0Aanwak《大学物理》教学大纲.docx
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0Aanwak《大学物理》教学大纲
七夕，古今诗人惯咏星月与悲情。
吾生虽晚，世态炎凉却已看透矣。
情也成空，且作“挥手袖底风”罢。
是夜，窗外风雨如晦，吾独坐陋室，听一曲《尘缘》，合成诗韵一首，觉放诸古今，亦独有风韵也。
乃书于纸上。
毕而卧。
凄然入梦。
乙酉年七月初七。
-----啸之记。
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课程编码
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审定组（人）
审定日期
《大学物理》教学大纲大学物理》
学时：
118适用专业：
学院工科各专业一、课程的性质、教学目的与任务物理学是研究物质的基本结构及其物质运动的普遍规律，它是一门严格的、精密的基础科学。
它的基本理论渗透在自然科学的许多领域，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。
以物理学基础知识为内容的《普通物理》课程，它包括的经典物理、近代物理和物理学在科研技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的。
因此，本课程是工科各专业学生的一门重要的必修基础课。
本课程的教学目的，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法。
通过学习，达到开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力，提高素质的目的。
本课程的教学任务是：
学生对课程中的基本概念、基本理论、基本方法有比较全面和系统的认识和正确的理解，并具有初步应用的能力；培养学生树立辩证唯物主义世界观和科学的方法论；培养学生提出问题，分析问题、解决问题的能力。
二、课程教学的基本要求教学内容基本要求分为三个层次：
掌握、理解、了解。
掌握：
属较高要求。
对于要求掌握的内容都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问题，对于那些由基本定律导出的定理要求会推导。
理解：
属于般要求。
对于要求理解的内容都应明了，并能用以分析和计算有关问题，对于定理不要求会推导。
了解：
属较低要求。
对于要求了解的内容，应该知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们进行定性解释，适应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。
本课程教学在能力培养上的要求是：
能够独立阅读相当于本课程水平的教材、参考书和文献资料，并能理解其主要内容，写出条理较清晰的笔记、小结或读书心得；了解各种理想物理模型并能根据物理概念，问题的性质和需要，抓住主要因素，略去次要因素，对所研究对象进行合理简化；会运用物理学的理论、观点和方法，分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级与已知典型结果的比较，判断结果的合理性。
三、《大学物理》课程与其它课程的关系本课程是在中学物理基础之上开设的，要求必须学完高中物理课程。
本课程要充分运用高等数学工具，又要为“电工”、“电工学”、“理论力学”、“工程力学”
1
等专业基础课打下必要基础。
因此，本课程应在一年级第二学期开始为宜。
四、教学内容及学时安排
序号单元主要内容1、物理学研究的对象和研究方法。
