《大學(xué)物理》課程教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：12120106 課程英文名稱：COLLEGEPHYSICS 大學(xué)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(xué)學(xué)分：4總學(xué)時：64學(xué)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(chǔ)課，要求學(xué)生通過規(guī)定教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，了解物質(zhì)世界的構(gòu)成和各種運(yùn)動形式之間的聯(lián)系，進(jìn)一步樹立辯證的唯物主義思想觀；重點(diǎn)掌握物理學(xué)的基本概念、基本理論以及基本規(guī)律；學(xué)會利用模型化的思想和方法正確認(rèn)識客觀世界；培養(yǎng)學(xué)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(xué)習(xí)專業(yè)理論和現(xiàn)代高技術(shù)知識打下必要的物理

2、學(xué)基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)內(nèi)容與要求第一章運(yùn)動學(xué)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)參考系質(zhì)點(diǎn)第二節(jié)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述第三節(jié)運(yùn)動學(xué)的兩類問題第四節(jié)圓周運(yùn)動描述教學(xué)要求：了解運(yùn)動描述的方法、手段及相對性；理解描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動及運(yùn)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(yùn)動中的兩類問題的求解方法;掌握運(yùn)動的迭加原理及其在圓周運(yùn)動、拋體運(yùn)動中的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：位置矢量、位移、速度、加速度及其相互關(guān)系3、教學(xué)難點(diǎn)：用微積分方法求解運(yùn)動學(xué)的兩類問題第二章動量守恒1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 牛頓運(yùn)動定律 第二節(jié) 動量動量定理動量守恒定律教學(xué)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(diǎn)動力學(xué)問題；掌握動量定理及動量守恒定律的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動定律及應(yīng)用，動量定理、動量守恒定律3、教學(xué)難點(diǎn)：動力學(xué)兩類問題的矢量微積分求解方法第三章機(jī)械能 機(jī)械能守恒定律1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(jī)械能守恒定律教學(xué)要求：了解保守力做功的特點(diǎn)及勢能的概念；理解動能定理和功能原理及機(jī)械能守恒定律；掌握功的計算，動能定理、功能原理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：功和勢能的計算，動能定理和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用3、教學(xué)難點(diǎn)：變力做功的計算第四章剛體的定軸

4、轉(zhuǎn)動1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(guān)系教學(xué)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(guān)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(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：轉(zhuǎn)動慣量、角動量的計算,轉(zhuǎn)動定律的應(yīng)用,角動量守恒定律的意義、適用條件及具體應(yīng)用。3、教學(xué)難點(diǎn)：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(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 電荷 庫侖定律第二節(jié) 電場 電場強(qiáng)度第三節(jié) 高斯定理第四節(jié) 電勢 電勢能教學(xué)要求：了解電荷守恒定律及電荷量子化的概念；理解電場強(qiáng)度、電位移矢量、電通量、電勢

5、等概念；掌握庫侖定律、電場強(qiáng)度、電勢的計算方法；掌握高斯定理的意義及應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：電場強(qiáng)度、電勢的概念與計算，高斯定理的應(yīng)用3、教學(xué)難點(diǎn)：電場強(qiáng)度、電勢的微元法計算方法及對稱性分析運(yùn)用于高斯定理求場強(qiáng)的問題第七章靜電場中的導(dǎo)體和介質(zhì)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)靜電場與導(dǎo)體的相互作用第二節(jié)電容器第三節(jié)電場的能量教學(xué)要求：了解電介質(zhì)極化的微觀機(jī)制；理解導(dǎo)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(xué)重點(diǎn)：導(dǎo)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(xué)難點(diǎn)：電極化強(qiáng)度和束縛電荷的關(guān)系第九章真空中的磁場1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)動電荷的磁場教學(xué)要求：了解安培“分子電流”假說；理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度問題中的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度、畢薩定律和安培環(huán)路定理3、教學(xué)難點(diǎn)：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(yīng)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(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(yīng)第三節(jié) 磁場對運(yùn)動電荷的作用教學(xué)要求：了解回旋加速器的原理和霍爾效應(yīng)現(xiàn)象；理解磁場對載流導(dǎo)線或線圈的作用規(guī)律；掌握安培

