1、课程教学大纲编号： 嘉 应 学 院课 程 教 学 大 纲课 程 名 称： 大学物理 课 程 学 分： 7 执 笔 人： 徐满平 审 订 人： 修（制）订日期： 2007 年 1 月 1一 、 课 程 的 地 位 与 作 用物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。它的基本理论渗透到自然科学的许多领域，它是工程技术的基础。大学物理课是高等院校理工科各专业学生的一门重要的必修基础课。开设大学物理课，一方面是为学生系统的学习研究打好必要的物理基础，另一方面也是让学生学习科学的思想方法和研究问题的方法。学好大学物理课对学生以后的工作以及对新理论、新知识、新
2、技 术的进一步学习有着重大的影响。二 、 课 程 的 教 学 目 标 与 基 本 要 求1、教学目标通过本课程的课堂教学、辅导 答疑、批改作 业等教学环节的 实施，让学生在以下方面得到培养：、1、 树立实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。、2、 抽象思维能力。学会模型、抽象的思维方法，会根据具体条件，抓住主要矛盾，忽略次要因素，对研究对象做出合理的 简化。、3、 自学能力。能独立地阅读 教材、参考 书及有关文献资 料，并能在理解主要内容的基础上写出条理比较清楚的阅读笔记及小结。、4、 分析问题和解决问题的能力。学生在碰到 问题后，能较深入细致地分析问题的条件和实质，运用所学过的物理概念和
3、 规律， 寻找解决问题的思路和合适的方案。、5、 运算能力和判断正误的方法。会运用已掌握的数学工具，计算并估算一般难度的物理问题。并能把典型数据结果在量 级上加以比较， 对结果的合理性做出判断。、6、 必须获得作为一个高级工程技术人员所必不可少的物理基础知识。2基本要求（1）本课程大纲内容分 A、B、C 三类， A 类课程总学时 119（68+51）学时；B 类课程总学时85 学时。C 类课程总学时 54 学时（我校暂未开设）。考虑“ 五一“、“国庆“两个长假和校运动会的影响，及实验课等，实际上课按 90、70 学时安排,具体建议列在括弧内，加“*“部分 B 类课程不上。加“*”及“*“部分
4、C 类课程不上。、1、 本课程分别在第二和第三学期实施。、2、 要求学生课前要预习，认真听课， 积极思考和参与讨论 ，课后复习，独立完成作业。9注 ：表示重 点 ，表示难 点三 、 课 程 内 容第一篇 力学基础1质点运动学1.1 参照系 质点 运动方程参照系； 坐标系；质点；矢径；运动方程；轨道方程（自学）1.2 位移 速度和加速度位移；平均速度；瞬时速度；平均加速度；瞬时加速度；速率1.3 平面曲线运动切向加速度；法向加速度 ；角位移；角速度；角加速度1.4 相对运动位移的相对性；速度的相对性2、质点动力学2.1 牛顿运动定律惯性参照系；牛顿第一运动定律；牛顿第二运动定律；牛顿第三运动定律
5、2.2 力学中的单位制和量纲（自学）2.3 机械功和功率功；瞬时功率；2.4 动能 动能定理质点动能定理；质点系动能定理2.5 势能 机械能守恒定律重力势能；弹性势能；保守力；功能原理；机械能守恒与转化定律；能量守恒与转化定律2.6 动量 冲量 动量定理2.7 动量守恒定律 *2.8 碰撞（自学）3、刚体的转动*3.1 刚体的平动 转动和定轴转动刚体；平动 ； 转动；定轴转动；角速度矢量3.2 转动动能 转动惯量转动动能； 转动惯量；平行轴定理和垂直轴定理（阅读）3.3 力矩 转动定律3.4 质心 质心运动定律（阅读）3.5 力矩的功 转动动能定律10力矩；力矩的功；定轴转动中的转动动能定律3