2、物理学与数学、物理学与其它自然科学的关系（包括物01通过绪论课的学习，使学生明了物理学的由来，发展，与其它学科的关系，明了学习物理学不仅是知识的学习和技能的训练，更重要的是学生在从一个自然人成长为科学人的过程中，物理学的学习具有重要的塑造作用。
教学要求学时
绪
论
理学发展史）。
3、物理学在素质培养中的作用和地位。
4、怎样学好物理学。
2
1、质点、参考系。
2、描述质点运动的物理量：
时刻、和时间，位置矢量，位
1、理解质点、参考系。
2、掌握描述质点运动的物理量：
时刻、和时间，位置矢量，位移和路程，速度和速率，加速度。
3、掌握描述质点运动的坐标系：
直角坐标，自然坐标。
4、掌握圆周运动（角位置、角位移、角速度、角加速度），圆周运动角量与线量关系。
6
第1章
02
移和路程，速度和速率，加速度。
3、描述质点运动的坐标系：
直角坐标，自然坐标。
4、圆周运动（角位置、角位移、角速度、角加速度），圆周运动角量与线量关系。
质点运动学
第2章
03
1、掌握牛顿运动定律：
牛顿第1、牛顿运动定律：
牛顿第一、一、二、三定律。
二、三定律。
2、掌握力学中常见力：
万有引2、力学中常见力：
万有引力、力、弹性力、摩擦力。
弹性力、摩擦力。
3、掌握牛顿定律的解题方法。
3、牛顿定律的解题方法。
4、理解伽利略相对性原理，伽4、伽利略相对性原理，伽利略变换。
5、*非惯性系：
惯性力。
利略变换。
5、了解非惯性系：
惯性力。
6
质点动力学
第3章
04
1、冲量、质点的动量，质点动量定理。
2、质点系动量定理，质点系动量守恒。
2
1、掌握冲量、质点的动量，质点动量定理。
2、掌握质点系动量定理，质点系动量守恒。
8
动量守恒和能量守恒
3、动能、动能定理：
功、功率，恒力直线运动的功，变力曲线运动的功。
4、势能：
引力势能和重力势能，弹力势能，保守力，势能曲线。
5、机械能守恒定律：
质点系动能定理，功能原理，机械能守恒定律。
6、碰撞：
碰撞现象，完全弹性和完全非弹性碰撞。
恢复*系数。
7、*质心、质心运动定律。
*宇宙速度
3、掌握动能、动能定理：
功、功率，恒力直线运动的功，变力曲线运动的功。
4、掌握势能：
引力势能和重力势能，弹力势能，保守力，势能曲线。
5、掌握机械能守恒定律：
质点系动能定理，功能原理，机械能守恒定律。
6、了解碰撞：
碰撞现象，完全弹性和完全非弹性碰撞。
恢复*系数。
7、了解质心、质心运动定律。
*宇宙速度。
1、掌握刚体模型。
1、刚体模型。
2、刚体的运动：
刚体平动、刚体定轴转动。
3、定轴转动的角位置、角速度、角加速度，匀变速转动公式，角量与线量关系。
2、理解刚体的运动：
刚体平动、刚体定轴转动。
3、掌握定轴转动的角位置、角速度、角加速度，匀变速转动公式，角量与线量关系。
4、掌握动力学：
力矩，转动定律，转动惯量。
5、掌握刚体对定轴的角动量，角动量定理，角动量守恒。
6、掌握刚体对定轴转动的动能定理：
力矩的功，转动动能，转动动能定理。
7、了解刚体平面运动。
8、了解经典力学成就和局限性。
6
第4章
05
4、动力学：
力矩，转动定律，转动惯量。
5、刚体对定轴的角动量，角动量定理，角动量守恒。
6、刚体对定轴转动的动能定理：
力矩的功，转动动能，转动动能定理。
7、*刚体平面运动。
8、经典力学成就和局限性。
刚体的转动
1、简谐振动：
谐振动的基本
1、理解简谐振动：
谐振动的基本特征。
2、掌握描述简谐振动的特征量：
位，及A和φ的确定。
6
第5章
06
特征。
2、描述简谐振动的特征量：
相位，及A和φ的确定。
3
机械振动
振幅、周期、频率、角频率、振幅、周期、频率、角频率、相
3、旋转矢量，掌握谐振动的能量。
3、掌握旋转矢量，掌握谐振动的能量。
4、掌握谐振动的迭加：
同一直线上两个同频率谐振动的合成、同一直线上两个频率相近谐振动的合成、两个互相垂直的谐振动的合成5、了解阻尼振动、受迫振动、共振。
