弘深学院《大学物理》教改教学计划Word下载.docx

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2011年9月1日

教学计划

及节次

起止日期

教学内容、目标及任务要求

课内时数

课外时数

教学方式

课堂讨论主持人

003班

004班

内容：

本学期教学计划介绍，课堂讨论题目、设计题目公布和分配等

课程介绍

目标：

让每个同学知道本学期的学习内容、学习方式、讨论的题目以及设计题目

采用自由选择和教师指定方式确定给位同学的讨论题目和设计题目

课后要求：

1、制定自己的学习计划，根据自己的任务准备好讨论主持、设计题目

2、预习下次课程内容，准备如下内容的讨论：

（1）哪些实验能够证实发生了电磁感应

（2）什么原因导致产生电磁感应

（3）怎样获得电磁感应的实验规律

（4）法拉第定律和楞次定律的理解和背诵

（5）什么是回路的磁通量、怎样计算

一

电动势非静电性场强电磁感应楞次定律法拉第电磁感应定律及应用感应电流感应电量

1、课堂讨论（内容见前次课后要求或主持人展示）30分钟左右

2、总结性讲解50分钟左右

3、要点总结与讨论10分钟左右

岳潇

李子琪

顾伟伟

掌握法拉第定律和楞次定律，能熟练计算回路磁通量和电动势

课后内容：

（1）完成习题

（2）复习下次课程内容，准备讨论内容的回答;

●感应电动势分类及其分类的根据

●向量叉乘的方向问题

●磁场随时间变化与随空间变化的区分

●环流的概念和数学表达

●洛伦兹力做功吗？

二

动生电动势及微观解释动生电动势的计算感生电动势感生电场感生电动势的计算

周艳春

屈人伊

石存牛

李杨

目标和要求：

掌握动生电动势的解释、计算公式和方法；

掌握感生电场的概念、计算方法；

掌握由感生电场计算感生电动势的标准方法，掌握感生电动势的等效计算方法

1、完成习题

2、复习

3、预习下节课内容，准备如下问题讨论：

精密电阻器的制造方法与原理、感性电器设备为什么不能与电源串联、磁场的物质性、

三

自感电动势自感系数的计算互感电动势互感系数的计算自感器的磁能磁能密度磁场能量的计算

李浩

李帆

胡凯

刘孙相与

掌握自感、互感系数的计算方法及其电动势的计算方法，理解自感线圈的磁能及其计算，了解磁能密度和磁能的计算

任务要求：

2、复习本节课的内容，完成习题

3、预习下次课程内容，准备如下问题讨论：

（1）安培环路定理

（2）什么是回路围住的电流

（3）稳恒磁场中的安培环路定理适用于交变电流产生的磁场吗？

（4）麦克斯韦方程的微分形式与电磁波方程的讨论

四

位移电流全电流全电流定律变化电场产生磁场麦克斯韦方程组统一的电磁场

韦兰旺

马璐璐

陈斌

孙舒逸

掌握安培环路定理在交变电流产生的磁场中出现的问题，解决的方法，位移电流的概念（位移电流密度和位移电流强度的计算）、位移电流假说的本质。

1、复习电磁感应全部内容

2、全体同学查阅：

地磁起源相关研究进展（研究课题）

3、研究小组同学准备：

地磁起源的研究报告和演讲

4、预习下次课程内容：

准备讨论如下问题

（1）热运动现象举例

（2）热运动原因分析——热运动分子模型

（3）充分理解个体与整体的关系、状态与过程的关系、平衡与非平衡的关系

（4）理想气体、理想气体平衡态、实验规律、理论规律有哪些？

（5）中学学过的气体热运动规律有哪些

（6）冷和热是否绝对，刻画冷热的物理量——温度的内涵

五

热力学引言热力学系统微观量与宏观量平衡态理想气体物态参量理想气体物态方程统计规律和统计平均值理想气体微观模型压强公式及统计意义理想气体温度公式分子平均平动动能

4、平时测验

（1）-电磁感应

宋刚

于飞

陈克赛

吕昱恒

深刻理解气体热运动的分子模型；

深刻理解平衡态的意义，了解一些非平衡态；

深刻理解量化处理气体热运动的数学方法——统计方法。

调研和讨论准备：

自由度的定义和确定方法、常见刚性分子的自由度，测量分子速率的方法，测量结果的表示方法，离散物理量的连续化方法，分布函数的物理意义，哪些物理量可以通过分布函数计算。

