大學(xué)物理IIA（一）教學(xué)大綱

PAGEPAGE6《大學(xué)物理ⅡA（一）》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱大學(xué)物理ⅡA（一）課程編號080603課程性質(zhì)必修課課程類別學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課開課單位基礎(chǔ)教學(xué)部授課學(xué)期第二學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2.5/40課內(nèi)學(xué)時40理論授課40上機(jī)學(xué)時0課內(nèi)實(shí)踐0實(shí)驗(yàn)學(xué)時0課外學(xué)時40適用專業(yè)工科各專業(yè)是否雙語否先修課程高等數(shù)學(xué)后續(xù)課程相關(guān)的各專業(yè)課程二、課程簡介《大學(xué)物理ⅡA（一）》是工科專業(yè)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，為理論性較強(qiáng)的一門課程。本課程對大學(xué)物理知識進(jìn)行理論講授。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握物理學(xué)中牛頓力學(xué)、經(jīng)典電學(xué)的基本內(nèi)容和方法，了解牛頓力學(xué)和經(jīng)典電學(xué)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和前沿，及其對科學(xué)發(fā)展和社會進(jìn)步的促進(jìn)作用，具備分析和解決一定問題的能力和方法，為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識，適應(yīng)新理論、新技術(shù)、新工藝、新材料的發(fā)展，參與高新技術(shù)研究開發(fā)打好必要的物理基礎(chǔ)。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)的描述方法；并通過質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述方法理解運(yùn)動參考量之間的關(guān)系；進(jìn)而掌握質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)問題的通用解決方法。通過學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)研究方法，掌握通過觀察、分析、演繹、歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想等方法有意識地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，并對所涉問題有一定深度的理解，判斷研究結(jié)果的合理性的能力。通過這部分知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生也可以培養(yǎng)通過微積分的思想去解決實(shí)際問題的能力。通過歸納總結(jié)提出運(yùn)動學(xué)問題的解決方案的過程，培養(yǎng)追求真理的勇氣，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)。課程目標(biāo)2：了解質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的概念；掌握解決質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)問題的三種解決方案：牛頓定律加質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)的方案、動量和沖量的解決方案和功和能的解決方案并熟練掌握這三種方案中所包含的定理和定律；理解沖量的概念、功的概念、勢能的概念和機(jī)械能的概念。能夠根據(jù)質(zhì)點(diǎn)或者質(zhì)點(diǎn)系的特征、性質(zhì)以及實(shí)際情況，抓住主要矛盾，進(jìn)行合理的簡化，建立相應(yīng)的物理模型，并用質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)理論結(jié)合基本數(shù)學(xué)方法進(jìn)行描述、分析、研究。通過動力學(xué)方程和定理、定律的簡潔明快、對稱和諧的美學(xué)特征，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的審美觀，學(xué)會用美學(xué)的觀點(diǎn)欣賞和發(fā)掘科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，逐步增強(qiáng)認(rèn)識和掌握自然科學(xué)規(guī)律的自主能力。課程目標(biāo)3：理解場的概念、電通量的概念、場強(qiáng)和電勢的概念；掌握帶電體形成電場中某點(diǎn)處的場強(qiáng)和電勢的計(jì)算方法；掌握場強(qiáng)和電勢疊加原理的應(yīng)用方法；掌握靜電平衡的原理。培養(yǎng)對物理問題抓住主要矛盾，進(jìn)行合理的簡化，建立相應(yīng)的物理模型的能力。通過學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法、物理學(xué)的發(fā)展歷史以及物理學(xué)家的成長經(jīng)歷等，樹立科學(xué)的世界觀，激發(fā)求知熱情、探索精神、創(chuàng)新欲望，以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)1：掌握數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于各領(lǐng)域的復(fù)雜的工程問題。指標(biāo)點(diǎn)2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、等自然科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析各種復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。工程知識問題分析課程目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)1：掌握數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于各領(lǐng)域的復(fù)雜的工程問題。指標(biāo)點(diǎn)2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、等自然科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析各種復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。工程知識問題分析課程目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)1：掌握數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于各領(lǐng)域的復(fù)雜的工程問題。指標(biāo)點(diǎn)2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、等自然科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析各種復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。工程知識問題分析四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元質(zhì)點(diǎn)力學(xué)（學(xué)時數(shù)：22學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)的物理量：位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速；質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動時的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。（2）牛頓三定律及其適用條件，用微積分方法求解一維變力作用下簡單的質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)問題。（3）功的概念，計(jì)算直線運(yùn)行情況下變力的功的方法；保守力作功的特點(diǎn)及勢能的概念，計(jì)算重力、彈性力和萬有引力勢能的方法。（4）質(zhì)點(diǎn)的動能定理和動量定理，用它們分析、解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動時的簡單力學(xué)問題的基本方法；機(jī)械能守恒定律、動量守恒定律，運(yùn)用守恒定律分析問題的思想和方法，分析簡單系統(tǒng)在平面內(nèi)運(yùn)動的力學(xué)問題。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)【重點(diǎn)】重點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述方法及解決質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動問題的基本方法；牛頓運(yùn)動定律、動量和沖量、功和能的基本原理及其在質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)問題中的應(yīng)用?！