PAGE大學物理一教學大綱目錄一、教學目的和要求 8二、教學中應注意的問題 8三、教學內容 10力學 10第一章質點運動 10第二章牛頓運動定律 10第三章動量守恒定律和能量守恒定律 11第四章剛體的轉動 11熱學 11第五章氣體動理論 11第六章熱力學基礎 12電學 12第七章靜電場 12第八章導體和電介質中的靜電場 13四、教學課時分配 13五、參考書目 13程名稱：大學物理I課程編號：056402英文名稱：UniversityPhysicsI課程性質：獨立設課課程屬性：學科基礎科應開學期：第2學期學時學分：課程總學時48。課程總學分3學生類別：本科生適用專業：自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子信息科學與技術、電子科學與技術、通信工程等專業的學生。先修課程：高等數學。一、教學目的和要求物理學是一門基礎科學，是整個自然科學和現代技術發展的基礎。物理知識在現代生活、社會生產、科學技術中有廣泛的應用。物理學的研究方法對于探索自然具有普遍意義。學生在物理課中學到比較全面的物理知識，受到科學方法和科學思維的訓練，以及科學態度和科學作風的熏陶，這對于他們提高科學文化素質，適應現代生活，繼續學習科學技術，都是十分重要的。大學物理課是一門重要課程。物理教學應遵循教育要面向現代化、面向世界、面向未來的思想，貫徹國家的教育方針，為實現專業培養目標更好地作出貢獻。(1)使學生學習比較全面的物理學基礎知識及其實際應用，了解物理與其他學科以及物理與技術進步、社會發展的關系。(2)使學生受到科學方法的訓練，培養學生的觀察和實驗能力、科學思維能力、分析和解決問題的能力。(3)通過大學物理的學習，培養學生嚴謹的學風、學會運用微積分的思想分析問題解決物理問題。(4)培養學生學習科學的興趣和實事求是的科學態度。結合物理教學進行辯證唯物主義教育和愛國主義教育。二、教學中應注意的問題(1)引導學生積極、主動地學習，培養學生獨立思考的能力和習慣要積極改革教學方法，注意研究學生的心理特征和認識規律，善于啟發學生積極思維，激起學生學習興趣，使他們積極、主動地獲得知識和提高能力。要引導學生發表看法，提出質疑，組織他們進行必要的討論，使教學過程生動活潑。要根據實際情況，因材施教，針對不同的學生提出不同的要求，使他們都能積極、主動、有效地學習和發展。要培養學生獨立思考的能力和習慣。教師的講解不宜過細，要給學生留有思考、探究和自我開拓的余地，鼓勵他們主動地、獨立地鉆研問題。要指導學生掌握正確的學習方法，學會閱讀教科書，學會自己歸納所學的知識和方法，經過獨立思考，融會貫通，要提高他們的自學能力，學會獨立地獲取知識和拓寬知識面。(2)重視物理概念和規律的教學教學中要重視概念和規律的建立過程，要重在理解。應使學生理解概念和規律的含義，理解規律的適用條件，認識相關知識的區別和聯系。講解概念和規律要思路清楚，使學生知道它們是怎樣得出的，真正理解其中的道理，領會研究問題的方法。要重視概念和規律的應用，使學生學會運用物理知識解釋物理現象，分析和解決實際問題，加深對概念和規律的理解，提高分析和解決實際問題的能力。教學必須分清主次，突出重點。對重點的概念和規律，要使學生學得更好些，同時，應注意循序漸進，知識要逐步擴展和加深，能力要逐步提高。課堂教學的重點應當放在對概念和規律的理解上，不應急于做過多的題目。學好物理要做一定數量的題目，但題目的數量和難度要切合學生的實際，而不應追求題目的數量。應當要求學生，解題要經過獨立思考，不能機械地套用類型，以期切實有效地提高能力。（3)加強學生實驗觀察現象、進行演示和學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識，這是理解概念和規律的必要的基礎。觀察和實驗對培養學生的觀察和實驗能力，培養實事求是的科學態度，引起學習興趣，具有不可代替的重要作用。學生實驗的要求應該切實達到，要充分發揮學生做好實驗的主動性和積極性，加強對學生實驗的指導，要求學生認真思考，獨立操作，手腦并用，團結協作，遵守實驗室規則。(4)加強能力的培養是物理教學的重要任務。要注意防止把方法和能力當作知識向學生灌輸，這種作法并不能真正提高能力。要通過觀察現象、學生實驗培養學生的觀察能力和實驗能力。要培養的觀察能力主要是:能有目的地觀察，能辨明觀察對象的主要特征，認識觀察對象所發生的變化過程以及變化的條件。要培養實驗能力，明確實驗目的，理解實驗原理和方法，學會正確使用儀器進行觀察和測量，會控制實驗條件和排除實驗故障，會分析處理實驗數據并得出正確結論，了解誤差和有效數字的概念，會獨立地寫出簡要的實驗報告。要通過概念的形成，規律的得出，模型的建立，知識的運用等，培養學生抽象和概括、分析和綜合、推理和判斷等思維能力以及科學的語言表達能力。要培養學生運用數學處理問題的能力。要求學生理解公式和圖象的物理意義，能根據具體問題列出物理量之間的關系，進行推導和求解，并根據結果作出物理結論。通過知識的運用培養學生分析和解決實際問題的能力。要求學生能運用所學的概念、規律和模型等知識對具體問題進行具體分析，弄清物理過程，明確解決問題的思路和方法，逐步學會靈活地分析和解決問題。(5)密切聯系實際物理教學要密切聯系實際，使學生在理論和實際的結合中理解和運用知識。