大学物理
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  • 第一期

2015-03-22[周日] 至 2021-07-23[周五] | 承诺培训时长: 2315天

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课程简介

《大学物理》课程以经典物理和近代物理的基础知识和基本理论为主要内容,《大学物理》课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神、创新意识、科学美感等素质等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。通过本课程学习,掌握经典物理学的基本原理、基本知识、和基本方法。

《大学物理》课程是广州大学的公共平台课,是为了满足培养应用型人才的理工科各专业,同时具备一定中学物理基础的本科学生而开设的;是理工类等学生的一门重要的必修基础课。

《大学物理》课程在物理学院已经有几十年的开课历史,2000年新广州大学成立后,以广州大学目前教学、科研实力最为雄厚的学院之一物理与电子工程学院及“广东省及广州市实验示范中心——广州大学物理实验室”为依托,瞄准现代大学物理课程教学的发展趋势,既注重教会学生对物理基本问题的研究,又引导学生关注物理学科与其它应用学科的交叉与互相促进,以培养具有创新精神的高素质的人才为目标,逐步对课程进行整合,目前已经在模块化教学、现代化教学手段的应用、教学内容、考核内容的改革以及创新能力的培养等方面形成了自己的特色。


现在广州大学《大学物理》课程教学执行的是教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会制订的《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》;由于课程经典,所以对该门课程我们积累了丰富的教学经验。现在该课程的教学由三大平台组成,大学物理Ⅰ类,针对电子、机械、信息工程等对物理知识要求较高的专业开出;大学物理Ⅱ类,针对生命科学、环境工程、食品工程等对物理知识要求较低的专业开出,大学物理Ⅲ类,针对光信息技术等专业开出。

广州大学的《大学物理》平台课程具体情况如下:

《大学物理Ⅰ》课程共90学时,分两学期完成,分别在一年级下学期和二年级上学期。

《大学物理Ⅱ》课程共54学时,一个学期完成,分别在一年级下学期或二年级上学期。

《大学物理Ⅲ》课程共126学时,分三学期完成,分别在一年级下学期和二年级上、下学期。

课程大纲


课程名称

大学物理Ⅱ/College  Physics Ⅱ

课程编码

11033005

课程类型

公共必修课

课程性质

公共基础课

适用范围

生物食品化学土木交通

学分数

3

先修课程

高等数学

学时数

54 

实验/实践学时

课外学时

考核方式

考试  

执笔者

马颖,梁鸿东

审核者

付刚

制订单位

物电学院物理系

制订日期

2009年4月

  

一、教学大纲说明

 (一)课程的性质、地位、作用和任务

物理学研究的是整个自然界最基本、最普遍的物质运动形式,研究物质结构、物质之间的相互作用及能量的转化等内容,物理学的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是自然科学和工程技术的基础。

《大学物理》课程是以经典物理和近代物理的基础知识和基本理论,以及物理学在科学技术上的应用为内容的高等学校各专业学生必修一门重要的公共基础课;《大学物理》课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创新意识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。

(二)教学目的和要求

根据教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会和广州大学教育教学改革的精神,结合广州大学所设各专业的不同专业要求和学习情况,我们修订了《大学物理》教学大纲。考虑到教学时数的缩减,同时考虑到大部分专业的学生在其所开的专业基础课中将学习涉及《大学物理》课程中某些方面的内容,以及高考扩招后学生程度的参差不齐,我们对《大学物理》课程中与其他课程相对重复的内容和部分章节作了适当地删减。

《大学物理Ⅱ》课程是为了满足培养应用型人才的理工科各专业,同时具备一定中学物理基础的本科学生而开设的。

通过本课程学习,掌握经典物理学的基本原理、基本知识、和基本方法。

通过大学物理课程教学,注意培养学生独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力和分析问题和解决问题的能力;注重培养学生求实精神、创新意识和科学美感等素质。

(三)课程教学方法与手段

采用多媒体技术的课堂教学为主渠道,充分利用计算机辅助教学、网络教学等现代化教育技术的优势,手段拟采用PowerPoint多媒体教学。

(四)课程与其它课程的联系

《大学物理Ⅱ》课程为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的物理基础知识及常用的物理方法。在教学过程中,要求充分结合《高等数学》课程中的微积分及矢量分析等知识,学生应具备运用这些知识解决问题的能力;是理工类专业许多课程的先行课。

(五)教材与教学参考书

使用教材:《大学基础物理学》(第2版)上、下册(普通高等教育“十一五”国家级规划教材),张三慧主编,清华大学出版社2007年3月第2版。

参考书目:

