大学物理大纲9 4页

《大学物理A（I、II）》课程教学大纲（06级）编号：40212111,40212121英文名称：UniversityPhysicsA适用专业：全校工科各专业责任教学单位：基础部物理教研室总学时：112学分：7考核形式：闭卷课程类别：公共基础课修读方式：考试、必修教学目的：大学物理课程是高等工科院校各专业学生一门重要的必修基础课，目的是使学生了解和掌握物理学的基本概念，基本原理，基本知识，基本思想和方法，以及它们的实验基础；了解物理学的发展方向及物理学与其他自然科学和社会等的关系；培养学生创新意识与创造能力，提高学生的自学能力、分析和解决问题的能力；逐步帮助学生建立科学的自然观、世界观和方法论。1．使学生理解物理学基本规律，了解物理学基本理论在生产技术中的重要应用。2．使学生在思维能力方面受到进一步的训练，培养学生分析问题、解决问题的能力和自学能力，使学生毕业后在实际的工程技术工作中具有一定的适应能力。3．为学生学习专业知识和参加工程实践打下必要的物理基础。4．培养学生实事求是的科学态度和辨证唯物主义的世界观。主要教学内容及要求：教学内容要求分为四级：掌握、理解、了解和*。“掌握”要求学生深刻理解，熟练掌握。“理解”要求学生理解和基本掌握。“了解”要求学生一般性的了解，能进行定性分析，知道所涉及的物理量和相关的公式。*为选用内容，为开阔学生视野而设定，教师根据各专业需要选取，考试不作统一要求。主要内容：绪    论1．物理学研究的对象和研究方法。2．物理学与数学、物理学与其它自然科学的关系（包括物理学发展史）。3．怎样学好物理学。4．科普知识讲座与欣赏《宇宙与人》。第一篇力学基础第一章运动的描述1．理解质点、参考系。2.掌握描述质点运动的物理量：时刻、和时间，位置矢量，位移和路程，速度和速率，加速度。3.掌握描述质点运动的坐标系：直角坐标，自然坐标。4.掌握圆周运动（角位置、角位移、角速度、角加速度），圆周运动角量与线量关系。第二章运动定律与力学中的守恒定律1.掌握牛顿运动定律：牛顿第一、二、三定律。2.掌握力学中常见力：万有引力、弹性力、摩擦力。3.掌握牛顿定律的解题方法。4.掌握冲量、质点的动量，质点动量定理。掌握质点系动量定理，质点系动量守恒。5．掌握动能、动能定理：功、功率，恒力直线运动的功，变力曲线运动的功。掌握势能：引力势能和重力势能，弹力势能，保守力，势能曲线。6．掌握机械能守恒定律：质点系动能定理，功能原理，机械能守恒定律。7．理解刚体的运动：刚体平动、刚体定轴转动。掌握定轴转动的角位置、角速度、角加速度，匀变速转动公式，角量与线量关系。8．理解刚体对定轴的角动量，角动量定理，角动量守恒。理解刚体对定轴转动的动能定理：力矩的功，转动动能，转动动能定理。*9．了解混沌理论、时空对称性和守恒定律。第三章相对论1.理解狭义相对论的基本原理：伽利略变换与经典力学时空观、迈克耳孙—莫雷实验、相对性原理与光速不变原理、洛仑兹变换。2.4\n了解狭义相对论的时空观：同时性的相对性、时间延缓、长度收缩。*3.了解相对论的动力学：质速关系、相对论力学基本方程、质能关系、能量与动量关系。*4.广义相对论简介。第二篇振动与波第四章机械振动1.理解简谐振动：谐振动的基本特征。2.掌握描述简谐振动的特征量：振幅、周期、频率、角频率、相位，及A和φ的确定。3.掌握旋转矢量，掌握谐振动的能量。4.理解谐振动的迭加：同一直线上两个同频率谐振动的合成、同一直线上两个频率相近谐振动的合成、两个互相垂直的谐振动的合成。5．了解阻尼振动、受迫振动、共振。*6．非线性振动简介。第五章机械波1.理解机械波的基本概念：机械波产生与传播、横波与纵波、波线、波面与波前。2.掌握描述波动的物理量：波长、波的周期的频率、波速。3.掌握简谐波、波动方程。理解波的能量。*声强4．理解波的迭加原理、惠更斯原理。5．理解波的干涉：波的干涉现象和规律性、驻波。6．了解多普勒效应。*7．了解色散、波包、群速度的概念。*8．了解非线性波动、孤波的概念。第三篇热学第六章气体动理论基础1.理解理想气体微观模型：气体分子数密度和线度，分子力，统计规律性。2.掌握理想气体压强公式：理想气体微观模型，理想气体压强公式，理解推导过程。3.掌握理想气体分子平均平动能与温度关系。4.理解分子运动自由度，掌握能量按自由度均分原理、理想气体内能。5．理解麦克斯韦速率分布律，最概然速率，算术平均速率，方均根速率。*6．了解玻耳兹曼能量分布。*7．了解气体分子的平均碰撞频率和平均自由程。热力学基础1．理解气体的物态参量、平衡态，掌握理想气体物态方程。2．掌握准静态过程，静态过程功的计算、热量计算和内能计算。3．掌握热学第一定律。4．理解气体的热力学过程：等体过程、等压过程、摩尔热容、等温过程、绝热过程，*多方过程。5．