大学物理(B) (学科基础课)
College Physics B
University physics
以下部分标题填写用黑体五号字体，具体填写内容字体为宋体五号）
【课程编号】 BX260116
【学分数】4
【学时数】110
一、教学目的、任务
物理学研究物质的基本结构及其物质运动的普遍规律，它的基本理论渗透在自然科学的许多领域，应用于生产技术的各个部门，是自然科学和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的《大学物理》课程， 是工科各专业学生的一门重要的必修基础课。
课程教学目的：为学生系统地打好必要的物理基础；初步学习科学的思想方法和研究问题的方法；激发探索和创新精神、增强适应能力，提高素质的目的。
课程教学任务：对物理学的基本概念、理论、方法有系统的认识与理解；具有初步应用物理知识的能力；培养辩证唯物主义世界观和科学方法论；具备提出问题、分析问题、解决问题的能力和动手操作的能力。
二、课程教学的基本要求
教学内容基本要求分为三个层次：掌握、理解、了解。
掌握：属较高要求。对于要求掌握的内容都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问题，对于那些由基本定律导出的定理要求会推导。
理解：属于一般要求。对于要求理解的内容都应明了，并能用以分析和计算有关问题，对于定理不要求会推导。
了解：属较低要求。对于要求了解的内容，应该知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们进行定性解释，适应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。
三、教学内容和学时分配
绪论1学时
主要内容：大学物理学习的内容
学习物理学的意义
学习物理学的方法 【课程类别】学科基础课 【编写日期】2010.3.30 【先修课程】高数【适用专业】生物、化学、化工、环境 等
质点运动学5学时
主要内容：质点运动的描述
圆周运动
教学要求：理解质点、参考系的概念及运动叠加原理；
掌握位矢、位移、速度、加速度、切向加速度、法向加速度、角位移、角速度、角加速度 等物理量及角量与线量关系。
牛顿定律3学时
主要内容：牛顿定律
牛顿定律的应用
教学要求：理解惯性、质量、力的概念；
掌握牛顿运动定律。
动量守恒定律和能量守恒定律5学时
主要内容：质点动量定理动量守恒定律
质点动能定理
保守力与势能功能原理机械能守恒定律
教学要求：掌握质点动量定理质点系的动量定理及动量守恒定律；
掌握质点动能定理；
理解保守力、势能、机械能的概念，掌握功能原理、机械能守恒定律。
刚体的转动7学时
主要内容：刚体定轴转动的运动学
力矩转动定律转动惯量
角动量刚体定轴转动的角动量定理角动量守恒定律
力矩做功刚体定轴转动的动能定理
教学要求：了解刚体定轴转动的运动学；
理解转动惯量、力矩，掌握转动定律；
理解冲量矩、角动量，掌握角动量定理、角动量守恒定律；
了解力矩做功，掌握刚体定轴转动的动能定理。
静电场8学时
主要内容：库伦定律
电场强度高斯定理
环路定理电势能
电势
教学要求：掌握库仑定律
理解电场强度的定义，掌握电场叠加原理；
理解高斯定理的物理意义，熟练应用高斯定理计算带电系统的电场强度； 理解环路定理的物理意义，掌握电势的计算。
静电场的导体和电介质6学时
主要内容：静电场中的导体电介质
电位移电容与电容器
静电场的能量
教学要求：理解静电平衡条件，掌握静电平衡时导体上电荷、场强和电势分布；
了解电介质的极化和介质对电场的影响，理解电位移矢量，掌握介质中的高斯定理； 掌握计算静电场能量的方法；
理解电容的概念以及掌握电容的计算方法。
恒定磁场8学时
主要内容：恒定电流电源与电动势
磁感应强度毕-萨定律
磁通量磁场的高斯定理
安培环路定理
磁场中的磁介质
教学要求：了解恒定电流、电源与电动势；
理解磁感应强度的定义；
