《大學物理》（一）課程實施大綱

《大學物理》（一）課程實施大綱

目錄

0.實施大綱編制說明..............................................................1

1.課程介紹.....................................................................1

2.教學理念....................................................................2

3.教師簡介....................................................錯誤!未定義書簽。

3.1教師的職稱，學歷........................................錯誤!未定義書簽。

3.2教育背景................................................錯誤!未定義書簽。

3.3研究方向................................................錯誤!未定義書簽。

4.先修課程....................................................................2

5.課程目標....................................................................2

6.課程內(nèi)容....................................................................2

7.課程教學實施過程............................................................3

第1講緒論，§1.1參照系，質(zhì)點§1.2描述質(zhì)點運動物理量.....................3

1.1課前介紹.............................................................3

1.1.1教師信息介紹....................................................3

1.1.2課程性質(zhì)........................................................3

1.1.3平時成績管理以及考試考核.......................................3

1.1.4學習要求........................................................3

1.1.5本學期學習內(nèi)容..................................................4

1.2參照系、質(zhì)點和時間..................................................4

1.2.1參照系..........................................................4

122質(zhì)點.............................................................4

1.2.3時間和時刻的概念...............................................4

1.3描述質(zhì)點運動的物理量................................................4

1.3.1位置矢量........................................................4

1.3.2位移矢量........................................................5

1.3.3速度矢量........................................................6

1.4課堂小結(jié).............................................................9

1.5本講參閱資料.........................................................9

第2講§1.3直線運動和運動學中的兩類問題.....................................9

2.1§1.3直線運動和運動學中的兩類問題....................................9

2.1.1直線運動........................................................9

2.1.2質(zhì)點運動學兩類基本問題........................................10

2.2例題講解............................................................10

2.3課堂小結(jié)............................................................12

2.4本講參閱資料........................................................12

第3講§1.4曲線運動§1.5運動疊加原理和拋體運動..........................12

3.1曲線運動.............................................................12

3.1.1圓周運動.......................................................12

3.1.2一般曲線運動...................................................14

3.2例題解析：..........................................................14

3.3運動疊加原理和拋體運動..............................................14

3.4本講參閱資料........................................................15

第4講第二章牛頓運動定律................................................15

4.1本章教學基本要求....................................................15

4.2牛頓運動定律........................................................15

4.2.1牛頓簡介.......................................................15

4.2.2第一定律：.....................................................15

4.2.3第二定律：.....................................................16

4.2.4第三定律.......................................................16

4.2.5慣性參照系.....................................................16

4.3力學中常見的幾種力..................................................16

4.3.1萬有引力：.....................................................16

4.3.2彈性力.........................................................17

4.3.3摩擦力.........................................................17

4.4牛頓運動定律應用舉例................................................17

4.5單位制和量綱（略，自學）............................................19

4.5.1單位制..........................................................19

4.5.2量綱...........................................................20

4.6本講參閱資料........................................................20

第5講§3.1功和功率，§3.2動能定理........................................20

5.1本章教學基本要求介紹................................................21

5.2功和功率............................................................21

5.2.1功.............................................................21

5.2.2功率...........................................................21

5.2.3例題...........................................................22

5.3動能和動能定理......................................................22

5.3.1動能...........................................................22

5.3.2質(zhì)點的動能定理................................................22

533動能定理例題解析................................................23

5.4物體系的勢能........................................................23

5.4.1重力、萬有引力、彈性力的功及其特點............................23

5.4.2保守力和非保守力..............................................24

5.4.3勢能...........................................................24

5.4.4應用舉例：.....................................................24

5.5本講參考資料........................................................25

第6講§3.3功能原理和機械能守恒定律.......................................25

6.1質(zhì)點系的動能定理....................................................25

6.2質(zhì)點系的功能原理....................................................26

6.3機械能守恒定律......................................................26

6.4例題講解............................................................26

6.5課堂小結(jié)............................................................27

6.6本講參考資料........................................................27

第7講§4.1沖量、動量和動量定理，§4.2動量守恒定律.......................28

7.1質(zhì)點的動量定理.......................................................28

7.1.1動量...........................................................28

7.1.2沖量...........................................................28

7.2質(zhì)點系的動量定理....................................................29

7.3動量守恒定律........................................................29

7.4應用舉例............................................................30

7.5課堂小結(jié)............................................................31

7.6參考資料............................................................31

第8講§4.3碰撞...........................................................31

8.1碰撞.................................................................31

8.2例題講解............................................................32

8.3課堂小結(jié)............................................................32

8.4本講參考資料........................................................32

第9講§4.4物體的角動量定理和角動量守恒定律..............................32

9.1物體的角動量定理和角動量守恒定律...................................32

9.1.1物體對某一點的角動量（動量矩）...................................32

9.1.2角動量定理.....................................................33

9.1.3沖量矩.........................................................33

9.1.4角動量守恒定律................................................33

9.2質(zhì)點組的角動量：【本部分作為自學，不做要求】.......................34

9.2.1質(zhì)點組的角動量：...............................................34

9.2.2質(zhì)點組的角動量定理............................................34

9.2.3質(zhì)點組的角動量守恒定律........................................34

9.3應用例題............................................................34

9.4課堂小結(jié)............................................................35

9.5本講參考資料........................................................35

第10講§5.1剛體運動學，§5.2轉(zhuǎn)動定律......................................35

10.1本章教學基本要求...................................................35

10.2剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的運動學............................................35

