《大学物理(128学时)》教学大纲 - 20141106.pdfVIP

《大学物理》课程教学大纲 课程编码：0700048 学时128 学分8 先修课程：高等数学 一、课程性质及教学目标 物理学是研究自然界物质基本结构、物质的最基本最普遍的运动形式，以及物质之间的相 互作用和运动形式的相互转化的学科。物理学的基本理论业已渗透到了自然科学的一切领域， 并广泛地应用于生产技术的各个部门，是自然科学和工程技术的基础。因此，《大学物理》课 程是高等学校理、工、医科等各专业学生的一门重要的必修基础课。 大学物理课程教学目标 1. 通过本课程的教学，使学生对自然界的各种基本运动形式及其规律获得比较全面和系 统的认识，对物理学的基本概念、基本理论、基本方法能够有正确的认识和理解，并具有初步 应用的能力。 2. 培养学生严谨的科学态度和科学的思维方法，帮助学生提高分析问题和解决问题的能 力，激发他们的探索热情和创新精神。 3. 提高学生的科学素养，帮助学生树立正确的世界观。 二、课程基本内容 力学 （质点运动学 质点动力学 刚体定轴转动 流体力学简介 狭义相对论力学简介） 电磁学 （静电场 稳恒磁场 电、磁场与实物的相互作用 电磁感应 麦克斯韦方程组） 热学 （气体动理论热力学基础） 振动与波动 （机械振动机械波 电磁振荡 电磁波） 波动光学 （光波的干涉光波的衍射 光波的偏振） 近代物理简介 （早期量子论量子力学基础 激光与半导体简介 原子核物理简介） 三、课程教学基本要求 第 1 章 质点运动学 1.掌握描述质点运动的参考系、坐标系，掌握质点的位置矢量、位移、速度、加速度、角 速度、角加速度等物理量及有关它们的计算； 2.了解牛顿时空观，理解伽利略坐标和速度变换，掌握质点在低速情况的相对运动问题。 第2 章 牛顿运动定律 1.掌握应用牛顿运动三定律的条件，掌握物体间基本相互作用力、惯性力；能用微积分的 方法求解变力的问题 2.掌握质点和质点系的动量定理、动量守恒定律，理解质点的角动量及角动量守恒定律。 能用动量定理解决质点系的变质量问题（火箭运行问题）。 3.掌握功、动能、势能的概念，了解保守力与势能的关系；掌握动能定理、功能原理、机 械能守恒定律，并能灵活运用它们解决一些质点的动力学问题，学会运用守恒定律分析解决问 题的思想方法。 第3 章 刚体的定轴转动 1.了解刚体平动、转动、滚动、进动，理解刚体质心运动定理，能解决刚体平动问题。 1 2.掌握刚体转动惯量的概念及定轴转动定律，能计算简单刚体的转动惯量及求解简单刚体 做定轴转动的问题 3.理解刚体的角动量定理、角动量守恒定律；掌握定轴转动动能定理、定轴转动的功能原 理，能用它们计算定轴转动过程的功和转动动能、角动量等物理量，解决一些定轴转动问题。 第4 章 流体力学简介 1.掌握理想流体稳定流动的连续性方程和伯努利方程，能计算一些简单的流体空吸和小孔 流速的问题。 2.了解黏性流体的一些基本概念和规律：层流、湍流、雷诺数、牛顿黏性定律、黏性流体 的伯努利方程等 第5 章 狭义相对论 1.了解爱因斯坦的狭义相对论基本原理及牛顿时空观与狭义相对论时空观的区别。 2.了解洛仑兹坐标变换，理解高速运动时的相对时空观：同时性的相对性，运动的时钟变 慢、运动的尺子收缩，并能做一些简单计算。 3.理解相对论质量、动量和能量的概念，掌握物体质量与运动速度、质量与能量的关系，。 第6 章 静电场 1.理解电场强度、电势的概念，掌握电力叠加原理及电场强度矢量、电势叠加原理，能计 算一些简单带电体的电场分布和电势分布问题。 2.理解静电场的基本规律和性质，掌握电场强度与电势的微积分关系，能利用高斯定理和 环路定理求解电场强度和电势差。 3.了解静电场与实物相互作用的规律，了解有导体和电介质时电荷与电场的分布及一些相 关应用。掌握电介质中电位移矢量D 与电场强度E 的关系，能计算有导体或介质存在时电场 和电势分布；掌握电势能、带电体系静电势能、电场能量的计算。 第7 章 稳恒磁场 1.掌握磁感应强度的概念及毕奥—萨伐尔定律，能用该定律计算一些简单几何形状载流导 体的磁场分布。 2.理解磁场的高斯定理、安培环路定理所描述的性质，并学会用安培环路定理计算