《大学物理》（一）课程实施大纲

《大学物理》（一）课程实施大纲

目录

0.实施大纲编制说明..............................................................1

1.课程介绍.....................................................................1

2.教学理念....................................................................2

3.教师简介....................................................错误!未定义书签。

3.1教师的职称，学历........................................错误!未定义书签。

3.2教育背景................................................错误!未定义书签。

3.3研究方向................................................错误!未定义书签。

4.先修课程....................................................................2

5.课程目标....................................................................2

6.课程内容....................................................................2

7.课程教学实施过程............................................................3

第1讲绪论，§1.1参照系，质点§1.2描述质点运动物理量.....................3

1.1课前介绍.............................................................3

1.1.1教师信息介绍....................................................3

1.1.2课程性质........................................................3

1.1.3平时成绩管理以及考试考核.......................................3

1.1.4学习要求........................................................3

1.1.5本学期学习内容..................................................4

1.2参照系、质点和时间..................................................4

1.2.1参照系..........................................................4

122质点.............................................................4

1.2.3时间和时刻的概念...............................................4

1.3描述质点运动的物理量................................................4

1.3.1位置矢量........................................................4

1.3.2位移矢量........................................................5

1.3.3速度矢量........................................................6

1.4课堂小结.............................................................9

1.5本讲参阅资料.........................................................9

第2讲§1.3直线运动和运动学中的两类问题.....................................9

2.1§1.3直线运动和运动学中的两类问题....................................9

2.1.1直线运动........................................................9

2.1.2质点运动学两类基本问题........................................10

2.2例题讲解............................................................10

2.3课堂小结............................................................12

2.4本讲参阅资料........................................................12

第3讲§1.4曲线运动§1.5运动叠加原理和抛体运动..........................12

3.1曲线运动.............................................................12

3.1.1圆周运动.......................................................12

3.1.2一般曲线运动...................................................14

3.2例题解析：..........................................................14

3.3运动叠加原理和抛体运动..............................................14

3.4本讲参阅资料........................................................15

第4讲第二章牛顿运动定律................................................15

4.1本章教学基本要求....................................................15

4.2牛顿运动定律........................................................15

4.2.1牛顿简介.......................................................15

4.2.2第一定律：.....................................................15

4.2.3第二定律：.....................................................16

4.2.4第三定律.......................................................16

4.2.5惯性参照系.....................................................16

4.3力学中常见的几种力..................................................16

4.3.1万有引力：.....................................................16

4.3.2弹性力.........................................................17

4.3.3摩擦力.........................................................17

4.4牛顿运动定律应用举例................................................17

4.5单位制和量纲（略，自学）............................................19

4.5.1单位制..........................................................19

4.5.2量纲...........................................................20

4.6本讲参阅资料........................................................20

第5讲§3.1功和功率，§3.2动能定理........................................20

5.1本章教学基本要求介绍................................................21

5.2功和功率............................................................21

5.2.1功.............................................................21

5.2.2功率...........................................................21

5.2.3例题...........................................................22

5.3动能和动能定理......................................................22

5.3.1动能...........................................................22

5.3.2质点的动能定理................................................22

533动能定理例题解析................................................23

5.4物体系的势能........................................................23

