《大学物理6》课程教学大纲

《大学物理4》教学大纲一、课程基本信息课程名称大学物理（2-2）CollegePhysics(2-2)课程编码SCC410112200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3.0课内学时48讲授48实验0上机0实践0课外学时48适用专业海洋油气工程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。本课程主要讲授力学、机械振动与机械波、热学、光学、电磁学、狭义相对论、量子物理等物理学各分支内容。CollegePhysicsisanimportantcompulsorybasiccourseofgeneraleducationforstudentsmajoringinscienceandengineeringincollegesanduniversities.Thebasicconcepts,theoriesandmethodstaughtinthiscourseareanimportantpartofstudents'scientificliteracyandarenecessaryforascientificworkerandanengineeringtechnician."Collegephysics"systematicallylaysthenecessaryphysicalfoundationforstudents,cultivatesstudentstoestablishascientificworldoutlook,andenhancesstudents'abilitytoanalyzeandsolveproblems,itplaysanimportantroleincultivatingstudents'explorationspiritandinnovationconsciousness.Thiscoursemainlyteachesvariousbranchesofphysicssuchasmechanics,mechanicalvibrationandmechanicalwaves,thermodynamics,optics,electromagnetism,specialrelativity,quantumphysics,etc.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1.22M2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1.23M3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112.112.1电荷库仑定律电荷及其量子化；电荷守恒定律；库仑定律；静电力的叠加原理M11.5讲授+演示实验0.5作业212.212.2静电场电场强度电场；电场强度；点电荷的电场强度；电场强度的叠加原理；电荷连续分布的带电体产生的电场强度；电场线；带电粒子在电场中的运动M12讲授+flash动画2作业312.312.3高斯定理电通量；高斯定理；高斯定理的应用——利用高斯定理求电场强度的分布M32讲授2作业412.412.4电势静电场的环路定理；电势差电势；电势叠加原理；电势参考点的选取原则；电场强度与电势的微分关系M32.5讲授2作业513.113.1静电场中的导体导体的静电平衡条件；处于静电平衡时实心导体的电荷分布；导体表面外附近一点的电场强度；孤立导体表面上的电荷分布；导体壳和静电屏蔽；有导体存在时静电场的分析与计算M52.5讲授+flash动画+讨论+演示实验6作业+小论文613.213.2静电场中的电介质电介质的极化；极化强度矢量；电介质的极化规律；电位移矢量；有电介质时的高斯定理；电介质的性质方程；有介质时高斯定理的应用；*电介质的击穿；*铁电体；*压电效应M11.5讲授2作业713.313.3电容器的电容孤立导体的电容；电容器；电容的计算；电容器的联接：串联和并联；*电容式传感器及其应用M21.5讲授1作业813.413.4静电场的能量静电场的能量M20.5讲授05作业914.114.1恒定电流的条件电流密度；电流的连续性方程；欧姆定律的微分形式；*焦耳定律的微分形式；恒定电流条件M10.2讲授0.2作业1014.214.2电动势电动势M10.3讲授0.3作业1115.115.1磁场磁感应强度磁现象；磁场；磁感应强度矢量；磁感应线；洛伦兹力；带电粒子在均匀磁场中的运动；*地球的磁场；*霍尔效应M11.5讲授+演示实验0.5作业1215.215.2电流的磁场毕奥－萨伐尔定律；毕奥－萨伐尔定律的应用；匀速运动电荷的磁场M42讲授+讨论2作业1315.315.3磁场的高斯定理和安培环路定理磁通量；磁场的高斯定理；安培环路定理及其应用M32.5讲授+flash动画2作业1415.415.4磁场对载流导体的作用安培定律；磁场对平面载流线圈的作用M41.5讲授2作业1516.116.1磁介质的磁化分子电流；磁化强度；磁化强度与磁化电流的关系；有磁介质时磁场的基本规律M12讲授+flash动画0.5作业1616.216.2磁介质的性质方程磁介质的性质方程M10.5讲授0.5作业1716.316.3铁磁质铁磁质的磁化规律；*铁磁质的分类；*磁畴M51讲授+演示实验0.5作业1817.117.1电磁感应定律电磁感应现象的发现；楞次定律；法拉第电磁感应定律M22讲授+flash动画+演示实验+讨论2作业1917.217