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| 英文名稱 ： University Physics Ⅰ 總學時數(shù) ： 54 學 分 ： 3 課程性質： 必 修課程 適用專業(yè) ： 生物類,、心理學等專業(yè) • 課程教學目標 通過大學物理課的教學,，應使學生對物理學所研究的各種運動形式以及它們之間的聯(lián)系，有比較全面和系統(tǒng)認識,；對大學物理課中的基本理論,、基本知識能夠正確地理解，并具有初步應用的能力,。通過大學物理課的教學,，應培養(yǎng)學生嚴肅認真的學習態(tài)度，掌握科學的學習方法,，初步具有獨立獲取知識的能力,。在大學物理的教學過程中，應逐步培養(yǎng)學生辯證唯物主義世界觀,。 • 課程的性質,、目的和任務 物理學是研究物質的基本結構、相互作用和物質最基本,、最普遍的運動形式（機械運動,、熱運動、電磁運動,、微觀粒子運動等）及其相互轉化規(guī)律的學科,。 物理學的研究對象具有極大的普遍性,，它的基本理論滲透在自然科學的一切領域,，應用于生產技術的各個部門。它是自然科學的許多領域和工程技術的基礎,。大學物理以物理學基礎知識為主要內容,，它所包括的經典物理、近代物理和物理學在科學技術上的應用的初步知識等都是一個高級專門人才所必備的,。因此,，大學物理課程是我校非物理類學生的一門重要的必修基礎課。 我校各理工類專業(yè)開設大學物理課的作用,，一方面在于為學生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎,，以使其能對物質世界中最普遍、最基本的運動形式及其規(guī)律有一個較為系統(tǒng)的認識,，增強學生在生產實踐中的適應能力,；另一方面，通過對大學物理課的學習，使學生初步學會科學的思想方法和研究問題的方法,，以使他們開闊思路,，激發(fā)探索和創(chuàng)新精神。學好大學物理課程,，不僅對學生在校期間的學習十分重要,，而且對學生畢業(yè)后的工作和進一步學習新理論、新技術,，不斷更新知識都有深遠的影響,，因此，大學物理課程對提高我校培養(yǎng)人才的素質有著十分重要的作用,。 總之,，在大學物理課程的各個教學環(huán)節(jié)中，都要注意在傳授知識的同時,，著重培養(yǎng)學生分析問題,、解決問題的能力。 • 課程教學的基本要求 教學內容的基本要求分三級：掌握,、理解,、了解。 1．使學生系統(tǒng)地掌握必要的物理基礎知識,，對課程中的基本概念,、基本理論、基本方法能夠有較全面和系統(tǒng)的認識與正確理解,，認識一些物理學基本原理在現(xiàn)代科學技術中應用的方法。 2．能用物理知識定性,、定量地分析一些基本和理想的物理現(xiàn)象和模型,，能用基本的物理知識進行初步的演繹和推理。 3．了解一些物理學發(fā)展的歷史及科學家的科學精神和態(tài)度,，了解科學發(fā)展的曲折性和艱巨性,。 4．初步培養(yǎng)學生科學的思想方法和研究問題的方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和探索 精神,。 5 ．培養(yǎng)學生科學的自然觀,、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀。 • 課程教學內容 緒論 緒論應向學生介紹物理學的研究對象,、方法,、以及物理學與其它自然科學和工程技術關系。闡明大學物理課的特點,，以及它在理工類各專業(yè)培養(yǎng)人才全局中的地位,、作用和任務。 1 概述物理學的發(fā)展史、物理學涉及的領域,、物理與技術 2 學習物理的目的,、任務、方法和要求 3 用多媒體教學展示物理與新技術的關系及應用 第一章 質點運動學 2速度和加速度 3直線運動 4平面曲線運動 教學目的與要求： 掌握位矢,、位移,、速度、加速度,、角速度和角加速度等描述質點運動和運動變化的物理量,，能借助于直角坐標系計算質點在平面內運動時的速度、加速度,，能計算質點作圓周運動時的角速度,、角加速度、切向加速度和法向加速度,。 