《大學物理A下》教學大綱

1、大學物理A下課程教學大綱 （總學時數(shù)：48，學分數(shù)：3） 一、課程的性質(zhì)、目的和任務（一）性質(zhì)：本課程是全校理工科專業(yè)普高類生源學生的一門必修基礎課程。（二）目的：通過本課程的學習，使學生對物理學的基本概念、基本原理、基本規(guī)律有比較全面而系統(tǒng)的認識，了解各種運動形式之間的聯(lián)系，并能靈活地加以運用，對近代物理學和新成就有一定的了解，同時，要通過各個教學環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學生的抽象思維能力和邏輯推理能力，讓學生在本課程的學習中，熟悉和掌握各種分析問題、解決問題的方式和方法，提高學生的綜合素質(zhì)和技能，從而為學生學習后繼專業(yè)課程和解決實際問題提供必不可少的物理基礎知識及常用的物理學分析問題、處理問題的方法。

2、另外，通過本課程的學習、培養(yǎng)學生辯證唯物主義世界觀、科學素質(zhì)和科學思維方法，為日后從事生產(chǎn)實踐工作、科學研究、開拓新技術領域和終身學習打下堅實的基礎。（三）任務：本課程主要支撐培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求中的要求1和2，具體如下：畢業(yè)要求課程支撐依據(jù)要求1.工程知識：能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決復雜工程實際問題。通過課堂講授和課后作業(yè)的方式，學習和掌握力、熱、聲、光、電基本現(xiàn)象產(chǎn)生機理。在處理復雜工程問題時能對相關物理現(xiàn)象作出定性判斷。在處理復雜工程問題時能對相關物理現(xiàn)象作出定量分析計算。要求2.問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復雜

3、工程實際問題，以獲得有效結(jié)論。通過質(zhì)點模型、剛體模型等相關物理概念，提高學生對處理問題的主次判斷能力。通過物理學中微元法的學習，讓學生在處理復雜問題時能分層次、分項目進行分析處理的能力。通過分子運動論和熱力學基礎的學習，讓學生擁有宏觀和微觀的意識。在研究分析復雜工程問題時不僅能著眼于細節(jié)，更強調(diào)具備問題的整體把控能力。二、課程基本內(nèi)容和要求（一）氣體動理論1. 知識要點：理想氣體的狀態(tài)方程及其應用；理想氣體的微觀模型，理想氣體的壓強公式和溫度公式及它們的統(tǒng)計意義，理想氣體的平均平動動能，自由度的概念，能量按自由度均分定理，理想氣體的內(nèi)能公式；麥克斯韋氣體速率分布律，氣體分子速率分布函數(shù)及速率分

4、布曲線的物理意義，三種統(tǒng)計速率的物理意義及計算。2. 重點難點：理想氣體的壓強公式和溫度公式及它們的統(tǒng)計意義、能量均分定理、理想氣體內(nèi)能的計算方法、麥克斯韋氣體速率分布律，三種統(tǒng)計速率的物理意義及計算。3. 教學方法：結(jié)合多媒體課件教學，以課堂講授為主。講授時采用啟發(fā)式教學方式講解，并注意與中學物理的相關概念的銜接，引導學生比較物理量、公式的數(shù)學表達、物理意義與中學物理的區(qū)別，加強對本門課程綜合性實用性的認識，以引起學生對本課程學習的重視。（二）熱力學基礎 1. 知識要點：平衡態(tài)、準靜態(tài)過程、功、熱量、內(nèi)能；熱力學第一定律，理想氣體的等體過程、等壓過程、等溫過程和絕熱過程，摩爾定容熱容、摩爾定

