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《大学物理（上）》教学大纲

课程基本情况

英文名称：CollegePhysics（I）

课程编号：H272200141048

总学时：48讲课学时：48实践学时：0

总学分：3

课程性质：必修

考核方式：考试

适用对象：理工科各专业

开课学期：第二学期

先修课程：高等数学

参考书目：

[1]田永涛等.大学物理[M]．西安：西安交通大学出版社，2021.9.

[2]赵近芳.大学物理学（第五版）[M]．北京：北京邮电大学出版社，2020.11.

[3]程守洙.普通物理学（第七版）[M]．北京：高等教育出版社，2016.5.

二、课程目标及性质

本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，包括力学、热学、振动和波动、相对论等物理学相关知识。通过本课程的学习，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，并得到科学思维方法的训练和科学素养的培养。为学生进一步学习后续课程提供必要的物理基础，增强学生分析问题和解决问题的能力、探索精神和创新意识，树立科学的世界观。

课程目标1：能解释说明力、热、振动和波动、相对论等物理学中的基本概念、基本理论和基本方法，具备物理学的基础知识，用物理语言和基本数学方法描述和分析在自然科学和工程技术中的常见物理现象。

课程目标2：能综合运用物理学基本原理、科学的思维方法和研究方法，具备发现问题、分析问题、解决问题的能力。利用文献资料查询方法和文献检索技术获取相关信息，分析在自然科学和工程技术中的复杂工程问题，提炼物理模型，并能综合运用物理学知识和数学知识解决实际问题。并对所涉问题判断研究结果的合理性，获得有效结论。为学生进一步学习专业知识奠定良好的基础。

课程目标3：能通过学习物理学的科学思维方法、科学观点、物理学思想、物理学的发展历史以及物理学家的成长经历等，形成正确的人生观、价值观和世界观，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。

课程目标对培养要求的支撑

课程目标

培养学生能力

支撑培养要求指标点

课程目标1

知识综合应用能力

1能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。

课程目标2

逻辑思维能力及分析解决问题能力

2能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。

课程目标3

责任素养、科学思维能力

8具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

四、教学内容、教学方法和手段、学时分配

知识单元一：力学支撑课程目标1、2、3（建议30学时）

教与学要求：本知识单元要求学生掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量、基本定律、基本物理规律，能够利用微积分等数学工具，进行物理理论的推导，能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题以及能分析简单系统在平面内运动的力学问题。

★思政元素：通过物理模型的引入介绍主要矛盾和次要矛盾的关系，内因和外因，量变与质变，对立统一规律。介绍发展的观点，普遍联系的观点，类比方法论，在科学研究中的作用。采用案例法介绍我国科研人员的突出事迹，培养学生对课程的热爱和为国家富强民族振兴服务的家国情怀。

教与学方法：讲授法、案例分析法、小组合作讨论法、启发式教学法；线上线下相结合的多媒体教学手段。

知识点1：运动学

主要内容：位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。计算质点在平面内运动时的速度和加速度，能熟练地计算质点作圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。

重点/难点：圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度

知识点2：动力学

主要内容：牛顿运动三定律、牛顿运动定律的应用、质点和质点系的动量定理、动量守恒定律、动能定理、保守力与非保守力、势能、功能原理机械能守恒定律。

重点/难点：功能原理、机械能守恒

知识点3：刚体

主要内容：刚体的定轴转动、力矩、转动定律、转动惯量、角动量、角动量守恒定律、力矩作功、刚体绕定轴转动的动能定理。

重点/难点：转动定律和刚体在绕定轴转动情况下的角动量守恒定律。

★讲解《综合训练项目》的任务要求与完成要点。

知识单元二：机械振动和机械波支撑课程目标1、2、3（建议18学时）

教与学要求：本知识单元要求学生能描述简谐振动和简谐波动的基本特征、物理意义及各量之间的相互关系。理解旋转矢量法，并能分析相关问题。能根据给定的初始条件建立一维简谐振动方程及波动方程。通过查阅文献进行分析，了解波动理论在工程中的应用，识别复杂过程问题中的物理模型，并对工程问题进行理论分析，得出有效结论。

★思政元素：科学思维方