重點： 位矢,、速度、加速度,、角速度,、角加速度。 難點： 速度,、加速度的計算,，尤其是切向，法向加速度的計算,。 小結： 本章對質點運動的描述方法和相關物理量做了介紹,，包括質點的直線運動和曲線運動。 第二章 質點動力學 2 動量 動量守恒定律 3 動能 動能定理 4 勢能 機械能轉化及守恒定律 教學目的與要求： 掌握牛頓三定律及其適用條件,，能用微積分方法求解一維變力作用下簡單的質點動力學問題,。掌握質點的動能定理和動量定理。掌握機械能守恒定律,，動量定恒定律,，掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法，能分析簡單系統(tǒng)在平面內運動的力學問題,。 重點： 牛頓運動定律的應用及適用條件,，動量、動能,、功,、保守力、勢能,、兩個守恒定律,。 難點： 牛頓運動定律的應用,，勢能的引入，守恒定律的適用條件及應用,。 小結： 本章介紹了質點動力學的基本定律—牛頓運動定律,，并在此基礎之上學習了相關的運動守恒定律，包括動能定理,，動量守恒定律,，機械能守恒定律等。 第三章 剛體定軸轉動 2 剛體定軸轉動的動力學 重點： 轉動定律，角動量守恒定律,。 難點： 轉動慣量,、轉動定律應用，角動量及角動量守恒定律,。 小結： 本章介紹了剛體的概念以及剛體繞定軸轉動所遵從的運動定律和動力學定律,，即轉動定律、 定軸轉動剛體的角動量定理和角動量守恒定律,。 第四章 氣體動理論 1 理想氣體的壓強和溫度 2 能均分定理 理想氣體的熱力學能 3 麥克斯韋速率分布律 4 玻耳茲曼分布律 * 5 氣體分子碰撞和平均自由程 * 教學目的與要求： 1. 了解氣體分子熱運動的圖像,。理解理想氣體的壓強公式和溫度公式。通過推導氣體壓強公式,，了解從提出模型,、進行統(tǒng)計平均、建立宏觀量與微觀量聯(lián)系到闡明宏觀量的微觀本質的思想和方法,，能從宏觀和統(tǒng)計意義上理解壓強,、溫度、內能等概念,。了解系統(tǒng)的宏觀性質是微觀運動的統(tǒng)計表現(xiàn),。 2. 了解氣體分子的平均碰撞頻率及平均自由程。 3.了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理意義,，了解氣體分子熱運動的算術平均速率、方均根速率,，了解玻耳茲曼能量分布律,。 4. 通過理想氣體的剛性分子模型，理解氣體分子平均能量按自由度均分定理,，并會應用該定律計算理想氣體的內能,。 重點： 理想氣體狀態(tài)方程，壓強公式,、溫度公式,，能均分定理,，速率分布函數(shù)及其含義，平均自由程,，內能,。 難點： 壓強公式、能均分定理,，速率分布函數(shù),，平均自由程。 小結： 本章介紹了氣體動理論,，根據(jù)假定的氣體分子模型,，運用統(tǒng)計方法，研究氣體的宏觀性質和規(guī)律,，以及它們與分子微觀量的平均值之間的關系,，從而揭示這些性質和規(guī)律的本質。 第五章 熱力學基礎 2 循環(huán)過程 卡諾循環(huán) 3 熱力學第二定律 教學目的與要求： • 掌握功和熱量的概念,，理解準靜態(tài)過程,，掌握熱力學第一定律，能分析,、計算理想氣體等體,、等壓、等溫和絕熱過程中的功,、熱量,、內能改變量及卡諾循環(huán)等簡單循環(huán)的效率。 2.了解可逆過程和不可逆過程,，了解熱力學第二定律及其統(tǒng)計意義,。 重點： 熱力學第一定律、功,、熱量計算,、定壓、定體熱容量,、絕熱過程,、循環(huán)過程、熱力學第二定律,。 難點： 功,、熱量計算、循環(huán)效率計算及其效率計算,。 小結： 本章介紹了氣體的物態(tài)方程和熱力學第一定律,、第二定律，討論了一些具體的熱力學過程,。 