大學(xué)物理教學(xué)大綱

《大學(xué)物理》教學(xué)大綱一、課程介紹大學(xué)物理是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，大學(xué)物理課程既為學(xué)生打好必要的物理基礎(chǔ)，又在培養(yǎng)學(xué)生科學(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、創(chuàng)新意識(shí)等方面，含有其它課程不能替代的重要作用。物理學(xué)的理論體系含有完美性和系統(tǒng)性。物理思想的表述，定律、定理的體現(xiàn)式，問(wèn)題的科學(xué)解決辦法，物理常量的測(cè)量等形成了完美的理論體系，對(duì)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)含有重要的意義。近代物理內(nèi)容的教學(xué)，使學(xué)生理解科學(xué)發(fā)展的前沿問(wèn)題，為學(xué)生的創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。二、課程目的通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，規(guī)定學(xué)生能夠：1、通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，規(guī)定學(xué)生能夠?qū)ξ锢韺W(xué)的內(nèi)容和辦法、概念和物理圖像、物理學(xué)的工作語(yǔ)言、物理學(xué)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和前沿、及其對(duì)科學(xué)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的作用等方面在整體上有一種比較全方面的理解，對(duì)物理學(xué)所研究的多個(gè)運(yùn)動(dòng)形式，以及它們之間的聯(lián)系，有比較全方面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并含有初步應(yīng)用的能力。2、重視物理學(xué)思想、科學(xué)思維辦法、科學(xué)觀點(diǎn)的傳授。通過(guò)介紹科學(xué)研究的辦法論和認(rèn)識(shí)論，啟迪學(xué)生的發(fā)明性思維和創(chuàng)新意思，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。3、純熟掌握矢量和微積分在物理學(xué)中的表達(dá)和應(yīng)用。理解物理學(xué)在自然科學(xué)和工程技術(shù)中的應(yīng)用，以及有關(guān)科學(xué)互相滲入的關(guān)系。4、通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)的思維辦法和研究辦法，使學(xué)生含有綜合運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和開(kāi)拓創(chuàng)新的素質(zhì)。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)奠定良好的基礎(chǔ)，也為學(xué)生將來(lái)走向社會(huì)從事科學(xué)技術(shù)工作和科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。5、通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的唯物主義的世界觀、辦法論和認(rèn)識(shí)論，含有獨(dú)立分析和解決有關(guān)問(wèn)題的能力，含有較強(qiáng)的自學(xué)和吸取新知識(shí)的能力。三、學(xué)時(shí)分派表次序課程內(nèi)容學(xué)時(shí)累計(jì)理論實(shí)踐緒論22第一章質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)1010第二章功和能88第三章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)88第四章流體的運(yùn)動(dòng)第五章氣體動(dòng)理學(xué)理論88第六章熱量的傳遞44第七章熱力學(xué)定律1010第八章靜電場(chǎng)1010第九章穩(wěn)恒磁場(chǎng)88第十章電磁感應(yīng)88第十一章振動(dòng)基礎(chǔ)第十二章波動(dòng)基礎(chǔ)第十三章聲波第十四章波動(dòng)光學(xué)第十五章熱輻射第十六章激光第十七章等離體第十八章傳感器總計(jì)四、教學(xué)內(nèi)容緒論【教學(xué)時(shí)數(shù)】2學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】物理學(xué)的基本內(nèi)容。【教學(xué)目的】1、理解物理學(xué)的基本內(nèi)容；2、理解物理學(xué)與當(dāng)代技術(shù)的關(guān)系；3、理解物理量的關(guān)系式和物理量的定義式；4．掌握單位和量綱的概念?！窘虒W(xué)辦法】講授法問(wèn)答法討論法練習(xí)法第一章質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)【教學(xué)時(shí)數(shù)】10學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、質(zhì)點(diǎn)、位置矢量、位置矢量的直角坐標(biāo)表達(dá)、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；2、位移、路程、無(wú)窮小位移；3、速度、速率、直角坐標(biāo)系中的速度；4、加速度和牛頓運(yùn)動(dòng)定律?！