7、定律的應(yīng)用和洛侖茲力的計算。2、教學(xué)重點(diǎn)：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(xué)難點(diǎn)：磁力矩的計算及磁力矩的功第十二章電磁感應(yīng)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)電磁感應(yīng)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(xué)要求：了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電動勢、感應(yīng)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(yīng)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(xué)重點(diǎn)：法拉弟電磁感應(yīng)定律、動生電動勢計算3、教學(xué)難點(diǎn)：感生電場的概念第十四章氣體分子熱運(yùn)動的統(tǒng)計規(guī)律1、教

8、學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(qiáng)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(xué)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(qiáng)公式；掌握能量均分定理和麥克斯韋速率分布律的簡單應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體的壓強(qiáng)、內(nèi)能的計算3、教學(xué)難點(diǎn)：麥克斯韋速率分布律的意義和簡單應(yīng)用第十五章熱力學(xué)的物理基礎(chǔ)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用第三節(jié)循環(huán)過程 卡諾循環(huán)第四節(jié)熱力學(xué)第二定律第五節(jié)

9、熵教學(xué)要求：了解卡諾循環(huán)、熱機(jī)效率、可逆和不可逆過程的概念；了解熱力學(xué)第二定律的意義；理解功、熱量和熱容的概念；掌握熱力學(xué)第一定律在等壓、等容、等溫、絕熱過程中的應(yīng)用。 2、教學(xué)重點(diǎn)：功、熱量、熱容、內(nèi)能的概念，熱力學(xué)第一定律的意義和應(yīng)用3、教學(xué)難點(diǎn)：可逆和不可逆過程的概念、熱力學(xué)第二定律的意義第十七章振動學(xué)基礎(chǔ)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(xué)要求：了解諧振動的描述方法及諧振動的力學(xué)、運(yùn)動學(xué)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(jìn)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(xué)重點(diǎn)：諧

10、振動描述的數(shù)學(xué)模型及特征量的意義、計算3、教學(xué)難點(diǎn)：諧振動的判定、分析和求解的方法第十八章波動學(xué)基礎(chǔ)1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(xué)要求：了解機(jī)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(diǎn)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(diǎn)掌握波的疊加原理及其在干涉現(xiàn)象中的應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：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(xué)難點(diǎn)：波動方程的意義及推導(dǎo)第十九章 光的干涉1、教學(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(xué)要求：了解原子發(fā)光的特點(diǎn)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(yīng)用；重點(diǎn)掌握楊氏雙縫、牛頓環(huán)、薄膜及劈尖等干涉實(shí)例中干涉條紋分布的計算及特點(diǎn)。2、教學(xué)重點(diǎn)：光程差的計算，雙縫干涉、薄膜干涉、劈尖及牛頓環(huán)3、教學(xué)難點(diǎn)：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(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(fèi)衍射第三節(jié)圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射第四節(jié)衍射光柵教學(xué)要求：了解圓孔夫瑯和費(fèi)衍射及衍射對光學(xué)儀器分辨率的影響，

12、了解光柵光譜的形成及其特點(diǎn)，常用光柵的類型、射線衍射及其應(yīng)用；掌握惠更斯菲涅爾原理，單縫夫瑯禾費(fèi)衍射及光柵衍射圖樣、條紋的特點(diǎn)；掌握半波帶分析法及其應(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：單縫夫瑯禾費(fèi)衍射，光柵衍射及半波帶分析法3、教學(xué)難點(diǎn)：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(xué)內(nèi)容和要求教學(xué)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(xué)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(yīng)用。2、教學(xué)重點(diǎn)：偏振光、起偏、檢偏、馬呂斯特定律、布儒斯特定律3、教學(xué)難點(diǎn)：反射和折射時光的偏振特點(diǎn)四、學(xué)時分配學(xué)時分配表序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時課堂講授實(shí)驗(yàn)課習(xí)題課討論課其它1第一章 運(yùn)動學(xué)42第二章 動量守恒43第三章 機(jī)械能 機(jī)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(dǎo)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(yīng)410第十四章 氣體分子熱運(yùn)動的統(tǒng)計規(guī)律411第十五章 熱力學(xué)的物理基礎(chǔ)512第十七章 振動學(xué)基礎(chǔ)413第十八章 波動學(xué)基礎(chǔ)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(xué)