大学物理课件教学大纲（新1）《大学物理》教学大纲（大专）

大学物理教学大纲 课程编号 010202 课程类别 基础课 课内学时 64 适用专业 大专 先修课程 高等数学 教 材 普通物理学（第五版） 程守诛主编 高等教育出版社 1982年 参考书 大学物理学习指导 王亚民主编 陕西科技出版社 2002年 1、 课程的性质、教育目标及任务 物理学是自然科学的一门重要的基础课程。掌握物理的基本概念，是学好其他技术课程的先行。 物理学的发展，带动了科技各个领域的突破。未来的生产技术将继续从物理学这片肥沃广阔的科学土壤中吸取营养，结出硕果。 工科大学生要适应科学技术的飞速发展，必须加强物理学的学习。通过《大学物理》课的学习，能对物质最普遍、最基本的运动形式和规律有比较全面而系统的认识，树立辩证唯物主义的世界观，全面提高抽象思维能力、分析和解决问题的能力，养成良好的科学素质。宽广的物理知识有利于掌握新型技术。《大学物理》课在培养学生科学的思维方法、促进人才成长方面，具有特殊的地位和作用。 2、 教学内容及基本要求 绪论部分 物质与运动。物理学的研究对象和研究方法。物理学与科学技术及生产实践的关系。物理学的重要性。 力学部分 （一）质点的运动 参考系和坐标系、质点。位置矢量、位移。速度与加速度。直线运动、抛物运动、圆运动。相对位移与相对速度。 理解质点模型和参考系、惯性系等概念。掌握位置矢量，位移、速度、加速度等概念及计算方法。根据给定的用直角坐标表示的质点在平面内运动的运动方程，能熟练地计算质点的位移、速度和加速度。根据给定的用平面极坐标表示的运动方程，能灵活、熟练地计算质点作圆运动时的角速度、角加速度，切向与法向加速度。 （二）牛顿运动定律 牛顿运动定律。惯性系和非惯性系。冲量、动量、动量定量。功、动能、动能定理。 掌握牛顿三定律及其适用条件。掌握功的概念。能熟练地计算直线运动情况下受力的功。掌握质点的动能定理和动量定理。能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。 （三）运动的守恒定律 保守力和非保守力。势能。功能原理。机械能守恒定律。能量守恒定律。动量守恒定律。碰撞。 掌握保守力作功的特点及势能概念。会计算势能。掌握机械能守恒定律，动量守恒定律及其适用条件。掌握运用守恒定律分析问题的思路和方法，能分析二、三个质点的系统在平面内运动的力学问题。 （四）相对论基础 伽利略变换和经典力学时空观。爱因斯坦狭义相对论基本假设，洛仑兹变换。相对论中长度、时间和同时性。相对论力学的基本方程。质量和速度的关系。质量和能量的关系。 理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。理解洛仑兹坐标变换。了解狭义相对论中同时性的相对性以及长度收缩和时间膨胀的概念。了解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中时空观，以及二者的差异。理解狭义相对论中质量和速度的关系，质量和能量的关系，并能用以分析和计算有关的简单问题。 热学部分 （一）气体动理论 平衡状态，理想气体状态议程。压强公式。气体分子平均平动动能与温度的关系。能量按自由度均分原理，理想气体内能。 能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。了解气体分子热运动图像。理解理想气体的压强公式和温度公式及其物理意义。通过推导气体的压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量微观本质的思想与方法。理解气体分子平均能量按自由度均分定理。 （二）热力学基础 功、热量、内能。热力学第一定律。热一律对于理想气体等值过程的应用。气体的摩尔热客。绝热过程。循环过程、卡诺循环。热机的效率。热力学第二定律。可逆过程和不可逆过程。卡诺定理。热力学第二定律的统计意义和适用范围。 掌握功和热量的概念。理解平衡过程。掌握热力学第一定律。 　　能熟练分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中功、热量、内能改变量及卡诺循环的效率。理解可逆和不可逆过程。理解热力学第二定律的两种叙述。了解两种叙述的等价性。了解热力学第二定律的统计意义及无序性。 电场和磁场部分 （一）真空中的静电场 电荷、电场。库仑定律。电场强度、电场线。电通量、高斯定理。电场力的功。电势能，电势，电势差及其计算。