大学物理((一)(二)课程描述.doc

车辆工程专业课程描述课程名称： 大学物理课程编号： 0911xk05课程学分： 3 学时：54前期课程: 高等数学课程简介以物理学基础为内容的大学物理课程，是理工科各专业学生一门重要的通识性的必修基础课。大学物理课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神、创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 教学要求1. 使学生对物理学所研究的各种物质运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识;对大学物理课中的基本理论、基本知识能够正确地理解,并且有初步应用的能力。2. 通过教学环节,培养学生严肃的科学态度和求实的科学作风。根据本课程的特点,在传授知识的同时加强对学生进行能力培养,如通过对自然现象和演示实验的观察等途径,培养学生从复杂的现象中抽象出带有物理本质的内容和建立物理模型的能力、运用理想模型和适当的数学工具定性分析研究和定量计算问题的能力以及独立获取知识与进行知识更新的能力,联系工程实际应用的能力等。3. 在理论教学中,要根据学生情况精讲基本内容,有些内容可安排学生自学或讨论,并要安排适当课时的习题课;要充分利用演示实验、录像等形象化教学手段,应尽量发挥计算机多媒体在物理教学中的作用,以提高教学效果。在教学过程中,还要处理好与中学物理的衔接与过渡,一方面要充分利用学生已掌握的物理知识,另一方面要特别注意避免和中学物理不必要的重复。在与后继有关课程的关系上,考虑到本课程的性质,应着重全面系统地讲授物理学的基本概念、基本规律和分析解决问题的基本方法,不宜过分强调结合专业。 教学内容(一)力学1.质点运动学2.质点动力学3.刚体的运动要求:力学是大学物理教学内容中最基本、最重要的部分,它是学习大学物理其它部分以及许多后继课程所必须具备的基础知识。教学中要充分利用学生已有的力学基础,避免简单重复;要应用高等数学工具,在新的高度讲授力学概念和规律。通过力学部分的学习,使学生初步了解科学地研究问题的基本思想和方法;通过指导学生听课、阅读教材(参考书)、答(质)疑、以及做习题的规范训练和对作业的严格要求,培养学生科学的学习方法和严肃认真的学习态度,使学生尽快适应大学阶段的学习规律。(1)理解质点、刚体等模型和参照系、惯性系等概念。(2)掌握位置矢量、位移、速度、加速度等物理量。(3)掌握牛顿运动定律及其适用条件,会用牛顿第二定律的投影式处理力学问题,掌握力学量的单位和量纲。(4)掌握功的概念,能熟练地计算变力的功,会计算力矩的功,掌握保守力作功的特点及势能的概念,会计算势能和势能差,能熟练计算重力势能、弹性势能和万有引力势能。(5)掌握质点系的动能定理和动量定理,会用它们分析解决质点在平面内运动时的简单力学问题,了解质心和质心运动定理。 * 了解空间均匀性与动量守恒律的关系。掌握机械能守恒定律、动量守恒定律及它们的适用条件,掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法,能分析简单系统在平面内运动的力学问题。(6)理解转动惯量概念,能用积分方法计算几何形状简单、质量分布均匀的物体对轴的转动惯量。掌握刚体绕定轴的转动定律。(7)理解动量矩(角动量)概念;通过质点在平面内运动和刚体绕定轴转动情况,理解动量矩守恒定律及其适用条件,能应用该定律分析、计算简单力学问题,了解进动产生的原因和进动方向。(8)理解牛顿力学的相对性原理,理解两个相互作平动的坐标系间适用的速度和加速度变换定理,能分析与平动有关的相对运动问题。(二)气体动理论及热力学1.热力学2.气体动理论要求:气体动理论和热力学从不同的观点、用不同的方法研究物质热运动的基本规律,气体动理论是微观理论,热力学是宏观理论。在气体动理论教学中,要突出“系统的宏观性质是系统中分子微观热运动的统计表现”这个图象,突出统计概念和统计平均方法,在热力学教学中,要突出“从能量观点,运用逻辑推理研究问题”的思想和方法。要引导学生领会两种理论的特点以及二者间相辅相成的关系。(1)掌握功和热量的概念,理解准静态过程,掌握热力学第一定律,能熟练地分析、计算理想气体各等值和绝热过程中的功、热量、内能的改变量及热机循环效率,了解卡诺定理,了解致冷系数的定义。(2)理解可逆过程与不可逆过程，理解热力学第二定律的两种表述。