1、物理学教学大纲课程编码:010607A-基适用专业:全校各专业(工商管理学院各专业除外)一、前言物理学是研究物质的结构和相互作用,以及它们的基本运动规律的一门课程,是整个自然科学和工程技术的基础,内容包括力、声、热、电、光、磁等方面的分支。本课程要求学生掌握物理学的基本概念和规律,基本理论和方法、基本实验方法和实验技能,正确记录并处理实验数据的原则和方法。熟悉一些常用仪器的使用,基本原理和注意事项。了解物理学的研究对象和研究方法,培养分析问题和解决问题的能力,以及科学实验能力,促进形成辩证唯物主义的世界观和正确的思想方法,提高科学素质,为专业知识的学习和参加科研工作打下必要的基础。总学时为 7
2、8,其中理论课授课 52 学时、实验课 24 学时。总学分为 4.0,实验课为课内实验,但单独考核并记载成绩。教材选用赵清诚主编基础物理学 ,中国医药科技出版社 2002 年出版。对中药资源和食品药学专业采用王铭主编的物理学, 人民卫生出版社 2007 年出版,实验教材选用赵喆主编物理学实验 ,中国医药科技出版社 2006 年出版。 二、理论课内容与要求第一章 绪论 (1 学时)基本内容物理学的研究对象、研究范围、目标和任务。当代物理学的发展及其前沿和成就,物理学与科学发展和技术进步的关系。物理学的学习方法。物理学和药学的关系。基本要求 了解:物理学的研究对象、研究范围及其在自然科学中的重要地
3、位;当代物理学的发展及其前沿和成就;物理学对促进科学发展和技术进步中的重要作用以及和药学的关系。 熟悉:物理学发展简史;物理学解决问题和处理问题的基本方法;学习物理课程的基本方法。 第二章 刚体的转动 (6 学时)基本内容刚体的定轴转动及其角量描述。转动惯量和转动动能。力矩和力矩的功。转动定律和角动量守恒定律。基本要求掌握:转动定律和角动量守恒定律。熟悉:刚体定轴转动的角量描述以及转动惯量、力矩和角动量等基本概念。难点:应用转动定律解决实际问题; 应用角动量守恒解释实际现象。第三章 流体力学 (4 学时,选学)基本内容理想流体、定常流动、连续性方程、伯努利方程及其应用。粘滞流体的运动、粘度和粘
4、度计原理。基本要求掌握:理想流体稳定流动的连续性方程和伯努利方程。熟悉:流体的粘滞性。了解:粘度的意义和粘度原理。难点:伯努利方程及其应用。第四章 振动学基础 (5 学时)基本内容简谐振动的运动方程、矢量图表示法和能量。同方向和同频率简谐振动的合成。相互垂直的同频率简谐振动的合成。李萨如图形。基本要求掌握:简谐振动的运动方程和矢量图表示法;同方向、同频率简谐振动的合成规律。熟悉:简谐振动方程的每个物理量的含义,简谐振动方程在解决实际问题的物理思想。了解:同频率垂直振动的合成。难点:已知初始条件写出简谐振动方程;同方向和同频率简谐振动的合成。第五章 波动学基础 (7 学时)基本内容平面简谐波的波
5、函数、波的能量、能流密度。惠更斯原理、波的叠加原理、波的干涉、和驻波等。基本要求 掌握:平面简谐波的波函数;波的相干条件以及两相干波加强和减弱的条件,熟悉:平面简谐波波函数以及图像特点。了解:波动中能量的传播和能流、能流密度的概念;惠更斯原理和波的叠加原理;驻波的形成和特点;半波损失现象。难点:平面简谐波的波函数的物理意义;惠更斯原理;波的叠加原理;波的干涉。第六章 静电场 (8 学时)基本内容静电场、电场强度、电场线、电势、电势差和电位移。场强叠加原理和电势叠加原理、高斯定理和静电场环路定理。基本要求掌握:场强叠加原理和电势叠加原理;高斯定理以及应用它求场强的条件和基本方法。熟悉:电场强度、
6、电势、电势差和电位移等基本概念。静电场环路定理。了解:几种静电场的的场强、电势的分布情况。难点:根据已知条件,详细描绘静电场的场强和电势分布;高斯定理的应用。第七章 静电场中的导体和电介质 (7 学时)基本内容导体的静电平衡条件,静电平衡时导体和空腔导体的性质。电场中电介质的极化和极化强度。电容和电容器。电场的能量。基本要求掌握:导体的静电平衡条件以及静电平衡时导体(包括空腔导体)的基本性质;电容器的串联和并联方式;在有导体和电介质存在条件下,求电荷分布;求场强、电势、电容和电场能量等问题的基本方法。熟悉:极化强度和场强的关系。了解:电介质的极化机理。难点:电介质的极化和极化强度的计算;电场的
