《大学物理A》课程学习教学大纲纲要

《大学物理《大学物理A》课程学习教课纲领纲领#/5《大学物理A》课程教课纲领课程编号01034001-003课程名称（中文）大学物理 A（一~三）(英文)UniversityPhysicsA(1~3)课程基本情况.学分：14学时：140 （课内学时：140 实验学时： ）.课程性质：公共基础课.合用专业：理学（非物理类） 、工学合用对象：本科.先修课程：《高等数学》 、小，“高等教育第一版 m.首选教材：《一般物理学》程守洙、江之永主编 社 1998（第五版）参照书目：《基础物理学》陆果（上、下册）.查核形式：考试（闭卷）.教课环境：讲堂，多媒体，演示实验室等多重环境课程教学目的及要求教课目标：物理学是商讨物质构造和运动基本规律的学科，它的研究对象包含小到基本粒子，大到天体宇宙的整个物质世界。 物理学是众多交错学科的理论基础， 也组成全部自然科学的理论基础。应用于生产技术的各个部门。 学习物理学的目的是使学生掌握自然界已成熟的自然规律；从其发展过程，学习物理学剖析问题的方法和科学态度；既而学会在学习和工作中发现问题、提出问题、思虑问题和解决问题的能力；经过对物理实质的探讨及实验手段，培育学生解决新问题的创新精神， 不停提升学生的科学素质和科学思想方法及科学研究能力。教课要求：经典力学一一系统议论宏观物体（质点，刚体） ，在低速运动中的运动学及办理运动学识题的基本方法。以牛顿运动定律为基础，剖析办理各种动力学识题的基本方法。全面议论力的空间和时间积累效应以及它们对物体运动状态的影响。热学一一议论分子运动的基本物理模型， 用热力学理论和统计物理方法议论热力学系统，特别是理想气体在均衡态下的宏观和微观特征以及宏观量和微观量之间的关系。全面议论热力学第必定律，热力学第二定律的物理实质及简单应用。电磁学一一以库仑定律， 安培定律，法拉弟电磁感觉定律和麦克斯韦对电磁场的两个科学假定（涡旋电场和位移电流）为基础，全面议论静电场，稳恒电流磁场，交变电磁场的特色及它们所遵照的基本规律，电磁场的物质性以及办理电磁现象的基本方法。振动和波—一以简谐振动和简谐波为基础，议论机械振动、机械波、电磁振荡和电磁波的性质、特色，并进一步议论简谐振动的合成及简谐波叠加的办理方法。颠簸光学一一议论以经典电磁波理论为基础的颠簸光学的基本观点和光源发光的特色，全面议论光的干预，衍射，偏振等现象。狭义相对论一一以狭义相对论的基本假定及洛仑兹坐标变换为基础， 议论高速运动物体的运动学和动力学的相对论效应，成立狭义相对论的新时空观。量子力学—一以光及微观粒子的波粒二象性为基础，成立起描绘微观实物粒子运动状态的新理论—量子力学的基本观点。议论用量子力学理论办理微观粒子运动状态179

的方法。应用于一维无穷深势阱中粒子运动的特色及氢原子光谱，氢原子的电构造，进步议论原子的电子壳层构造。程激光和固体量子理论—一认识产生激光的基本条件，激光的特征极其应用；认识固教体能带构造的基本观点；认识半导体的导电机构，认识超导电现象及超导体的主要特色学及其应用。目的及要求课程内容及学时分大学物理（A一）：课程内容及学时分第一章：质点的运动：（4学时）掌握地点矢量、位移、速度、加快度、角速度、角加快度、切向加快度、法向加快度等描绘质点运动状态的物理量。能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加快度。能计算质点作园周运动时的角速度、 角加快度、切向加快度、法向加快度。理解运动的相对性。要点：质点运动规律的描绘。难点：运动方程和运动量间的关系。第二章：牛顿运动方程：（3学时）掌握牛顿三定律及合用条件，掌握运用微积分方法求解一维变力作用下质点的动力学识题。要点：质点运动规律的描绘。难点：运动方程和运动量间的关系。