《普通物理》教学大纲.docx

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《普通物理》教学大纲

《普通物理》教学大纲

课程代码：

7201

课程名称：

普通物理

授课对象：

计算机应用类专业

课程性质：

《普通物理》是计算机应用类专业的专业基础课，着重培养学生掌握物理学的基本概念和基本规律，使学生能建立起鲜明的物理图像。

它为进一步学习后继课程如数字电路、微机原理、计算机组成原理、系统维护等与硬件相关的课程提供必要的基础和准备。

《普通物理》的先修课程为高等数学，因此，建议在第一学年的第二学期开设本课程。

教学目的：

通过本课程的教学，使学生系统地掌握物理学的基本原理和基本知识，培养学生分析问题，解决问题的能力，帮助学生建立辩证唯物主义观点。

针对专业特点，以力学、电学为重点，充分利用所学的数学知识来组织教材和进行教学。

课程的教学原则和教学方法：

普通物理学的讲授，应该特别注意从实践的观点来分析，综合物理现象和阐明物理规律。

1、贯彻少而精的原则，并注意联系学科实际进行教学；

2、物理学知识与数学分析相结合的原则；

3、课堂教学与电教辅助手段相结合的原则；

4、加强习题运算，课堂讨论等多种途径，贯彻理论联系实际的原则。

课程总学时：

总学时数为64学时。

课程教学内容要点及建议学时分配：

（注：

加（*）的教学内容为选学内容）

质点运动的描述（讲授2学时）

（1）参考系和坐标系

（2）位置矢量

（3）位移和路程

（4）速度和加速度

具体教学要求：

①掌握描述质点运动的基本概念，明确它们的相对性、瞬时性、矢量性和独立性；

②明确运动方程和轨道方程的意义，学会用微分方法由运动方程求速度、加速度，以及用积分方法由加速度、速度求运动方程；

③掌握运动叠加原理，学会把一个复杂的运动分解成几个互相垂直的分运动以及把几个分运动叠加成合运动的方法。

几种典型的质点运动（讲授2学时）

（5）直线运动

（6）抛体运动

（7）圆周运动

具体教学要求：

①掌握直线运动、匀速直线运动和匀变速直线运动的特点，及各自的运动方程；

②掌握抛体运动的特点以及它的运动方程和轨道方程，知道射高和射程；

③掌握圆周运动。

匀速圆周运动和匀变速圆周运动的特点。

掌握法向加速度和切向加速度的定义。

牛顿运动定律及其应用（讲授3学时）

（8）牛顿运动定律的基本内容

（9）力学中常见的几种力

（10）单位制和量纲

（11）牛顿运动定律的应用

具体教学要求：

①掌握牛顿三定律的物理内容及使用范围；

②正确理解牛顿力的概念。

明确牛顿力是物体之间的相互作用。

掌握力学中常见的三种力——万有引力、弹性力和摩擦力；

③学会用隔离物体的方法来处理动力学问题。

动量、动量定理（讲授2学时）

（12）动量

（13）冲量

（14）质点的动量定理

具体教学要求：

①掌握动量、冲量的概念，明确其物理意义；

②熟练应用动量原理求解质点动力学的问题。

动量守恒定律（讲授1学时）

（15）质点系动量定理

（16）动量守恒定律

具体教学要求：

掌握动量守恒定律，并熟练应用动量守恒定律求解质点动力学的问题。

功和功率（讲授1学时）

（17）功

（18）功率

具体教学要求：

掌握功、功率的概念，明确其物理意义，并能进行有关的计算。

动能、动能定理（讲授2学时）

（19）质点的动能定理

（20）质点系的动能定理

具体教学要求：

①掌握动能的概念，明确其物理意义。

②熟练动能定理。

势能、保守力和非保守力（讲授1学时）

（21）保守力和非保守力

（22）势能

具体教学要求：

掌握势能、保守力和非保守力的概念，并能进行有关的计算。

功能原理机械能守恒定律（讲授2学时）

（23）功能原理

（24）机械能守恒定律

（25）能量守恒定律

具体教学要求：

①掌握功能原理、机械能守恒定律和能量守恒定律；

②熟练应用功能原理、机械能守恒定律以及能量守恒定律进行有关的计算。

碰撞（讲授2学时）

（26）完全弹性碰撞

（27）完全非弹性碰撞

（28）非完全弹性碰撞

具体教学要求：

①掌握弹性碰撞、完全非弹性碰撞的特点；

②了解非完全弹性碰撞的特点；

③能够熟练应用动量守恒定律和机械能守恒定律来解答一些碰撞问题。

刚体的定轴转动（讲授1学时）

（29）平动和转动

（30）刚体的定轴转动

（31）匀变速转动公式

（32）角量和线量的关系

具体教学要求：

①会分析刚体的平动、定轴转动、平面平行运动等运动状态；