理解循环过程，掌握卡诺循环。6．理解热力学第二定律：可逆与不可逆过程、热二定律两种表述。7．理解热二定律的实质及统计意义，了解玻尔兹曼熵。8．理解卡诺定理，了解克劳修斯熵。*9．了解熵、熵增原理。*10．了解耗散结构。第四篇电磁学第八章静电场和稳恒电场1.掌握电荷和库仑定律：电荷量子化、电荷守恒、电荷相互作用。掌握电场和电场强度：静电场、电场强度、场强计算。2.掌握高斯定理：电场线、电通量、高斯定理。3．掌握静电场环路定理、电势能、电势，电势计算。4．理解场强与电势关系。5．理解静电场中的金属导体：导体平衡条件、趋肤效应、静电屏蔽。理解静电场中电介质极化、电容率，掌握极化强度、电位、介质中高斯定理。6．掌握电容器、电容计算。7．理解电流、电流密度、电动势。8．理解电场能量密度、能量计算。第九章稳恒磁场与电磁场的相对性1.了解基本磁现象、安培分子电流假说。掌握磁场、磁感应强度定义。掌握毕奥—萨伐尔定律及其应用，磁偶极矩、磁矩，运动电荷的磁场。掌握磁感线、磁通量、磁场的高斯定理。2.掌握磁感线、磁通量、磁场的高斯定理。4\n3.理解带电粒子在电、磁场中运动：电场力、洛仑兹力。4.理解安培定律、安培力计算、两平行长直导线相互作用力、线圈受力矩。*5.了解回旋加速器、磁聚焦、等离子体磁约束。6．磁性的概述、分子磁矩、顺磁和抗磁、磁化强度。了解介质存在时的安培环路定理、磁场强度、磁化率、相对磁导率。了解铁磁性、磁畴、磁化曲线、居里点、磁滞回线、屏蔽磁。*7.了解电磁场的相对性变换。第十章电磁感应1．掌握电磁感应定律、感应电流、感应电量、楞次定律。2．掌握动生电动势计算、涡电流、涡旋电场和感生电动势。3.理解自感现象、自感系数、自感电动势。4.理解互感现象、互感系数、互感电动势。5．了解磁场能量和能量密度。第十一章电磁场和电磁波1.理解位移电流、全电流安培环路定律、麦克斯韦电磁场方程的积分形式。2.*了解电偶极子振荡、电磁波产生和传播。*3.了解电磁场的能量与动量。第五篇波动光学第十二章光的干涉1.理解光波、相干条件、获得相干光波的方法。2.掌握扬氏双缝干涉条件、干涉条纹特点、条纹间距。3.掌握光程、光程差。4．掌握薄膜干涉5．掌握劈尖和牛顿环，*了解等倾干涉。6．了解迈克耳孙干涉仪原理及应用。第十三章光的衍射1.理解光的衍射、惠更斯—菲涅耳原理、衍射现象的分类。2.掌握单缝夫琅禾费衍射、半波带法、明暗条纹位置、光强分布、半角宽度。3.理解衍射光栅：光栅常数、光栅公式、光栅明暗条件、理解缺级。4.了解光学仪器的分辩率、瑞利判据、最小分辩角。5.了解X射线衍射、布喇格公式。第十四章光的偏振1.掌握光的偏振现象：自然光与偏振光。2.掌握起偏与检偏、马吕定律。3.理解反射与折射的偏振、布儒斯特定律。*4.了解晶体的双析射、光轴、寻常光与非寻常光、尼科耳梭镜、二向色性、波片。*5.了解偏振光干涉。*6.了解旋光现象。*第十五章现代光学简介1.了解全息照相技术。2.非线性光学简介。3.了解光纤通讯。第六篇量子论第十六章量子物理基础1.理解热辐射：单色彩辐出度、单色吸收比与单色反射比、基尔霍夫辐射定律。2.理解光的量子性。3.理解氢原子玻尔理论：氢光谱规律、核型结构、玻尔解释、能级、轨道及局限性。4.理解德布罗意波、德布罗意波长公式、德布罗意波实验验证、实物粒子波—粒二象性。5.理解测不准关系。6.了解波函数、薛定谔方程。7.了解一维无限深方势阱问题的求解：各系数的确定、波函数形式、概率密度、能级。8.量子力学中氢原子的解体简介。9.了解斯特藩－盖拉赫实验。10.了解电子自旋假设与自旋算符11.了解原子的壳层结构。*第十七章原子核物理和粒子物理简介1.了解原子核的基本性质。2.了解原子核的放射性衰变。3.了解原子能的利用。4．粒子物理简介。第十八章新技术的物理基础1.了解固体能带结构。2.了解激光的原理。*3.了解超导电性。*4.纳米科学技术简介。4\n说明：标有*的部分为选学内容。本课程与其他课程的联系与分工：本课程的先修课是高等教学，后续课是理论力学、材料力学、电磁场与电磁波、电路分析，电工学等课，本课程的相关性课是大学物理实验。学时分配表：序号章节及名称学时分配学时备注讲授习题课１第一章运动的描述426２第二章运动定律与力学中的守恒定律628３第三章相对论426４第四章机械振动628５第五章机械波8210６第六章气体动理论基础628７第七章热力学基础8210８第八章静电场和稳恒电场10212９第九章稳恒磁场与电磁场的相对性821010第十章电磁感应42611第十一章电磁场和电磁波22412第十二章光的干涉821013第十三章光的衍射62814第十四章光的偏振426合计8428112实验和上机要求：《大学物理实验》另作为一门课程有具体要求。编制:物理教研室审核:何春江制定日期:2006年4