《大学物理》课程教学大纲

1、大学物理课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：12120106 课程英文名称：COLLEGEPHYSICS 大学物理教研室课程面向专业：信息管理、生物技术专业课程性质：必修课先修课程：高等数学学分：4总学时：64学时二、课程性质与目的本课程是信息管理、生物技术等专业本科的一门重要的基础课，要求学生通过规定教学内容的学习，了解物质世界的构成和各种运动形式之间的联系，进一步树立辩证的唯物主义思想观；重点掌握物理学的基本概念、基本理论以及基本规律；学会利用模型化的思想和方法正确认识客观世界；培养学生通过定性、半定量和定量的分析方法分析问题和解决问题的能力，为学习专业理论和现代高技术知识打下必要的物理

2、学基础。三、课程教学内容与要求第一章运动学1、教学内容和要求教学内容：第一节参考系质点第二节质点运动的描述第三节运动学的两类问题第四节圆周运动描述教学要求：了解运动描述的方法、手段及相对性；理解描述质点运动及运动变化的位置矢量、位移、速度和加速度等物理量的定义、意义; 掌握直线运动中的两类问题的求解方法;掌握运动的迭加原理及其在圆周运动、抛体运动中的应用。2、教学重点：位置矢量、位移、速度、加速度及其相互关系3、教学难点：用微积分方法求解运动学的两类问题第二章动量守恒1、教学内容和要求教学内容：第一节 牛顿运动定律 第二节 动量动量定理动量守恒定律教学要求：理解牛顿三定律的基本内容及其适用条件

3、、动量、冲量的概念；掌握用隔离体法分析物体的受力情况，掌握用微积分法求解变力作用下的简单质点动力学问题；掌握动量定理及动量守恒定律的应用。2、教学重点：牛顿运动定律及应用，动量定理、动量守恒定律3、教学难点：动力学两类问题的矢量微积分求解方法第三章机械能 机械能守恒定律1、教学内容和要求教学内容：第一节 功与动能第二节 保守力与势能第三节 机械能守恒定律教学要求：了解保守力做功的特点及势能的概念；理解动能定理和功能原理及机械能守恒定律；掌握功的计算，动能定理、功能原理和机械能守恒定律的应用。2、教学重点：功和势能的计算，动能定理和机械能守恒定律的应用3、教学难点：变力做功的计算第四章刚体的定轴

4、转动1、教学内容和要求教学内容：第一节角动量角动量守恒定律第二节刚体的定轴转动第三节刚体定轴转动的功能关系教学要求：了解刚体模型及刚体定轴转动的特征和角量与线量之间的关系；理解角动量及角动量守恒定律；掌握转动惯量的计算和转动定律的简单应用。2、教学重点：转动惯量、角动量的计算,转动定律的应用,角动量守恒定律的意义、适用条件及具体应用。3、教学难点：微元法、积分变换法分析处理定轴转动问题第六章真空中的静电场1、教学内容和要求教学内容：第一节 电荷 库仑定律第二节 电场 电场强度第三节 高斯定理第四节 电势 电势能教学要求：了解电荷守恒定律及电荷量子化的概念；理解电场强度、电位移矢量、电通量、电势

5、等概念；掌握库仑定律、电场强度、电势的计算方法；掌握高斯定理的意义及应用。2、教学重点：电场强度、电势的概念与计算，高斯定理的应用3、教学难点：电场强度、电势的微元法计算方法及对称性分析运用于高斯定理求场强的问题第七章静电场中的导体和介质1、教学内容和要求教学内容：第一节静电场与导体的相互作用第二节电容器第三节电场的能量教学要求：了解电介质极化的微观机制；理解导体静电平衡时的特征及电荷分布规律；掌握电容和电场能量的计算。2、教学重点：导体静电平衡的特征及其电荷分布规律、电容和电场能量的计算3、教学难点：电极化强度和束缚电荷的关系第九章真空中的磁场1、教学内容和要求教学内容：第一节磁场磁感应强度

6、第二节毕奥萨伐尔定律第三节安培环路定理第四节 运动电荷的磁场教学要求：了解安培“分子电流”假说；理解磁感应强度、磁场强度、磁通量、磁矩等概念；掌握毕萨定律和安培环路定理的一般形式、意义及在计算磁感应强度问题中的应用。2、教学重点：磁感应强度、毕萨定律和安培环路定理3、教学难点：用微元法和矢量分析知识计算直线、圆环电流等特殊电流的磁场分布以及应用安培环路定理时环路的选择（对称性分析）第十章磁场对电流的作用1、教学内容和要求教学内容：第一节磁场对电流的作用第二节 洛伦兹力 霍耳效应第三节 磁场对运动电荷的作用教学要求：了解回旋加速器的原理和霍尔效应现象；理解磁场对载流导线或线圈的作用规律；掌握安培