第六章 靜電場 1 庫侖定律 電場強度 2 高斯定理 3 電勢 4 靜電場中的導體和電介質 5 電容器 電場能量 教學目的與要求 ： 1. 掌握電場強度和電勢的概念,，以及電場強度疊加原理和電勢疊加原理,。掌握電勢與場強積分的關系，了解電場強度與電勢梯度的關系,。能計算一些簡單問題中的電場強度和電勢,。 理解導體靜電平衡的意義和條件及導體上電荷分布的特點。理解電場能量密度概念,，能計算一些簡單對稱分布電場中貯存的電能 ,。 。 重點： 高斯定理的應用,，電勢,，電勢差 , 靜電平衡條件，電場的能量 ,。 難點： 任意帶電體的場強計算公式 , 靜電屏蔽 ,。 小結： 本章對真空中的靜電場描述方法、相關物理量和遵守的規(guī)律以及 導體和電介質中的靜電場遵守的規(guī)律 做了介紹,。 第七章 穩(wěn)恒磁場 1 磁場 磁感應強度 2 畢奧——薩伐爾定律 3 磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理 4 磁場對運動電荷和載流導線的作用 5 介質中的磁場 教學目的與要求： 1. 掌握磁感應強度的概念,，理解畢奧——薩伐爾定律并能利用它結合磁場疊加原理求簡單情況下電流的磁場分布，特別是直線電流和載流直螺線管的磁場分布,。 5. 了解 磁介質及磁化原理,，了解磁化強度和磁化電流的概念，了解磁介質中磁場的規(guī)律,，了解鐵磁質的概念 ,。 難點： 畢奧——薩伐爾定律 ,。 小結： 本章研究真空中的恒定磁場以及磁場對電流（運動電荷）的作用,，在介紹描述磁場的重要物理量磁感應強度之后,，著重討論畢奧—薩伐爾定律、磁場的高斯定理,、安培環(huán)路定理,、洛侖茲力、安培定律以及它們的應用,，同時介紹了介質中的磁場 ,。 第八章 電磁感應 電磁場 1 電磁感應的基本定律 2 動生電動勢 感生電動勢 3 自感 互感 磁場的能量 4 電磁場 麥克斯韋方程組 教學目的與要求： 1 掌握法拉第電磁感應定律和定律中負號的意義，能計算感應電動勢并判斷它的方向,。 6了解麥克斯韋方程組積分形式及各方程的物理意義。 重點： 法拉第電磁感應定律,，楞次定律,，動生電動勢， 麥克斯韋方程組 ,。 難點： 感生電場,。 小結： 本章主要討論了 電磁感應現(xiàn)象及其基本規(guī)律。在這個基礎上,，分別對電磁感應的幾種類型,，包括自感和互感進行討論，最后介紹了磁場的能量,， 電磁場的物質性及電磁場的統(tǒng)一性和相對性 等內容 ,。 第九章 振動學基礎 1 簡諧振動的定義 2 簡諧振動的規(guī)律 3 簡諧振動的合成 教學目的與要求 ： 1.要牢固掌握簡諧振動的規(guī)律，深刻理解振幅,、圓頻率,、相位和相位差等概念。 2.要求掌握諧振動的矢量表示法,，并能應用它來研究振動的合成問題,。 重點： 簡諧振動，簡諧振動的合成 ,。 難點： 簡諧振動的合成 ,。 小結： 本章從討論 簡諧振動的基本規(guī)律入手，進而討論振動的合成問題 ,。 第十章 波動學基礎 1 機械波的產生及描述 2 平面簡諧波 3 波的衍射和干涉 教學目的與要求 ： 1.要求學生充分理解振動與波動的區(qū)別與聯(lián)系,。 2.要牢固掌握平面簡諧波的規(guī)律,，并能較熟練地進行有關計算。 重點： 機械波的產生和傳播,，平面簡諧波 ,。 難點： 波的衍射 。 小結： 本章主要討論 機械波的特征和基本規(guī)律以及 平面簡諧波,、波的衍射和干涉 ,。 第十一章 波動光學 1光的本性光源 2光的相干性 光程和光程差 3分波陣面干涉 4薄膜干涉 5光的衍射 6光柵衍射 7圓孔的夫瑯禾費衍射 光學儀器的分辨本領 * 8 光的偏振現(xiàn)象 教學目的與要求 ： 一、光的干涉 1.了解光的干涉現(xiàn)象,，分析光波的疊加性和相干性的物理圖像,，突出相干條件及其實現(xiàn)的方法。 2.掌握光程的概念,，明確光程差與相位差的關系,。 3.引出“半波損失”的概念，講述等傾干涉與等厚干涉的區(qū)別,，重點掌握等厚干涉的規(guī)律及其應用,。 