《大学物理C上》课程教学大纲

1、大学物理C上教学大纲（总学时数：48，学分数：3）（适用数理与化工学院） 一课程的性质、任务和目的 大学物理C课程是理科大学生一门通识必修课。通过各个教学环节，使学生具有较完整的物理理论基础和比较熟练地运用物理知识解决实际问题的能力和创新能力。在课程学习中，结合各专业的要求，注重培养应用型人才，加强与实际应用较多的基础知识和基本方法的训练。它为学生学习后继专业课程和解决实际问题提供了必不可少的物理基础知识及常用的物理学分析问题、处理问题的方法。 二课程基本内容和要求 （一）质点运动学 要求：1理解质点模型和参照系的概念，建立矢量、标量概念及表示方法。2理解质点运动的物理量：位置矢量、位移、速度

2、、加速度以及它们之间的联系。 3熟练掌握使用直角坐标系计算质点运动时的速度、加速度等。 4熟练掌握描述圆周运动的物理量：角坐标、角位移、角速度、角加速度以及它们之间的联系。掌握切向加速度、法向加速度。 5熟练掌握平面极坐标、自然坐标系计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度等。掌握角量与线量之间的关系。 6掌握求解运动学两类问题。 7了解相对运动的基本概念。重点：圆周运动的物理量：角坐标、角位移、角速度、角加速度以及它们之间的联系。切向加速度与法向加速度。难点：平面极坐标、自然坐标系计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度 （二）牛顿定律 要求：1理

3、解牛顿三大运动定律，掌握其适用范围。2理解几种常见的力：万有引力（重力）、弹性力、摩擦力。 3熟练掌握牛顿运动定律解决常见的动力学问题。 4掌握高等数学求解质点在变力作用下的直线运动动力学、运动学问题。能结合高等数学求解质点在变力作用下的圆周运动动力学、运动学问题。 5理解惯性参考系、非惯性参考系的概念。6了解力学相对性原理。重点：牛顿运动定律解应用于决常见的动力学问题。难点：以高等数学为工具，实现解题思路。 （三）动量守恒定律和能量守恒定律 要求：1理解动量、冲量的概念，并明确其物理意义。2熟练掌握动量定理、动量守恒定律及其适用条件，并能运用它们分析和解决质点、质点系在平面内运动的力学问题。

4、3理解功的概念，掌握一维运动情况下变力功的计算。 4理解保守力做功的特点及势能的概念，掌握重力势能、万有引力势能、弹性势能，能进行有关的计算。5掌握动能定理、机械能守恒定律及其适用条件，并能运用它们分析和解决质点、质点系在平面内运动的力学问题。理解功能原理、能量守恒定律及其意义。重点：力在时间的累积效应和空间上累积效应，能量守恒定律。难点：势能的引入和理解。 （四）刚体的转动 要求：1了解刚体模型，了解刚体的基本运动，了解刚体运动与质点运动的区别和联系。2熟练掌握描述刚体定轴转动的物理量：角坐标、角位移、角速度、角加速度以及它们之间的联系，掌握角量与线量之间的关系，会求解刚体绕定轴转动的运动学

5、问题。3理解转动惯量的概念及其物理意义，熟练掌握常见特殊形状刚体的转动惯量，掌握平行轴定理。4理解刚体绕定轴转动的转动定律，掌握求解刚体绕定轴转动的动力学问题。 5理解力矩做功的概念，掌握刚体的转动动能、刚体的重力势能的计算方法；了解刚体绕定轴转动的动能定理及机械能守恒定律及可以运用它们解决刚体定轴转动的力学问题。6理解角动量的概念，能计算刚体或质点对固定轴的角动量；掌握角动量定理、角动量守恒定律及其适用条件，并能掌握含有质点及定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量定理及角动量守恒定律分析、计算有关力学问题。重点：转动惯量的概念，物理意义及其计算方法。角动量定理、角动量守恒定律及其适用条件。刚体

6、绕定轴转动的动能定理及机械能守恒定律。难点：使用高等数学工具计算刚体的转动惯量与角动量。理解角动量定理、角动量守恒定律及其适用条件。 （五）振动 要求：1理解简谐振动模型，熟练掌握简谐振动的基本特征和运动规律。2熟练掌握描述简谐振动的特征量：振幅、周期、频率、角频率、相位、初相的意义；掌握确定方法，能够进行一些简单的计算。 3熟练掌握旋转矢量法，并能熟练用以分析和讨论简谐振动的有关问题（如确定初相、位移、速度、加速度、运动时间、写出振动方程、简谐振动的合成等）。 4理解简谐振动的动能、势能及相互转换关系。 5掌握两个同方向、同频率简谐振动的合成规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。6了解两个相