5.4.1重力、万有引力、弹性力的功及其特点............................23

5.4.2保守力和非保守力..............................................24

5.4.3势能...........................................................24

5.4.4应用举例：.....................................................24

5.5本讲参考资料........................................................25

第6讲§3.3功能原理和机械能守恒定律.......................................25

6.1质点系的动能定理....................................................25

6.2质点系的功能原理....................................................26

6.3机械能守恒定律......................................................26

6.4例题讲解............................................................26

6.5课堂小结............................................................27

6.6本讲参考资料........................................................27

第7讲§4.1冲量、动量和动量定理，§4.2动量守恒定律.......................28

7.1质点的动量定理.......................................................28

7.1.1动量...........................................................28

7.1.2冲量...........................................................28

7.2质点系的动量定理....................................................29

7.3动量守恒定律........................................................29

7.4应用举例............................................................30

7.5课堂小结............................................................31

7.6参考资料............................................................31

第8讲§4.3碰撞...........................................................31

8.1碰撞.................................................................31

8.2例题讲解............................................................32

8.3课堂小结............................................................32

8.4本讲参考资料........................................................32

第9讲§4.4物体的角动量定理和角动量守恒定律..............................32

9.1物体的角动量定理和角动量守恒定律...................................32

9.1.1物体对某一点的角动量（动量矩）...................................32

9.1.2角动量定理.....................................................33

9.1.3冲量矩.........................................................33

9.1.4角动量守恒定律................................................33

9.2质点组的角动量：【本部分作为自学，不做要求】.......................34

9.2.1质点组的角动量：...............................................34

9.2.2质点组的角动量定理............................................34

9.2.3质点组的角动量守恒定律........................................34

9.3应用例题............................................................34

9.4课堂小结............................................................35

9.5本讲参考资料........................................................35

第10讲§5.1刚体运动学，§5.2转动定律......................................35

10.1本章教学基本要求...................................................35

10.2刚体绕定轴转动的运动学............................................35

10.2.1刚体..........................................................35

10.2.2刚体运动......................................................35

10.2.3定轴转动（本章仅讨论此情况）.................................35

10.2.4例题..........................................................36

10.3刚体绕定轴转动的转动定律..........................................36

10.3.1力矩..........................................................36

10.3.2定轴转动的转动定律...........................................36

10.3.3定轴转动定律的应用...........................................37

10.4课堂小结...........................................................39

10.5本讲参考资料.......................................................39

第11讲§5.2转动定律（转动惯量），§5.3力矩的空间积累，§5.4力矩的时间积累......39

11.1转动定律之二一转动惯量.............................................40

11.2力矩的空间积累效应................................................41

11.2.1转动动能......................................................41

11.2.2刚体的重力势能...............................................42

11.2.3力矩的功......................................................42

11.2.4刚体定轴转动的动能定理......................................43

11.2.5例题.........................................................43

11.3力矩的时间积累效应................................................43

11.3.1角动量........................................................43

11.3.2刚体绕定轴转动的角动量.......................................43

11.3.3冲量矩........................................................43

11.3.4角动量定理....................................................44

11.3.5角动量守恒定律................................................44

11.3.6例题：........................................................44

11.4课堂小结...........................................................45

11.5本讲参考资料.......................................................45

第12讲§10.1静电场基本定律，§10.2真空中的库仑定律，§10.3静电场和电场强度

........................................................................................................................................................45

