教学大纲绍兴文理学院数理信息学院.docx
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教学大纲绍兴文理学院数理信息学院
目录
《高等数学B1》教学大纲1
《力学》教学大纲4
《普通物理实验1》教学大纲13
《高等数学B2》教学大纲20
《线性代数》教学大纲24
《理论力学》教学大纲29
《热学》教学大纲34
《电磁学》教学大纲40
《普通物理实验2》教学大纲45
《普通物理实验3》教学大纲52
《概率统计》教学大纲59
《数学物理方法》教学大纲63
《电工学及实验》教学大纲68
《热力学统计物理》教学大纲77
《光学》教学大纲81
《原子物理学》教学大纲87
《模拟电子技术》教学大纲93
《近代物理实验1》教学大纲101
《近代物理实验2》教学大纲107
《电动力学》教学大纲114
《数字电子技术》教学大纲120
《量子力学》教学大纲126
《物理课程与教学论》教学大纲130
《中学物理实验教学法》教学大纲133
《普通化学》教学大纲137
《物理课程标准与教科书研究》教学大纲146
《普通生物学》教学大纲149
《物理课堂教学技能训练》教学大纲157
《物理学史》教学大纲161
《网络技术实践》教学大纲164
《专业技能实训》教学大纲166
《教育实习》教学大纲168
《毕业设计（论文）及答辩》教学大纲170
《高等数学B1》教学大纲
课程编号：
10101902
学时：
75
学分：
5
课程类别：
专业平台课
面向对象：
物理学专业本科学生
课程英文名称：
AdvancedMathematics（B1）
一、课程的任务和目的
任务：
高等数学是理工类对数学有较高要求的相关专业的一门必修的重要基础课。
通过这门课程的学习，使学生系统地获得一元函数的微积分和常微分方程的基本概念、基础理论知识和常用的运算方法,为学习后继课程及进一步获取数学知识奠定必要的数学基础。
目的：
通过各个教学环节逐步培养学生具有比较熟练的运算能力、抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力，还要特别注意综合运用、分析解决实际问题能力的训练。
它为后继学习概率统计、复变函数与积分变换等课程提供了不可少的数学基础知识和常用的数学方法。
二、课程教学内容与要求
（一）函数、极限、连续
主要内容：
极限与连续
重点：
极限存在的两个准则，两个重要极限，连续函数。
难点:
无穷小及等价无穷小的理解。
教学要求：
理解函数的概念。
掌握函数的表示法。
会建立简单应用问题的函数关系式。
了解函数的有界性、单调性、周期性与奇偶性。
理解复合函数及分段函数的概念，了解反函数及隐函数的概念。
掌握基本初等函数的性质及其图形，了解初等函数的概念。
理解极限的概念，理解函数左极限与右极限的概念，以及函数极限存在与左、右极限之间的关系。
掌握极限的性质及四则运算法则。
掌握极限存在的两个准则，并会利用他们求极限，掌握利用两个重要极限求极限的方法。
理解无穷小、无穷大的概念，掌握无穷小的比较方法，会用等价无穷小求极限。
理解函数连续性的概念（含左连续与右连续），会判别函数间断点的类型。
了解连续函数的性质和初等函数的连续性，理解闭区间上连续函数的性质（有界性、最大值和最小值、价值定理），并会应用这些性质。
（二）一元函数微分学
主要内容：
导数、微分、微分中值定理与导数的应用。
重点：
复合函数、隐函数、参数方程所确定的函数的求导方法，三个中值定理，洛必达法则求未定式极限,单调性与极值,凹凸性与拐点。
难点：
复合函数的求导方法与微分中值定理的理解。
教学要求：
理解导数和微分的概念，理解导数与微分的关系，理解导数的几何意义，会求平面曲线的切线方程，理解函数的可导性与连续性之间的关系。
