《普通物理學(xué)》（一） 課程教學(xué)大綱

《普通物理學(xué)》（一）（上）課程教學(xué)大綱課程代碼：00081002課程類別：通識教育課程授課對象：電子信息科學(xué)與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器、熱能與動力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等全校理工類專業(yè)開課學(xué)期：第一學(xué)年第二學(xué)期和第二學(xué)年第一學(xué)期主講教師：晏世雷、李成金、江美福、錢錚、須萍、朱天淳、馮秀舟、陳鋼等指定教材：過祥龍，董慎行，晏世雷《基礎(chǔ)物理學(xué)》（上下冊，第二版），蘇州大學(xué)出版社，2003年8月教學(xué)目的：本課程是理、工類非物理專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，其任務(wù)使學(xué)生掌握物理學(xué)所研究的機械運動、分子熱運動、電磁運動以及微觀體系的運動等各種規(guī)律，掌握物理學(xué)的基本定律、基本理論，了解物理學(xué)的應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。本課程為一學(xué)年的教學(xué)任務(wù)，《普通物理學(xué)》（二）（上）主要涉及力學(xué)、電磁學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，共72學(xué)時，4個學(xué)分。第一章質(zhì)點運動學(xué)1．教學(xué)內(nèi)容描述質(zhì)點運動狀態(tài)的物理量、運動的相對性。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握位置矢量、速度、加速度等物理量，掌握直線運動、圓周運動規(guī)律，理解相對運動。第二章質(zhì)點動力學(xué)1．教學(xué)內(nèi)容牛頓運動定律、動量定理、動量守恒定律。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握牛頓三定律及其應(yīng)用，掌握動量、沖量概念，掌握動量定義、動量守恒定律。第三章機械能守恒1．教學(xué)內(nèi)容功、動能、勢能等概念、動能定理、功能原理、機械能守恒定律。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握質(zhì)點在運動過程中所遵循的動能定理、功能原理，掌握機械能守恒及其應(yīng)用。第四章剛體的定軸轉(zhuǎn)動1．教學(xué)內(nèi)容剛體運動分類、角動量、轉(zhuǎn)動慣量的概念、轉(zhuǎn)動定律、角動量守恒定律。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能、角動量概念，掌握轉(zhuǎn)動定律、角動量定理及角動量定恒定律，掌握力矩的功。第五章流體力學(xué)1．教學(xué)內(nèi)容理想流體的定常流動、連續(xù)性方程、伯努利方程。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解理想流體的定常流動，掌握伯努利方程。第六章振動1．教學(xué)內(nèi)容簡諧振動的描述、動力學(xué)方程、能量，同方向簡諧振動的合成，相互垂直的兩個簡諧振動的合成，阻尼振動、受迫振動。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握簡諧振動的余弦表達式，旋轉(zhuǎn)矢量、相位等概念。掌握無阻尼自由振動的周期、頻率、能量等概念，掌握同方向同頻率簡諧振動的合成，理解李薩如圖形，了解阻尼振動、受迫振動。第七章波動1．教學(xué)內(nèi)容平面簡諧波的余弦表達式、波的能量、能量密度、波的干涉、多普勒效應(yīng)。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解機械波的產(chǎn)生和傳播，平面簡諧波的余弦表達式及其意義，理解波的能量、能量密度，掌握波的干涉，理解多普勒效應(yīng)。第九章靜電場1．教學(xué)內(nèi)容庫侖定律、電場強度、電勢、高斯定理、靜電場環(huán)路定理。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握庫侖定律、電場強度、電勢的定義及計算方法，理解靜電場高斯定律、環(huán)路定理，掌握電場力做功。第十章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)1．教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)體的靜電感應(yīng)、電介質(zhì)的極化、電容、電容器、電場能量。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握導(dǎo)體靜電平衡條件，理解電解質(zhì)的極化，掌握電容器及其組合的計算方法，掌握電場能量的計算。第十一章直流電路1．教學(xué)內(nèi)容歐姆定律、焦耳一楞次定律、電動勢、基爾霍夫定律。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握歐姆定律、楞次定律的積分形式，理解微分形式，掌握電動勢概念，應(yīng)用基爾霍爾夫定律計算復(fù)雜電路。第十二章穩(wěn)恒磁場1．教學(xué)內(nèi)容磁感應(yīng)強度、安培力、電流的磁場、磁場的高斯定理、安培環(huán)路定理。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握磁感應(yīng)強度的概念，掌握畢奧一沙伐爾定律，掌握磁場對電流的作用，理解磁場的高斯定理、安培環(huán)路定理。