②掌握转动系统中用角动量描述的方法；

③掌握角量和线量的关系。

转动定律（讲授2学时）

（33）力对转轴的力矩

（34）转动定律

（35）转动惯量

具体教学要求：

①掌握力矩的定义；

②运用转动定律解决有关问题；

③掌握求转动惯量的方法。

刚体转动的动能定理（讲授2学时）（*）

（36）转动动能

（37）力矩的功和功率

（38）刚体定轴转动的动能定理

具体教学要求：

①掌握转动动能的定义；

②运用定轴转动的动能定理解决有关问题。

角动量、角动量守恒定律（讲授2学时）（*）

（39）角动量

（40）冲量矩、角动量定理

（41）角动量守恒定律

具体教学要求：

①掌握角动量、冲量矩的定义；

②运用角动量定理、角动量守恒定律解决刚体定轴转动中的有关问题。

电荷、库仑定律（讲授2学时）

（42）电荷

（43）电荷守恒定律

（44）库仑定律

具体教学要求：

①理解电荷的基本性质；

②掌握库仑定律。

电场、电场强度（讲授2学时）

（45）电场的提出

（46）电场强度

（47）场强的叠加原理

（48）场强的计算

具体教学要求：

①理解电场强度的概念；

②根据定义式及有关的定律计算场强。

电通量、静电场的高斯定理（讲授2学时）

（49）电场线

（50）电通量

（51）高斯定理

（52）用高斯定理求场强

具体教学要求：

①理解电通量的定义；

②理解电场线。

静电场的高斯定理（讲授2学时）

（53）静电场力作的功

（54）静电场的环路定理

（55）电势、电势能和电势差

具体教学要求：

①理解电势的概念；

②掌握利用电势的定义式求电势；

③掌握静电场的环路定理。

电场强度与电势的关系（讲授1学时）

（56）等势面

（57）场强与电势梯度的关系

具体教学要求：

①掌握等势面及其性质；

②掌握电势梯度的概念；

③利用场强与电势梯度的关系来求场强。

静电场中的导体静电平衡（讲授1学时）

（58）导体的静电平衡及其所具有的性质

（59）静电屏蔽

具体教学要求：

①掌握导体静电平衡的条件；

②利用静电平衡条件解决有关问题。

电容和电容器（讲授2学时）

（60）孤立导体的电容

（61）电容器

（62）电容器的串联和并联

具体教学要求：

①掌握有关电容的计算方法；

②理解衡量电容器的两指标。

静电场中的电介质（讲授1学时）

（63）电介质的极化

（64）电极化强度矢量

（65）电介质中的电场

（66）有介质时的高斯定理

具体教学要求：

①了解电介质极化的微观机制；

②掌握介质中静电场的基本规律；

③能运用介质中的高斯定理求解有关问题。

静电场的能量（讲授1学时）

（67）电容器的静电能

（68）电场的能量

具体教学要求：

①掌握静电场的能量公式；

②能从能量观点解决静电学的有关问题。

电流密度、欧姆定律的微分形式（讲授2学时）

（69）电流及电流密度

（70）欧姆定律及其微分形式

（71）电流稳恒的条件

（72）电功和电功率

（73）焦尔定律

具体教学要求：

①从场的角度去理解建立稳恒电场和稳恒电流的条件；

②理解电流密度的概念；

③熟悉欧姆定律和焦耳定律的微分形式。

闭合电路和一段含源电路的欧姆定律（讲授3学时）

（74）电源及其电动势

（75）闭合电路的欧姆定律

（76）一段含源电路的欧姆定律

具体教学要求：

①理解电源电动势的概念；

②能运用欧姆定律计算简单电路的有关问题。

基尔霍夫定律（讲授4学时）

（77）有关电路的几个概念（支路、节点、回路等）

（78）基尔霍夫第一定律——节点电流方程

（79）基尔霍夫第二定律——回路电压方程

（80）基尔霍夫定律的应用

具体教学要求：

①理解基尔霍夫定律；

②熟练运用基尔霍夫定律来解决电路的支路电流和回路电压问题。

磁现象、磁场和磁感应强度（讲授1学时）

（81）磁现象

（82）磁场

（83）磁感应强度

具体教学要求：

①了解磁现象；

②理解磁感应强度的定义。

磁通量、磁场的高斯定理（讲授1学时）

（84）磁感应线

（85）磁通量

（86）磁场的高斯定理

具体教学要求：

①理解磁感应线的引入和磁通量概念；

②掌握磁通量的计算方法；

③理解磁场的高斯定理。

毕奥—萨伐尔定律（讲授2学时）

（87）毕奥—萨伐尔定律

（88）毕奥—萨伐尔定律的应用

具体教学要求：

①理解毕奥—萨伐尔定律；

②掌握利用毕奥—萨伐尔定律计算稳恒电流的磁场的方法。

安培环路定理（讲授1学时）

（88）安培环路定理