第三章：运动的守恒定律：（8学时）掌握力的作功的观点，计算变力的功；掌握守旧力做功的特色及势能的观点，计算重力、弹性力、万有引力的功及系统的势能；掌握力的时间积累量 -动量的观点，理解平面内运动质点的角动量和角动量守恒定律。掌握质点的动量守恒、机械能守恒定律。掌握完整弹性碰撞和非完整弹性碰撞的基本观点、碰撞问题的实质应用。要点：三大守恒定律。难点：动量、角动量及其守恒定律。第四章：刚体运动：（5学时）理解刚体运动的一般特色，掌握对定轴转动的剖析方法；掌握刚体所受力矩的观点；认识转动惯量的观点；理解刚体定轴转动定律，定轴转动的动能定理；定轴转动的角动量守恒定律。要点：定轴转动规律。难点：转动规律的剖析和计算。第五章：狭义相对论：（6学时）认识狭义相对论的两个基本假定；认识狭义相对论的数学基础（洛仑兹变换） ；理解狭义相对论中高速运动物体的运动学及动力学基本内容； 认识狭义相对论新的时空观即同时的相对性，长度缩短和时间膨胀的观点，以及与经典相对论的差别。理解质速，质能关系。要点：同时性的相对性、长度缩短和时间膨胀。难点：用相对论的时空观剖析、计算相关的简单问题。180

第六章：气体动理论：（6学时）课程内容及学时分配认识气体分子热运动图象，理解理想气体的压强公式，温度公式，从微观统计意义上去理解压强、温度、内能宏观量的微观意义以及理解其剖析方法。认识麦克斯韦速度散布律，散布函数，散布曲线的物理意义，认识用统计方法计算气体分子热运动的算术均匀速率，方均根速率和最可几速率；认识玻耳兹曼能量散布律；认识大批气体分子的均匀能量散布定律；认识气体分子的均匀碰撞频次及均匀自由程观点。课程内容及学时分配要点：压强、温度、内能观点、麦克斯韦速度散布律。难点：成立对大批粒子系统剖析的统计观点。第七章：热力学：（8学时）掌握热力学系统功和热量的观点及准静态的观点； 掌握热力学第必定律，并用其分析计算理想气体的等容、等温、等压、绝热及多方过程的功、热量、内能的变化量及各过程中的摩尔热容。掌握热力学第二定律及其统计意义，认识可逆和不行逆过程，可逆循环和不行逆循环的观点；计算简单的循环效率（特别是卡诺循环） ；认识熵的观点及熵增添原理。要点：热力学第必定律。难点：剖析计算理想气体的等容、等温、等压、绝热等过程。大学物理A（二）：第八章：真空中的静电场：（10学时）掌握静电场的电场强度和电势的观点， 电场强度的叠加原理和电势的叠加原理； 掌握计算简单问题中电场强度和电势的方法；认识电场的规律：高斯定理和环路定理；理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法； 认识电势梯度的观点和电势梯度与电场强度的关系；能计算电偶极子在均匀电场中所受的力和力矩； 能剖析点电荷在均匀电场中受力和运动。要点：电场强度和电势的叠加原理、高斯定理和环路定理。难点：电场强度和电势的剖析计算。第九章：导体和电介质中的静电场： （10学时）理解导体静电均衡的条件以及导体处于静电均衡时的性质。 认识介质的极化现象及其微观解说。认识各向同性介质中 D和E之间的关系和差别，理解介质中的高斯定理。理解电容的观点，能求简单形状的电容器的电容值， 认识电场能量和电场能量密度的概念。能计算简单对称系统的电场能量。要点：导体的静电均衡、介质的极化、电容、电场能量。难点：导体处于静电均衡时的条件、性质。第十一章：真空中的恒定磁场： （12学时）理解电流密度和电动势的基本观点；掌握磁感觉强度的观点，理解毕 -沙-拉定律，并能计算一些简单问题中的磁感觉强度。 理解稳恒电流磁场的规律： 磁场高斯定理和安培环路定理，用安培环路定理计算磁感觉强度的条件和方法。理解安培定律，能计算简单几何形状的载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中或在无穷长直载流导线产生的非均匀磁场中受的力和力矩。理解洛伦兹力公式，能剖析运动点电荷在均匀磁场中的受力和运动；认识磁力作功的计算方法。要点：毕-沙-拉定律、安培环路定理、磁场力、力矩及磁力的功。难点：用毕-沙-拉定律计算简单问题中的磁感觉强度。第十二章：磁介质中的磁场： （6学时）认识顺磁性和抗磁性物质的磁性及其微观解说，认识铁磁质的特征，磁滞回线。认识在各向同性介质中H和B之间的关系和差别。认识介质中的安培环路定理。能计181

