《大學(xué)物理2》課程教學(xué)大綱

《大學(xué)物理2》課程教學(xué)大綱一、課程概況課程中文名稱大學(xué)物理Ⅱ課程英文名稱UniversityPhysics課程編號19121102課程類別□公共必修課□公選課□院級限選課■學(xué)科基礎(chǔ)課□專業(yè)基礎(chǔ)課□專業(yè)限選課□專業(yè)任選課總學(xué)時96講授學(xué)時96實驗學(xué)時0總學(xué)分3+3開課單位理學(xué)院開課系所物理與光電科學(xué)系授課對象熱能、工管、海工、建環(huán)、電子、電氣、計科、通信、自動、等工科專業(yè)。先修課程高等數(shù)學(xué)二、課程簡介課程內(nèi)容體系主要包括經(jīng)典物理的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)及近代物理。《大學(xué)物理》課程的理論體系具有完美性、系統(tǒng)性。它包括的基本理論、科學(xué)思維方式、研究方法、物理思想的表述及定律、定理的表達(dá)是每位工科大學(xué)生必須學(xué)習(xí)和掌握的；是學(xué)習(xí)其他后續(xù)課程的基礎(chǔ)；是一門全面、系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的課程?！洞髮W(xué)物理》的教育理念就是打好扎實的物理基礎(chǔ)，努力提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，使《大學(xué)物理》教育在培養(yǎng)當(dāng)代高素質(zhì)的人才中發(fā)揮重要作用。三、課程的性質(zhì)與任務(wù)物理學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運動普遍規(guī)律的學(xué)科。它不僅是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)，而且也是諸多人文社會學(xué)科的理論基礎(chǔ)。物理學(xué)思想、理論和研究方法的每一次進步，都成為工程技術(shù)，特別是現(xiàn)代高新技術(shù)發(fā)生、發(fā)展的主要源泉。歷史已經(jīng)證明，20世紀(jì)物理學(xué)是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展的強大推動力，可以預(yù)見，21世紀(jì)人類社會的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也必將在極大程度上依賴于物理學(xué)的新成就、新理論。《大學(xué)物理》課程以物理學(xué)的基礎(chǔ)知識及其分析問題、解決問題的基本方法為內(nèi)容，它所包括的經(jīng)典物理學(xué)、近代物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論及其在科學(xué)技術(shù)上實際應(yīng)用等都是每一個高級工程技術(shù)人員所必備的基礎(chǔ)。因此，《大學(xué)物理》課程是高等工業(yè)學(xué)校各專業(yè)的一門重要的必修基礎(chǔ)課。四、課程的目的與基本要求：通過《大學(xué)物理》課程的學(xué)習(xí)，一方面使學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理學(xué)基礎(chǔ)知識；另一方面使學(xué)生初步學(xué)習(xí)科學(xué)的思想方法和研究問題的方法。這些都起著開闊思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、增強適應(yīng)能力、提高人才素質(zhì)的重要作用。學(xué)好《大學(xué)物理》課程，不僅對學(xué)生在校的學(xué)習(xí)十分重要，而且對學(xué)生畢業(yè)后的工作和進一步學(xué)習(xí)新理論、新知識、新技術(shù)、不斷更新知識，都將發(fā)生深遠(yuǎn)的影響?！洞髮W(xué)物理》課程是在低年級開設(shè)的課程，它在使學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度、掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法、培養(yǎng)獨立獲取知識的能力、以盡快適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)規(guī)律等方面所起的作用是十分重要的?！洞髮W(xué)物理》在傳授知識、培養(yǎng)能力、提高學(xué)員綜合素質(zhì)等方面具有不可替代的作用?！洞髮W(xué)物理》課程對培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀也起著一定的作用。通過對《大學(xué)物理》課程的教學(xué)，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力：1．獨立獲取知識的能力。