大學(xué)物理2教學(xué)大綱.doc

大學(xué)物理教學(xué)大綱課程名稱：大學(xué)物理 課程編號(hào)：14030038課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課/必修課學(xué)時(shí)/學(xué)分：51/2.5 開設(shè)學(xué)期：第三學(xué)期開設(shè)單位：物理與機(jī)電工程學(xué)院適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化說明一、課程性質(zhì)與說明1課程性質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課/必修課2課程說明物理學(xué)的研究對(duì)象具有極大的普遍性，它的基本理論滲透在自然科學(xué)的一切領(lǐng)域，廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)部門，它是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)，也是許多高新技術(shù)發(fā)展的源泉和先導(dǎo)。因此，大學(xué)物理課程是理工科各專業(yè)學(xué)生的一門重要必修基礎(chǔ)課。以物理學(xué)為基礎(chǔ)的大學(xué)物理課程主要包括：力學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、狹義相對(duì)論基礎(chǔ)、量子物理基礎(chǔ)等基礎(chǔ)知識(shí)，以及它們?cè)诂F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用等。通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，要注意培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的自然觀和辨證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和分析解決問題的能力，以及學(xué)生的探索精神與創(chuàng)新意識(shí)。二、教學(xué)目標(biāo)1學(xué)習(xí)和理解物理學(xué)觀察、分析和解決問題的思想方法，培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，激發(fā)對(duì)科學(xué)的求知欲望及創(chuàng)新精神；2系統(tǒng)地掌握必要的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其基本規(guī)律，能運(yùn)用經(jīng)典物理學(xué)的理論對(duì)力、熱、電、磁、光等學(xué)科的基本問題作初步的解釋、分析和處理；3對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本理論、基本方法能夠有比較全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，將微積分知識(shí)具體地、靈活地應(yīng)用于物理問題之中，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力，并為后繼課程的學(xué)習(xí)作必要的知識(shí)準(zhǔn)備；4了解各種理想物理模型，并能夠根據(jù)物理概念、問題的性質(zhì)和需要，抓住主要因素，略去次要因素，對(duì)所研究的對(duì)象進(jìn)行合理的簡化；5了解近代物理學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。三、學(xué)時(shí)分配表章序章題講授學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)小計(jì)1第8章 靜止電荷的電場(chǎng)16122第9章 恒定電流的磁場(chǎng)12123第10章 電磁感應(yīng) 電磁場(chǎng)理論674第11章 電磁振蕩和電磁波425第12章 光學(xué)136合計(jì)5151四、教學(xué)教法建議建議本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式教學(xué)法。教學(xué)中可充分利用錄像、演示實(shí)驗(yàn)及多媒體等手段。為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，掌握解題方法、技巧，教師應(yīng)推薦相應(yīng)的參考書，課后留作業(yè)，按時(shí)輔導(dǎo)答疑。學(xué)生課前應(yīng)預(yù)習(xí)，上課認(rèn)真聽講，適當(dāng)記筆記，課后及時(shí)復(fù)習(xí)，獨(dú)立完成作業(yè)。注意知識(shí)之間的聯(lián)系，利用類比、推理、歸納等方法理解和記憶物理規(guī)律。五、課程考核及要求1考核方式：考試（ ）；考查（ ）2成績?cè)u(píng)定：計(jì)分制：百分制（）；五級(jí)分制（ ）；兩級(jí)分制（ ）成績構(gòu)成：總成績=平時(shí)考核（10）+中期考核（20）+期末考核（70）本文第8章靜止電荷的電場(chǎng)教學(xué)目標(biāo)1了解靜電屏蔽及其應(yīng)用，了解電源的電動(dòng)勢(shì)；2理解處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的性質(zhì)，理解靜電平衡條件下導(dǎo)體上電荷的分布的特點(diǎn)；3理解電位移矢量及介質(zhì)中的高斯定理，理解電容器的電容及電場(chǎng)能量的概念；4掌握電荷的量子化、電荷守恒定律和庫侖定律，掌握用點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式和場(chǎng)強(qiáng)迭加原理求場(chǎng)強(qiáng)分布的方法；5掌握電場(chǎng)強(qiáng)度、電通量的概念和靜電場(chǎng)高斯定理，掌握電勢(shì)和電勢(shì)差的概念，電場(chǎng)力作功的特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)1電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)概念的建立，電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的計(jì)算，場(chǎng)強(qiáng)疊加原理、電勢(shì)疊加原理的應(yīng)用；2高斯定理、環(huán)路定理及應(yīng)用；3導(dǎo)體靜電平衡條件和特點(diǎn)的理解；4電容的計(jì)算，有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)1高斯定理的應(yīng)用、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的計(jì)算及它們之間的關(guān)系；2電介質(zhì)極化機(jī)理，電極化強(qiáng)度以及極化電荷和自由電荷的關(guān)系；3電容的計(jì)算，有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理。