《大学物理（A）》教学大纲

PAGEPAGE7《大学物理（A）》课程简介课程编号：08034001-02课程名称：大学物理（A）UniversityPhysics（A）学分:7.5学时：120（实验：0上机：0课外实践：0）适用专业：专业基础课程和专业课程对物理基础要求较高的工科（本）各专业建议修读学期：2,3开课单位：数理科学与工程学院光电工程系先修课程：高等数学考核方式与成绩评定标准：所有成绩均采用百分制。平时成绩以平时作业和考勤为主；考试采用闭卷笔试，教师流水作业批改；总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。教材与主要参考书目：教材：《大学物理》，黄仙山，合肥工业大学出版社，2014年参考书目：1、《物理学教程》（第二版），马文蔚等，高等教育出版社，2006年2、《大学物理》上下册，李义宝，张清等，安徽教育出版社，2011年3、《新概念物理教程》（系列教程-第二版），赵凯华，罗蔚茵等编著，高等教育出版社，2011年4、《大学物理学》（第三版），张三慧等编著清华大学出版社，2013年5.《工程物理》王群善，曹秀吉编著辽宁科学出版社，1993年内容概述：本课程教学的基本内容主要包括以下六大部分：（1）力学和相对论——讨论机械运动和时空性质；（2）振动与波（含电磁波简介）——讨论宏观领域的波动规律；（3）热学——讨论由大量分子组成的热力学系统的统计性规律和宏观表现；（4）电磁学——讨论电磁场的运动规律和电磁相互作用；（5）波动光学——讨论光的干涉，衍射和偏振；（6）量子物理学——讨论微观粒子的波粒二象性和量子运动的特征。通过对以上经典物理，近代物理和物理学在科技领域中的应用等知识的学习，一方面在于使学生较系统地掌握必要的物理学理论基础；另一方面使学生初步学习物理科学的分析问题和研究问题的方法，起着启发学生开阔思路，激发探索和创新精神，增强适应能力，提高人才素质的重要作用。另外，对学生毕业后的工作和进一步学习新理论，新知识，新技术，不断更新知识都将产生十分深远的影响。大学物理是在低年级开设的课程，它在使学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力的同时，也有利于培养学生辩证唯物主义的世界观。

《大学物理（A）》教学大纲课程编号：08034001—02课程名称：大学物理（A）UniversityPhysics（A）学分:7.5学时：120（实验：0上机：0课外实践：0）适用专业：专业基础课程和专业课程对物理基础要求较高的工科（本）各专业建议修读学期：2,3开课单位：数理科学与工程学院光电工程系先修课程：高等数学一、课程性质、目的与任务物理学是研究物质的基本结构，相互作用和物质最基本，最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，它是自然科学各领域和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的大学物理学课程，它所包括的经典物理，近代物理和物理学在科技领域中的应用等知识都是一个高级工程技术人员所必需的。因此，大学物理是高等学校理工科专业学生的一门重要的必修公共基础课。教学目标：通过大学物理课程的学习，一方面在于使学生较系统地掌握必要的物理学理论基础；另一方面使学生初步学习物理科学的分析问题和研究问题的方法，起着启发学生开阔思路，激发探索和创新精神，增强适应能力，提高人才素质的重要作用。本课程教学任务为：要求学生系统地了解大学物理的知识框架结构，掌握大纲规定的物理基础知识，了解近代和现代物理的最新进展以及对于当代科技有重大影响的物理效应的应用和技术；要求学生通过本课程的学习，为理工科各专业基础课和专业课的进一步学习奠定基础；要求学生通过本课程的学习，树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力；要求学生通过本课程的学习，激发和初步培养创新思维和能力，如物理建模能力、科学分析能力、联系工程实际的能力，培养多种科学观点和研究方法，培养辩证唯物主义的世界观。