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，獨立地閱讀相當(dāng)于大學(xué)物理水平的物理類教材、參考書和文獻資料，不斷地擴展知識面，并能理解其主要內(nèi)容，寫出條理較為清晰的讀書筆記、小結(jié)、心得體會或者小論文。2．科學(xué)思維能力。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠運用物理學(xué)的理論、觀點和方法，正確分析、研究、計算或估算一般難度的物理問題。能夠根據(jù)物理概念、問題的性質(zhì)以及實際需要，抓住主要因素，略去次要因素，對所研究的對象進行合理的簡化，建立相應(yīng)的物理模型，并用物理語言進行表述。能夠根據(jù)單位（量綱）的分析、數(shù)量級的估算、極限情形和特例的討論等，對實際問題進行定性思考或半定量估算，并判斷其結(jié)果的合理性。3．解決實際問題的能力。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)初步樹立工程意識，并能自覺地思索將所學(xué)的物理學(xué)的理論、觀點和行之有效的物理學(xué)的研究方法，如分析綜合、演繹歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、理想化方法、模型化方法、統(tǒng)計方法等運用于工程技術(shù)的實際問題的途徑，解決較為簡單的實際問題。4．創(chuàng)新能力。通過轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)思維方式，誘導(dǎo)學(xué)生敢于提出不同見解和發(fā)表創(chuàng)新性意見，敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)。能夠大膽地打破常規(guī)、設(shè)疑猜想，尋求變異，多渠道探索解決問題的方案。教學(xué)基本要求《大學(xué)物理》課程總的要求是：建立科學(xué)合理的課程體系，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化，突出基礎(chǔ)特色?！洞髮W(xué)物理》課程的教學(xué)內(nèi)容包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、振動與波動、波動光學(xué)、近代物理（相對論和量子物理學(xué)）、現(xiàn)代高新技術(shù)的物理基礎(chǔ)專題七部分。對各部分內(nèi)容的要求程度分為三級：A級、B級、C級。A級：屬較高要求。應(yīng)透徹理解基本概念，準(zhǔn)確掌握基本規(guī)律，并能熟練地用以分析和計算大學(xué)物理課程水平的有關(guān)問題，還能科學(xué)地分析日常生活中簡單的相關(guān)問題。對于那些能由基本定律導(dǎo)出的定理要求會推導(dǎo)。B級：屬一般要求。應(yīng)理解基本概念，掌握基本規(guī)律，學(xué)會相應(yīng)的思維方法和研究方法，并能用以分析和計算與大學(xué)物理課程水平相當(dāng)?shù)挠嘘P(guān)問題。對于那些能由基本定律導(dǎo)出的定理不要求推導(dǎo)。C級：屬較低要求。應(yīng)知道所涉及問題的物理現(xiàn)象和有關(guān)實驗，并能對它們進行定性的解釋，還應(yīng)了解與問題直接有關(guān)的物理量和公式等的物理意義。對于這部分內(nèi)容，在經(jīng)典物理部分一般不要求定量計算，在近代物理部分要求直接應(yīng)用公式進行計算。正文部分帶*號的內(nèi)容，屬于提高部分，由任課教師根據(jù)學(xué)時情況進行取舍，不作為考試內(nèi)容。《大學(xué)物理》課程的各部分內(nèi)容的教學(xué)基本要求如下：一、力學(xué)序號內(nèi)容等級1描述質(zhì)點運動的物理量A2參考系的變換C3牛頓運動定律A4非慣性系和慣性力C5功的概念A(yù)6動能定理A7機械能守恒定律和動量守恒定律A8轉(zhuǎn)動慣量B9剛體定軸轉(zhuǎn)動定律A10轉(zhuǎn)動中的功和能B11角動量和角動量守恒定律A二、熱學(xué)1理想氣體物態(tài)方程B2熱力學(xué)第一定律A3循環(huán)過程和卡諾循環(huán)A4熱力學(xué)第二定律B5熵增加原理C6理想氣體的壓強和溫度A7理想氣體的內(nèi)能A8麥克斯韋速率分布率B9玻耳茲曼分布定律C10氣體分子的平均自由程C三、電磁學(xué)1庫侖定律B2電場強度A3電勢A4電場強度與電勢梯度的關(guān)系C5靜電場的高斯定理和環(huán)路定理A6導(dǎo)體的靜電平衡B7電容器的電容B8靜電的應(yīng)用C9電流密度和電動勢B10磁感應(yīng)強度A11畢奧——薩伐爾定律A12恒定磁場的高斯定理和環(huán)路定理A13安培力B14洛侖茲力B15介質(zhì)的極化和磁化C16介質(zhì)中的高斯定理和安培環(huán)路定理B17電磁感應(yīng)定律A18自感和互感B19電場和磁場的能量B20麥克斯韋方程組C21電磁感應(yīng)的應(yīng)用C四、振動和波動1簡諧運動的描述A2簡諧運動的動力學(xué)方程A3簡諧運動的能量B4阻尼振動和受迫振動C5兩個同方向、同頻率簡諧運動的合成A6兩個相互垂直、同頻率簡諧運動的合成C7機械波的產(chǎn)生B8平面簡諧波波動方程A9波的能量C10惠更斯原理C