1、机械波的基本概念：
机械波线、波面与波前。
1、理解机械波的基本概念：
机波线、波面与波前。
波产生与传播、横波与纵波、械波产生与传播、横波与纵波、
2、描述波动的物理量：
波长、2、掌握描述波动的物理量：
波波的周期的频率、波速。
长、波的周期的频率、波速。
3、掌握简谐波、波动方程。
理解波的能量。
64、波的迭加原理、惠更斯原理。
5、波的干涉：
波的干涉现象和规律性、驻波。
6、多普勒效应。
7、*声波4、理解波的迭加原理、惠更斯原理。
5、掌握波的干涉：
波的干涉现象和规律性、驻波。
6、了解多普勒效应。
7、了解声波
第6章
07
3、简谐波、波动方程。
理解波的能量。
机械波
1、理想气体微观模型：
气体统计规律性。
2、理想气体压强公式：
理想气体微观模型，理想气体压强
1、理解理想气体微观模型：
气统计规律性。
2、掌握理想气体压强公式：
理想气体微观模型，理想气体压强公式，理解推导过程。
3、掌握理想气体分子平均平动能与温度关系。
4、理解分子运动自由度，掌握能量按自由度均分原理、理想气体内能。
5、理解麦克斯韦速率分布律，最概然速率，算术平均速率，方6
分子数密度和线度，分子力，体分子数密度和线度，分子力，
第7章
08
公式，理解推导过程。
3、理想气体分子平均平动能与温度关系。
4、分子运动自由度，掌握能量按自由度均分原理、理想气体内能。
5、麦克斯韦速率分布律，最概然速率，算术平均速率，方
气体动理论
4
均根速率。
6、气体的输运过程。
7、*玻耳兹曼能量分布。
8、*范德瓦耳斯方程。
均根速率。
6、了解气体的输运过程。
7、了解玻耳兹曼能量分布。
8、了解范德瓦耳斯方程。
1、理解气体的物态参量、平衡态，掌握理想气体物态方程。
2、掌握准静态过程，静态过程功的计算、热量计算和内能计算。
3、掌握热学第一定律。
4、掌握气体的热力学过程：
等体过程、等压过程、摩尔热容、等温过程、绝热过程，多方过*程。
5、理解循环过程，掌握卡诺循环。
6、掌握热力学第二定律：
可逆与不可逆过程、热二定律两种表述、热二定律的实质及统计意义。
7、掌握卡诺定理。
8、了解熵、熵增原理。
1、掌握电荷和库仑定律：
电荷量子化、电荷守恒、电荷相互作用。
8
1、气体的物态参量、平衡态，掌握理想气体物态方程。
2、准静态过程，静态过程功的计算、热量计算和内能计算。
3、热学第一定律。
4、气体的热力学过程：
等体
第8章
09
过程、等压过程、摩尔热容、等温过程、绝热过程，*多方过程。
5、循环过程，掌握卡诺循环。
6、热力学第二定律：
可逆与不可逆过程、热二定律两种表述、热二定律的实质及统计意义。
7、掌握卡诺定理。
8、*熵、熵增原理。
1、电荷和库仑定律：
电荷量子化、电荷守恒、电荷相互作用。
热力学基础
2、电场和电场强度：
静电场、2、掌握电场和电场强度：
静电
第9章
10
电场强度、场强计算。
3、高斯定理：
电场线、电通量、高斯定理。
场、电场强度、场强计算。
3、掌握高斯定理：
电场线、电通量、高斯定理。
8
静电场
4、静电场环路定理、电势能、4、掌握静电场环路定理、电势电势，电势计算。
5、场强与电势关系。
6、电偶在静电场中的力矩和电势能计算。
能、电势，电势计算。
5、掌握场强与电势关系。
6、理解电偶在静电场中的力矩和电势能计算。
1、掌握静电场中的金属导体：
导体平衡条件、趋肤效应、静电屏蔽。
5
第10章
11
1、静电场中的金属导体：
导体平衡条件、趋肤效应、静电屏蔽。
静电场中的导体与电介
6
质
2、电容器、电容计算。
3、静电场中电介质极化、电介质中高斯定理。
2、掌握电容器、电容计算。
3、理解静电场中电介质极化、介质中高斯定理。
容率，掌握极化强度、电位、电容率，掌握极化强度、电位、
4、电场能量密度、能量计算。
