武汉大学2015年本科课程大学物理C2(理工类)教学大纲

大学物理C2课程教学大纲课程代码： 课程负责人：沈黄晋 艾志伟 课程中文名称: 大学物理C2 课程英文名称：College Physics C2课程类别：公共选修 课程学分数：4课程学时数：72 授课对象：计划学时数较少的理工类本科专业学生本课程的前导课程：高等数学一、 教学目的这是根据全国非物理类专业大学物理学教学指导委会提出的教学基本要求，结合我校部分物理课计划学时数较少的理、工类本科生制定的教学大纲。通过大学物理课程的教学，使学生对物理学的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。从而增强学生的创新能力,以及提高分析问题和解决问题的能力，努力实现知识、能力、素质的协调发展。二、 教学要求大学物理C2课程教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三个层次： (1) 掌握：要求学生对基本的物理定律、原理、定理及其物理意义和适用条件透彻理解、牢固掌握，能熟练运用这些知识分析、计算相应的有关问题。(2) 理解：要求学生对这些内容都应明了，并能用这些知识分析、计算有关简单问题，但对定理的推导过程不作要求。(3) 了解：只要求知道这些内容所涉及的问题的现象和有关实验，并能对有关现象作出定性解释，一般不要求进行相关计算，期末考试不考。三、 课程内容与学时分配注1：下表中右上角的数字表示了对该内容的要求，（1）掌握、（2）理解、（3）了解。注2：若为 * 则表示该内容为选讲内容，当实际学时比较紧张时，要求了解的内容可以要求学生自学，不在课堂讲授。注3：要求了解和选讲，即标（3）和标（*）的内容，期末考试不考大学基础物理第一册(第三版)章 序内容和要求参考学时第1章 质点运动学参照系(1)、坐标系(1)、质点(1)、位置矢量(1)、运动表达式(1)、位移(1)、速度(1)、加速度(1) 、圆周运动中的切向加速度和法向加速度（2）圆周运动的角量表示（2），角量与线量的关系（2）（，只讲概念及公式的物理意义，不讲它的推导过程）3第2章 质点动力学牛顿运动定律 (1)、质点运动学和动力学中的两类基本问题（只讨论一维直线运动中当、是变量时的问题）（1）2第3章 运动的守恒定律冲量(1)、动量(1)、质点动量定理(1)、质点系动量定理(1)、动量守恒定律(1)；质点的角动量(1)、质点的角动量定理和角动量守恒定律(1)、功(1)、功率(1)、质点动能定理(1)、保守力与非保守力 (1)、势能(1)、常见保守力的功及其势能形式(1)、质点的动能定理(1)、功能原理(1)、机械能守恒定律 (1)；完全弹性碰撞(1)、完全非弹性碰撞(1) 6第5章 刚体力学刚体的基本运动(2)、平动(2)、转动(2)、刚体定轴转动的角速度和角加速度(1)、匀变速转动的公式(1)、力矩(1)、转动定律(1)、转动惯量(1)、平行轴定理(2)、正交轴定理(3)、刚体定轴转动的角动量(1)、刚体定轴转动的角动量定理及角动量守恒定律(1)、力矩作功(1)、转动动能(1)、刚体绕定轴转动的动能定理(1)5第6章 振动简谐振动表达式(1)、描述简谐运动的物理量(1)、简谐振动的旋转矢量表示法(1)、简谐振动的能量(1)、两个同方向同频率简谐振动的合成(1)3第7章 机械波机械波的基本概念(1)、描述机械波的物理量(1)、平面简谐波的波动表达式 (1)、波的能量密度(*)、波的能流密度 (*)、惠更斯原理(3)、波的叠加原理 (3)、波的干涉(1)、驻波（简介）(*)、半波损失（简介）(*)4第11章 真空中的静电场电荷(1)、库仑定律(1)、电场(1)、电场强度(1)、场强迭加原理及其应用(1)、电场线和电通量(1)、高斯定理及其应用 (1)、静电力做功的特点(1)、静电场的环路定理(1)、电势能(1)、电势(1)、电势叠加原理(1)、电势与电势差的计算（1）、等势面(2)7第12章 静电场中的导体和电介质导体的静电平衡条件(1)、静电平衡时导体上的电荷分布特征(1)、静电平衡时导体表面的电场分布特征(1)、静电屏蔽(2) 2第14章 真空中的稳恒磁场磁场(1)、磁感应强度(1)、毕奥-萨伐尔定律及其应用(1)、运动电荷的磁场(1)、磁感应线 磁通量(1)、磁场的高斯定理(1)、磁场的安培环路定理及其应用(1)、安培定律(1)、平行无限长载流直导线间的相互作用，磁场对载流线圈的作用(1)、洛仑兹力(1)、带电粒子在电场和磁场中的运动(1)、霍尔效应(2)6第16章 电磁感应电磁感应现象(1)、楞次定律(1)、法拉第电磁感应定律(1)、产生动生电动势的原因(1)、动生电动势的计算(1)、产生感生电动势的原因 感生电场(1)、感生电动势的计算(1) 、自感与互感、磁场的能量(1)7第17章电磁场与电磁波电磁波的产生与传播(2)、电磁波的性质(2)、电磁波的能量(2)、电磁波谱(2) 1第21章 光的干涉光的波动学说(3)、普通光源发光的微观机制(3)、光波的叠加及其相干性(2)、相长光的获得方法(2)、杨氏双缝干涉实验 (1)、劳埃镜实验(2)、光程 光程差和相位差( 1)、透镜不产生附加光程差(3)、薄膜干涉概述(2)、等倾干涉(3)、增透膜与增反膜（1）、等厚干涉(1)、等厚干涉的应用(1)、迈克耳逊干涉仪(1).7第22章 光的衍射光的衍射现象(1)、惠更斯菲涅耳原理(2)、衍射的分类(2)、夫琅和费单缝衍射装置与衍射图样的特点(1)、夫琅和费单缝衍射的明暗条纹位置(1)、单缝衍射明条纹的角宽度和线宽度(1)、单缝衍射的光强分布（2）、夫琅和费圆孔衍射装置和衍射图样的特点(1)、成像仪器的分辨本领(1)、光栅的结构及其衍射图样(1)、光栅衍射的光强分布 (2)、光栅方程(1)、缺级现象(1)、光栅光谱(1)5第23章 光的偏振自然光与偏振光(1)、偏振片(1)、起偏和检偏(1)、马吕斯定律(1)、反射光的偏振性(1)、折射光的偏振性(1)、双折射现象(*)、寻常光与非常光(*)、双折射晶体 光轴 主截面(*)、光在单轴晶体中的传播(*)、偏振棱镜(*)3第24章 狭义相对论牛顿的绝对时空观(2)、牛顿力学的相对性原理(2)、迈克尔逊-莫雷实验(2)、狭义相对论的基本原理(1)、洛伦兹时空坐标变换(1) 、洛伦兹速度变换(*)、对变换式的讨论(1)、时序的相对性和因果律(1)、时间膨胀效应(1)、长度收缩效应(1)、质速关系(1)、质能关系(1)、动量与能量的关系(1)5第25章 初期量子论热辐射 黑体(1)、基尔霍夫热辐射定律(*)、黑体的辐射定律(1)、普朗克能量子假设(1)、光电效应(1)、康普顿效应(1)、光的波粒二象性(1)、原子的有核模型(2)、氢原子光谱的实验规律(1)、波尔的氢原子理论(1)、波尔原子理论的应用(1)4第26章量子力学基础德布罗意假设(3)、不确定关系(3)、波函数(3) 注：当上课周数为17周（实际课时为68学时）时，25、26两章可只讲光电效应、康普顿效应和光的波粒二象性2注：表中右上角标注(1) (2) (3) 分别为教学要求中掌握、理解和了解的内容,标*号的为选讲内容。要求了解和选讲的内容期末考试不考。教材与参考书1.教 材：大学基础物理(第3版) 徐斌富 主编 科学出版社2012年6月2.参考书：（1）.物理学基础美哈里德 等著 张三慧 李椿 等译 机械工业出版社2005年(原书第6版) （2）.大学物理通用教程钟锡华 陈熙谋 主编 北京大学出版社2000年（3）.大学物理学 张三慧 主编 清华大学出版社（4）.物理学（第五版）马文蔚 改编 高等教育出版社2006年（5）.普通物理学（第六版）程守洙