6、.6 角动量和冲量矩 角动量守恒定律质点的角动量；质点的角动量定理；刚体的角动量；冲量矩；角动量定理；角动量守恒定律第二篇 机械振动和波4机械振动4.1 简谐振动简谐振动运动学特征；简谐振动动力学分析；简谐振动方程；简谐振动过程中的位移、速度、加速度，简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相（相位、周相）、初位相。4.2 谐振动的旋转矢量表示法相位差；同相和反相；旋转矢量表示法*4.3 谐振动的能量4.3 *谐振动的合成同方向同频率谐振动的合成；同方向不同频率谐振动的合成；拍及拍频*4.5 阻尼振动 受迫振动（自学）5 机械波5.1 机械波的产生与传播机械波；纵波和横波；波阵面；波线；平面波和
7、球面波；波长；波的周期和频率；波速5.2 *平面简谐波的波动方程平面简谐波；平面简谐波波动方程5.3 *波的能量 能流密度波的能量；能量密度；能流；能流密度（波的强度）；波的吸收5.4 惠更斯原理及其应用（阅读）5.4 波的叠加原理 波的干涉波的叠加原理； 波的干涉现象；波的干涉条件；5.5 驻波驻波；波节；波腹；驻波方程；半波损失5.7 多普勒效应第三篇 热学6、气体动理学理论6.1 理想气体的状态方程热力学系统；平衡态；状态参量；理想气体的状态方程6.2 理想气体的压强和温度公式11理想气体的微观模型；理想气体的压强公式；理想气体分子的平均平动动能；理想气体的温度公式；方均根速率6.3 能
8、量均分定理 理想气体的内能自由度；理想气体分子的自由度；能量按自由度均分定理6.4 *麦克斯韦分子速率分布定律速率分布；速率分布函数；归一化条件；麦克斯韦速率分布函数；麦克斯韦速率分布律；最概然速率；平均速率 ；方均根速率 ；分子速率分布的实验测定6.5 玻耳兹曼分布律（自学）6.6 *气体分子的平均碰撞频率和平均自由程（自学）6.7 气体内的迁移现象（阅读）6.8 *范德瓦耳斯方程（阅读）7 热力学基础7.1 热力学第一定律准静态过程；准静态过程的功；热量；内能；热力学第一定律7.2 气体的摩尔热容摩尔热容量；气体定容摩尔热容量；气体定压摩尔热容量；7.3 *热力学第一定律的应用（自学）等容
9、过程；等压过程；等温过程中功、热量交换、内能变化的计算7.4 *绝热过程绝热过程及过程方程；绝热过程的功和内能变化7.5 *循环过程 卡诺循环循环过程；循环效率；卡诺循环；卡诺循环效率；卡 诺逆循环及制冷系数（自学）7.6 热力学第二定律热力学第二定律的开尔文表述；热力学第二定律的克劳修斯表述；两种表述的等价性7.7 *可逆过程与不可逆过程（自学）7.8 *卡诺定理（自学）7.9 热力学第二定律的统计意义（自学）热力学第二定律的统计意义；熵的引入；熵增加原理；热力学第二定律的适用范围第四篇 电磁学8、真空中的静电场8.1 库仑定律点荷；点荷守恒定律；库仑定律；电力迭加原理118.2 电场 电场
10、强度电场；电场强度；点电荷的电场；任意带电体的场强计算公式；场强迭加原理；带电直线、圆环、 圆盘及带电大平面的场强公式8.3 静电场的高斯定理电场线；电通量；高斯定理；高斯定理的应用；均匀 带电球面、球体，均匀带电长圆柱、圆筒，均匀带电平面8.4 静电场的环流定理 电势电场力的功；静电场的环路定理；电势能；电势 ；电势差；电势迭加原理；点电荷的电势；任意带电体的电势计算公式；8.5 *场强与电势的关系（自学）电势梯度矢量；场强与电势的微分公式9、 静电场中的导体和电介质9.1 静电场中的导体静电感应；静电平衡；静电平衡条件；静电平衡时导 体上电荷分布；静电平衡时导体表面场强；导体表面电荷密度与