4、掌握电场能量密度、能量计5、*静电场边界条件算。
5、了解静电场边界条件。
1、电流、电流密度。
2、电阻率、欧姆定律微分形12第11章恒定电流式。
3、电源电动势、全电路欧姆定律。
4、*基尔霍夫定律。
1、掌握电流、电流密度。
2、掌握电阻率、欧姆定律微分形式。
3、掌握电源电动势、全电路欧姆定律。
4、了解基尔霍夫定律。
6
1、基本磁现象、安培分子电流假说。
2、磁场、磁感应强度定义。
1、了解基本磁现象、安培分子电流假说。
2、掌握磁场、磁感应强度定义。
3、掌握毕奥—萨伐尔定律及其应用，磁偶极矩、磁矩，运动电荷的磁场。
4、掌握磁感线、磁通量、磁场的高斯定理。
5、掌握磁场的安培环路定理及其应用。
1、理解带电粒子在电、磁场中运动：
电场力、洛仑兹力。
2、掌握安培定律、安培力计算、两平行长直导线相互作用力、线圈受力矩。
1、理解电磁感应现象。
86
第12章
13
3、毕奥—萨伐尔定律及其应用，磁偶极矩、磁矩，运动电荷的磁场。
4、磁感线、磁通量、磁场的高斯定理。
5、磁场的安培环路定理及其应用。
稳恒磁场
第13章
14
1、带电粒子在电、磁场中运动：
电场力、洛仑兹力。
2、安培定律、安培力计算、两平行长直导线相互作用力、线圈受力矩。
1、电磁感应现象。
磁场力
2、电磁感应定律、感应电流、2、掌握电磁感应定律、感应电
第14章
15
感应电量、楞次定律。
流、感应电量、楞次定律。
4
电磁感应
3、动生电动势计算、涡电流、3、掌握动生电动势计算、涡电涡旋电场和感生电动势。
4、自感现象、自感系数、自感电动势。
6
流、涡旋电场和感生电动势。
4、理解自感现象、自感系数、自感电动势。
5、互感现象、互感系数、互感电动势。
6、磁场能量和能量密度。
5、理解互感现象、互感系数、互感电动势。
6、掌握磁场能量和能量密度。
1、物质磁性的概述、分子磁
1、理解物质磁性的概述、分子
矩、顺磁和抗磁、磁化强度。
磁矩、顺磁和抗磁、磁化强度。
第15章
16
2、介质存在时的安培环路定理、磁场强度、磁化率、相对
2、理解介质存在时的安培环路定理、磁场强度、磁化率、相对
磁介质
4
磁导率。
磁导率。
3、铁磁性、磁畴、磁化曲线、3、了解铁磁性、磁畴、磁化曲居里点、磁滞回线。
线、居里点、磁滞回线。
1、位移电流、全电流安培环1、理解位移电流、全电流安培环路定律、麦克斯韦电磁场方程的积分形式。
2、了解电偶极子振荡、电磁波产生和传播。
1、理解光波、相干条件、获得相干光波的方法。
2、掌握扬氏双缝干涉条件、干涉条纹特点、条纹间距。
66
第16章
17
路定律、麦克斯韦电磁场方程的积分形式。
2、电偶极子振荡、电磁波产生和传播。
1、光波、相干条件、获得相干光波的方法。
电磁波
第17章
18
2、扬氏双缝干涉条件、干涉条纹特点、条纹间距。
光的干涉
3、光程、光程差，薄膜干涉、3、掌握光程、光程差，薄膜干劈尖和牛顿环。
*等倾干涉。
涉、劈尖和牛顿环。
等倾干涉。
*理解迈克耳孙干涉仪原理及理解迈克耳孙干涉仪原理及应应用。
用。
1、光的衍射、惠更斯—菲涅耳原理、衍射现象的分类。
2、单缝夫琅禾费衍射、半波带法、明暗条纹位置、光强分1、理解光的衍射、惠更斯—菲涅耳原理、衍射现象的分类。
2、掌握单缝夫琅禾费衍射、半波带法、明暗条纹位置、光强分布、半角宽度。
3、理解光学仪器的分辩率、瑞利判据、最小分辩角。
4、掌握衍射光栅：
光栅常数、光栅公式、光栅明暗条件、理解缺级。
5、理解射线衍射、布喇格公式。
1、掌握光的偏振现象：
自然光与偏振光、起偏与检偏、马吕定律。
7
第18章
19
布、半角宽度。
3、光学仪器的分辩率、瑞利判据、最小分辩角。
4、衍射光栅：
光栅常数、光栅公式、光栅明暗条件、理解缺级。
5、射线衍射、布喇格公式。
光的衍射
6
第19章
20
1、光的偏振现象：
自然光与偏振光、起偏与检偏、马吕定律。
