《大學物理》課程教學大綱

1、大學物理課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：12120106 課程英文名稱：COLLEGEPHYSICS 大學物理教研室課程面向?qū)I(yè)：信息管理、生物技術(shù)專業(yè)課程性質(zhì)：必修課先修課程：高等數(shù)學學分：4總學時：64學時二、課程性質(zhì)與目的本課程是信息管理、生物技術(shù)等專業(yè)本科的一門重要的基礎課，要求學生通過規(guī)定教學內(nèi)容的學習，了解物質(zhì)世界的構(gòu)成和各種運動形式之間的聯(lián)系，進一步樹立辯證的唯物主義思想觀；重點掌握物理學的基本概念、基本理論以及基本規(guī)律；學會利用模型化的思想和方法正確認識客觀世界；培養(yǎng)學生通過定性、半定量和定量的分析方法分析問題和解決問題的能力，為學習專業(yè)理論和現(xiàn)代高技術(shù)知識打下必要的物理

2、學基礎。三、課程教學內(nèi)容與要求第一章運動學1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)參考系質(zhì)點第二節(jié)質(zhì)點運動的描述第三節(jié)運動學的兩類問題第四節(jié)圓周運動描述教學要求：了解運動描述的方法、手段及相對性；理解描述質(zhì)點運動及運動變化的位置矢量、位移、速度和加速度等物理量的定義、意義; 掌握直線運動中的兩類問題的求解方法;掌握運動的迭加原理及其在圓周運動、拋體運動中的應用。2、教學重點：位置矢量、位移、速度、加速度及其相互關系3、教學難點：用微積分方法求解運動學的兩類問題第二章動量守恒1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié) 牛頓運動定律 第二節(jié) 動量動量定理動量守恒定律教學要求：理解牛頓三定律的基本內(nèi)容及其適用條件

3、、動量、沖量的概念；掌握用隔離體法分析物體的受力情況，掌握用微積分法求解變力作用下的簡單質(zhì)點動力學問題；掌握動量定理及動量守恒定律的應用。2、教學重點：牛頓運動定律及應用，動量定理、動量守恒定律3、教學難點：動力學兩類問題的矢量微積分求解方法第三章機械能 機械能守恒定律1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié) 功與動能第二節(jié) 保守力與勢能第三節(jié) 機械能守恒定律教學要求：了解保守力做功的特點及勢能的概念；理解動能定理和功能原理及機械能守恒定律；掌握功的計算，動能定理、功能原理和機械能守恒定律的應用。2、教學重點：功和勢能的計算，動能定理和機械能守恒定律的應用3、教學難點：變力做功的計算第四章剛體的定軸

4、轉(zhuǎn)動1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)角動量角動量守恒定律第二節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動第三節(jié)剛體定軸轉(zhuǎn)動的功能關系教學要求：了解剛體模型及剛體定軸轉(zhuǎn)動的特征和角量與線量之間的關系；理解角動量及角動量守恒定律；掌握轉(zhuǎn)動慣量的計算和轉(zhuǎn)動定律的簡單應用。2、教學重點：轉(zhuǎn)動慣量、角動量的計算,轉(zhuǎn)動定律的應用,角動量守恒定律的意義、適用條件及具體應用。3、教學難點：微元法、積分變換法分析處理定軸轉(zhuǎn)動問題第六章真空中的靜電場1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié) 電荷 庫侖定律第二節(jié) 電場 電場強度第三節(jié) 高斯定理第四節(jié) 電勢 電勢能教學要求：了解電荷守恒定律及電荷量子化的概念；理解電場強度、電位移矢量、電通量、電勢

