《大学物理C（上）》教学大纲

1、大学物理C（上）课程教学大纲（College PhysicsC（I）一、课程概况课程代码：0802005学分：2学时：33先修课程：高等数学适用专业：土木工程专业及城市地下空间专业教材：马文蔚物理学(上、下册)(第六版)2014高等教育出版社；或赵近芳大学物理学(上、下册)(第5版)2017北京邮电大学出版社课程归口：理学院课程的性质与任务：本课程是土木工程专业及城市地下空间专业的一门必修基础课程。通过本课程的教学，学生对物理学的基本概念、基本原理、基本规律能有较全面、系统的理解和认识，并能了解近、现代物理学的新发展、新成就；学生能熟悉和掌握各种分析问题、解决问题的方式和方法，综合素质和技能有

2、较大提高，为学习后继专业课程和解决实际问题提供了必不可少的物理学基础知识及科学的分析问题、处理问题的方法；学生能形成辩证唯物主义世界观，掌握科学的思维方法，为日后从事的工作、科学研究、开拓新技术领域和终身学习打下坚实的基础。二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑序号课程目标支撑毕业要求观测点毕业要求1课程目标1：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理解。观测点1.2：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理解1.知识运用能力：能够将数学、自然科学、工程基础及专业基础知识用于解决建筑工程领域的复杂工程问题。2课程目标2：

3、能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到实际应用中。观测点2.2：能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到智能制造自动化技术领域复杂工程问题实际应用中。2.问题分析能力：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建筑工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。三、教学内容及进度安排序号教学内容预期学习成果教学学时教学方式支撑课程目标1一、质点运动学质点模型和参照系的概念，矢量、标量概念；位置矢量、位移、速度、加速度。描述圆周运动的物理量：角坐标、角位移、角速度、角加速度，理解切向加速度、法向加速度的概念。重点和难点：直角坐标系中质点的运动方程、速度、加

4、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。用角量描述圆周运动。会借助直角坐标系熟练地计算质点运动时的速度、加速度等；会借助平面极坐标、自然坐标系熟练地计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度等。理解角量与线量之间的关系。会熟练求解运动学两类问题。知道相对运动的基本概念，并了解一些简单相对运动问题的解决方法。6讲授/讨论/例题分析目标1：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理解。目标2：能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到实际应用中。2二、牛顿定律牛顿三定律；几种

5、常见的力：万有引力（重力）、弹性力、摩擦力；惯性参考系、非惯性参考系的概念；力学相对性原理。重点和难点：结合高等数学运用牛顿运动定律解决常见的动力学问题。质点在变力作用下的动力学、运动学问题的求解。能够掌握牛顿三定律适用范围；能熟练运用牛顿定律解决常见的动力学问题；会结合高等数学求解质点在变力作用下的圆周运动动力学、运动学问题。能够辨析两种参考系；了解力学相对性原理。5讲授/讨论/例题分析目标1：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理解。目标2：能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到实际应用中。3三、动量守恒定律和能量守恒定律动量、冲量的概念；

6、动量定理、动量守恒定律及其适用条件；功的概念；保守力做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；功能原理、能量守恒定律。重点和难点：动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、功能原理的应用。变力做功问题的求解。能明确动量、冲量的物理意义；会运用动量定理、动量守恒定律分析和解决质点、质点系在平面内运动的力学问题。会计算一维运动情况下变力的功。会进行保守力做功的特点及势能的概念，理解重力势能、万有引力势能、弹性势能的物理意义。运用动能定理、机械能守恒定律分析和解决质点、质点系在平面内运动的力学问题。理解功能原理、能量守恒定律及其

7、意义。4讲授/讨论/例题分析目标1：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理解。目标2：能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到实际应用中。4四、振动简谐振动模型；描述简谐振动的特征量：振幅、周期、频率、角频率、相位、初相的意义，以及确定这些物理量的方法。旋转矢量法；简谐振动的动能、势能，以及相互转换关系；两个同方向、同频率简谐振动的合成规律；两个相互垂直、同频率简谐振动的合成和李萨如图形。重点和难点：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。初相位的确定，旋转矢量法的应用。掌握简谐振动的基本特征和运动规律，会进行一些简

8、单的计算。能够熟练应用旋转矢量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）。能够掌握合振动振幅极大和极小的条件。知道两个同方向、不同频率简谐振动的合成和拍现象6讲授/讨论目标1：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理解。目标2：能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到实际应用中。5五、波动机械波产生的条件；波函数的物理意义和波形图。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。波的能量传播特征及其与振动能量的区别。惠更斯原理和波的叠加原理。波的相干条件。驻波的概念及其形成条件