第十三章電磁感應(yīng)1．教學(xué)內(nèi)容電磁感應(yīng)現(xiàn)象，法拉弟電磁感應(yīng)定律、楞次定律、渦電流、渦旋電場、互感、自感、磁場能量。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握法拉弟電磁感應(yīng)定律、楞次定律，掌握動生電動勢及感生電動勢的計算，理解渦電流及渦旋電場，掌握互感、自感及磁場能量的計算。第十四章物質(zhì)的磁性1．教學(xué)內(nèi)容磁介質(zhì)的磁化、磁化強度、鐵磁性。2．教學(xué)要點了解磁介質(zhì)分類及其相應(yīng)的磁化規(guī)律，理解有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定律。第十六章麥克斯韋方程組和電磁波1．教學(xué)內(nèi)容位移電流、麥克斯韋方程組、電磁波。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解位移電流概念，了解麥克斯韋電磁場理論，了解電磁波的特性。各章課時分配質(zhì)點運動學(xué)4學(xué)時質(zhì)點動力學(xué)3學(xué)時機械能守恒3學(xué)時剛體的定軸轉(zhuǎn)動6學(xué)時流體力學(xué)3學(xué)時振動6學(xué)時波動6學(xué)時靜電場7學(xué)時靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)7學(xué)時直流電路4學(xué)時穩(wěn)恒磁場6學(xué)時電磁感應(yīng)5學(xué)時物質(zhì)的磁性4學(xué)時麥克斯韋方程組和電磁波4學(xué)時期中考試、期末復(fù)習(xí)4學(xué)時大綱實施說明1．本課程授課二學(xué)期共144學(xué)時，每周4學(xué)時，第一學(xué)期講授力學(xué)、電磁學(xué)部分，第二學(xué)期講授波動光學(xué)、熱學(xué)、近代物理學(xué)部分。2．課時分配是一個典型方案，教學(xué)過程中，在保證教學(xué)要求重點前提下，結(jié)合各專業(yè)實際情況，可對內(nèi)容和課時作適當(dāng)調(diào)整。參考書目1．Halliday，Resnick，Walker，F(xiàn)undamenttalsofPhysics（sixthedition，JohnWiley&SonsIns.2001年.2.趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程(力學(xué)),北京,高等教育出版社,1995.3.趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程(熱學(xué)),北京,高等教育出版社,1998.4．趙凱華.定性與半定量物理學(xué),北京,高等教育出版社,1991.5.盧德馨.大學(xué)物理學(xué),北京,高等教育出版社,1998.6.陸果.基礎(chǔ)物理學(xué)教程,北京,高等教育出版社,1998.7.張三慧.大學(xué)物理學(xué),北京,清華大學(xué)出版社,2000.8.程守洙,江之永.普通物理學(xué),北京,高等教育出版社,2002.9.馬文蔚.物理學(xué)教程,北京,高等教育出版社,2005.10.秦允豪.熱學(xué),北京,高等教育出版社,2004.11.姚啟均.光學(xué)教程,高等教育出版社,2002.《普通物理學(xué)》（二）（下）課程教學(xué)大綱課程代碼：00081003課程類別：通識教育課程授課對象：電子信息科學(xué)與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器、熱能與動力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等全校理工類專業(yè)開課學(xué)期：第一學(xué)年第二學(xué)期和第二學(xué)年第一學(xué)期主講教師：晏世雷、李成金、江美福、錢錚、須萍、朱天淳、馮秀舟、陳鋼等指定教材：過祥龍，董慎行，晏世雷《基礎(chǔ)物理學(xué)》（上下冊，第二版），蘇州大學(xué)出版社，2003年8月教學(xué)目的：本課程是理、工類非物理專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，其任務(wù)使學(xué)生掌握物理學(xué)所研究的機械運動、分子熱運動、電磁運動以及微觀體系的運動等各種規(guī)律，掌握物理學(xué)的基本定律、基本理論，了解物理學(xué)的應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，本課程為一學(xué)年的教學(xué)任務(wù)，《普通物理學(xué)》（二）（下）主要涉及光學(xué)、熱學(xué)、近代物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，共72學(xué)時，4個學(xué)分。第十七章幾何光學(xué)1．教學(xué)內(nèi)容光的概述、光程和光程差、透鏡。2．教學(xué)要點了解光波的特性，掌握光程概念，理解通過透鏡不改變光程差。第十八章光的干涉1．教學(xué)內(nèi)容分波前干涉、薄膜干涉、邁克爾遜干涉儀。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握相干光干涉特點，掌握楊氏雙縫干涉，劈尖干涉、牛頓環(huán)、增透膜等，理解邁克爾遜干涉儀的原理及應(yīng)用。第十九章光的衍射1．