12.1本章教学基本要求...................................................45

12.2静电场的基本现象和基本规律........................................45

12.2.1电荷守恒......................................................45

12.2.2真空中的库仑定律.............................................45

12.3静电场和电场强度...................................................46

12.3.1电场：........................................................46

12.3.2电场强度......................................................46

12.3.3点电荷产生的电场与场强叠加原理...............................46

12.4例题讲解...........................................................46

12.5课堂小结...........................................................47

12.6参考资料...........................................................47

第13讲§10.4电场线、电通量和高斯定理.....................................47

13.1电场线、电通量和高斯定理...........................................47

13.1.1电场线........................................................47

13.1.2电通量........................................................47

13.2高斯定理...........................................................49

13.2.1高斯定理的导出（此部分直观地介绍）..........................49

13.2.2高斯定理（重点在定理本身的理解和应用）.....................49

13.2.3高斯定理求电场强度的一般步骤.................................49

13.3高斯定理的应用.....................................................49

13.4课堂小结...........................................................49

13.5参考资料...........................................................49

第14讲§10.5静电场力的功，§10.6等势面及场强和电势的关系，§10.7带电粒子在电

场中的运动..................................................................50

14.1静电场力所做的功...................................................50

14.1.1点电荷的电场..................................................50

14.1.2任意带电体的电场（点电荷的组合）：...........................50

14.1.3静电场的环路定理.............................................51

14.1.4电势能........................................................51

14.2电势...............................................................51

14.2.1电势定义......................................................51

14.2.2电势的计算...................................................52

14.2.3例题讲解.....................................................53

14.3等势面以及场强与电势的关系........................................53

14.3.1等势面........................................................53

14.3.2电场强度与电势梯度...........................................53

14.3.3例题讲解......................................................54

14.4带电粒子在静电场中的受力及其运动（自学）.........................54

14.5课堂小结...........................................................54

14.6参考资料...........................................................54

第15讲§11.3电容器和电容，§11.4静电场的能量.............................54

15.1电容器和电容.......................................................55

15.1.1孤立导体的电容................................................55

15.1.2电容器........................................................55

15.2电容器电容的计算...................................................56

15.3电介质对电容器电容的影响（略提及）...................................57

15.4电容器的串联与并联.................................................57

15.5静电场的能量.......................................................58

15.5.1带电电容器的能量..............................................58

15.5.2电场的能量....................................................59

15.6例题讲解...........................................................59

15.7课堂小结...........................................................59

15.8参考资料...........................................................59

16.§13.1基本磁现象,§13.2磁感应强度,高斯定理,§13.3毕一萨定律，........59

16.1本章教学基本要求...................................................60

16.2基本的磁现象.......................................................60

16.3磁感应强度、磁感应线、磁通量和磁场中的高斯定理...................60

16.3.1磁场..........................................................60

16.3.2磁感应强度....................................................60

16.3.3磁感线........................................................60

16.3.4磁通量........................................................61

16.4毕奥一萨伐尔一拉普拉斯定律........................................61

16.5应用举例...........................................................62

16.6课堂小结...........................................................63

16.7参考资料...........................................................63

第17讲§13.4安培环路定理§13.5运动电荷的磁场.............................63

17.1安培环路定理及其应用...............................................64

17.1.1闭合电线L内有电流情况.......................................64

17.1.2闭合曲线L不包含电流情况.....................................64

17.1.3在/中有n条平行导线情况.....................................65

17.2例题讲解............................................................65

17.3运动电荷的磁场.....................................................67

17.4课堂小结............................................................69

17.5参考资料............................................................69

第18讲§13.6磁场对电流的作用，§13.7带电粒子在磁场中的运动..............69

18.1磁场对电流的作用...................................................70

18.1.1安培定律....................................................70

18.1.2安培定律的数学表述...........................................70

18.2例题讲解............................................................71

18.3磁场对载流线圈的作用..............................................72

18.3.1匀强磁场中情况................................................72

18.3.2非匀强磁场中情况:.............................................73

18.4带电粒子在磁场中运动..............................................73

18.4.1洛仑兹力.....................................................73

18.4.2例题讲解....................................................74

18.5课堂小结...........................................................74

18.6参考资料............................................................74

第19讲§15.1法拉第电磁感应定律...........................................74

19.1本章教学基本要求..................................................75

19.2法拉第电磁感应定律..................................................75

19.2.1电磁感应现象..................................................75

19.2.2法拉第电磁感应定律...........................................75