(3)了解气体分子热运动的图象,掌握理想气体的压强公式和温度公式,能从宏观和统计意义两个方面理解压强、温度、内能等概念,理解系统宏观性质是微观运动的统计表现,了解从建立模型、进行统计平均、建立宏观量和微观量的联系到阐明宏观量微观本质的思想和方法。了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。(4)了解玻尔兹曼能量分布定律,理解麦克斯韦速率分布定律、速率分布函数及速率分布曲线的物理意义,理解气体分子热运动的算术平均速率、方均根速率和最概然速率的求法和意义,了解重力场中粒子按高度的分布规律。(5)理解气体分子平均能量按自由度均分定理,能用该定理计算理想气体的定容热容、定压热容和内能。(6)理解热力学第二定律的统计意义,理解无序性和熵的概念,了解熵的玻尔兹曼表达式及其物理意义。(7)了解阿伏伽德罗常数、玻尔兹曼常数的数值和单位,了解常温常压下气体分子数密度、算术平均速率、平均自由程及分子有效直径等的数量级。教学方法集体授课个别辅导考核方式考核包括一篇课程论文（占20%），期中考试（20%）期末考试（40%）以及平时考核（20%）三部分教材：桑建平，丁么明，丁世学.新编大学物理上册。武汉大学出版社。2012.1 参考书目 1、祁关泉等译.物理学史.上海教育出版社.1986,3. 2、何维杰，欧阳玉.物理学思想史与方法论.湖南大学出版社.2001,9. 3、赵凯华，罗蔚茵.新概念物理教程（力学）.高等教育出版社.1986,2. 4、尹鸿钧.基础物理教程丛书（力学）.中国科学技术大学出版社.1996,2. 5、顾建中.力学教程.人民教育出版社.1979.3. 6、梁昆淼.力学（上、下册，修订版）.人民教育出版社.1980.1. 7、李椿，章立源，钱尚武.热学.人民教育出版社.1978.9. 8、D. Halliday，R. Resnick，K. S. Krane.PHYSICSFifth Edition. JOHN WILEY & SONS,INC.2002. 9、马文蔚等编.物理学（第三版）.高等教育出版社.1993.10、张三慧.大学物理学（第一、二）.清华大学出版社.1999. 11、陆果.基础物理学教程（上、下册）.高等教育出版社.1998. 12、美阿特.霍布森.物理学：基本概念极其与方方面面的联系.上海科学技术出版社.2001. 13、邓飞帆，葛昆龄，王祖恺.普通物理疑难问答.湖南科技出版社.1984,7. 14、华东师大普物研究室.大学物理选择题.北京工业学院出版社.1987,10. 15、英Toh kok Aun,Tan Sean Huat.普通物理选择题.上海科技文献出版社.1985,6. 16、苏曾燧.普通物理思考题集（第二版）.高等教育出版社.1983,7. 17、杨建华，苏惠惠.大学物理学重大难点专题辅导.成都科技大学出版社.1993,12. 18、北京大学物理系，中国科技大学物理教研室.物理学习题集（第一、二、三集）.1980.4，1983.4. 19、王发伯，赵仲罴，黄宁庆，罗维治等.普通物理典型题解.湖南科技出版社.1981,5. 课程名称： 大学物理课程编号： 0911xk06课程学分： 3前期课程： 高等数学课程简介以物理学基础为内容的大学物理课程，是理工科各专业学生一门重要的通识性的必修基础课。大学物理课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神、创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 教学要求1. 使学生对物理学所研究的各种物质运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识;对大学物理课中的基本理论、基本知识能够正确地理解,并且有初步应用的能力。2. 通过教学环节,培养学生严肃的科学态度和求实的科学作风。根据本课程的特点,在传授知识的同时加强对学生进行能力培养,如通过对自然现象和演示实验的观察等途径,培养学生从复杂的现象中抽象出带有物理本质的内容和建立物理模型的能力、运用理想模型和适当的数学工具定性分析研究和定量计算问题的能力以及独立获取知识与进行知识更新的能力,联系工程实际应用的能力等。3. 在理论教学中,要根据学生情况精讲基本内容,有些内容可安排学生自学或讨论,并要安排适当课时的习题课;要充分利用演示实验、录像等形象化教学手段,应尽量发挥计算机多媒体在物理教学中的作用,以提高教学效果。在教学过程中,还要处理好与中学物理的衔接与过渡,一方面要充分利用学生已掌握的物理知识,另一方面要特别注意避免和中学物理不必要的重复。