5、等概念；掌握庫侖定律、電場強度、電勢的計算方法；掌握高斯定理的意義及應用。2、教學重點：電場強度、電勢的概念與計算，高斯定理的應用3、教學難點：電場強度、電勢的微元法計算方法及對稱性分析運用于高斯定理求場強的問題第七章靜電場中的導體和介質(zhì)1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)靜電場與導體的相互作用第二節(jié)電容器第三節(jié)電場的能量教學要求：了解電介質(zhì)極化的微觀機制；理解導體靜電平衡時的特征及電荷分布規(guī)律；掌握電容和電場能量的計算。2、教學重點：導體靜電平衡的特征及其電荷分布規(guī)律、電容和電場能量的計算3、教學難點：電極化強度和束縛電荷的關系第九章真空中的磁場1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)磁場磁感應強度

6、第二節(jié)畢奧薩伐爾定律第三節(jié)安培環(huán)路定理第四節(jié) 運動電荷的磁場教學要求：了解安培“分子電流”假說；理解磁感應強度、磁場強度、磁通量、磁矩等概念；掌握畢薩定律和安培環(huán)路定理的一般形式、意義及在計算磁感應強度問題中的應用。2、教學重點：磁感應強度、畢薩定律和安培環(huán)路定理3、教學難點：用微元法和矢量分析知識計算直線、圓環(huán)電流等特殊電流的磁場分布以及應用安培環(huán)路定理時環(huán)路的選擇（對稱性分析）第十章磁場對電流的作用1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)磁場對電流的作用第二節(jié) 洛倫茲力 霍耳效應第三節(jié) 磁場對運動電荷的作用教學要求：了解回旋加速器的原理和霍爾效應現(xiàn)象；理解磁場對載流導線或線圈的作用規(guī)律；掌握安培

7、定律的應用和洛侖茲力的計算。2、教學重點：安培定律；磁場對載流線圈的磁力作用和洛侖茲力的計算3、教學難點：磁力矩的計算及磁力矩的功第十二章電磁感應1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)電磁感應的基本定律第二節(jié)動生電動勢和感生電動勢第三節(jié)自感互感磁場能量教學要求：了解電磁感應現(xiàn)象，感應電動勢、感應電流、磁通匝鏈數(shù)的概念；了解渦電流的概念，理解感生電場的概念及物理意義；了解自感、互感現(xiàn)象及其本質(zhì)；了解磁場能量概念；理解法拉弟電磁感應定律和楞次定律的形式及物理意義；掌握動生電動勢的計算方法。2、教學重點：法拉弟電磁感應定律、動生電動勢計算3、教學難點：感生電場的概念第十四章氣體分子熱運動的統(tǒng)計規(guī)律1、教

8、學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程第二節(jié)理想氣體的壓強公式第三節(jié)溫度的微觀解釋第四節(jié)麥克斯韋速率分布律玻耳茲曼分布律第五節(jié)氣體分子的平均動能理想氣體的內(nèi)能第六節(jié)分子碰撞平均自由程教學要求：了解平衡態(tài)、非平衡態(tài)、自由度和平均自由程等概念；理解溫度和內(nèi)能的概念、理想氣體狀態(tài)方程、壓強公式；掌握能量均分定理和麥克斯韋速率分布律的簡單應用。2、教學重點：理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體的壓強、內(nèi)能的計算3、教學難點：麥克斯韋速率分布律的意義和簡單應用第十五章熱力學的物理基礎1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)熱力學第一定律第二節(jié)熱力學第一定律的應用第三節(jié)循環(huán)過程 卡諾循環(huán)第四節(jié)熱力學第二定律第五節(jié)

9、熵教學要求：了解卡諾循環(huán)、熱機效率、可逆和不可逆過程的概念；了解熱力學第二定律的意義；理解功、熱量和熱容的概念；掌握熱力學第一定律在等壓、等容、等溫、絕熱過程中的應用。 2、教學重點：功、熱量、熱容、內(nèi)能的概念，熱力學第一定律的意義和應用3、教學難點：可逆和不可逆過程的概念、熱力學第二定律的意義第十七章振動學基礎1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)簡諧振動的特征及描述第二節(jié)簡諧振動的能量第三節(jié)簡諧振動的合成教學要求：了解諧振動的描述方法及諧振動的力學、運動學和能量特征；理解對典型的單擺、彈簧振子等諧振動系統(tǒng)進行分析、判斷、求解的方法和過程；掌握求解諧振動的特征量和振動方程的方法。2、教學重點：諧

