1、福建工程學院課程教學大綱課程名稱：大學物理適用專業：本科工科各專業（110 學時）編制部門：數理系物理教研室審定部門：審定人簽名：2006年 10月28日大學物理學課程教學大綱（適用于本科工科各專業）一、課程教學目標1課程性質：物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用和轉化規律的學科，它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用于生產技術的許多部門，是自然科學和工程技術的基礎。以經典物理、近代物理和物理學在科學技術中的初步應用為內容的大學物理課程是高等學校理工科各專業學生一門重要的必修基礎課，這些物理基礎知識是構成科學素養的重要組成部分，更是一個科學工作者和工程技術人員所必備的。大學物

2、理課程在為學生較系統地打好必要的物理基礎，培養學生現代的科學的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，培養學生的探索、創新精神，培養學生的科學思維能力，掌握科學方法等方面，都具有其他課程不能替代的重要作用。2教學方法：課堂講授和討論，習題課。3課程學習目標和基本要求：通過大學物理課程的教學，應使學生對物理學的基本概念、基本理論、基本方法能夠有比較全面和系統的認識和正確的理解，為進一步學習打下堅實的基礎。在大學物理的各個教學環節中，都必須注意在傳授知識的同時著重培養分析問題和解決問題的能力，努力實現知識、能力、素質的協調發展。通過大學物理課程教學，培養學生以下能力：(1) 、獨立獲取知識的能力 -

3、能夠逐步掌握科學的學習方法，獨立地閱讀相當于大學物理水平的物理類教材、參考書和文獻資料，不斷地擴展知識面 ,并能理解其主要內容，寫出條理較為清晰的讀書筆記、小結或小論文。(2) 、科學思維能力能夠運用物理學的理論和觀點，通過分析綜合、縯繹歸納、科學抽象、類比聯想等方法正確分析、研究和計算一般難度的物理問題；能根據單位（量綱）分析、數量級估算、極端情況和特例討論等，進行定性思考或半定量估算，并判斷結果的合理性。(3) 、解決問題的能力對一些較為簡單的實際問題，能夠根據問題的性質以及實際需要，抓住主要因素，進行合理的簡化，建立相應的物理模型，并用物理語言進行描述，運用所學的物理理論和研究方法，加以

4、解決。通過大學物理課程教學，培養學生以下素質：(1) 、科學素質通過課程教學，培養學生追求真理的理想和獻身科學的精神，樹立學生現代科學的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，使學生具有科學的成敗觀和探索科學疑難問題的信心與勇氣，培養學生嚴謹求實的科學態度和堅韌不拔的科學品格。(2) 、創新精神通過了解物理學史和物理學家成才經歷等，激發學生求知熱情、探索精神和創新欲望，使學生善于思考，勇于實踐，敢于向舊觀念挑戰。(3) 、科學美感通過引導學生認識物理學中具有的明快簡潔、均衡對稱、奇異相對、和諧統一等物理學美學特征，培養學生的物理學審美思維，使學生學會用美學去欣賞和研究科學的內在規律，升華學生情操，

5、喚起學生求知欲。4課程類型：公共基礎課。5先修課程：高等數學（矢量，微積分，微分方程等）二、課程內容和要求（一）理論教學緒論2物理學的研究對象與研究方法；物理學與科學技術的關系；物理課的地位與作用；物理課的教學要求、教學安排和教學方法。第一篇力學第一章質點運動學知識點： 參考系與坐標系；質點；矢徑；運動學方程；位移；速度；加速度；切向加速度和法向加速度；運動學的兩類問題；相對運動；圓周運動的角量描述；角量與線量的關系。重點： 質點運動規律的描述。難點 ：運動方程和運動量間的關系。第二章牛頓定律知識點： 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點動力學問題，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，力學相對性原理。重點： 質點運動規律的運用。難點： 受力分析；力學相對性原理。第三章動量與角動量知識點： 沖量，動量，質點和質點系的動量定理，動量守恒定律，質心，質心運動定理，質點的角動量，質點的角動量定理。重點： 質點和質點系的動量定理，動量守恒定律，質點的角動量，質點的角動量定理。難點： 質心定義，質心運動定理應用，角動量定義。第四章功和能知識點： 功，功率，保守力與非保守力，勢能，質點和質點系的動能定理，機械能守恒定律，能量守恒定律，完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞。重點： 功，勢能，質點和質點系的動能定理，守恒定律。難點： 變力功的計算

