《普通物理學(xué)專題研究》教學(xué)大綱

《普通物理學(xué)專題研究》教學(xué)大綱課程編號(hào)：10220123英文名稱：SpecialSubjectsofGeneralPhysics學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論48學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：普通物理學(xué)1，2，3課程類別：專業(yè)拓展課程授課對(duì)象：科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：數(shù)理信息學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)普通物理專題研究課程圍繞科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，在普通物理的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等學(xué)科范疇內(nèi)，講授具有一定代表性的理論拓展和一些應(yīng)用的研究內(nèi)容。能幫助學(xué)生擴(kuò)展物理視野，獲得多維啟迪，提高利用普通物理學(xué)基本理論知識(shí)作進(jìn)一步的理論拓展和解決實(shí)際問題的能力，在獲取知識(shí)的同時(shí)，使學(xué)生對(duì)提出問題、分析問題和解決問題的能力、自主學(xué)習(xí)的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力等都應(yīng)有所提高和發(fā)展，提升物理素養(yǎng)。課程目標(biāo)1：本課程以物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)為主要內(nèi)容，內(nèi)容包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等幾個(gè)部分。要求學(xué)生對(duì)這幾部分的基本概念、原理、定律和基本實(shí)驗(yàn)方法能夠有比較全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，并具有初步的應(yīng)用能力。課程目標(biāo)2：要求學(xué)生會(huì)運(yùn)用所學(xué)基本概念、理論和方法，對(duì)簡(jiǎn)化模型的選取、計(jì)算能力等都應(yīng)有所提高和發(fā)展，并進(jìn)一步根據(jù)實(shí)際的物理過程構(gòu)建模型，能夠分析、研究、計(jì)算和估算一定難度的物理問題。課程目標(biāo)3：通過該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的自學(xué)能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，為學(xué)生考研和研究生階段的進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的物理基礎(chǔ)，且能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決在生活、科研中出現(xiàn)的物理問題，綜合提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重3-1學(xué)科知識(shí)：理解自然科學(xué)知識(shí)體系，扎實(shí)掌握物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)以及地球與宇宙科學(xué)等領(lǐng)域的基本概念和科學(xué)定律，理解科學(xué)探究的過程與方法，掌握模型建構(gòu)、歸納與演繹、分類、演化等科學(xué)思維方式。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H7-1發(fā)展能力：了解國內(nèi)外基礎(chǔ)教育改革發(fā)展動(dòng)態(tài)，能夠適應(yīng)時(shí)代和教育發(fā)展需求，進(jìn)行學(xué)習(xí)和制定職業(yè)生涯規(guī)劃，提高專業(yè)素質(zhì)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1力學(xué)專題教學(xué)內(nèi)容：在直角坐標(biāo)系，自然坐標(biāo)系，極坐標(biāo)系下對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述。綜合運(yùn)用牛頓三定律，動(dòng)量、能量、角動(dòng)量守恒定律對(duì)物理問題進(jìn)行求解研究。利用剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律和角動(dòng)量守恒定律來描述剛體的運(yùn)動(dòng)。對(duì)諧振動(dòng)、平面簡(jiǎn)諧波進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的描述基本要求：對(duì)《力學(xué)》課程內(nèi)容進(jìn)行回顧，復(fù)習(xí)，并加深理解。對(duì)各個(gè)高校的物理考研真題的力學(xué)部分典型考題進(jìn)行講解，練習(xí)。重點(diǎn)：掌握各個(gè)高校的物理考研真題的力學(xué)部分典型考題的解題方法。難點(diǎn)：各個(gè)高校的力學(xué)部分的難題。德育要求：理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題，解決問題。12教師講授小組討論線上交流課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)32熱學(xué)專題教學(xué)內(nèi)容：利用理想氣體狀態(tài)方程和麥克斯韋速率分布律，推導(dǎo)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的算術(shù)平均速率、方均根速率。