《大學(xué)物理C上》課程教學(xué)大綱

1、大學(xué)物理C上教學(xué)大綱（總學(xué)時(shí)數(shù)：48，學(xué)分?jǐn)?shù)：3）（適用數(shù)理與化工學(xué)院） 一課程的性質(zhì)、任務(wù)和目的 大學(xué)物理C課程是理科大學(xué)生一門(mén)通識(shí)必修課。通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生具有較完整的物理理論基礎(chǔ)和比較熟練地運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。在課程學(xué)習(xí)中，結(jié)合各專業(yè)的要求，注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才，加強(qiáng)與實(shí)際應(yīng)用較多的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的訓(xùn)練。它為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程和解決實(shí)際問(wèn)題提供了必不可少的物理基礎(chǔ)知識(shí)及常用的物理學(xué)分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的方法。 二課程基本內(nèi)容和要求 （一）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 要求：1理解質(zhì)點(diǎn)模型和參照系的概念，建立矢量、標(biāo)量概念及表示方法。2理解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量：位置矢量、位移、速度

2、、加速度以及它們之間的聯(lián)系。 3熟練掌握使用直角坐標(biāo)系計(jì)算質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度、加速度等。 4熟練掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量：角坐標(biāo)、角位移、角速度、角加速度以及它們之間的聯(lián)系。掌握切向加速度、法向加速度。 5熟練掌握平面極坐標(biāo)、自然坐標(biāo)系計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度等。掌握角量與線量之間的關(guān)系。 6掌握求解運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類問(wèn)題。 7了解相對(duì)運(yùn)動(dòng)的基本概念。重點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)的物理量：角坐標(biāo)、角位移、角速度、角加速度以及它們之間的聯(lián)系。切向加速度與法向加速度。難點(diǎn)：平面極坐標(biāo)、自然坐標(biāo)系計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度 （二）牛頓定律 要求：1理

3、解牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律，掌握其適用范圍。2理解幾種常見(jiàn)的力：萬(wàn)有引力（重力）、彈性力、摩擦力。 3熟練掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 4掌握高等數(shù)學(xué)求解質(zhì)點(diǎn)在變力作用下的直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題。能結(jié)合高等數(shù)學(xué)求解質(zhì)點(diǎn)在變力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題。 5理解慣性參考系、非慣性參考系的概念。6了解力學(xué)相對(duì)性原理。重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律解應(yīng)用于決常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。難點(diǎn)：以高等數(shù)學(xué)為工具，實(shí)現(xiàn)解題思路。 （三）動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律 要求：1理解動(dòng)量、沖量的概念，并明確其物理意義。2熟練掌握動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及其適用條件，并能運(yùn)用它們分析和解決質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)問(wèn)題。

4、3理解功的概念，掌握一維運(yùn)動(dòng)情況下變力功的計(jì)算。 4理解保守力做功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念，掌握重力勢(shì)能、萬(wàn)有引力勢(shì)能、彈性勢(shì)能，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。5掌握動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律及其適用條件，并能運(yùn)用它們分析和解決質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)問(wèn)題。理解功能原理、能量守恒定律及其意義。重點(diǎn)：力在時(shí)間的累積效應(yīng)和空間上累積效應(yīng)，能量守恒定律。難點(diǎn)：勢(shì)能的引入和理解。 （四）剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 要求：1了解剛體模型，了解剛體的基本運(yùn)動(dòng)，了解剛體運(yùn)動(dòng)與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系。2熟練掌握描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量：角坐標(biāo)、角位移、角速度、角加速度以及它們之間的聯(lián)系，掌握角量與線量之間的關(guān)系，會(huì)求解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)