电场强度与电势梯度的关系。 掌握电场强度、电势的概念，场强叠加原理。掌握场强与电势的积分关系。了解场强与电势的微分关系。能对一些简单问题进行场强和电势的计算。理解高斯定理和环路定理。掌握用高斯定律计算场强的条件和方法，并能熟练地应用。 （二）导体和电介质中的静电场 导体的静电平衡。导体上的电荷分布。静电屏蔽。电容、电容器。电场的能量。电场能量密度。 定性了解静电场中的导体、电介质的极化现象及其微观机理和特性。了解电容定义及其物理意义。 （三）真空中的恒定磁场 基本磁现象。磁场，磁感应强度，磁场线，磁通量。磁场中的高斯定理。毕沙定律。磁场强度，安培环路定律。运动电荷的磁场。磁场对载流导线的作用力，安培定律。磁场对载流线圈的作用。载流导线或载流线圈在磁场内改变位置时磁力所作的功。平行电流间的相互作用力，安培定义。洛仑兹力。带电粒子在电场或磁场中的运动。 掌握磁感应强度的概念和毕沙定律。能对一些简单问题进行磁感应强度的计算。理解恒定磁场的高斯定理和安培环路定理。掌握用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法，并能熟练运用。 理解安培定律和洛仑兹力公式。理解磁矩概念。能计算几种简单形状载流导体在磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电磁场中的受力和运动的简单情况。 （四）电磁感应 电磁感应的基本定律。在磁场中运动的导线内的感应电动势。在磁场中转动的线圈内的感应电动势和感应电流。涡旋电场。自感与互感。磁场能量。磁场能量密度。 掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势和感生电动势的概念和规律。了解涡旋电场的物理意义。理解自感系数和互感系数的定义及其物理意义。在一些简单的对称情况下，能计算磁场贮存的能量。 振动和波动部分 （一）机械振动 简谐振动。无阻尼自由振动，谐振子。阻尼振动，受迫振动、共振。同方向简谐振动的合成。 掌握描述谐振动的各物理量特别是位相的物理意义及相互关系。能比较同一谐振动在不同时刻或同频率不同谐振动的位相差。掌握旋转矢量法，并能用以分析有关问题。掌握谐振动的基本特征。理解两个同方向、同频率谐振动合成振动的规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。 （二）机械波 机械波的产生和传播，简谐波。波的传播速度、波长、波的周期和频率。波动方程。波的能量、能流密度。惠更斯原理。波的干涉。驻波。波的绕射和散射。 掌握描述简谐波的各物理量的物理意义及其相互关系。理解机械波产生的条件。掌握根据已知质点的谐振方程建立平面简谐波的波动方程的方法，以及波动方程的物理意义。理解波形图线。了解波的能量传播特征、能流密度等概念。理解惠氏原理和波的叠加原理。掌握波的干涉条件。能应用位相差或波程差概念分析和确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。理解驻波和行波的区别。 （三）波动光学 光源，光的单色性。获得相干光的方法。光程和光程差。薄膜干涉。劈尖干涉。牛顿环。干涉仪。 光的衍射现象，惠菲原理。单缝夫琅和费衍射。衍射光栅。伦琴射线的衍射。 自然光和线偏振光。偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律。反射和折射时光的偏振。 理解获得相干光的方法。掌握光程的概念及光程差和位相差的关系。掌握劈尖干涉的原理及其应用。了解迈克耳逊干涉仪的工作原理。 了解惠菲原理。掌握单缝夫琅和费衍射的原理和应用。理解光栅衍射公式。理解自然光和线偏振光。理解布儒斯特定律及马吕斯定律。理解偏振光的获得方法和检验方法。 3、 实验、上机、设计、作业、辅导等教学环节要求 1、为了启发学生的科学思维能力，在课堂教学中教师应做一定数量的演示实验。 2、为了学生掌握基本概念和基本定律，提高学生分析问题和解决问题的能力，每次课应布置3－4个习题。教师应认真批改作业量的二分之一。也可增加若干较难的习题给优秀学生选做。 3、理论教学中各部分的学时分配仅为参考，教师可根据学生基础、专业要求重新调整。 4、教师应加强辅导课、习题课，以提高教学效果。 4、 学时分配及说明 学时分配表 课内 讲授 教学各环节 其 它 实验 上机 设计 力学 9 相对论基础 3 电场和磁场 28 热学 6 振动、波动和波动光学 18 总 计 64