窘虒W(xué)目的】1、理解質(zhì)點(diǎn)、剛體、慣性系等概念；理解引入這些概念和模型在科學(xué)研究辦法上的重要意義；2、掌握描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)變化的位置矢量、位移、速度、加速度等物理量，能借助直角坐標(biāo)系計(jì)算質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度、加速度，能計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的切向加速度、法向加速度。3、掌握牛頓運(yùn)動(dòng)三定律及合用條件，能用微積分辦法求解一維變力作用下的簡(jiǎn)樸質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。【教學(xué)辦法】講授法問(wèn)答法討論法練習(xí)法第二章功和能【教學(xué)時(shí)數(shù)】8學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、變力的功、功率；2、動(dòng)能定理、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理；3、勢(shì)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能；4、功效原理、能量守恒定律?！窘虒W(xué)目的】1、掌握功的概念，能計(jì)算直線運(yùn)動(dòng)狀況下變力的功；2、掌握動(dòng)能定理并能用其分析解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的簡(jiǎn)樸動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；3、理解保守力做功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念，會(huì)計(jì)算重力、彈性力勢(shì)能；4．掌握功效原理和機(jī)械能守恒定律，并能用它們分析解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的簡(jiǎn)樸力學(xué)問(wèn)題?！窘虒W(xué)辦法】講授法問(wèn)答法討論法練習(xí)法第三章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)【教學(xué)時(shí)數(shù)】8學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、角速度和角加速度；2、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；3、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律；4、角動(dòng)量、角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律?！窘虒W(xué)目的】1、理解角速度和角加速度的概念，掌握角速度和角加速度的計(jì)算；2、理解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量概念，掌握剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理，理解剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律；3、理解質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量概念，理解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量，對(duì)質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)和剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的狀況下，理解角動(dòng)量守恒定律及其合用條件。【教學(xué)辦法】講授法討論法練習(xí)法第四章流體的運(yùn)動(dòng)（該章內(nèi)容均為自學(xué)）【教學(xué)時(shí)數(shù)】0學(xué)時(shí)【自學(xué)內(nèi)容】1、描述流體流動(dòng)的幾個(gè)概念，持續(xù)性方程和伯努利方程；2、流動(dòng)流體中的壓強(qiáng)，伯努利方程的應(yīng)用?！咀詫W(xué)目的】1、掌握速度場(chǎng)、流線、流管的概念，掌握流動(dòng)流體中的壓強(qiáng)； 2、掌握持續(xù)性方程和伯努利方程，會(huì)用伯努力方程進(jìn)行計(jì)算。第五章氣體動(dòng)理學(xué)理論【教學(xué)時(shí)數(shù)】8學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、抱負(fù)氣體的狀態(tài)方程、抱負(fù)氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式；2、氣體分子的速率分布、三種速率；3、能量按自由度均分定理、抱負(fù)氣體的內(nèi)能；4、真實(shí)氣體的等溫曲線、臨界溫度?！窘虒W(xué)目的】1、掌握抱負(fù)氣體狀態(tài)方程，理解抱負(fù)氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式；2、理解速率分布函數(shù)的意義、理解氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的最可幾速率、算術(shù)平均速率和方均根速率；3、理解氣體分子的平均能量按自由度均分定理、掌握抱負(fù)氣體剛性分子的平均能量、平均平動(dòng)動(dòng)能、平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的概念；4、理解真實(shí)氣體的等溫曲線、臨界溫度?！窘虒W(xué)辦法】講授法問(wèn)答法討論法練習(xí)法第六章熱量的傳遞【教學(xué)時(shí)數(shù)】4學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、熱量的傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射，傅里葉定律、牛頓冷卻定律；2、熱阻的概念，熱阻的串聯(lián)?！