1、福建工程學(xué)院課程教學(xué)大綱課程名稱：大學(xué)物理適用專業(yè)：本科工科各專業(yè)（110 學(xué)時(shí)）編制部門：數(shù)理系物理教研室審定部門：審定人簽名：2006年 10月28日大學(xué)物理學(xué)課程教學(xué)大綱（適用于本科工科各專業(yè)）一、課程教學(xué)目標(biāo)1課程性質(zhì)：物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用和轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科，它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。以經(jīng)典物理、近代物理和物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)中的初步應(yīng)用為內(nèi)容的大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的必修基礎(chǔ)課，這些物理基礎(chǔ)知識是構(gòu)成科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，更是一個(gè)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的。大學(xué)物

2、理課程在為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代的科學(xué)的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，掌握科學(xué)方法等方面，都具有其他課程不能替代的重要作用。2教學(xué)方法：課堂講授和討論，習(xí)題課。3課程學(xué)習(xí)目標(biāo)和基本要求：通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對物理學(xué)的基本概念、基本理論、基本方法能夠有比較全面和系統(tǒng)的認(rèn)識和正確的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都必須注意在傳授知識的同時(shí)著重培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，努力實(shí)現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過大學(xué)物理課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生以下能力：(1) 、獨(dú)立獲取知識的能力 -

3、能夠逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，獨(dú)立地閱讀相當(dāng)于大學(xué)物理水平的物理類教材、參考書和文獻(xiàn)資料，不斷地?cái)U(kuò)展知識面 ,并能理解其主要內(nèi)容，寫出條理較為清晰的讀書筆記、小結(jié)或小論文。(2) 、科學(xué)思維能力能夠運(yùn)用物理學(xué)的理論和觀點(diǎn)，通過分析綜合、縯繹歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想等方法正確分析、研究和計(jì)算一般難度的物理問題；能根據(jù)單位（量綱）分析、數(shù)量級估算、極端情況和特例討論等，進(jìn)行定性思考或半定量估算，并判斷結(jié)果的合理性。(3) 、解決問題的能力對一些較為簡單的實(shí)際問題，能夠根據(jù)問題的性質(zhì)以及實(shí)際需要，抓住主要因素，進(jìn)行合理的簡化，建立相應(yīng)的物理模型，并用物理語言進(jìn)行描述，運(yùn)用所學(xué)的物理理論和研究方法，加以

4、解決。通過大學(xué)物理課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生以下素質(zhì)：(1) 、科學(xué)素質(zhì)通過課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的理想和獻(xiàn)身科學(xué)的精神，樹立學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，使學(xué)生具有科學(xué)的成敗觀和探索科學(xué)疑難問題的信心與勇氣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和堅(jiān)韌不拔的科學(xué)品格。(2) 、創(chuàng)新精神通過了解物理學(xué)史和物理學(xué)家成才經(jīng)歷等，激發(fā)學(xué)生求知熱情、探索精神和創(chuàng)新欲望，使學(xué)生善于思考，勇于實(shí)踐，敢于向舊觀念挑戰(zhàn)。(3) 、科學(xué)美感通過引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)中具有的明快簡潔、均衡對稱、奇異相對、和諧統(tǒng)一等物理學(xué)美學(xué)特征，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)審美思維，使學(xué)生學(xué)會(huì)用美學(xué)去欣賞和研究科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，升華學(xué)生情操，

5、喚起學(xué)生求知欲。4課程類型：公共基礎(chǔ)課。5先修課程：高等數(shù)學(xué)（矢量，微積分，微分方程等）二、課程內(nèi)容和要求（一）理論教學(xué)緒論2物理學(xué)的研究對象與研究方法；物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系；物理課的地位與作用；物理課的教學(xué)要求、教學(xué)安排和教學(xué)方法。第一篇力學(xué)第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識點(diǎn)： 參考系與坐標(biāo)系；質(zhì)點(diǎn)；矢徑；運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；位移；速度；加速度；切向加速度和法向加速度；運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類問題；相對運(yùn)動(dòng)；圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述；角量與線量的關(guān)系。重點(diǎn)： 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述。難點(diǎn) ：運(yùn)動(dòng)方程和運(yùn)動(dòng)量間的關(guān)系。第二章牛頓定律知識點(diǎn)： 牛頓第一、二、三定律及其適用條件以及用微積分方法求解一維變力作用下簡單的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題，物理