7、，保守力與非保守力定義。第五章剛體的定軸轉動知識點： 剛體的定軸轉動，角量與線量的關系，力矩，轉動慣量，平等軸定理，角動量，力矩的功和功率，剛體繞定軸轉動的轉動定律，質點的角動量定理和角動量守恒定律，剛體定軸轉動的角動量定理和角動量守恒定律，剛體定軸轉動的動能定理。重點： 定軸轉動規律。難點： 轉動規律的分析和計算。第六章狹義相對論基礎3知識點： 伽利略變換式，牛頓的絕對時空觀，愛因斯坦狹義相對論的兩個基本假設，洛倫茲變換式，狹義相對論中同時性的相對性以及長度收縮和時間膨脹概念， 狹義相對論中質量和速度的關系、質量和能量的關系。重點： 同時性的相對性、長度收縮和時間膨脹。難點： 用相對論的時空

8、觀分析、計算有關的簡單問題。第二篇熱學第七章溫度知識點： 物質的微觀模型，平衡態，熱平衡，熱力學第零定律，理想氣體的溫度，熱力學第三定律，理想氣體狀態方程。重點： 平衡態，熱平衡，溫度概念，理想氣體狀態方程。難點： 熱平衡概念。第八章氣體動理論知識點： 物質的微觀模型，理想氣體的壓強公式和溫度公式，能量均分定理，理想氣體的內能，麥克斯韋速率分布律及速率分布函數和速率分布曲線，氣體分子熱運動的最概然速率、算術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： 壓強、內能概念，理想氣體壓強微觀公式，麥克斯韋速度分布律；氣體碰撞的微觀模型。難點： 建立對大量粒子系統分析的統計概念；輸運過程

9、的微觀解釋。第九章熱力學第一定律知識點： 功的微觀意義，熱力學第一定律，準靜態過程，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。重點： 熱力學第一定律物理意義，絕熱過程，卡諾循環。難點： 分析計算理想氣體的等容、等溫、等壓、絕熱等過程；卡諾循環。第十章熱力學第二定律知識點： 熱力學第二定律，熵及其玻耳茲曼表達式，可逆過程和不可逆過程，克勞修斯熵公式。重點： 熱力學第二定律的意義及熵函數的物理意義。難點： 熵函數的引入及熵增原理的微觀意義。第三篇電磁學第十一章靜止電荷的電場4知識點： 電荷的量子化，電荷守恒定律，庫侖定律，電場強度，點電荷的電場，靜電場中的電偶極子，電場強

10、度的疊加原理，電場線，電場強度通量，高斯定理。重點： 電場強度疊加原理，高斯定理。難點： 電場強度的分析計算。第十二章電勢知識點： 靜電場力所作的功，靜電場的環路定理，電勢，點電荷的電勢，電勢的疊加原理，電場強度與電勢梯度，電勢能，靜電場的能量。重點： 電勢的疊加原理，環路定理。難點： 電勢的分析計算。第十三章有導體與電介質存在時的靜電場知識點： 靜電感應，靜電平衡，電容器，電容器的電容公式，電介質對電容的影響，電介質的極化，電位移，有電介質時的高斯定理，電容器的電能，靜電場的能量，能量密度。重點： 導體的靜電平衡，介質的極化，有電介質時的高斯定理，電容計算，電場能量。難點： 導體處于靜電平衡

11、時的條件、性質，介質的極化，電位移矢量定義。第十四章電流和磁力知識點： 電流強度，電流密度，電流的連續性方程，恒定電流條件，電導率，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動，安培力，載流直導線在均勻磁場中所受的力和力矩，磁矩。重點： 電流密度、電導率，歐姆定律的微分形式，安培力，載流直導線在均勻磁場中所受的力和力矩。難點： 電流密度、磁矩的概念理解。第十五章磁場的源知識點： 磁場，磁感應強度，畢奧薩伐爾定律，磁通連續定理，安培環路定理，全電流安培環路定理。重點： 畢奧 - 薩伐爾定律、安培環路定理。難點： 用畢奧 - 薩伐爾定律計算簡單問題中的磁感應強度。第十六章有磁介質存在

