《大學物理C上》課程教學大綱

1、大學物理C上教學大綱（總學時數(shù)：48，學分數(shù)：3）（適用數(shù)理與化工學院） 一課程的性質、任務和目的 大學物理C課程是理科大學生一門通識必修課。通過各個教學環(huán)節(jié)，使學生具有較完整的物理理論基礎和比較熟練地運用物理知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。在課程學習中，結合各專業(yè)的要求，注重培養(yǎng)應用型人才，加強與實際應用較多的基礎知識和基本方法的訓練。它為學生學習后繼專業(yè)課程和解決實際問題提供了必不可少的物理基礎知識及常用的物理學分析問題、處理問題的方法。 二課程基本內容和要求 （一）質點運動學 要求：1理解質點模型和參照系的概念，建立矢量、標量概念及表示方法。2理解質點運動的物理量：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系計算質點運動時的速度、加速度等。 4熟練掌握描述圓周運動的物理量：角坐標、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、自然坐標系計算質點作圓周運動時的角速度、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系。 6掌握求解運動學兩類問題。 7了解相對運動的基本概念。重點：圓周運動的物理量：角坐標、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：平面極坐標、自然坐標系計算質點作圓周運動時的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度 （二）牛頓定律 要求：1理

3、解牛頓三大運動定律，掌握其適用范圍。2理解幾種常見的力：萬有引力（重力）、彈性力、摩擦力。 3熟練掌握牛頓運動定律解決常見的動力學問題。 4掌握高等數(shù)學求解質點在變力作用下的直線運動動力學、運動學問題。能結合高等數(shù)學求解質點在變力作用下的圓周運動動力學、運動學問題。 5理解慣性參考系、非慣性參考系的概念。6了解力學相對性原理。重點：牛頓運動定律解應用于決常見的動力學問題。難點：以高等數(shù)學為工具，實現(xiàn)解題思路。 （三）動量守恒定律和能量守恒定律 要求：1理解動量、沖量的概念，并明確其物理意義。2熟練掌握動量定理、動量守恒定律及其適用條件，并能運用它們分析和解決質點、質點系在平面內運動的力學問題。

4、3理解功的概念，掌握一維運動情況下變力功的計算。 4理解保守力做功的特點及勢能的概念，掌握重力勢能、萬有引力勢能、彈性勢能，能進行有關的計算。5掌握動能定理、機械能守恒定律及其適用條件，并能運用它們分析和解決質點、質點系在平面內運動的力學問題。理解功能原理、能量守恒定律及其意義。重點：力在時間的累積效應和空間上累積效應，能量守恒定律。難點：勢能的引入和理解。 （四）剛體的轉動 要求：1了解剛體模型，了解剛體的基本運動，了解剛體運動與質點運動的區(qū)別和聯(lián)系。2熟練掌握描述剛體定軸轉動的物理量：角坐標、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系，會求解剛體繞定軸轉動的運動學

5、問題。3理解轉動慣量的概念及其物理意義，熟練掌握常見特殊形狀剛體的轉動慣量，掌握平行軸定理。4理解剛體繞定軸轉動的轉動定律，掌握求解剛體繞定軸轉動的動力學問題。 5理解力矩做功的概念，掌握剛體的轉動動能、剛體的重力勢能的計算方法；了解剛體繞定軸轉動的動能定理及機械能守恒定律及可以運用它們解決剛體定軸轉動的力學問題。6理解角動量的概念，能計算剛體或質點對固定軸的角動量；掌握角動量定理、角動量守恒定律及其適用條件，并能掌握含有質點及定軸轉動剛體在內的系統(tǒng)正確應用角動量定理及角動量守恒定律分析、計算有關力學問題。重點：轉動慣量的概念，物理意義及其計算方法。角動量定理、角動量守恒定律及其適用條件。剛體

6、繞定軸轉動的動能定理及機械能守恒定律。難點：使用高等數(shù)學工具計算剛體的轉動慣量與角動量。理解角動量定理、角動量守恒定律及其適用條件。 （五）振動 要求：1理解簡諧振動模型，熟練掌握簡諧振動的基本特征和運動規(guī)律。2熟練掌握描述簡諧振動的特征量：振幅、周期、頻率、角頻率、相位、初相的意義；掌握確定方法，能夠進行一些簡單的計算。 3熟練掌握旋轉矢量法，并能熟練用以分析和討論簡諧振動的有關問題（如確定初相、位移、速度、加速度、運動時間、寫出振動方程、簡諧振動的合成等）。 4理解簡諧振動的動能、勢能及相互轉換關系。 5掌握兩個同方向、同頻率簡諧振動的合成規(guī)律，以及合振動振幅極大和極小的條件。6了解兩個相

