1、大學物理教學大綱大綱說明一、課程的性質本課程是物理學專業（光電信息科學與工程方向）的專業基礎課。物理學研究物質運動最基本最普遍的形式，包括機械運動、分子熱運動、電磁與光的運動、原子與原子核內部的運動等等，它的基本理論滲透到自然科學的一切領域，應用于生產技術的各個部門，是自然科學的許多領域和工程技術的基礎。二、課程的教學目標通過本課程學習，使學生正確認識物理學基本理論的建立和發展過程，培養學生正確的思想方法和研究方法，培養學生辯證唯物主義世界觀，提高學生的基本素質，并為學生學習專業知識和近代科學技術打下必要的物理基礎。隨著科學技術的迅速發展，物理學與各學科間相互交叉、相互滲透日益密切，物理學將為

2、學生適應現代科學技術發展在專業領域中有所發現、有所創造、有所前進打好基礎。三、課程的教學任務 通過學習使學生對物理學的基本概念、基本原理、基本規律有比較全面而系統的認識，了解各種運動形式之間的聯系，并能靈活地加以運用，并對近代物理學和新成就有一般的了解，并且為進一步學習后繼課程打下良好基礎。通過學習培養學生辯證唯物主義世界觀、科學素質和科學思維方法，培養學生應用物理知識分析問題和解決實際問題的能力。四、課程的教學內容教學內容包括質點運動學、質點動力學、剛體力學基礎、機械振動、機械波、氣體動理論基礎、熱力學基礎、電荷與真空中的靜電場、導體和電介質中的靜電場、恒定電流與真空中的恒定磁場、

3、磁介質中的恒定磁場、電磁場與麥克斯韋方程組、五、課程的教學原則和方法在普通物理課程的各個教學環節中，注意講課、習題課和課外作業等教學環節的密切配合，注意在傳授知識的同時，教給學生方法，著重培養學生分析問題、解決問題的能力。六、學時分配總計136學時，其中講授128學時，期中考試4學時，機動4學時。教師在使用大綱時，對教學內容、講授次序、學時安排和習題課安排可根據實際情況靈活掌握。講授內容課時緒論21.質點運動學82.質點動力學143.剛體力學基礎84.機械振動85.機械波86.氣體動理論基礎87.熱力學基礎88.電荷與真空中的靜電場109.導體和電介質中的靜電場810.恒定電流與真空中的恒定磁

4、場1011.磁介質中的恒定磁場812.電磁場與麥克斯韋方程組813.波動光學20期中考試4機動4合計72七、本課程大綱編寫的執筆人大學物理教研室本大綱經大學物理教研室討論審核通過，最后定稿。教學內容的要點及教學目標緒論 教學目標讓學生明確學習物理學目的和方法，激發學生學習物理學的興趣。教學重點物理學的地位和作用教學內容 1.物理學的研究對象2.物理學的地位和作用第一章 質點運動學教學目標1.掌握位置矢量、位移、速度、加速度的概念。2.明確運動方程和軌道方程的物理意義，并能用求導方法由已知的運動方程求速度加速度；反之用積分方法由已知質點運動的速度或加速度求質點的運動方程。3.熟練掌握直

5、線運動和圓周運動的規律。教學重點1.參照系2.速度和加速度3.運動方程4.直線運動和圓周運動教學難點速度和加速度的矢量運算教學內容 1.參考系 坐標系 物理模型2.位矢 位移 速度 加速度3.曲線運動的描述第二章 質點動力學教學目標1.理解牛頓運動定律的內容，明確牛頓運動定律的適用范圍，并能熟練地應用牛頓運動定律解決質點動力學問題。2.掌握功的定義及其計算方法。3.掌握質點的動能定理和動量定理及其應用。4.掌握功能原理及其應用。5.掌握機械能守恒定律、動量守恒定律及它們的適用條件。6.理解角動量的概念，掌握角動量守恒定律及其適用條件，能夠運用該定律分析、解決有關問題。教學重點1.牛頓運動定律的