7、能量计算第十一章 光的干涉 (7 学时)基本内容光的相干性、获得相干光的方法。光程和光程差。杨氏双缝干涉,薄膜干涉、劈尖、牛顿环和干涉仪。基本要求掌握:杨氏双缝公式;薄膜干涉的光程差公式,会判断有无因半波损失产生附加光程差的情况;劈尖、牛顿环的干涉特点和公式。熟悉:光程和光程差的概念。了解:相干光的获得方法;迈克耳孙干涉仪的原理及其特点,会应用公式作简单计算。难点:劈尖、牛顿环的干涉图样在实际中解决问题的方法。第十二章 光的衍射 (7 学时)基本内容光的衍射现象,惠更新-菲涅耳原理。单缝夫琅和费衍射、衍射光栅、光学仪器分辨率、布喇格方程。基本要求掌握:单缝夫琅和费衍射的半波带分析法;衍射条纹特
8、点和明暗纹条件;光栅公式和光栅衍射光谱的特点;最小分辨角公式和布喇格方程。了解:惠更斯一菲涅耳原理。难点:单缝夫琅和费衍射、衍射光栅方程的应用。第十三章 光的偏振 (4 学时)基本内容自然光和线偏光。偏振片的起偏和检偏。马吕斯定律和布儒斯特定律。光的双折射现象,旋光现象。基本要求掌握:用偏振片(或尼克耳棱镜)起偏和检偏的方法;马吕斯定律和布儒斯特定律。熟悉:自然光、线偏光和部分偏振光的概念;旋光现象及其应用。 了解:单轴晶体双折射现象及其产生原因;椭圆偏振光和圆偏振光的产生。难点:晶体的双折射现象。三、实验课内容与要求实验一 有效数字和测量误差(验证性) (4 学时)基本内容有效数字和测量误差
9、的定义和运算规则、测量的不确定度和数据处理。基本要求掌握:有效数字和测量误差的运算规则。熟悉:测量的不确定度和数据处理原则。了解:数据处理图示法。难点:有效数字和测量误差的定义和运算规则在实际中的应用。实验二 基本量度实验(验证性) (4 学时)基本内容长度测量。游标卡尺的使用,螺旋测微计的作用。物体密度的测定,天平的使用,规则形状固体密度和液体密度的测定。基本要求掌握:一般游标原理,正确使用游标卡尺;天平的正规操作方法;规则形状固体密度的测定方法。熟悉:比重瓶法测定液体密度的方法。了解:螺旋测微计的测量原理和使用方法;天平的原理和天平灵敏度公式。难点:比重瓶法测定液体密度在药学中的应用。实验
10、三 光的干涉(验证性) (4 学时)基本内容牛顿环测量透镜的曲率半径。基本要求掌握:读数显微镜的牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法;熟 悉 : 牛 顿 环 上 产 生 的 干 涉 现 象 , 进 一 步 理 解 等 厚 干 涉 的 形 成 及 其 特 点 ;难 点 : 读 数 显 微 镜 的 操 作 方 法 。实验四 旋光计的使用(验证性) (4 学时)基本内容测量溶液旋光度和旋光率的方法。基本要求掌握:三荫式旋光计测溶液的浓度和旋光率的方法;线偏振光振动面的旋转现象。熟悉:旋光计的构造原理。 了解:旋光现象。难点:三荫式旋光计测溶液的浓度和旋光率的误差估计。实验五 阿贝折射计测定液体的折射率(
11、综合性) (4 学时)基本内容测量液体的折射率和浓度的方法。基本要求掌握:用阿贝折射计测定液体折射率的方法,并由此确定液体浓度的方法。熟悉:阿贝折射计的结构原理和正确使用方法。 实验六 光的衍射(验证性) (4 学时)基本内容用衍射光栅测定光波波长。设计实验:观察汞光谱线(课外选作) 。基本要求掌握:光栅测光波波长的方法。熟悉:光 波 的 衍 射 现 象 。 了解:光栅的制作和光栅衍射现象。难点:光栅的分光作用在现代分析仪器中的应用。四、学时分配表序号 理 论 课 (章) 学时一 绪论 1二 刚体的转动 6三 流体力学 4(自选)四 振动学基础 5五 波动学基础 7六 静电场 8七 静电场中的导体和电介质 7八 光的干涉 7九 光的衍射 7十 光的偏振 4总计 52序号 实 验 课 (项 目) 性质 学时一 有效数字和测量误差 验证 4二 基本量度实验 验证 4三 光的干涉 验证 4四 旋光计的使用 验证 4五 阿贝折射计测定液体的折射率 综合 4六 光的衍射 综合 4总计 24五、参考书目1程守株等编普通物理学第四版高等教育出版社,20022陆 果编基础物理学教程上下卷高等教育出版社,1999执笔:孙宝良 支壮志 审核:赵喆 李辛 马骄 李玉娟