11、曲率半径的关系；静 电屏蔽9.2 *静电场中的电介质（阅读）9.2 导体的电容 电容器孤立导体的电容；电容器及电容；平行平板电容器，圆柱形电容器和球形电容器的电容；电容器的串并联（自学）9.3 电场的能量电容器的能量公式；电场的能量密度；电场的能量10、 稳恒磁场 磁场对电流的作用10.1 稳恒电流的基本概念（自学）电流密度；稳恒电场；电动势；非静电力；欧姆定律的微分形式10.2 磁场 磁感应强度磁的基本现象；磁场；磁感应强度；磁矩10.3 磁场的高斯定理磁感应线；磁通量；磁场 的高斯定理10.4 毕奥萨伐尔定律电流元；毕奥萨伐尔定律；直线电流的磁场的磁感应强度公式；圆电流轴线上磁场公式；载流
12、螺线管内的磁场公式；运动电荷的磁场公式10.5 安培环路定理真空中的安培环路定理；安培环路定理的应用10.6 安培力 安培定律安培力 ；安培定律；安培定律的应用；平行长直线电流间的相互作11用；安培的定义 10.7 磁场对载流线圈的作用均匀磁场中载流线圈的磁力矩10.8 *磁力的功（自学）磁场对运动载流导线的功；磁场对运动载流线圈的功10.9 磁场对运动电荷的作用力洛仑兹力；霍耳效 应；霍耳电势差10.10 带电粒子在电场或磁场中的运动（阅读）11、 *磁场中的磁介质（阅读）11、 1 磁介质的磁化 磁化强度顺磁质；逆磁质；磁化机制 ；磁化强度 11、2 磁介质中的安培环路定理 磁场强度11、
13、3 铁磁质铁磁质的磁化机制；磁滞回线；磁畴 12、电磁感应12.1 电磁感应定律电磁感应的基本现象；感应电动势；法拉第电磁感应定律；楞次定律12.2 动生电动势 12.3 感生电动势感生电场（涡旋电场）；感生电场场方程；感生电动势12.4 电磁感应现象的应用（阅读）12.5 *自感和互感自感现象；自感系数；自感电动势；互感现象；互感系数；互感 电动势12.6 磁场的能量 自感磁能公式；磁场的能量密度；磁场的能量公式13、 *电磁场理论的基本概念 电磁振荡13.1 位移电流位移电流；位移电流密度；位移电流的磁场13.2 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组的积分形式；麦克斯韦方程组的微分形式（自学）13
14、.3 电磁振荡 电磁波电磁振荡；振荡的周期和频率（阅读）；电磁波的产生和传播；振荡电偶极子模型（阅读）；平面电磁波及性质；电磁波速度； 电磁波的能量蜜度11第五篇 波动光学第十四章 光的干涉14.1 相干光及获得 光程差光矢量；原子发光机制；相干光条件；相干光叠加；非相干光 叠加 光程；光程差；相 长与相消干涉条件 ；透镜 的等光程性（自学）14.2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉实验（装置、 结果）；分波面法干涉；菲涅耳双面镜（阅读）实验；*洛埃镜实验；*半波损失14.3 薄膜干涉 劈尖干涉 牛顿环分振幅法干涉；薄膜干涉；等倾干涉（自学）；劈尖干涉；牛顿环 ；等厚干涉（自学）14.4 *迈克尔逊干
15、涉仪（自学）14.5 *空间相干性与时间相干性（阅读）第十五章 光的衍射 15.1 光的衍射现象 惠更斯菲涅耳原理光的衍射现象； 惠更斯菲涅耳原理；衍射分类15.2 夫琅和费单缝衍射*半波带法；单缝衍射明纹和暗纹公式；中央明纹宽 度15.3 光栅衍射光栅；光栅常数；光栅主极大方程；缺级现象 ；光栅衍射光谱 15.4 圆孔衍射 *光学仪器的分辨率圆孔夫琅和费衍射；爱里光斑；瑞利判据；最小分辨角；光学仪 器的分辨率15.5 *X 射线的衍射（自学）第十六章 光的偏振16.1 自然光和偏振光自然光；偏振光；部分偏振光；16.2 马吕斯定律二向色性；偏振片；马吕斯定律16.3 布儒斯特定律布儒斯特角；