掌握导数的四则运算法则和复合函数求导法则，掌握基本初等函数的导数公式。
了解微分的四则运算法则和一阶微分形式的不变性，会求函数的微分。
了解高阶导数的概念，会求简单函数的
阶导数。
会求分段函数的一阶、二阶导数。
会求隐函数和由参数方程所确定的函数以及反函数的导数。
理解并掌握罗尔定理、拉格朗日中值定理并能应用它们解决问题。
了解柯西中值定理和泰勒定理。
掌握用洛必达法则求未定式极限的方法。
理解函数的极值概念，掌握用导数判断函数的单调性和求函数极值的方法，掌握函数最大值和最小值的求法及其简单应用。
会用导数判断函数图形的凹凸性，会求函数图形的拐点以及水平铅直和斜渐近线，会描绘函数的图形。
了解曲率和曲率半径的概念，会计算曲率和曲率半径。
（三）一元函数积分学
主要内容：
不定积分、定积分、定积分的应用。
重点：
不定积分的各种积分方法，定积分的牛顿-莱布尼兹公式及定积分的换元积分法及分部积分法。
难点：
定积分的概念的理解。
教学要求：
理解原函数的概念，理解不定积分的概念。
掌握不定积分的基本公式，掌握不定积分和定积分的性质及定积分中值定理，掌握换元积分法与分部积分法。
会求有理函数、三角函数有理式和简单无理函数的积分。
理解定积分和积分变上限函数的概念，会求积分变上限函数的导数，掌握牛顿一莱布尼茨公式。
了解广义积分的概念，会计算广义积分。
掌握用定积分表达和计算一些几何量与物理量（平面图形的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积及侧面积、平行截面面积为已知的立体体积、功、引力、压力及函数的平均值。
三、实践环节及基本要求
课外练习和作业是高等数学课的主要实践活动。
作业量视教学内容而定。
每次课后，至少布置3—5个练习题。
每一章上一次习题课。
四、对学生能力培养的要求
（1）培养学生较强的高等数学基本计算能力。
（2）培养学生对高等数学的初步逻辑分析和推理能力，初步的抽象概括问题的能力。
五、学时分配
总学时75学时,分配如下：
教学内容
理论学时
函数、极限、连续
16
导数与微分
14
中值定理与导数的应用
15
不定积分
13
定积分
12
定积分的应用
5
合计
75
六、与各课程的联系
在已具备初等数学知识的基础上学习该课程，而本课程又为学习概率统计、复变函数与积分变换等课程提供了不可少的数学基础知识和常用的数学方法。
对于该课程中涉及到的较高要求的内容可作为选学内容，教师可根据不同专业的特点取舍。
七、考核方式
闭卷考试，教考分离。
平时作业占20%，期中考试占20%，期末考试占60%。
八、教材与参考书
教 材：
同济大学教学系编.高等数学（第六版）（十五国家规划教材）.北京：
高等教育出版社.2007年4月
参考书：
[1]同济大学数学系编.高等数学附册--学习辅导与习题选解（第六版）.北京：
高等教育出版社.2007年4月
[2]朱来义.微积分.北京：
高等教育出版社.2004
九、说明
基本要求分为两个层次：
概念、理论用“理解”、“了解”表示两个层次；方法运算用“掌握”、“会”或“了解”表示两个层次。
执笔人：
缪春芳审核人：
倪仁兴教学院长：
楼智美院长：
王建平
《力学》教学大纲
（含自主学习内容的课程）
课程编号：
10200001
学时与学习时间：
60（其中理论45学时，自主学习15学时，建议学习时间75小时）
学分：
3+1
课程类别：
专业平台课程
面向对象：
物理学专业本科学生
课程英文名称：
Mechanics
一、课程的任务和目的
任务：
通过本课程的学习，使学生能较系统地掌握力学的基本概念、基本原理和基本规律，使学生初步掌握物理学的研究方法，树立辩证唯物主义世界观，培养学生独立分析问题和解决问题的能力、自主学习的能力，提高学生的科学素质。
目的：