二、光的衍射 1.了解光的衍射現(xiàn)象,，闡明惠更斯—菲涅耳原理的物理思想,。 2.說明干涉和衍射的區(qū)別和聯(lián)系。 3.討論人眼,、顯微鏡和望遠鏡的分辨本領,。 三、光的偏振 1.闡明自然光,、平面偏振光,、部分偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的概念及其檢驗方法,。 2.了解反射,、折射和二向色性晶體所產生的偏振光。 重點： 光的干涉,，光的衍射,，光的偏振 。 難點： 光的衍射 ,， 光的偏振 ,。 小結： 本章主要通過光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象討論光的波動性,。 第十二章 狹義相對論基礎 1 狹義相對論基本原理 洛侖茲坐標變換式 2 狹義相對論時空觀 3 狹義相對論動力學基礎 教學目的與要求： 了解狹義相對論的兩個基本假設,；了解洛侖茲變換；了解狹義相對論中同時性的相對性，長度收縮和時間膨脹的概念,，了解牛頓力學中的時空觀和狹義相對論的時空觀以及二者的差異,。理解狹義相對論的質速關系、質能關系,。 重點： 同時性的相對性、長度收縮和時間膨脹,。 難點： 用相對論的時空觀分析,、計算有關的簡單問題。 小結： 本章介紹了狹義相對論的兩個基本假設,，討論了狹義相對論的時空觀,，并與經典力學時空觀作了比較，學習了狹義相對論動力學基礎,。 注：本大綱標注“ *”部分可以根據(jù)實際情況進行取舍,。 • 本課程與其它課程的關系 現(xiàn)代的物理學是一門理論和實驗高度結合的精確學科。它的任務是探討物質結構和運動基本規(guī)律的學科,，是現(xiàn)代工程技術的重要基礎,。物理與技術從來就相互并存，相互交叉,?！洞髮W物理》是理工科院校學生的必修基礎課程，學好《大學物理》課程,，對后續(xù)專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程是非常有益的,。 先修課程：高等數(shù)學
六、 教學時數(shù)分配
七,、教材及參考書 1朱峰 《大學物理》 清華大學出版社 2 程守洙 江之永主編 《普通物理學》 高等教育出版社 3 劉克哲編 《物理學》 高等教育出版社 4 嚴導淦 《物理學》 高等教育出版社 5 吳百詩主編 《大學物理》 科學出版社 6 馬文蔚主編 《物理學》 高等教育出版社 八,、主要教學方法與媒體要求 本課程集中在一學期講解。 教學過程中,，以中學物理為起點,，注意知識銜接，避免簡單重復,。尤其要充分運用高等數(shù)學工具,，注意訓練學生運用已掌握的高等數(shù)學知識來表達物理規(guī)律，分析和處理物理問題,，使學生感到在大學物理課的學習中,，學到了新知識、新思想,、新方法,。在教學過程中注意傳統(tǒng)教學方法和多媒體教學手段相結合，采用靈活多樣的培養(yǎng)學生學習物理的興趣。 1. http://202.192.168.54/dxwl/ 物理學教學網站 2. http://202.202.43.238/luomyweb/index.asp 物理教學網絡系統(tǒng) 3. http://www.cern.net.cn/bookshop/list.asp?id=294 中國教育資源網 4. http://www.aapt.org/ 美國物理教師協(xié)會網站 5. http://mazur-www.harvard.edu/education/educationmenu.php 哈佛大學物理教學網站 十 ,、其它 考核方法： 期末考試成績與平時作業(yè)、答疑,、測試成績相結合,，要體現(xiàn)學生的綜合能力。 本課程通過兩方面進行考核：作業(yè)與論文報告,， 30%左右,；閉卷考試，70%左右,。 內容主要是重點掌握和一般掌握的內容和綜合能力,。 制 訂：力熱教研室 執(zhí)筆人：夏從新 張延明 審定人：朱遵略 |