算简单的有对称性状况下的B、H、值课程内容及学时分配课程内容及学时分配难点：均匀磁化的 B、H、M关系及表面磁化电流密度与磁化强度矢量间关系。第十三章：电磁感觉和暂态过程： （8学时）掌握法拉弟电磁感觉定律， 理解动生电动势和感生电动势的实质。 掌握动生电动势的计算方法和感生电动势的计算方法。 认识涡旋电场的观点。认识自感系数和互感系数的观点，能计算简单问题中的自感系数和互感系数。 认识磁场能量和磁场能量密度的概念，能计算简单问题中的磁场能量。要点：动生和感生电动势。难点：电动势的计算方法。第十四章：麦克斯韦方程组电磁场理论： （4学时）认识位移电流的观点。认识麦克斯韦方程组积分形式及物理意义。 认识电磁场的物质性。要点：位移电流、麦克斯韦方程组。难点：位移电流。大学物理A（三）：第十五章：机械振动和电磁振荡： （6学时）掌握描绘简谐振动的特色量及各量之间的关系，掌握简谐振动的运动学及动力学方程的基本特色，能成立一维简谐振动的微分方程能依据给定的初始条件写出一维简谐振动的掌握简谐振动的运动方程；掌握用分析法、图形法及旋转矢量法解物体简谐振动运动状态的方法。理解同方向，同频次两简谐振动的合成规律。要点：简谐振动的特色、合成规律。难点：位相及位相差。第十六章：机械波与电磁波： （8学时）理解机械波产生的条件及机理。 掌握成立平面简谐波方程的方法， 以及颠簸方程的物理意义。掌握描绘机械波的特色量及各量之间的关系。理解波形图；认识波的能量传播特色及能量，能流，能流密度的观点。认识惠更斯原理和波的叠加原理；理解波的相干条件及相关叠加后振幅增强减弱的相位差及波程差的条件；理解驻涉及其形成条件。成立反射波的颠簸方程，认识驻波与行波的差别；认识多普勒效应及其产生的原由，在波源或察看者独自相对介质运动，且运动方向沿二者连线状况下频移公式的推导及应用。认识电磁波的产生及其性质；认识电磁波的能流密度观点 -坡印亭矢量。要点：平面简谐波方程、波的相关条件及相关叠加规律。难点：成立平面简谐波方程的方法、相关叠加振幅加或强减的条件。第十七章：颠簸光学（16学时）理解获的相关光源的方法，掌握光程的观点及光程差与相位差之间的关系。 能剖析，确立扬氏双缝干预条纹及薄膜等厚条纹的地点， 认识麦克尔逊干预仪的工作原理。 认识惠更斯-菲涅尔原理，理解用分波带法确立单缝夫琅和费衍射暗条件的条件。能剖析缝宽及波长对衍射条纹散布的影响。 理解光栅方程，确立光栅衍射谱线的地点以及光栅常数及波长对其影响。理解自然光和线偏振光，理解马吕斯定律和布儒斯特定律，计算起偏角。认识双折射现象。认识线偏振的光获取方法及查验方法。要点：干预、衍射、偏振。难点：双缝、单缝、光栅暗条纹地点的剖析计算、分波带法。第十八章：量子力学初步：（12学时）182课程内容及学时分配的成功。理解光的波粒二象性。认识德布罗意的物质波假定及电子衍射实验，认识微观实物粒子的波粒二象性。理解物质颠簸性的物理量和粒子性的物理量间的关系。 认识用量子力学方法解决对微观粒子运动状态的描绘即一维波函数的观点及薛定谔方程； 认识测禁止关系；认识氢原子光谱的实验结果， 玻尔理论的缺点及量子力学方法对氢原子光谱的解说。认识电子自旋，认识描绘微观粒子运动状态的和原子电子壳层构造。要点：光电效应、康普顿效应、氢原子的量