11波的干涉A12駐波B13機械波的多普勒效應(yīng)C14聲波、超聲波、次聲波C15電磁波C五、光學(xué)1相干光的獲得C2光程的概念A(yù)3楊氏雙縫干涉A4薄膜等厚干涉A5薄膜等傾干涉C6邁克爾遜干涉儀B7惠更斯——菲涅耳原理C8單縫夫朗和費衍射A9光柵衍射A10光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)B11偏振光C12馬呂斯定律B13布儒斯特定律B14雙折射現(xiàn)象C六、近代物理基礎(chǔ)1狹義相對論的兩個基本假設(shè)B2洛倫茲變換B3長度收縮和時間膨脹A4相對論的質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系B5黑體輻射C6光電效應(yīng)和光的波粒二象性A7康普頓效應(yīng)B8實物粒子的波粒二象性A9物質(zhì)波的波函數(shù)B10薛定諤方程B11氫原子B12原子的電子殼層結(jié)構(gòu)C七、物理學(xué)與高新技術(shù)1紅外技術(shù)C2激光技術(shù)C3傳感器技術(shù)C4等離子體技術(shù)C5信息技術(shù)C6新材料技術(shù)C7新能源技術(shù)C8空間技術(shù)C五、本課程與其它課程的聯(lián)系：1．《大學(xué)物理》是一門理論性較強的基礎(chǔ)課，需要微分、積分、微分方程、矢量分析等數(shù)學(xué)知識和一定的初等物理學(xué)知識。為了在《大學(xué)物理》課程教學(xué)過程中能夠充分運用高等數(shù)學(xué)工具，本課程擬在學(xué)生具備一定的高等數(shù)學(xué)知識后開課。一般在一年級第二學(xué)期開始，分兩學(xué)期（一年級第二學(xué)期和二年級第一學(xué)期）開設(shè)。2．《大學(xué)物理》課程是一門重要的基礎(chǔ)課，該課程的理論方法是專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生是否掌握《大學(xué)物理》的理論、方法對于學(xué)習(xí)未來的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課具有重要的影響。六、教學(xué)內(nèi)容安排、要求、學(xué)時分配：本課程的教學(xué)由課堂教學(xué)、課外作業(yè)與自習(xí)二部分組成。課堂教學(xué)以課堂教授和討論為主。在教學(xué)過程中，要確立新的內(nèi)容觀：精選經(jīng)典，加強近代，跟蹤學(xué)科前沿，突出基礎(chǔ)特色，同時滲透人文社會科學(xué)知識。要確立新的師生觀：教師要校正自身角色，充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，從知識的灌輸者和學(xué)生的支配者，轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動的指導(dǎo)者、素質(zhì)發(fā)展的促進者、學(xué)習(xí)創(chuàng)新的推動者。突出學(xué)生的主體性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，實現(xiàn)學(xué)生由被動接受知識向積極主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。要確立新的過程觀：科學(xué)設(shè)計課程的教學(xué)過程，注重優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用教學(xué)資源，創(chuàng)造和諧的教學(xué)情景，營造濃郁的學(xué)術(shù)氛圍，實施多向交流活動，把單向的知識傳遞，轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動參與者之間的信息交流，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力特別是創(chuàng)新能力。要確立新的質(zhì)量觀：堅持共性要求與個性發(fā)展和諧統(tǒng)一，實現(xiàn)知識、能力與素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，為培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素質(zhì)、較強的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的新型人才奠定基礎(chǔ)。對于教學(xué)方法手段，應(yīng)逐漸符合以下基本要求：1．普及啟發(fā)式教學(xué)。在教學(xué)中貫徹“精講”的原則，要落實“啟發(fā)式”教學(xué)思想，實現(xiàn)師生互動、教學(xué)相長。教師要精心設(shè)計教學(xué)過程，善于啟發(fā)誘導(dǎo)，指引思維方向，拓寬思維空間，培養(yǎng)思維能力，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性。教學(xué)中適當(dāng)介紹物理學(xué)發(fā)展史和一些著名物理學(xué)家的生平事跡，尤其是我國物理學(xué)家的事跡及其愛國主義思想，同時介紹一些我國在物理學(xué)領(lǐng)域取得的新成就，以加強對學(xué)生的愛國主義教育。