大物A教学大纲

《大学物理》A类课程教学大纲适用：本科四年制非物理类理科专业(128学时)一、课程的地位、作用和任务以物理学为内容的大学物理课程是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课程。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素质的重要组成部分，更是一个科学工作者和工程技术人员所必须具备的。在高等院校中开设大学物理课的目的，一方面为使学生较系统地掌握物质运动的基本规律，为学习专业课及今后工作打好必要的物理基础；另一方面通过本课程的学习，可培养学生科学思维能力、掌握科学方法等方面，都具有其他课程不能替代的重要作用。大学物理课的任务：通过本课程的教学，应使学生对物理学所研究的各种运动形式及其相互联系，有比较全面和系统的认识，对大学物理课中的基本理论、基本知识能正确理解，并具有一定的分析运算能力的应用能力，实现知识、能力、素质的协调发展。二、课程的基本特点和要求：1、本课程的特点：(1)由于物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理论渗透到自然学的一切领域，用于工程技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。因此，大学物理课是高等工科院校各专业学生的一门重要的必修基础课。(2)大学物理课是在一、二年级开设的课程．因此，该课程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，以尽快适应大学阶段的学习规律等方面也起着重要的作用。(3)学好大学物理课．不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后工作与进一步学习新理论、新技术，不断更新知识，开阔思路，激发探索和创新精神，增强适应能力，提高人才素质都将起着深远的影响。2、本课程基本要求：通过本课程的教学，培养学生具有良好的物理素质。必须特别注重：(1)能力培养（独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力、分析问题和解决问题的能力）；(2)素质培养（求实精神、创新意识、科学美感）。三、本课程与其它课程的联系：为了在大学物理课教学中充分运用矢量、微积分等高等数学工具，本课程应在一年级第二学期，学生学过高等数学微积分后开设为宜。本课程为理论力学、工程热力学、流体力学、分析化学、电工学和电子技术等后续课程打下一定的基础。四、课程的主要内容：力学、狭义相对论力学基础、电磁学、热学、振动和波、光学、量子物理学基础第一篇力学1、质点运动的描述、相对运动（熟练掌握）2、牛顿运动定律及其应用、变力作用下的质点动力学基本问题（熟练掌握）3、非惯性系和惯性力（了解）（了解）4、质点与质点系的动量定理和动量守恒定律5、质心、质心运动定理（熟练掌握）6、变力作功、动能定理、保守力作功、势能、机械能守恒定律（熟练掌握）7、刚体定轴转动、转动惯量（熟练掌握）8、刚体转动的功和能（熟练掌握）9、质点、刚体的角动量和角动量守恒定律10、流体运动：理想液体的性质、柏努利方程第二篇狭义相对论力学基础（熟练掌握）（认识）1、迈克耳逊-莫雷实验（了解）2、狭义相对论的两个基本假设3、洛伦兹变换：坐标变换和速度变换（熟练掌握）（理解应用）4、时空相对性：同时性的相对性、长度收缩和时间膨胀（理解应用）5、相对论动力学基础6、能量和动量的关系第三篇电磁学（理解应用）（认识）1、库仑定律、电场强度、场强叠加原理及其应用（熟练掌握）2、电势、电势叠加原理3、电场强度和电势的关系4、静电场的高斯定理和环路定理5、导体的静电平衡（熟练掌握）（熟练掌握）（理解应用）（理