6、量的單位和量綱，萬有引力，彈性力，摩擦力，慣性參考性，力學(xué)相對性原理。重點(diǎn)： 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)用。難點(diǎn)： 受力分析；力學(xué)相對性原理。第三章動(dòng)量與角動(dòng)量知識點(diǎn)： 沖量，動(dòng)量，質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒定律，質(zhì)心，質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量，質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理。重點(diǎn)： 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒定律，質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量，質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理。難點(diǎn)： 質(zhì)心定義，質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理應(yīng)用，角動(dòng)量定義。第四章功和能知識點(diǎn)： 功，功率，保守力與非保守力，勢能，質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理，機(jī)械能守恒定律，能量守恒定律，完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞。重點(diǎn)： 功，勢能，質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理，守恒定律。難點(diǎn)： 變力功的計(jì)算

7、，保守力與非保守力定義。第五章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)知識點(diǎn)： 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角量與線量的關(guān)系，力矩，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，平等軸定理，角動(dòng)量，力矩的功和功率，剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律，質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律，剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律，剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理。重點(diǎn)： 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律。難點(diǎn)： 轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律的分析和計(jì)算。第六章狹義相對論基礎(chǔ)3知識點(diǎn)： 伽利略變換式，牛頓的絕對時(shí)空觀，愛因斯坦狹義相對論的兩個(gè)基本假設(shè)，洛倫茲變換式，狹義相對論中同時(shí)性的相對性以及長度收縮和時(shí)間膨脹概念， 狹義相對論中質(zhì)量和速度的關(guān)系、質(zhì)量和能量的關(guān)系。重點(diǎn)： 同時(shí)性的相對性、長度收縮和時(shí)間膨脹。難點(diǎn)： 用相對論的時(shí)空

8、觀分析、計(jì)算有關(guān)的簡單問題。第二篇熱學(xué)第七章溫度知識點(diǎn)： 物質(zhì)的微觀模型，平衡態(tài)，熱平衡，熱力學(xué)第零定律，理想氣體的溫度，熱力學(xué)第三定律，理想氣體狀態(tài)方程。重點(diǎn)： 平衡態(tài)，熱平衡，溫度概念，理想氣體狀態(tài)方程。難點(diǎn)： 熱平衡概念。第八章氣體動(dòng)理論知識點(diǎn)： 物質(zhì)的微觀模型，理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式，能量均分定理，理想氣體的內(nèi)能，麥克斯韋速率分布律及速率分布函數(shù)和速率分布曲線，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的最概然速率、算術(shù)平均速率和方均速率，氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。重點(diǎn)： 壓強(qiáng)、內(nèi)能概念，理想氣體壓強(qiáng)微觀公式，麥克斯韋速度分布律；氣體碰撞的微觀模型。難點(diǎn)： 建立對大量粒子系統(tǒng)分析的統(tǒng)計(jì)概念；輸運(yùn)過程

9、的微觀解釋。第九章熱力學(xué)第一定律知識點(diǎn)： 功的微觀意義，熱力學(xué)第一定律，準(zhǔn)靜態(tài)過程，氣體的摩爾熱容量，理想氣體等體、等壓、等溫過程和絕熱過程，卡諾循環(huán)。重點(diǎn)： 熱力學(xué)第一定律物理意義，絕熱過程，卡諾循環(huán)。難點(diǎn)： 分析計(jì)算理想氣體的等容、等溫、等壓、絕熱等過程；卡諾循環(huán)。第十章熱力學(xué)第二定律知識點(diǎn)： 熱力學(xué)第二定律，熵及其玻耳茲曼表達(dá)式，可逆過程和不可逆過程，克勞修斯熵公式。重點(diǎn)： 熱力學(xué)第二定律的意義及熵函數(shù)的物理意義。難點(diǎn)： 熵函數(shù)的引入及熵增原理的微觀意義。第三篇電磁學(xué)第十一章靜止電荷的電場4知識點(diǎn)： 電荷的量子化，電荷守恒定律，庫侖定律，電場強(qiáng)度，點(diǎn)電荷的電場，靜電場中的電偶極子，電場強(qiáng)

10、度的疊加原理，電場線，電場強(qiáng)度通量，高斯定理。重點(diǎn)： 電場強(qiáng)度疊加原理，高斯定理。難點(diǎn)： 電場強(qiáng)度的分析計(jì)算。第十二章電勢知識點(diǎn)： 靜電場力所作的功，靜電場的環(huán)路定理，電勢，點(diǎn)電荷的電勢，電勢的疊加原理，電場強(qiáng)度與電勢梯度，電勢能，靜電場的能量。重點(diǎn)： 電勢的疊加原理，環(huán)路定理。難點(diǎn)： 電勢的分析計(jì)算。第十三章有導(dǎo)體與電介質(zhì)存在時(shí)的靜電場知識點(diǎn)： 靜電感應(yīng)，靜電平衡，電容器，電容器的電容公式，電介質(zhì)對電容的影響，電介質(zhì)的極化，電位移，有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理，電容器的電能，靜電場的能量，能量密度。重點(diǎn)： 導(dǎo)體的靜電平衡，介質(zhì)的極化，有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理，電容計(jì)算，電場能量。難點(diǎn)： 導(dǎo)體處于靜電平衡

