大学物理教学大纲

大学物理教学大纲适用范围：本科人才培养方案课程代码：06110011/06110031课程类别：通识教育必修课学分：6学分学时：96学时先修课程：高等数学、线性代数适用专业：17级本科电类专业教材：《物理学》（第6版），严导淦主编，高等教育出版社，2016.11开课单位：电子通信工程系一、课程的性质与任务课程性质：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。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。课程任务：其任务主要是使学生对物理学的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。培养学生现代的科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观，培养学生的探索、创新精神，培养学生的科学思维能力，同时为学习后续课程打下必要的基础，具有其他课程不能替代的重要作用。二、课程的基本内容及要求（一）质点运动学1．课程教学内容（1）参照系和坐标系、质点、时间和时刻、位置矢量、位移；（2）速度、加速度、运动函数、轨道方程；（3）直线运动、抛体运动、圆周运动。2．课程重点难点重点：运动描述的矢量表示；运动函数、速度和加速度的求解。难点：参考系的选择；质点圆周运动的分析。3．课程教学要求（1）了解质点、参照系与坐标系；（2）掌握描述质点运动的基本物理量：位置矢量、位移、速度、加速度；（3）理解直线和平面曲线运动，切向加速度、法向加速度。（二）质点动力学1．课程教学内容（1）牛顿运动定律、牛顿运动定律举例；（2）重力、万有引力、弹性力、摩檫力；（3）能量、动量、能量守恒定律、动量守恒定律；（4）功、变力的功、功率、动能和动能定理、保守力和非保守力做功、势能、机械能守恒定律、功能原理；（5）动量、冲量、动量定理、动量守恒定律。2．课程重点难点重点：牛顿运动定律；机械能守恒定律的应用；动量守恒定律的应用。难点：牛顿第二定律的应用；利用动量守恒定律和机械能守恒定律分析问题的方法。3．课程教学要求（1）掌握牛顿定律及其应用；（2）掌握力对空间的累积作用——功、功率；质点动能定理、机械能守恒定律；（3）掌握力对时间的累积作用——冲量、动量；质点动量定理、动量守恒定律。（三）刚体的定轴转动1．课程教学内容（1）刚体运动学的物理量及运动学方程；（2）刚体的转动惯量、转动定律、角动量定理。2．课程重点难点重点：角动量守恒定律。难点：刚体定轴转动的动能定理。3．课程教学要求（1）了解刚体运动学的物理量、转动惯量；（2）掌握力矩、刚体定轴转动定律；（3）理解刚体定轴转动动能定理、角动量守恒定律。（四）机械振动与机械波1．课程教学内容（1）简谐振动的动力学和动力学方程；（2）描述简谐运动的物理量；（3）阻尼振动，受迫振动和共振；（4）简谐振动的旋转矢量图示法；（5）弹性媒质中波的产生和传播、纵波和横波、波速、波频与波长关系；（6）平面简谐波方程、波的能量、能流和能流密度；（7）惠更斯原理、波的反射和折射以及衍射现象、波的叠加原理、相干波及干涉。2．课程重点难点重点：简谐运动中振幅、周期、频率、相位和运动表达式的确定；波速、波频与波长的关系以及确定平面简谐波表达式。难点：同方向同频率简谐运动的合成；利用惠更斯原理、波的叠加原理分析机械波的衍射、干涉现象。3．课程教学要求（1）了解拍现象、阻尼振动、受迫振动和共振；（2）掌握简谐运动中振幅、周期、频率和相位的确定；（3）理解简谐振动的旋转矢量图示法；（4）了解机械波的形成、分类及传播；（5）了解波动能量的传播，能流和能流密度；（6）掌握平面简谐波波函数的物理含义和表达式；（7）理解惠更斯原理、波的叠加原理及波的衍射、干涉现象。（五）波动光学1．课程教学内容（1）光强、光的干涉；（2）杨氏双缝干涉；（3）半波损失、光程差；（4）等厚干涉、等倾干涉；（5）光的衍射现象、惠更斯-菲涅耳原理、单缝衍射；（6）自然光和偏振光、起偏和检偏；（7）偏振片、马吕斯定律、布儒斯特定律。