6、應用2.動量定理和動量守恒定律3.動能定理4.功能原理5.機械能守恒定律6.角動量守恒定律教學難點角動量和動量守恒定律教學內容1.牛頓運動定律 2.動量和動量守恒定律 3.功 機械能守恒定律 4.質點的角動量和角動量守恒定律 第三章 剛體力學基礎教學目標1.掌握角速度、角加速度的概念以及定軸轉動公式，掌握角量與線量的關系。2.理解力矩和轉動慣量的概念，掌握剛體定軸轉動定律并能熟練解決剛體定軸轉動問題。3.理解功的概念，掌握剛體定軸轉動的動能定理和機械能守恒定律。4.理解角動量的概念，掌握角動量定理及其守恒定律并能解決具體問題。 教學重點1.力矩和轉動慣量的概念2.定軸轉動定律及應用3

7、.功的概念4.定軸轉動動能定理和機械能守恒定律及應用5.角動量的概念、角動量定理和角動量守恒定律及應用教學難點剛體的角動量和角動量守恒定律及應用教學內容1.剛體運動的描述 2.剛體定軸轉動定律和角動量守恒定律第四章 機械振動教學目標1.理解簡諧運動的概念及三個特征量的意義，掌握用旋轉矢量表示簡諧運動的方法，理解相位及相位差的意義。2.掌握簡諧運動的微分方程及各物理量的求法。3.理解簡諧運動的能量特征。4.掌握在同一直線上兩個同頻率簡諧運動的合成規律，理解拍的概念。教學重點1.簡諧運動的微分方程2.簡諧運動的旋轉矢量表示法4.簡諧運動的合成教學難點1.簡諧運動的旋轉矢量表示法2.簡諧運動的合成3

8、.相位和相位差教學內容1.簡諧運動2.簡諧運動的旋轉矢量表示法3.單擺和復擺4.簡諧運動的合成第五章 機械波教學目標1.理解機械波產生的條件及橫波和縱波的特點。2.理解波長、波速、周期和相位等概念。3.掌握平面簡諧波的規律和特點。4.理解波的能流和能琉密度的概念。5.理解惠更斯原理及衍射、反射、折射等現象。6.理解波的疊加原理，掌握波的相干條件及干涉現加強和減弱的條件。7.理解駐波的概念和形成的條件，。8.了解及半波損失的概念和意義。9.理解多普勒效應并能計算波源和觀察者在同一直線上運動時頻率的變化。教學重點1.平面簡諧波方程2.波的相干條件及相干疊加規律3.駐波及其形成條件教學難點1.建立平

9、面簡諧波方程的方法2.相干疊加振幅加強或減弱的條件3.駐波及其形成條件教學內容1.機械波的產生、傳播和描述2.平面簡諧波的波函數3.波的能量4.惠更斯原理 波的衍射、反射和折射5.波的干涉6.駐波7.多普勒效應第六章 氣體動理論基礎教學目標1.理解理想氣體狀態方程的意義，能熟練應用于有關氣體狀態量的計算。2.理解理想氣體的微觀模型，掌握理想氣體壓強、溫度、內能的概念及計算。3.掌握能量按自由度均分原理及應用，了解麥克斯韋分子速率分布的物理意義。4.了解平均自由程和平均碰撞頻率的概念。教學重點1.理想氣體狀態方程2.理想氣體的壓強3.理想氣體的溫度4.理想氣體的內能5.能量按自由度均分原理教學難

