《大学物理C》《大学物理实验C》教学大纲

《大学物理C》教学大纲课程编号：10181013英文名称：CollegePhysicsC学分：4学时：总学时64学时，其中理论64学时，实践0学时先修课程：大学物理预修、高等数学课程类别：专业平台课授课对象：自动化专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第2学期一、课程描述和目标本课程讲授物理学中力学、电磁学部分的基本知识，以及处理这些问题的基本方法。通过本课程的学习，能使学生掌握力学和电磁学部分的基本知识内容，部分具备学习其它课程所需的基础知识，同时也能使学生初步感悟到微积分知识在物理问题中的具体运用以及在分析问题和解决问题能力方面得到培养，为学生树立科学的世界观，增强探索精神和创新意识等方面奠定基础。通过学习本课程，拟达到以下课程目标：课程目标1：掌握力学、电磁学基本知识。通过力学模块的学习，使学生了解和掌握物理学中力学部分的基本概念、基础知识以及处理力学问题的一些基本方法。通过电磁学模块的学习，使学生了解电磁运动的基本规律，以及处理电磁学问题的一些基本方法。课程目标2：部分具备学习其它课程所需的基础知识，能够提高学生学习其它课程知识尤其专业知识的能力，提高听课效果；同时也能提高独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力、分析问题和解决问题的能力。课程目标3：初步具备科学素养。提高学生求实精神、创新意识、科学美感等综合科学素质。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-1：掌握数学、物理等自然科学基本知识，并能用于解决智能制造复杂工程问题。课程目标10.2课程目标20.2指标点2-2：能够应用数学、自然科学和工程技术的基本原理和方法，对智能制造的相关工程问题进行建模及表达。课程目标10.2课程目标20.2课程目标30.2三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1绪论1.1大学物理的基本内容1.2物理学在自然科学、工程技术中的地位与作用1.3物理学与各专业之间的关系1.4物理学在人才培养中的重要作用了解大学物理的基本内容和物理学的架构体系，了解物理学在自然科学、工程技术中的地位与作用，基本了解物理学与本专业之间的关系，初步认识物理学在应用型人才培养中的重要作用。2讲授法课程目标12力和运动2.1质点运动的描述2.2求解运动学问题举例2.3圆周运动2.4牛顿定律及其应用了解物理模型的基本特点，质点模型的建立；掌握描述质点运动的基本规律；掌握用矢量运算、微积分运算的方法求解两类运动学问题；掌握圆周运动的规律，以及切向加速度和法向加速度的概念；熟悉自然坐标系和平面极坐标系；掌握简单变力作用下的质点运动规律。8讲授法启发法讨论法练习法课程目标1课程目标2课程目标33动量功和能3.1动量冲量动量定理3.2质点系的动量定理3.3动量守恒定律3.4动能定理3.5保守力与非保守力3.6机械能守恒定律熟悉动量和冲量的概念，掌握功和能的计算，掌握保守力与非保守力的特点，熟悉质点与质点系的动量定理和动量守恒定律，掌握质点与质点系的动能定理、质点系的功能原理和机械能守恒定律。6讲授法启发法讨论法练习法课程目标1课程目标2课程目标34刚体的转动4.1刚体的定轴转动4.2定轴转动动力学4.3角动量及其守恒定律4.4定轴转动的动能定理了解刚体转动的基本规律，掌握角量和线量的关系，掌握力矩和转动惯量的概念，掌握刚体定轴转动的转动定律及其应用；掌握角动量定理和角动量守恒定律，了解刚体转动的动能定理。8讲授法启发法讨论法练习法课程目标1课程目标2课程目标35真空中的静电场5.1电荷库仑定律5.2电场电场强度5.3高斯定理5.4电势了解电荷、电荷守恒定律、电量及其量子化概念，熟悉库仑定律，掌握电场、电场强度的概念，熟悉电场线、等势面的概念，掌握静电场的高斯定理及其应用；掌握静电场力做功和静电场的环路定理，掌握电势及其计算。10讲授法启发法讨论法练习法课程目标1课程目标2课程目标36静电场中的导体6.1静电场中的导体6.2电容和电容器6.3静电场的能量了解导体的静电平衡条件及静电平衡导体的基本性质，掌握形状规则导体表面电荷面密度、空间场强和电势的计算；掌握孤立导体、平行板电容器、球形电容器、圆柱形电容器电容的计算；了解静电场的能量。