（89）安培环路定理的应用

具体教学要求：

①理解安培环路定理的物理意义；

②掌握利用安培环路定理计算磁场的方法。

磁场对运动电荷的作用（洛仑兹力）（讲授2学时）

（90）洛仑兹力

（91）带电粒子在磁场中的运动

（93）霍耳效应

具体教学要求：

①理解洛仑兹力公式的含义；

②掌握运用洛仑兹力公式以确定运动电荷在磁场中所受的磁场力；

③理解霍尔效应的含义及其实际应用。

磁场对载流导线的作用（安培力）（讲授1学时）

（94）安培力

（95）两平行长直载导线之间的相互作用

（96）磁场对载流线圈的作用

具体教学要求：

①掌握平行直电流间的相互作用规律；

②掌握载流导线或载流线圈在磁场中改变位置时，磁力做功的计算方法。

磁介质、磁化强度（讲授1学时）

（97）磁介质及其分类

（98）分子电流的磁矩

具体教学要求：

①了解磁介质及其分类；

②理解分子电流的磁矩。

有磁介质时的安培环路定理磁场强度（讲授2学时）（*）

（99）有磁介质时的磁场

（100）有磁介质时的安培环路定理

（101）B、H、M三者间的关系

具体教学要求：

①掌握有介质时的安培环路定理；

②理解B、H、M三者间的关系。

电磁感应的现象及其规律（讲授1学时）

（102）电磁感应现象

（103）电磁感应的规律

具体教学要求：

熟悉电磁感应现象。

动生电动势和感生电动势（讲授2学时）

（104）动生电动势

（105）感生电动势、涡旋电场

具体教学要求：

①能熟练地计算感应电动势和感应电流；

②认识涡旋电场的性质。

自感、互感（讲授1学时）

（106）自感

（107）互感

具体教学要求：

①理解自感、互感的概念；

②会计算自感系数和互感系数

磁场的能量（讲授1学时）（*）

（108）自感线圈中的磁能

（109）磁场能量密度

具体教学要求：

掌握计算磁场能量的方法。

位移电流、电磁场基本方程的积分形式（讲授2学时）（*）

（110）位移电流

（111）电磁场、麦克斯韦方程组

具体教学要求：

①理解“位移电流”的物理意义；

②认识电磁场的性质；

③掌握麦克斯韦方程组的积分形式。

简谐振动（讲授1学时）

（112）弹簧振子模型

（113）简谐振动的方程

（114）振动状态和振动能量

具体教学要求：

掌握简谐振动的基本特征、规律。

描述简谐振动的物理量、简谐振动的合成（讲授2学时）

（115）振幅

（116）周期、频率和角频率

（117）相位、初相位和相位差

（118）常数A和Φ的确定

（119）旋转振幅矢量法

（120）简谐振动的合成

具体教学要求：

①掌握简谐振动的有关物理量（周期、频率、振动、相位等）的意义；

②了解简谐振动的合成。

阻尼振动受迫振动和共振（讲授2学时）（*）

（121）阻尼振动

（122）受迫振动

（123）共振

具体教学要求：

了解阻尼振动、受迫振动和共振。

机械波的传播惠更斯原理（讲授1学时）

（124）机械波的传播

（125）惠更斯原理

具体教学要求：

①理解机械波传播的类型；

②掌握惠更斯原理。

平面简谐波（讲授2学时）

（127）平面简谐波波动式

（128）描述平面简谐波的物理量

（129）波动式的物理意义

（130）波的能量和能流

具体教学要求：

①掌握描述平面简谐波的物理量；

②理解平面简谐波波动式的物理意义。

波的叠加、波的干涉（讲授1学时）

（131）波的叠加原理

（132）波的干涉

具体教学要求：

了解波的叠加和干涉原理。

教材和教学参考书：

教材

（133）祝之光编《物理学》（上下册）高等教育出版社

（134）李遒伯编《物理学》高等教育出版社

（135）程守珠等编《普通物理学》高等教育出版社

教学参考书

（136）周圣源编《高工专物理学》高等教育出版社

（137）马文蔚等编《物理学》（第三版）人民教育出版社

（138）刘向明等编《普通物理学》人民邮电出版社

（139）华东师范大学物理系普通物理教研组编《普通物理学思考题题解》上海科学技术文献出版社

（140）陈家森主审汪昭义主编《普通物理学》华东师范大学出版社

课程考试与评估方法：

根据教学实际可进行一次期中测验，作为判定平时成绩的依据之一。

期末进行闭卷笔试。

本课程以笔试成绩为主。

总评成绩为期末占70%，平时成绩占30%。

大纲编写修改时间：

2004年12月21日

教学大纲编写教师：

王顺利

计算机系审查教师：

张云云

教务处审查人签字：

梁政

分管教学校长签字：

田智