《大学物理B(一)(二)》课程教学大纲.pdf

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1、第 1 页/共 5 页 大学物理 B（一）（二）课程教学大纲 课程编号：20811813-4 总学时数：80 总学分数：5 课程性质：学科基础课程 适用专业：应用化学、化学、材料化学、信息与计算科学、应用数学、交通工程、材料科学 一、课程的任务和基本要求：以物理学基础知识为内容的大学物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素质的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等

2、方面，具有其它课程不能替代的作用。通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，进一步培养学生的辩正唯物主义世界观，在学习中树立正确的学习态度，获得科学的学习方法和思想方法，为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力、分析问题和解决问题的能力的培养，注重学生求实精神、探索精神、创新意识和科学美感的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。在大学物理课程的教学过程中，应认真贯彻以学生为主体、教师为主导的教育理念，遵循学生的认知规律，注重理论联系实际，激

3、发学习兴趣，引导自主学习，鼓励个性发展，要加强教学方法和手段的研究与改革，努力营造一个有利于培养学生科学素养和创新意识的教学环境。二、基本内容和要求：（一）力学 力学部分的教学应注意与中学的衔接及避免不必要的重复，应有较高的水平，使用矢量运算和微积分运算处理力学问题，在表述质点运动的物理概念与定理、定律时应尽可能从一般情况出发。应使学生对力学规律在一定的条件下适用的普遍性及超越一定条件时的局限性有比较明确的认识。在方法论上应使学生领会把研究对象抽象为合理的物理模型的必要性和重要性。在完成力学部分内容后应使学生在较高水平上对运动的相对性，运动规律和守恒定律有系统和概括的了解。具体内容和要求如下：

4、1、掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度，切向加速度和法向加速度。2、掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问题。3、掌握功的概念，计算直线运动情况下变力的功。理解保守力做功的特点及势能的概念，第 2 页/共 5 页 会计算重力、弹性力和万有引力势能。4、掌握质点的动能定理和动量定理。通过质点在平面内运动情况理解角动量和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒定律，动量守恒定

5、律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简单系统在平面内运动的力学问题。（二）振动和波 本部分内容的讲授应让学生了解振动与波是牛顿力学的延伸，理解波动是振动的传播，并把它作为电磁波和波动光学的基础。在科学技术高度发展的今天，振动已成为生产上必须研究的一个课题。具体内容和要求如下：1、掌握描述简谐振动和简谐波的各物理量（特别是相位）及各个量间的关系。2、掌握旋转矢量法。3、掌握简谐振动的基本特征，能建立一维简谐振动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程，并理解其物理意义。4、理解同方向、同频率两个简谐振动的合成规律。5、理解机械波产生条件。掌握由已知质点的简谐振动方程

6、得出平面简谐波的波函数方法及波函数的物理意义。理解波形图线。了解波的能量传播特征。6、了解惠更斯原理和波的叠加原理。理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。（三）热学 本部分的教学应使学生知道对不同的研究对象要采用不同的研究方法。对于多粒子体系，必须用统计方法和热力学方法。要求学生了解大量随机事件遵循统计规律，并初步掌握统计方法在处理多粒子体系问题中的应用。要求学生初步建立从物质结构入手，揭示宏观现象本质的微观观点。热力学方法同样是重要的科学研究方法，它与传统方法相辅相成，两者不可偏废。具体内容和要求如下：1、了解气体分子热运动的图象。理解理想气体的压

7、强公式和温度公式。通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的关系到阐明宏观量的微观本质的思想方法。能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。2、通过理想气体的刚性分子模型，理解气体分子平均能量按自由度均分定理、并会应用该定理计算理想气体的定压热容、定体热容和内能。3、掌握功和热量的概念，理解准静态过程。掌握热力学第一定律，能分析、计算理想气体等体、等压、等温过程、绝热过程和一些简单过程中的功、热量、内能改变量及卡诺循环等简单循环的效率。4、了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律及其统计意义。（四）电磁学 电磁学的

8、教学任务在于使学生对从实验规律并通过数学归纳为经典电磁场基本方程组的逻辑发展过程有系统的概括的了解，并能用微积分、一维常微分方程作为解题的手段，使学生运用电磁场知识解决问题的能力高于中学水平。具体内容和要求如下：1、掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度叠加原理和电势叠加原理。掌握电势与电场强度的积分关系。能计算一些简单问题中的电场强度和电势。2、理解静电场的规律、高斯定理和环路定理。掌握用高斯定理计算电场强度的条件和方法。第 3 页/共 5 页 3、掌握磁感强度的概念，理解毕奥沙伐尔定律。能计算一些简单问题中的磁感强度。4、理解稳恒磁场的规律、磁场高斯定理和安培环路定理。掌握用安培环路