10、點1.溫度的統計意義2.麥克斯韋分子速率分布教學內容1.熱學的基本概念 2.理想氣體的壓強和溫度3.能量均分定理 理想氣體內能4.麥克斯韋速率分布律5.氣體分子的平均自由程和平均碰撞頻率第七章 熱力學基礎教學目標1.理解功、熱量、內能的概念，掌握熱力學第一定律的意義，并能熟練將它運用于理想氣體各過程的分析計算。2.理解摩爾熱容量的概念，能運用于理想氣體各過程熱量的計算。3.掌握理想氣體等體、等壓、等溫及絕熱過程的狀態變化特征、能量轉換關系和過程方程。4.掌握循環過程的特征，并能計算熱循環的效率和致冷循環的致冷系數。5.理解熱力學第二定律的意義，理解實際的宏觀過程的不可逆性的意義。6.理解玻耳茲

11、曼熵的概念和克勞修斯熵公式的意義，理解熵增加原理，能進行熵變計算。教學重點1.熱力學第一定律的應用2.熵教學難點1.熱力學第一定律的應用2.熱力學第二定律教學內容1.熱力學第一定律2.理想氣體等值過程和絕熱過程3.循環過程4.熱力學第二定律5.熵增加原理第八章 電荷與真空中的靜電場教學目標1.理解庫侖定律及其適用條件；理解場的概念、理解場強迭加原理及其物理意義；能熟練運用迭加原理計算簡單、典型帶電體及其組合體的電場分布.2.理解電通量的概念，理解靜電場的環流定律和高斯定理的物理意義，了解它們在電磁場中的重要地位；掌握應用高斯定理計算電場分布條件和方法，并能熟練運用高斯定理求解有特定對稱性分布的

12、電荷所產生的電場的場強分布。3.理解引入電勢概念的條件，理解電勢的相對性，掌握用電勢定義求空間電勢分布的方法；理解電勢迭加原理，并能熟練運用迭加原理計算簡單、典型帶電體及其組合體的電勢分布；掌握電勢與場強的積分關系；理解場強與電勢的微分關系；了解電勢梯度的物理意義。4.掌握導體達到靜電平衡的基本條件，明確由它和靜電場的兩個基本定理導出的靜電平衡導體的幾點基本性質，說明封閉導體殼內外電場分布的情況和靜電屏蔽問題；5.掌握孤立導體和電容器的電容的概念，掌握電容器電容的計算方法；通過實例說明電容器串、并聯的特點及其應用；要求學生深刻理解電容器具有貯存電荷和貯存電能的本領。教學重點場強及電勢的計算教學

13、難點電場強度與電勢的微分關系教學內容1電荷 庫侖定律2.電場和電場強度3.電通量 真空中靜電場的高斯定理4.靜電場力的功 真空中靜電場的環路定理5.電勢6.電場強度和電勢的關系第九章 導體和電介質中的靜電場教學目標1.理解導體靜電平衡的意義和條件，導體中的電場強度、電勢和電荷的分布。能利用導體靜電平衡的規律求解導體存在時的電場和電荷分布的問題；2.理解孤立導體的電容和電容器的電容，會計算平行板電容器、圓柱面電容器和球形電容器的電容和串、并聯電容器的電容；3.了解電介質極化的微觀解釋和極化強度矢量的定義，了解各向同性電介質中電位移矢量和電場強度的關系和區別；4.理解電介質中的高斯定理和環路定理，

14、并能利用高斯定理求解有電介質存在時具有一定對稱性的電場的問題；5.了解電場能量和能量密度概念，能計算一些簡單對稱分布電場中儲存的電能。教學重點1.導體中的電場強度2.電勢和電荷的分布教學難點圓柱面電容器和球形電容器的電容計算教學內容第十章 恒定電流與真空中的恒定磁場教學目標1.掌握磁感應強度的物理意義，掌握畢-薩定律定律并會求解載流導體規則分布時的磁感應強度；2.理解磁通量的概念，會計算非均勻磁場中通過簡單幾何形狀平面的磁通量；3.理解穩恒磁場的高斯定理和安培環路定律的物理意義，掌握應用安培環路定律計算磁感應強度的條件和方法，并能熟練求解具有一定對稱性的電流的磁場分布問題；4.掌握洛侖磁力和安