解应用）（认识）6、电介质的极化及其描述7、有电介质存在时的静电场8、电容（理解应用）（熟练掌握）9、磁感应强度：毕奥-萨伐尔定律、磁感应强度的叠加原理（熟练掌握）10、稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理11、安培定律、洛仑兹力（理解应用）（熟练掌握）12、磁介质的磁化及其描述、顺磁质、抗磁质、铁磁质（认识）13、有磁介质存在时的磁场（理解应用）14、恒定条件、电流密度和电动势（理解应用）15、电磁感应定律（熟练掌握）16、动生电动势、感生电动势17、涡旋电场（熟练掌握）（理解应用）18、自感和互感及简单回路的自感和互感的计算（熟练掌握）19、电场和磁场的能量（理解应用）20、位移电流、安培环路定理的推广21、麦克斯韦方程组的积分形式22、电磁波的产生及其基本性质第四篇热学（认识）（认识）（认识）1、平衡态、状态参量、热学第零定律2、理想气体的状态方程（熟练掌握）（熟练掌握）3、准静态过程、热量和内能4、热力学第一定律、典型的热力学过程5、多方过程（熟练掌握）（熟练掌握）（认识）（认识）6、循环过程和卡诺循环、热机效率7、制冷系数（熟练掌握）8、热力学第二定律、熵和熵增加原理、玻尔兹曼关系式理解应用）9、范德瓦耳斯方程（认识）10、统计规律、理想气体的压强和温度（熟练掌握）11、理想气体的内能、能量均分定理12、麦克斯韦速率分布律及三种统计速率13、玻耳兹曼统计与玻耳兹曼分布第五篇振动和波动（熟练掌握）（理解应用）（认识）1、简谐振动的基本特征和表述、振动的位相、旋转矢量法（熟练掌握）2、简谐振动的动力学方程3、简谐振动的能量（熟练掌握）（熟练掌握）（认识）4、阻尼振动和受迫振动5、非线性振动简介（认识）6、一维简谐振动的合成，拍现象（熟练掌握）7、两个相互垂直、频率相同或为整数比的简谐振动的合成（认识）8、机械波的基本特征，平面简谐波波函数9、波的能量能流密度（熟练掌握）（理解应用）（熟练掌握）10、惠更斯原理波的衍射11、波的叠加、驻波、半波损失（理解应用）12、机械波的多普勒效应（认识）13、声波、超声波和超声波、声强级第六篇光学（认识）1、几何光学基本定律2、光在平面上的反射和折射3、光在球面上的反射和折射4、薄透镜（熟练掌握）（熟练掌握）（熟练掌握）（熟练掌握）5、显微镜、望远镜、照相机6、光源、光的相干性7、光源、光程的概念8、分波阵面干涉（认识）（理解应用）（熟练掌握）（熟练掌握）（熟练掌握）（理解应用）（熟练掌握）（熟练掌握）（熟练掌握）（理解应用）（理解应用）（认识）9、分振幅干涉10、迈克尔逊干涉仪11、惠更斯-菲涅耳原理12、夫琅禾夫单缝衍射13、光栅衍射14、光学仪器的分辨率15、晶体的X射线衍射16、全息照相17、光的偏振性、马吕斯定律18、布儒斯特定律（熟练掌握）（熟练掌握）（认识）19、光的双折射现象20、光和物质的相互作用：吸收、散射和色散第七篇量子物理学基础（认识）1、黑体辐射、光电效应、康普顿散射2、戴维孙-革末实验，德布罗意的物质波假设（认识）（理解应用）3、原子的玻尔模型（认识）4、波函数及其概率解释5、不确定关系（理解应用）（理解应用）（理解应用）（理解应用）6、薛定谔方程7、一维无限深势阱8、一维势垒、隧道效应、电子隧道显微镜9、氢原子：能量和角动量的量子化10、电子自旋：施特恩-格拉赫实验（认识）（认识）（认识）11、泡利原理、壳层结构、元素周期表习题(在２００～２５０题范围内)（理解应用）五、学时分配（总学时128学时，分2学期进行，每学期64学时。学分：8）章次课程内容讲授学时学期总学时第一篇力学20第二篇狭义相对论力学基础8第三篇电磁学36第一学期64第四篇热学14第五篇振动和波动14第六篇光学20第七篇量子物理学基础16第二学期64六、考核方式实行考教分离，以期末考试（占总成绩