10.2.1剛體..........................................................35

10.2.2剛體運動......................................................35

10.2.3定軸轉(zhuǎn)動（本章僅討論此情況）.................................35

10.2.4例題..........................................................36

10.3剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律..........................................36

10.3.1力矩..........................................................36

10.3.2定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律...........................................36

10.3.3定軸轉(zhuǎn)動定律的應用...........................................37

10.4課堂小結(jié)...........................................................39

10.5本講參考資料.......................................................39

第11講§5.2轉(zhuǎn)動定律（轉(zhuǎn)動慣量），§5.3力矩的空間積累，§5.4力矩的時間積累......39

11.1轉(zhuǎn)動定律之二一轉(zhuǎn)動慣量.............................................40

11.2力矩的空間積累效應................................................41

11.2.1轉(zhuǎn)動動能......................................................41

11.2.2剛體的重力勢能...............................................42

11.2.3力矩的功......................................................42

11.2.4剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理......................................43

11.2.5例題.........................................................43

11.3力矩的時間積累效應................................................43

11.3.1角動量........................................................43

11.3.2剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的角動量.......................................43

11.3.3沖量矩........................................................43

11.3.4角動量定理....................................................44

11.3.5角動量守恒定律................................................44

11.3.6例題：........................................................44

11.4課堂小結(jié)...........................................................45

11.5本講參考資料.......................................................45

第12講§10.1靜電場基本定律，§10.2真空中的庫侖定律，§10.3靜電場和電場強度

........................................................................................................................................................45

12.1本章教學基本要求...................................................45

12.2靜電場的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律........................................45

