大学物理1教学大纲new

1、大学物理教学大纲课程名称：大学物理 课程编号：课程类别：专业基础课/必修课学时/学分：60学时/3学分开设学期：第二学期开设单位：物理与机电工程学院适用专业：电气工程及其自动化说明一、课程性质与说明1课程性质专业基础课/必修课2课程说明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，广泛地应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础，也是许多高新技术发展的源泉和先导。因此，大学物理课程是理工科各专业学生的一门重要必修基础课。以物理学为基础的大学物理课程主要包括：力学、振动和波动、热学、电磁学、光学、狭义相对论基础、量子物理基础等基础知识，以及它们在现代科学技术

2、中的应用等。通过大学物理课程的教学，应为学生进一步学习打下坚实的物理基础。在教学过程中，要注意培养学生树立科学的自然观和辨证唯物主义世界观，培养学生科学思维和分析解决问题的能力，以及学生的探索精神与创新意识。二、教学目标1. 学习和理解物理学观察、分析和解决问题的思想方法，培养、提高学生的科学素质,激发对科学的求知欲望及创新精神。2. 系统地掌握必要的物理学基础知识及其基本规律,能运用经典物理学的理论对力、热、电、磁、光等学科的基本问题作初步的解释、分析和处理。3. 对物理学的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，将微积分知识具体地、灵活地应用于物理问题之中，培养

3、学生分析、解决实际问题的能力，并为后继课程的学习作必要的知识准备。4. 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，抓住主要因素，略去次要因素，对所研究的对象进行合理的简化。 5. 了解近代物理学的有关基础知识。三、学时分配表章序章题讲授学时实验学时实践学时上机学时小计1第一章力和运动2第二章运动的守恒量和守恒定律3第三章刚体和流体的运动4第四章相对论基础5第五章气体动理论6第六章热力学基础7第七章静止电荷的电场8第八章恒定电流的磁场9第九章电磁感应电磁场理论合计四、教学教法建议建议本课程以课堂讲授为主，采用启发式教学法。教学中可充分利用录像、演示实验及多媒体等手段。为加强学生

4、对所学内容的理解，掌握解题方法、技巧，教师应推荐相应的参考书，课后留作业，按时辅导答疑。学生课前应预习，上课认真听讲，适当记笔记，课后及时复习，独立完成作业。注意知识之间的联系，利用类比、推理、归纳等方法理解和记忆物理规律。五、课程考核及要求1考核方式：考试（）；考查（ ）2成绩评定：计分制：百分制（）；五级分制（ ）；两级分制（ ）成绩构成：总成绩=平时考核（10 ）+中期考核（ 20）+期末考核（70 ）本文第一章 力和运动教学目标：1. 理解参考系、时空、质点；掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度等描述质点运动状态的物理量以及质点的运动方程；2. 能

5、借助于直角坐标系或自然坐标系计算质点在平面内做直线或曲线运动时的速度、加速度，描述其运动规律，能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和地区经济法线加速度；3. 认识几种常见的力；4. 掌握牛顿三定律及适用条件，学会运用微积分方法求解一维变力作用下质点的动力学问题；5. 理解运动的相对性，伽利略变换教学时数：教学内容：11质点运动的描述12圆周运动和一般曲线运动13相对运动常见力和基本力14牛顿运动定律15伽利略相对性原理非惯性系惯性力教法建议：教学运课堂用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体教学相结合。讲授与习题课相结合。考核要求：1. 已知运动学方程，求解位移、速度、加速

6、度；已知加速度求解速度和运动方程。2. 切线加速度、法向加速度的求解。3. 熟悉牛顿运动定律并能熟练地应用于变力的情况解题。4. 理解伽里略变换的意义并应用。参考书目：1. 程守洙、江之永主编，普通物理学（第六版），高等教育出版社，2000.32. 刘克哲 物理学第二版 高等教育出版社，19991、马文蔚物理学第五版高等教育出版社，20062、赵近芳主编大学物理学，北京邮电大学出版社，2003。3、张三慧大学物理学，清华大学出版社，2003。第二章 运动的守恒量和守恒定律教学目标：掌握功和质点动能定理；了解保守力和非保守力耗散力的特点；掌握质点在保守力场中的势能；掌握功能原理，能够计算变力做功

7、问题；掌握机械能守恒的条件，理解并熟练运用机械能守恒定律求解具体问题；理解能量转换和守恒定律。确切理解动量、冲量、动量定理；理解质心、质心运动定理、质心坐标系；掌握动量守恒的条件，能够计算动量守恒问题；理解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的概念并能计算相应问题。理解力矩、角动量；掌握角动量定理、角动量守恒定律，学会计算和解释有关转动问题。教学时数：教学内容： 21质点系的内力和外力质心质心运动定理22动量定理动量守恒定律23功动能动能定理24保守力成对力的功势能25质点系的功能原理机械能守恒定律26碰撞27质点的角动量和角动量守恒定律教法建议：课堂教学运用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体

