《大学物理5》课程教学大纲

《大学物理3》教学大纲一、课程基本信息课程名称大学物理（2-2）UniversityPhysics(2-2)课程编码SCC410112202开课院部理学院课程团队大学物理校级优秀教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业材料物理授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、高等数学（2-2）、大学物理（2-1）课程简介（必修）《大学物理》是高等学校理工科专业学生一门重要的通识性必修基础课。本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养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。《大学物理》在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有重要作用。本课程主要讲授电磁学、量子物理等物理学各分支内容。UniversityPhysicsisanimportantgeneralcompulsorybasiccourseforstudentsmajoringinscienceandengineering.Thebasicconcepts,basictheoriesandmethodsofthiscoursearetheimportantcomponentsofstudents'scientificliteracy,andthesearealsonecessaryforscientificandtechnicalpersonnel.UniversityPhysicsisimportantonlayingthenecessaryfoundationofphysics,establishingscientificworldoutlook,enhancingabilitytoanalyzeandsolveproblems,andcultivatingthespiritofexplorationandinnovationforstudents.Thiscoursemainlyteacheselectromagnetism,quantumphysicsandotherbranchesofphysics.负责人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：理解和掌握物理学基本概念、基本理论和基本方法，为学生专业学习和终身发展打好必备的物理理论基础。是2.22M2目标2：能运用物理学理论和方法，结合数学工具分析及计算机辅助手段进行分析和解决一般物理问题，培养学生运用物理知识分析问题和解决问题的能力。是2.23M3目标3：注重物理思想和科学思维方法传授，注重批判性思维养成，在过程性学习中培养学生严谨、求实的科学习惯，塑造批判思维和创新意识，提升学生的科学美感。否4M4目标4：注重物理知识的迁移和拓展，基于数字物理创新平台和演示实验创新平台开展物理学相关领域的创新实践训练，激发学生的创新热情，锻炼提高学生的动手实践能力。否5M5目标5：了解物理在自然科学和工程技术中的应用，以及与理工科各领域的交叉渗透关系，强化物理知识对学生后续专业学习的有效支撑，塑造学生物理理论与工程实践相融合的“物理工程”意识。否三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第六章第六章静电场本章的重点和难点：库仑定律，电场强度及其叠加原理，电势及其叠加原理，高斯定理及其应用．////26.16.1库仑定律库仑定律，静电力的叠加原理M1,M4,M51讲授0.5预习36.26.2电场电场强度电场强度，电场强度叠加原理，电场强度的计算M1,M21讲授0.5作业/预习46.36.3高斯定理电场线，电通量，高斯定理及其应用M1,M21.5讲授1作业/预习56.46.4静电场的环路定理电势静电场的环路定理，电势能，电势，电势的计算M11讲授1作业/预习66.56.5等势面电场强度与电势的微分关系等势面，等势面与电场线的关系M11讲授0.5预习76.66.6静电场中的导体导体的静电平衡条件，静电平衡时导体上电荷的分布，静电屏蔽M1,M2,M41讲授1作业/预习86.76.7电容和电容器电容，电容器电容的计算M1,M2,M31讲授0.5作业/预习96.86.8静电场的能量能量密度，静电场能量的计算M10.5讲授0.5作业/预习10第七章第七章稳恒磁场本章的重点和难点：磁感应强度及其叠加原理，毕奥-萨伐尔定律及其应用，磁场的安培环路定理及其应用．////117.17.1稳恒电流电流密度电流密度矢量，稳恒电流的条件M1,M3,M50.5讲授0.5预习127.27.2磁场磁感应强度磁场，磁感应强度的定义M10.5讲授0.5预习137.37.3毕奥－萨伐尔定律毕奥－萨伐尔定律及其应用M1,M21讲授1作业/预习147.47.4磁感应线磁通量磁场的高斯定理磁感应线，磁通量，磁场的高斯定理M11讲授0.5作业/预习157.57.5安培环路定理磁场安培环路定理及其应用M1,M21讲授1作业/预习167.67.6洛伦兹力洛伦兹力，带电粒子在磁场中的运动M1,M2,M3,M41讲授1作业/预习177.77.7安培力安培力M1,M21讲授1作业/预习18第八章第八章变化的电磁场本章的重点和难点：法拉第电磁感应定律及其应用，动生电动势和感生电动势及其计算方法．