另外，在課堂教學(xué)中，加強對學(xué)生人文素質(zhì)的培養(yǎng)。2．注重研究式教學(xué)。要變“灌輸式”教學(xué)為研討式教學(xué)，注重教給學(xué)生學(xué)習(xí)知識的方法和研究問題的思路，指導(dǎo)學(xué)生自主地獲取知識。教師要以指導(dǎo)者和點撥者的身份，組織學(xué)生進行課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考和自主判斷，培養(yǎng)科學(xué)的批判精神和思維習(xí)慣，提高運用知識分析、解決問題的能力。3．推進民主教學(xué)。要改變以教師為中心的教學(xué)方式為以學(xué)生為主體、以創(chuàng)新學(xué)習(xí)和互動性研討為中心的學(xué)習(xí)活動。教師要以真摯的愛心、平等的態(tài)度對待學(xué)生，堅持學(xué)術(shù)民主，強化學(xué)生主人翁意識，鼓勵學(xué)生通過多種思路和方法研究探討問題，允許學(xué)生提出不同見解和發(fā)表創(chuàng)新性意見，營造寬松和諧的課堂教學(xué)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生不唯書、不唯師、只唯是的科學(xué)態(tài)度。4．堅持開放教學(xué)。要將封閉式的“小課堂”變?yōu)殚_放式的“大課堂”，課上課下、校內(nèi)校外緊密融合。積極開展學(xué)生科技制作、撰寫科技小論文等活動，因材施教，發(fā)展個性，積極開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，充分利用教學(xué)資源。5．應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)。要充分發(fā)揮計算機輔助教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代化教學(xué)手段的優(yōu)勢，綜合應(yīng)用演示實驗、電影、錄象、幻燈片和傳統(tǒng)的黑板、粉筆等多種教學(xué)手段，擴大視野，增大信息量，使教學(xué)生動活潑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和想象力。6．積極探索雙語教學(xué)。在教學(xué)中增加物理概念和基本規(guī)律的外文注釋及說明，在條件成熟的時候，可以采用優(yōu)秀的外文原版教材，進行雙語教學(xué)，以提高學(xué)生查閱外文資料的能力和外語交流能力。通過學(xué)生的課外作業(yè)及課堂提問加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解，了解和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，及時調(diào)整教學(xué)方法，提高授課質(zhì)量和效果。通過撰寫科技小論文，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，通過學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的物理學(xué)原理解決日常生活和工程實際中一些現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力。教學(xué)時數(shù)分配表章次教學(xué)內(nèi)容學(xué)時學(xué)時分配備注課堂講授習(xí)題課一質(zhì)點運動學(xué)43.50.5二牛頓運動定律32.50.5三守恒定律862四剛體轉(zhuǎn)動651五機械振動541六機械波651七氣體動理論651八熱力學(xué)基礎(chǔ)871九靜電場761十靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)541十一恒定磁場871十二電磁感應(yīng)電磁場電磁波871十三幾何光學(xué)簡介自學(xué)十四波動光學(xué)871十五相對論651十六量子物理651機動合計968214第一章 質(zhì)點運動學(xué)一、教學(xué)目的和要求1．了解大學(xué)物理的研究對象與研究方法；2．掌握位置矢量、位移、速度和加速度等描述質(zhì)點運動的物理量；3．了解角坐標(biāo)、角位移、角速度和角加速度等描述質(zhì)點圓周運動的物理量；4．能夠借助于直角坐標(biāo)系計算質(zhì)點運動的位置矢量、位移速度、加速度；5．能夠計算質(zhì)點作圓周運動時的角速度和角加速度，理解切向加速度和法向加速度。6．理解運動疊加原理。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．位置矢量、位移、速度和加速度；2．質(zhì)點的運動方程；3．拋體運動；4．圓周運動,切向加速度和法向加速度；5．相對運動。三、教學(xué)內(nèi)容1．參照系、坐標(biāo)系、質(zhì)點；2．位置矢量、位移、速度、加速度、運動方程；3．加速度為恒量時的運動方程、拋體運動；4．圓周運動、切向加速度和法向加速度；5．