15、培力，并能熟練運用；理解磁矩的定義，會計算平面載流線圈在磁場中所受的磁力矩。教學重點1.磁場的計算2.運動電荷和載流線圈在磁場中的受力及受力矩教學難點1.載流導線在磁場中運動所做的功2.載流線圈在磁場內轉動時磁場力所做的功教學內容第十一章 磁介質中的恒定磁場教學目標1.了解磁介質磁化的微觀解釋，了解磁化強度及其與磁化電流的關系；2.理解磁場強度矢量的定義，理解有介質時安培環路定律，并會求解具有一定對稱性的磁場分布；3.了解磁化強度，磁場強度和磁化電流之間的關系；了解磁場的邊界條件；了解鐵磁質的特性，理解磁滯效應、磁滯曲線、磁疇的概念；3.了解磁路的有關概念和磁路定律，會計算簡單的磁路問題；理解

16、磁場能量，磁場能量密度的概念，會計算具有對稱性的磁場的能量。教學重點1.介質中的高斯定理2.介質中的安培定理教學難點磁化強度矢量和磁化面電流關系教學內容1.磁介質及其極化2.磁介質中的高斯定理和安培環路定理3.鐵磁質第十二章 電磁場與麥克斯韋方程組教學目標1.掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律，并能熟練運用；理解動生電動勢的產生，掌握動生電動熱的計算；理解感生電場的物理意義，了解感生電場的性質，了解感生電場與靜電場的區別；2.理解自感系數L和互感系數M的物理意義，掌握L、M的計算方法。3.了解麥克斯韋兩個基本假設的中心思想；理解麥克斯韋方程組各議程的物理意義和方程中各物理量的意義；4.了解平面電

17、磁波的基本性質，了解能流密度的概念，了解坡印亭矢量的物理意義；了解偶極振子幅射電磁波的物理過程和物理圖像，了解電磁波譜。教學重點1.動生和感生電動勢2.渦旋電場3.麥克斯韋方程組教學難點：1.渦旋電場2.位移電流教學內容1.電磁感應定律2.動生電動勢3.感生電動勢4.自感與互感5.磁場的能量6.位移電流與電磁場7.麥克斯韋方程組與電磁波第十三章 波動光學教學目標1.理解光的相干性、相干條件及獲得相干光的兩種方法分波陣面法和分振幅法。2.掌握光程、光程差、半波損失及光的干涉條件，掌握光程的計算方法及干涉條紋的性質與光程差或位相差的關系。能分析、確定揚氏雙縫干涉條紋、薄膜干涉條紋的位置。3.了解邁

18、克耳遜干涉儀的基本結構與工作原理。4.理解惠更斯菲涅耳原理，掌握用半波帶法分析單縫夫瑯和費衍射條紋的產生及其暗紋位置的計算。理解單縫衍射公式，會分析、確定單縫衍射條紋的位置及縫寬和波長對衍射條紋分布的影響。5.了解光柵光譜的特點及其在科學技術和生產中的應用，理解光柵衍射條紋的特點及產生這些特點的原因，掌握用光柵方程確定光柵衍射譜線的位置的方法以及光柵常數和波長對其影響。6.了解偏振光的干涉與應用；理解光的五種偏振狀態，掌握三種光，即自然光，線偏振光，部分偏振光的特性及檢驗方法；掌握馬呂斯定律、布儒斯特定律。7.了解雙折射現象的基本規律和人工雙折射和旋光的意義。教學重點1.楊氏雙縫干涉2.劈尖干涉3.牛頓環4.半波帶法5.單縫夫瑯禾費衍射條紋的分布規律6.光柵公式的應用及光柵光譜的缺級現象7.馬呂斯定律及其應用8.布儒斯特定律及其應用教學難點1.半波損失2.半波帶法對單縫夫瑯禾費衍射條紋的分布規律的解釋3.光柵光譜的缺級現象4.馬呂斯定律及其應用5.布儒斯特定律及其應用教學內容