《大學(xué)物理5》課程教學(xué)大綱

《大學(xué)物理3》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱大學(xué)物理（2-2）UniversityPhysics(2-2)課程編碼SCC410112202開課院部理學(xué)院課程團(tuán)隊大學(xué)物理校級優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時32講授32實驗0上機(jī)0實踐0課外學(xué)時32適用專業(yè)材料物理授課語言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、高等數(shù)學(xué)（2-2）、大學(xué)物理（2-1）課程簡介（必修）《大學(xué)物理》是高等學(xué)校理工科專業(yè)學(xué)生一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課。本課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，是一個科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的?！洞髮W(xué)物理》在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面，具有重要作用。本課程主要講授電磁學(xué)、量子物理等物理學(xué)各分支內(nèi)容。UniversityPhysicsisanimportantgeneralcompulsorybasiccourseforstudentsmajoringinscienceandengineering.Thebasicconcepts,basictheoriesandmethodsofthiscoursearetheimportantcomponentsofstudents'scientificliteracy,andthesearealsonecessaryforscientificandtechnicalpersonnel.UniversityPhysicsisimportantonlayingthenecessaryfoundationofphysics,establishingscientificworldoutlook,enhancingabilitytoanalyzeandsolveproblems,andcultivatingthespiritofexplorationandinnovationforstudents.Thiscoursemainlyteacheselectromagnetism,quantumphysicsandotherbranchesofphysics.負(fù)責(zé)人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：理解和掌握物理學(xué)基本概念、基本理論和基本方法，為學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展打好必備的物理理論基礎(chǔ)。是2.22M2目標(biāo)2：能運(yùn)用物理學(xué)理論和方法，結(jié)合數(shù)學(xué)工具分析及計算機(jī)輔助手段進(jìn)行分析和解決一般物理問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識分析問題和解決問題的能力。是2.23M3目標(biāo)3：注重物理思想和科學(xué)思維方法傳授，注重批判性思維養(yǎng)成，在過程性學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)習(xí)慣，塑造批判思維和創(chuàng)新意識，提升學(xué)生的科學(xué)美感。否4M4目標(biāo)4：注重物理知識的遷移和拓展，基于數(shù)字物理創(chuàng)新平臺和演示實驗創(chuàng)新平臺開展物理學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，鍛煉提高學(xué)生的動手實踐能力。否5M5目標(biāo)5：了解物理在自然科學(xué)和工程技術(shù)中的應(yīng)用，以及與理工科各領(lǐng)域的交叉滲透關(guān)系，強(qiáng)化物理知識對學(xué)生后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)的有效支撐，塑造學(xué)生物理理論與工程實踐相融合的“物理工程”意識。否三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第六章第六章靜電場本章的重點和難點：庫侖定律，電場強(qiáng)度及其疊加原理，電勢及其疊加原理，高斯定理及其應(yīng)用．////26.16.1庫侖定律庫侖定律，靜電力的疊加原理M1,M4,M51講授0.5預(yù)習(xí)36.26.2電場電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度，電場強(qiáng)度疊加原理，電場強(qiáng)度的計算M1,M21講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)46.36.3高斯定理電場線，電通量，高斯定理及其應(yīng)用M1,M21.5講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)56.46.4靜電場的環(huán)路定理電勢靜電場的環(huán)路定理，電勢能，電勢，電勢的計算M11講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)66.56.5等勢面電場強(qiáng)度與電勢的微分關(guān)系等勢面，等勢面與電場線的關(guān)系M11講授0.5預(yù)習(xí)76.66.6靜電場中的導(dǎo)體導(dǎo)體的靜電平衡條件，靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布，靜電屏蔽M1,M2,M41講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)86.76.7電容和電容器電容，電容器電容的計算M1,M2,M31講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)96.86.8靜電場的能量能量密度，靜電場能量的計算M10.5講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)10第七章第七章穩(wěn)恒磁場本章的重點和難點：磁感應(yīng)強(qiáng)度及其疊加原理，畢奧-薩伐爾定律及其應(yīng)用，磁場的安培環(huán)路定理及其應(yīng)用．