《普通物理学专题研究》教学大纲

《普通物理学专题研究》教学大纲课程编号：10220123英文名称：SpecialSubjectsofGeneralPhysics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：普通物理学1，2，3课程类别：专业拓展课程授课对象：科学教育专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标普通物理专题研究课程围绕科学教育专业学生的培养目标，在普通物理的力学、热学、光学、电磁学等学科范畴内，讲授具有一定代表性的理论拓展和一些应用的研究内容。能帮助学生扩展物理视野，获得多维启迪，提高利用普通物理学基本理论知识作进一步的理论拓展和解决实际问题的能力，在获取知识的同时，使学生对提出问题、分析问题和解决问题的能力、自主学习的能力、理论联系实际的能力等都应有所提高和发展，提升物理素养。课程目标1：本课程以物理学的基础知识为主要内容，内容包括力学、热学、电磁学、光学等几个部分。要求学生对这几部分的基本概念、原理、定律和基本实验方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，并具有初步的应用能力。课程目标2：要求学生会运用所学基本概念、理论和方法，对简化模型的选取、计算能力等都应有所提高和发展，并进一步根据实际的物理过程构建模型，能够分析、研究、计算和估算一定难度的物理问题。课程目标3：通过该课程的学习，培养学生良好的自学能力、独立分析问题和解决问题的能力，为学生考研和研究生阶段的进一步学习奠定扎实的物理基础，且能综合运用所学知识解决在生活、科研中出现的物理问题，综合提高学生的科学素养。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3H7-1发展能力：了解国内外基础教育改革发展动态，能够适应时代和教育发展需求，进行学习和制定职业生涯规划，提高专业素质。课程目标1课程目标2课程目标3M三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1力学专题教学内容：在直角坐标系，自然坐标系，极坐标系下对质点运动的描述。综合运用牛顿三定律，动量、能量、角动量守恒定律对物理问题进行求解研究。利用刚体的定轴转动定律和角动量守恒定律来描述刚体的运动。对谐振动、平面简谐波进行运动学和动力学的描述基本要求：对《力学》课程内容进行回顾，复习，并加深理解。对各个高校的物理考研真题的力学部分典型考题进行讲解，练习。重点：掌握各个高校的物理考研真题的力学部分典型考题的解题方法。难点：各个高校的力学部分的难题。德育要求：理论联系实际，运用所学知识分析问题，解决问题。12教师讲授小组讨论线上交流课程目标1课程目标2课程目标32热学专题教学内容：利用理想气体状态方程和麦克斯韦速率分布律，推导气体分子热运动的算术平均速率、方均根速率。玻耳兹曼能量分布律。利用理想气体刚性分子模型及能量按自由度均分定理，推导理想气体定压热容、定体热容和内能。利用热力学第一定律，推导典型热力学过程及循环的效率。理解热力学第二定律及其统计意义。熵增加原理。熵的玻耳兹曼关系基本要求：对《热学》课程内容进行回顾，复习，并加深理解。对各个高校的物理考研真题的热学部分典型考题进行讲解，练习。重点：掌握各个高校的物理考研真题的热学部分典型考题的解题方法。难点：各个高校的热学部分的难题。德育要求：理论联系实际，在原有基础上不断提高，精益求精。12教师讲授小组讨论线上交流课程目标1课程目标2课程目标33电磁学专题教学内容：利用点电荷场强叠加原理求解带电体产生的电场强度；利用高斯定理求解带电体产生的场强分布。静电场环路定理和电势的求解。利用毕奥—萨伐尔定律求解电流产生的磁场。磁场的高斯定理和安培环路定理的应用。动生电动势和感生电动势的求解。麦克斯韦方程组。基本要求：对《电磁学》课程内容进行回顾，复习，并加深理解。对各个高校的物理考研真题的电磁学部分典型考题进行讲解，练习。重点：掌握各个高校的物理考研真题的电磁学部分典型考题的解题方法。难点：各个高校的电磁学部分的难题。德育要求：认真学习，在原有基础上不断提高，精益求精。12教师讲授小组讨论线上交流课程目标1课程目标2课程目标34光学专题教学内容：分波前干涉和分振幅干涉的干涉条纹形成的规律。迈克耳逊干涉仪的工作原理。单缝夫琅和费衍射条纹分布规律，光栅衍射公式及其衍射条纹分布特点。双折射现象，各种偏振光的表征、获得和检验方的法。布儒斯特定律和马吕斯定律。基本要求：对《光学》课程内容进行回顾，复习，并加深理解。对各个高校的物理考研真题的光学部分典型考题进行讲解，练习。重点：掌握各个高校的物理考研真题的光学部分典型考题的解题方法。难点：各个高校的光学部分的难题。德育要求：认真学习，在原有基础上不断提高，精益求精。12教师讲授小组讨论线上交流课程目标1课程目标2课程目标3合计48四、课程教学方法课堂集中讲授、线上学习、线上作业交流等教学方式五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、课堂表现、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占50%、线上学习占30%、课堂表现成绩占20%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1线上学习101010302课堂表现1055203期末考试20151550课程目标对应分值403030100（二）考核与评价标准1.平时作业成绩考核与评价标准平时成绩根据题目及评分标注进行打分（百分制）2.课堂表现考核与评价标准出勤率、迟到或早退次数、课堂回答问题的积极性和正确率。3.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书教学参考资料：[1]佟盛勋、黄淑清、张国栋等编，《普通物理专题研究》，北京：北京师范学院出版社，1990年6月[2]赵凯华、罗蔚茵，《新概念物理教程力学》，高等教育出版社，1996年10月[3]漆安慎，杜婵英编.普通物理学教程——力学（第三版）.北京：高等教育出版社.2012年12月[4]秦允豪，《普通物理学教程热学》，高等教育出版社，1999年11月[5]赵凯华、罗蔚茵，《新概念物理教程热学》，高等教育出版社，1998年8月[6]赵凯华、陈熙谋，《新概念物理教程电磁学》，高等教育出版社，2003年9月[7]贾起民等，《电磁学》，高等教育出版社，2001年3月[8]陈秉乾等,《电磁学专题研究》，高等教育出版社，