倦y點(diǎn)】難點(diǎn)是矢量運(yùn)算、微積分運(yùn)算等方法在物理學(xué)中的應(yīng)用。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)；（2）通過案例分析，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生知識整合，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力；（3）通過小組討論，發(fā)展學(xué)生的合作能力和校本課程設(shè)計(jì)能力，強(qiáng)化知識應(yīng)用意識，發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。（4）線下預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)相結(jié)合，提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；（5）利用學(xué)習(xí)通中的筆記簽到、投票、主題討論等互動功能，提高學(xué)生的課堂參與度，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量；4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果1.知識掌握：掌握描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的基本物理量以及解決質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)問題的基本方法；掌握牛頓運(yùn)動定律、動量和沖量、功和能等相關(guān)的基本概念及其定理和定律。2.能力培養(yǎng)：通過把力學(xué)中平動的研究對象抽象為理想模型——質(zhì)點(diǎn)，逐步使學(xué)生學(xué)會建立模型的科學(xué)研究方法。培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中運(yùn)用矢量運(yùn)算、微積分運(yùn)算等方法的能力。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2第二單元經(jīng)典電學(xué)（學(xué)時數(shù)：18學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）靜電場的電場強(qiáng)度和電勢的概念；用場的疊加原理來計(jì)算簡單帶電系統(tǒng)的場強(qiáng)與電勢的方法。（2）靜電場的高斯定理和環(huán)路定理，理解靜電場的規(guī)律。（3）導(dǎo)體的靜電平衡條件及靜電平衡導(dǎo)體的基本性質(zhì)。（4）電容及電場能量的概念；計(jì)算常見電容器的電容和能量的方法。（5）電介質(zhì)的極化過程及物理描述方法。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)【重點(diǎn)】重點(diǎn)是靜電場中場強(qiáng)和電勢的概念以及求解簡單帶電體的場強(qiáng)和電勢的方法；描述靜電場規(guī)律的高斯定理和環(huán)路定理及其應(yīng)用；靜電平衡的基本原理?！倦y點(diǎn)】難點(diǎn)是微積分在疊加原理中的應(yīng)用；高斯定理在求解特殊帶電體場強(qiáng)的方法；導(dǎo)體靜電平衡的基本原理在導(dǎo)體靜電平衡問題中的應(yīng)用。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)；（2）通過案例分析，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生知識整合，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力；（3）通過小組討論，發(fā)展學(xué)生的合作能力和校本課程設(shè)計(jì)能力，強(qiáng)化知識應(yīng)用意識，發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。（4）線下預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)相結(jié)合，提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；（5）利用學(xué)習(xí)通中的筆記簽到、投票、主題討論等互動功能，提高學(xué)生的課堂參與度，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量；4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果1.知識掌握：理解靜電場的有源性與無旋性、理解場的疊加原理；掌握利用電場疊加原理求解連續(xù)帶電體的場強(qiáng)與電勢分布規(guī)律的方法；掌握利用高斯定理求解電場分布函數(shù)的方法；理解導(dǎo)體的靜電性質(zhì)及其應(yīng)用。2.能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學(xué)生用連續(xù)函數(shù)描述場的能力以及運(yùn)用對稱性原理的思想方法分析解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)問題中運(yùn)用微積分進(jìn)行運(yùn)算的能力。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)3（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元質(zhì)點(diǎn)力學(xué)講授法、案例教學(xué)、小組討論、線上線下混合教學(xué)課程目標(biāo)1、2221：1第二單元靜電場講授法、案例教學(xué)、小組討論、線上線下混合教學(xué)課程目標(biāo)3181：1合計(jì)401：1五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程的考核以考核學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成為主要目的，以檢查學(xué)生對各知識點(diǎn)的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容，學(xué)期總評成績使用百分制評定，由兩部分構(gòu)成：平時成績，占比40%；期末考試成績，占比60%。課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)與考核/評價(jià)細(xì)則平時成績40%作業(yè)、測驗(yàn)等平時成績可由作業(yè)（十分制）（不少于8次）、測驗(yàn)（十分制）（不少于2次）、課堂表現(xiàn)（十分制）、線上學(xué)習(xí)（十分制）等環(huán)節(jié)按比例構(gòu)成，具體選擇環(huán)節(jié)和構(gòu)成比例由任課教師自行確定。評價(jià)細(xì)則：1.作業(yè)：單次作業(yè)滿分10分，取平均值。2.測驗(yàn)：按評分標(biāo)準(zhǔn)打分，滿分10分，取平均值。3.課堂表現(xiàn)：由課上互動、主題討論、筆記簽到等環(huán)節(jié)獲得積分，最高者折合10分，其余按比例折合。4.線上學(xué)習(xí)：完成任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)，滿分10分。期末考試60%閉卷考試（1）卷面成績100分，閉卷考試，以卷面成績的70%計(jì)入課程總評成績。（2）主要考核應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、靜電場等綜合物理知識分析解決物理問題；主要考查學(xué)生對物理學(xué)的基本概念、定理定律和物理方法的理解與運(yùn)用等；考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力?？荚囶}型為：選擇題、填空題、計(jì)算題和問答題（或者判斷題）等。（3）期末考試按照試卷的標(biāo)準(zhǔn)答案評定成績。（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元質(zhì)點(diǎn)力學(xué)1-1描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的各種參量及其物理意義1-2解決質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)問題的基本原理1-3描述質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的切向加速度和法相向速度1-4功和勢能的概念1-5牛頓運(yùn)動定律、動量和沖量、功和能三種方法在質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)問題中的應(yīng)用作業(yè)、測驗(yàn)、期末考試課程目標(biāo)1、2第二單元經(jīng)典電學(xué)2-1場強(qiáng)、電勢的概念2-2疊加原理在求解帶電體場強(qiáng)和電勢中的應(yīng)用2-3描述靜電場特征的高斯定理和環(huán)路定理及其應(yīng)用2-4導(dǎo)體靜電平衡問題的解決2-5電容的概念及電容器的應(yīng)用作業(yè)、測驗(yàn)、期末考試課程目標(biāo)3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材馬文蔚主編：《物理學(xué)》上、下冊，高等教育出版社，2020年10月第七版。（二）相關(guān)推薦書目1、盧德馨等