六

自由度能量均分定理分子平均动能理想气体内能分布函数速率分布三种统计速率

方欢

吕峻逸

杨文

赵博

熟练掌握气体热运动中各种能量计算，掌握三种刚性分子的自由度，掌握分布函数定义方法和意义，掌握理想气体平衡态的分布函数与此状态下的三种特征速率。

预习下次课程内容，准备如下讨论事项

能量分布与速率分布的关系，为什么大气压强回随高度变化，变化的规律是什么？

怎样用分子运动模型讨论热运动过程中分子的碰撞

七

麦克斯韦速率分布理想气体的三种统计速率玻尔兹曼能量分布，分子平均碰撞次数和平均自由程

芮珍梅胡俊源

曹政钦

贾文博

掌握理想气体平衡态下分子速率分布规律和能量分布规律，会计算三种统计速率和平均能量等，掌握平均自由程的应用

1、复习气体动理论的全部内容

2、全体同学自学：

气体的迁移现象及其数学表达

3、研究小组：

准备气体的迁移现象的报告和演讲

八

地磁起源研究结果演讲

根据子课题顺序演讲：

每个子课题演讲时间10分钟，其他同学提问与演讲者解答10分钟。

其余时间由老师控制

教师

地球的内部结构；

地磁分布和表达；

地磁极及其变化；

地磁的主要特征（磁偶极子）；

地磁起源研究的历史；

当前流行的地磁起源解释；

创新理论（如果有）。

预习下次课程内容，讨论热力学的研究对象和方法。

包括：

什么是热力学过程与准静态过程（平衡过程），平衡过程有几种表示方法-过程方程和曲线，什么是热量？

功、能、热的计算方法，摩尔热容的计算方法，常见过程热力学计算。

讨论热运动过程能量守恒的实例，意义。

永动机研究的社会驱动力等。

九

准静态过程p-v图热力学第一定律体积功热量内能等体过程等体摩尔热容等压过程定压摩尔热容比热容等温过程

钱景辰

李惠平

曾泽霖

井建方

目标

掌握基本概念：

热力学过程与准静态过程（平衡过程），平衡过程的表示方法，功能热的计算方法，摩尔热容的计算方法，常见过程热力学计算

复习前次课程内容，并预习和准备讨论如下问题：

1、理解并推导绝热过程方程，什么是绝热线？

2、热机和制冷机的物理模型

3、热机和制冷机效率的定义方法和计算方法，如何提高热机的效率？

制冷系数是由制冷机决定的吗？

汽油机效率就是汽车的效率吗？

4、如何理解循环过程中的吸热、放热、总吸热、净功。

十

绝热过程绝热线和等温线循环过程循环曲线吸热和放热净功热机效率致冷系数卡诺循环

张汉英

王静超

杨行

徐江涛

掌握绝热方程及其应用，理解什么是循环过程及其特征和表达，能熟练计算循环过程中的吸热和放热，理解和掌握卡诺循环。

课后：

1、复习

2、预习并准备讨论：

热运动中的不可逆现象举例和分析讨论，是否为一个自然规律？

怎样将这些不可逆现象表达清楚而全面？

在逻辑学上这样表达两个命题的等价性?