教學(xué)時(shí)數(shù)16學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容1物質(zhì)的電結(jié)構(gòu) 庫侖定律2靜電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度3靜電場(chǎng)的高斯定理4靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 電勢(shì)5電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系6靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體7電容 電容器的電容8靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)9有介質(zhì)時(shí)的高斯定律 電位移10靜電場(chǎng)的能量教法建議課堂教學(xué)運(yùn)用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合。習(xí)題與演練相結(jié)合，講授與聯(lián)系相結(jié)合。考核要求1正確理解靜電場(chǎng)的E、U、U的定義；2熟練地應(yīng)用靜電場(chǎng)的高斯定理和場(chǎng)強(qiáng)迭加及場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系計(jì)算E，從而計(jì)算U、U；3理解電勢(shì)和電勢(shì)差的概念，理解電場(chǎng)力作功的特點(diǎn)，能夠在已知電場(chǎng)強(qiáng)度分布的情況下利用線積分求解空間電勢(shì)分布；4會(huì)計(jì)算電場(chǎng)能量的方法；5 正確理解導(dǎo)體的靜電平衡條件、熟練計(jì)算靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布及場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的分布；6熟悉靜電屏蔽的應(yīng)用；7熟悉介質(zhì)對(duì)電容的影響、電介質(zhì)的極化現(xiàn)象和極化機(jī)理、電極化強(qiáng)度、電極化強(qiáng)度與極化電荷的關(guān)系，掌握有介質(zhì)時(shí)的高斯定理，會(huì)計(jì)算電介質(zhì)中的電場(chǎng)、電位移矢量；8了解電場(chǎng)能量、電容器儲(chǔ)能，掌握電容器電容量的計(jì)算；9掌握電流密度的定義，理解電流密度和電流強(qiáng)度的關(guān)系；10了解電源的電動(dòng)勢(shì)，掌握歐姆定律的微分形式。第9章恒定電流的磁場(chǎng)教學(xué)目標(biāo)1了解磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用和電流單位“安培”的定義，了解霍耳效應(yīng)，了解順磁性和抗磁性物質(zhì)的磁性及其微觀解釋，了解在各向同性介質(zhì)中H和B之間的關(guān)系和區(qū)別； 2理解畢奧薩伐爾定律，理解磁通量的物理意義及計(jì)算方法，理解穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)的規(guī)律、磁場(chǎng)高斯定理和安培環(huán)路定理；3理解介質(zhì)中的安培環(huán)路定理；4掌握磁場(chǎng)的基本性質(zhì)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念；5掌握安培定律和洛侖茲力公式，掌握磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用的磁力矩的物理意義及其計(jì)算方法。教學(xué)重點(diǎn)1. 磁場(chǎng)概念和性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，畢一薩定律及其應(yīng)用；2. 磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的計(jì)算，安培環(huán)路定理的理解及應(yīng)用；3. 磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用；4. 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)1. 電流元的選取、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的計(jì)算；2. 安培環(huán)路定理的應(yīng)用，洛侖茲力與安培力的理解及兩者的相互聯(lián)系；3. 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律的應(yīng)用。教學(xué)時(shí)數(shù)12學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容1恒定電流2磁感應(yīng)強(qiáng)度3畢奧-薩伐爾定律4穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理與安培環(huán)路定理5帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)6磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用7磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)8有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理 磁場(chǎng)強(qiáng)度教法建議課堂教學(xué)運(yùn)用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合。聯(lián)系靜電場(chǎng)相關(guān)的內(nèi)容比較教學(xué)。串講與自學(xué)相結(jié)合?？己艘?掌握穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)的規(guī)律；2掌握應(yīng)用畢奧-薩伐爾定律計(jì)算B的方法，掌握計(jì)算運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)的方法3熟練應(yīng)用安培環(huán)路定理計(jì)算磁場(chǎng)；4正確分析帶電粒子在外磁場(chǎng)中受到的力及其運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用，掌握計(jì)算磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的力矩的方法；5理解有介質(zhì)時(shí)磁場(chǎng)的規(guī)律；6能夠應(yīng)用有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理計(jì)算B、H、M。