光的偏振
4
2、反射与折射的偏振、布儒斯特定律。
3、晶体的双析射、光轴、寻常光与非寻常光、尼科耳梭镜、二向色性、波片。
2、掌握反射与折射的偏振、布儒斯特定律。
3、了解晶体的双析射、光轴、寻常光与非寻常光、尼科耳梭镜、二向色性、波片。
五．教
材：
马文蔚《物理学》（第四版，上、中、下册）高教出版社1999。
11教学参考材料：
1．程守洙《大学物理》（第五版）高等教育出版社。
2．Themechanicaluniverse;Beyondthemechanicaluniverse,北京大学出版社（影印版）
8
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课程编码
制订人
制订日期
修订人
修订日期
审定组（人）
审定日期
《大学物理》教学大纲大学物理》
学时：
118适用专业：
学院工科各专业一、课程的性质、教学目的与任务物理学是研究物质的基本结构及其物质运动的普遍规律，它是一门严格的、精密的基础科学。
它的基本理论渗透在自然科学的许多领域，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。
以物理学基础知识为内容的《普通物理》课程，它包括的经典物理、近代物理和物理学在科研技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的。
因此，本课程是工科各专业学生的一门重要的必修基础课。
本课程的教学目的，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法。
通过学习，达到开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力，提高素质的目的。
本课程的教学任务是：
学生对课程中的基本概念、基本理论、基本方法有比较全面和系统的认识和正确的理解，并具有初步应用的能力；培养学生树立辩证唯物主义世界观和科学的方法论；培养学生提出问题，分析问题、解决问题的能力。
二、课程教学的基本要求教学内容基本要求分为三个层次：
掌握、理解、了解。
掌握：
属较高要求。
对于要求掌握的内容都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问题，对于那些由基本定律导出的定理要求会推导。
理解：
属于般要求。
对于要求理解的内容都应明了，并能用以分析和计算有关问题，对于定理不要求会推导。
了解：
属较低要求。
对于要求了解的内容，应该知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们进行定性解释，适应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。
本课程教学在能力培养上的要求是：
能够独立阅读相当于本课程水平的教材、参考书和文献资料，并能理解其主要内容，写出条理较清晰的笔记、小结或读书心得；了解各种理想物理模型并能根据物理概念，问题的性质和需要，抓住主要因素，略去次要因素，对所研究对象进行合理简化；会运用物理学的理论、观点和方法，分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级与已知典型结果的比较，判断结果的合理性。
三、《大学物理》课程与其它课程的关系本课程是在中学物理基础之上开设的，要求必须学完高中物理课程。
本课程要充分运用高等数学工具，又要为“电工”、“电工学”、“理论力学”、“工程力学”
1
等专业基础课打下必要基础。
因此，本课程应在一年级第二学期开始为宜。
四、教学内容及学时安排
序号单元主要内容1、物理学研究的对象和研究方法。