10、振動描述的數(shù)學模型及特征量的意義、計算3、教學難點：諧振動的判定、分析和求解的方法第十八章波動學基礎1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)波的產(chǎn)生和傳播 簡諧波第二節(jié)波動方程第三節(jié)簡諧波的能量第四節(jié)波的衍射第五節(jié)波的干涉教學要求：了解機械波產(chǎn)生的條件及形成的過程、波函數(shù)及波形曲線的意義，惠更斯原理；了解駐波的特點及聲波、超聲波、次聲波的基本特性；掌握平面簡諧波的表示形式，波速、相位、波長、頻率等特征量；重點掌握波的疊加原理及其在干涉現(xiàn)象中的應用。2、教學重點：平面簡諧波的波動方程、波動特征量的計算、波的干涉3、教學難點：波動方程的意義及推導第十九章 光的干涉1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)獲得相

11、干光的方法第二節(jié)光程光程差第三節(jié)薄膜干涉第四節(jié)邁克爾遜干涉儀教學要求：了解原子發(fā)光的特點及相干光獲取的方法，了解光的空間相干性、時間相干性、相干長度等概念及邁克爾遜干涉儀的基本原理；掌握光程差的計算及在光的干涉現(xiàn)象問題中的應用；重點掌握楊氏雙縫、牛頓環(huán)、薄膜及劈尖等干涉實例中干涉條紋分布的計算及特點。2、教學重點：光程差的計算，雙縫干涉、薄膜干涉、劈尖及牛頓環(huán)3、教學難點：干涉條紋分布位置的計算及半波損失第二十章 光的衍射1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)惠更斯-菲涅爾原理第二節(jié)單縫的夫瑯禾費衍射第三節(jié)圓孔的夫瑯禾費衍射第四節(jié)衍射光柵教學要求：了解圓孔夫瑯和費衍射及衍射對光學儀器分辨率的影響，

12、了解光柵光譜的形成及其特點，常用光柵的類型、射線衍射及其應用；掌握惠更斯菲涅爾原理，單縫夫瑯禾費衍射及光柵衍射圖樣、條紋的特點；掌握半波帶分析法及其應用。2、教學重點：單縫夫瑯禾費衍射，光柵衍射及半波帶分析法3、教學難點：光柵衍射中的缺級現(xiàn)象的討論第二十一章 光的偏振1、教學內(nèi)容和要求教學內(nèi)容：第一節(jié)自然光與偏振光第二節(jié) 起偏與檢偏馬呂斯定律第三節(jié)反射和折射時光的偏振教學要求：了解偏振光、起偏、檢偏的概念；掌握馬呂斯定律、布儒斯特定律及應用。2、教學重點：偏振光、起偏、檢偏、馬呂斯特定律、布儒斯特定律3、教學難點：反射和折射時光的偏振特點四、學時分配學時分配表序號教學內(nèi)容學時課堂講授實驗課習題課討論課其它1第一章 運動學42第二章 動量守恒43第三章 機械能 機械能守恒定律44第四章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動45第六章 真空中的靜電場66第七章 靜電場中的導體和介質(zhì)27第九章 真空中的磁場48第十章 磁場對電流的作用49第十二章 電磁感應410第十四章 氣體分子熱運動的統(tǒng)計規(guī)律411第十五章 熱力學的物理基礎512第十七章 振動學基礎413第十八章 波動學基礎514第十九章 光的干涉415第二十章 光的衍射416第二十一章 光的偏振2小計64比例100%合計64五、教學