////117.17.1穩(wěn)恒電流電流密度電流密度矢量，穩(wěn)恒電流的條件M1,M3,M50.5講授0.5預(yù)習(xí)127.27.2磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義M10.5講授0.5預(yù)習(xí)137.37.3畢奧－薩伐爾定律畢奧－薩伐爾定律及其應(yīng)用M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)147.47.4磁感應(yīng)線磁通量磁場的高斯定理磁感應(yīng)線，磁通量，磁場的高斯定理M11講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)157.57.5安培環(huán)路定理磁場安培環(huán)路定理及其應(yīng)用M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)167.67.6洛倫茲力洛倫茲力，帶電粒子在磁場中的運(yùn)動M1,M2,M3,M41講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)177.77.7安培力安培力M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)18第八章第八章變化的電磁場本章的重點和難點：法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用，動生電動勢和感生電動勢及其計算方法．////198.18.1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電動勢，法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律M1,M3,M4,M51.5講授0.5預(yù)習(xí)208.28.2動生電動勢動生電動勢，動生電動勢的計算M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)218.38.3感生電動勢感生電動勢，感應(yīng)電場，感生電動勢的計算，渦電流M11.5講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)228.48.4自感和互感自感現(xiàn)象，互感現(xiàn)象M1,M3,M50.5講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)238.58.5位移電流位移電流，全電流安培環(huán)路定理M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)248.68.6麥克斯韋方程組真空中麥?zhǔn)戏匠探MM1,M2,M30.5講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)25第十五章第十五章量子物理本章的重點和難點：普朗克量子假說，光電效應(yīng)，德布羅意假設(shè)，不確定度關(guān)系，波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋．////2615.115.1黑體輻射普朗克能量子假說黑體輻射，普朗克能量子假說M1,M3,M50.5講授0.5預(yù)習(xí)2715.215.2光電效應(yīng)愛因斯坦光子理論光電效應(yīng)，愛因斯坦光子理論M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)2815.315.3康普頓效應(yīng)光的波粒二象性康普頓效應(yīng)，康普頓效應(yīng)的量子解釋，光的波粒二象性M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)2915.415.4氫原子光譜玻爾的氫原子理論氫原子的玻爾理論，能級假設(shè)M11講授0.5預(yù)習(xí)3015.515.5德布羅意波不確定關(guān)系德布羅意波，不確定關(guān)系M1,M21講授0.5預(yù)習(xí)3115.615.6波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋波函數(shù)，波函數(shù)的統(tǒng)計解釋M1,M21講授0.5預(yù)習(xí)3215.715.7薛定諤方程一維自由粒子的薛定諤方程，一維定態(tài)薛定諤方程M1,M21講授0.5預(yù)習(xí)3315.815.8氫原子能量量子化，角動量量子化，角動量的空間量子化M1,M3,M50.5講授0.5預(yù)習(xí)3415.915.9電子的自旋原子的殼層結(jié)構(gòu)施特恩-格拉赫實驗，電子的自旋，四個量子數(shù)M11講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)35第十六章第十六章激光和固體物理簡介本章重點和難點：激光產(chǎn)生的條件，激光特性，能帶理論，N型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體．