《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(kāi)課院部理學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)大學(xué)物理校級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)32講授32實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)32適用專業(yè)材料物理授課語(yǔ)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(jiǎn)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(mén)重要的通識(shí)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(gè)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(shù)立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)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(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)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(jì)算機(jī)輔助手段進(jìn)行分析和解決一般物理問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)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(guò)程性學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)習(xí)慣，塑造批判思維和創(chuàng)新意識(shí)，提升學(xué)生的科學(xué)美感。否4M4目標(biāo)4：注重物理知識(shí)的遷移和拓展，基于數(shù)字物理創(chuàng)新平臺(tái)和演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)開(kāi)展物理學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)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(dòng)手實(shí)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(shí)對(duì)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(shí)踐相融合的“物理工程”意識(shí)。否三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第六章第六章靜電場(chǎng)本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)：庫(kù)侖定律，電場(chǎng)強(qiáng)度及其疊加原理，電勢(shì)及其疊加原理，高斯定理及其應(yīng)用．////26.16.1庫(kù)侖定律庫(kù)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(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理，電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算M1,M21講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)46.36.3高斯定理電場(chǎng)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(chǎng)的環(huán)路定理電勢(shì)靜電場(chǎng)的環(huán)路定理，電勢(shì)能，電勢(shì)，電勢(shì)的計(jì)算M11講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)66.56.5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系等勢(shì)面，等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系M11講授0.5預(yù)習(xí)76.66.6靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體導(dǎo)體的靜電平衡條件，靜電平衡時(shí)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(jì)算M1,M2,M31講授0.5作業(yè)/預(yù)習(xí)96.86.8靜電場(chǎng)的能量能量密度，靜電場(chǎng)能量的計(jì)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(chǎng)本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)：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(chǎng)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(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)，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(chǎng)的高斯定理磁感應(yīng)線，磁通量，磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)及其計(jì)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(dòng)勢(shì)，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(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算M1,M21講授1作業(yè)/預(yù)習(xí)218.38.3感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電場(chǎng)，感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)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(diǎn)和難點(diǎn)：普朗克量子假說(shuō)，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(jì)解釋．////2615.115.1黑體輻射普朗克能量子假說(shuō)黑體輻射，普朗克能量子假說(shuō)M1,M3,M50.5講授0.5預(yù)習(xí)2715.215.2光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦光子理論光電效應(yīng)，愛(ài)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(jí)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(jì)解釋波函數(shù)，波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)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(dòng)量量子化，角動(dòng)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(shí)驗(yàn)，電子的自旋，四個(gè)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(jiǎn)介本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：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(jiǎn)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(jiǎn)介固體物理簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)室參觀物理演示實(shí)驗(yàn)室的各個(gè)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(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1、每周布置章節(jié)活頁(yè)作業(yè)，對(duì)應(yīng)本周教學(xué)內(nèi)容，平均每次課3道以上。2、成績(jī)采用等級(jí)制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3、考核學(xué)生對(duì)大學(xué)物理基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力題型主要有選擇題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等。20%2平時(shí)表現(xiàn)1、課堂考勤、表現(xiàn)和測(cè)驗(yàn)，課下在線測(cè)試。2、成績(jī)采用百分制，根據(jù)測(cè)試完成情況評(píng)分。3、考核學(xué)生對(duì)大學(xué)物理基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)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(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。2、主要考核學(xué)生對(duì)物理學(xué)基本知識(shí)的掌握能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。題型主要有選擇題、判斷題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等。60%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)20%A-按時(shí)提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等基本知識(shí)點(diǎn)理解無(wú)誤。B-按時(shí)提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等基本知識(shí)點(diǎn)理解存在較少錯(cuò)誤。C-按時(shí)提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等基本知識(shí)點(diǎn)理解存在較多錯(cuò)誤。D-未能按時(shí)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(shí)點(diǎn)理解存在大量錯(cuò)誤。2M1平時(shí)表現(xiàn)20%A-無(wú)缺勤現(xiàn)象，章節(jié)測(cè)試+課堂測(cè)試成績(jī)>90.B-缺勤次數(shù)1~2次，章節(jié)測(cè)試+課堂測(cè)試成績(jī)75~90.C-缺勤次數(shù)3~5次，章節(jié)測(cè)試+課堂測(cè)試成績(jī)60~75.D-缺勤次數(shù)超過(guò)5次，章節(jié)測(cè)試不按時(shí)完成，上課不能正確積極完成課堂測(cè)驗(yàn).3M1期末考試60%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）4M2平時(shí)作業(yè)20%A-按時(shí)提交作業(yè)，電磁學(xué)、量子物理等理論和方法理解無(wú)誤，能夠運(yùn)用相應(yīng)知識(shí)分析和解決問(wèn)題。B-按時(shí)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(cuò)誤，基本能夠運(yùn)用相應(yīng)知識(shí)分析和解決問(wèn)題。C-按時(shí)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(cuò)誤，勉強(qiáng)能夠運(yùn)用相應(yīng)知識(shí)分析和解決問(wèn)題。D-未能按時(shí)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(cuò)誤，幾乎不能運(yùn)用相應(yīng)知識(shí)分析和解決問(wèn)題。5M2平時(shí)表現(xiàn)20%A-無(wú)缺勤現(xiàn)象，章節(jié)測(cè)試+課堂測(cè)試成績(jī)>90.B-缺勤次數(shù)1~2次，章節(jié)測(cè)試+課堂測(cè)試成績(jī)75~90.C-缺勤次數(shù)3~5次，章節(jié)測(cè)試+課堂測(cè)試成績(jī)60~75.D-缺勤次數(shù)超過(guò)5次，章節(jié)測(cè)試不按時(shí)完成，上課不能正確積極完成課堂測(cè)驗(yàn).6M2期末考試60%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）7M3平時(shí)表現(xiàn)95%A-A-積極參與課堂討論，觀點(diǎn)鮮明新穎；B-積極參與課堂討論，有自己獨(dú)立的觀點(diǎn)；C-參與課堂討論，有自己的觀點(diǎn)；D-參與課堂討論，觀點(diǎn)不明確。8M3期末考試5%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）9M4平時(shí)表現(xiàn)90%A-積極參與演示實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力強(qiáng)，觀察仔細(xì)。B-積極參與演示實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力較強(qiáng)，觀察較為仔細(xì)。C-積極參與演示實(shí)驗(yàn)，觀察仔細(xì)。D-參與演示實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力較弱。10M4期末考試10%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）11M5平時(shí)表現(xiàn)100%A-按時(shí)出勤，物理理論與工程實(shí)踐相融合的“物理工程”意識(shí)強(qiáng)。B-按時(shí)出勤，物理理論與工程實(shí)踐相融合的“物理工程”意識(shí)較強(qiáng)。C-按時(shí)出勤，物理理論與工程實(shí)踐相融合的“物理工程”意識(shí)較弱。D-有缺勤現(xiàn)象，工程意識(shí)弱。評(píng)分等級(jí)說(shuō)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(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書(shū)|《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(shū)|《大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)》,金仲輝柴麗娜,科學(xué)出版社,2010,IS