12.2.1電荷守恒......................................................45

12.2.2真空中的庫侖定律.............................................45

12.3靜電場和電場強度...................................................46

12.3.1電場：........................................................46

12.3.2電場強度......................................................46

12.3.3點電荷產(chǎn)生的電場與場強疊加原理...............................46

12.4例題講解...........................................................46

12.5課堂小結(jié)...........................................................47

12.6參考資料...........................................................47

第13講§10.4電場線、電通量和高斯定理.....................................47

13.1電場線、電通量和高斯定理...........................................47

13.1.1電場線........................................................47

13.1.2電通量........................................................47

13.2高斯定理...........................................................49

13.2.1高斯定理的導出（此部分直觀地介紹）..........................49

13.2.2高斯定理（重點在定理本身的理解和應用）.....................49

13.2.3高斯定理求電場強度的一般步驟.................................49

13.3高斯定理的應用.....................................................49

13.4課堂小結(jié)...........................................................49

13.5參考資料...........................................................49

第14講§10.5靜電場力的功，§10.6等勢面及場強和電勢的關系，§10.7帶電粒子在電

場中的運動..................................................................50

14.1靜電場力所做的功...................................................50

14.1.1點電荷的電場..................................................50

14.1.2任意帶電體的電場（點電荷的組合）：...........................50

14.1.3靜電場的環(huán)路定理.............................................51

14.1.4電勢能........................................................51

14.2電勢...............................................................51

14.2.1電勢定義......................................................51

14.2.2電勢的計算...................................................52

14.2.3例題講解.....................................................53

14.3等勢面以及場強與電勢的關系........................................53

14.3.1等勢面........................................................53

14.3.2電場強度與電勢梯度...........................................53

14.3.3例題講解......................................................54

14.4帶電粒子在靜電場中的受力及其運動（自學）.........................54

14.5課堂小結(jié)...........................................................54

14.6參考資料...........................................................54

第15講§11.3電容器和電容，§11.4靜電場的能量.............................54

15.1電容器和電容.......................................................55

15.1.1孤立導體的電容................................................55

15.1.2電容器........................................................55

15.2電容器電容的計算...................................................56

15.3電介質(zhì)對電容器電容的影響（略提及）...................................57

15.4電容器的串聯(lián)與并聯(lián).................................................57

15.5靜電場的能量.......................................................58

15.5.1帶電電容器的能量..............................................58

15.5.2電場的能量....................................................59

15.6例題講解...........................................................59

15.7課堂小結(jié)...........................................................59

15.8參考資料...........................................................59

16.§13.1基本磁現(xiàn)象,§13.2磁感應強度,高斯定理,§13.3畢一薩定律，........59

16.1本章教學基本要求...................................................60

16.2基本的磁現(xiàn)象.......................................................60

16.3磁感應強度、磁感應線、磁通量和磁場中的高斯定理...................60

16.3.1磁場..........................................................60

16.3.2磁感應強度....................................................60

16.3.3磁感線........................................................60

16.3.4磁通量........................................................61

16.4畢奧一薩伐爾一拉普拉斯定律........................................61

16.5應用舉例...........................................................62

16.6課堂小結(jié)...........................................................63

16.7參考資料...........................................................63

第17講§13.4安培環(huán)路定理§13.5運動電荷的磁場.............................63

17.1安培環(huán)路定理及其應用...............................................64

17.1.1閉合電線L內(nèi)有電流情況.......................................64

17.1.2閉合曲線L不包含電流情況.....................................64

17.1.3在/中有n條平行導線情況.....................................65

17.2例題講解............................................................65

17.3運動電荷的磁場.....................................................67

17.4課堂小結(jié)............................................................69

17.5參考資料............................................................69

第18講§13.6磁場對電流的作用，§13.7帶電粒子在磁場中的運動..............69

18.1磁場對電流的作用...................................................70

18.1.1安培定律....................................................70

18.1.2安培定律的數(shù)學表述...........................................70

18.2例題講解............................................................71

18.3磁場對載流線圈的作用..............................................72

18.3.1勻強磁場中情況................................................72

18.3.2非勻強磁場中情況:.............................................73

18.4帶電粒子在磁場中運動..............................................73

18.4.1洛侖茲力.....................................................73

18.4.2例題講解....................................................74

18.5課堂小結(jié)...........................................................74

18.6參考資料............................................................74

第19講§15.1法拉第電磁感應定律...........................................74

19.1本章教學基本要求..................................................75

19.2法拉第電磁感應定律..................................................75

19.2.1電磁感應現(xiàn)象..................................................75

19.2.2法拉第電磁感應定律...........................................75

19.3例題講解............................................................76

19.4課堂小結(jié)............................................................77

19.5本講考資料..........................................................77

第20講§15.2動生電動勢...................................................77

20.1動生電動勢.........................................................77

20.1.1產(chǎn)生動生電動勢的非靜電力.....................................77

20.2.2動生電動勢公式的導出.........................................78

20.2例題講解...........................................................78

20.3課堂小結(jié)...........................................................81

20.4參考資料...........................................................81

第21講§15.3感生電動勢和渦旋電場；§15.4自感和互感；§15.5自感磁能和互感磁

能..........................................................................81

21.1產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力..........................................81

