華中科技大學：大學物理--教學大綱?一、課程基本信息1.課程名稱：大學物理2.課程代碼：[具體代碼]3.課程類型：公共基礎(chǔ)課4.學分/學時：[X]學分，[160]學時（理論課[120]學時+實驗課[40]學時）5.適用專業(yè)：全校理工科各專業(yè)6.先修課程：高等數(shù)學、線性代數(shù)二、課程目標1.知識與技能目標使學生掌握大學物理的基本概念、基本規(guī)律和基本方法，包括力學、熱學、電磁學、光學和近代物理等方面的基礎(chǔ)知識。培養(yǎng)學生運用物理知識分析和解決實際問題的能力，以及進行簡單物理實驗操作和數(shù)據(jù)處理的技能。2.過程與方法目標通過課堂講授、討論、實驗等教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力和自主學習能力。引導學生掌握科學的研究方法，如觀察、實驗、歸納、演繹、類比等，提高學生的科學素養(yǎng)。3.情感態(tài)度與價值觀目標激發(fā)學生對物理學科的興趣和熱愛，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的工作作風。使學生了解物理學科在現(xiàn)代科技和社會發(fā)展中的重要作用，增強學生的社會責任感和使命感。三、課程內(nèi)容與學時安排力學（40學時）1.質(zhì)點運動學（12學時）參考系、質(zhì)點、位移、速度和加速度等基本概念。直線運動和曲線運動的描述，包括運動方程、速度和加速度的分量表示，圓周運動的角量描述等。相對運動的概念和伽利略變換。2.質(zhì)點動力學（12學時）牛頓運動定律及其應用，包括受力分析、牛頓第二定律的矢量形式和分量形式，解決直線運動和曲線運動中的動力學問題。動量定理、動量守恒定律及其應用，掌握動量和沖量的概念，理解動量守恒定律的條件和應用。動能定理、功能原理和機械能守恒定律及其應用，掌握功、動能、勢能等概念，理解機械能守恒定律的條件和應用。3.剛體的定軸轉(zhuǎn)動（8學時）剛體的基本概念，剛體定軸轉(zhuǎn)動的運動學描述，包括角位移、角速度、角加速度等。剛體定軸轉(zhuǎn)動的動力學規(guī)律，如轉(zhuǎn)動定律、轉(zhuǎn)動慣量的概念和計算，力矩的功和轉(zhuǎn)動動能定理，角動量定理和角動量守恒定律及其應用。4.振動和波動（8學時）簡諧振動的基本概念、運動方程、描述簡諧振動的物理量（振幅、周期、頻率、相位等），簡諧振動的能量。簡諧振動的合成，包括同方向、同頻率簡諧振動的合成，相互垂直的簡諧振動的合成（李薩如圖形）。機械波的產(chǎn)生和傳播，波的表達式，波的能量，惠更斯原理，波的干涉和衍射現(xiàn)象。熱學（24學時）1.氣體動理論（12學時）理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體的壓強和溫度的統(tǒng)計意義。分子熱運動的統(tǒng)計規(guī)律，如分子的速率分布和能量分布，理想氣體的內(nèi)能。麥克斯韋速率分布律和分子平均自由程的概念。2.熱力學基礎(chǔ)（12學時）熱力學第零定律和溫度的概念，熱力學第一定律及其應用，包括功、熱量和內(nèi)能的計算，理想氣體的等值過程和絕熱過程。循環(huán)過程，熱機效率和制冷系數(shù)的計算，卡諾循環(huán)及其效率。熱力學第二定律的兩種表述，可逆過程和不可逆過程，熵的概念和熵增加原理。電磁學（40學時）1.靜電場（12學時）電荷和電場的基本概念，庫侖定律，電場強度的定義和計算，電場強度疊加原理。高斯定理及其應用，通過高斯定理計算具有一定對稱性的電場分布。電勢的概念，電勢差，電場力的功，電勢疊加原理，等勢面的性質(zhì)，通過電勢計算電場強度。2.靜電場中的導體和電介質(zhì)（8學時）導體的靜電平衡條件和性質(zhì)，靜電屏蔽現(xiàn)象。電介質(zhì)的極化現(xiàn)象，極化強度的概念，電位移矢量的定義，有介質(zhì)時的高斯定理及其應用。電容的概念和計算，電容器的連接和能量存儲。3.恒定電流的磁場（12學時）電流和磁場的基本概念，畢奧薩伐爾定律及其應用，計算幾種典型電流分布產(chǎn)生的磁場。磁場高斯定理和安培環(huán)路定理及其應用，通過安培環(huán)路定理計算具有一定對稱性的磁場分布。洛倫茲力公式，帶電粒子在磁場中的運動，霍爾效應。4.電磁感應（8學時）電磁感應現(xiàn)象和楞次定律，法拉第電磁感應定律，動生電動勢和感生電動勢的計算。