二、教学内容及学时分配本课程总学时数为120学时，其中理论教学为120学时；课程教学共有14章，具体内容及学时安排等如下表所示：（教学内容中，凡有▲的为选讲内容可由教师自行决定，不影响整体进程）课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第一章质点运动学2含绪论位矢，位移，速度，加速度C☆△角速度，角加速度，角量与线量的关系C☆△第二章质点动力学2牛顿运动定律A动量定理，动量守恒定律B☆△功，保守力，势能B☆△动能定理，功能原理，机械能守恒定律B☆第三章刚体的定轴转动2力矩，转动惯量，转动定律B☆△角动量原理，角动量守恒定律B☆△刚体定轴转动中的动能定律B第四章气体动理论8分子运动论的基本概念C状态参量,状态方程,平衡过程B理想气体压强公式,温度公式B☆△能均分定理,理想气体内能B麦克斯韦分子速率分布律,三种速率C△平均自由程，平均碰撞频率C第五章热力学基础9热力学第一定律及应用，摩尔热容A☆绝热过程，▲多方过程A☆△循环过程及效率A☆可逆过程与不可逆过程B热力学第二定律C▲熵，▲熵增加原理C△热力学第二定律的统计意义C第六章静电场12电荷的基本概念，库仑定律B电场强度，场强叠加原理，场强的计算A☆△电偶极子，电场对电偶极子的作用B电场线，电通量，电场高斯定理及应用B△电场力做功，电场强度环流定理A☆△电势能，电势叠加原理，电势的计算A☆△等势面，电场强度与电势梯度的关系C第七章静电场中的导体与电介质8导体的静电平衡，静电屏蔽C电容器，电容，电容的串并联B电场能量，场能密度B电介质的极化及对电场的影响C▲介质中的高斯定理C静电的应用,▲压电效应C第八章稳恒电流的磁场12稳恒电流，电流密度C电源，电动势C△电流的磁场，磁感应强度A磁感应线，磁通量，磁场高斯定理B电流元，毕奥--沙伐尔定律及应用A☆△运动电荷的磁场B安培环路定律及应用B☆△安培力，磁力矩B△磁场对运动电荷的作用，洛仑兹力B电荷在电场及磁场中的运动–加速器C霍尔效应，▲磁流体发电C第九章电磁感应，电磁场10电磁感应现象及电磁感应定律A☆动生电动势A☆△感生电场，感生电动势B△自感与互感，自感系数与互感系数C磁场能量，磁能密度B▲位移电流，全电流C△▲麦克斯韦方程组的积分形式C△第十章机械振动7简谐振动的特征量，谐振动的能量A简谐振动的描述（解析法，旋转矢量法）A☆同方向，同频率谐振动的合成B☆同方向，不同频率谐振动的合成—拍C▲阻尼振动，强迫振动，共振及应用C第十一章机械波8简谐波的特征量A平面简谐波的波动方程A☆△波动能量，能流密度B△波的叠加原理，波的干涉与衍射A☆驻波B△▲多普勒效应及应用C▲声波，超声波，次声波及其应用C第十二章波动光学20光的相干性，杨氏双缝干涉A☆光程与光程差，薄膜干涉A☆劈尖，牛顿环，干涉的应用B光的衍射现象，单缝衍射A☆△光栅衍射，衍射光谱B☆▲光学仪器的分辨率B△▲X射线的衍射，布拉格方程C自然光与偏振光，起偏与检偏B马吕斯定律，布儒斯特定律B☆▲光的双折射C▲人为双折射及其应用C第十三章狭义相对论基础6伽利略变换与牛顿绝对时空观C狭义相对论基本原理，洛仑茨变换式C☆狭义相对论的时空观B☆△相对论质能关系C☆相对论的动力学基础C第十四章量子物理14热辐射，普朗克量子假设C光电效应，光量子，爱因斯坦方程B光的波粒二象性B☆康普顿效应B▲氢原子光谱的实验规律，玻尔理论B德布罗意假设，物质波的玻恩解释B☆△不确定原理C☆▲波函数，一维定态薛定谔方程C△▲原子壳层结构，四个量子数C注记：力学部分的内容改为导读式教学,充分利用中学基础，避免与中学重复与后续课(理论力学、工程力学等)重复。有些内容(如力的冲量、转动惯量、弹性力做功等)在其它章节(如气体动理论的压强公式、自由度、振动与波等)还有进一步学习机会。三、建议实验（上机）项目及学时分配。物理演示实验2学时另行开设。四、教学方法与教学手段物理学是一切自然科学的基础。物理学的理论是通过观察，实验，抽象，假设等研究方法并通过实践的检验而建立起来的，因此物理学的教学应遵循实践——理论——再实践的方法。在进行物理学课程的教学过程中，既要注重课程内容的内在联系，清晰的条理和严谨的逻辑，包括对物理概念，规律，物理图象等基本理论和基本知识的讲授，又要注意对学生进行物理学的科学思想和科学方法的教育，加强对学生创新意识和创新能力的培养。因此在教学中必须注重启发式、体会式、渗透式。结合课程教学内容，充分利用现代技术教学手段和演示实验，渗透近代或高新技术的信息，开阔学生的视野。在教学进程中结合教学内容穿插物理演示实验。五、考核方式与成绩评定标准所有成绩均采用百分制。平时成绩以平时作业和考勤为主；考试采用闭卷笔试，教师流水作业批改；总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。六、教材与主要参考书目教材：《大学物理》，黄仙山，合肥工业大学出版社，2014年参考书目：1、《物理学教程》（第二版），马文蔚等，高等教育出版社，2006年2、《大学物理》上下册，李义宝，张清等，安徽教育出版社，201