11、時(shí)的條件、性質(zhì)，介質(zhì)的極化，電位移矢量定義。第十四章電流和磁力知識點(diǎn)： 電流強(qiáng)度，電流密度，電流的連續(xù)性方程，恒定電流條件，電導(dǎo)率，歐姆定律的微分形式，帶電粒子在電場和磁場中所受的力及其運(yùn)動(dòng)，安培力，載流直導(dǎo)線在均勻磁場中所受的力和力矩，磁矩。重點(diǎn)： 電流密度、電導(dǎo)率，歐姆定律的微分形式，安培力，載流直導(dǎo)線在均勻磁場中所受的力和力矩。難點(diǎn)： 電流密度、磁矩的概念理解。第十五章磁場的源知識點(diǎn)： 磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，畢奧薩伐爾定律，磁通連續(xù)定理，安培環(huán)路定理，全電流安培環(huán)路定理。重點(diǎn)： 畢奧 - 薩伐爾定律、安培環(huán)路定理。難點(diǎn)： 用畢奧 - 薩伐爾定律計(jì)算簡單問題中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。第十六章有磁介質(zhì)存在

12、時(shí)的磁場知識點(diǎn)： 磁介質(zhì)，磁化強(qiáng)度，磁介質(zhì)中的環(huán)路定理，磁場強(qiáng)度，磁化曲線，鐵磁質(zhì)。重點(diǎn)： 磁介質(zhì)的磁化、介質(zhì)中的安培環(huán)路定理。難點(diǎn)： 均勻磁化的B、 H、 M關(guān)系及表面磁化電流密度與磁化強(qiáng)度矢量間關(guān)系。第十七章電磁感應(yīng)5知識點(diǎn)： 電磁感應(yīng)，法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律，動(dòng)生電動(dòng)勢，感生電動(dòng)勢，自感電動(dòng)勢，自感，互感電動(dòng)勢，互感，磁場的能量，磁場能量密度。重點(diǎn)： 法拉第電磁感應(yīng)定律，動(dòng)生和感生電動(dòng)勢。難點(diǎn)： 感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算。第十八章麥克斯韋方程組和電磁波知識點(diǎn)： 麥克斯韋方程組，電磁波的產(chǎn)生和傳播，電磁波的特性和能量，振蕩電偶極子。重點(diǎn)： 電磁波的產(chǎn)生和傳播，電磁波的特性。難點(diǎn)： 電磁振蕩規(guī)

13、律、電磁波的特性。麥克斯韋電磁場方程的積分形式第四篇波動(dòng)與光學(xué)第十九章振動(dòng)知識點(diǎn)： 簡諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式，振幅，周期，頻率，相位，旋轉(zhuǎn)矢量，簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程，彈簧振子，單擺，簡諧振動(dòng)的能量，阻尼振動(dòng)，受迫振動(dòng)，簡諧振動(dòng)的合成。重點(diǎn)： 簡諧振動(dòng)的特征、合成規(guī)律。難點(diǎn)： 位相及位相差。第二十章波動(dòng)知識點(diǎn)： 行波，簡諧波的波函數(shù)，波長，周期和頻率，波速，波的能量，能流和能流密度，惠更斯原理，駐波，聲波，多普勒效應(yīng)。重點(diǎn)： 平面簡諧波波函數(shù)，惠更斯原理。難點(diǎn)： 建立平面簡諧波方程的方法，多普勒效應(yīng)。第二十一章光的干涉知識點(diǎn)： 相干光及獲得相干光的方法，光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系，楊氏雙縫干涉，薄

14、膜干涉，邁克耳遜干涉儀，重點(diǎn)： 相干光分析、光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系，楊氏雙縫干涉。難點(diǎn)： 干涉條紋位置計(jì)算、理解光程的概念。第二十二章光的衍射知識點(diǎn)： 惠更斯菲涅爾原理，單縫夫瑯禾費(fèi)衍射，圓孔衍射，細(xì)絲衍射，光學(xué)儀器的分辨率，光柵衍射， X 射線的衍射的布拉格公式。重點(diǎn)： 單縫夫瑯禾費(fèi)衍射，光柵衍射規(guī)律。6難點(diǎn)： 單縫夫瑯禾費(fèi)衍射，光柵衍射規(guī)律。第二十三章光的偏振知識點(diǎn)： 自然光和偏振光，偏振片，馬呂斯定律，布儒斯特定律，由反射、雙折射和散射引起的光的偏振。重點(diǎn)： 偏振光的傳播規(guī)律。難點(diǎn)： 理解和分析偏振光的傳播規(guī)律。第五篇量子物理基礎(chǔ)第二十四章量子物理的基本概念知識點(diǎn)： 黑體輻射