自感和互感的概念，自感系數(shù)和互感系數(shù)的計算，自感磁能和互感磁能。麥克斯韋方程組的積分形式（定性介紹），位移電流的概念。光學（24學時）1.幾何光學（12學時）幾何光學的基本定律，如光的直線傳播定律、反射定律和折射定律，全反射現(xiàn)象及其應用。光學儀器的基本原理，如平面鏡、球面鏡、薄透鏡成像公式和放大率公式，眼睛和放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等光學儀器的工作原理。2.波動光學（12學時）光的干涉現(xiàn)象，楊氏雙縫干涉實驗，光程和光程差的概念，薄膜干涉及其應用（等傾干涉和等厚干涉）。光的衍射現(xiàn)象，單縫衍射和圓孔衍射，衍射光柵及其應用。光的偏振現(xiàn)象，自然光和偏振光，起偏和檢偏的方法，馬呂斯定律，布儒斯特定律。近代物理（12學時）1.狹義相對論基礎(chǔ)（6學時）狹義相對論的基本假設(shè)，愛因斯坦相對性原理和光速不變原理。狹義相對論的時空觀，同時的相對性、長度收縮和時間延緩效應。狹義相對論動力學基礎(chǔ)，相對論質(zhì)量、能量和動量的關(guān)系。2.量子物理基礎(chǔ)（6學時）黑體輻射和普朗克量子假說，光電效應和愛因斯坦光子理論，康普頓效應。氫原子光譜和玻爾理論，波粒二象性，不確定關(guān)系。量子力學的基本概念，如波函數(shù)、薛定諤方程（一維定態(tài)薛定諤方程的簡單介紹），量子力學中的一些簡單問題（如一維無限深勢阱、勢壘貫穿等）。四、教學方法與手段1.教學方法課堂講授：系統(tǒng)講解課程的基本概念、基本規(guī)律和基本方法，注重知識的邏輯性和系統(tǒng)性，突出重點，突破難點。課堂討論：針對一些重點和難點問題，組織學生進行課堂討論，鼓勵學生積極思考，發(fā)表自己的觀點和見解，培養(yǎng)學生的思維能力和表達能力。啟發(fā)式教學：通過提出問題、引導思考、分析問題等方式，啟發(fā)學生自主學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。案例教學：結(jié)合實際生活和工程技術(shù)中的物理問題，引入案例教學，讓學生感受到物理知識的實用性，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力。2.教學手段多媒體教學：運用PPT、動畫、視頻等多媒體手段輔助教學，使抽象的物理概念和物理過程更加直觀形象，便于學生理解和掌握。網(wǎng)絡(luò)教學平臺：利用學校的網(wǎng)絡(luò)教學平臺，提供課程教學資源，如教學大綱、教學課件、電子教案、在線測試、答疑討論等，方便學生自主學習和課后復習。物理實驗教學：通過物理實驗教學，培養(yǎng)學生的實驗操作技能和科學研究能力，讓學生在實驗中體驗物理知識的應用和物理規(guī)律的驗證。五、考核方式及成績評定1.考核方式平時成績：占總成績的30%，包括考勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實驗成績等。期末考試成績：占總成績的70%，采用閉卷考試形式，考試時間為[X]小時。2.成績評定總成績=平時成績×30%+期末考試成績×70%平時成績根據(jù)學生的考勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況和實驗成績等綜合評定。考勤占平時成績的[10%]，課堂表現(xiàn)占[10%]，作業(yè)完成情況占[10%]，實驗成績占[10%]。期末考試成績根據(jù)學生的考試成績評定，考試題型包括選擇題、填空題、計算題、簡答題等，主要考查學生對課程基本概念、基本規(guī)律和基本方法的掌握程度，以及運用物理知識分析和解決問題的能力。六、教材及參考資料1.教材[大學物理教材名稱]，[主編姓名]，[出版社名稱]，[出版年份]2.參考資料[大學物理學習指導書]，[作者姓名]，[出版社名稱]，[出版年份][大學物理實驗教程]，[主編姓名]，[出版社名稱]，[出版年份]相關(guān)的物理學科普書籍和在線課程資源，如《費曼物理學講義》、中國大學MOOC平臺上的大學物理課程等。七、大綱修訂說明本大綱根據(jù)華中科技大學理工科各專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學要求進行修訂，