8、教学相结合。理论联系实例，注重分析。强调前后连贯，注重从属关系。进行对比讲述，力与力矩、动量与动量矩、冲量与冲量矩、动量守恒与角动量守恒。考核要求：1.正确理解功的概念，熟练地计算变力的功；2.熟练地应用功能原理、机械能守恒定律解题。3.正确地理解动量守恒条件，熟练地应用动量守恒定律解决有关碰撞问题。能推导宇宙速度。参考书目：【分章列出本章基本的参考书目和资料，最后再无需单列】，参考书目陈列格式：序号作者.书名.出版地：出版社名称，出版时间.【书名后的文献标识以规范要求标注】第三章 刚体和流体的运动教学目标：理解刚体的转动惯量，掌握转动定理，定轴转动的角动量守恒定律，掌握外力矩与刚体转动的关系

9、，学会对刚体运动的描述；了解一般固体的形变和弹性。理解理想流体、理想流体的连续性原理、伯努利方程；掌握理想流体运动的特点，掌握理想流体的运动规律。 教学时数：教学内容：31刚体模型及其运动32力矩转动惯量定轴转动定律33定轴转动中的功能关系34定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律*36理想流体模型定常流动伯努利方程教法建议：课堂教学运用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体教学相结合。自始至终坚持比较教学（与质点力学比较）。考核要求：1. 了解常用的几种刚体的转动惯量，记住细棒和圆盘对中心和端点轴的转动惯量； 2. 掌握刚体定轴转动的转动定律，应用其分析刚体的定轴转动；求解有关刚体的平

10、动与定轴转动；3. 掌握力矩的功和刚体定轴转动动能定理、刚体的重力势能与机械能的计算；4. 掌握角动量、角动量守恒定理，应用其求解有关问题。参考书目：【分章列出本章基本的参考书目和资料，最后再无需单列】，参考书目陈列格式：序号作者.书名.出版地：出版社名称，出版时间.【书名后的文献标识以规范要求标注】第四十三 济点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和发向章 相对论基础教学目标：1. 了解经典力学的基本困难；2. 掌握狭义相对论的两个基本假设；3. 了解狭义相对论的数学基础（洛仑兹变换）；4. 理解狭义相对论中高速运动物体的运动学及动力学基本内容；5. 了解狭义相对论新的时空观即同时的相

11、对性，长度收缩和时间膨胀的概念，以及与经典相对论的差异；6. 理解质速，质能关系。教学时数：教学内容：41狭义相对论基本原理洛伦兹变换42相对论速度变换43狭义相对论的时空观44狭义相对论动力学基础教法建议：课堂教学运用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体教学相结合。以讲座为主，介绍参考书让学生自己阅读。考核要求：1、掌握狭义相对论的两条基本原理；2、掌握洛仑兹坐标变换，长度收缩、时间膨胀的条件及应用；了解相对论速度变换。3、掌握狭义质速关系、质能关系。参考书目：【分章列出本章基本的参考书目和资料，最后再无需单列】，参考书目陈列格式：序号作者.书名.出版地：出版社名称，出版时间.【书名后

12、的文献标识以规范要求标注】第五章 气体动理论教学目标：了解气体分子热运动的图象。理解理想气体的状态方程，理解理想气体的理想气体的压强公式和温度公式，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的微观本质的思想和方法。能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。了解麦克斯韦速率分布函数和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。理解气体分子平均能量按自由度均分定理。理解理想气体微观模型，掌握压强和温度的统计意义；理解能量均分定理和理想气体内能；了解

13、麦克斯韦分子速率分布律。教学时数：教学内容： 51热运动的描述理想气体模型和状态方程52分子热运动和统计规律53理想气体的压强和温度公式54能量均分定理理想气体的内能55麦克斯韦速率分布律57分子碰撞和平均自由程教法建议：课堂教学运用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体教学相结合。以讲为主，与自学相结合。考核要求：1、正确判断理想气体平衡态性质、各状态参量之间的关系，应用状态方程求解有关平衡态问题；2、掌握理想气体的压强公式、温度公式的推导方法；3、正确计算理想气体的内能；4、了解麦克斯韦速率分布律，知道计算微观粒子按一定规律分布时三种统计速率；参考书目：【分章列出本章基本的参考书目和资

