沈阳理工大学 公共《大学物理D》课程教学大纲_免费下载.doc

大学物理D课程教学大纲 课程代码： 090011028课程英文名称：College Physics D课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：文科类各专业大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是以物理基础知识为载体, 突出物理学的文化内涵, 展现物理思想和人文精神的融合, 有利学生科学素养和终身学习能力的培养。本课程基本内容为：以定性介绍为主，在较系统介绍大学物理学的基本知识,从宏观、微观到宇观，物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现及过程，一些著名物理学家的哲学思想、创新思维和对科学事业的奉献精神, 向学生介绍科学思想、科学方法和科学精神, 介绍著名物理学家的高尚道德和人格魅力以及与物理学有关的一些社会性论题，物理学一些重大发现在高科技中生动、有趣的应用。在上述基础上认真思考和体会“科学教育与人文教育融合”的重要意义。通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.掌握物理学最基本的知识和理论体系, 物理学发展史中一些重大发现过程和意义。2.掌握自然科学的基本研究方法，体会哲学思想对科学发展的指导意义,了解一些著名物理学家的创新思维方式和突出贡献。3.了解物理学基础理论在生产和技术上的应用，尤其是在现代高新技术的应用。4.了解自然科学中的一些研究方法在人文科学研究中的参考价值,从而体会科学文化和人文文化的共同目标, 就是对真、善、美的追求，认识到消除两种文化隔阂的重要性。（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握大学物理基本知识，牛顿力学、电磁学、热力学、光学以及近代物理的基本知识和定律。 2.基本理论和方法：掌握牛顿力学、电磁学、热力学、光学以及近代物理基本理论体系，主要的原理、定理和适用范围。联系哲学，掌握科学研究的基本方法，物理学理论在科技上的重大应用。3.基本技能: 通过本课程的学习，使学生掌握普通物理学的基本知识及其体系，培养学生科学研究探索精神，掌握物理学分析问题和解决问题方法，培养学生的科学素养和分析解决问题的能力。（三）实施说明1教学方法：注重科学思想和方法的传授，按照大纲基本要求实施教学过程，章节序号在授课过程中可酌情调整顺序，根据不同教材酌情安排各部分课时，课时分配表仅供参考。 2教学手段：定量计算部分可根据学生数学基础适当增减，丰富教学方式，采用课堂讲授、研讨相结合，并适当采用多媒体进行辅助教学。 3注意科学思想和方法的运用，启发学生独立思考，提高解决问题能力。（四）对先修课的要求文科物理是文科本科生的基础课，需要学好高中物理和高中数学，还要学好马克思主义哲学、唯物论和自然辩证法。（五）对习题课、实验环节的要求以教材思考题为主，辅以一定量的课外内容作为习题，鼓励学生养成研究问题、解决问题良好作风，通过做题强化对知识的理解和运用。（六）课程考核方式1考核方式：考查，开卷考试+撰写论文(学习体会)。2考核目标：在考核学生对物理学基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能力、解决问题的能力。3成绩构成：成绩评价为优良制，本课程的总成绩主要由二部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占30%，期末考试成绩占70%。（七）参考书目:文科物理,倪光炯、王炎森，高等教育出版社,2005 人文物理,谢东、王祖源编著，清华大学出版社,2006自然哲学的演化,金尚年, 复旦大学出版社,2001新概念物理教程,赵凯华、罗蔚茵, 高等教育出版社,1995二、中文摘要本课程是文科类专业学生必修的科学教育课程。课程通过对物理学基本知识的讲授，使学生定性地掌握物理学的基本知识、基本原理和基本方法，并具有科学方法的运用能力。课程主要内容包括牛顿力学、电磁学、光学以及近代物理。本课程将使文科学生掌握基本的物理学知识和方法，为后续的文理课程学习奠定重要基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1两种文化的历史演变441.1源远流长的中华文明，探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因21.2东方哲学与西方哲学的异同，文艺复兴与科学革命，东西方文化的分裂与融合22经典力学的建立和发展442.1从哥白尼到开普勒，伽利略和近代力学22.2牛顿和经典力学的成熟，动量、机械能、角动量及守恒定律23电磁学的建立和发展443.1静电和静磁现象的研究，电流的产生及磁效应23.2电磁感应定律，麦克斯韦理论及电磁波的发现24光学的建立和发展444.1光的微粒说，光的波动说24.2光的干涉、衍射、偏振，光的波粒二象性25量子物理简介445.1量子现象的发现，原子核式结构的发现25.2波尔原子理论，德布罗意与物质波，波动方程及波函数的解释26狭义相对论简介446.1真空中的光速，力学相对性原理，相对论基本原理26.2洛伦兹时空变换，质量与速度关系，质能关系2合计2424四、大纲内容及基本要求第1部分 