本课程是物理学专业开设的第一门专业必修课，是后续的电磁学、光学、理论力学等课程的基础，是学生从事中学物理教育必须掌握的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握力学基础知识，能运用力学知识去解决物理学及其它学科中有关力学的基本问题，了解力学是物理学的有机组成部分，使学生能对牛顿力学及其应用有全面深入的认识，能运用牛顿力学的原理和定律，用矢量代数和微积分的方法解决质点力学、质点系力学、刚体力学、振动和波的基本问题，同时为学习后续课程打好坚实的基础，也为今后从事中学教学工作及进一步深造打好基础。
二、课程教学内容与要求
（一）数学预备知识（2学时）
1．教学内容
（1）函数、导数与微分；
（2）不定积分；
（3）定积分；
（4）矢量的表示；
（5）矢量的加法与减法；
（6）矢量的数乘、标积和矢积；
（7）矢量的导数。
2．教学要求
（1）了解函数、导数与微分的基本概念，会求力学中常用函数的导数；
（2）了解不定积分、定积分的基本概念，会求力学中常用函数的定积分；
（2）掌握矢量的正交分解；
（3）掌握矢量的数乘、标积和矢积；
（4）了解矢量导数的概念。
3．教学重点
（1）力学中常用函数导数的求法；
（2）力学中常用函数的定积分的求法；
（3）矢量的直角分解与运算。
4．教学难点
（1）导数与微分的基本概念；
（2）不定积分、定积分的基本概念。
（二）物理学和力学（自主学习，建议学习时间5小时）
1．教学内容
（1）物理学科的特点；
（2）时间与长度的计量；
（3）单位制与量纲；
（4）参考系与坐标系。
2．教学要求
了解本课程的概况、内容、任务、学习方法以及它在物理学及整个科学发展过程中所起的作用。
（三）质点运动学（8学时）
1．教学内容
（1）运动学方程；
（2）速度、加速度；
（3）质点直线运动、抛体运动、圆周运动；
（4）自然坐标系与极坐标系；
（5）伽利略变换。
2．教学要求
（1）理解参考系、坐标系、质点的概念；
（2）理解质点的速度矢量、速度、加速度的概念；掌握速度、加速度在直角坐标系和自然坐标系中的表示；
（3）掌握由运动学方程求速度、加速度和由速度、加速度及初始条件求运动学方程的方法；
（4）了解在相互平动的参照系中相对运动速度和加速度之间的关系。
3．教学重点：
质点运动规律的描述。
4．教学难点
（1）运动学方程和运动量间的关系；
（2）高等数学知识的应用，由加速度、速度求运动学方程时要用到积分；当加速度是关于速度的函数时，求任一时刻的速度或任一位置的速度要解微分方程。
（四）牛顿运动定律和动量守恒定律（共8学时，其中自主学习4学时，建议学习时间20小时）
1．教学内容
（1）惯性参考系；（自主学习）
（2）牛顿运动定律及其应用；（自主学习）
（3）主动力和被动力；（自主学习）
（4）非惯性系中的动力学；
（5）质点系的动量定理、质心运动定理；
（6）动量守恒定律。
2．教学要求
（1）掌握牛顿运动定律及其适用条件，掌握运用微积分方法求解变力作用下的动力学问题；
（2）理解质点平衡的条件；
（3）了解非惯性参考系的概念，理解直线加速运动参考系中的惯性力；
（4）理解质点的动量、质点系的动量、冲量的概念；
（5）掌握质点和质点系的动量定理；
（6）掌握质点系的动量守恒定律；
（7）理解质心的概念，掌握质心运动定理。
3．教学重点
（1）质点动力学规律的描述；
（2）动量守恒定律的应用。
4．教学难点
（1）变力作用下的动力学问题；
（2）质心运动定理的应用。
（五）动能和势能（6学时）
1．教学内容
（1）力的元功、用线积分表示的功；
（2）质点和质点系的动能定理；
（3）保守力、非保守力与势能；
（4）功能原理和机械能守恒定律；
（5）对心碰撞与非对心碰撞；
（6）质心参考系的运用。
2．教学要求
