《普通物理学2》教学大纲

《普通物理学2》教学大纲课程编号：10222006英文名称：General

Physics2学分：3学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时先修课程：大学物理A1、高等数学课程类别：专业基础课授课对象：科学教育专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第3学期一、课程描述和教学目标本课程讲授物理学中电磁学、机械振动与波部分的基本知识，以及处理这些问题的基本方法。通过本课程的学习，能使学生掌握电磁学、机械振动与波部分的基本知识内容，具备学习其它课程所需的基础知识，同时也能使学生进一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进一步提高，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：掌握电磁学、机械振动与波基本知识。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；通过机械振动与波内容的学习，能使学生了解机械波与电磁波的本质与联系，并为后期光学和近代物理知识大侠坚实基础。课程目标2：具备了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：具备一定的科学素养。学生具有求实精神、创新意识、科学美感等综合科学素质。课程目标对毕业要求的支撑关系本课程教学目标对毕业要求的支撑关系如表2-1所示。表2-1课程教学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毕业要求3-1学科知识：理解自然科学知识体系，扎实掌握物质科学、生命科学以及地球与宇宙科学等领域的基本概念和科学定律，理解科学探究的过程与方法，掌握模型建构、归纳与演绎、分类、演化等科学思维方式。课程目标1课程目标2课程目标3H毕业要求3-4知识运用：理解科学、技术、社会以及环境的相互关系，了解科学学科与社会实践的关系，以及与其他学科的联系，具备运用科学知识和方法分析和解决实际问题的能力。课程目标1课程目标2课程目标3H教学内容、基本要求与学时分配本课程总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时，课后自主学习不占学时。表3-1理论教学环节教学内容、基本要求、课程目标与学时分配序号教学内容基本要求支撑的课程目标学时1静止电荷的电场7.1电荷库仑定律7.2静电场电场强度7.3静电场的高斯定理7.4静电场的环路定理电势7.5电场强度与电势的微分关系7.6静电场中的导体7.7电容器中的电容7.8静电场中的电介质7.9有电介质时的高斯定理和环路定理电位势7.10静电场的能量了解电荷、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；了解静电场力做功和静电场的环路定理，掌握电势及其计算；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。课程目标1课程目标2课程目标3182恒定电流的磁场8.1恒定电流8.2磁感应强度8.3毕奥-萨伐尔定律8.4恒定磁场的高斯定理与安培环路定理8.5带电粒子在电场和磁场中的运动8.6磁场对载流导线的作用8.7磁场中的磁介质8.8有磁介质时的安培环路定理和高斯定理磁场强度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，了解毕奥—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，了解带电粒子在磁场中的运动规律，了解安培定律以及载流线圈的磁矩和磁力矩的概念；了解磁介质的磁化强度，了解有磁介质时的安培环路定理和高斯定理及磁场强度概念。课程目标1课程目标2课程目标3103电磁感应电磁场理论9.1电磁感应定律9.2动生电动势9.3感生电动势感生电场9.4自感应与互感应9.5磁场的能量9.6位移电流电磁场理论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、自感与互感，了解磁场的能量；了解位移电流和麦克斯韦电磁理论。课程目标1课程目标2课程目标364机械震荡和电磁振荡10.1谐振动10.2阻尼振动10.3受迫振动共振10.4电磁振荡10.5一维谐振动的合成了解简谐运动特征、动力学方程、简谐运动的特征量以及简谐运动的运动方程、能量，掌握简谐运动的旋转矢量表示方法，了解振动方向一致、同频率的简谐运动的合成，了解拍现象；了解电磁振荡和一维谐振动的合成方法。课程目标1课程目标2课程目标365机械波和电磁波11.1机械波的产生和传播11.2平面简谐波的波函数11.3平面波的波动方程11.4波的能量波的强度11.6电磁波11.7惠更斯原理波的衍射反射和折射11.8波的叠加原理波的干涉驻波11.9多普勒效应冲击波掌握简谐波的一般概念及波函数，了解波函数及波形曲线的意义，了解相位及相位传播的概念，了解平面简谐波的能量特征，了解电磁波的相关性质，了解惠更斯原理、波的衍射，了解波的叠加的一般概念，了解波的干涉现象和相干条件，掌握波干涉加强或减弱的条件；了解多普勒效应。课程目标1课程目标2课程目标38合计48四、课程教学方法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。五、课程考核与成绩评定本课程采用过程性考核和结果性考核相结合的方式，总评成绩由课堂表现、平时作业、实验和期末闭卷考试等四个方面组成，采用百分制计分制，具体计算方法如下：总评成绩=课堂表现(100分制)×10%+平时作业(100分制)×30%+期末考试成绩(100分制)×60%。表5-1课程考核评价标准考核依据建议分值考核/评价细则对应的课程目标平时成绩40%课堂表现10%课堂表现包括出勤情况、听课情况、课堂讨论参与情况、教学上互动和学习反馈、线上讨论参与情况等等。修课学生基础分80分，若发生迟到、无故旷课、学习态度差(课堂玩手机、多言好睡等)现象一次，则扣1-5分，扣完为止；积极参与回答问题或有效提问者，酌情加分2-5分，上限20分。学期末该分值×10%核定分值计入总评成绩。课程目标1平时作业30%平时作业（包括在线作业、课后作业、课程论文等形式）批改以百分制登记，教师批阅给分，不交作业记为零分，最后作业成绩按平均分值计算。学期末平均分值×30%核定分值计入总评成绩。课程目标1课程目标2课程目标3期末考试成绩60%修课学生参加期末考试，教师批阅试卷，成绩以百分制登记，学期末以该分值×60%核定分值计入总评成绩。课程目标1课程目标2课程目标3表5-2课堂表现评分标准考核类型分值比重考核指标考核内容说明课堂表现10%平时表现出勤、听课情况、学习态度、回答问题、提问情况等课堂研讨拓展学习课堂专题研讨参与、课外拓展学习情况线上学习参与情况可从理论知识学习、习题解答、作业递交、问题反馈、完成结果等几个方面进行评分表5-3平时作业评分标准评分标准作业形式评分细则在线作业学习通上面的单选题、多选题、判断题等客观题，答对才给分。课后习题作业1.字迹工整，态度认真，正确率90%以上；2.正确率在60%-90%之间；3.正确率低于60%的，字迹工整且体现清晰解题思想的；4.其他情况。参考以上细则，教师对作业酌情记分（升档间隔分3分）或确定等级A（90分），B（80分），C（70分），D（60分及以下），每个等级可用上标“+”升档3分，即A+（93分）,B+（83分），A++（96分），A+++（99分）。课程论文1.从选题(20分)、问题陈述(20分)、内容与信息(20分)、创新新或提出新见解(20分)、表达与结构(20分)共5个方面进行评分，单项不超过20分，满分100分（等级A++）；2.只要语言表达清晰流畅，论述完整，逻辑性强，且论题的信息与数据正确，没有不确定性、猜测性内容，记80分（等级B）以上，参考以上细则，教师对作业酌情记分（或等级）。其他可能形式：比如读书报告、课堂报告或小组讨论探究性问题教师给出报告或讨论主题，学生自由分组，通过查阅文献资料准备课堂报告。基本要求：每个报告时间为5-8分钟，讨论5分钟；视小组学习态度、PPT完成质量(清楚、美观、科学、创新，趣味性)，完成效率等进行记分，小组报告人记分酌情增加。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《普通物理学》，程守洙，江之水主编，高等教育出版社，2016年5月第7版2．《物理学》