窘虒W(xué)目的】1、掌握熱量的傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射的概念，理解傅里葉定律，牛頓冷卻定律；2、理解熱阻的概念，掌握熱阻的串聯(lián)。【教學(xué)辦法】講授法討論法練習(xí)法第七章熱力學(xué)定律【教學(xué)時(shí)數(shù)】10學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、熱力學(xué)第一定律、氣體系統(tǒng)做功的公式；2、熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于抱負(fù)氣體的幾個(gè)過(guò)程；3、熱機(jī)循環(huán)和制冷循環(huán)；4、熱力學(xué)第二定律。【教學(xué)目的】1、理解準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程和抱負(fù)氣體的內(nèi)能，掌握熱力學(xué)第一定律和氣體系統(tǒng)作功的公式；2、理解抱負(fù)氣體的定容摩爾熱容、定壓摩爾熱容，能分析、計(jì)算抱負(fù)氣體等容、等壓、等溫過(guò)程和絕熱過(guò)程中功、熱量、內(nèi)能的變化量；3、理解熱機(jī)循環(huán)和制冷循環(huán)，能計(jì)算卡諾循環(huán)等簡(jiǎn)樸循環(huán)的效率及制冷系數(shù)；4、理解熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述及克勞修斯表述，理解可逆及不可逆過(guò)程?！窘虒W(xué)辦法】講授法討論法問(wèn)答法第八章靜電場(chǎng)【教學(xué)時(shí)數(shù)】10學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、電荷守恒定律、真空中的庫(kù)侖定律；2、電場(chǎng)強(qiáng)度、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理、電荷持續(xù)分布的帶電體的場(chǎng)強(qiáng)；3、電通量、靜電場(chǎng)的高斯定理；4、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理，電勢(shì)能，電勢(shì)，電勢(shì)差的計(jì)算；5、電容器、電容、靜電場(chǎng)的能量；6、電介質(zhì)的極化、壓電效應(yīng)、電致伸縮效應(yīng)?！窘虒W(xué)目的】1、理解點(diǎn)電荷的概念，掌握真空中的庫(kù)侖定律；2、理解電場(chǎng)強(qiáng)度，掌握?qǐng)鰪?qiáng)疊加原理，理解電荷持續(xù)分布的帶電體的場(chǎng)強(qiáng)；3、理解電場(chǎng)線、電通量，掌握高斯定理；4、理解環(huán)路定理，掌握電勢(shì)，電勢(shì)差及電勢(shì)疊加原理，能計(jì)算簡(jiǎn)樸問(wèn)題中的電勢(shì)，理解電勢(shì)能、等勢(shì)面的概念。5、理解電容器，理解電介質(zhì)對(duì)電容器的影響，理解靜電場(chǎng)的能量，理解靜電應(yīng)用。6、理解電介質(zhì)的極化、鐵電體，理解壓電效應(yīng)、電致伸縮效應(yīng)?！窘虒W(xué)辦法】講授法討論法問(wèn)答法第九章穩(wěn)恒磁場(chǎng)【教學(xué)時(shí)數(shù)】8學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、磁感應(yīng)強(qiáng)度、畢奧——薩伐爾定律；2、磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理。3、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，霍爾效應(yīng)；4、磁介質(zhì)的磁化，順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)，磁致伸縮。【教學(xué)目的】1、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度，掌握畢奧——薩伐爾定律，能計(jì)算某些簡(jiǎn)樸問(wèn)題中的磁感應(yīng)強(qiáng)度；2、理解磁感線、磁通量、螺線管，掌握磁場(chǎng)中的高斯定理和安培環(huán)路定理。3、理解洛淪茲力，理解霍爾效應(yīng)，能分析點(diǎn)電荷在均勻電磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)；4、理解介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及微觀解釋，理解順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)，理解磁致伸縮?！窘虒W(xué)辦法】講授法討論法練習(xí)法第十章電磁感應(yīng)【教學(xué)時(shí)數(shù)】8學(xué)時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】1、電源、電源的電動(dòng)勢(shì)；2、法拉第電磁感應(yīng)定律；3、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)，電子感應(yīng)加速器；4、自感現(xiàn)象、互感現(xiàn)象、磁場(chǎng)的能量?！窘虒W(xué)目的】1、理解電動(dòng)勢(shì)的概念，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律；2、理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)，理解渦流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)；3、理解自感現(xiàn)象、互感現(xiàn)象，理解磁場(chǎng)的能量?！窘虒W(xué)辦法】講授法討論法練習(xí)法第十一