相對運動。四、演示實驗1．汽車加速度測量；2．運動疊加原理；3．切向加速度和法向加速度。第二章牛頓運動定律一、教學(xué)目的和要求1．掌握力的概念及力的分析方法；2．掌握牛頓運動定律及其適用條件；3．理解慣性參考系的概念及力學(xué)相對性原理；4．了解力學(xué)量的單位和量綱；5．能夠用微積分的方法求解基本的質(zhì)點動力學(xué)問題；6．理解慣性力的意義并能解簡單的力學(xué)問題，能分析它的一些應(yīng)用實例。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．力的概念；2．受力分析；3．牛頓運動定律及其應(yīng)用。三、教學(xué)內(nèi)容1．牛頓運動定律、慣性、質(zhì)量、力的概念；2．力學(xué)量的單位和量綱；3．慣性參考系、力學(xué)相對性原理；*4．非慣性系、慣性力。四、演示實驗1．離心現(xiàn)象。第三章 守恒定律一、教學(xué)目的和要求1．掌握質(zhì)點的動量和沖量的概念；2．掌握動量定理和動量守恒定律，能應(yīng)用動量定理和動量守恒定律分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的簡單力學(xué)問題；3．了解系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量流動問題；4．掌握功的定義及變力做功的計算方法，會計算直線運動情況下變力的功；5．掌握質(zhì)點的動能定理，能應(yīng)用動能定理分析、解決質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的簡單力學(xué)問題；6．掌握保守力作功的特點和由之定義的勢能的概念，會計算重力勢能、彈性勢能、萬有引力勢能；7．掌握質(zhì)點系的動能定理和功能定理；8．掌握機械能守恒定律和能量守恒定律的物理意義；9．掌握完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞；10．掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法，會計算簡單系統(tǒng)在平面內(nèi)運動的簡單力學(xué)問題；11．了解質(zhì)心的概念及質(zhì)心運動定律。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．動量定理和動量守恒定律；2．變力的功；3．動能定理；4．保守力與非保守力；5．勢能；6．功能原理；7．機械能守恒定律；8．完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞。三、教學(xué)內(nèi)容1．動量、沖量、動量定理；2．質(zhì)點系的動量定理、動量守恒定律；*3．系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量流動問題；4．功、變力的功、功率；5．動能、動能定理；6．保守力和非保守力、勢能（重力勢能、彈性勢能、引力勢能）、功能原理；7．機械能守恒定律；8．完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞；*9．質(zhì)心、質(zhì)心運動定律。四、演示實驗1．動量守恒定律反沖現(xiàn)象；2．機械能的轉(zhuǎn)化；3．碰撞現(xiàn)象。第四章 剛體轉(zhuǎn)動一、教學(xué)目的和要求1．理解剛體的模型，掌握剛體轉(zhuǎn)動慣量的概念及其計算方法；2．掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動定律；掌握力矩的概念，會計算力矩，能求解定軸轉(zhuǎn)動剛體和質(zhì)點聯(lián)動問題；3．會計算力矩的功、剛體的轉(zhuǎn)動動能、剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理，能對含有定軸剛體在內(nèi)的系統(tǒng)正確應(yīng)用機械能守恒定律；4．掌握質(zhì)點、剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量的意義和角動量定理、角動量守恒定律的條件，并能聯(lián)系機械能守恒定律及動量守恒定律解決簡單的力學(xué)問題；5．了解剛體的平面運動；6．了解經(jīng)典力學(xué)的適用范圍。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．剛體定軸轉(zhuǎn)動；2．轉(zhuǎn)動慣量、轉(zhuǎn)動定律；3．力矩作功；4．剛體的轉(zhuǎn)動動能，剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理；5．剛體的角動量和角動量守恒定律。三、教學(xué)內(nèi)容1．剛體的平動與轉(zhuǎn)動，剛體的定軸轉(zhuǎn)動；2．力矩、轉(zhuǎn)動慣量、轉(zhuǎn)動定律；3．力矩作功、剛體轉(zhuǎn)動的動能原理；4．角動量、角動量守恒定律；*5．剛體的平面運動；6．經(jīng)典力學(xué)的使用范圍。四、演示實驗1．角動量守恒(轉(zhuǎn)椅)；2．直升飛機。第五章機械振動一、教學(xué)目的和要求1．