[1] 《大学物理学》(第2版)1、2、3、4册,张三慧主编,清华大学出版社1999年4月第2版。

[2] 《大学物理学》(第2版)上、下册,马文蔚等主编;高等教育出版社2006年11月第2版。

[3] 《大学物理实验教程》,胡湘岳、马颖、梁鸿东主编.清华大学出版社,2008年。

教师队伍

教学内容、重点和难点

(一)、力学(12学时)

    1.掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量;能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度;能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度,了解切向加速度和法向加速度。

    2.掌握牛顿运动三定律及其适用条件,能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问题。

    3.掌握功的概念,能计算直线运动情况下变力的功;理解保守力作功的特点及势能的概念,会计算重力、弹性力和万有引力势能。

    4.掌握质点的动能定理和动量定理,并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题;掌握机械能守恒定律、动量守恒定律,掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法。

重点:牛顿运动定律的应用;动量定理与动量守恒定律;动能定理及机械能守恒定律。

难点:动量定理;动量守恒定律;运用守恒定律分析问题及实际应用。

(二)、气体运动理论及热力学(10学时)

1.了解气体分子热运动的图象:理解理想气体的压强公式和温度公式,通过推导气体压强公式,了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量的微观本质的思想和方法;能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。

2.通过理想气体的刚性分子模型,理解气体分子平均能量按自由度均分定理,并会应用该定理计算理想气体的摩尔定压热容、摩尔定容热容和内能。

3.了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义;了解气体分子热运动的算术平均速率、最概然速率和方均根速率。

4.了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。

5.掌握功和热量的概念;理解平衡态和准静态过程;掌握热力学第一定律;能分析、计算理想气体等容、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量,以及卡诺循环等简单循环的效率。

6.了解可逆过程和不可逆过程;了解热力学第二定律及其统计意义。

重点:理想气体的状态方程;气体的压强公式和温度公式;麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义;热力学第一定律。

难点:系统宏观性质的微观解释;麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义;热力学第一定律的应用。

(三)、电磁学(16学时)

  1.掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度叠加原理和电势叠加原理;掌握电势与电场强度的积分关系;能计算一些简单问题中的电场强度和电势。

  2.理解静电场的规律:高斯定理和环路定理,理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法。

  3.掌握磁感应强度的概念;理解毕奥一萨伐尔定律;能计算一些简单问题中的磁感应强度。

  4.理解稳恒磁场的规律:磁场高斯定理和安培环路定理,理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。

5.理解安培定律和洛伦兹力公式;了解电偶极矩和磁矩的概念;能计算电偶极子在均匀电场中,简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中或在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力;能分析点电荷在均匀电场和均匀磁场中的受力和运动。

  6.了解导体的静电平衡条件,了解介质的极化现象及其微观解释。

 7.掌握法拉第电磁感应定律,理解动生电动势及感生电动势。

8.了解电容的公式及其计算。

重点:电场强度和电势;高斯定理和环路定理;磁感应强度;毕奥一萨伐尔定律;磁场高斯定理和安培环路定理;安培定律和洛伦兹力公式;导体的静电平衡条件;法拉第电磁感应定律

难点:电势与电场强度的积分关系;用高斯定理计算电场强度的条件和方法;毕奥一萨伐尔定律的应用。

(四)、振动和波动(4学时)

1.掌握描述简谐振动和简谐波的各物理量及各量间的关系。

2.理解旋转矢量法。

3.掌握简谐振动的基本特征,能建立一维简谐振动的微分方程,能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程,并理解其物理意义。

4.理解同方向、同频率的两个简谐振动的合成规律。

5.理解机械波产生的条件:掌握由已知质点的简谐振动方程得出平面简谐波的波函数的方法及波函数的物理意义;理解波形图线;了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念。

6.了解惠更斯原理和波的叠加原理;理解波的相干条件,能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。

重点:简谐振动和简谐波的各物理量(特别是相位)及各量间的关系;简谐振动的基本特征;同方向、同频率的两个简谐振动的合成规律;机械波。

难点:旋转矢量法;根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程及其物理意义;谐振动的合成规律。

(五)、波动光学(12学时)

1、理解获得相干光的方法;掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系;能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置,了解迈克耳孙干涉仪的工作原理。

2、解惠更斯一菲涅耳原理;理解分析单缝夫琅和费衍射暗纹分布规律的方法;会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。

3、理解光栅衍射公式:会确定光栅衍射谱线的位置;会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线分布的影响。

4、理解自然光和线偏振光,理解布儒斯特定律及马吕斯定律现象,了解线偏振光的获得方法和检验方法。了解双折射。

重点:相干光;更斯一菲涅耳原理;光栅衍射公式;自然光和线偏振光

难点:分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置;分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。





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老师团队
  • 马颖

    这家伙很懒,什么也没留下