5、問(wèn)題。3理解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念及其物理意義，熟練掌握常見(jiàn)特殊形狀剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，掌握平行軸定理。4理解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律，掌握求解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 5理解力矩做功的概念，掌握剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能、剛體的重力勢(shì)能的計(jì)算方法；了解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律及可以運(yùn)用它們解決剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力學(xué)問(wèn)題。6理解角動(dòng)量的概念，能計(jì)算剛體或質(zhì)點(diǎn)對(duì)固定軸的角動(dòng)量；掌握角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律及其適用條件，并能掌握含有質(zhì)點(diǎn)及定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用角動(dòng)量定理及角動(dòng)量守恒定律分析、計(jì)算有關(guān)力學(xué)問(wèn)題。重點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念，物理意義及其計(jì)算方法。角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律及其適用條件。剛體

6、繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律。難點(diǎn)：使用高等數(shù)學(xué)工具計(jì)算剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角動(dòng)量。理解角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律及其適用條件。 （五）振動(dòng) 要求：1理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)模型，熟練掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)的基本特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2熟練掌握描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征量：振幅、周期、頻率、角頻率、相位、初相的意義；掌握確定方法，能夠進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的計(jì)算。 3熟練掌握旋轉(zhuǎn)矢量法，并能熟練用以分析和討論簡(jiǎn)諧振動(dòng)的有關(guān)問(wèn)題（如確定初相、位移、速度、加速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、寫(xiě)出振動(dòng)方程、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成等）。 4理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)能、勢(shì)能及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。 5掌握兩個(gè)同方向、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成規(guī)律，以及合振動(dòng)振幅極大和極小的條件。6了解兩個(gè)相

7、互垂直、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成，了解李薩如圖形。了解兩個(gè)同方向、不同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成，了解拍現(xiàn)象。重點(diǎn)：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征；旋轉(zhuǎn)矢量法；振動(dòng)的動(dòng)能、勢(shì)能及相互轉(zhuǎn)換。難點(diǎn)：以旋轉(zhuǎn)矢量法來(lái)確定振動(dòng)的初相位；寫(xiě)出振動(dòng)方程、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成。 （六）波動(dòng) 要求：1理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件。熟練掌握根據(jù)已知質(zhì)元的簡(jiǎn)諧振動(dòng)表達(dá)式建立平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)的方法及波函數(shù)的物理意義，理解波形圖線。2理解描述波動(dòng)的各物理量：波長(zhǎng)、波的周期和頻率、波速的物理意義及相互關(guān)系。3掌握波動(dòng)方程并畫(huà)出波形圖，根據(jù)波形圖求波動(dòng)方程，分析解決有關(guān)波動(dòng)問(wèn)題。 4理解波的能量傳播特征及與振動(dòng)能量的區(qū)別。 5理解惠更斯原理和波的疊加原理。掌握波

8、的相干條件，能應(yīng)用相位差或波程差的概念分析和確定相干波疊加后振幅加強(qiáng)和減弱的條件。 6了解駐波的概念及其形成條件和特點(diǎn)，知道駐波方程。了解駐波和行波的區(qū)別，理解相位躍變（或半波損失）的概念。7了解機(jī)械波的多普勒效應(yīng)及產(chǎn)生原因。重點(diǎn)：平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)及其物理意義?；莞乖砗筒ǖ寞B加原理與波的干涉。難點(diǎn)：根據(jù)波形圖求波動(dòng)方程，分析解決有關(guān)波動(dòng)問(wèn)題；應(yīng)用相位差或波程差的概念分析和確定相干波疊加后振幅加強(qiáng)和減弱的條件。 （七）光學(xué) 要求：1了解原子發(fā)光的特點(diǎn)，理解光的相干條件及獲得相干光的基本原理和一般方法。2熟練掌握光程概念以及光程差與相位差的關(guān)系，能正確計(jì)算兩束相干光之間的光程差和相位差，了解

