大學物理教學大綱

2022-12-31 17:27:06 字數 4712 閱讀 8307

信陽師範學院華銳學院

教學大綱

大學物理課程教學大綱

【課程編碼】05020055課程類別】專業基礎課

【學分數】6適用專業】理工類

【學時數】142編寫日期】2023年11月26日

一、教學目標

物理學是研究物質基本結構、物質世界中最普遍、最基本的運動形式及其相互轉化規律的科學。隨著人類對物質世界認識的深入,物理學一方面帶動了科學與技術的發展,另一方面推動了文化、經濟和社會的發展。物理學的基本理論滲透在自然科學和技術的各個領域,並與我們的日常生活密切相關。

因此掌握物理學的基本概念、基本原理,了解物理學的歷史和發展,掌握物理學研究問題的科學的思維方式、方**對人才的文化修煉、素質和能力的培養以及知識構成都起到很重要的作用。

二、教學內容和學時分配

第一章質點力學學時(14+0)

主要內容:位移、位矢、加速度、速度、角速度和角加速度;牛頓三定律;質點的動能定理、動量定理;功,保守力,勢能

教學要求:掌握位移、位矢、加速度、速度、角速度和角加速度等描述質點運動和運動變化的物理量。能借助於直角座標系計算質點作空間運動時的速度、加速度;掌握牛頓三定律及其適用條件,掌握質點的動能定理、動量定理。

能用微積分方法求解一維變力作用下的簡單質點的運力學問題;掌握功的概念,能計算運動情況下變力的功。掌握保守力作功的特點及勢能的概念,會計算重力、彈性力和萬有引力勢能;掌握質點系的動能定理、功能原理、機械能守恆定律、動量定理以及動量守恆定律;理解質點的角動量(動量矩)和角動量守恆定律

重點:質點,座標系,質點的運動方程,速度,加速度,伽利略座標變換;牛頓三大運動定律,動量定理,動能定理;保守力,勢能,質點系動能定理、功能原理、機械能守恆定律、動量定理以及動量守恆定律

難點:自然座標系中的切向加速度和法向加速度;牛頓運動定律的運用:用微積分方法求解一維變力作用下的簡單質點的運力學問題;變力作功,機械能守恆定律、動量守恆定律的運用

第二章剛體力學學時(14+0)

主要內容:轉動慣量,剛體繞定軸轉動的轉動定律;剛體定軸轉動中動能定理和功能原理;剛體繞定軸轉動情況下的角動量定理和角動量守恆定律;力矩的功、轉動動能

教學要求:了解轉動慣量概念。掌握剛體繞定軸轉動的轉動定律;掌握剛體定軸轉動中動能定理和功能原理;理解剛體繞定軸轉動情況下的角動量定理和角動量守恆定律。會計算力矩的功、轉動動能。

重點:角動量,力矩的功,定軸轉動定律,定軸轉動的動能定理,角動量定理和角動量守恆定律

難點:剛體角動量的推導及其計算,力矩作功的推導

第四章靜電場學時(16+0)

主要內容:靜電場的基本性質、電場強度和電勢;電場強度和電勢的疊加原理;電勢與電場強度的積分關係;連續帶電體激發的電場和電勢;高斯定理和環路定理,高斯定理計算電場強度

教學要求:掌握靜電場的基本性質、電場強度和電勢的概念以及電場強度和電勢的疊加原理。掌握電勢與電場強度的積分關係,了解其微分關係。

能用微積分方法求解連續帶電體激發的電場和電勢。 掌握靜電場的基本規律:高斯定理和環路定理,掌握用高斯定理計算電場強度的條件和方法。

重點:點電荷,庫侖定律,電場強度,高斯定理,靜電場的環路定理,電勢,電場強度與電勢的積分關係

難點:用微積分方法求解均勻帶電體激發的電場,高斯定理及其應用,電勢的計算

第五章靜電場中的導體和電介質學時(10+0)

主要內容:導體的靜電平衡,靜電平衡條件下導體的基本性質;介質的分類、極化現象及其微觀解釋;電容平行板電容器電容的計算;各向同性介質中d和e之間的關係;電介質中的高斯定理及其應用

