《大学物理》课程教学大纲.docx
《《大学物理》课程教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《大学物理》课程教学大纲.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
《大学物理》课程教学大纲
《大学物理》课程教学大纲
（三年制专科.试行）
课程编号：
02110601
课程性质：
专业必修课
适用专业：
化学教育
开设学期：
第2学期
考核方法：
笔试闭卷
一、课程教学目的与任务
物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本的最普遍的运动形式（机械运动，热运动，电磁运动，微观粒子运动等）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，它的基本理论渗透在自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。
大学物理课是高等工科院校各专业学生的一门重要的必修基础课。
高等工科院校中开设大学物理课的任务，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面学生在大学物理课中接触了许多物理现象，获得了许多物理知识，初步学习了科学的思维方法和研究问题的方法，这些都起着开阔思路，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。
学好大学物理课，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、新技术，不断更新知识，将发生深远的影响。
二、与其他专业课程的联系
先修课程：
高等数学
大学物理是物理学中的重要基础课。
学好该门课程，将为后续课程奠定扎实的理论基础。
三、教学时数及分配
总学时72学时，其中讲授67学时习题5学时
学时分配表
章节
内容
学时分配
讲授
实验
习题
第1章
质点运动学
4
第2章
牛顿运动定律
5
第3章
动量定理及动量守恒定律
7
1
第5章
热力学基础
8
第6章
气体动理论
6
第7章
静电场
8
2
第9章
恒定电流
2
第10章
恒定磁场
8
2
第12章
电磁感应
3
第13章
振动
6
第14章
波动
6
第五章
波动光学（简介）
2
第六篇
近代物理（简介）
2
合计
67
5
四、讲授内容与要求
第一章力学（17学时）
教学要求
1、理解质点物理模型和参照系、惯性系等概念；
2、掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。
能借助于直角
坐标系熟练地计算质点在平面运动时的速度、加速度，角速度、角加速度，切向加速度、法向加速度。
3、熟练掌握牛顿三定律的及其适用条件。
4、掌握功的概念、保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力势能和弹性势能；
5、掌握质点的动能定理和动量定理，能用它们分析、解决质点在平面内运动的简单力学问题；掌握机械能守恒、动量守恒定律及其适用条件，
6、理解牛顿力学的相对性原理、伽利略坐标、速度变换。
教学内容
质点、参照系、惯性系、位置矢量、位移、速度、加速度、自然坐标系、圆周运动、角速度、角加速度、运动叠加原理、牛顿运动定律、功、动能、动能定理、保守力、势能、动量、动量定理、守恒定律、相对性原理、速度变换
第二章气体分子运动论及热力学（14学时）
教学要求
1、能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能概念，了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。
2、了解气体分子热运动的图象。
理解理想气体的压强公式和温度公式及它们的物理意义。
通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量微观本质的思想和方法。
3、了解气体分子平均碰撞频率及自由程。
4、了解麦克斯韦速率分布定律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。
了解气体分子热运动的算术平均速率、方均根速率的求法和意义。
5、理解气体分子平均能量按自由度均分定理。
会应用该定理计算理想气体的定压、定容热容量和内能。
6、掌握功和热量的概念。
理解平衡过程。
熟练掌握热力学第一定律。
能熟练地分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能改变及卡诺循环的效率。
7、理解可逆和不可逆过程。
理解热力学第二定律的两种叙述，了解两种叙述的等价性。
8、了解热力学第二定律的统计意义及无序性和熵的概念。
教学内容
温度、压强、内能、热力学第一定律、理想气体的准静态过程、循环过程、可逆和不可逆过程、热力学第二定律、气体分子热运动、麦克斯韦速率分布定律、速率分布函数和曲线、气体分子平均碰撞频率及自由程
第三章电磁学（25学时）
教学要求
1、掌握静电场的电场强度和电势的概念及场的叠加原理.
2、理解静电场的规律,高斯定理和环路定理.熟练掌握用高斯定理计算场强的条件和方法,
并能熟练运用.
3、掌握磁感应强度的概念及毕奥--萨伐定律.能计算一些简单磁场中的磁感应强度.
4、理解稳恒磁场的规律,磁场高斯定理和安培环路定理.熟练掌握用安培环路定理计算磁感
应强度的条件和方法,并能熟练应用.
