物理学教学大纲.doc

物理学教学大纲课程编码：010607A-基适用专业：全校各专业（工商管理学院各专业除外） 一、前言物理学是研究物质的结构和相互作用，以及它们的基本运动规律的一门课程，是整个自然科学和工程技术的基础，内容包括力、声、热、电、光、磁等方面的分支。 本课程要求学生掌握物理学的基本概念和规律，基本理论和方法、基本实验方法和实验技能，正确记录并处理实验数据的原则和方法。熟悉一些常用仪器的使用，基本原理和注意事项。了解物理学的研究对象和研究方法，培养分析问题和解决问题的能力，以及科学实验能力，促进形成辩证唯物主义的世界观和正确的思想方法，提高科学素质，为专业知识的学习和参加科研工作打下必要的基础。 总学时为78，其中理论课授课52学时、实验课24学时。总学分为4.0，实验课为课内实验，但单独考核并记载成绩。 教材选用赵清诚主编基础物理学，中国医药科技出版社2002年出版。对中药资源和食品药学专业采用王铭主编的物理学, 人民卫生出版社2007年出版，实验教材选用赵喆主编物理学实验，中国医药科技出版社2006年出版。 二、理论课内容与要求 第一章 绪论 （1学时）基本内容 物理学的研究对象、研究范围、目标和任务。当代物理学的发展及其前沿和成就，物理学与科学发展和技术进步的关系。物理学的学习方法。物理学和药学的关系。基本要求 了解：物理学的研究对象、研究范围及其在自然科学中的重要地位；当代物理学的发展及其前沿和成就；物理学对促进科学发展和技术进步中的重要作用以及和药学的关系。 熟悉：物理学发展简史；物理学解决问题和处理问题的基本方法；学习物理课程的基本方法。 第二章 刚体的转动 （6学时）基本内容 刚体的定轴转动及其角量描述。转动惯量和转动动能。力矩和力矩的功。转动定律和角动量守恒定律。基本要求 掌握：转动定律和角动量守恒定律。熟悉：刚体定轴转动的角量描述以及转动惯量、力矩和角动量等基本概念。难点：应用转动定律解决实际问题; 应用角动量守恒解释实际现象。 第三章 流体力学 （4学时，选学）基本内容 理想流体、定常流动、连续性方程、伯努利方程及其应用。粘滞流体的运动、粘度和粘度计原理。基本要求 掌握：理想流体稳定流动的连续性方程和伯努利方程。 熟悉：流体的粘滞性。了解：粘度的意义和粘度原理。难点：伯努利方程及其应用。 第四章 振动学基础 （5学时）基本内容 简谐振动的运动方程、矢量图表示法和能量。同方向和同频率简谐振动的合成。相互垂直的同频率简谐振动的合成。李萨如图形。基本要求掌握：简谐振动的运动方程和矢量图表示法；同方向、同频率简谐振动的合成规律。熟悉：简谐振动方程的每个物理量的含义，简谐振动方程在解决实际问题的物理思想。了解：同频率垂直振动的合成。难点：已知初始条件写出简谐振动方程；同方向和同频率简谐振动的合成。 第五章 波动学基础 （7学时）基本内容 平面简谐波的波函数、波的能量、能流密度。惠更斯原理、波的叠加原理、波的干涉、和驻波等。基本要求 掌握：平面简谐波的波函数；波的相干条件以及两相干波加强和减弱的条件，熟悉：平面简谐波波函数以及图像特点。了解：波动中能量的传播和能流、能流密度的概念；惠更斯原理和波的叠加原理；驻波的形成和特点；半波损失现象。难点：平面简谐波的波函数的物理意义；惠更斯原理；波的叠加原理；波的干涉。 第六章 静电场 （8学时）基本内容 静电场、电场强度、电场线、电势、电势差和电位移。场强叠加原理和电势叠加原理、高斯定理和静电场环路定理。基本要求 掌握：场强叠加原理和电势叠加原理；高斯定理以及应用它求场强的条件和基本方法。熟悉：电场强度、电势、电势差和电位移等基本概念。静电场环路定理。了解：几种静电场的的场强、电势的分布情况。难点：根据已知条件，详细描绘静电场的场强和电势分布；高斯定理的应用。 第七章 静电场中的导体和电介质 （7学时）基本内容 导体的静电平衡条件，静电平衡时导体和空腔导体的性质。电场中电介质的极化和极化强度。