教學要求:理解導體的靜電平衡概念以及在靜電平衡條件下導體的基本性質。了解介質的分類、極化現象及其微觀解釋。

理解電容的概念和平行板電容器電容的計算。了解各向同性介質中d和e之間的關係。理解電介質中的高斯定理及其應用,理解電能密度的概念和靜電場的能量。

重點:導體的靜電平衡條件及其推論,導體空腔內外的靜電場,電容器的電容,電介質的分類及極化,電介質中的靜電場,電介質中的高斯定理,電位移,靜電場的能量

難點:介質的分類、極化現象及其微觀解釋、電介質中的高斯定理

第六章穩恆電流的磁場學時(18+0)

主要內容:電流密度的定義,電流密度和電流強度的關係,電源的電動勢,歐姆定律的微分形式;磁場的基本性質和磁感應強度;畢奧-薩伐爾定律,載流導線產生的磁感應強度;磁場高斯定理和安培環路定理,安培環路定理計算磁感應強度;帶電粒子在電磁場中運動;磁場對載流導線的作用;磁介質的分類、磁化現象及其微觀解釋;各向同性介質中h和b之間的關係;磁介質中的安培環路定理及其應用

教學要求:掌握電流密度的定義,理解電流密度和電流強度的關係,了解電源的電動勢,掌握歐姆定律的微分形式;理解畢奧-薩伐爾定律。用微積分方法求解載流導線產生的磁感應強度;掌握穩恆磁場的規律:

磁場高斯定理和安培環路定理;掌握用安培環路定理計算磁感應強度的條件和方法;了解帶電粒子在磁場中所受作用及其運動;磁介質的分類、磁化現象及其微觀解釋;了解各向同性介質中h和b之間的關係。理解磁介質中的安培環路定理及其應用。

重點:電流密度,電源的電動勢,歐姆定律的微分形式;磁感應強度,畢奧-薩伐爾定律,磁場高斯定理,安培環路定理及其應用,帶電粒子在磁場所受作用及其運動;磁介質中的磁化,磁化強度,磁化電流,磁介質中的安培環路定理及其應用

難點:電流密度,一段含源的歐姆定律及其應用;畢奧-薩伐爾定律及其應用,安培環路定理及其應用;磁介質中的安培環路定理及其應用

第七章電磁感應位移電流電磁波學時(14+0)

主要內容:法拉第電磁感應定律;動生電動勢及感生電動勢;渦電流、自感係數和互感系數;磁能密度,磁場的能量;渦旋電場、位移電流,麥克斯韋方程組(積分形式)

教學要求:掌握法拉第電磁感應定律;掌握動生電動勢及感生電動勢的基本概念及其計算方法;了解渦電流、自感係數和互感系數等概念,理解磁能密度的概念和磁場的能量;了解渦旋電場、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;了解電磁場的物質性

重點:法拉第電磁感應定律,動生電動勢,感生電動勢;麥克斯韋方程組

難點:稜次定律,動生電動勢及感生電動勢的基本概念及其計算方法;位移電流

第八章氣體動理論學時(12+0)

主要內容:理想氣體的狀態方程,理想氣體的理想氣體的壓強公式和溫度公式,氣體壓強公式,;巨集觀和統計意義上壓強、溫度、內能;氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程;麥克斯韋速率分布函式和分布曲線;氣體分子熱運動的算術平均速率、方均根速率。氣體分子平均能量按自由度均分定理

教學要求:了解氣體分子熱運動的圖象。理解理想氣體的狀態方程,理解理想氣體的理想氣體的壓強公式和溫度公式,通過推導氣體壓強公式,了解從提出模型、進行統計平均、建立巨集觀量與微觀量的聯絡到闡明巨集觀量的微觀本質的思想和方法。

能從巨集觀和統計意義上理解壓強、溫度、內能等概念。了解系統的巨集觀性質是微觀運動的統計表現。了解氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。

了解麥克斯韋速率分布函式和分布曲線的物理意義。了解氣體分子熱運動的算術平均速率、方均根速率。理解氣體分子平均能量按自由度均分定理。

重點:理想氣體的壓強公式和溫度公式,速率分布函式,平均碰撞頻率及平均自由程。

難點:理想氣體的壓強公式的推導,速率分布函式的物理意義

第九章熱力學基礎學時(16+0)

主要內容:功和熱量;準靜態過程;熱力學第一定律;理想氣體等容、等壓、等溫過程和絕熱過程中的功、熱量、內能改變量及卡諾迴圈,簡單迴圈的效率;可逆過程和不可逆過程;熱力學第二定律及其統計意義;熵的定義和熵增加原理