7、定律的应用和洛仑兹力的计算。2、教学重点：安培定律；磁场对载流线圈的磁力作用和洛仑兹力的计算3、教学难点：磁力矩的计算及磁力矩的功第十二章电磁感应1、教学内容和要求教学内容：第一节电磁感应的基本定律第二节动生电动势和感生电动势第三节自感互感磁场能量教学要求：了解电磁感应现象，感应电动势、感应电流、磁通匝链数的概念；了解涡电流的概念，理解感生电场的概念及物理意义；了解自感、互感现象及其本质；了解磁场能量概念；理解法拉弟电磁感应定律和楞次定律的形式及物理意义；掌握动生电动势的计算方法。2、教学重点：法拉弟电磁感应定律、动生电动势计算3、教学难点：感生电场的概念第十四章气体分子热运动的统计规律1、教

8、学内容和要求教学内容：第一节理想气体的状态方程第二节理想气体的压强公式第三节温度的微观解释第四节麦克斯韦速率分布律玻耳兹曼分布律第五节气体分子的平均动能理想气体的内能第六节分子碰撞平均自由程教学要求：了解平衡态、非平衡态、自由度和平均自由程等概念；理解温度和内能的概念、理想气体状态方程、压强公式；掌握能量均分定理和麦克斯韦速率分布律的简单应用。2、教学重点：理想气体状态方程、理想气体的压强、内能的计算3、教学难点：麦克斯韦速率分布律的意义和简单应用第十五章热力学的物理基础1、教学内容和要求教学内容：第一节热力学第一定律第二节热力学第一定律的应用第三节循环过程 卡诺循环第四节热力学第二定律第五节

9、熵教学要求：了解卡诺循环、热机效率、可逆和不可逆过程的概念；了解热力学第二定律的意义；理解功、热量和热容的概念；掌握热力学第一定律在等压、等容、等温、绝热过程中的应用。 2、教学重点：功、热量、热容、内能的概念，热力学第一定律的意义和应用3、教学难点：可逆和不可逆过程的概念、热力学第二定律的意义第十七章振动学基础1、教学内容和要求教学内容：第一节简谐振动的特征及描述第二节简谐振动的能量第三节简谐振动的合成教学要求：了解谐振动的描述方法及谐振动的力学、运动学和能量特征；理解对典型的单摆、弹簧振子等谐振动系统进行分析、判断、求解的方法和过程；掌握求解谐振动的特征量和振动方程的方法。2、教学重点：谐

10、振动描述的数学模型及特征量的意义、计算3、教学难点：谐振动的判定、分析和求解的方法第十八章波动学基础1、教学内容和要求教学内容：第一节波的产生和传播 简谐波第二节波动方程第三节简谐波的能量第四节波的衍射第五节波的干涉教学要求：了解机械波产生的条件及形成的过程、波函数及波形曲线的意义，惠更斯原理；了解驻波的特点及声波、超声波、次声波的基本特性；掌握平面简谐波的表示形式，波速、相位、波长、频率等特征量；重点掌握波的叠加原理及其在干涉现象中的应用。2、教学重点：平面简谐波的波动方程、波动特征量的计算、波的干涉3、教学难点：波动方程的意义及推导第十九章 光的干涉1、教学内容和要求教学内容：第一节获得相

11、干光的方法第二节光程光程差第三节薄膜干涉第四节迈克尔逊干涉仪教学要求：了解原子发光的特点及相干光获取的方法，了解光的空间相干性、时间相干性、相干长度等概念及迈克尔逊干涉仪的基本原理；掌握光程差的计算及在光的干涉现象问题中的应用；重点掌握杨氏双缝、牛顿环、薄膜及劈尖等干涉实例中干涉条纹分布的计算及特点。2、教学重点：光程差的计算，双缝干涉、薄膜干涉、劈尖及牛顿环3、教学难点：干涉条纹分布位置的计算及半波损失第二十章 光的衍射1、教学内容和要求教学内容：第一节惠更斯-菲涅尔原理第二节单缝的夫琅禾费衍射第三节圆孔的夫琅禾费衍射第四节衍射光栅教学要求：了解圆孔夫琅和费衍射及衍射对光学仪器分辨率的影响，

12、了解光栅光谱的形成及其特点，常用光栅的类型、射线衍射及其应用；掌握惠更斯菲涅尔原理，单缝夫琅禾费衍射及光栅衍射图样、条纹的特点；掌握半波带分析法及其应用。2、教学重点：单缝夫琅禾费衍射，光栅衍射及半波带分析法3、教学难点：光栅衍射中的缺级现象的讨论第二十一章 光的偏振1、教学内容和要求教学内容：第一节自然光与偏振光第二节 起偏与检偏马吕斯定律第三节反射和折射时光的偏振教学要求：了解偏振光、起偏、检偏的概念；掌握马吕斯定律、布儒斯特定律及应用。2、教学重点：偏振光、起偏、检偏、马吕斯特定律、布儒斯特定律3、教学难点：反射和折射时光的偏振特点四、学时分配学时分配表序号教学内容学时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1第一章 运动学42第二章 动量守恒43第三章 机械能 机械能守恒定律44第四章 刚体的定轴转动45第六章 真空中的静电场66第七章 静电场中的导体和介质27第九章 真空中的磁场48第十章 磁场对电流的作用49第十二章 电磁感应410第十四章 气体分子热运动的统计规律411第十五章 热力学的物理基础512第十七章 振动学基础413第十八章 波动学基础514第十九章 光的干涉415第二十章 光的衍射416第二十一章 光的偏振2小计64比例100%合计64五、教学