7、互垂直、同頻率簡諧振動的合成，了解李薩如圖形。了解兩個同方向、不同頻率簡諧振動的合成，了解拍現(xiàn)象。重點：簡諧振動的特征；旋轉矢量法；振動的動能、勢能及相互轉換。難點：以旋轉矢量法來確定振動的初相位；寫出振動方程、簡諧振動的合成。 （六）波動 要求：1理解機械波產生的條件。熟練掌握根據(jù)已知質元的簡諧振動表達式建立平面簡諧波的波函數(shù)的方法及波函數(shù)的物理意義，理解波形圖線。2理解描述波動的各物理量：波長、波的周期和頻率、波速的物理意義及相互關系。3掌握波動方程并畫出波形圖，根據(jù)波形圖求波動方程，分析解決有關波動問題。 4理解波的能量傳播特征及與振動能量的區(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和減弱的條件。 6了解駐波的概念及其形成條件和特點，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了解機械波的多普勒效應及產生原因。重點：平面簡諧波的波函數(shù)及其物理意義?；莞乖砗筒ǖ寞B加原理與波的干涉。難點：根據(jù)波形圖求波動方程，分析解決有關波動問題；應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和減弱的條件。 （七）光學 要求：1了解原子發(fā)光的特點，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系，能正確計算兩束相干光之間的光程差和相位差，了解

9、產生明紋和暗紋的相應條件，了解反射時產生半波損失的條件。 3掌握楊氏雙縫干涉的基本裝置和實驗規(guī)律，掌握明暗條紋的分布規(guī)律及其計算方法。掌握薄膜等厚干涉的規(guī)律、干涉條紋位置的計算，了解薄膜干涉原理在實際中的應用。掌握劈尖、牛頓環(huán)的應用。理解等傾干涉條紋產生的原理，了解邁克爾遜干涉儀的工作原理及其應用。 4了解惠更斯-菲涅耳原理，理解分析夫瑯禾費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，掌握明條紋寬度計算公式，分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。了解夫瑯禾費圓孔衍射及光學儀器的分辨本領。5了解光柵衍射條紋的成因，掌握光柵方程，會確定光柵衍射明紋的位置，會分析光柵常

10、數(shù)及波長對衍射條紋的影響，了解光柵的缺級現(xiàn)象。6掌握自然光、偏振光和部分偏振光的光振動特點，理解偏振器起偏和檢偏的方法和原理。掌握馬呂斯定律，并能正確運用它來計算有關問題。了解光在各向同性介質界面上反射和折射時偏振狀態(tài)的變化，掌握布儒斯特定律，并能作相應計算。重點：光程概念以及光程差與相位差的關系。產生明紋和暗紋的相應條件。半波帶法。光柵衍射明紋的位置，光柵常數(shù)及波長對衍射條紋的影響。偏振光的光振動特點與馬呂斯定律。布儒斯特定律。難點：兩束相干光之間的光程差和相位差，了解產生明紋和暗紋的相應條件，了解反射時產生半波損失的條件。理解夫瑯禾費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

11、界面上反射和折射時偏振狀態(tài)的變化。 三學時分配表序號內 容學 時1質點運動學62牛頓定律33動量守恒定律和能量守恒定律64剛體的轉動65振動66波動67光學128復習、考查3總計48 四有關說明： （一）先修課程高等數(shù)學。學生應系統(tǒng)學習過高中物理。 （二）教學建議由于學生必須有高等數(shù)學的基礎知識，本課程應在學生入學后的第二學期開設；在教學過程中，注意與中學物理的銜接，同時認真指導學生做好作業(yè)，加強習題訓練，提高分析問題和解決問題的實際能力；注重物理思想和原理的詮釋。 （三）教學參考書1.物理學（上、下冊）第六版 東南大學等七所工科院校編、馬文蔚改編，高等教育出版社。2.大學物理輔導與練習 常州工學院物理教學部教師編，南京大學出版社。3.物理學 第五版 習題分析與解答 馬文蔚改編，高等教育出版社。4.普通物理學（上、下冊）第六版 程守洙、江之永編，高等教育出版社。5.大學物理 潘琳主編，石化出版社。6.大學物理（一）（二）（三） 朱蒼磬、鄧順蓉主編，湖北科學技術出版社。7.大學物理導論（上、下冊） 向義和編，清華大學出版社。8.基礎物理學（上、下冊） 韓可芳主編，湖北教育出版社。9.力學 王楚、李椿、周樂柱編