分子系统的微观状态与宏观状态，平衡态和不可逆过程的微观表达是什么？

十一

热力学第二定律开尔文表述克劳修斯表述可逆过程和不可逆过程能量品质热力学第二定律的统计理解熵与无序熵增加原理热力学理论的拓展热学小结

杨元凯

姜颖颖

叶林祺

邓行行

理解和掌握热运动中不可逆现象的各种飙到方式，掌握熵和熵增加原理的物理内涵。

课后复习、准备单元测验、准备气体的迁移现象的报告和演讲

十二

气体的迁移现象的报告和演讲

预习：

振动现象及其分类，傅里叶级数与傅里叶变换复习，这样刻画谐振动的特征，谐振动的描述方法有哪些？

相位表示了谐振动的什么特征？

相位依赖于那些因素？

这样计算的？

十三

波动学引言简谐振动的描述谐振方程相位概念谐振曲线旋转矢量同频振动的相位差简谐振动的速度和加速度

4、平时测验

（2）-气体动理论和热力学

冉然

吕昕睿

徐凯炜

解宝

目标是掌握谐振动的各种表达方式和特征量，并能够进行相应的计算

预习并准备讨论：

微分方程的求解（齐次与非齐次），共振与共振条件，阻尼振动分类及其定量关系，阻尼现象的应用举例等。

十四

简谐振动的微分方程简谐振动的动力学特征简谐振动的通解和定解弹簧振子单摆和复摆简谐振动的能量﹡阻尼振动和受迫振动

盛骏源

王庆锋

陈杰

翟树生

能够掌握二阶常系数微分方程的求解方法和一般结论，并熟练用于求解各种振动。

振动合成的实际例子，同方向振动、垂直方向振动合成的数学处理方法，多个谐振动合成后还是谐振动？

什么是波？

波是发生在什么样的物质中？

这样描述这种物质？

波的特征？

刻画波的物理量和方法有哪些？

十五

振动的合成同方向同频率简谐振动的合成“拍”现象机械波的产生及传播机械波的描述波速、波长和频率

许傲逸

郑赛那

度军波

周信磊

会计算合振动的振幅和相位，掌握波的相位特征和传播特性，波动物理量的物理意义和计算公式

函数与曲线，坐标平移与曲线平移和方程的对应关系，怎样表示一个以一定速度平移的曲线？

什么是波函数（波方程）？

波的分类和分类方法，球面波的波函数？

震动是怎样传播的？

质元是什么？

十六

简谐波平面谐波方程（波函数）平面谐波方程的建立及物理意义，波的微分方程

崔鑫

江登峰

胡丁文

刘加林

目标是：

能根据波动特征量写出波函数和能从波函数写出波动的特征量，理解波函数的物理意义。

流密度的概念和定义。

在物理中学过的流密度有哪些？

声强级是怎样定义的？

零分贝的声音你能听得清吗？

什么是波传播过程中的衍射、反射和折射？

怎样理解波的这些传播特性？

十七

波的能量及能量密度波的能流及能流密度波的强度声波惠更斯原理波的衍射、反射和折射

谭超

董林灵

苏克

夷瑞？

理解波的能量相关特性和物理量，尤其是能流密度和强度。

了解声强级的定义。

理解惠更斯原理，及其对波的衍射、反射和折射的解释。

会推导折射和反射定律。

预习和讨论：

波的独立传播和叠加原理，什么是相干波？

什么是波干涉？

发生干涉后的特征有哪些？

怎样计算极值点位置？

什么是波程？

什么是驻波、波节、波腹？

利用驻波方程分析相邻波节之间质元振动相位关系。

发生半波损失的条件？

管、弦乐器的发声原理？

研究题目：

（1）相控阵雷达原理与设计利用所学惠更斯原理和子波概念，理解相控阵雷达工作原理，详细了解有源相控阵雷达和无源相控阵雷达的区别，重点调研相控阵雷达的技术难点。

（科学与技术结合型题目——让学生既了解了高科技技术，又知道了技术与基础科学的联系）

（2）原子弹内爆器原理与设计利用所学惠更斯原理和子波概念，理解内爆器工作原理，理解并计算内爆冲击波保持为球面波的方法和控制技术要求，提出可能的新方法。

十八

波的迭加原理波的干涉干涉的强弱条件驻波及其特征驻波方程波的反射半波损失

余乐

虞轶然

武旭光

孟潇潇

能熟练计算干涉极值位置（即干涉加强点和相消点位置），驻波特征和方程，掌握半波损失条件。

多普勒效应及其公式的推导，LC电路电磁振荡的推导，电磁波传播速率怎样计算？

它与参照系有关吗？

光强是怎样定义的？

可见光的波长和频率范围是多少？

波长为620纳米的光是什么颜色？

十九

多普勒效应电磁振荡电磁波的产生和特性平面简谐电磁波方程电磁波的能量密度和能流密度电磁波谱

4、平时测验（3）-机械振动和机械波

杨雨

唐振

王盈

李真

掌握电磁波方程，能流密度与坡印亭矢量

调研并准备讨论：

相控阵雷达原理与设计，原子弹内爆器原理与设计。

国内相控阵雷达现状？

有哪些基础研究工作需要处理？

二十

专题讨论：

相控阵雷达原理与设计

原子弹内爆器原理与设计

教师做概要介绍，让同学们对相控阵雷达、原子弹设计有初步的了解，确定一些大致的研究方向和内容

子课题分解、确定研究内容、目标和方法