////3616.116.1激光簡介受激吸收，受激輻射，自發(fā)輻射，產(chǎn)生激光的條件，激光的特性M11講授0.5預(yù)習(xí)3716.216.2固體物理簡介固體物理簡介M1,M3,M41講授0.5預(yù)習(xí)38其他環(huán)節(jié)參觀物理演示實驗室參觀物理演示實驗室的各個物理演示儀器M2,M3,M42講授、參觀0預(yù)習(xí)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1平時作業(yè)1、每周布置章節(jié)活頁作業(yè)，對應(yīng)本周教學(xué)內(nèi)容，平均每次課3道以上。2、成績采用等級制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3、考核學(xué)生對大學(xué)物理基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力題型主要有選擇題、簡答題、計算題等。20%2平時表現(xiàn)1、課堂考勤、表現(xiàn)和測驗，課下在線測試。2、成績采用百分制，根據(jù)測試完成情況評分。3、考核學(xué)生對大學(xué)物理基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力題型主要有選擇題、判斷題。20%3期末考試1、閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2、主要考核學(xué)生對物理學(xué)基本知識的掌握能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。題型主要有選擇題、判斷題、簡答題、計算題等。60%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)20%A-按時提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等基本知識點理解無誤。B-按時提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等基本知識點理解存在較少錯誤。C-按時提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等基本知識點理解存在較多錯誤。D-未能按時提交作業(yè)，或存在抄襲現(xiàn)象；電磁學(xué)、量子物理學(xué)等基本知識點理解存在大量錯誤。2M1平時表現(xiàn)20%A-無缺勤現(xiàn)象，章節(jié)測試+課堂測試成績>90.B-缺勤次數(shù)1~2次，章節(jié)測試+課堂測試成績75~90.C-缺勤次數(shù)3~5次，章節(jié)測試+課堂測試成績60~75.D-缺勤次數(shù)超過5次，章節(jié)測試不按時完成，上課不能正確積極完成課堂測驗.3M1期末考試60%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）4M2平時作業(yè)20%A-按時提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等理論和方法理解無誤，能夠運(yùn)用相應(yīng)知識分析和解決問題。B-按時提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等理論和方法理解存在較少錯誤，基本能夠運(yùn)用相應(yīng)知識分析和解決問題。C-按時提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等理論和方法理解存在較多錯誤，勉強(qiáng)能夠運(yùn)用相應(yīng)知識分析和解決問題。D-未能按時提交作業(yè)，或存在抄襲現(xiàn)象；電磁學(xué)、量子物理等理論和方法理解存在大量錯誤，幾乎不能運(yùn)用相應(yīng)知識分析和解決問題。5M2平時表現(xiàn)20%A-無缺勤現(xiàn)象，章節(jié)測試+課堂測試成績>90.B-缺勤次數(shù)1~2次，章節(jié)測試+課堂測試成績75~90.C-缺勤次數(shù)3~5次，章節(jié)測試+課堂測試成績60~75.D-缺勤次數(shù)超過5次，章節(jié)測試不按時完成，上課不能正確積極完成課堂測驗.6M2期末考試60%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）7M3平時表現(xiàn)95%A-A-積極參與課堂討論，觀點鮮明新穎；B-積極參與課堂討論，有自己獨立的觀點；C-參與課堂討論，有自己的觀點；D-參與課堂討論，觀點不明確。8M3期末考試5%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）9M4平時表現(xiàn)90%A-積極參與演示實驗，動手能力強(qiáng)，觀察仔細(xì)。B-積極參與演示實驗，動手能力較強(qiáng)，觀察較為仔細(xì)。C-積極參與演示實驗，觀察仔細(xì)。D-參與演示實驗，動手能力較弱。10M4期末考試10%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）11M5平時表現(xiàn)100%A-按時出勤，物理理論與工程實踐相融合的“物理工程”意識強(qiáng)。B-按時出勤，物理理論與工程實踐相融合的“物理工程”意識較強(qiáng)。C-按時出勤，物理理論與工程實踐相融合的“物理工程”意識較弱。D-有缺勤現(xiàn)象，工程意識弱。評分等級說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|《大學(xué)物理》,李元成，張靜，鐘壽山,機(jī)械工業(yè)出版社,2016,ISBN:9787040486933.（*主教材）2圖書|《大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)》,金仲輝柴麗娜,科學(xué)出版社,2010,IS