电容和电容器。电场的能量。基本要求 掌握：导体的静电平衡条件以及静电平衡时导体（包括空腔导体）的基本性质；电容器的串联和并联方式；在有导体和电介质存在条件下，求电荷分布；求场强、电势、电容和电场能量等问题的基本方法。 熟悉：极化强度和场强的关系。了解：电介质的极化机理。难点：电介质的极化和极化强度的计算；电场的能量计算第十一章 光的干涉 （7学时）基本内容 光的相干性、获得相干光的方法。光程和光程差。杨氏双缝干涉，薄膜干涉、劈尖、牛顿环和干涉仪。基本要求 掌握：杨氏双缝公式；薄膜干涉的光程差公式，会判断有无因半波损失产生附加光程差的情况；劈尖、牛顿环的干涉特点和公式。 熟悉：光程和光程差的概念。了解：相干光的获得方法；迈克耳孙干涉仪的原理及其特点，会应用公式作简单计算。难点：劈尖、牛顿环的干涉图样在实际中解决问题的方法。 第十二章 光的衍射 （7学时）基本内容 光的衍射现象，惠更新-菲涅耳原理。单缝夫琅和费衍射、衍射光栅、光学仪器分辨率、布喇格方程。基本要求 掌握：单缝夫琅和费衍射的半波带分析法；衍射条纹特点和明暗纹条件；光栅公式和光栅衍射光谱的特点；最小分辨角公式和布喇格方程。了解：惠更斯一菲涅耳原理。难点：单缝夫琅和费衍射、衍射光栅方程的应用。 第十三章 光的偏振 （4学时）基本内容 自然光和线偏光。偏振片的起偏和检偏。马吕斯定律和布儒斯特定律。光的双折射现象，旋光现象。基本要求 掌握：用偏振片（或尼克耳棱镜）起偏和检偏的方法；马吕斯定律和布儒斯特定律。 熟悉：自然光、线偏光和部分偏振光的概念；旋光现象及其应用。 了解：单轴晶体双折射现象及其产生原因；椭圆偏振光和圆偏振光的产生。难点：晶体的双折射现象。三、实验课内容与要求实验一 有效数字和测量误差（验证性） （4学时）基本内容有效数字和测量误差的定义和运算规则、测量的不确定度和数据处理。基本要求掌握：有效数字和测量误差的运算规则。熟悉：测量的不确定度和数据处理原则。了解：数据处理图示法。难点：有效数字和测量误差的定义和运算规则在实际中的应用。实验二 基本量度实验（验证性） （4学时）基本内容长度测量。游标卡尺的使用，螺旋测微计的作用。物体密度的测定，天平的使用，规则形状固体密度和液体密度的测定。基本要求掌握：一般游标原理，正确使用游标卡尺；天平的正规操作方法；规则形状固体密度的测定方法。熟悉：比重瓶法测定液体密度的方法。了解：螺旋测微计的测量原理和使用方法；天平的原理和天平灵敏度公式。难点：比重瓶法测定液体密度在药学中的应用。实验三 光的干涉（验证性） （4学时）基本内容牛顿环测量透镜的曲率半径。基本要求掌握：读数显微镜的牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法；熟悉：牛顿环上产生的干涉现象，进一步理解等厚干涉的形成及其特点；难点：读数显微镜的操作方法。实验四 旋光计的使用（验证性） （4学时）基本内容测量溶液旋光度和旋光率的方法。基本要求掌握：三荫式旋光计测溶液的浓度和旋光率的方法；线偏振光振动面的旋转现象。熟悉：旋光计的构造原理。 了解：旋光现象。难点：三荫式旋光计测溶液的浓度和旋光率的误差估计。实验五 阿贝折射计测定液体的折射率（综合性） （4学时）基本内容测量液体的折射率和浓度的方法。基本要求掌握：用阿贝折射计测定液体折射率的方法，并由此确定液体浓度的方法。熟悉：阿贝折射计的结构原理和正确使用方法。 实验六 光的衍射（验证性） （4学时）基本内容用衍射光栅测定光波波长。设计实验：观察汞光谱线（课外选作）。 基本要求掌握：光栅测光波波长的方法。熟悉：光波的衍射现象。 了解：光栅的制作和光栅衍射现象。难点：光栅的分光作用在现代分析仪器中的应用。四、学时分配表序号理 论 课 （章）学时一绪论1二刚体的转动6三流体力学4（自选）四振动学基础5五波动学基础7六静电场8七静电场中的导体和电介质7八光的干涉7九光的衍射7十光的偏振4总计52序号