两种文化的历史演变总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第1.1部分 源远流长的中华文明，探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因（讲课2学时）具体内容:1）探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因 “李约瑟难题”。 2）了解东、西方哲学的异同，西方哲学为何对近代科学起促进作用?第1.2部分 东方哲学与西方哲学的异同，文艺复兴与科学革命，东西方文化的分裂与融合（讲课2学时）具体内容:1）掌握文艺复兴和科学革命，两种文化的分裂。 2）了解21世纪的高等教育需要文理相通、需要科学文化与人文文化的融合。重 点：探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因。难 点：科学文化与人文文化的融合。习 题 探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因。第2部分 经典力学的建立和发展总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第2.1部分 从哥白尼到开普勒，伽利略和近代力学（讲课2学时）具体内容:1）掌握日心说提出的科学根源、哲学根源和历史根源，掌握开普勒行星三定律。2）理解伽利略和近代力学的诞生，伽利略为什么被称为“近代物理之父”?第2.2部分 牛顿和经典力学的成熟，动量、机械能、 角动量及守恒定律（讲课2学时）具体内容:1）了解牛顿定律的创立过程。2）理解牛顿定律及万有引力定律及其在航天技术中的应用。3）掌握牛顿对科学研究方法的贡献，牛顿的自然哲学思想及其深远影响。4）了解动量守恒定律、机械能守恒定律及角动量守恒定律。重 点：牛顿的科学理论和方法及牛顿的自然哲学思想。难 点：动量守恒定律和角动量守恒定律。习 题牛顿的经典力学理论体系和牛顿的自然哲学思想。第3部分 电磁学的建立和发展总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第3.1部分 静电和静磁现象的研究，电流的产生及磁效应（讲课2学时）具体内容:1）理解库仑定律的建立及“类比方法”及其在科学研究中的重要性。2）了解奥斯特发现电流磁效应，奥斯特发现所基于的哲学思想，以及对人们的重要启示。第3.2部分 电磁感应定律，麦克斯韦理论及电磁波的发现（讲课2学时）具体内容:1）理解法拉第发现电磁感应的哲学思想，创造性的科学思维，“场”概念的引入。2）掌握法拉第电磁感应定律，电磁感应现象的应用。3）了解麦克斯韦理论及电磁波的发现。重 点：法拉第电磁感应定律及电磁感应现象的应用。难 点：带电粒子在电磁场中的运动。习 题法拉第发现电磁感应过程及哲学思想，电磁感应定律内容。第4部分 光学的建立和发展总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第4.1部分 光的微粒说，光的波动说（讲课2学时）具体内容：1了解微粒说是在什么指导思想下提出的? 为什么它能统治一百多年? 2）理解惠更斯的波动说为什么在初期无法与微粒说抗衡? 波动说对光的反射和折射的物理解释。第4.2部分 光的干涉、衍射、偏振，光的波粒二象性（讲课2学时）具体内容：1）了解光的干涉、衍射的发现及解释。2）理解光的波粒二象性，爱因斯坦的光量子理论。重 点：光的波粒二象性。难 点：光的干涉、折射和偏振，爱因斯坦的光量子假设。习 题光的干涉、衍射的发现及解释，爱因斯坦的光量子理论。第5部分 量子物理简介总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第5.1部分 量子现象的发现，原子核式结构的发现（讲课2学时）具体内容：1）了解普朗克提出“量子”概念的过程，普朗克提出了“量子”概念及其意义。2）了解卢瑟福是如何发现核式原子结构的，玻尔原子模型，哥本哈根精神。第5.2部分 波尔原子理论，德布罗意与物质波，波动方程及波函数的解释（讲课2学时）具体内容：1）理解波尔氢原子理论的提出。2）掌握物质波的概念，波粒二象性，二象性关系。3）了解描述物质波的波函数及波动方程。重 点：原子结构，微观粒子的波粒二象性。难 点：玻尔原子模型，描写物质波的波动方程。习 题核式原子结构的发现，波尔原子理论，物质波。第6部分 狭义相对论简介总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第6.1部分 真空中的光速，力学相对性原理，相对论基本原理（讲课2学时）具体内容:1）了解测量“以太风”的迈克耳孙-莫雷实验，光速不变性