聯系實際的對象包括自然現象，現代生活中、物理實驗中、各種產業部門中的實際問題，以及現代科學技術的發展等。要注意聯系當前普遍關心的社會經濟問題，如能源、環境等問題，使學生理解物理與技術進步、社會發展的關系，從更廣闊的角度認識物理學的作用。要培養學生的應用意識。有志于把所學物理知識應用。三、教學內容力學１．理解質點、剛體模型和參照系、慣性系等概念。２．掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述質點運動和運動變化的物理量。能熟練地計算質點在平面內運動時的速度和加速度和質點作圓周運動時的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。３．掌握牛頓三定律的內容及其適用條件。４．掌握功的概念。能熟練地計算直線運動情況下受力的功。掌握保守力作功的特點及勢能的概念，會計算勢能。５．掌握質點動能定理和動量定理，并能用它們分析、解決質點在平面內運動時的力學問題。掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法。6．理解轉動慣量的概念、掌握剛體定軸轉動定律。７．理解角動量的概念，理解角動量守恒定律及其適用條件、能應用動量矩守恒定律分析、計算有關問題。第一章質點運動重點內容：對位移、速度、加速度的概念的理解，弄清其瞬時性、矢量性。第一節質點運動的描述第二節加速度為恒矢量時的質點運動第三節圓周運動第四節相對運動第二章牛頓運動定律重點內容：牛頓定律的應用。第一節牛頓定律第二節物理量的單位和量綱第三節幾種常見的力第四節慣性參考系力學相對性原理第三章動量守恒定律和能量守恒定律重點內容：從瞬時關系出發研究系統的過程問題，從而確定和認識運動的守恒定律。第一節質點和質點系的動量定理第二節動量守恒定律第三節動能定理第四節保守力和非保守力勢能第五節功能原理機械能守恒定率第六節完全彈性碰撞完全非彈性碰撞第四章剛體的轉動重點內容：剛體的轉動定律、轉動動能定理、角動量定理和角動量守恒定律，及其應用。第一節剛體的定軸轉動第二節力矩轉動定律轉動慣量第三節角動量角動量守恒定律第四節定軸轉動的動能定理力矩作功剛體繞定軸轉動的動能定理經典力學的成就和局限性熱學１．能從宏觀和統計意義上理解壓強、溫度、內能等概念。了解系統的宏觀性質是微觀運動的統計表現。２．了解氣體分子熱運動的圖象。理解理想氣體的壓強公式和溫度公式以及它們的物理意義。通過推導氣體壓強公式，了解從提出模型、進行統計平均、建立宏觀量與微觀量的聯系到闡明宏觀量微觀本質的思想和方法。了解氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。３．了解玻耳茲曼能量分布律。了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數和速率分布曲線的物理意義。了解氣體分子熱運動的算術平均速率、均方根速率的求法和意義。4．理解氣體分子平均能量按自由度均分定理，并會應用該定理計算理想氣體的定壓熱容、定容熱容和內能。５．掌握功和熱量的概念。理解平衡過程。掌握熱力學第一定律。能熟練地分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內能及卡諾循環的效率。６．理解可逆過程和不可逆過程。理解熱力學第二定律的兩種敘述，了解這兩種敘述的等價性。７．了解熱力學第二定律的統計意義及無序性，了解熵的概念。第五章氣體動理論重點內容：理解氣體的壓強公式、溫度公式、麥克斯韋速率分布律。第一節物質的微觀模型統計規律性第二節理想氣體的壓強公式第三節平均平動動能與溫度的關系第四節能量均分定理理想氣體內能第五節麥克斯韋速率分布律第六節分子平均碰撞次數和平均自由程第七節氣體的遷移現象第八節熱力學第二定律的統計意義第九節氣體內的遷移現象第十節真實氣體第六章熱力學基礎重點內容：熱力學第一定律、熱力學第二定律第一節物態參量物態方程第二節準靜態功熱量第三節內能熱力學第一定律第四節等體和等壓過程第五節循環過程卡諾循環第六節熱力學第二定律卡諾定理第七節可逆過程與不可逆過程第八節熵第九節熵增加原理電學１．掌握靜電場的電場強度和電勢的概念以及場的疊加原理。掌握電勢與場強的積分關系。了解場強與電勢的微分關系。能計算簡單問題中的場強和電勢。2．理解靜電場的規律：高斯定理和環路定理。掌握用高斯定理計算場強的條件和方法，并能熟練應用．3．了解介質的極化。了解各向同性介質中Ｄ和Ｅ。了解介質中的高斯定理和安培環路定理．4．理解電動勢的概念．掌握法拉第電磁感應定律。理解動生電動勢及感生電動勢的概念和規律．理解電容、自感系數和互感系數的定義及其物理意義．5．理解電能密度、靜電場第七章靜電場重點內容：靜電場的基本原理-高斯定理、環路定理。描述靜電場的基本物理量—電場強度、電勢。第一節電荷電荷守恒定律第二節庫侖定律第三節電場強度第四節電場強度通量高斯定理第五節環路定理電勢能第六節電勢電場強度與電勢梯度電偶極子第八章導體和電介質中的靜電場重點內容：靜電場中導體的電學性質、有介質時的高斯定理。第一節靜電場中的導體第二節電容電容器第三節靜電場中的電介質第四節電位移