《大学物理》课程教学大纲

《大学物理》课程教学大纲课程名称：大学物理课程类别：专业主干课适用专业：食品质量与安全考核方式：考试总学时、学分：48学时3学分其中实验学时：0学时课程教学目的通过本课程学习，使学生正确认识物理学基本理论的建立和发展过程，培养学生正确的思想方法和研究方法，培养学生辩证唯物主义世界观，提高学生的基本素质，并为后续专业课程的学习以及非物理类理工科各专业学习其他课程提供必要的物理基础知识储备，对学生学习起承前启后的作用。随着科学技术的迅速发展，物理学与各学科间相互交叉、相互渗透日益密切，物理学将为学生适应现代科学技术发展在专业领域中有所发现、有所创造、有所前进打好基础。课程教学要求1、理论和知识方面使学生对物理学的基本概念、基本原理、基本规律有比较全面而系统的认识，了解各种运动形式之间的联系，并能灵活地加以运用，并对近代物理学和新成就有一般的了解，且为进一步学习后继课程打下良好基础；2、能力和技能方面通过理论学习、培养学生辩证唯物主义世界观、科学素质和科学思维方法，培养学生应用物理知识解决问题的研究方法和分析能力；培养和提高学生应用高等数学解决实际问题的计算能力。先修课程预修课程：高等数学课程教学重、难点教学重点包括力学、热学、电磁学、振动与波、光学和量子物理基础。它们互相渗透，紧密联系，组成了普通物理学课程的整体。除此之外，介绍物理学在现代科学技术中的应用知识也是本课程的重要内容之一。教学难点包括电磁学、光学、相对论和量子物理等基本理论通过课堂讲授、讨论与自学，使学生初步掌握这些理论，充分发挥学生的学习主动性，提高学生的学习能力。课程教学方法与教学手段以课堂讲授为主，结合多媒体课件教学，个别内容可采用学生自学或讨论。六、课程教学内容第一章质点力学（6学时）1．教学内容(1)质点运动的描述；(2)牛顿运动定律；(3)动量守恒定律；（4）角动量守恒定律；2．重、难点提示重点：(1)质点运动的描述；；(2)圆周运动的描述；(3)牛顿运动定律及其应用；(4)动量、动能、势能、碰撞的基本概念；(5)动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律的条件及其应用；难点：(1)圆周运动的描述；(2)用隔离物体的方法来处理动力学问题；(3)动量守恒定律；(4)质点系的动能定理；(5)质点系的功能原理；(6)机械能守恒定律；第二章刚体的定轴转动（4学时）1．教学内容(1)刚体的定轴转动；(2)力矩转动定律转动惯量；(3)角动量角动量守恒定律；(4)力矩作功刚体绕定轴转动的动能定理；2．重、难点提示重点：(1)刚体定轴转动的转动动能、转动惯量的基本概念；(2)定轴转动定律；(3)刚体定轴转动的角动量和角动量守恒定律；难点：(1)转动定律；(2)刚体定轴转动的角动量守恒定律；第三章热学（6学时）1．教学内容(1)温度和气体的物态方程；(2)气体动理论；(3)热力学第一定律；(4)热力学第二定律；2．重、难点提示重点：(1)理想气体模型和状态方程；(2)分子热运动的统计规律；(3)理想气体的压强和温度；(4)能量按自由度均分定理；(5)热力学第一定律、第二定律及其应用；(6)循环过程和卡诺循环；(7)可逆过程和不可逆过程、卡诺定理；难点：(1)能量按自由度均分定理；(1)可逆过程和不可逆过程、卡诺定理；第四章静电场（6学时）1．教学内容(1)电荷守恒定律、库仑定律；(2)电场强度、高斯定理；(3)静电场的环路定理电势能；(4)静电场中的导体；(5)电容器、静电场的能量；2．重、难点提示重点：(1)库仑定律、电场强度的概念；(2)会运用叠加原理求解电场强度；(3)静电场的高斯定理和环路定理；(4)电势的定义式，电势叠加原理；(5)导体达到静电平衡时电场特征；(6)有电介质时的高斯定理及静电场的能量；难点：(1)运用叠加原理求解电场强度、电势；(2)导体达到静电平衡时的电场特征；(3)有电介质时的高斯定理及静电场的能量；第五章恒定磁场（6学时）1．教学内容(1)恒定电流电流密度；(2)电源电动势；(3)磁场磁感强度；(4)毕奥—萨伐尔定律；(5)磁通量磁场的高斯定理；(6)安培环路定理；(7)带电粒子在磁场中的运动；(8)载流导线在磁场中所受的力；(9)磁场中的磁介质；2．重、难点提示重点：(1)磁感强度的概念，用毕奥—萨伐尔定律求解磁感强度；(2)稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理；(3)稳恒磁场对带电粒子、载流导线、载流线圈的作用；难点：(1)用毕奥—萨伐尔定律求解磁感强度；第六章电磁感应电磁场（6学时）1．教学内容(1)电磁感应定律；(2)动生电动势和感生电动势；(3)自感和互感；(4)磁场的能量磁场能量密度；(5)位移电流电磁场基本方程的积分形式；(6)电磁振荡电磁波；2．重、难点提示重点：(1)电磁感应定律；(2)动生电动势和感生电动势；(3)自感和互感；(4)磁场的能量，位移电流，电磁场理论；难点：(1)动生电动势和感生电动势；第七章振动和波（6学时）1．教学内容(1)简谐运动；(2)简谐波；2．重、难点提示重点：(1)简谐运动的基本特征和规律；(2)描述简谐运动的各物理量的物理意义及各量间的关系；(3)简谐运动的合成；(4)平面简谐波波函数的建立；难点：(1)相位的概念；(2)简谐运动方程中初相位的确定；(3)平面简谐波波函数的建立；第八章光学（4学时）1．教学内容(1)几何光学；(2)光的干涉；(3)光的衍射；(4)光的偏振；2．重、难点提示重点：(1)光程的概念及光程差的计算；(2)杨氏双缝干涉的规律；(3)薄膜等厚干涉的规律；(4)夫琅禾费单缝衍射规律；(5)马吕斯定律和布儒斯特定律；难点：(1)光程的概念；(2)光程差的计算；(3)夫琅禾费单缝衍射规律；第九章量子物理学（2学时）1．教学内容(1)热辐射；(2)光电效应、康普顿效应；（3)物质的本性(4)玻尔的氢原子理论；(5)激光；2．重、难点提示重点：(1)黑体辐射；(2康普顿效应；(3)物质的本性；(4)玻尔的氢原子理论；难点：(1)黑体辐射；(2)物质的本性；第十章相对论力学（2学时）1．教学内容(1)经典力学的时空观；(2)狭义相对论的基本原理；(3)狭义相对论的时空观；(4)狭义相对论的动力学基础；（5）广义相对论简介；2．重、难点提示重点：(1)经典力学的时空观；(2)狭义相对论的基本原理；(3)狭义相对论的动力学基础；难点：(1)狭义相对论的基本原理表述；(2)狭义相对论的质量、动量及能量；八、学时分配章目教学内容教学环节理论教学学时实验教学学时一质点力学60二刚体的定轴转动40三热学60四静电场60五恒定磁场60六电磁感应、电磁场60七振动和波60八光学40九量子物理学20十相对论力学20总计10章480九、课程考核方式1.考核方式：笔试；闭卷2.成绩构成总评成绩=平时成绩+期末考试。十、选用教材和参考书目[1]《大学物理基础教程》（全一册），尹国盛杨毅主编，机械工业出版社，2016；[2]