《大學(xué)物理A1》課程教學(xué)大綱

《大學(xué)物理A1》課程教學(xué)大綱執(zhí)筆人：唐京武審核人：周克省一、基本信息中文名稱:大學(xué)物理A1英文名稱：UniversityPhysicsA1課程代碼：B08011課程性質(zhì)：基礎(chǔ)課學(xué)分：3總學(xué)時：48（其中理論：48實踐：實驗獨立設(shè)課）適用專業(yè)：交通運輸工程學(xué)院鐵道工程專業(yè)、土木工程專業(yè)、交通工程專業(yè)、軌道交通信號與控制專業(yè)，機電工程學(xué)院車輛工程專業(yè)、機械電子工程專業(yè)、機器人工程專業(yè)、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)、能源動力工程專業(yè)。先修課程：《高等數(shù)學(xué)》（矢量、微積分、微分方程）開課單位：公共基礎(chǔ)課部大學(xué)物理教研室開課學(xué)期：第2學(xué)期二、課程地位與作用物理學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式和相互作用以及它們的實際應(yīng)用的科學(xué)，其基本理論和實驗精髓滲透在自然科學(xué)各個領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的眾多部門。物理學(xué)是其他自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，是工程技術(shù)的源泉，是人類物質(zhì)文明發(fā)展的動力。作為人類追求真理、探索未知世界奧妙的工具，物理學(xué)展現(xiàn)了一系列哲學(xué)觀和方法論，深刻地影響著人類對物質(zhì)世界的基本認識、思維方式和社會生活，在人才的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中具有重要地位。大學(xué)物理是為高等院校理工科各個專業(yè)開設(shè)的一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課，不僅是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，也是培育學(xué)生科學(xué)素質(zhì)并學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法的課程。該課程所講授的基本知識、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,是一個科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所應(yīng)該必備的。大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面,具有其他課程不能替代的重要作用.通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對物理學(xué)基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認識和準(zhǔn)確的理解，為進一步學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，不僅要傳授知識，還要注重學(xué)生分析和解決問題能力的訓(xùn)練以及探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，努力實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。三、課程教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握理解物理學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)打下知識根基。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，對自然界的一些物理現(xiàn)象有本質(zhì)上的認識，對物理學(xué)基本規(guī)律有深刻理解并能用于處理實際物理問題及工程實踐。能力目標(biāo)：獨立獲取知識的能力——逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,閱讀并理解相當(dāng)于大學(xué)物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面,增強獨立思考的能力,更新知識結(jié)構(gòu)，能夠?qū)懗鰲l理清晰的讀書筆記、小結(jié)或小論文；科學(xué)觀察和思維的能力——運用物理學(xué)的基本理論和基本觀點,通過觀察、分析、綜合、演繹、歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、實驗等方法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力,并對所涉及問題有一定深度的理解,判斷研究結(jié)果的合理性；分析問題和解決問題的能力——根據(jù)物理問題的特征、性質(zhì)以及實際情況,抓住主要矛盾,進行合理的簡化,建立相應(yīng)的物理模型,并用物理語言和數(shù)學(xué)工具進行描述,運用所學(xué)的物理理論和研究方法進行分析、研究，能將所學(xué)物理知識應(yīng)用于解決工程實際問題。素質(zhì)目標(biāo)：求實精神——通過大學(xué)物理課程教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生追求真理的勇氣、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)；創(chuàng)新意識——通過學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法、物理學(xué)的發(fā)展歷史以及物理學(xué)家的成長經(jīng)歷等,引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,激發(fā)學(xué)生的求知熱情、探索精神、創(chuàng)新欲望以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神；科學(xué)美感——引導(dǎo)學(xué)生認識物理學(xué)所具有的明快簡潔、均衡對稱、奇異相對、和諧統(tǒng)一等美學(xué)特征,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)審美觀,使學(xué)生學(xué)會用美學(xué)的觀點欣賞和發(fā)掘科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律,逐步增強認識和掌握自然科學(xué)規(guī)律的自主能力。