《大学物理A上》教学大纲

1、大学物理A上课程教学大纲（总学时数：48，学分数：3）一、课程的性质、目的和任务（一）性质：本课程是全校理工科专业普高类生源学生的一门必修基础课程。（二）目的：通过本课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本原理、基本规律有比较全面而系统的认识，了解各种运动形式之间的联系，并能灵活地加以运用，对近代物理学和新成就有一定的了解，同时，要通过各个教学环节逐步培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力，让学生在本课程的学习中，熟悉和掌握各种分析问题、解决问题的方式和方法，提高学生的综合素质和技能，从而为学生学习后继专业课程和解决实际问题提供必不可少的物理基础知识及常用的物理学分析问题、处理问题的方法。另外

2、，通过本课程的学习、培养学生辩证唯物主义世界观、科学素质和科学思维方法，为日后从事的生产实践工作、科学研究、开拓新技术领域和终身学习打下坚实的基础。（三）任务：本课程主要支撑培养方案中毕业要求中的要求1和2，具体如下：毕业要求课程支撑依据要求1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程实际问题。通过课堂讲授和课后作业的方式，学习和掌握力、热、声、光、电基本现象产生机理。在处理复杂工程问题时能对相关物理现象作出定性判断。在处理复杂工程问题时能对相关物理现象作出定量分析计算。要求2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工

3、程实际问题，以获得有效结论。通过质点模型、刚体模型等相关物理概念，提高学生对处理问题的主次判断能力。通过物理学中微元法的学习，让学生在处理复杂问题时能分层次、分项目进行分析处理的能力。通过分子运动论和热力学基础的学习，让学生拥有宏观和微观的意识。在研究分析复杂工程问题时不仅能着眼于细节，更强调具备问题的整体把控能力。课程基本内容和要求（一）质点运动学1. 知识要点：质点模型和参照系的概念；矢量、标量概念及表示方法；质点运动的位置矢量、位移、速度、加速度的概念及它们之间的联系和计算；圆周运动的角坐标、角位移、角速度、角加速度的概念及它们之间的联系和计算；切向加速度、法向加速度的概念；角量与线量之

4、间的关系；相对运动的基本概念。2. 重点难点：直角坐标系中质点运动时的运动方程、速度、加速度的计算；平面极坐标、自然坐标系中质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的计算3. 教学方法：结合多媒体课件教学，以课堂讲授为主。本部分内容涉及的概述几乎贯穿整个课程，因此非常重要，讲授时采用启发式教学方式讲解，并注意与中学物理的相关概念的衔接，引导学生比较物理量、公式的数学表达、物理意义与中学物理的区别，加强对本门课程综合性实用性的认识，以引起学生对本课程学习的重视。（二）牛顿定律1. 知识要点：牛顿三大运动定律及其适用范围，常见的动力学问题的解决方法；万有引力（重力）、弹性力、摩擦

5、力的概念；惯性参考系、非惯性参考系的概念；力学相对性原理。2. 重点难点：结合高等数学运用牛顿运动定律解决常见的动力学问题。3. 教学方法：教师结合多媒体进行课堂讲授，讲解习题，课后布置习题练习等；牛顿三大运动定律及其适用范围内容可采用学生自学或讨论的方式。（三）动量守恒定律和能量守恒定律1. 知识要点：动量、冲量的概念及其物理意义；动量定理、动量守恒定律及其适用条件和应用；功的概念及其物理意义；保守力作功的特点及势能的概念；重力势能、万有引力势能、弹性势能的物理意义；动能定理、机械能守恒定律及其适用条件和应用；功能原理、能量守恒定律及其意义和应用。2. 重点难点：动量定理、动量守恒定律、动能

6、定理、机械能守恒定律、功能原理的应用。3. 教学方法：学生自学预习，教师结合多媒体进行课堂讲授，集中答疑和讲解习题，课后布置习题练习等。（四）刚体的转动1. 知识要点：刚体的概念；刚体定轴转动的物理量：角坐标、角位移、角速度、角加速度的概念以及它们之间的联系；角量与线量之间的关系；转动惯量的概念及其物理意义；平行轴定理；绕定轴转动的转动定律；角动量的概念、角动量定理、角动量守恒定律及其适用条件；力矩作功的概念，刚体的转动动能的计算方法；刚体绕定轴转动的动能定理及机械能守恒定律；应用转动定理、角动量定理及角动量守恒定律、定轴转动动能定理和机械能守恒定律来分析、计算有关力学问题的方法。2. 重点难

7、点：力矩和转动惯量概念，定轴转动定理及其应用；角动量和角动量守恒定律及其应用；功的概念，定轴转动动能定理和机械能守恒定律及其应用。3. 教学方法：学生自学预习，教师结合多媒体进行课堂讲授，集中答疑和讲解习题，课后布置习题练习等。（五）振动1. 知识要点：简谐振动模型、基本特征及运动规律；简谐振动的特征量：振幅、周期、频率、角频率、相位、初相的概念以及它们之间的关系和确定方法；旋转矢量法的物理意义；运用旋转矢量法分析和讨论简谐振动的有关问题（如确定初相、位移、速度、加速度、运动时间、写出振动方程、简谐振动的合成等）的方法；简谐振动的动能、势能及相互转换关系；两个同方向、同频率简谐振动的合成规律及

8、合振动振幅极大和极小的条件。2. 重点难点：相位；简谐振动的运动方程的求解；两个同方向，同频率简谐振动的合成规律。3. 教学方法：以课堂讲授为主，结合多媒体课件教学，个别内容可采用学生自学或讨论，结合集中答疑和讲解习题，课后布置习题练习等。（六）波动1. 知识要点：机械波产生的条件；描述波动的各物理量：波长、波的周期和频率、波速的物理意义及相互关系；波形图线的物理意义；根据波动方程画出波形图，根据波形图求波动方程，分析解决有关波动问题的方法；波的能量传播特征及与振动能量的区别；惠更斯原理和波的叠加原理；波的相干条件及应用相位差或波程差的概念分析和确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件；驻波的概念

9、及其形成条件和特点；驻波方程的求解；驻波和行波的区别；相位跃变（或半波损失）的概念。2. 重点难点： 描写波动的特征量及其关系，平面简谐波的表达式；波的迭加原理；波的相干条件，干涉加强和减弱条件，驻波及半波损失概念。3. 教学方法：以课堂讲授为主，结合多媒体课件教学，个别内容可采用学生自学或讨论，结合集中答疑和讲解习题，课后布置习题练习等。（七）光学1. 知识要点：原子发光的特点；光的相干条件及获得相干光的基本原理和一般方法；光程概念以及光程差与相位差的关系；通过计算两束相干光之间的光程差和相位差，确定产生明纹和暗纹的相应条件；杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律，杨氏双缝干涉明暗条纹的分布规律及

10、其计算方法；反射时产生半波损失的条件；薄膜等厚干涉的规律及其干涉条纹位置的计算，薄膜干涉原理在实际中的应用；劈尖、牛顿环的干涉的规律及其应用；等倾干涉条纹产生的原理，迈克尔逊干涉仪的工作原理及其应用；惠更斯-菲涅耳原理；半波带法分析单缝衍射明、暗条纹分布，明条纹宽度计算公式的应用，缝宽及波长对衍射条纹分布的影响的分析；夫琅禾费圆孔衍射及光学仪器的分辨本领；光栅衍射条纹的成因及光栅方程，光栅衍射明纹的位置的确定方法，光栅常数及波长对衍射条纹的影响的分析；自然光、偏振光和部分偏振光的光振动特点，偏振器起偏和检偏的方法和原理；马吕斯定律及其应用；光在各向同性介质界面上反射和折射时偏振状态的变化，布儒

11、斯特定律及其应用。2. 重点难点：光程的概念及计算；杨氏双缝干涉明暗条纹的分布规律及其计算方法；薄膜干涉原理在实际中的应用；劈尖、牛顿环的干涉的规律及其应用；菲涅耳半波带法及其应用；光栅方程及其应用；马吕斯定律、布儒斯特定律及其应用。3. 教学方法：教师结合多媒体进行课堂讲授，集中答疑和讲解习题，课后布置习题练习等，个别内容可采用学生自学或讨论。三、学时分配表知识领域知识点讲授课内实践小计质点运动学质点模型和参照系的概念；矢量、标量概念及表示方法；位置矢量、位移、速度、加速度的概念及它们之间的联系和计算；66牛顿定律牛顿三大运动定律及其适用范围，常见的动力学问题的解决方法。33动量守恒定律和能