5、壓熱容的概念；循環(huán)過程的概念，循環(huán)效率，熱機和制冷機，熱機效率和制冷系數(shù)的計算，卡諾循環(huán)；熱力學第二定律的統(tǒng)計意義，可逆過程，不可逆過程，卡諾定理。2. 重點難點：功、熱力學第一定律、理想氣體的等體過程、等壓過程、等溫過程和絕熱過程，摩爾定容熱容、摩爾定壓熱容的概念、熱機效率和制冷系數(shù)的計算，卡諾循環(huán)、熱力學第二定律。3. 教學方法：學生自學預習，教師結(jié)合多媒體進行課堂講授，集中答疑和講解習題，課后布置習題練習等。（三）靜電場1. 知識要點：電荷的量子化，電荷守恒定律；庫倫定律，帶電體的理想模型；電場強度，點電荷的電場強度，電場強度的疊加原理，電偶極子的電場強度；電場線的概念，電場強度通量，高

6、斯定理；靜電場的環(huán)路定理，電勢能；電勢，點電荷電場的電勢，電勢的疊加原理；等勢面的概念，電場強度與電勢梯度的關系。2. 重點難點：點電荷的電場強度和場強疊加原理求解帶電系統(tǒng)電場強度的方法、電場強度通量、高斯定理求解對稱分布帶電系統(tǒng)電場強度的方法、靜電場的環(huán)路定理、用電勢的定義式求解帶電系統(tǒng)的電勢、點電荷的電勢和電勢疊加原理求解帶電系統(tǒng)電勢的方法、電場強度與電勢梯度的關系。3. 教學方法：學生自學預習，教師結(jié)合多媒體進行課堂講授，集中答疑和講解習題，課后布置習題練習等。（四）靜電場中的導體與電介質(zhì)1. 知識要點：導體靜電平衡條件及導體的電學性質(zhì)，導體達到靜電平衡時電荷及電場強度的分布特征；電介質(zhì)

7、對電場的影響，相對電容率，電介質(zhì)極化的微觀機理，電極化強度；電位移矢量的概念，有介質(zhì)時的高斯定理；電容的定義及物理意義，典型電容器的電容計算方法，電容器的串并聯(lián)；電容器的電能，靜電場的能量和能量密度的概念。2. 重點難點：導體達到靜電平衡時電荷及電場強度的分布特征、電位移矢量的概念、有介質(zhì)時的高斯定理、典型電容器的電容計算方法、靜電場的能量和能量密度的概念。3. 教學方法：學生自學預習，教師結(jié)合多媒體進行課堂講授，集中答疑和講解習題，課后布置習題練習等。（五）恒定磁場1. 知識要點：電流，電流密度；電源電動勢；磁場，磁感強度，畢奧-薩伐爾定律及應用，磁矩，運動電荷的磁場；磁感線，磁通量的概念及

8、計算，磁場的高斯定理；安培環(huán)路定理及應用；帶電粒子在電場和磁場中所受的力，洛倫茲力，霍爾效應的機理；安培力，磁力矩；磁介質(zhì)的概念及分類，磁介質(zhì)磁化的微觀機理，磁化強度，磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理及應用，磁場強度，鐵磁質(zhì)。2. 重點難點：電源電動勢的概念、畢奧-薩伐爾定律結(jié)合磁場疊加原理求解組合型電流的磁場、磁通量的概念及計算、磁場高斯定理、安培環(huán)路定理及應用、安培力和磁力矩的計算和方向的判斷、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理及應用、磁場強度的概念。3. 教學方法：學生自學預習，教師結(jié)合多媒體進行課堂講授，集中答疑和講解習題，課后布置習題練習等。（六）電磁感應、電磁場1. 知識要點：電磁感應定律，楞次定律；動

9、生電動勢產(chǎn)生的原因，動生電動勢的計算，感生電動勢，感生電場的概念；自感現(xiàn)象，自感系數(shù)，自感電動勢的計算方法，互感現(xiàn)象，互感系數(shù)，互感電動勢的計算方法；磁場的能量和能量密度。2. 重點難點：電磁感應定律及運用、動生電動勢的計算和方向的判斷、自感系數(shù)和互感系數(shù)的計算方法、磁場的能量和能量密度的計算方法。3. 教學方法：學生自學預習，教師結(jié)合多媒體進行課堂講授，集中答疑和講解習題，課后布置習題練習等。三、學時分配表知識領域知識點講授課內(nèi)實踐小計氣體動理論分子熱運動的圖象；理想氣體的壓強公式和溫度公式；氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程；麥克斯韋速率分布律；能量按自由度均分定理。33熱力學基礎準靜態(tài)過程