理解簡諧運動的概念及其三個特征量的意義。理解振動曲線，能用旋轉(zhuǎn)矢量法表示簡諧運動，會利用初始條件寫出簡諧運動的運動方程；2．理解簡諧運動的動力學(xué)特征，能根據(jù)初始條件寫出一維運動的微分方程，從而判定簡諧運動并求出其周期；3．理解簡諧振動的能量特征，了解用能量法求周期的思路；4．了解單擺和復(fù)擺；5．會用解析法、旋轉(zhuǎn)矢量法求解同方向、同頻率簡諧運動的合成問題；6．了解同頻率的兩個相互垂直振動合成規(guī)律和李薩茹圖形的形成；7．了解阻尼振動和受迫振動的基本特征。了解共振的應(yīng)用及避免共振的方法。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．簡諧運動及其特征；2．簡諧運動方程的建立和描述簡諧運動的各物理量及其相互關(guān)系；3．簡諧運動的能量；4．同方向、同頻率簡諧振動的合成。三、教學(xué)內(nèi)容1．簡諧運動、描述簡諧運動的物理量——振幅、周期、頻率和相位；2．簡諧運動的旋轉(zhuǎn)矢量表示法；3．簡諧運動的能量；4．單擺和復(fù)擺；5．簡諧運動的合成；6．阻尼振動、受迫振動、共振。四、演示實驗1．簡諧運動；2．旋轉(zhuǎn)矢量；3．單擺；4．阻尼振動；5．受迫振動；6．共振。第六章機械波一、教學(xué)目的和要求1．理解機械波產(chǎn)生的條件。理解波長、波速、頻率的意義及三者的關(guān)系；2．能由已知點的簡諧運動方程得出平面簡諧波的波動方程，理解波動方程的意義，理解波形曲線；3．了解波的能量傳播特征及能量密度、能流、能流密度等概念；4．了解惠更斯原理及其對衍射、反射、折射等現(xiàn)象中波的傳播方向的說明；5．理解波的疊加原理的意義和相干波的條件，掌握干涉現(xiàn)象中合振幅極大和極小的條件；6．理解駐波形成條件及其特征，會計算波腹和波節(jié)的位置，了解駐波的應(yīng)用；7．了解機械波的多普勒效應(yīng)，會計算波源和觀察者二者連線方向運動時頻率的變化；8．了解聲強和聲強級的概念，了解超聲波、次聲波的特性及其應(yīng)用；二、教學(xué)重點內(nèi)容1．簡諧波波動方程；2．波的能量；3．波的干涉；4．波的衍射；5．駐波。三、教學(xué)內(nèi)容1．機械波的產(chǎn)生和傳播；2．簡諧波的波動方程、波的能量、能流、能流密度；3．惠更斯原理、波的衍射；4．波的干涉；5．駐波；*6．聲波、超聲波；*7．多普勒效應(yīng)。四、演示實驗1．水波演示；2．駐波；3．多普勒效應(yīng)。第七章 氣體動理論一、教學(xué)目的和要求1．了解氣體動理學(xué)理論的基本觀點；2．掌握理想氣體的壓強公式，了解理想氣體壓強公式的物理意義；通過推導(dǎo)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的聯(lián)系到闡明宏觀量的微觀本質(zhì)的思想和方法；了解系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)是微觀運動的統(tǒng)計表現(xiàn)；3．掌握理想氣體的平均平動動能與溫度的關(guān)系，了解理想氣體溫度的物理意義；4．掌握能量按自由度均分定理的意義及其物理基礎(chǔ)，并能用它導(dǎo)出理想氣體內(nèi)能公式，了解內(nèi)能的概念；5．了解麥克斯韋氣體分子速率分布律和分子速率分布函數(shù)的物理意義；掌握氣體分子熱運動的最概然速率、平均速率和方均根速率的意義及其計算方法；6．了解玻爾斯曼能量分布律及在重力場中的粒子數(shù)密度公式；7．了解分子平均碰撞頻率及平均自由程的概念；8．了解氣體的遷移現(xiàn)象；9．了解實際氣體的范得瓦爾斯方程。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．理想氣體的壓強公式；2．理想氣體分子的平均平動動能與溫度的關(guān)系；3．能量均分定理；4．理想氣體的內(nèi)能；5．麥克斯韋氣體分子速率分布律。三、教學(xué)內(nèi)容1．氣體的微觀模型和統(tǒng)計規(guī)律性；2．分子的線度、分子力、統(tǒng)計規(guī)律性；3．理想氣體的壓強公式；4．理想氣體分子的平均平動動能與溫度的關(guān)系；5．能量均分定理、理想氣體的內(nèi)能；6．麥克斯韋氣體分子分布律；*7．玻爾斯曼能量分布律，氣壓公式；8．分子的平均碰撞次數(shù)和平均自由程；9．氣體的遷移現(xiàn)象；*10．實際氣體的范得瓦爾斯方程。四、演示實驗1．布朗運動；2．統(tǒng)計分布；3．宏觀過程方向性的實例。第八章 熱力學(xué)基礎(chǔ)一、教學(xué)目的和要求1．了解氣體的物態(tài)參量和理想氣體的物態(tài)方程，了解平衡態(tài)和平衡過程的基本概念，會用物態(tài)方程求解理想氣體的物態(tài)參量；2．掌握功和熱量及內(nèi)能的概念，理解準(zhǔn)靜態(tài)過程；3．掌握熱力學(xué)第一定律，并能分析、計算理想氣體在等體、等溫、等壓和絕熱過程中的功、熱量和內(nèi)能變化及定體摩爾熱容、定壓摩爾熱容；4．掌握循環(huán)過程的概念，理解熱循環(huán)和制冷循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換特征，并會計算循環(huán)效率和致冷系數(shù)；5．