21.2感生電動勢計算公式................................................82

21.3例題講解...........................................................82

21.4自感................................................................82

21.4.1自感現(xiàn)象......................................................82

21.4.2自感系數(shù)......................................................83

21.4.3例題講解......................................................83

21.5互感...............................................................84

21.5.1互感現(xiàn)象:......................................................84

21.5.2互感系數(shù)......................................................84

21.5.3例題講解......................................................85

21.6自感磁能和互感磁能.................................................85

21.6.1自感磁能......................................................85

21.6.2磁場能量密度.................................................85

21.7.3例題講解.......................................................86

21.8課堂小結(jié)..........................................................86

21.9本講參考資料......................................................86

第22講§15.6位移電流和麥克斯韋方程組.....................................86

22.1位移電流...........................................................87

22.1.1問題的提出....................................................87

22.1.2位移電流的假設...............................................87

22.1.3全電流環(huán)路定律...............................................88

22.2麥克斯韋方程組.....................................................88

22.3例題講解..........................................................89

22.4課堂小結(jié)..........................................................90

22.5本講參考資料........................................................90

8.課程學習要求...............................................................90

8.1課前準備................................................................90

8.2單元作業(yè)...............................................................91

8.3學生課程學習要求.......................................................91

8.3.1學生自學的要求....................................................91

8.3.2課外閱讀的要求....................................................91

8.4關于自修的說明.........................................................91

8.5課程考核方式及評分規(guī)程.................................................92

8.5.1課程考核方式......................................................92

8.5.2平時成績的構(gòu)成....................................................92

9.學習誠信規(guī)定...............................................................92

9.1平時作業(yè)規(guī)定...........................................................92

9.2考試違規(guī)與作弊.........................................................92

10.課堂規(guī)范..................................................................92

10.1課堂紀律..............................................................92

10.2課堂禮儀..............................................................92

11.課程資源說明..............................................................93

11.1教材與參考書..........................................................93

11.1.1教材..............................................................93

11.1.2主要參考書：.....................................................93

11.2網(wǎng)絡課程資源：........................................................93

11.2.1主要課程資源......................................................93

11.2.2其他閱讀資源.....................................................93

12.教學合約..................................................................93

《大學物理》（一）課程實施大綱

0.實施大綱編制說明

本課程實施大綱包括課程說明、教師簡介、先修課程、課程目標、課程內(nèi)容、課

程教學實施等部分。其中課程教學實施是本大綱的主要闡述內(nèi)容：以兩個學時為一個編

制單元。按教學順序撰寫單元，撰寫內(nèi)容包括教學目標，教學重難點，教學內(nèi)容，教學

過程等。其中教學過程以每一講（兩學時）為單位依次進行撰寫，包括具體的課堂設計，

采用的教學方法、授課過程，課堂討論的主題、相關閱讀材料、作業(yè)內(nèi)容、課前準備情

況、課后反思內(nèi)容等方面。大綱中個別章節(jié)內(nèi)容將根據(jù)實際上課時學生的接受程度在講

授深度、難度上做適當增減，由此可能導致部分章節(jié)講授所用的實際課時也會在本大綱

的基礎上做一定調(diào)整。本課程主要根據(jù)周志堅教授主編的《大學物理教程》（第三版）

為講授依據(jù)，同時建議同學們選用本教程為主要學習教材。

1.課程介紹

物理學是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的自然學科。

它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用于生產(chǎn)技術的許多部門，是自然科學和

工程技術的基礎。《大學物理》課程是高等學校理工科各專業(yè)學生的一門重要的必修基

礎課，為理工科各學生學習后續(xù)專業(yè)課程起著支撐作用。

根據(jù)我校2016級生藥專業(yè)和制藥專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中《大學物理》課程規(guī)定的學

時情況，本課程講授的主要內(nèi)容為：力學；電磁學；光學；近代物理。其中《大學物理》

（一）在大一下學期開設，內(nèi)容包含力學（除機械振動和機械波）和電磁學，共48學

時，3學分；《大學物理》（二）在大二上學期開設，內(nèi)容包括力學（機械振動和機械波

部分）、光學和近代物理（狹義相對論和量子物理基礎），共48學時，3學分?！洞髮W物

理》（一）和《大學物理》（二）分別獨立計算成績和學分，在校學習期間必須全部考核

合格。

我校開設的《大學物理》課程內(nèi)容，目的是使學生正確認識物理世界的基本現(xiàn)象和

規(guī)律，可以引導學生樹立正確的物質(zhì)觀、世界觀和人生價值觀以及社會價值觀，引導學

生利用所學科學知識造福人類和維護自然和諧。除此之外，將不會設計到其它的倫理與

道德問題。

掌握好本課程的理論知識和研究問題的方法，不僅對學生在校的學習十分重要，而

且對學生畢業(yè)后的工作和進一步學習新理論、新知識、新技術，不斷更新自身知識結(jié)構(gòu),

都將發(fā)生深遠的影響。本課程的開設,是完成學校建設應用型綜合性大學和培養(yǎng)高素質(zhì)

復合型的應用性人才不可或缺的組成部分

本課程由于理論性較強，所以采用傳統(tǒng)板書和多媒體結(jié)合的方式，以啟發(fā)式、探究

式的講授課程為主，每一個單元講授內(nèi)容結(jié)束后，以課堂例題分析、討論、說明的形式

來鞏固學習內(nèi)容。

2.教學理念

以相應的《大學物理》課程教學大綱要求的基本知識為載體，以學生為中心，教師

為主體的實施模式展開，將育人為本的基本教育理念貫穿并體現(xiàn)于整個課程的各個教學

環(huán)節(jié)之中。

4.先修課程

先修高等數(shù)學，若有職教類或是中學為文科的學生，建議先補習高中物理。

5.課程目標

通過課程的學習，使學生掌握物理世界的基本現(xiàn)象和規(guī)律，引導學生樹立正確的物

質(zhì)觀、世界觀和人生價值觀以及社會價值觀，培養(yǎng)學生觀察問題、解決問題及自主學習

的科學方法和能力，并為相關后續(xù)專業(yè)課程奠定學習基礎。

6.課程內(nèi)容

《大學物理》（一）課程基本內(nèi)容和學時安排（預設，實際上課時可能根據(jù)學生具

體掌握情況有所調(diào)整）

章次教學內(nèi)容授課學時

緒論1

1質(zhì)點運動學5

2牛頓運動定律2

3功和能4

4沖量和動量6

5剛體的轉(zhuǎn)動4

10真空中的靜電場6

11（電場能量部分）2

13真空中穩(wěn)恒電流的磁場6

15電磁感應8

作業(yè)評講、復習4

合計48

注：章次序號依據(jù)周志堅教授主編的《大學物理教程》（第三版）