15、，普朗克能量子假設(shè)，光電效應(yīng)，光子，愛因斯坦方程，光的波粒二象性，康普頓效應(yīng)，德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)及其正確性的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，實(shí)物粒子的波粒二象性，概率波與概率幅，不確定關(guān)系，一維定態(tài)薛定諤方程，能量量子化，德波波長子量子化，勢壘穿透，諧振子重點(diǎn)： 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，愛因斯坦光子假設(shè)對這兩個(gè)效應(yīng)的解釋，實(shí)物粒子的波粒二象性。難點(diǎn)： 理解實(shí)物粒子的波粒二象性、波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋、不確定關(guān)系。第六篇現(xiàn)代工程技術(shù)的物理基礎(chǔ)專題內(nèi)容由教師自選（屬于了解要求）。（二）實(shí)踐教學(xué)本課程有相關(guān)的獨(dú)立課程：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（40 學(xué)時(shí)）。三、學(xué)時(shí)分配本課程理論教學(xué)時(shí)數(shù)： 110。序號教學(xué)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)合計(jì)第 0

16、 篇緒論101第 1 篇力學(xué)29029第 2 篇熱學(xué)18018第 3 篇電磁學(xué)28028第 4 篇波動(dòng)與光學(xué)26026第 5 篇量子物理基礎(chǔ)8087四、課程參考資料1、教材：大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)第二版（上、下），張三慧主編，清華大學(xué)出版社2003 年出版。2、參考書： 所有有關(guān)大學(xué)本科工科類物理學(xué)教材、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、習(xí)題解等教學(xué)參考書及相關(guān)雜志均可作為學(xué)習(xí)參考書。重點(diǎn)推薦以下參考書：1. 物理學(xué)第四版（上、中、下） ，東南大學(xué)等七所工科院校編、馬文蔚等改編，高等教育出版社 1999 年 11 月出版。2.馬文蔚等編物理學(xué)學(xué)習(xí)指南第四版，高等教育出版社2001 年 11 月出版。3.張三慧主編 大學(xué)基礎(chǔ)

17、物理學(xué)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與習(xí)題解答第一版， 清華大學(xué)出版社 2004 年 6 月出版。4.程守洙江之遠(yuǎn)主編普通物理學(xué)第五版，高教教育出版社1998 年 6 月出版。5.馬文蔚等主編物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用，高等教育出版社 2001 年 11 月出版。6. 陸果主編基礎(chǔ)物理學(xué)教程及基礎(chǔ)物理學(xué)教學(xué)參考書7.趙凱華、羅蔚茵，新概念物理教程力學(xué)，熱學(xué)，高等教育出版社，19988.趙凱華編，電磁學(xué)，高等教育出版社， 19819. 沈慧君編，大學(xué)物理習(xí)題討論課指導(dǎo) ，清華大學(xué)出版社， 1991五、說明（一）本大綱特點(diǎn)：1. 本大學(xué)物理教學(xué)大綱適用于高中學(xué)完物理必修課和選修課的工科各本科專業(yè)學(xué)生。2.本大綱適用學(xué)

18、時(shí)數(shù)為 110 學(xué)時(shí)（含理論課、習(xí)題課或討論課） 。分二學(xué)期，建議第一學(xué)期 48 學(xué)時(shí)，第二學(xué)期 62 學(xué)時(shí)。3. 為充分運(yùn)用高等數(shù)學(xué)工具，本課程以一年級第二學(xué)期開始為宜。（二） 教學(xué)建議：在課程教學(xué)過程中，要加強(qiáng)教學(xué)方法和手段等研究。1. 教學(xué)原則：以學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，認(rèn)真貫徹以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想，在積極進(jìn)行教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，努力構(gòu)建一個(gè)有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的大學(xué)物理課程教學(xué)體系，加強(qiáng)學(xué)生在課程教學(xué)過程中的參與度，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)。2. 教學(xué)方法：采用啟發(fā)式、討論式和開放式等多種行之有效的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生思考，強(qiáng)化斂散思維訓(xùn)練。習(xí)題課或討論課是啟迪學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生提出、分析、解決問題的重要環(huán)節(jié)，習(xí)題課或討論課應(yīng)在教師引導(dǎo)下以學(xué)生討論、交流為主，習(xí)題課或討論課的學(xué)時(shí)數(shù)不應(yīng)少于總學(xué)時(shí)的 15% ，習(xí)題課或討論課提倡以小班形式進(jìn)行。鼓勵(lì)開展講座、探索實(shí)驗(yàn)和小課題研究等第二課堂活動(dòng)，因材施教