7、互垂直、同频率简谐振动的合成，了解李萨如图形。了解两个同方向、不同频率简谐振动的合成，了解拍现象。重点：简谐振动的特征；旋转矢量法；振动的动能、势能及相互转换。难点：以旋转矢量法来确定振动的初相位；写出振动方程、简谐振动的合成。 （六）波动 要求：1理解机械波产生的条件。熟练掌握根据已知质元的简谐振动表达式建立平面简谐波的波函数的方法及波函数的物理意义，理解波形图线。2理解描述波动的各物理量：波长、波的周期和频率、波速的物理意义及相互关系。3掌握波动方程并画出波形图，根据波形图求波动方程，分析解决有关波动问题。 4理解波的能量传播特征及与振动能量的区别。 5理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波

8、的相干条件，能应用相位差或波程差的概念分析和确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。 6了解驻波的概念及其形成条件和特点，知道驻波方程。了解驻波和行波的区别，理解相位跃变（或半波损失）的概念。7了解机械波的多普勒效应及产生原因。重点：平面简谐波的波函数及其物理意义。惠更斯原理和波的叠加原理与波的干涉。难点：根据波形图求波动方程，分析解决有关波动问题；应用相位差或波程差的概念分析和确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。 （七）光学 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熟练掌握光程概念以及光程差与相位差的关系，能正确计算两束相干光之间的光程差和相位差，了解

9、产生明纹和暗纹的相应条件，了解反射时产生半波损失的条件。 3掌握杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律，掌握明暗条纹的分布规律及其计算方法。掌握薄膜等厚干涉的规律、干涉条纹位置的计算，了解薄膜干涉原理在实际中的应用。掌握劈尖、牛顿环的应用。理解等倾干涉条纹产生的原理，了解迈克尔逊干涉仪的工作原理及其应用。 4了解惠更斯-菲涅耳原理，理解分析夫琅禾费单缝衍射明暗条纹分布规律的方法半波带法，能够根据衍射公式确定明、暗条纹分布，掌握明条纹宽度计算公式，分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。了解夫琅禾费圆孔衍射及光学仪器的分辨本领。5了解光栅衍射条纹的成因，掌握光栅方程，会确定光栅衍射明纹的位置，会分析光栅常

10、数及波长对衍射条纹的影响，了解光栅的缺级现象。6掌握自然光、偏振光和部分偏振光的光振动特点，理解偏振器起偏和检偏的方法和原理。掌握马吕斯定律，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，掌握布儒斯特定律，并能作相应计算。重点：光程概念以及光程差与相位差的关系。产生明纹和暗纹的相应条件。半波带法。光栅衍射明纹的位置，光栅常数及波长对衍射条纹的影响。偏振光的光振动特点与马吕斯定律。布儒斯特定律。难点：两束相干光之间的光程差和相位差，了解产生明纹和暗纹的相应条件，了解反射时产生半波损失的条件。理解夫琅禾费单缝衍射明暗条纹分布规律的方法半波带法。光在各向同性介质

11、界面上反射和折射时偏振状态的变化。 三学时分配表序号内 容学 时1质点运动学62牛顿定律33动量守恒定律和能量守恒定律64刚体的转动65振动66波动67光学128复习、考查3总计48 四有关说明： （一）先修课程高等数学。学生应系统学习过高中物理。 （二）教学建议由于学生必须有高等数学的基础知识，本课程应在学生入学后的第二学期开设；在教学过程中，注意与中学物理的衔接，同时认真指导学生做好作业，加强习题训练，提高分析问题和解决问题的实际能力；注重物理思想和原理的诠释。 （三）教学参考书1.物理学（上、下册）第六版 东南大学等七所工科院校编、马文蔚改编，高等教育出版社。2.大学物理辅导与练习 常州工学院物理教学部教师编，南京大学出版社。3.物理学 第五版 习题分析与解答 马文蔚改编，高等教育出版社。4.普通物理学（上、下册）第六版 程守洙、江之永编，高等教育出版社。5.大学物理 潘琳主编，石化出版社。6.大学物理（一）（二）（三） 朱苍磬、邓顺蓉主编，湖北科学技术出版社。7.大学物理导论（上、下册） 向义和编，清华大学出版社。8.基础物理学（上、下册） 韩可芳主编，湖北教育出版社。9.力学 王楚、李椿、周乐柱编