10、、功、熱量；熱力學第一定律，內(nèi)能；等值過程和絕熱過程；可逆過程和不可逆過程，熱力學第二定律。66靜電場靜電場的電場強度的概念以及場的疊加原理；高斯定理和環(huán)路定理；電勢的概念以及電勢的疊加原理。1212靜電場中的導體與電介質(zhì)靜電平衡的基本規(guī)律；有電介質(zhì)時的高斯定理電容器、電場能量。55恒定磁場電流和電流密度；電源電動勢；磁感強度和概念及畢奧薩伐爾定律；運動電荷產(chǎn)生的磁場；磁場高斯定理和安培環(huán)路定理；帶電粒子在電場和磁場中的運動；安培力和洛倫茲力；磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理。1212電磁感應 電磁場電磁感應定律和楞次定律；動生和感生電動勢；自感和互感；磁場的能量和能量密度。77熱學電磁學1）本學期所有

11、知識點33四、有關說明（一）先修課程先修課程要求先修課程提供的知識點高等數(shù)學微積分、矢量、常微分方程概率論與數(shù)理統(tǒng)計古典概型的統(tǒng)計（二）教學建議1. 本課程應采用課程講授、問題驅(qū)動、課堂討論、案例分析等多種教學方式，實行啟發(fā)式、互動式、研究式教學，提倡改革教學方法，強調(diào)應用現(xiàn)代化教學手段，如CAI課件等。2. 學生必須有高等數(shù)學的基礎知識，本課程應在學生入學后的第三學期開設；在教學過程中，注意與中學物理的銜接，同時認真指導學生做好作業(yè)，加強習題訓練，教學用的例題和習題，應適當結(jié)合工程實際，從而提高分析問題和解決問題的實際能力；注重物理思想和原理的詮釋。（三）考核方式課程綜合成績由平時成績、考試

12、成績兩部分組成：平時成績包括作業(yè)、課堂表現(xiàn)和考勤等，占40%；考試成績占60%。考核對畢業(yè)要求的支撐一級指標二級指標考核點1考核點2考核點3考核點4考核點5考核點611.11.21.322.12.22.3考核點1：能量均分定理；麥克斯韋氣體速率分布律；三種統(tǒng)計速率的物理意義及計算?？己它c2：熱力學第一定律；理想氣體的等體過程、等壓過程、等溫過程和絕熱過程，摩爾定容熱容、摩爾定壓熱容的概念；卡諾循環(huán)?？己它c3：點電荷的電場強度和場強疊加原理求解帶電系統(tǒng)電場強度的方法；高斯定理求解對稱分布帶電系統(tǒng)電場強度的方法；點電荷的電勢和電勢疊加原理求解帶電系統(tǒng)電勢的方法。考核點4：結(jié)合靜電平衡條件求解有導體

13、存在時帶電系統(tǒng)的電荷分布、電場強度和電勢、有介質(zhì)時的高斯定理?？己它c5：畢奧-薩伐爾定律結(jié)合磁場疊加原理求解組合型電流的磁場、磁通量的概念及計算、安培環(huán)路定理及應用、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理及應用?？己它c6：電磁感應定律及運用、動生電動勢的計算和方向的判斷。（四）教學參考書1. 東南大學等七所工科院校、馬文蔚：物理學（上、下冊）第六版 高等教育出版社 2014。2. 常州工學院物理教學部：大學物理輔導與練習南京大學出版社 2011。3. 東南大學等七所工科院校、馬文蔚：物理學（第六版）習題分析與解答 高等教育出版社 2015。4. 程守洙、江之永：普通物理學（上、下冊）第六版 高等教育出版社 2006。5. 潘琳：大學物理（上、下冊） 中國石化出版社 2006。6. 朱蒼磬、鄧順蓉：大學物理（一）（二）（三）湖北科學技術出版社 1998。7. 向義和：大學物理導論（上、下冊） 清華大學出版社 1999。8. 韓可芳：基礎物理學（上、下冊） 湖北教育出版社 1