《大学物理》课程教学大纲

PAGE《大学物理》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程名称（中文）：大学物理(A)课程名称（英文）：UniversityPhysics(A)2、学时/学分：128学时/8学分3、先修课程：高等数学（一元微积分，空间解析几何，无穷级数，常微分方程）4、面向对象：工科各专业5、教材、教学参考书：教材：高景《大学物理教程》，上海交通大学出版社教学参考书：吴锡珑《大学物理教程》，高等教育出版社二、课程性质和任务物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质运动最基本最普遍的形式(包括机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等)及其相互转化规律的科学。物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理论渗透在自然科学的一切领域，广泛地应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。以物理学的基础知识为内容的《大学物理》课程，它所包括的经典物理、近代物理及它们在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的。因此，《大学物理》课程是我校各专业学生的一门重要必修基础课。《大学物理》课程的作用，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面，使学生初步学习了科学的思想方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激发探求和创新精神、增强适应能力、提高人才素质的重要作用。学好本课程，不仅对学生在校的学习十分重要，而且学生毕业后的工作和进—步学习新理论、新技术，不断更新知识，都将发生深远的影响。由于本课程是在低年级开设的，因而它在使学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快适应大学阶段的学习规律等方面也起着重要的作用，此外，学习物理知识、物理思想和物理学的研究方法，有助于培养学生建立辩证唯物主义世界观。通过本课程的教学，应使学生对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间联系，有比较全面和系统的认识；对本课程中的基本理论、基本知识和基本技能能够正确地理解，并具有初步应用的能力。在本课程的各个教学环节中，应注意对学生进行严肃的科学态度，严格的科学作风和科学思维方法的培养和训练，应重视对学生能力的培养。三、教学内容和基本要求根据《大学物理课程教学基本要求》，将教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级，本大纲教学内容要求也分成三类，并用符号(1)、(2)和(3)标记在内容标题的右上角，这三类要求是：(1)：要求学生对这些内容透彻理解、牢固掌握。(透彻理解其物理内容，掌握其适用条件，对定理一般要求会推导)并能熟练应用。(2)：要求学生对这些内容理解并能掌握，对定理的推导一般不作要求，但要求会用它们分析、计算有关简单问题。(3)：只要求对这些内容有所了解，一般不要求应用。第一章力与运动质点运动学质点的位移(1)、速度(1)、加速度(1)、牛顿运动定律(1)、惯性系(1)、经典力学相对性原理(2)、非惯性系(2)、惯性力(2)、相对运动和伽利略变换(2)、经典力学的基本困难(1)、狭义相对论基本假设(1)、时空相对性(1)、洛伦兹变换(2)。第二章运动定理质点的动能定理(1)、功(1)、保守力和非保守力(1)、质点在保守力场中的势能(1)、质点系的势能(2)、功能原理和能量守恒(1)、动量定理和动量守恒定律(1)、质心定理(2)、质心坐标系(2)、碰撞问题(1)、火箭飞行(1)、相对论质量和动量(1)、相对论能量和质能关系(1)、质点的角动量定理和角动量守恒(1)、质点系的角动量(2)。