《大学物理学》课程教学大纲.docx

1

《大学物理学》课程教学大纲

CollegePhysics

适用专业：本科理工科各专业 课程编号：010201 学分：6

一、课程名称

大学物理学

二、课程性质和任务

物理学是争论物质世界中最普遍、最根本的运动形式及其规律的科学。它是很多自然科学和工程技术应用的根底。在高等工科院校各专业中，物理学是一门重要的根底课，担当着拓宽学生学问面，提高学生根本素养及为专业课打下较深厚根底的任务。

〔一〕课程性质

大学物理是高等学校理工科各专业学生的一门必修的重要的根底课。

〔二〕课程任务

使学生对物理学的根本概念、根本原理、根本规律有较系统的生疏。了解各种运动形式之间的联系，并对近代物理学和现代物理学成就有更多的了解。

使学生运算力气和抽象思维力气方面受到必要的科学训练、培育学生分析问题和解决问题的力气。使学生正确生疏物理学根本理论的建立和进展过程，培育学生实事求是的科学态度和辨证唯物主义

的世界观。

为学生学习专业学问和参与工程实践打下必要的物理根底。

三、课程主要教学内容

力学、热学、电磁学、机械波、波动光学、狭义相对论和量子力学等。

四、根本要求及重点、难点说明

〔一〕力学主要内容：

1、质点运动学：位矢、位移、速度、加速度。圆周运动的加速度，切向加速度、法向加速度。角坐标、角位移、角速度、角加速度。角量与线量的关系。相对运动。

2、质点动力学：牛顿运动定律。非惯性系和惯性力*。质点与质点系的动量定理。动量守恒定律。质心、质心运动定理。变力的功、动能定理。保守力的功、势能〔重力势能、弹性势能、引力势能〕。机械能守恒定律。能量守恒与转化定律。对称性和守恒定律*。

3、刚体的转动：刚体。平动与转动。力矩，刚体定轴转动定律，转动惯量。转动动能，力矩的功。

质点、刚体的角动量和角动量守恒定律。根本要求：

1、把握位置矢量、位移、速度、加速度和角加速度等描述质点运动及运动变化的物理量。理解运动方程的物理意义及作用，能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度和加速度，能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。

2、把握牛顿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洁质点动力学问题。

3、把握功的概念，能娴熟地计算变力的功，理解保守力做功的特点及势能的概念，会计算万有引力、重力和弹性力的势能。

4、把握动能定理、动量定理，把握机械能守恒定律和动量守恒定律，把握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简洁系统在平面内运动的力学问题。

5、理解转动惯量概念。理解刚体绕定轴转动的转动定律和角动量守恒定律。重点：

1、位置矢量、运动方程，切向加速度和法向加速度；相对运动。

2、牛顿定律的应用；保守力做功及势能；角动量和角动量守恒定律。

3、刚体绕定轴转动的转动定律和角动量守恒定律。难点：

1、角加速度、切向加速度和法向加速度；相对运动。

2、保守力做功与势能的关系。

3、刚体绕定轴转动的转动定律；角动量守恒定律的应用。

〔二〕电磁学主要内容：

1、静电场：库仑定律。电场强度。电场强度叠加原理及其应用。电通量。静电场的高斯定理。电场强度的计算。电场力的功。静电场的环路定理。电势、电势叠加原理及其计算。电场强度与电势梯度的关系。导体的静电平衡。导体上的电荷分布。电容与电容器。电场能量。电介质的极化及其描述*。电位移矢量。有电介质时的高斯定理。

2、恒定磁场：磁场，磁感应强度。磁通量，磁场中的高斯定理。毕奥―萨伐尔定律，磁感应强度的叠加原理。运动电荷的磁场。安培环路定理。安培定律。磁场对载流导线及线圈的作用。洛仑兹力。霍耳效应*。磁介质。磁场强度矢量。介质中的安培环路定理。铁磁质，磁滞现象，磁畴*。

3、电磁感应与电磁场：电源电动势。法拉第电磁感应定律。动生电动势。感生电动势。涡旋电场。自感、互感。磁场能量。磁场能量密度。位移电流。全电流定律。麦克斯韦方程组的积分形式。电磁波的产生及根本性质。麦克斯方程组的微分形式*。边界条件*。

根本要求：

1、把握静电场的电场强度和电势的概念及电场强度和电势的叠加原理。把握电势与电场强度的积分关系。能计算一些简洁问题中的电场强度和电势。

2、理解静电场的高斯定理和环路定理。理解用高斯定理计算场强的条件和方法。

3、了解导体的静电平衡条件，了解电容。了解介质的极化现象及其微观解释。了解介质中的高斯定理及电场能量。

4、把握磁感应强度和概念。理解毕奥—萨伐尔定律。能计算一些简洁问题中的磁感应强度。

5、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。

6、理解安培定律和洛仑兹力公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。了解磁矩的概念，能计算简洁外形载流导体和载流平面线圈在磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷受