《大学物理二A》课程教学大纲

《大学物理二A》课程教学大纲课程代码：ABJD0101课程中文名称:大学物理课程英文名称：UniversityPhysics课程性质：必修课程学分数：4学分课程学时数：64学时授课对象：机设、材成、材物等专业本课程的前导课程：高等数学一、课程简介物理学是研究物质的基本结构，相互作用和物质最基本，最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，它是自然科学各领域和工程技术的基础。高等学校中开设大学物理课程的作用，一方面在于使学生较系统地掌握必要的物理学理论基础；另一方面使学生初步学习物理科学的分析问题和研究问题的方法，起着启发学生开阔思路，激发探索和创新精神，增强适应能力，提高人才素质的重要作用。学好大学物理不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论，新知识，新技术，不断更新知识都将产生十分深远的影响。大学物理是在低年级开设的课程，它在使学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快适应大学阶段的学习规律等方面，其所起的作用也是十分重要的，同时它在培养学生辨证唯物主义的世界观方面也起着一定的作用。二、教学基本内容和要求大学物理课程的教学，应使学生对物质的基本结构，相互作用和物质最基本，最普遍的运动形式有比较全面的认识，对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。教学内容基本要求分为掌握、理解、了解三级，这三类要求是：掌握：不仅要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，把握基本概念和基本原理，能够运用原理分析实例或用实例说明原理，举一反三，而且能准确把握各原理之间的关系，灵活应用原理分析和解决实际问题。属于最高能力层次，包含对原理的创造性运用。理解：要求学生能够在识记的基础上，较好地理解所学内容，全面正确地掌握基本概念、基本原理，并且能够进行简单分析和判断。了解：要求学生能够明确概念、原理的意义，并能准确地表述。第十三章：机械波基础课程教学内容：机械波的形成，波长、波速、波的周期和频率；横波与纵波，波线、波面、波前；平面简谐波的波函数及物理意义；波的能量和能流密度；惠更斯原理；波的反射、折射与衍射；波的叠加原理，波的干涉；驻波及特征；机械波的多普勒效应课程的重点：平面简谐波方程、波的相干条件及相干叠加规律。课程的难点：建立平面简谐波方程的方法，驻波的形成课程教学要求：1、理解机械波的基本特征及产生条件，掌握波长、波速、波的周期和频率的物理意义2、深入掌握平面简谐波的波函数及物理意义，能由波函数描绘波形曲线及由波形曲线描绘波函数3、理解波的能量传播特征和能流密度概念4、理解惠更斯原理，了解如何用惠更斯原理解释波的折射、反射与衍射现象；5、理解波的叠加原理，理解和掌握波的干涉现象及相干条件；6、理解驻波的形成及驻波和行波的区别，掌握驻波的表达式，了解振动的简正模式第十四章波动光学课程教学内容：光的电磁理论；光源，光的叠加，相干条件，光程；杨氏双缝实验，劳埃德镜；薄膜干涉，劈尖，牛顿环，迈克迩逊干涉仪；光的衍射现象，惠更斯-菲涅耳原理，单缝、圆孔的夫琅和费衍射，光学仪器的分辨率；衍射光栅；光的偏振，偏振片的起偏和检偏、马吕斯定律，反射光和折射光的偏振、布儒斯特定律；课程的重点：杨氏双缝干涉；薄膜干涉；单缝夫琅和费衍射；光栅衍射。课程的难点： 惠更斯—菲涅耳原理的理解，用半波带法分析并计算单缝夫琅和费衍射的衍射花样的特征；光栅衍射条纹的形成课程教学要求：1、了解原子发光的特点，理解光的单色性和相干性，获得相干光的方法。2、掌握杨氏双缝干涉的条件，条纹分布规律和特征，并会计算。3、掌握光程、光程差和半波损失的概念，理解等倾干涉条纹的特征，理解增透膜和增反膜的作用。4、理解等厚干涉的形成，掌握光线垂直入射到劈尖、牛顿环等装置所形成的等厚干涉条纹的计算。5、了解迈克尔逊干涉仪原理及其应用。6、了解光的衍射现象，理解惠更斯—菲涅耳原理。7、掌握用半波带法分析并计算单缝夫琅和费衍射的衍射花样的特征。8、掌握光栅光谱的特点和光栅方程，并能进行计算。9、理解自然光和偏振光的概念，掌握自然光、部分偏振光和偏振光的图示方法。10、理解运用偏振片的起偏和检偏，掌握马吕斯定律，并会用其计算线偏振光的光强。11、理解反射和折射时光的偏振现象，掌握布儒斯特定律。12、了解光的双折射现象第十章气体动理论课程教学内容：分子运动论的基本内容及其研究方法；理想气体分子微观运动模型，理想气体压强公式及其统计意义；温度与分子平均平动动能之间的关系；能量按自由度均分原理及理想气体的内能；麦克斯韦分子速率分布定律课程的重点：各种变化过程中理想气体的物态方程。能量均分定理、三种统计速度课程的难点：应用理想气体的物态方程解题；各种变化过程中理想气体物态方程的推导和理解。能量均分定理、麦克斯韦气体分子速率分布律。课程教学要求：1、理解分子运动论的基本内容及其研究方法。2、理解理想气体的定义。理解平衡态、平衡过程的概念，以及在P-V图上的表示；掌握描述气体（平衡态）状态的参量，掌握理想气体状态方程。3、了解理想气体分子运动模型（微观），推导理想气体压强公式的物理思想；掌握气体的压强公式，理解其统计意义。4、掌握温度与分子平均平动动能之间的关系，理解温度的统计意义。5、理解自由度的概念，掌握能量按自由度均分原理及理想气体的内能，并会计算。6、了解解麦克斯韦分子速率分布定律及分布曲线的物理意义，分布曲线与温度的关系。掌握三种统计速率（方均根速率，最概然速率，平均速率）的概念及计算。第十一章热力学基础课程教学内容：热力学系统的内能、功和热量的概念，热力学第一定律；热力学第一定律在理想气体各种等值过程中的应用、定容摩尔热容，定压摩尔热容；循环过程、循环过程效率、卡诺循环；可逆过程和不可逆过程、卡诺定理；课程的重点：热力学第一定律对理想气体等值过程及绝热过程的应用；循环效率的计算。课程的难点：热力学第二定律；可逆过程和不可逆过程课程教学要求：1、掌握热力学系统的内能、功和热量的概念，掌握热力学第一定律及其物理意义。2、掌握热力学第一定律在理想气体各种等值过程中的应用，理解热容量，定容摩尔热容，定压摩尔热容的概念。3、掌握热力学第一定律在绝热过程中的应用。4、理解循环过程的特点，掌握简单循环过程效率的计算，理解卡诺循环的特点，卡诺循环效率的计算。、5、了解可逆过程和不可逆过程的特点及卡诺定理6、理解热力学第二定律的两种表述的物理意义及其等效性，了解热力学第二定律的统计意义。第十六章量子物理简介课程教学内容：热辐射、绝对黑体、普朗克能量子假设；光电效应的实验、爱因斯坦的光量子理论和光电效应方程；康普顿效应的实验；氢原子光谱的规律性和玻尔氢原子理论，物质的波粒二象性课程的重点：普朗克能量子假设，光的粒子性的理解、光电效应，物质的波粒二象性课程的难点：普朗克能量子假设，物质波的波函数课程教学要求：1、理解平衡热辐射、辐出度、单色辐出度、绝对黑体的概念。2、了解经典物理的困难，掌握黑体辐射的两个经典实验定律，理解普朗克能量子假设和普朗克公式，并能用普朗克公式解释黑体辐射现象。3、理解光电效应的实验定律和用经典物理理论解释的困难，掌握爱因斯坦的光量子理论和光电效应方程。4、掌握康普顿效应的实验规律及其光子论解释。5、理解氢原子光谱的规律性和玻尔氢原子理论，理解玻尔量子理论对原子光谱的解释。7、掌握德布罗意假设，理解物质的波粒二象性、理解电子显微镜的工作原理三、实验教学内容及基本要求详见大学物理实验教学大纲四、教学方法与手段大学物理课程的教学坚持以“学生为中心”的原则，遵循学生的认知规律，激发学习兴趣，启发学生自主学习；从事大学物理教学的教师要将信息技术整合于教学过程，充分利用网络教学环境所提供的各种功能，做到信息可见、过程可控、资源可重用，使物理教学更加适应21世纪人才培养的需要；同时注重理论联系实际，不断研究和改革教学方法和手段。当然，教学方法与手段要服从于教学内容，要着眼于人才培养。对不同类型的课程，对同一课程中不同教学内容，应该设计不同的教学模式与教学方法。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注第十章气体动理论3第十一章热力学基础7第十三章机械波基础6第十四章波动光学12第十六章量子物理4合计32六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法:笔试命题以大学物理课程教学大纲的要求为准。考试题目要全面，符合大纲要求，同时要做到体现重点，题型多样化（包括选择题，填空题，简单应用题和少量的综合应用题），难度和题量的梯度应按照教学要求的不同层次安排。2、成绩评定:采用平时考核和期末考核相结合的方式，即期末考试与平时成绩相结合的考核方式，最终总成绩达到或超过60分为通过。平时成绩（包括作业、小测验、考勤）占该课程成绩的40%，期末考试成绩占该课程的60%。为闭卷笔试考试，考试时间120分钟七、教学参考资源1、教材：教材：罗圆圆编著，《大学物理》，高等教育出版社，2010年第一版。2、参考书：1）东南大学等七所工科院校编，马文蔚改编.《物理学》.高等教育出版社,19992）姚启钧主编，《光学教程》第二版，高等教育出版社,19893）张三慧主编，《大学物理学》第二版，清华大学出版社，20004）程守洙、江之永主编，《普通物理学》（第5版）.高等教育出版社,19995）卢德馨主编，《大学物理学》高等教育出版社,19986）吴锡珑主编，大学物理教程，高等教育出版社，19997）D.Halliday,R.ResnickandJ.Walker.《FundamentalsofPhysics》,6thEd.,2001.8）YoungHD,FreedmanRA.SearsandZemanskypsUniversityPhysics(《西尔斯物理学》)机械工业出版社,2004.八