12、量守恒定律动量定理、动量守恒定律及其适用条件和应用；功、变力的功、保守力作功的特点、势能的物理意义；动能定理、机械能守恒定律、功能原理、能量守恒定律及其意义和应用。66刚体的转动角坐标、角位移、角速度、角加速度的概念以及它们之间的联系和应用；转动惯量、绕定轴转动的转动定律意义及应用；角动量的概念、角动量定理、角动量守恒定律及其适用条件和应用；力矩作功、刚体的转动动能、刚体绕定轴转动的动能定理及机械能守恒定律的意义及应用；99振动简谐振动的描述及能量特点；旋转矢量法的物理意义及应用；两个同方向、同频率简谐振动的合成规律及应用。66波动机械波及波动方程；波的能量传播特征；惠更斯原理和波的叠加原理；

13、波的相干叠加条件及应用；驻波及驻波方程；相位跃变（或半波损失）的概念。66光学光的相干条件及相干光的获得；光程概念以及光程差与相位差的关系及应用；杨氏双缝干涉的实验规律及应用；薄膜干涉的规律及应用；惠更斯-菲涅耳原理；单缝衍射、圆孔衍射、光栅衍射的规律及应用；自然光、偏振光和部分偏振光的光振动特点；马吕斯定律布儒斯特定律及其应用。99力学光学1）本学期所有知识点33四、有关说明（一）先修课程先修课程要求先修课程提供的知识点高等数学微积分、矢量、无穷级数、常微分方程（二）教学建议1. 本课程应采用课程讲授、问题驱动、课堂讨论、案例分析等多种教学方式，实行启发式、互动式、研究式教学，提倡改革教学方

14、法，强调应用现代化教学手段，如CAI课件等。2. 学生必须有高等数学的基础知识，本课程应在学生入学后的第二学期开设；在教学过程中，注意与中学物理的衔接，同时认真指导学生做好作业，加强习题训练，教学用的例题和习题，应适当结合工程实际，从而提高分析问题和解决问题的实际能力；注重物理思想和原理的诠释。（三）考核方式课程综合成绩由平时成绩、考试成绩两部分组成：平时成绩包括作业、课堂表现和考勤等，占40%；考试成绩占60%。考核对毕业要求的支撑一级指标二级指标考核点1考核点2考核点3考核点4考核点5考核点6考核点711.11.21.322.12.2考核点1：质点、刚体等模型和参照系等概念；位置矢量、位移

15、、速度、加速度。考核点2：牛顿运动三定律及其适用条件；常见的动力学问题的解决方法。考核点3：动量定理、动量守恒定律；动能定理、机械能守恒定律、功能原理、能量守恒定律。考核点4：转动惯量、转动定律；角动量、角动量守恒定律；力矩的功，在定轴转动中的功能原理。考核点5：简谐振动的描述；旋转矢量法；简谐振动的合成。考核点6：机械波及波动方程；波的相干叠加。考核点7：相干光获得，相干条件；杨氏双缝、薄膜干涉；单缝衍射；光栅衍射；布儒斯特定律及马吕斯定律。（四）教学参考书1. 东南大学等七所工科院校、马文蔚：物理学（上、下册）第六版 高等教育出版社 2014。2. 常州工学院物理教学部：大学物理辅导与练习南京大学出版社 2011。3. 东南大学等七所工科院校、马文蔚：物理学（第六版）习题分析与解答 高等教育出版社 2015。4. 程守洙、江之永：普通物理学（上、下册）第六版 高等教育出版社 2006。5. 潘琳：大学物理（上、下册） 中国石化出版社 2006。6. 朱苍磬、邓顺蓉：大学物理（一）（二）（三）湖北科学技术出版社 1998。7. 向义和：大学物理导论（上、下册） 清华大学出版