2．课程重点难点重点：杨氏双缝干涉；等厚干涉。难点：惠更斯-菲涅耳原理。3．课程教学要求（1）了解光的衍射现象；（2）了解自然光和偏振光；（3）掌握杨氏双缝干涉；（4）掌握等厚干涉；（5）理解马吕斯定律和布儒斯特定律。（六）静电场1．课程教学内容（1）电荷守恒定律、库仑定律、电场强度叠加原理、连续分布电荷电场中的电场强度的计算；（2）电通量、真空中静电场的高斯定理、利用高斯定理求静电场的电场强度；（3）电场力的功、静电场的环路定理；（4）电势的计算、电场强度与电势的微分关系、等势面；（5）导体的静电平衡、处于静电平衡状态下带电导体中电荷的分布；（6）电介质在外电场中极化、电极化强度矢量；（7）有电介质时静电场的高斯定理；（8）电容、电容器；（9）电场的能量及能量密度。2．课程重点难点重点：真空中高斯定理及其应用；静电平衡条件以及静电平衡时导体上电荷的分布；有电介质时静电场的高斯定理。难点：电场强度与电势的关系；电介质的极化、极化强度以及电介质中电场强度的计算。3．课程教学要求（1）掌握电荷守恒定律和库仑定律；（2）掌握静电场、电场强度及其计算；（3）掌握电场线、电场强度通量和真空中的高斯定理；（4）理解电场力的功、静电场的环路定律、电势能、电势及其计算；（5）了解等势面、电场强度与电势关系；（6）掌握导体的静电感应、平衡条件以及静电屏蔽；（7）了解电介质的极化、极化强度、电位移矢量；（8）掌握电介质中的高斯定理；（9）理解电容器的电容；（10）理解电场能量、电场能量密度。（七）恒定电流的磁场1．课程教学内容（1）电流强度、电流密度；（2）稳恒电场、恒定电流；（3）欧姆定律及其微分形式；（4）基本磁现象、磁感应强度；（5）毕奥——萨伐尔定律；（6）磁场的高斯定理、安培环路定律；（7）磁场对载流导线、平面载流线圈的作用力；（8）洛仑兹力、带电粒子在电磁场中的运动；（9）物质的磁化、磁化强度矢量、磁场强度；（10）有磁介质时磁场中的安培环路定律、磁导率。2．课程重点难点重点：欧姆定律；安培环路定理；磁场对载流导线的作用。难点：电流的连续性方程；磁场对平面载流线圈的作用；带电粒子在电磁场中的运动。3．课程教学要求（1）了解电流、电流密度以及电流的连续性方程；（2）了解欧姆定律的微分形式；（3）了解磁场、磁感强度和毕奥—萨伐尔定律；（4）了解物质的磁化、磁导率、磁化强度；（5）掌握磁场的高斯定理和安培环路定理；（6）掌握磁场对载流导线的作用；（7）理解磁场对平面载流线圈的作用，带电粒子在电场和磁场中的运动；（8）理解磁介质中的安培环路定理。（八）电磁感应电磁场与电磁波1．课程教学内容（1）电磁感应现象及其基本规律；（2）动生电动势、感生电动势；（3）自感和互感；（4）磁场的能量；（5）位移电流、麦克斯韦电磁场理论；（6）麦克斯韦方程组；（7）电磁振荡、电磁波。2．课程重点难点重点：动生电动势和感生电动势；麦克斯韦方程组。难点：麦克斯韦方程组。3．课程教学要求（1）了解自感、互感以及自感电动势和互感电动势；（2）掌握电磁感应定律和楞次定律；（3）掌握动生电动势和感生电动势；（4）掌握麦克斯韦方程组的积分形式；（5）了解电磁振荡和电磁波。三、课程学时分配教学章节理论实践（验）讨论、习题一、质点运动学6二、质点动力学14三、刚体的定轴转动8四、机械振动与机械波10五、波动光学10六、静电场16七、恒定电流的磁场20八、电磁感应、电磁场与电磁波12总计96四、大纲说明1．本课程主要采用多媒体和传统教学相结合的教学手段。2．本课程的考核方式为闭卷考试。五、课程考核考核方式和考核时间：本课程采用闭卷笔试考核方式，考试时间120分钟。考核基本要求：卷面成绩为100分，试题类型为填空题、选择题、判断题、简答题和计算题等类型，考试试题分值与教学大纲各章节的学时基本成比例，试卷中基本知识、基本理论、基本技能占70%左右，比较灵活且有一定难度的综合应用题占30%左右。考核总成绩