掌握卡諾循環(huán)，能計算卡諾循環(huán)的效率；6．理解可逆過程和不可逆過程、熱力學(xué)第二定律的兩種表述及其等價性；7．了解熵的概念、熵增加原理、熱力學(xué)第二定律的物理意義。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．氣體物態(tài)參量、平衡態(tài)、理想氣體物態(tài)方程；2．功、熱量、內(nèi)能；準(zhǔn)靜態(tài)過程；3．熱力學(xué)第一定律；4．理想氣體的定體摩爾熱容和定壓摩爾熱容；5．等體過程、等壓過程、等溫過程和絕熱過程；6．循環(huán)過程及效率；7．卡諾循環(huán)和卡諾定理。三、教學(xué)內(nèi)容1．氣體物態(tài)參量、平衡態(tài)、理想氣體物態(tài)方程；2．內(nèi)能、功、熱量、準(zhǔn)靜態(tài)過程；3．熱力學(xué)第一定律及其對理想氣體等值過程和絕熱過程的應(yīng)用；4．理想氣體的定體摩爾熱容和定壓摩爾熱容；5．循環(huán)過程、卡諾循環(huán)、熱機的效率；*6．熵、熵增加原理；7．熱力學(xué)第二定律及其物理意義。四、演示實驗1．絕熱壓縮點火；2．絕熱膨脹致冷；3．熱泵模型。第九章 靜電場一、教學(xué)目的和要求1．理解庫侖定律，會用電場力疊加原理進行計算；2．理解電場和電場強度的概念，理解電場疊加原理，會計算簡單電荷分布的電場及電場對電荷的作用力；3．理解電場線、電場強度通量的物理意義及高斯定理，掌握利用高斯定理計算電場強度的條件和方法；5．掌握靜電場力作功的特點，理解靜電場的性質(zhì)；6．理解引入電勢的條件和電勢疊加原理的意義。會計算簡單電荷分布電場的電勢。理解電勢能、電勢差、電場力的功之間的關(guān)系；7．理解等勢面的意義及其和電場線的關(guān)系。理解電勢梯度的意義，會由電勢求電場強度；8．了解密立根測定電子電荷的實驗；了解靜電場中的電偶極子。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．靜電場；2．電場強度及其計算；3．高斯定理及其應(yīng)用；4．靜電場力的功；5．電勢、電勢疊加原理、電勢的計算。三、教學(xué)內(nèi)容1．電荷的量子化、電荷守恒定律、庫侖定律；2．靜電場、電場強度及其計算；3．電場線、電場強度通量；4．高斯定理及其計算；*5．密立根測定電子電荷實驗；6．靜電場力作功、電勢能、電勢、電勢差；7．電勢疊加原理、電勢的計算；8．等勢面、場強與電勢的關(guān)系；*9．靜電場中的電偶極子。四、演示實驗1．電場的形象化；2．電場線和等勢面；3．帶電粒子在電場中的運動。第十章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)一、教學(xué)目的和要求1．理解靜電場中導(dǎo)體的靜電平衡條件；能用導(dǎo)體靜電平衡的規(guī)律求解有導(dǎo)體存在時的電場和電荷的分布；2．理解電容的意義，會計算典型電容器和電容器組的電容；3．了解介質(zhì)極化的微觀機制及宏觀效果。理解引入電位移簡化計算的思維方式和介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，能計算有介質(zhì)存在時具有一定對稱性的電場問題；4．了解電場的物質(zhì)性，理解電場能量及電場能量密度，會計算一般的電場的能量問題；5．掌握電極化強度矢量的物理意義；6．了解靜電場中電介質(zhì)的極化現(xiàn)象；7．了解電場的邊界條件；8．了解壓電效應(yīng)、鐵電體、駐電體；了解靜電的應(yīng)用及靜電防護技術(shù)。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．靜電場中導(dǎo)體的靜電平衡條件；2．電容；電容器及其聯(lián)接；3．電位移矢量和有介質(zhì)時的高斯定理；4．靜電場的能量；能量密度。三、教學(xué)內(nèi)容1．靜電場中的導(dǎo)體、電容、電容器及其聯(lián)接；2．靜電場中的電介質(zhì)、電介質(zhì)的極化、電極化強度矢量；3．電位移矢量，有介質(zhì)時的高斯定理；*4．電場的邊界條件；*5．壓電效應(yīng)、鐵電體、駐電體；6．靜電場的能量、能量密度；7．靜電的應(yīng)用。四、演示實驗1．靜電除塵；2．靜電噴漆；3．人體帶電；4．閃光燈用電容器。第十一章穩(wěn)恒磁場一、教學(xué)目的和要求1．理解電流密度與電場強度的關(guān)系、非靜電力做功和電動勢的關(guān)系；2．理解用磁力或磁力矩定義磁感應(yīng)強度的不同形式；3．掌握畢奧—薩伐爾定律，并能用于計算一些簡單情況下電流的磁場分布；4．掌握磁通量、磁場中的高斯定理，并能由此說明磁場的性質(zhì)；5．掌握安培環(huán)路定理，并能用于計算具有一定對稱性分布的電流的磁場；6．理解磁矩的概念，會計算形狀簡單的載流導(dǎo)體在均勻磁場中或在無限長載流導(dǎo)線產(chǎn)生的非均勻磁場中所受的力以及載流平面線圈在均勻磁場中所受的力矩，并能解簡單的力學(xué)問題；7．會計算帶電粒子在均勻磁場中的螺旋運動。會用洛侖茲力分析霍耳效應(yīng)及回旋加速器、質(zhì)譜儀的工作原理；8．了解介質(zhì)磁化現(xiàn)象的微觀機制及宏觀效果；9．