玻耳茲曼能量分布律。利用理想氣體剛性分子模型及能量按自由度均分定理，推導(dǎo)理想氣體定壓熱容、定體熱容和內(nèi)能。利用熱力學(xué)第一定律，推導(dǎo)典型熱力學(xué)過程及循環(huán)的效率。理解熱力學(xué)第二定律及其統(tǒng)計(jì)意義。熵增加原理。熵的玻耳茲曼關(guān)系基本要求：對(duì)《熱學(xué)》課程內(nèi)容進(jìn)行回顧，復(fù)習(xí)，并加深理解。對(duì)各個(gè)高校的物理考研真題的熱學(xué)部分典型考題進(jìn)行講解，練習(xí)。重點(diǎn)：掌握各個(gè)高校的物理考研真題的熱學(xué)部分典型考題的解題方法。難點(diǎn)：各個(gè)高校的熱學(xué)部分的難題。德育要求：理論聯(lián)系實(shí)際，在原有基礎(chǔ)上不斷提高，精益求精。12教師講授小組討論線上交流課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)33電磁學(xué)專題教學(xué)內(nèi)容：利用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求解帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度；利用高斯定理求解帶電體產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)分布。靜電場(chǎng)環(huán)路定理和電勢(shì)的求解。利用畢奧—薩伐爾定律求解電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理的應(yīng)用。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)的求解。麥克斯韋方程組?；疽螅簩?duì)《電磁學(xué)》課程內(nèi)容進(jìn)行回顧，復(fù)習(xí)，并加深理解。對(duì)各個(gè)高校的物理考研真題的電磁學(xué)部分典型考題進(jìn)行講解，練習(xí)。重點(diǎn)：掌握各個(gè)高校的物理考研真題的電磁學(xué)部分典型考題的解題方法。難點(diǎn)：各個(gè)高校的電磁學(xué)部分的難題。德育要求：認(rèn)真學(xué)習(xí)，在原有基礎(chǔ)上不斷提高，精益求精。12教師講授小組討論線上交流課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)34光學(xué)專題教學(xué)內(nèi)容：分波前干涉和分振幅干涉的干涉條紋形成的規(guī)律。邁克耳遜干涉儀的工作原理。單縫夫瑯和費(fèi)衍射條紋分布規(guī)律，光柵衍射公式及其衍射條紋分布特點(diǎn)。雙折射現(xiàn)象，各種偏振光的表征、獲得和檢驗(yàn)方的法。布儒斯特定律和馬呂斯定律?；疽螅簩?duì)《光學(xué)》課程內(nèi)容進(jìn)行回顧，復(fù)習(xí)，并加深理解。對(duì)各個(gè)高校的物理考研真題的光學(xué)部分典型考題進(jìn)行講解，練習(xí)。重點(diǎn)：掌握各個(gè)高校的物理考研真題的光學(xué)部分典型考題的解題方法。難點(diǎn)：各個(gè)高校的光學(xué)部分的難題。德育要求：認(rèn)真學(xué)習(xí)，在原有基礎(chǔ)上不斷提高，精益求精。12教師講授小組討論線上交流課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計(jì)48四、課程教學(xué)方法課堂集中講授、線上學(xué)習(xí)、線上作業(yè)交流等教學(xué)方式五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考核組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考核成績占50%、線上學(xué)習(xí)占30%、課堂表現(xiàn)成績占20%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1線上學(xué)習(xí)101010302課堂表現(xiàn)1055203期末考試20151550課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值403030100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)作業(yè)成績考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績根據(jù)題目及評(píng)分標(biāo)注進(jìn)行打分（百分制）2.課堂表現(xiàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)出勤率、遲到或早退次數(shù)、課堂回答問題的積極性和正確率。3.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考書教學(xué)參考資料：[1]佟盛勛、黃淑清、張國棟等編，《普通物理專題研究》，北京：北京師范學(xué)院出版社，1990年6月[2]趙凱華、羅蔚茵，《新概念物理教程力學(xué)》，高等教育出版社，1996年10月[3]漆安慎，杜嬋英編.普通物理學(xué)教程——力學(xué)（第三版）.北京：高等教育出版社.2012年12月[4]秦允豪，《普通物理學(xué)教程熱學(xué)》，高等教育出版社，1999年11月[5]趙凱華、羅蔚茵，《新概念物理教程熱學(xué)》，高等教育出版社，1998年8月[6]趙凱華、陳熙謀，《新概念物理教程電磁學(xué)》，高等教育出版社，2003年9月[7]賈起民等，《電磁學(xué)》，高等教育出版社，2001年3月[8]陳秉乾等,《電磁學(xué)專題研究》，高等教育出版社，