大学物理教学大纲

《基础物理》教学大纲

一、课程的性质、目的和任务

大学物理课程是以经典物理和近代物理的基础知识和基本理论,以及物理学在科学技术上的应用为内容的高等学校各专业学生必修一门重要的基础课。在大学物理课的各个教学环节中,都必须注意在传授知识的同时着重培养学生能力和思想方法,使学生初步学习自然科学的思想方法和研究问题的方法。同时也注意在教学过程中结合相关内容进行思想品德教育。

以物理学基础知识为内容的大学物理课是高等学校理科非物理专业学生的一门重要的必修基础课。物理学是整个自然科学的基础,高等学校中开设物理课的目的是使学生对物理学的内容和方法、工作语言、概念和物理图象、其历史、现状和前沿等方面,从整体上有个全面的了解。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机关报理论、新知识、新技术、不断更新知识都将发生深远的影响。在大学物理课的各个教学环节中,都必须注意在传授知识的同时着重培养能力,使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法,通过本课程的教学,应使学生初步具备以下能力。

1.能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材,参考书和文献资料,并能理解其主要内容和写出条理较清晰的笔记、小结或读书心得。

2.了解各种理想物理模型并能够根据物理概念、问题的性质和需要,抓住主要的因素,略去次要要素,对所研究的对象进行合理的简化。

3.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。

二、教学内容

第一章质点的运动

第一节质点和参考系。

第二节描述质点运动的物理量。

第三节描述质点运动的坐标系。

第四节牛顿运动定律。

第五节力学中常见的力。

第六节伽利略相对性原理。

第二章功和能

第一节功和功率

第二节动能和动能定理

第三节势能

第四节机械能守恒定律

第三章动量及质点角动量

第一节动量和动量定理

第二节质点系动量定理和质心运动定理

第三节动量守恒定律

第四节碰撞

第四章角动量守恒定律

第一节力矩

第二节质点角动量守恒定律

第五章刚体力学

第一节刚体的运动

第二节刚体动力学

第三节定轴转动刚体的角动量守恒定律

第六章流体力学

第一节流体的压强

第二节理想流体及其连续性方程

第三节伯努利方程

第七章振动和波

第一节简谐振动

第二节简谐振动的叠加

第三节阻尼振动、受迫振动和共振

第四节波的基本概念

第五节简谐波

第六节波的能量

第七节波的干涉

第八节多普勒效应

第八章狭义相对论第一节狭义相对论的基本原理

第二节狭义相对论的时空观

第三节狭义相对论动力学

第九章气体动理论第一节气体动理论和理想气体模型

第二节理想气体的压强和温度

第三节理想气体的内能

第四节速率分布函数

第十章电荷和静电场第一节电荷和库仑定律

第二节电场和电场强度

第三节高斯定理

第四节电势及其与电场强度的关系

第五节静电场中的金属导体

第六节电容和电容器

第七节静电场中的电介质

第八节静电场的能量

第十一章电流和恒磁场第一节恒定电流条件和导电规律

第二节磁场和磁感应强度

第三节毕奥一萨伐尔定律

第四节磁场的高斯定理和安培环路定理

第五节磁场对电流的作用

第六节带电粒子在磁场中的运动

第七节磁介质的磁化

第十二章电磁感应第一节电磁感应定律及其基本规律

第二节自感与互感

第三节磁场能量

第四节麦克斯韦电磁理论

第十三章电路

第一节基尔霍夫定律

第二节交流电的基本概念

第十四章波动光学

第一节光波及其相干条件

第二节分波前干涉

第三节分振幅干涉

第四节惠更斯-菲涅尔原理和衍射现象

第五节单缝和圆孔夫琅和费衍射

第六节衍射光栅

第七节光的偏振态

第八节偏振光的获得和检测

第十五章波与粒子

第一节黑体辐射

第二节电光效应

第三节康普顿效应

第四节氢原子光谱和玻尔的量子理论

第五节微观粒子的波动性

第六节波函数、薛定谔方程

第二十一章核物理简介

第十八章热力学基础

第一节热力学第一定律

第二节理想气体热力学过程

第三节卡诺循环

第五节热力学第二定律

三、学时分配

大学物理教学大纲

四、教学安排与方式

大学物理是一门基础课,以教师讲授为主,采用计算机多媒体技术辅助教学手段。分二学期(一年级第二期与二年级第一期),其中,第一学期54学时,第二学期54学时。

五、考核方式

1.期末闭卷笔试占总成绩的70%

2.平时成绩(作业、课堂讨论和小论文等)占30%。

六、教材与教学参考书

1.刘克哲、张承琚:物理学,高等教育出版社,2006。

2.程守洙、江之永:物理学第六版,高等教育出版社,2006。

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