第10章 電磁感應(yīng) 電磁場(chǎng)理論教學(xué)目標(biāo)1. 認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象、自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象；2. 理解掌握麥克斯韋方程組；3. 學(xué)習(xí)掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、自感和互感的基本概念及其計(jì)算方法，掌握拉第電磁感應(yīng)定律并理解其物理意義；4. 掌握渦旋電場(chǎng)的概念，并理解它與靜電場(chǎng)的區(qū)別；5. 掌握磁場(chǎng)的電磁場(chǎng)能量密度的計(jì)算，理解位移電流的概念和其實(shí)質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)1. 法拉第電磁感應(yīng)定律和愣次定律的應(yīng)用；2. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)及磁場(chǎng)能量概念的理解。教學(xué)難點(diǎn)1. 對(duì)感生電場(chǎng)的概念的理解和認(rèn)識(shí)；2. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)能量的計(jì)算。教學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容1. 電磁感應(yīng)定律2. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)3. 感生電動(dòng)勢(shì)4. 自感和互感5. 磁場(chǎng)的能量6位移電流 電磁場(chǎng)理論教法建議課堂教學(xué)運(yùn)用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合。講練結(jié)合?？己艘?. 能透徹分析法拉第電磁感應(yīng)定律的物理意義、應(yīng)用其求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流；2. 掌握動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因及計(jì)算方法，理解感生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)；3. 能運(yùn)用自感、互感的定義式計(jì)算自感、互感及自感電動(dòng)勢(shì)和互感電動(dòng)勢(shì)；4. 掌握磁場(chǎng)的能量和磁場(chǎng)能量密度的計(jì)算，理解位移電流的概念和其實(shí)質(zhì)；5. 明確記住麥克斯韋方程組的積分形式。第十五章 電磁振蕩和電磁波教學(xué)目標(biāo)1. 學(xué)習(xí)掌握無阻尼電磁振蕩的振蕩方程；2. 理解電磁振蕩的能量,了解電磁波的基本特性；3. 學(xué)會(huì)計(jì)算電磁波的能量。教學(xué)重點(diǎn)無阻尼振蕩電路教學(xué)難點(diǎn)無阻尼振蕩方程教學(xué)時(shí)數(shù)4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容1. 電磁振蕩（教材10-4）2. 電磁波（教材11-6）教法建議本章節(jié)宜采用多媒體課件展示開展教學(xué)?？己艘?. 了解典型的振蕩電路，即無阻尼自由振蕩電路；2. 掌握無阻尼電磁振蕩的振蕩方程，能計(jì)算無阻尼電磁振蕩的能量；3. 了解電磁波的產(chǎn)生、傳播和特性,并掌握電磁波能量的計(jì)算公式；4. 了解從麥克斯韋電磁方程導(dǎo)出平面電磁波的波動(dòng)微分方程的推導(dǎo)過程。第12章光學(xué)教學(xué)目標(biāo)1了解光的相干性及獲得相干光的方法，了解惠更斯菲涅耳原理了解夫瑯禾費(fèi)、圓孔衍射的結(jié)論以及光學(xué)儀器的分辨率，了解反射和折射時(shí)光的偏振現(xiàn)象；2理解勞埃德鏡光干涉規(guī)律及半波損失的概念，理解單縫夫瑯禾費(fèi)衍射，能用半波帶法分析單縫夫瑯禾費(fèi)衍射條紋分布規(guī)律，理解光的偏振性、自然光、線偏振光及線偏振光的獲得方法和檢驗(yàn)方法；3掌握楊氏雙縫干涉、薄膜等厚干涉（劈尖干涉、牛頓環(huán)干涉）的干涉條件、條紋分布規(guī)律及應(yīng)用，掌握光程和光程差概念、光程差和相位差的關(guān)系，掌握薄膜干涉條紋分布規(guī)律及應(yīng)用；4掌握光柵衍射公式、光柵衍射條紋的分布位置、光柵常數(shù)及波長對(duì)條紋分布的影響；5掌握馬呂斯定律和布儒斯特定律。教學(xué)重點(diǎn)1. 相干光的光路的分析和光程差的計(jì)算；2. 楊氏雙縫干涉、劈尖干涉和牛頓環(huán)的定量計(jì)算，半波損失的計(jì)算；3. 菲涅耳半波帶法的理解；4單縫夫瑯禾費(fèi)衍射、光柵夫瑯禾費(fèi)衍射、光柵衍射中譜線缺級(jí)和重疊現(xiàn)象的分析；5布儒斯特定律和馬呂斯定律的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)1光程及光程差的計(jì)算；2光的相干疊加及其條紋分布位置的確定；3菲涅耳半波帶法的理解，干涉與衍射區(qū)別的認(rèn)識(shí)；4單縫衍射和光柵衍射相關(guān)公式的理解和運(yùn)用，光柵條紋的形成、譜線缺級(jí)和譜線重疊情況的分析；5布儒斯特定律和馬呂斯定律的應(yīng)用。教學(xué)時(shí)數(shù)13學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容1光源 單色光 相干光2雙縫干涉3光程與光程差4薄膜干涉5光的衍射 惠更斯菲涅耳原理6單縫夫瑯禾費(fèi)衍射7圓孔衍射 光學(xué)儀器的分辨率8光柵衍射9光的偏振狀態(tài)10起偏和檢偏 馬呂斯定律11反射與折射時(shí)光的偏振教法建議課堂教學(xué)運(yùn)用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合。注重問題的展開和綜合適時(shí)應(yīng)用?？己艘?了解光的干涉、光的單色性和相干性；2理解幾種由分波陣面法產(chǎn)生的光的干涉的實(shí)驗(yàn)，能由已知條件計(jì)算所求的光學(xué)量；3掌握光程和光程差、半波損失的概念及計(jì)算方法；4了解由分振幅法產(chǎn)生的光的干涉的幾種實(shí)驗(yàn)，能由已知條件計(jì)算所求的光學(xué)量。5掌握單縫衍射、光柵衍射實(shí)驗(yàn)，能由已知條件計(jì)算所要求的光學(xué)量；6了解光柵光譜，了解光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)；7. 掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律；8.