5、理解安培定律和洛仑兹力公式.理解电偶极矩和磁矩的概念.能计算电偶极子在电场中简
单几何形状载流导体和载流平面线圈在磁场中所受的力矩。
能分析点电荷在均匀电磁场（包括纯
电场、纯磁场）中的受力和运动的简单情况。
6、理解电动势的概念。
8、熟练掌握法拉第电磁感应定律。
理解动生电动势及感生电动势的概念和规律。
9、了解电磁场的物质性。
教学内容
电荷、电场力、电场强度、电势能、电势、、磁感应强度、磁通量、高斯定律、安培环路定律、安培定律、洛仑兹力、电偶极矩、磁偶极矩、磁场中的电流与电荷、电流密度、电动势、法拉第电磁感应定律、动生电动势与感生电动势
第四章振动和波动（12学时）
教学要求
1、掌握描述谐振动和简谐波动的各物理量（特别是位相）的物理意义及其相互关系。
2、掌握旋转矢量法，并能用发分析有关问题。
3、掌握谐振动的基本特征。
能建立弹簧振子或单摆谐振动的微分方程。
能根据给定的初始
条件写出一维谐振动的运动方程，并理解其物理意义。
4、理解两个同方向、同频率谐振动的合成规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。
5、理解机械波产生的条件。
熟练掌握根据已知质点的谐振动方程建立平面简谐波的波动方程的方法，以及波动方程的物理意义。
理解波形图线。
了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。
6、理解惠更斯原理和波的叠加原理。
熟练掌握波的相干条件。
能应用位相差或波程差概念分析和确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。
7、理解驻波及其形成条件。
教学内容
简谐振动、位相、振动方程、振动合成、简谐波动、波动方程、惠更斯原理、波的叠加原理、波的干涉与衍射、驻波。
第五章波动光学（2学时）
教学要求
1、理解获得相干光的方法。
掌握光程的概念以及光程差和位相差的关系。
能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置。
了解迈克耳逊干涉仪的工作原理。
2、了解惠更斯----菲涅尔原理。
熟练掌握分析单缝夫琅和费衍射暗纹分布规律的方法。
会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。
3、理解光栅衍射公式。
会确定光栅衍射谱线的位置。
会分析光栅常数及其波长对光栅衍射谱线分布的影响。
4、理解自然光和线偏振光。
了解双折射现象。
理解偏振光的获得方法和检验方法。
教学内容
光程、双缝干涉、等厚干涉、迈克尔逊干涉仪、惠更斯-菲涅尔原理、单缝衍射、光栅、光的偏振、双折射现象
教学内容
光速不变原理、洛仑兹坐标变换、氢原子光谱、玻尔理论、光电效应、康普顿效应、德布罗意物质波、波粒二象性、波函数、海森堡测不准关系、薛定谔方程、施特恩-盖拉核实验、泡利不相容原理、
第六章近代物理（2学时）
教学要求
（1）狭义相对论力学基础
1、理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设.
2、理解洛仑兹坐标变换.了解狭义相对论中同时性的相对性.以及长度收缩和时间膨胀的概
念.了解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中的时空观以及二者的差异.
3、理解狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系并能用以分析、计算有关的简单问题。
（2）量子物理基础
4、理解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论。
了解该理论的意义和局限性。
5、理解光电效应和康普顿效应的实验规律，以及爱因斯坦的光子理论对这两个效应的解释。
理解光的波粒二象性。
6、了解德布罗意的物质波假设及电子衍射实验。
理解实物粒子的波粒二象性。
7、理解描述物质波动性的物理量（波长、频率）和粒子性的物理量（动量、能量）间的关
系。
8、了解波函数及其统计解释、测不准关系。
了解一维定态的薛定谔方程。
9、了解如何用波动观点能量量子化。
了解角动量量子化及空间量子化。
了解斯特恩----盖
拉赫实验及微观粒子的自旋。
10、了解描述原子中电子运动状态的四个量子数。
了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结
构。
附注：
由课时所限，波动光学和近代物理部分为扩展、提高知识，近作简单介绍。
五、教材与参考书：
教材
1、《大学物理》（上、中、下）马文蔚编东南大学等七所工科院校高等教育出版社1999年
参考书
1、《普通物理学》（上、中、下）程守诛著高等教育出版社
2、《大学物理》（上、下）陈曙光、王鑫、谢自芳等主编湖南大学出版社2003年
3、《基础物理学》朱荣华主编高等教育出版社2000年
（执笔：
杨静）
升级会员 