6讲授法启发法讨论法练习法课程目标1课程目标2课程目标37恒定磁场7.1恒定电流7.2电源电动势7.3磁场磁感应强度7.4毕奥-萨伐尔定律7.5磁场的高斯定理7.6安培环路定理及其应用7.7带电粒子在磁场中运动7.8磁场对载流导线的作用了解恒定电流和电源电动势的定义；了解磁感应强度的定义方法，掌握毕奥—萨伐尔定律，掌握磁感线的概念和磁通量的物理意义，了解磁场的高斯定理，熟悉安培环路定理的物理意义并掌握用安培环路定理计算某些具有对称性载流导体产生的磁场分布；熟悉洛仑兹力的概念，掌握带电粒子在磁场中的运动规律，掌握安培定律以及载流线圈的磁矩和磁力矩的概念。10讲授法启发法讨论法练习法课程目标1课程目标2课程目标38电磁感应8.1法拉第电磁感应定律8.2动生电动势8.3感生电动势8.4自感8.5磁场的能量了解法拉第电磁感应定律及其物理意义，掌握动生电动势和感生电动势的概念以及计算，了解感生电场的基本性质，了解自感，了解磁场的能量。6讲授法启发法讨论法练习法课程目标1课程目标2课程目标39近代物理9.1狭义相对论概要9.2量子物理基础了解伽利略变换式以及牛顿力学相对性原理遇到的困难。理解狭义相对论的两个基本假设。了解洛伦兹坐标变换和速度变换。了解狭义相对论的时空观。了解热辐射和黑体的概念，了解黑体单色辐出度与波长的关系，了解普朗克能量子假说及其意义；了解光电效应及爱因斯坦光子理论对这两个效应的解释，了解光的波粒二象性；理解德布罗意波假设，了解实物粒子的波粒二象性；了解波函数的概念及其概率解释，理解不确定关系及其物理意义，了解量子力学的建立及其作用。8讲授法启发法讨论法课程目标1课程目标2课程目标3合计64四、课程教学方法1.总体设计线上教学与线下教学相结合；采用讲授法、启发法、练习法和讨论法等教学方式。课堂教学方法：讲授、讨论。课外学习方法：预习教材相关章节和课程网站上的教学视频。2.课堂教学课堂讲授：在课前预习的基础上，按知识模块，通过讲授法和归纳主要知识点的应用，通过问题引导学生学习和讨论，不断强化学生对知识的理解。在讲授、讨论中，引导学生获得学习的成就感。课内讨论：围绕预习内容、讲授案例、作业问题、阶段作品，引导学生进行优化、完善和补充。3.课外学习课前预习：要求学生在课前按预习计划完成自主学习内容，即自学教材相关章节，观看课程网站上教学视频。课后作业：要求学生按时完成课后作业。五、学业评价和课程考核1．考核方式考试（√）考查（）2．成绩记载百分制（√）五级分制（）3.考核原则强化平时——注重平时作业提前关联——提前与专业学习关联，提高学习的兴趣注重能力——重点分析问题与解决问题的能力4.成绩总评考核评价构成：平时成绩20%，期中闭卷考试20%，期末闭卷考试60%。5.考核方案（1）平时成绩考核方案平时成绩20%包括课堂表现（课内提问、讨论、纪律）10%，平时作业10%。1）课堂表现课堂表现包占10%，包括课内提问、讨论和课堂纪律。每次按A、B、C、D四等予以记载，总评时最终折算成A（10分）、B（8分）、C（7分）、D（6分）。不遵守课堂纪律，一次扣1分；扣完为止。2）平时作业平时作业占10%，每次按A、B、C、D四等予以记载,缺交一次扣1分，总评时最终折算成A（10分）、B（8分）、C（7分）、D（6分）。（2）期中闭卷考试考核方案期中成绩占20%，采用闭卷形式。（3）期末闭卷考试考核方案期末成绩占60%，采用闭卷形式。期末考试卷面成绩不能低于50分，低于50分者，其课程总评成绩为不及格。六、教学反馈教学过程中包含10次左右课后作业，所有作业要求每个同学都完成，并上交批改，作业完成情况在课内集体讲解反馈，课外验收答疑。个别反馈采用QQ个别反馈的形式。七、教材与参考书（一）推荐教材1．《物理学》（上、下册），马文蔚改编，高等教育出版社，2014年7月第6版2．《大学物理》，叶伟国主编，清华大学出版社，2012年12月第1版（二）参考资料1．《物理学学习指导》，马文蔚等主编．高等教育出版社，2006年7月第5版2．《物理学习题分析与解答》，马文蔚等主编．高等教育出版社，2006年6月第1版3．《普通物理学》，程守洙，江之水主编，高等教育出版社，2006年12月第6版4．《大学物理教程》，程国均主编，科学出版社，2002年8月第1版5．《物理学教程》，马文蔚，周雨青主编，高等教育出版社，2006年11月第2版八、说明本课程理论64学时，一般在17周时间内讲授完。实验单独开课，故在此不涉及实验内容。其中《大学物理预修》为先修课程是指高考未选《物理》为考试课目的学生所必须完成的课程。