理解引入磁場強度簡化計算的思維方式和磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，能計算有介質(zhì)存在時具有一定對稱性的磁場問題；10．掌握磁化強度的概念；11．了解鐵磁體的特性及其應(yīng)用。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．電流密度；2．電動勢；3．磁場、磁感應(yīng)強度；4．畢奧—薩伐爾定律、運動電荷的磁場；5．磁通量、磁場中的高斯定理；6．洛侖茲力、安培力。8．磁場強度；9．磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理。三、教學(xué)內(nèi)容1．電流、電流密度；2．電源、電動勢；3．磁現(xiàn)象、磁場、磁感應(yīng)強度；4．畢奧—薩伐爾定律、運動電荷的磁場；5．磁通量、磁場中的高斯定理；6．安培環(huán)路定理；7．洛侖茲力、安培力；8．磁場對載流線圈的作用；9．帶電粒子在電場和磁場中的運動。10．磁介質(zhì)、磁化強度；11．磁場強度、介質(zhì)中的安培環(huán)路定理；12．鐵磁體。四、演示實驗1．磁感應(yīng)線；2．洛侖茲力；3．載流線圈在均勻磁場中的力矩。第十二章電磁感應(yīng)電磁場電磁波一、教學(xué)目的和要求1．掌握電磁感應(yīng)定律，會計算動生電動勢和簡單情況下的感生電動勢；2．理解自感和互感的意義，會計算一些簡單問題中的自感系數(shù)和互感系數(shù)；3．理解磁場能量及磁場能量密度，會計算一般的磁場的能量問題；能用自感磁能公式計算磁能；4．了解渦旋電場和位移電流的概念以及麥克斯韋方程組（積分形式）的物理意義；了解磁場的物質(zhì)性；5．了解電磁感應(yīng)的應(yīng)用，分析應(yīng)用的原理；6．了解RL電路；7．掌握電磁振蕩的物理意義；8．掌握振蕩電路、無阻尼自由電磁振蕩方程和電磁振蕩的能量；9．了解電磁波的產(chǎn)生和傳播、電磁波的能量和電磁波譜；10．了解電磁波的特性；會用坡印亭矢量公式進行分析和計算，了解電磁波的應(yīng)用。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．電磁感應(yīng)定律；2．動生電動勢；3．感生電動勢；4．自感和互感；5．磁場的能量；6．位移電流；7．振蕩電路；8．無阻尼自由電磁振蕩及其振蕩方程；9．電磁波的產(chǎn)生和傳播。三、教學(xué)內(nèi)容1．電磁感應(yīng)定律、動生電動勢、感生電動勢；2．自感和互感；*3．RL電路；4．磁場能量；5．位移電流、電磁場基本方程的積分形式；6．電磁振蕩；7．電磁波。四、演示實驗1．電磁感應(yīng)；2．變壓器；3．自感；4．?dāng)嚯婋娀。?．渦電流；6．電磁阻尼；7．電磁場的產(chǎn)生與傳播。第十三章幾何光學(xué)本章由學(xué)生自學(xué)，不作具體要求。第十四章波動光學(xué)一、教學(xué)目的和要求1．了解獲得相干光的分波陣面法和分振幅法；2．理解光程的概念和物理意義，掌握光程差與相位差的關(guān)系；3．理解楊氏雙縫干涉實驗的基本原理，會計算干涉條紋的位置，能分析引起條紋變化的原因；4．會計算劈尖、牛頓環(huán)等裝置的等厚干涉條紋的位置，能分析引起條紋變化的原因；5．了解等傾干涉條紋產(chǎn)生的原理，理解增透膜的原理；6．理解麥克耳遜干涉儀的工作原理，了解其基本結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；7．理解惠更斯——菲涅耳原理包含的基本概念；8．理解分析單縫夫瑯和費衍射條紋分布規(guī)律的半波帶法，會分析縫寬及波長對條紋的影響，會計算條紋的位置，能大致畫出衍射條紋的光強分布曲線；9．理解光柵衍射條紋的特點及產(chǎn)生這些特點的原因，會用光柵方程計算譜線的位置，能分析光柵常量及波長對譜線分布的影響；10．了解圓孔衍射和衍射對光學(xué)儀器分辨率的影響，了解X射線衍射和布喇格公式；11．理解自然光和偏振光的概念，掌握線偏振光的獲得和檢驗方法；12．理解馬呂斯定律，并能正確用于計算；13．了解光在反射和折射時偏振狀態(tài)的變化規(guī)律，理解布儒斯特定律；14．了解雙折射現(xiàn)象及人為雙折射的意義，了解偏振光的干涉。二、教學(xué)重點內(nèi)容1．楊氏雙縫干涉；2．光程、薄膜干涉；3．劈尖、牛頓環(huán)；4．單縫衍射、衍射光柵；5．自然光和偏振光、偏振光的獲得方法；6．馬呂斯定律、布儒斯特定律。三、教學(xué)內(nèi)容1．相干光源、楊氏雙逢干涉、雙鏡、洛埃鏡；2．光程、薄膜干涉、劈尖、牛頓環(huán)；3．邁克耳遜干涉儀；4．光的衍射、單縫衍射、圓孔衍射、衍射光柵、X光衍射；5．自然光、偏振光、反射光和折射光的偏振、布儒斯特定律；6．馬呂斯定律；*7．旋光效應(yīng)；8．雙折射、偏振棱鏡；*9．偏振光的干涉。四、演示實驗1．雙光束干涉；2．薄膜干涉；3．邁克爾遜干涉儀；4．衍射(圓孔、單縫)；5．衍射光柵；6．偏振現(xiàn)象與應(yīng)用。第十五章狹義相對論一、教學(xué)目的和要求1．理解狹義相對論的兩條基本原理——愛因斯坦相對性原理和光速不變原理；2．理解洛侖茲變換，能用來分析和計算在不同慣性系中一維運動質(zhì)點的坐標(biāo)、時間變換問題；3．理解狹義相對論中同時性的相對性、長度的收縮和時間的延緩，并能正確應(yīng)用公式進行計