.2动生电动势和感生电动势动生电动势；动生电动势对应的非静电力；感生电动势和感应电场；电场的环流；*电子感应加速器的原理M43讲授+讨论6作业2017.317.3互感和自感互感；自感；互感和自感的关系M51讲授+演示实验1作业+小论文2117.417.4磁场的能量磁场的能量；*互感磁能M21讲授1作业2218.118.1位移电流位移电流假设，普遍情况下的安培环路定理M21讲授+讨论1作业2318.218.2麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦方程组；麦克斯韦电磁场理论M21讲授0.5小论文2419.119.1黑体辐射普朗克量子假说基尔霍夫定律；黑体辐射；普朗克量子假说M11讲授0.5作业2519.219.2光电效应爱因斯坦光子理论光电效应及其实验规律；爱因斯坦光子理论；光电效应的应用M31.5讲授+演示实验+讨论2作业2619.319.3康普顿效应光的波粒二象性康普顿效应；光的波粒二象性M41讲授+讨论1作业2719.419.4玻尔的氢原子理论氢原子光谱的规律；原子的核式结构；玻尔理论的基本假设；轨道半径量子化；能量量子化；氢原子光谱的波数公式M32讲授1作业2819.519.5实物粒子的波粒二象性德布罗意假设；波函数的统计解释；不确定关系M11讲授1作业2919.619.6薛定谔方程薛定谔方程的提出；一维粒子的薛定谔方程；*三维情况下的薛定谔方程；薛定谔方程的简单应用；*扫描隧道显微镜M12讲授1作业3019.719.7氢原子能量量子化；角动量量子化；角动量的空间量子化；电子的波函数；*电子的概率密度分布；*电子云图M11讲授1作业3119.819.8电子的自旋四个量子数施特恩－盖拉赫实验；电子的自旋；四个量子数；原子中电子的壳层结构，泡利不相容原理，能量最小原理M11讲授1作业3220.120.1晶体的结构和能带晶体的结构；周期性势场与电子的共有化；能带的形成和能带结构；导体、半导体和绝缘体的能带结构M31.5讲授1作业3320.220.2半导体和半导体技术本征半导体和杂质半导体；*半导体的光学性质；*半导体器件原理M40.5讲授1作业3420.320.3激光受激吸收；受激辐射；自发辐射；*受激吸收、受激辐射和自发辐射的关系；粒子数反转和光放大；光振荡的阈值条件；激光器M31讲授1作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时成绩1、每章内容布置1~2次平时书面作业，每次作业一般为印刷的4页题目。成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。2、将学生上课出勤情况、云课堂或雨课堂的评定成绩、物理演示实验成绩、研究性课题成绩等其中的一项或几项，采用百分制，按照一定的比例计入平时成绩中进行综合评定。主要考核学生对大学物理基本知识的掌握，培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力和创新实践能力，以及知识应用迁移能力等，注重科学素养的养成。40%2期中考试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、简单计算与问答题、计算题等。10%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、简单计算与问答题、计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时成绩40%A—独立思考、按时完成作业，作图规范，解题思路清晰，步骤完整，格式合理，答案准确，书写认真美观；B—独立思考、按时完成作业，作图比较规范，解题思路比较清晰，步骤比较完整，格式合理，答案准确，书写认真；C—独立思考、按时完成作业，作图比较规范，解题思路比较清晰，步骤比较完整，格式比较合理，答案比较准确，书写比较认真；D—作业抄袭，未能按时完成作业，作图不规范，解题思路混乱，存在很多错误答案，书写潦草。2M1期中考试10%见试卷评分标准3M1期末考试50%见试卷评分标准4M2平时成绩70%A— 能准确、深刻理解课题内容，全面调研了相关资料，有很好的自主研究性内容或新意，形成了完整的课题报告或课堂汇报；B—能准确理解课题内容，较全面调研了相关资料，有较好的自主研究性内容或新意，形成了完整的课题报告或课堂汇报；C—能较准确理解课题内容，较全面调研了相关资料，有一定自主研究性内容或新意，基本形成了完整的课题报告或课堂汇报；D—不能准确理解课题内容，没有全面调研相关资料，缺少自主研究性内容或没有任何新意，没有形成完整的课题报告或课堂汇报。5M2期中考试10%见试卷评分标准6M2期末考试20%见试卷评分标准7M3平时成绩90%A—积极参与课堂讨论，观点鲜明新颖；B—积极参与课堂讨论，观点较新颖；C—积极参与课堂讨论，有自己的观点；D—参与课堂讨论，观点不够鲜明。8M3期中考试5%见试卷评分标准9M3期末考试5%见试卷评分标准10M4平时成绩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。11M4期中考试5%见试卷评分标准12M4期末考试5%见试卷评分标准13M5平时成绩100%A—按时出勤，工程意识强；B—按时出勤，工程意识较强；C—按时出勤，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|《大学物理教程》（第四版）,贾瑞皋、刘冰,科学出版社,