执笔人：XXX审核人：XXX教学院长：XXX院长：XXX《大学物理实验C》教学大纲课程编号：10181014英文名称：CollegePhysicsExperiment(C)学分：0.5学时：16先修课程：无课程类别：专业基础课程授课对象：药学等专业本科生教学单位：数理信息学院物理学系修读学期：第2学期一、课程描述和目标大学物理学实验是药学等本科专业的一门专业基础课程，是药学等本科专业学生的必修基础课。其教学目的在于使学生学习物理实验基础知识的同时，受到严格的训练，提高实验现象的观察、实验数据的测量和分析处理能力，提高物理知识的应用创新能力，并养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。本课程的教学目标是：课程目标1：具有坚定的政治信念。热爱祖国，拥护党的领导，努力掌握马克思列宁主义、毛泽东思想、中国特色社会主义理论体系的基本原理，能运用辩证唯物主义和历史唯物主义的立场、观点和方法分析问题、解决问题。课程目标2：通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解。课程目标3：培养和提高学生的科学实验能力，其中包括：通过阅读实验教材和资料做好实验前的预习准备的能力，借助教材和仪器说明书，正确实用实验仪器测量实验数据的能力，运用物理学理论和误差分析理论对实验现象和实验数据进行分析处理的能力，正确记录和处理实验数据、绘制实验曲线、撰写实验报告的能力。课程目标4：通过本课程的教学，使学生养成良好的实验习惯和严谨的科学素养。课程目标5：具有良好的职业素养及从事科学研究、技术开发和管理的基本能力，具有较强的自主学习能力、独立工作能力和创新能力，获得科学研究的初步训练。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-1：掌握数学、物理等自然科学基本知识，并能用于解决智能制造复杂工程问题。课程目标11.0指标点2-2：能够应用数学、自然科学和工程技术的基本原理和方法，对智能制造的相关工程问题进行建模及表达。课程目标20.3课程目标30.7指标点4-1：了解相关学科科学原理并采用科学方法，能够针对智能制造复杂工程问题设计实验、构建实验系统、安全开展实验并科学地采集实验数据。课程目标20.4课程目标30.6指标点4-2：能够运用数据处理和分析方法，对智能制造复杂工程问题的实验数据进行分析和解释，通过信息综合得到合理的结论。课程目标20.1课程目标30.4课程目标40.2课程目标50.3三、教学内容、基本要求与学时分配序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1实验误差理论及基础测量讲解内容：物理实验课的内容及如何写好物理实验报告；测量与误差的基本概念；误差分类及其处理方法；测量不确定度的基本概念；物理实验中常用的基本方法；通过使用基本长度测量仪器进一步掌握误差概念、误差分类及正确的数据处理。要求：必修4实验理论课程目标1、2、3、4、52转动惯量的测定实验内容：测定空台转动惯量。测定圆盘转动惯量。测定圆环转动惯量。4．对称地改变重锤相对转轴的位置，检验平行轴定理。要求：必修3验证课程目标1、2、3、43弦振动研究实验内容：1．张力、线密度一定时，测不同弦长的共振频率，并观察驻波现象和驻波波形；2．在弦长和线密度一定时，测量不同张力的共振频率；3．张力和弦长一定，改变线密度，测量共振频率和弦线的线密度。要求：选修3验证课程目标1、2、3、4、54声速的测定实验内容：1．根据换能器谐振频率调节信号源频率；2．用共振法和相位比较法测量声波波长从而求出声速。要求：选修3验证课程目标1、2、3、45示波器的原理和使用实验内容：1．学习示波器的操作使用；2．观察电网电压波形；3．测量正弦电压的频率、幅度；4．观察利萨如图形和对应的频率关系；要求：必修3验证课程目标1、2、3、46惠斯顿电桥原理及使用实验内容：1．连接线路组装电桥。2．用自组电桥测量不同阻值的末知电阻。要求：选修3验证课程目标1、2、3、47用电流场模拟静电场实验内容：1．描绘同轴电缆的静电场分布。；2．描绘一个劈尖电极和一个条形电极形成的静电场分布。要求：选修3验证课程目标1、2、3、4合计16注：实验要求包括必修、选修、其他；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法实验从“以教师为中心的教学”转变为“以学生为中心的学习”的教育理念，推行学生自主式、启发式、合作式、研究式、个性化的学习方式，注重启迪学生的创造思维。五、学业评价和课程考核过程考核与结果性考核相结合：实验总成绩=平时实验成绩×60%+期末考试成绩×40%。