无线电波、微波、光波等电磁波是怎样发射的？

怎样实现光的干涉？

什么是相干光？

获得方法有几种？

光程和光程差的物理意义，它与相差的关系？

光的传播过程中出现半波损失的条件？

光干涉极值条件的表达方式？

二十一

光源光波波列相干光的获取光程和光程差光干涉的强弱条件薄透镜的等光程性光的半波损失杨氏双缝干涉劳埃德镜和菲涅尔双镜

王军

王伟昌

杜胜武

高中睿

掌握相干光的获得方法，光程和光程差的计算方法，能计算干涉条纹位置并能够分析和计算条纹变化的原因。

薄膜干涉光程差的计算公式和推动过程，光波列长度与相干长度，日常生活的光干涉现象列举，为什么相机镜头看起来是紫色的？

怎样测量微米级的长度？

纳米级长度如何测量？

二十二

薄膜干涉等倾干涉等厚干涉劈尖干涉牛顿环迈克尔逊干涉仪相干长度

冯癸深

尚艺舒

刘前前

王超

掌握薄膜干涉公式计算等厚干涉条纹位置的方法，理解等厚干涉条纹变化原因，掌握等厚干涉的应用。

预习下次课程内容并讨论：

提高图像分辨率的方法

二十三

光的衍射惠更斯—菲涅尔原理单缝夫琅禾费衍射半波带法圆孔衍射光学仪器分辨本领

徐远

邓鑫

查日东

张琛

掌握衍射本质，理解惠更斯—菲涅尔原理，掌握半波带理论对单缝衍射的计算，掌握圆孔衍射的第一暗环公式

预习下节课内容，讨论光的波长测量方法

二十四

光栅衍射光栅方程光栅衍射的缺级现象光栅光谱X射线衍射

钟杨

赵世成

张占腾

掌握光栅方程，能计算光栅衍射主极大的位置和衍射角度，光谱的测量方法

立体电影的拍摄和观看方法与原理，怎样测量不透明物质的折射率？

糖水的浓度测量方法？

怎样测量物体的内应力分布？

二十五

自然光和偏振光偏振片的起偏与检偏马吕斯定律反射和折射时光的偏振布儒斯特定律光的双折射现象惠更斯原理对双折射的解释偏振光的应用

陈峰

尹梅芳

吴佳臻

掌握偏振光的相关概念，掌握获得相干光的方法，了解相干光的一些应用。

调研：

相控阵雷达相关知识

二十六

演讲：

相控阵雷达

预习并讨论：

力学的相对性原理，电磁规律的相对性，时空的数学表达-即坐标变换与时空观。

历史上的以太理论是怎么回事？

“以太”能被物质带动吗？

二十七

近代物理引言经典时空观伽里略变换伽里略相对性原理电磁相对性迈克尔逊-莫雷实验经典时空观的困难狭义相对论的基本原理同时性的相对性时间延缓效应长度收缩效应

4、平时测验（4）-波动光学

刘元九

朱墨白

王泓力

掌握绝对时空观和相对论时空观及其相互联系，掌握长度收缩公式的意义和计算，掌握时间膨胀公式的意义和计算

预习并调研：

爱因斯坦回忆录关于狭义相对论的创立过程

二十八

洛伦兹坐标变换和洛伦兹坐标差变换洛伦兹变换和相对论时空观对应原理因果律

贾单锋

薛云蛟

刘俊佚

掌握洛仑兹坐标差变化及其应用

相对论怎样表达光速不变原理的，质量和能量等价吗？

怎样从动力学角度分析物体的速度极限是光速？

二十九

洛伦兹速度变换光的多普勒效应相对论动量及动量守恒定律质速关系相对论动力学方程

马青

王霜

刘兵亮

掌握相对论动力学的相关知识并能够计算相对论的质量和动量等物理量，会使用洛仑兹速度变换计算物体在不同参照系中的速率。

原子能怎样测量热辐射的规律为什么需要黑体这样一个理想模型？

三十

相对论动能质能关系及质能守恒定律相对论能量动量关系

热辐射黑体辐射的实验定律经典物理的困难普朗克量子假设

滕博远

戚乐

罗翌

吴晔晨

了解裂变和聚变原理掌握黑体辐射的规律掌握普朗克量子假设与黑体辐射公式

光电效应和康普顿效应怎样理解光的波粒二象性？

三十一

爱因斯坦光子理论光的波粒二象性光电效应光电效应方程康普顿效应康普顿散射公式电子对效应

4、平时测验（5）-相对论

陈晨

邱纯阳

肖秋文

张宇翔

掌握光子理论及其对光电效应和康普顿效应的解释，理解光电效应方程，了解康普顿散射公式了解电子对产生的条件

怎样让氢原子发光？

怎样测量它的光谱？

氢原子光谱有哪些特征？

玻尔理论是怎样得到氢原子光谱的？

三十二

氢原子光谱的实验规律广义巴尔末公式玻尔假设电子轨道与能量量子化玻尔理论对氢光谱的解释玻尔理论的历史地位

王又民

王宁

芦俣

掌握氢原子的实验规律，理解玻尔假设，理解能级的概念和辐射公式。

电子显微镜的工作原理

波粒二象性德布罗意假设德布罗意波长公式德布罗意波的实验验证德布罗意波的统计意义波函数概率密度波函数的标准化条件和归一化条件

张杰秋

徐成

安来强

掌握德布罗意假设和公式，理解波函数的物理意义和所满足的条，

物质波的单缝衍射光子与光波列是怎样联系的物质波满足什么样的微分方程？

三十三

不确定关系不确定关系的原因及物理意义薛定谔方程（简略）一维定态薛定谔方程一维无限深势阱的定态薛定谔方程及求解一维无限深势阱的能级、波函数和概率密