14、料，最后再无需单列】，参考书目陈列格式：序号作者.书名.出版地：出版社名称，出版时间.【书名后的文献标识以规范要求标注】第六章热力学基础教学目标：掌握功和热量的概念。理解准静态过程。掌握热力学第一定律。能分析、计算理想气体等容、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量及卡诺循环等简单循环的效率。了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律及其统计意义。了解熵的定义和熵增加原理。教学时数：教学内容： 61热力学第零定律和第一定律62热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用63循环过程卡诺循环64热力学第二定律65可逆过程与不可逆过程卡诺定理66熵玻耳兹曼关系67熵增加原理热力学第二定律

15、的统计意义教法建议：课堂教学运用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体教学相结合。以讲授为主，与自学相结合。安排及时的习题课，组织学生讨论。考核要求：1、熟练应用热力学第一定律求解理想气体等体、等压、等温及绝热过程问题；2、 熟练计算理想气体的摩尔热容量、循环过程、卡诺循环、热机的效率（由等值、绝热、过P-V原点的直线过程组成的正循环），由卡诺逆循环组成的制冷机及致冷系数；3、掌握热力学第二定律的两种叙述；4、知道熵增加原理。参考书目：【分章列出本章基本的参考书目和资料，最后再无需单列】，参考书目陈列格式：序号作者.书名.出版地：出版社名称，出版时间.【书名后的文献标识以规范要求标注】第七

16、章 静止电荷的电场教学目标：掌握电荷守恒定律和库仑定律.,确切理解电场强度的概念，掌握用点电荷的场强公式和场强迭加原理求场强分布的方法；理解电通量的概念和静电场高斯定理,能够用高斯定理求解电荷具有某种对称性时的场强分布；理解电势和电势差的概念,能够在已知电场强度分布的情况下利用线积分求解空间电势分布；理解处于静电平衡状态的导体的性质；理解电位移矢量及介质中的高斯定理；理解电容器的电容及电场能量的概念,掌握电容器电容量的计算。教学时数：教学内容：71物质的电结构库仑定律72静电场电场强度73静电场的高斯定理74静电场的环路定理电势75电场强度与电势梯度的关系76静电场中的导体77电容器的电容78

17、静电场中的电介质79有电介质时的高斯定理电位移710静电场的能量教法建议：课堂教学运用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体教学相结合。习题与演练相结合。讲授与联系相结合。考核要求：1. 正确理解静电场的E、U、U的定义；2. 熟练地应用静电场的高斯定理和场强迭加及场强与电势的微分关系计算E，从而计算U、U；3. 正确理解保守力的概念，掌握计算电场能的方法；4. 掌握计算带电粒子在外电场中受到的力，并分析其运动。5. 正确理解导体的静电平衡条件、熟练计算静电平衡时导体上的电荷分布及场强与电势的分布；6. 熟悉静电屏蔽的应用。7. 熟悉介质对电容的影响、电介质的极化现象和极化机理、电极化强度

18、、电极化强度与极化电荷的关系；掌握有介质时的高斯定理、计算电介质中的电场、电位移矢量；8. 知道电场能量、电容器储能。参考书目：【分章列出本章基本的参考书目和资料，最后再无需单列】，参考书目陈列格式：序号作者.书名.出版地：出版社名称，出版时间.【书名后的文献标识以规范要求标注】第八章 恒定电流的磁场教学目标：理解电流密度和电动势的基本概念；掌握磁感应强度的概念，理解毕奥萨伐尔定律，并能计算一些简单问题中的磁感应强度。理解稳恒电流磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路定理，用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。了解顺磁性和抗磁性物质的磁性及其微观解释，了解在各向同性介质中H和B之间的关系和区别

19、。了解介质中的安培环路定理。能计算简单的有对称性情况下的B、H值教学时数：教学内容：81恒定电流82磁感应强度83毕奥萨伐尔定律84稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理85带电粒子在电场和磁场中的运动86磁场对载流导线的作用87磁场中的磁介质88有磁介质时的安培环路定理磁场强度教法建议：课堂教学运用“板书+PPT”，将传统的课堂教学与多媒体教学相结合。联系静电场相关的内容比较教学。串讲与自学相结合。考核要求：1. 掌握稳恒电流的磁场的规律；2. 掌握应用毕奥-萨伐尔定律计算B的方法，掌握计算运动电荷的磁场的方法；3. 熟练应用安培环路定理计算磁场；4. 正确分析带电粒子在外磁场中受到的力及其运动、磁场对载流导体的作用、掌握计算磁场对载流线圈的力矩的方法。5. 理解有介质时磁场的规律；6. 知道应用磁介质中的安培环路定理计算B、H、M。参考书目：【分章列出本章基本的参考书目和