教學(xué)內(nèi)容惠更斯－菲涅耳原理、夫瑯和費衍射、衍射光柵、最小分辨角、X射線衍射。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解惠更斯－菲涅耳原理，掌握單縫夫瑯和費衍射及光柵方程，理解多縫、圓孔夫瑯和費衍射、最小分辨角及其應(yīng)用，理解布喇格方程。第二十章光的偏振1．教學(xué)內(nèi)容光的起偏和檢偏、偏振光的分類、雙折射、偏振光的干涉。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握自然光和線偏振光的特點，掌握馬呂斯定律、布儒斯特定律，理解光的雙折射、波片及橢圓偏振光，理解偏振光的干涉。第二十一章氣體分子動理論1．教學(xué)內(nèi)容平衡態(tài)，狀態(tài)參量，熱力學(xué)第零定律，理想氣體的宏觀描述，氣體分子動理論的壓強公式溫度的微觀解釋，能量均分原理，麥克斯韋速率分布，速度分布律、玻耳茲曼分布律，分子平均自由程，范德瓦爾斯方程，氣體輸運現(xiàn)象及其宏觀規(guī)律。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解通過統(tǒng)計平均找出描述氣體的微觀量與宏觀量的聯(lián)系，理解能量均分原理，掌握氣體的熱容，了解麥克斯速率分布，理解氣體分子平均自由程，理解范德瓦爾斯方程。第二十二章熱力學(xué)第一定律1．教學(xué)內(nèi)容熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，理想氣體的熱容，理想氣體的絕熱過程。2．教學(xué)要點使學(xué)生掌握理想氣體狀態(tài)方程，掌握熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用，掌握理想氣體的熱容量及經(jīng)典的局限，掌握絕熱過程與多方過程。第二十三章熱力學(xué)第二定律、熵1．教學(xué)內(nèi)容熱力學(xué)第二定律，不可逆過程、循環(huán)、卡諾定理、熱機效率、熱力學(xué)溫標(biāo)、熵、熵增原理、熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解熱力學(xué)第二定律的各種敘述，理解不可逆過程，掌握卡諾循環(huán)、卡諾定理、會計算熱機效率，理解熱力學(xué)溫標(biāo)，理解熵、熵增原理及其統(tǒng)計意義。第八章狹義相對論基礎(chǔ)1．教學(xué)內(nèi)容經(jīng)典力學(xué)的相對性原理和時空觀，狹義相對論基本假設(shè)，洛侖茲變換，狹義相對論時空觀，相對論動力學(xué)。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解狹義相對論基本假設(shè)，掌握洛侖茲變換，理解狹義相對論時空觀及相對論動力學(xué)規(guī)律。第二十四章量子論的起源1．教學(xué)內(nèi)容黑體輻射、普朗克的量子假設(shè)、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、玻爾氫原子理論。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解黑體輻射及其規(guī)律，了解普朗克的量子假設(shè)，理解光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)及玻爾模型。第二十五章量子力學(xué)基礎(chǔ)1．教學(xué)內(nèi)容物質(zhì)波、波粒二象性、不確定關(guān)系、波函數(shù)、薛定諤方程及其簡單應(yīng)用。2．教學(xué)要點使學(xué)生理解德布羅意假設(shè)及波粒二象性，理解不確定關(guān)系，理解波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋，了解薛定諤方程及其簡單應(yīng)用。第二十六章原子、分子與固體1．教學(xué)內(nèi)容氫原子的量子理論，自旋，原子的殼層結(jié)構(gòu)，激光，固體的能帶理論，超導(dǎo)。2．教學(xué)要點掌握氫原子的量子理論，自旋及原子殼層結(jié)構(gòu)，了解激光產(chǎn)生的原理，較好地掌握能帶理論，對超導(dǎo)的微觀機理的理解和高溫超導(dǎo)體。各章課時分配幾何光學(xué)2學(xué)時2．光的干涉7學(xué)時3．光的衍射7學(xué)時4．光的偏振6學(xué)時5．氣體分子運動論10學(xué)時6．熱力學(xué)第一定律6學(xué)時7．熱力學(xué)第二定律熵6學(xué)時8．狹義相對論6學(xué)時9．量子論的起源6學(xué)時10．量子力學(xué)基礎(chǔ)8學(xué)時11．原子、分子與固體4學(xué)時期中考試、期末復(fù)習(xí)4學(xué)時大綱實施說明1．本課程授課二學(xué)期共144學(xué)時，每周4學(xué)時，第一學(xué)期講授力學(xué)、電磁學(xué)部分，第二學(xué)期講授波動光學(xué)、熱學(xué)、近代物理學(xué)部分。2．課時分配是一個典型方案，教學(xué)過程中，在保證教學(xué)要求重點前提下，結(jié)合各專業(yè)實際情況，可對內(nèi)容和課時作適當(dāng)調(diào)整。參考書目1．Halliday，Resnick，Walker，F(xiàn)undamenttalsofPhysics（sixthedition，JohnWiley&SonsIns.2001年.2.趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程(力學(xué)),北京,高等教育出版社,1995.3.趙凱華，羅蔚茵.新概念物理教程(熱學(xué)),北京,高等教育出版社,19