容：1 .簡諧振動；2 .簡諧振動的合成；3 .機械波的產(chǎn)生和傳播；4 .平向簡諧波的波動方程；5 .惠更斯原理波的疊加

16、和干涉。教學重點：1 .簡諧振動的動力學方程；2 .簡諧振動的合成；3 .機械波的產(chǎn)生和傳播；4 .平向簡諧波；通過本章的學習，使學生理解簡諧振動，掌握描述簡諧振動的基本特征量；理解并熟練應用旋轉(zhuǎn)矢量法；理解簡諧振動的能量特征；掌握向力問同頻率簡諧振動的合成規(guī)律；理解機械波產(chǎn)生的條件，理解平向簡諧波波函數(shù)的物理意義；熟練建立平面簡諧波的波函數(shù)，并會用波形曲線4講授課程目標1、2、3、45.波的干涉。教學難點：1 .旋轉(zhuǎn)矢量法，并能用以分析啟美問題；2 .簡諧振動的合成。分析和解決后美波動問題。第章光的干涉和衍射教學內(nèi)容：1 .楊氏雙縫干涉；2 .薄膜干涉；3 .光的衍射。教學重點：1.波的干涉

17、。教學難點：1.應用相位差、波程差分析確定相干波疊加后振幅加強、減弱的條件。通過本章的學習，使學生理解波的干涉原理及干涉的加強減弱條件。4講授課程目標1、2、3、4第十二章相對論教學內(nèi)容：1 .伽利略變換經(jīng)典力學的相對性原理；2 .狹義相對論的基本假設(shè)洛侖茲交換；3 .狹義相對論的時空觀；4 .狹義相對論動力學基礎(chǔ)。教學重點：1.愛因斯坦相對性原理和光速不義原理。教學難點：1.同時性的相對性，時間延緩，長度收縮等相對論效應。通過本章的學習，使學生理解經(jīng)典物理學的成就及困難；理解狹義相對論的兩個基本原理；理解同時性的相對性、時間延緩及長度收縮；了解質(zhì)速關(guān)系及狹義相對論的基本方程.2講授課程目標1

18、、2、3、4第十三章量子物理學基礎(chǔ)教學內(nèi)容：1 .黑體輻射普朗克量子假設(shè)；2 .光電效應；3 .紙普颯效應；4 .氫原子的波爾理論；5 .德布羅息波不確定關(guān)系；6 .波函數(shù)薛定川方程；7 .量子力學中的氫原子。教學重點：1 .光電效應、康普頷效應的實驗規(guī)律及光子理論的解釋；2 .不確定度關(guān)系；通過本章的學習，使學生理解普朗克量子假說；愛因斯坦光量子假說；光電效應、康晉頓效應的實驗規(guī)律及光子理論的解釋；德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)；不確定度關(guān)系；波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋；一維粒子定態(tài)薛定川方程及其應用；氫原子的能量和角動量的量子化；電子的自旋和四個量子數(shù)。2講授課程目標1、2、3、43.氫原子的能里和角動里的量子化教學難點：1 .光電效應、康普頷效應的實驗規(guī)律及光子理論的解釋；2 .電子的自旋和