////198.18.1电磁感应的基本规律电磁感应现象，电动势，法拉第电磁感应定律，楞次定律M1,M3,M4,M51.5讲授0.5预习208.28.2动生电动势动生电动势，动生电动势的计算M1,M21讲授1作业/预习218.38.3感生电动势感生电动势，感应电场，感生电动势的计算，涡电流M11.5讲授1作业/预习228.48.4自感和互感自感现象，互感现象M1,M3,M50.5讲授0.5作业/预习238.58.5位移电流位移电流，全电流安培环路定理M1,M21讲授1作业/预习248.68.6麦克斯韦方程组真空中麦氏方程组M1,M2,M30.5讲授0.5作业/预习25第十五章第十五章量子物理本章的重点和难点：普朗克量子假说，光电效应，德布罗意假设，不确定度关系，波函数及其统计解释．////2615.115.1黑体辐射普朗克能量子假说黑体辐射，普朗克能量子假说M1,M3,M50.5讲授0.5预习2715.215.2光电效应爱因斯坦光子理论光电效应，爱因斯坦光子理论M1,M21讲授1作业/预习2815.315.3康普顿效应光的波粒二象性康普顿效应，康普顿效应的量子解释，光的波粒二象性M1,M21讲授1作业/预习2915.415.4氢原子光谱玻尔的氢原子理论氢原子的玻尔理论，能级假设M11讲授0.5预习3015.515.5德布罗意波不确定关系德布罗意波，不确定关系M1,M21讲授0.5预习3115.615.6波函数及其统计解释波函数，波函数的统计解释M1,M21讲授0.5预习3215.715.7薛定谔方程一维自由粒子的薛定谔方程，一维定态薛定谔方程M1,M21讲授0.5预习3315.815.8氢原子能量量子化，角动量量子化，角动量的空间量子化M1,M3,M50.5讲授0.5预习3415.915.9电子的自旋原子的壳层结构施特恩-格拉赫实验，电子的自旋，四个量子数M11讲授0.5作业/预习35第十六章第十六章激光和固体物理简介本章重点和难点：激光产生的条件，激光特性，能带理论，N型半导体，P型半导体．////3616.116.1激光简介受激吸收，受激辐射，自发辐射，产生激光的条件，激光的特性M11讲授0.5预习3716.216.2固体物理简介固体物理简介M1,M3,M41讲授0.5预习38其他环节参观物理演示实验室参观物理演示实验室的各个物理演示仪器M2,M3,M42讲授、参观0预习四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、每周布置章节活页作业，对应本周教学内容，平均每次课3道以上。2、成绩采用等级制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3、考核学生对大学物理基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有选择题、简答题、计算题等。20%2平时表现1、课堂考勤、表现和测验，课下在线测试。2、成绩采用百分制，根据测试完成情况评分。3、考核学生对大学物理基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有选择题、判断题。20%3期末考试1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2、主要考核学生对物理学基本知识的掌握能力，综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。题型主要有选择题、判断题、简答题、计算题等。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业20%A-按时提交作业，电磁学、量子物理等基本知识点理解无误。B-按时提交作业，电磁学、量子物理等基本知识点理解存在较少错误。C-按时提交作业，电磁学、量子物理等基本知识点理解存在较多错误。D-未能按时提交作业，或存在抄袭现象；电磁学、量子物理学等基本知识点理解存在大量错误。2M1平时表现20%A-无缺勤现象，章节测试+课堂测试成绩>90.B-缺勤次数1~2次，章节测试+课堂测试成绩75~90.C-缺勤次数3~5次，章节测试+课堂测试成绩60~75.D-缺勤次数超过5次，章节测试不按时完成，上课不能正确积极完成课堂测验.3M1期末考试60%（见试卷评分标准）4M2平时作业20%A-按时提交作业，电磁学、量子物理等理论和方法理解无误，能够运用相应知识分析和解决问题。B-按时提交作业，电磁学、量子物理等理论和方法理解存在较少错误，基本能够运用相应知识分析和解决问题。C-按时提交作业，电磁学、量子物理等理论和方法理解存在较多错误，勉强能够运用相应知识分析和解决问题。D-未能按时提交作业，或存在抄袭现象；电磁学、量子物理等理论和方法理解存在大量错误，几乎不能运用相应知识分析和解决问题。5M2平时表现20%A-无缺勤现象，章节测试+课堂测试成绩>90.B-缺勤次数1~2次，章节测试+课堂测试成绩75~90.C-缺勤次数3~5次，章节测试+课堂测试成绩60~75.D-缺勤次数超过5次，章节测试不按时完成，上课不能正确积极完成课堂测验.6M2期末考试60%（见试卷评分标准）7M3平时表现95%A-A-积极参与课堂讨论，观点鲜明新颖；B-积极参与课堂讨论，有自己独立的观点；C-参与课堂讨论，有自己的观点；D-参与课堂讨论，观点不明确。8M3期末考试5%（见试卷评分标准）9M4平时表现90%A-积极参与演示实验，动手能力强，观察仔细。B-积极参与演示实验，动手能力较强，观察较为仔细。C-积极参与演示实验，观察仔细。D-参与演示实验，动手能力较弱。10M4期末考试10%（见试卷评分标准）11M5平时表现100%A-按时出勤，物理理论与工程实践相融合的“物理工程”意识强。B-按时出勤，物理理论与工程实践相融合的“物理工程”意识较强。C-按时出勤，物理理论与工程实践相融合的“物理工程”意识较弱。D-有缺勤现象，工程意识弱。评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|《大学物理》,李元成，张静，钟寿山,机械工业出版社,2016,ISBN:9787040486933.（*主教材）2图书|《大学基础物理学》,金仲辉柴丽娜,科学出版社,2010,IS