19.3例题讲解............................................................76

19.4课堂小结............................................................77

19.5本讲考资料..........................................................77

第20讲§15.2动生电动势...................................................77

20.1动生电动势.........................................................77

20.1.1产生动生电动势的非静电力.....................................77

20.2.2动生电动势公式的导出.........................................78

20.2例题讲解...........................................................78

20.3课堂小结...........................................................81

20.4参考资料...........................................................81

第21讲§15.3感生电动势和涡旋电场；§15.4自感和互感；§15.5自感磁能和互感磁

能..........................................................................81

21.1产生感生电动势的非静电力..........................................81

21.2感生电动势计算公式................................................82

21.3例题讲解...........................................................82

21.4自感................................................................82

21.4.1自感现象......................................................82

21.4.2自感系数......................................................83

21.4.3例题讲解......................................................83

21.5互感...............................................................84

21.5.1互感现象:......................................................84

21.5.2互感系数......................................................84

21.5.3例题讲解......................................................85

21.6自感磁能和互感磁能.................................................85

21.6.1自感磁能......................................................85

21.6.2磁场能量密度.................................................85

21.7.3例题讲解.......................................................86

21.8课堂小结..........................................................86

21.9本讲参考资料......................................................86

第22讲§15.6位移电流和麦克斯韦方程组.....................................86

22.1位移电流...........................................................87

22.1.1问题的提出....................................................87

22.1.2位移电流的假设...............................................87

22.1.3全电流环路定律...............................................88

22.2麦克斯韦方程组.....................................................88

22.3例题讲解..........................................................89

22.4课堂小结..........................................................90

22.5本讲参考资料........................................................90

8.课程学习要求...............................................................90

8.1课前准备................................................................90

8.2单元作业...............................................................91

8.3学生课程学习要求.......................................................91

8.3.1学生自学的要求....................................................91

8.3.2课外阅读的要求....................................................91

8.4关于自修的说明.........................................................91

8.5课程考核方式及评分规程.................................................92

8.5.1课程考核方式......................................................92

8.5.2平时成绩的构成....................................................92

9.学习诚信规定...............................................................92

9.1平时作业规定...........................................................92

9.2考试违规与作弊.........................................................92

10.课堂规范..................................................................92

10.1课堂纪律..............................................................92

10.2课堂礼仪..............................................................92

11.课程资源说明..............................................................93

11.1教材与参考书..........................................................93

11.1.1教材..............................................................93

11.1.2主要参考书：.....................................................93

11.2网络课程资源：........................................................93

11.2.1主要课程资源......................................................93

11.2.2其他阅读资源.....................................................93

12.教学合约..................................................................93

《大学物理》（一）课程实施大纲

0.实施大纲编制说明

本课程实施大纲包括课程说明、教师简介、先修课程、课程目标、课程内容、课

程教学实施等部分。其中课程教学实施是本大纲的主要阐述内容：以两个学时为一个编

制单元。按教学顺序撰写单元，撰写内容包括教学目标，教学重难点，教学内容，教学

过程等。其中教学过程以每一讲（两学时）为单位依次进行撰写，包括具体的课堂设计，

采用的教学方法、授课过程，课堂讨论的主题、相关阅读材料、作业内容、课前准备情

况、课后反思内容等方面。大纲中个别章节内容将根据实际上课时学生的接受程度在讲

授深度、难度上做适当增减，由此可能导致部分章节讲授所用的实际课时也会在本大纲

的基础上做一定调整。本课程主要根据周志坚教授主编的《大学物理教程》（第三版）

为讲授依据，同时建议同学们选用本教程为主要学习教材。

1.课程介绍

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然学科。

它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是自然科学和

工程技术的基础。《大学物理》课程是高等学校理工科各专业学生的一门重要的必修基

础课，为理工科各学生学习后续专业课程起着支撑作用。

根据我校2016级生药专业和制药专业人才培养计划中《大学物理》课程规定的学

时情况，本课程讲授的主要内容为：力学；电磁学；光学；近代物理。其中《大学物理》

（一）在大一下学期开设，内容包含力学（除机械振动和机械波）和电磁学，共48学

时，3学分；《大学物理》（二）在大二上学期开设，内容包括力学（机械振动和机械波

部分）、光学和近代物理（狭义相对论和量子物理基础），共48学时，3学分。《大学物

理》（一）和《大学物理》（二）分别独立计算成绩和学分，在校学习期间必须全部考核

合格。

我校开设的《大学物理》课程内容，目的是使学生正确认识物理世界的基本现象和

规律，可以引导学生树立正确的物质观、世界观和人生价值观以及社会价值观，引导学

生利用所学科学知识造福人类和维护自然和谐。除此之外，将不会设计到其它的伦理与

道德问题。

掌握好本课程的理论知识和研究问题的方法，不仅对学生在校的学习十分重要，而

且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新知识、新技术，不断更新自身知识结构,

都将发生深远的影响。本课程的开设,是完成学校建设应用型综合性大学和培养高素质

复合型的应用性人才不可或缺的组成部分

本课程由于理论性较强，所以采用传统板书和多媒体结合的方式，以启发式、探究

式的讲授课程为主，每一个单元讲授内容结束后，以课堂例题分析、讨论、说明的形式

来巩固学习内容。

2.教学理念

以相应的《大学物理》课程教学大纲要求的基本知识为载体，以学生为中心，教师

为主体的实施模式展开，将育人为本的基本教育理念贯穿并体现于整个课程的各个教学

环节之中。

4.先修课程

先修高等数学，若有职教类或是中学为文科的学生，建议先补习高中物理。

5.课程目标

通过课程的学习，使学生掌握物理世界的基本现象和规律，引导学生树立正确的物

质观、世界观和人生价值观以及社会价值观，培养学生观察问题、解决问题及自主学习

的科学方法和能力，并为相关后续专业课程奠定学习基础。

6.课程内容

《大学物理》（一）课程基本内容和学时安排（预设，实际上课时可能根据学生具

体掌握情况有所调整）

章次教学内容授课学时

绪论1

1质点运动学5

2牛顿运动定律2

3功和能4

4冲量和动量6

5刚体的转动4

10真空中的静电场6

11（电场能量部分）2

13真空中稳恒电流的磁场6

15电磁感应8

作业评讲、复习4

合计48

注：章次序号依据周志坚教授主编的《大学物理教程》（第三版）