16、布儒斯特定律16.4 *光的双折射现象（阅读）六六六 近代物理基础17 狭义相对论基础171 伽利略变换 经典力学的时空观172 迈克尔逊莫雷实验11173 爱因斯坦的两条假设 洛仑兹变换狭义相对论的相对性原理；光速不变原理；*洛仑兹坐标变换；*洛仑兹速度变换（自学）17、4 狭义相对论的时空观长度收缩；时间膨胀；同时性的相对性；狭义相对论的时空观 17、5 *狭义相对论的动力学基础运动质量；狭义相对论中动量、能量、动能；相对论动力学方程；质能关系式；能量与动量的关系 18、 量子光学基础18、1 热辐射 基尔霍夫定律热辐射；*辐射出射度（辐出度）；单色辐出度；吸收比与反射比；绝对黑体；平衡热
17、辐射；基尔霍夫定律18、2 绝对黑体的辐射定律绝对黑体的实验曲线；*斯特藩玻尔兹曼定律；维恩位移定律18、3 普朗克公式普朗克假设；普朗克公式；能量量子化18、4 光电效应 爱因斯坦方程光电效应现象；爱因斯坦光子假说；爱因斯坦光电效应方程18、5 *康普顿效应（阅读）19、 原子的量子理论19、1 玻尔的氢原子理论氢原子光谱及巴尔末经验公式；玻尔的基本假设（定 态、 跃迁、角动量量子化三假设）；玻尔半径；氢原子能级；基态与激发态；电离能19、2 实物粒子的波粒二象性德布罗意物质波假设；实物粒子的波粒二象性；戴维孙革末电子衍射实验；德布罗意物质波的统计解释19、3 测不准关系19、4 *波函数
18、薛定方程自由电子的波函数；波函数的统计解释；波函数的 归一化条件与标准条件；薛定谔方程；定态薛定谔方程19、5 *一维无限深势阱（介绍）一维无限深势阱；势阱中粒子能量的本征值；势阱中粒子本征波函数和概率蜜度；势垒，隧道效应19、6 *氢原子的量子力学处理介绍（阅读）1119、7 *激光（阅读）19、8 *固体的能带结构（阅读）四 、 时 间 分 配A、 B、 C 各 级 （ 学 时 ）课 程 分段 标 识序号教 学 内 容A B C1质点运动学 44 22质点动力学 104 43刚体的转动 44 04机械振动 44 45机械波 4 4 36气体动理学理论 64 27热力学基础 64 28真空中
19、的静电场 86 79静电场中的导体和电介质 66 611机动（习题课） 22 210稳恒磁场 磁场对电流的作用 88 611磁场中的磁介质 00 012电磁感应 66 213电磁场理论的基本概念 电磁振荡 42 014光的干涉 4 4 615光的衍射 4 4 616光的偏振 2 2 017 狭义相对论基础 4 4 418 量子基础 0 0 019 原子的量子理论 4 0 0机 动 （ 习 题 课 ）总 计 90 72 54五、课程说明课程英文名称 General Physics 主要先修课程 高等数学适用专业类别 理工科各专业主 要 教 材 （ 作 者 、教 材 名 称 、 出 版 社 ）1、
20、 教 材：大学物理（上下册）， 赵近芳等编，北京 邮电 大学出版社参考书：普通物理学（1-3 册）（第五版），程守洙、江之永主 编，高等教育出版社；大学物理学（1-5 册），张三慧主编，清华大学出版社。 考核方式 闭卷，笔试备注由于课时相对较紧，实验课另开。 12*2+2*211课程简介物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。它的基本理论渗透到自然科学的许多领域，它是工程技术的基础。大学物理课是高等院校理工科各专业学生的一门重要的必修基础课。大学物理课程内容包括质点运动学、质点动力学、刚体的定轴转动、机械振动、机械波、气体 动理论、 热力学基础、静电场、稳恒磁场、电磁感应、光的干涉、衍射、偏振、狭义相对论、量子光学基础、量子力学基础以及固体能带理论基础和激光介绍等。序号 项 目 名 称 学时1 单摆； 22 静电场模拟； 23 万用表的使用； 24 示波器的使用； 25 等厚干涉（牛顿环） ； 26 切变模量； 27 杨氏模量； 28 密度； 29 线胀系数的测定； 210 空气比热容比； 211 迈克尔逊干涉仪调节和使用； 2必 开实 验项 目12 分光计（测三棱镜顶角、折射率） 2