教學要求:掌握功和熱量的概念。理解準靜態過程。

掌握熱力學第一定律。能分析、計算理想氣體等容、等壓、等溫過程和絕熱過程中的功、熱量、內能改變量及卡諾迴圈等簡單迴圈的效率。了解可逆過程和不可逆過程。

了解熱力學第二定律及其統計意義。了解熵的定義和熵增加原理。

重點:熱力學第一定律及其對理想氣體等值過程的應用,絕熱過程,卡諾迴圈,熱力學第二定律

難點:熱力學第二定律的統計意義

第十章振動和波動學時(12+0)

主要內容:簡諧振動和簡諧波的各物理量(振幅,週期或頻率,相位,特別是相位)及各量間的關係;一維簡諧振動的微分方程;阻尼振動,受迫振動、共振、電磁振盪;同方向和互相垂直的同頻率的簡諧振動的合成規律 ;機械波產生的條件和描述波動的幾個重要物理量:波長、週期(頻率)、波速;平面簡諧波的波動方程,波形圖線;電磁波的能量傳播特徵及能流、能流密度概念;波的干涉性質,了解其相干條件

教學要求:掌握描述簡諧振動和簡諧波的各物理量(振幅,週期或頻率,相位,特別是相位)及各量間的關係。 掌握簡諧振動的基本特徵,能對質點的一維振動進行動力學分析,建立一維簡諧振動的微分方程,以確定是否是簡諧振動;能根據給定一維諧振動的初始條件建立振動方程,並理解其物理意義。

了解阻尼振動,受迫振動、共振、電磁振盪。了解同方向和互相垂直的同頻率的簡諧振動的合成規律。了解機械波產生的條件和描述波動的幾個重要物理量:

波長、週期(頻率)、波速。了解平面簡諧波的波動方程。理解波形圖線。

了解電磁波的能量傳播特徵及能流、能流密度概念。理解波的干涉性質,了解其相干條件

重點:振幅(波長),週期(頻率),相位,波速,簡諧振動的基本特徵及其表示式,平面簡諧波和波動方程,波形圖線,波的干涉

難點:簡諧振動的表示式,波形圖線

第十一章波動光學學時(16+0)

主要內容:相干光;光程的概念以及光程差和相位差的關係;雙縫、多縫的干涉問題以及薄膜的等傾、等厚干涉問題;邁克耳遜干涉儀的工作原理;惠更斯—菲涅耳原理,分析夫琅和費單縫衍射條紋分布規律;圓孔衍射和光學儀器分辨本領;x射線的衍射,光柵衍射公式;光的偏振和全息照相

教學要求:了解獲得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的關係。

了解雙縫、多縫的干涉問題以及薄膜的等傾、等厚干涉問題,了解邁克耳遜干涉儀的工作原理。了解惠更斯—菲涅耳原理,了解分析夫琅和費單縫衍射條紋分布規律的方法。了解圓孔衍射和光學儀器分辨本領。

了解x射線的衍射。理解光柵衍射公式。了解光的偏振和全息照相。

《大學物理》教學大綱

學時 118 適用專業 學院工科各專業 一 課程的性質 教學目的與任務 物理學是研究物質的基本結構及其物質運動的普遍規律,它是一門嚴格的 精密的基礎科學。它的基本理論滲透在自然科學的許多領域,應用於生產技術的各個部門,它是自然科學的許多領域和工程技術的基礎。以物理學基礎知識為內容的 普通物理 課程,...

《大學物理》課程教學大綱

英文名稱 physics of university 課程編碼 b09001 b09002 課程類別 必修 學分數 8 學時數 理論 128實驗 48 另安排 周學時 4,4實驗 2,1 課內學時 128 授課學期 第 二 三學期 適用學生 電子科學與技術專業 電子資訊工程專業 通訊工程專業 電氣工...

物理教學大綱

一 初中物理教學大綱 義務教育的任務是為提高全民族的素質,培養有理想 有道德 有文化 有紀律的社會主義建設人才奠定基礎。初中物理是九年義務教育必修的一門基礎課程。學生通過物理課學到初步的物理知識,培養科學 精神,獲得觀察 實驗的初步技能,逐步發展自己的能力,逐步形成科學的世界觀,這對完成義務教育的任...