12、時的磁場知識點： 磁介質，磁化強度，磁介質中的環路定理，磁場強度，磁化曲線，鐵磁質。重點： 磁介質的磁化、介質中的安培環路定理。難點： 均勻磁化的B、 H、 M關系及表面磁化電流密度與磁化強度矢量間關系。第十七章電磁感應5知識點： 電磁感應，法拉第電磁感應定律，楞次定律，動生電動勢，感生電動勢，自感電動勢，自感，互感電動勢，互感，磁場的能量，磁場能量密度。重點： 法拉第電磁感應定律，動生和感生電動勢。難點： 感應電動勢的計算。第十八章麥克斯韋方程組和電磁波知識點： 麥克斯韋方程組，電磁波的產生和傳播，電磁波的特性和能量，振蕩電偶極子。重點： 電磁波的產生和傳播，電磁波的特性。難點： 電磁振蕩規

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與光學第十九章振動知識點： 簡諧運動表達式，振幅，周期，頻率，相位，旋轉矢量，簡諧運動的動力學方程，彈簧振子，單擺，簡諧振動的能量，阻尼振動，受迫振動，簡諧振動的合成。重點： 簡諧振動的特征、合成規律。難點： 位相及位相差。第二十章波動知識點： 行波，簡諧波的波函數，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。重點： 平面簡諧波波函數，惠更斯原理。難點： 建立平面簡諧波方程的方法，多普勒效應。第二十一章光的干涉知識點： 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系，楊氏雙縫干涉，薄

14、膜干涉，邁克耳遜干涉儀，重點： 相干光分析、光程的概念以及光程差和相位差的關系，楊氏雙縫干涉。難點： 干涉條紋位置計算、理解光程的概念。第二十二章光的衍射知識點： 惠更斯菲涅爾原理，單縫夫瑯禾費衍射，圓孔衍射，細絲衍射，光學儀器的分辨率，光柵衍射， X 射線的衍射的布拉格公式。重點： 單縫夫瑯禾費衍射，光柵衍射規律。6難點： 單縫夫瑯禾費衍射，光柵衍射規律。第二十三章光的偏振知識點： 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： 偏振光的傳播規律。難點： 理解和分析偏振光的傳播規律。第五篇量子物理基礎第二十四章量子物理的基本概念知識點： 黑體輻射

15、，普朗克能量子假設，光電效應，光子，愛因斯坦方程，光的波粒二象性，康普頓效應，德布羅意的物質波假設及其正確性的實驗證實，實物粒子的波粒二象性，概率波與概率幅，不確定關系，一維定態薛定諤方程，能量量子化，德波波長子量子化，勢壘穿透，諧振子重點： 光電效應和康普頓效應的實驗規律，愛因斯坦光子假設對這兩個效應的解釋，實物粒子的波粒二象性。難點： 理解實物粒子的波粒二象性、波函數的統計解釋、不確定關系。第六篇現代工程技術的物理基礎專題內容由教師自選（屬于了解要求）。（二）實踐教學本課程有相關的獨立課程：大學物理實驗（40 學時）。三、學時分配本課程理論教學時數： 110。序號教學內容講課實驗合計第 0

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

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

18、時數為 110 學時（含理論課、習題課或討論課） 。分二學期，建議第一學期 48 學時，第二學期 62 學時。3. 為充分運用高等數學工具，本課程以一年級第二學期開始為宜。（二） 教學建議：在課程教學過程中，要加強教學方法和手段等研究。1. 教學原則：以學生知識、能力、素質協調發展為目標，認真貫徹以學生為主體、教師為主導的教學思想，在積極進行教學改革的基礎上，努力構建一個有利于學生個性發展和創造能力培養的大學物理課程教學體系，加強學生在課程教學過程中的參與度，鼓勵學生自學。2. 教學方法：采用啟發式、討論式和開放式等多種行之有效的教學方法，引導學生思考，強化斂散思維訓練。習題課或討論課是啟迪學生思維，培養學生提出、分析、解決問題的重要環節，習題課或討論課應在教師引導下以學生討論、交流為主，習題課或討論課的學時數不應少于總學時的 15% ，習題課或討論課提倡以小班形式進行。鼓勵開展講座、探索實驗和小課題研究等第二課堂活動，因材施教