9、和特点，驻波方程。机械波的多普勒效应及产生原因。重点和难点：描写波动的特征量及其关系，平面简谐波的表达式；波的叠加原理；波的相干条件，干涉加强和减弱条件，驻波及半波损失概念。驻波的形成和特点的理解。会根据已知质元的简谐振动表达式建立平面简谐波的波函数；能够计算波长、波的周期和频率、波速并相互转换；会根据波动方程画出波形图，会根据波形图求波动方程，会分析解决有关波动问题。会运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；能够理解驻波和行波的区别，建立相位跃变（或半波损失）的概念。6讲授/讨论目标1：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理

10、解。目标2：能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到实际应用中。6六、光学原子发光的特点，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，。学生了解产生明纹和暗纹的相应条件，反射时产生半波损失的条件。杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律，明暗条纹的分布规律及其计算方法。薄膜等厚干涉的规律、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。重点和难点：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、牛顿环的干涉规律及其应用。用光程差分析干

11、涉条纹的分布。会正确计算两束相干光之间的光程差和相位差；能够分析工程应用中的相关原理，并进行相关计算。掌握杨氏双缝干涉明暗条纹的分布规律及其计算方法以及薄膜等厚干涉条纹位置的计算。6讲授/讨论目标1：掌握物理学的基本概念、基本原理、基本规律，并能联系专业知识来加深对物理知识的理解。目标2：能运用物理原理、规律来分析、解决问题，并能推广到实际应用中。注：教学方式包括讲授、讨论、例题分析、演示、练习、参观教学等。四、课程实施（一）教学方法与教学手段1.采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。2.课程讲授与启案例教学、课堂讨论、解释实际现

12、象、线上网络教学等多种教学方式结合，实行互动研究型教学，重点培养学生的理论素养和问题分析能力。因此，本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献；课上主动参与讨论；课后按时完成布置的作业，积极进行教学互动交流。（二）课程实施与保障主要教学环节质量要求1备课严格按照教学大纲要求编写教学计划，仔细研读教学内容，做好每一次课堂教学的备课工作，写好备课教案。结合课程特点，制作课件，运用多媒体教学手段辅助教学；了解学生基础情况，确定各知识点的教学方法和教学节奏。2讲授准备充分，条理清晰，重点突出，难点分散，理论联系实际。根据教学内容的不同采用不同的教学方法，注重分析和解决问题能力的培养，让学生学会科学

13、的思维方法。运用多媒体教学手段，提高学生学习兴趣，提升课堂教学效率。3作业布置与批改学生完成的作业必须达到以下基本要求：按时完成布置作业，不缺交，不抄袭；书写清晰，解题规范。教师批改或讲评作业要求如下：认真批改学生作业，并按百分制评定成绩；做好作业讲评，帮助学生巩固知识；学生作业的平均成绩，作为本课程平时成绩的主要组成部分。4课外答疑任课教师利用课间休息或课后时间进行课外答疑与辅导工作，帮助学生解决学习中遇到的问题。5成绩考核本课程考核的方式：考查。考试试卷采取教考分离，抽卷形式，统一安排监考。总评成绩的评定见课程评分方案。有下列情况之一者，总评成绩为不及格：缺交作业次数达1/3以上者；缺课次

14、数达本学期总授课学时的1/3以上者；存在课程目标小于0.6。五、课程考核（一）课程考核包括期末考试、平时及作业情况考核和实验考核，期末考试采用闭卷笔试。（二）课程成绩=平时成绩50%+期末考试成绩50%。具体内容和比例如表所示。成绩构成（权重）考核评价环节占比考核内容与评价细则对应的课程目标（权重）平时成绩（50%）平时作业1每章节对应有思考题和习题每章节对应有思考题和习题（包括慕课测试题），考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度。对每次作业完成情况做记录并按百分制打分，计算全部作业的平均成绩。，考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握度。对每次作业完成情况做记录并按百分制打分，计算全部作

15、业的平均成绩。课程目标1（60%）课程目标2（40%）出勤情况课堂不定期点名，考核能否按时到勤，对于旷课、迟到和早退者适当扣分。旷课一次扣5分，迟到与早退一次扣2分，在作业的平均成绩中扣除。课堂表现根据平时课堂笔记、课堂回答问题等情况确定平时表现分数。结课成绩（50%）闭卷考试1试卷题型包括填空题、选择题、计算题等。其中考核物理学基础知识及基本技能的内容占70%；考核学生运用知识解决问题的内容占30%。课程目标1（60%）课程目标2（40%）（三）所有课程目标均需大于等于0.6，否则总评成绩不及格，需要补考或重修。每个课程目标达成度计算方法如下：式中：Ai=平时成绩占总评成绩的权重课程目标i在平时成绩中的权重，Bi=期末成绩占总评成绩的权重课程目标i在期末成绩中的权重。六、有关说明（一）持续改进本课程根据学生作业、课堂讨论、实验环节、平时考核情况和学生、教学督导等的反馈，及时对教学中的不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中整改完善，确保相应毕业要求指标点达成。（二）参考书目及学习资料1.马文蔚.物理学(上、下册)(第六版). 北京：高等教育出版社