第三章刚体力学基础刚体运动的描述(1)、定轴转动定理(1)、刚体的转动惯量(1)、定轴转动的角动量守恒(1)、定轴转动的功能原理(1)、刚体的进动(2)、刚体的平面平行运动(2)。第四章机械振动简谐振动力学(1)、简谐振动运动学(1)、微振动的简谐振动近似(2)、平行简谐振动的合成(1)、垂直简谐振动的合成(2)、阻尼振动(1)、受迫振动和共振(1)。第五章机械波机械波的类型(1)、机械波的速度(1)、惠更斯原理(1)、平面简谐波(1)、平面波的波动方程(1)、波的能流密度和强度(1)、波的叠加和干涉现象(1)、多普勒效应(1)。第六章平衡态热力学系统(1)、热力学平衡态(1)、热力学第零定律及温度和温标(2)、理想气体温标和状态方程(1)、理想气体微观模型(1)。第七章平衡态的统计性质压强和温度的统计意义(1)、能量均分定理(1)、麦克斯韦速率(1)和速度分布律(2)、玻耳兹曼分布律(1)。第八章热力学第一定律内能、功和热量(1)、准静态过程(1)、热力学第一定律(1)、热容(1)、绝热过程(1)、多方过程(2)、循环过程(1)。第九章热力学第二定律热力学第二定律(1)、热力学过程的不可逆性(2)、热力学系统的熵(2)、熵增加原理(2)、热力学第二定律的统计意义(2)、熵的统计意义(2)、有序与无序(3)。第十章实际气体实际气体和范德瓦耳斯方程(1)第十一章气体的输运过程平均自由程、热传导、粘滞和扩散现象的微观解释第十二章真空中的静电场库仑定律电力叠加原理(1)、电场和电场强度(1)、高斯定理及应用(1)、环流定理(1)、电势及计算(1)、等势面和电势梯度(1)。第十三章静电场与物质的相互作用导体的静电平衡(1)、空腔导体的性质(1)、静电屏蔽(1)、电容器和电容(1)、电介质的极化机制(1)、极化强度和极化电荷(1)、介质中的静电场(1)、电位移矢量(1)、介质边界两侧的静电场(2)、静电场能量(1)。第十四章电流与磁场传导电流(2)、电动势(1)、稳恒电场(2)、磁场与磁感应强度(1)、毕奥-萨伐尔定律(1)、磁场高斯定理(1)、磁场安培环路定理(1)、磁场对电流的作用(1)、带电粒子的运动(2)。第十五章磁场与物质的相互作用顺磁质和抗磁质(1)、磁化强度和磁化电流(1)、介质中的磁场(1)、磁场强度矢量(1)、铁磁性(3)。第十六章电磁感应电磁感应定律(1)、动生电动势(1)、感生电场和感生电动势(1)、自感应和互感应现象(1)、磁场能量(1)。第十七章电磁场与电磁波位移电流(1)、麦克斯韦电磁场方程组、电磁波的波动方程(2)、电磁波的性质和坡因廷矢量(1)、振荡电偶极子的辐射(3)。第十八章光的传播原子发光模型(1)、光波列的谱线宽度(2)、光的反射与折射。第十九章光的偏振光的横波性和五种偏振态(1)、马吕斯定律(1)、反射和折射时的偏振光(2)、双折射现象和基本规律(1)、光程和晶体光学器件(1)、圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检验(1)、偏振光的干涉和应用(1)、旋光现象(3)。第二十章光的干涉和衍射分波前装置(1)、光场的空间相干性(2)、薄膜等厚干涉条纹(1)、薄膜等倾干涉条纹(1)、迈克耳孙干涉仪(1)光场的时间相干性(2)、光的衍射现象和惠更斯－菲涅耳原理(1)、夫琅和费单缝衍射(1)、光学仪器的象分辨本领(1)、多缝夫琅和费衍射(1)、光栅和光栅光谱仪(1)、X射线衍射(3)。第二十一章量子力学的发展热辐射和黑体辐射(1)、普郎克能量子假设(1)、光电效应和光子假设(1)、康普顿散射(1)、氢光谱和波尔理论(1)。第二十二章量子力学的基本原理德布罗意假设(1)、电子衍射实验(2)、波函数的统计意义(1)、不确定关系(1)、薛定谔方程(1)、力学量算符(2)。第二十三章定态问题一维无限深势阱(1)、隧道效应(1)、原子的振动和分子转动(1)、电子的轨道角动量(1)、电子的自旋(1)、氢原子的量子理论(1)。第二十四章量子力学的应用激光原理(2)。 四、对学生能力培养的要求在整个教学过程中，应注意有计划地、循序渐进地培养学生独立阅读与本课程水平相当的教材和参考书的能力，并要求学生达到理解其主要内容和写出条理较清楚的笔记、小结和心得体会。通过众多的理想