2、物理学与数学、物理学与其它自然科学的关系（包括物01通过绪论课的学习，使学生明了物理学的由来，发展，与其它学科的关系，明了学习物理学不仅是知识的学习和技能的训练，更重要的是学生在从一个自然人成长为科学人的过程中，物理学的学习具有重要的塑造作用。
教学要求学时
绪
论
理学发展史）。
3、物理学在素质培养中的作用和地位。
4、怎样学好物理学。
2
1、质点、参考系。
2、描述质点运动的物理量：
时刻、和时间，位置矢量，位
1、理解质点、参考系。
2、掌握描述质点运动的物理量：
时刻、和时间，位置矢量，位移和路程，速度和速率，加速度。
3、掌握描述质点运动的坐标系：
直角坐标，自然坐标。
4、掌握圆周运动（角位置、角位移、角速度、角加速度），圆周运动角量与线量关系。
6
第1章
02
移和路程，速度和速率，加速度。
3、描述质点运动的坐标系：
直角坐标，自然坐标。
4、圆周运动（角位置、角位移、角速度、角加速度），圆周运动角量与线量关系。
质点运动学
第2章
03
1、掌握牛顿运动定律：
牛顿第1、牛顿运动定律：
牛顿第一、一、二、三定律。
二、三定律。
2、掌握力学中常见力：
万有引2、力学中常见力：
万有引力、力、弹性力、摩擦力。
弹性力、摩擦力。
3、掌握牛顿定律的解题方法。
3、牛顿定律的解题方法。
4、理解伽利略相对性原理，伽4、伽利略相对性原理，伽利略变换。
5、*非惯性系：
惯性力。
利略变换。
5、了解非惯性系：
惯性力。
6
质点动力学
第3章
04
1、冲量、质点的动量，质点动量定理。
2、质点系动量定理，质点系动量守恒。
2
1、掌握冲量、质点的动量，质点动量定理。
2、掌握质点系动量定理，质点系动量守恒。
8
动量守恒和能量守恒
3、动能、动能定理：
功、功率，恒力直线运动的功，变力曲线运动的功。
4、势能：
引力势能和重力势能，弹力势能，保守力，势能曲线。
5、机械能守恒定律：
质点系动能定理，功能原理，机械能守恒定律。
6、碰撞：
碰撞现象，完全弹性和完全非弹性碰撞。
恢复*系数。
7、*质心、质心运动定律。
*宇宙速度
3、掌握动能、动能定理：
功、功率，恒力直线运动的功，变力曲线运动的功。
4、掌握势能：
引力势能和重力势能，弹力势能，保守力，势能曲线。
5、掌握机械能守恒定律：
质点系动能定理，功能原理，机械能守恒定律。
6、了解碰撞：
碰撞现象，完全弹性和完全非弹性碰撞。
恢复*系数。
7、了解质心、质心运动定律。
*宇宙速度。
1、掌握刚体模型。
1、刚体模型。
2、刚体的运动：
刚体平动、刚体定轴转动。
3、定轴转动的角位置、角速度、角加速度，匀变速转动公式，角量与线量关系。
2、理解刚体的运动：
刚体平动、刚体定轴转动。
3、掌握定轴转动的角位置、角速度、角加速度，匀变速转动公式，角量与线量关系。
4、掌握动力学：
力矩，转动定律，转动惯量。
5、掌握刚体对定轴的角动量，角动量定理，角动量守恒。
6、掌握刚体对定轴转动的动能定理：
力矩的功，转动动能，转动动能定理。
7、了解刚体平面运动。
8、了解经典力学成就和局限性。
6
第4章
05
4、动力学：
力矩，转动定律，转动惯量。
5、刚体对定轴的角动量，角动量定理，角动量守恒。
6、刚体对定轴转动的动能定理：
力矩的功，转动动能，转动动能定理。
7、*刚体平面运动。
8、经典力学成就和局限性。
刚体的转动
1、简谐振动：
谐振动的基本
1、理解简谐振动：
谐振动的基本特征。
2、掌握描述简谐振动的特征量：
位，及A和φ的确定。
6
第5章
06
特征。
2、描述简谐振动的特征量：
相位，及A和φ的确定。
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机械振动
振幅、周期、频率、角频率、振幅、周期、频
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