在与后继有关课程的关系上,考虑到本课程的性质,应着重全面系统地讲授物理学的基本概念、基本规律和分析解决问题的基本方法,不宜过分强调结合专业。 教学内容(一)电磁学1.静电场 库仑定律 电偶极矩2.稳恒电流的磁场3.电磁感应4.电磁场理论的基本概念要求:在电磁学部分的教学中,应以库仑定律、毕奥萨伐尔定律和法拉弟电磁感应定律为基础,突出场的概念,着重阐述电磁场的基本规律,最后给出麦克斯韦方程组的积分形式。教学中,还应适当介绍电磁学在现代科学及工程技术中的应用,要积极组织学生参观电磁学系列演示陈列实验。(1)掌握静电场电场强度和电势的概念以及场的叠加原理,掌握电势与电场强度的积分关系,了解电场强度与电势的微分关系,能计算一些简单问题中的电场强度和电势。(2)理解静电场的规律:高斯定理和环路定理,掌握用高斯定理计算电场强度的条件和方法,并能熟练应用。(3)了解静电平衡条件及导体处于静电平衡时的基本特征。(4)掌握磁感应强度的概念及毕奥萨伐尔定律,能计算一些简单问题中的磁感应强度。(5)理解稳恒磁场的规律:磁场高斯定理和安培环路定理,掌握用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。(6)理解安培定律和洛仑兹力公式,理解电偶极矩和磁矩的概念,能计算电偶极子在均匀电场中、简单几何形状载流导体和载流平面线圈在磁场中所受力和力矩,能分析和计算电荷在正交的均匀电磁场中的受力和运动。理解霍尔效应。(7)了解介质的极化、磁化现象及其微观解释,了解铁磁质的特性。(二)波动光学1教学内容相干光、杨氏双缝干涉实验、光程、薄膜干涉、劈尖、牛顿环、光的衍射、单缝衍射、圆孔衍射、光学仪器的分辨本领、衍射光栅、光的偏振性、马吕斯定律、反射光和折射光的偏振要求(1)了解原子发光的特点，理解光的相干条件及获得相干光的基本原理和一般方法。(2) 掌握光程概念以及光程差与相位差的关系，了解反射时产生半波损失的条件。能正确计算两束相干光之间的光程差和相位差，并写出产生明条纹和暗条纹的相应条件。(3)掌握杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律，了解干涉条纹的分布特点及其应用，并能做相应的计算。掌握薄膜等厚干涉的规律及干涉位置的计算，理解等倾干涉条纹产生的原理，了解薄膜干涉原理在实际中的应用。了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及其应用。(4) 理解惠更斯-菲涅耳原理及其对光衍射现象的定性解释。了解分析单缝夫琅和费衍射的半波带法，能够根据衍射公式确定明、暗条纹分布。了解光栅衍射条纹的成因和特点，掌握光栅公式，了解确定谱线位置的方法；了解光衍射对光学仪器分辨率的影响。(6)了解自然光、偏振光和部分偏振光的意义，理解偏振器起偏和检偏的方法和原理。掌握马吕斯定理，并能正确运用它来计算有关问题。了解光在各向同性介质界面上反射和折射时偏振状态的变化，掌握布儒斯特定理，并能作相应计算。教学方法集体授课个别辅导考核方式考核包括一篇课程论文（占20%），期中考试（20%）期末考试（40%）以及平时考核（20%）三部分教材：桑建平，丁么明，丁世学.新编大学物理上册。武汉大学出版社。2012.1参考书目 1、祁关泉等译.物理学史.上海教育出版社.1986,3. 2、何维杰，欧阳玉.物理学思想史与方法论.湖南大学出版社.2001,9. 3、赵凯华.电磁学（上、下册）.人民教育出版社.1978,4. 4、梁灿彬，秦光戎，梁竹健.电磁学.人民教育出版社.1980,12. 5、姚启钧.光学教程.人民教育出版社.1981.6. 6、母国光，李若蹯.普通物理学（光学部分）.高等教育出版社.1965.11.7、章志鸣，沈元华，陈惠芬.光学.高等教育出版社.2000,6. 8、张三慧.大学物理学（第三、四册）.清华大学出版社.1999. 9、陆果.基础物理学教程（上、下册）.高等教育出版社.1998. 10、美阿特.霍布森.物理学：基本概念极其与方方面面的联系.上海科学技术出版社.2001. 11、邓飞帆，葛昆龄，王祖恺.普通物理疑难问答.湖南科技出版社.1984,7. 12、华东师大普物研究室.大学物理选择题.北京工业学院出版社.1987,10. 13、英Toh kok Aun,Tan Sean Huat.普通物理选择题.上海科技文献出版社.1985,6. 14、四川师范学院物理系电磁学教研组.电磁学思考题解答（上、下册）.1980,4. 15、潘仲麟，黄有兴.电磁学解题指导.浙江科技出版社.1982,5. 16、苏曾燧.普通物