（1）理解功、功率的概念，掌握变力作功的计算；
（2）掌握质点和质点系的动能定理及其应用；
（3）理解保守力、势能的概念，掌握重力势能、弹簧弹性势能、万有引力势能的计算；
（4）掌握功能原理和机械能守恒定律及其应用；
（5）掌握对心碰撞，了解非对心碰撞；
（6）了解质心参考系的运用。
3．教学重点
（1）动能定理及其应用；
（2）功能原理和机械能守恒定律及其应用。
4．教学难点
（1）保守力作功的特点及势能；
（2）非对心碰撞。
（六）角动量、关于对称性（6学时）
1．教学内容
（1）质点的角动量、角动量定理与角动量守恒定律；
（2）质点系的角动量、角动量定理与角动量守恒定律；
（3）质点系对质心的角动量定理和守恒律；
（4）对称性；
（5）经典动力学的适用范围。
2．教学要求
（1）掌握质点和质点系角动量的概念，并能计算质点和质点系对定点和对轴的角动量；
（2）掌握力矩的计算；
（3）理解质点和质点系对定点的角动量定理和守恒定律；
（4）了解质点系对质心的角动量定理和守恒定律；
（5）了解对称性与守恒律。
3．教学重点
（1）质点和质点系角动量的概念；
（2）质点和质点系的角动量定理。
4．教学难点
（1）角动量的概念；
（2）角动量定理的应用；
（3）质点系对质心的角动量定理和守恒定律。
（七）万有引力定律（自主学习，建议自学时间10小时）
1．教学内容
（1）开普勒定律；
（2）万有引力定律，引力质量和惯性质量；
（3）引力势能。
2．教学要求
（1）掌握万有引力定律和引力势能的概念；
（2）理解开普勒定律。
3．教学重点
（1）万有引力定律及其应用；
（2）引力势能的概念。
4．教学难点
（1）引力质量和惯性质量的概念；
（2）引力势能的计算。
（八）刚体力学（10学时）
1．教学内容
（1）刚体运动的描述；
（2）刚体的动量和质心运动定理；
（3）刚体定轴转动的角动量，转动惯量；
（4）刚体定轴转动的动能定理；
（5）刚体平面运动的动力学；
（6）刚体的平衡；
（7）自转与旋进。
2．教学要求
（1）理解角速度、角加速度的概念，掌握角量与线量之间的关系；
（2）理解质心运动定理；
（3）理解转动惯量的概念，会用转动惯量的定义求规则形状均质刚体的转动惯量，会用平行轴定理和垂直轴定理求一些较为复杂问题的转动惯量；
（4）掌握刚体定轴转动的转动定理并会应用；
（5）理解刚体定轴转动角动量的概念，理解角动量定理和角动量守恒定律；
（6）掌握刚体定轴转动动能和力矩作功的计算，会运用转动动能定理解题；
（7）理解刚体平面平行运动是平动和转动的合成，掌握刚体上任一点速度的计算，掌握处理刚体平面平行运动的动力学方法；
（8）理解作用在刚体上力的性质，理解平面力系下刚体平衡方程。
3．教学重点
（1）刚体定轴转动的转动规律；
（2）转动惯量、转动定理及其应用；
（3）定轴转动动能定理及其应用。
（4）刚体平面平行运动的动力学问题处理方法。
4．教学难点
（1）刚体转动惯量的计算；
（2）刚体与质点连结体问题的分析与求解；
（3）质点与刚体的碰撞问题；
（4）刚体平面平行运动的动力学问题中辅助方程列写。
（九）弹性体力学简介（1学时）
1．教学内容
（1）弹性体的拉伸与压缩；
（2）弹性体的剪切形变；
（3）弯曲和扭转。
2．教学要求
（1）了解弹性体的拉伸与压缩，剪切形变，弯曲和扭转等概念；
（2）了解胡克定律。
3．教学重点
弹性体的拉伸与压缩，剪切形变，弯曲和扭转等概念；
4．教学难点
形变势能
（十）振动（自主学习，建议学习时间30小时）
1．教学内容
（1）简谐振动的动力学特征；
（2）简谐振动的运动学；
（3）简谐振动的能量转换；
（4）简谐振动的合成；
（5）阻尼振动；
（6）受迫振动。
2．教学要求
（1）理解简谐振动的运动学和动力学特征；
（2）掌握建立一维简谐振动的动力学方程；