掌握毕-萨定律，会计算几何形状简单的载流导体的磁场分布；
掌握磁通量的计算，理解高斯定理的物理意义；
理解安培环路定理的物理意义，并应用定理计算具有高度对称性的磁场； 了解磁介质对磁场的影响，理解电场强度，掌握介质中的安培环路定律。
电磁感应电磁场6学时
主要内容：电磁感应定律
动生电动势感生电动势
自感和互感
磁场能量
电磁场方程
教学要求：掌握法拉第电磁感应定律、楞次定律；
能够用动生电动势公式计算导体产生的动生电动势；
理解感生电场的性质，理解自感与互感现象，会计算自感、互感系数；
理解位移电流，理解麦克斯韦电磁场方程组的物理意义。
振动7学时
主要内容：简谐运动的运动学描述旋转矢量
简谐运动的动力学特征
简谐运动的合成
教学要求：理解描述简谐振动的各物理量的意义；
掌握简谐振动的动力学特征，建立简谐振动的运动方程；
掌握旋转矢量法；
掌握同方向同频率简谐振动合成的规律，了解同方向不同频率简谐振动合成的规律； 理解振动的能量。
波动6学时
主要内容：平面间谐波的波函数
不得衍射惠更斯原理
波的干涉驻波
教学要求：理解描述波动的各物理量意义，会建立平面简谐波的波函数；
波的能量传播特征及能流、能流密度；
理解惠更斯原理和波的叠加原理、掌握波的相干条件；
理解波程差，掌握干涉时振动加强、减弱的条件；
了解驻波形成的条件及其现象，理解半波损失。
光学11学时
主要内容：相干光杨氏干涉薄膜干涉
劈尖牛顿环迈克尔孙干涉仪
光的衍射单缝衍射圆孔衍射衍射光栅
光的偏振性反射光和折射光的偏振晶体的双折射
教学要求：了解波动光学的基本概念；
了解相干光的获得，理解光程的物理意义，掌握杨氏干涉、薄膜干涉；
了解惠更斯原理，掌握弗朗和费单缝衍射，了解衍射光栅及弗朗和费圆孔衍射； 了解自然光、偏振光，掌握马吕斯定律和布儒斯特定律，了解晶体双折射现象。
气体动理论7学时
主要内容：气体物态方程
理想气体的微观模型统计的规律性
气体的压强公式能量均分定理
教学要求：理解平衡状态和平衡过程，理想气体状态方程；
掌握压强公式和温度公式；
理解能量按自由度均分原理，掌握理想气体内能的计算。
热力学基础8学时
主要内容：准静态过程功和热量热力学第一定律
理想气体四个等值过程
循环过程卡诺循环
热力学第二定理卡诺定理
教学要求：理解功、热量、内能概念及热力学第一定律；
掌握热力学第一定律在理想气体四个等值过程中的应用；
理解循环过程，掌握卡诺循环的热机效率及致冷系数计算；
理解热力学第二定律的两种宏观表述及微观解释，了解可逆过程与不可逆过程；了解卡诺定理。
相对论4学时
主要内容：迈克尔逊-莫雷实验
狭义相对论的时空观
狭义相对论质点动力学简介
教学要求：了解迈克尔逊-莫雷实验
理解狭义相对论的时空观
理解狭义相对论的动量、质量、能量
量子物理基础4学时
主要内容：黑体辐射 光的波粒二象性
氢原子的波尔理论
波函数薛定谔方程
教学要求：了解黑体辐射 光的波粒二象性
理解氢原子的波尔理论
理解波函数及薛定谔方程
实验14学时
主要内容：实验基本理论(2学时)
实验（在以下实验中任选4个，每个实验3个学时）
气垫导轨研究匀变速运动规律
三线摆测刚体转动惯量
静电场的描绘
霍尔法测螺线管内部磁感应强度
液体粘滞系数测定
金属膨胀系数测定
牛顿环测透镜曲率半径
分光计测光波波长
四、教学重点、难点及教学方法
1.对牛顿力学基本规律的理解和应用
2.对静电学基本概念的认识和电场强度、电势等的计算
3.对振动与波动的概念认识与理解
4.对热力学系统的定律理解和应用
5.对光学基本概念的认识与应用
五、考核方式及成绩评定方式：考试、考查
六、教材及参考书目
推荐教材：《物理学》（第五版）（马文蔚.高等教育出版社，2008年）
参考书：
1.大学物理学（第三版）赵近芳主编北京邮电大学出版社2008年
2.大学物理学吴百诗主编西安交通大学出版社 2004年
3.大学物理习题讨论课指导沈慧君 清华大学出版社 2006年
修（制）订人：审核人：
2010年6月1 日