9、產(chǎn)生明紋和暗紋的相應(yīng)條件，了解反射時(shí)產(chǎn)生半波損失的條件。 3掌握楊氏雙縫干涉的基本裝置和實(shí)驗(yàn)規(guī)律，掌握明暗條紋的分布規(guī)律及其計(jì)算方法。掌握薄膜等厚干涉的規(guī)律、干涉條紋位置的計(jì)算，了解薄膜干涉原理在實(shí)際中的應(yīng)用。掌握劈尖、牛頓環(huán)的應(yīng)用。理解等傾干涉條紋產(chǎn)生的原理，了解邁克爾遜干涉儀的工作原理及其應(yīng)用。 4了解惠更斯-菲涅耳原理，理解分析夫瑯禾費(fèi)單縫衍射明暗條紋分布規(guī)律的方法半波帶法，能夠根據(jù)衍射公式確定明、暗條紋分布，掌握明條紋寬度計(jì)算公式，分析縫寬及波長(zhǎng)對(duì)衍射條紋分布的影響。了解夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射及光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)。5了解光柵衍射條紋的成因，掌握光柵方程，會(huì)確定光柵衍射明紋的位置，會(huì)分析光柵常

10、數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)衍射條紋的影響，了解光柵的缺級(jí)現(xiàn)象。6掌握自然光、偏振光和部分偏振光的光振動(dòng)特點(diǎn)，理解偏振器起偏和檢偏的方法和原理。掌握馬呂斯定律，并能正確運(yùn)用它來(lái)計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。了解光在各向同性介質(zhì)界面上反射和折射時(shí)偏振狀態(tài)的變化，掌握布儒斯特定律，并能作相應(yīng)計(jì)算。重點(diǎn)：光程概念以及光程差與相位差的關(guān)系。產(chǎn)生明紋和暗紋的相應(yīng)條件。半波帶法。光柵衍射明紋的位置，光柵常數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)衍射條紋的影響。偏振光的光振動(dòng)特點(diǎn)與馬呂斯定律。布儒斯特定律。難點(diǎn)：兩束相干光之間的光程差和相位差，了解產(chǎn)生明紋和暗紋的相應(yīng)條件，了解反射時(shí)產(chǎn)生半波損失的條件。理解夫瑯禾費(fèi)單縫衍射明暗條紋分布規(guī)律的方法半波帶法。光在各向同性介質(zhì)

11、界面上反射和折射時(shí)偏振狀態(tài)的變化。 三學(xué)時(shí)分配表序號(hào)內(nèi) 容學(xué) 時(shí)1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)62牛頓定律33動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律64剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)65振動(dòng)66波動(dòng)67光學(xué)128復(fù)習(xí)、考查3總計(jì)48 四有關(guān)說(shuō)明： （一）先修課程高等數(shù)學(xué)。學(xué)生應(yīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)高中物理。 （二）教學(xué)建議由于學(xué)生必須有高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，本課程應(yīng)在學(xué)生入學(xué)后的第二學(xué)期開(kāi)設(shè)；在教學(xué)過(guò)程中，注意與中學(xué)物理的銜接，同時(shí)認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生做好作業(yè)，加強(qiáng)習(xí)題訓(xùn)練，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)際能力；注重物理思想和原理的詮釋。 （三）教學(xué)參考書(shū)1.物理學(xué)（上、下冊(cè)）第六版 東南大學(xué)等七所工科院校編、馬文蔚改編，高等教育出版社。2.大學(xué)物理輔導(dǎo)與練習(xí) 常州工學(xué)院物理教學(xué)部教師編，南京大學(xué)出版社。3.物理學(xué) 第五版 習(xí)題分析與解答 馬文蔚改編，高等教育出版社。4.普通物理學(xué)（上、下冊(cè)）第六版 程守洙、江之永編，高等教育出版社。5.大學(xué)物理 潘琳主編，石化出版社。6.大學(xué)物理（一）（二）（三） 朱蒼磬、鄧順蓉主編，湖北科學(xué)技術(shù)出版社。7.大學(xué)物理導(dǎo)論（上、下冊(cè)） 向義和編，清華大學(xué)出版社。8.基礎(chǔ)物理學(xué)（上、下冊(cè)） 韓可芳主編，湖北教育出版社。9.力學(xué) 王楚、李椿、周樂(lè)柱編