（3）掌握由初始条件确定简谐振动方程的方法，理解相位、相位差的概念；
（4）掌握旋转矢量表示法，并能熟练地确定初相位；
（5）掌握简谐振动的能量转换关系；
（6）掌握同方向同频率简谐振动的合成，掌握相互垂直同频率谐振动的合成，了解同方向不同频率、相互垂直不同频率谐振振动的合成；
（7）了解阻尼振动、受迫振动的特点。
3．教学重点
（1）简谐振动的特征及简谐振动方程的正确列写；
（2）简谐振动的能量转换关系；
（3）同方向同频率和相互垂直同频率谐振动的合成。
4．教学难点
（1）简谐振动方程初位的确定；
（2）相位和相位差的概念。
（十一）波动和声（8学时）
1．教学内容
（1）波的基本概念；
（2）平面简谐波方程；
（3）波动方程与波速；
（4）平均能流密度，声强与声压；
（5）波的叠加和干涉，驻波；
（6）多普勒效应。
2．教学重点
（1）理解波面、波线、波长和波速等概念，掌握周期、频率、波速与波长之前的关系；
（2）掌握建立平面简谐波方程的方法及其物理意义；
（3）理解波的相干条件，掌握相干叠加振幅加强和减弱的条件；
（4）理解驻波的形成条件及其特点；
（5）了解波的能量传播特征及能量密度、能流密度的概念；
（6）了解声学的基础知识；
（7）了解多普勒效应。
3．教学重点
（1）平面简谐波方程的确定及其物理意义；
（2）波的相干条件及相干叠加规律；
4．教学难点
（1）建立平面简谐波方程的方法；
（2）相干叠加振幅加强或减弱的条件。
（十二）流体力学简介（自主学习，建议学习时间10小时）
1．教学内容
（1）理想流体；
（2）静止流体内的压强；
（3）流体运动学的基本概念；
（4）伯努利方程；
（5）流体的动量和角动量。
2．教学要求
（1）了解流体静力学中压强的概念。
（2）了解压强的分布规律；
（3）了解理想流体、理想流体的稳定流动、流线、流管的概念及流体的连续性原理；
（4）了解伯努利方程。
3．教学重点
（1）压强的分布规律；
（2）伯努利方程。
4．教学难点
（1）伯努利方程的应用；
（2）流体的动量和角动量的概念。
三、对学生能力培养的要求
通过本课程的教学，要培养学生以下能力：
1．培养学生良好的学习习惯和自主学习能力。
力学是物理学专业新生接触到的第一门专业课，是学生适应大学教学的关键时期，从中学过渡到大学，对新生来说是一质的飞跃，在知识密度与难度、教学方法、管理方法等方面都与中学教学有着明显的不同。
因此，在教学中如何培养学生良好的学习习惯，注重自主能力的培养显得很重要。
本课程中安排了1学分的内容为自主学习，旨在培养学生的自主学习能力。
2．独立分析问题和解决问题能力的培养。
根据物理问题的特征、性质及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，抽象为合理的物理模型（如质点、刚体），并用物理的语言和物理规律加以描述，用所学的物理理论解决问题。
在教学过程中要特别注意用变的眼光看问题，处理好变力、变加速度与中学物理中的恒力、恒加速度的关系。
3．培养学生运用高等数学知识解决力学问题的能力。
数学是物理学的基础，力学问题的解决都离不开数学，如质点运动学中就用到高等数学的求导、积分与解微分方程。
如何将高等数学的知识灵活地用于解决力学问题是力学教学中的一大任务。
四、学时分配与建议学习时间
总学时60学时，其中理论45学时，自主学习15学时，建议自主学习时间75小时，学时与时间分配如下：
教学内容
理论教学学时
自主学习学时
合计学时
建议学习时间（小时）
数学预备知识
2
0
2
0
物理学和力学
0
1
1
5
质点运动学
8
0
8
0
牛顿运动定律和动量守恒定律
4
4
8
20
动能和势能
6
0
6
0
角动量、关于对称性
6
0
6
0
万有引力定律
0
2
2
10
刚体力学
10
0
10
0