9、定理计算磁感应强度的条件和方法。5、理解安培定律和洛仑兹公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。能计算简单几何形状载流导线和*载流平面线圈在均强磁场中或在无限长载流导线产生的非匀强磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀磁场中的受力和运动。6、理解电动势的概念。7、掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势，能计算电动势并判断其方向。（五）波动光学 应当把波动光学建立在经典电磁理论的基础之上，使学生理解用惠更斯菲湟耳原理 在略去偏振的前提下，是一种有效的处理方法。在相干光学部分，除介绍分波阵面和分振幅干涉的方法外，还应当说明激光的相干性，并说明时间和空间相干性。光的偏振，最好结合常用的偏振片的

10、特性来说明。具体内容和要求如下：1、理解获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和位相差的关系。能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置，了解迈克耳逊干涉仪的工作原理。2、了解惠更斯菲涅耳原理。理解分析单缝夫琅和费衍射条纹分布规律的方法。会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。3、理解光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置。会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线分布的影响。4、理解自然光和线偏振光。理解布儒斯特定律及马吕斯定律。了解线偏振光的获得方法和检验方法。*6、了解激光的基本特性。（六）狭义相对论力学基础 本部分是近代物理知识，应重点讲授狭义相对论的基本原理、研究方法，通过与绝对

11、时空观的比较，帮助学生建立狭义相对论的时空观。具体内容和要求如下：1、了解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设 2、了解洛仑兹坐标变换。了解狭义相对论中同时的相对性以及长度收缩和时间膨胀概念。了解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中的时空观以及两者的区别。（七）量子物理基础 本部分也是近代物理知识，作为基本要求的是一些最基础的知识。学习这些基础知识是为了使学生懂得分子、原子等微观粒子运动规律的基础理论，获得微观世界物理问题的处理方法，从中取得借鉴和启示，以培养学生创造能力和科学素质。具体内容和要求如下：1、了解黑体辐射的实验规律和普朗克能量子假说。2、了解光电效应的实验规律以及爱因斯坦的光电子理论对效

12、应的解释，理解光的波粒二象性。3、了解德布罗意的物质波假设及其正确性的实验证实和实物粒子的波粒二象性。4、建立量子化的概念。5、了解描述物质波动性的物理量（波长、频率）和粒子性的物理量（动量、能量）间的关系。三、实践环节和要求：第 4 页/共 5 页 大学物理课程的实践环节主要落实在大学物理实验中，大学物理实验应在内容和进度上与本课程相配合 四、教学时数分配：理论：80 实验：无 上机：无 其它：无 教学内容 学时分配 教学内容 学时分配 质点运动学（含绪论）5 电磁感应 6 牛顿运动定律 3 波动光学 14 动量守恒定律和能量守恒定律 6 狭义相对论 4 机械振动 4 量子物理（含总结）6

13、机械波 6 气体动理论 4 热力学基础 6 静电场 8 恒定磁场 8 合计 80 五、其它项目（含课外学时内容）：无 六、有关说明：1、教学和考核方式：本课程第一学期大学物理 B（一）为考试课，考核方式包括：作业、课堂表现、出勤、小测验，学习心得、小结、期中考试等作为平时成绩，期末进行卷面闭卷考试。平时成绩占总评成绩的 30，期末成绩占总评成绩的 70。本课程第二学期大学物理 B（二）为考查课，考核方式包括：作业、课堂表现、出勤、小测验，学习心得、小结、期中考核等作为平时成绩，期末进行卷面闭卷或开卷考试,或写学习总结、读书笔记、小论文等。平时成绩占总评成绩的 60，期末成绩占总评成绩的 40。

14、2、习题：以教材中的课后习题为主，另外增加一定量的补充练习。3、能力培养要求：通过大学物理课程的教学，应注意培养学生以下能力：（1）独立获取知识的能力逐步掌握科学的学习方法，阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构；能够写出条理清晰的读书笔记、小结或小论文。（2）科学观察和思维的能力运用物理学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力，并对所涉问题有一定深度的理解，判断研究结果的合理性。（3）分析问题和解决问题的能力根据物理问题的特征、性质以及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，建立相应的物理模型，并用物理语言和基本数学方第 5 页/共 5 页 法进行描述，运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。4、与其它课程和教学环节的联系：先修课程和教学环节：先修课程为高等数学。后续课程和教学环节：平行开设课程和教学环节：平行开设课程为大学物理实验 5、教材和主要参考书目：（1）教材：马文蔚物理学教程（2）主要参考书目：赵凯华新概念物理教程 张三慧大学基础物理学 程守洙普通物理学 王艺大学物理复习指导与大作业