弹性体的应力和应变
1
0
1
0
振动
0
6
6
30
波动和声
8
0
8
0
流体力学
0
2
2
10
合计
45
15
60
75
五、与各课程的联系
本课程的先修课程应为高等数学，但是物理学专业的力学课安排在大一的第一学期，所以要先补充数学预备知识。
本课程的后续为理论力学、电磁学和光学等课程。
力学和理论力学是紧密相联的，它是理论力学的直接基础，因此要做到内容前后衔接而不重复。
力学中的研究方法将广泛应用于后续课程电磁学中，力学中讨论波干涉的方法将应用于光学中讨论光的干涉。
所以，一定要注意这些相关内容有讲解，做到讲深讲透。
六、考核方式
理论教学部分（3学分）期末采用闭卷考试，并建议安排期中考试。
该部分期末总评成绩由三部分组成，其中平时成绩占20%，期中考试占20%，期末考试占60%。
该部分的总评成绩占课程总成绩的75%。
自主学习部分（1学分）期末采用开卷考试，该部分期末总评成绩由两部分组成，平时成绩占50%，开卷考试成绩占50%。
该部分的总评成绩占课程总成绩的25%。
七、教材与参考书
教 材：
漆安慎，杜婵英编.普通物理学教程——力学.北京：
高等教育出版社.2005年6月
参考书：
[1]赵凯华，罗蔚英编.新概念物理教程——力学.北京：
高等教育出版社.1995年7月
[2]于全训，林明喜等编.力学概论.北京：
科学出版社.2000年8月
[3]王其申主编.经典力学.合肥：
中国科学技术大学出版社.2005年7月
执笔人：
楼智美审核人：
钱贤民教学院长：
楼智美院长：
王建平
《普通物理实验1》教学大纲
课程编号：
10201002
学时：
30
学分：
1
课程类别：
专业平台课
面向对象：
物理学专业本科生
课程英文名称：
GeneralPhysicsExperiments
（1）
一、课程的任务和目的
任务：
通过实验使学生加深对普通物理基本概念的理解，掌握基本物理量的测量方法和基本仪器的使用方法，了解仪器仪表的等级对测量精度的影响，特别要求学生能根据测量精度的要求正确选用仪器仪表，对实验结果要求用误差理论进行正确分析。
目的：
通过实验，加深学生对物理学原理的理解，培养与提高学生的科学实验能力，培养学生辩证唯物主义的世界观和严谨的工作作风。
二、课程教学内容与要求
《普通物理实验1》是对物理学专业学生进行实验教学的入门课程，要求学生在学习物理实验基础知识的同时，受到严格的训练，掌握初步的实验能力，养成良好的实验素养和严谨的科学态度。
《普通物理实验1》以基础性实验为主，为后续普通物理实验2、3奠定扎实基础。
三、实验项目
实验误差理论与数据处理
具体要求
1．了解物理实验课的内容及如何写好物理实验报告。
2．掌握测量与误差的基本概念。
3．了解误差分类及其处理方法。
4．掌握测量不确定度的基本概念。
5．能对测量结果进行正确处理。
6．了解物理实验中常用的基本方法。
实验一 金属丝弹性模量的测定
（一）实验目的
1．掌握用拉伸法测定杨氏模量的原理。
2．掌握用光杠杅镜测定微小长度的变化。
3．学会用逐差法与作图法处理实验数据。
（二）实验内容
1．调节仪器水平、调光杠杆位置、调望远镜位置及焦距
2．用对称测量法观察加减拉力时的伸长变化。
3．根据测量要求选用不同量具测量对应物理量。
4．用逐差法与作图法来处理数据。
（三）实验主要仪器设备及材料
杨氏模量测定仪、光杠杆、尺度望远镜、螺旋测微计、游标卡尺、米尺。
实验二声速的测定
（一）实验目的
1．了解换能器的原理及工作方式。
2．学会用共振法和相位比较法测量空气中或液体中的声速。
（二）实验内容
1．根据换能器谐振频率调节信号源频率。
2．用共振法和相位比较法测量声波波长从而求出声速。
（三）实验主要仪器设备及材料：
声速测定仪，信号源，示波器。
实验三 物体密度的测定
（一）
升级会员 