大學(xué)物理A1課程思政教學(xué)內(nèi)容課程思政元素教學(xué)方法育人目標(biāo)緒論愛國主義介紹中國古代物理學(xué)成就激發(fā)愛國情懷質(zhì)點運動學(xué)科學(xué)方法論講解理想模型方法；講解位移、速度、加速度定義培育科學(xué)抽象能力質(zhì)點動力學(xué)創(chuàng)新精神；和諧統(tǒng)一介紹牛頓的科學(xué)功績；講解三個守恒定律激發(fā)創(chuàng)新意識；培養(yǎng)遵守自然普遍規(guī)律的意識剛體力學(xué)集體主義；科學(xué)方法論講解質(zhì)點與剛體的關(guān)系；講解質(zhì)點與剛體力學(xué)規(guī)律對應(yīng)關(guān)系弘揚集體主義精神；進行科學(xué)方法論（類比）教育振動和波合作精神講解波的相干條件培養(yǎng)協(xié)作意識統(tǒng)計物理基礎(chǔ)辯證思維講解統(tǒng)計規(guī)律理解偶然與必然的對立統(tǒng)一關(guān)系熱力學(xué)基礎(chǔ)為國爭光講解熱力學(xué)第一定律教育學(xué)生學(xué)習(xí)知識（吸熱），增強本領(lǐng)（增加內(nèi)能），對國家做貢獻（對外做功）狹義相對論愛好和平講解質(zhì)能關(guān)系提倡和平開發(fā)利用核能的意識四、教學(xué)方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時數(shù)0緒論，矢量理論授課21第一章質(zhì)點運動學(xué)理論授課42第二章質(zhì)點動力學(xué)理論授課93第三章剛體力學(xué)理論授課44第四章相對論力學(xué)*理論授課45第五章機械振動理論授課46第六章機械波理論授課67第七章統(tǒng)計物理基礎(chǔ)理論授課68第八章熱力學(xué)基礎(chǔ)理論授課69機動（教師根據(jù)情況，對上述章節(jié)做學(xué)時調(diào)整）3五、主要教學(xué)內(nèi)容第0章緒論、矢量知識（2學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解物理學(xué)研究對象，物理學(xué)發(fā)展，物理學(xué)與技術(shù)的關(guān)系；了解大學(xué)物理的作用與地位，大學(xué)物理學(xué)習(xí)方法。理解矢量的意義及表示，掌握矢量加法、乘法、導(dǎo)數(shù)與微分運算。2.教學(xué)內(nèi)容緒論：物理學(xué)研究對象；物理學(xué)發(fā)展歷史簡述*；物理學(xué)對人類社會文明的貢獻；物理學(xué)的研究方法*；大學(xué)物理課程的地位；怎樣學(xué)好物理學(xué)。矢量知識：矢量及其表示；矢量的加法；矢量的乘法；矢量的導(dǎo)數(shù)與微分。*號表示可以不講或略講（以下同）3.本章重點物理學(xué)研究對象，物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系，大學(xué)物理課程地位與作用，矢量及表示，矢量運算。4.本章難點矢量的大小、方向及單位矢量，矢量直角坐標(biāo)表示，矢量運算。第一章質(zhì)點運動學(xué)（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解參照系和坐標(biāo)系，理解質(zhì)點及物理模型，理解時間、時刻。掌握直線運動的描述及圖線表示中速度和加速度的幾何意義，掌握曲線運動的直角坐標(biāo)描述及其物理量，理解運動疊加原理，掌握用微積分求解運動學(xué)問題。了解曲線運動的自然坐標(biāo)描述及法向和切向加速度，理解圓周運動的角坐標(biāo)描述及線角量關(guān)系。了解相對運動及速度合成法則。2.教學(xué)內(nèi)容2.1參照系質(zhì)點時間（1）參照系坐標(biāo)系；（2）質(zhì)點模型；（3）時間坐標(biāo)時刻時間間隔.2.2直線運動（1）直線運動的位置，位移；（2）直線運動速度，加速度；（3）直線運動的圖線表示；（4）簡單直線運動。2.3曲線運動的直角坐標(biāo)描述（1）位置矢量，軌跡，運動疊加原理；平均速度，速度，速率；（3）加速度；（4）拋體運動。2.4自然坐標(biāo)角坐標(biāo)（1）曲線運動自然坐標(biāo)描述，圓周運動，法向與切向加速度；（2）圓周運動的角坐標(biāo)描述。*2.5相對運動（1）絕對運動，相對運動，牽連運動；（2）速度合成法則。注：可以先講直線運動，再推廣到三維運動（疊加）；也可以先講曲線運動，再講特例-直線運動。習(xí)題要點：對直線運動，由運動方程求速度與加速度，由加速度與初始條件求運動方程；對直角坐標(biāo)描述的曲線運動，由運動方程求速度和加速度；切、法向加速度，角線量關(guān)系。3.本章重點運動疊加原理，質(zhì)點曲線運動的位置矢量、位移、速度、加速度，自然坐標(biāo)，角坐標(biāo)，法向與切向加速度，線角量關(guān)系4.本章難點描述質(zhì)點運動物理量的矢量性，曲線運動的自然坐標(biāo)描述，運動方程與軌跡方程的區(qū)別，矢量大小增量與矢量增量大小區(qū)別，用微積分處理運動學(xué)問題，角速度和角加速度，速度合成法則。第二章質(zhì)點動力學(xué)（9學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解牛頓第一、二、三定律，了解慣性參照系和非慣性參照系，了解力學(xué)中的常見力和基本自然力，掌握用隔離體法分析物體受力，掌握用牛頓定律求解變力作用下的直線運動問題，理解應(yīng)用牛頓定律求解力學(xué)問題（例題和習(xí)題一般不與中學(xué)這部分內(nèi)容重復(fù)）。理解動量和沖量概念，掌握質(zhì)點動量定理、質(zhì)點組動量定理、系統(tǒng)動量守恒定律及其應(yīng)用。理解功、功率的概念，理解變力功的計算，掌握質(zhì)點動能定理，理解質(zhì)點組動能定理，理解勢能、保守內(nèi)力、非保守內(nèi)力及重力、彈性力和萬有引力的勢能公式，掌握功能原理、機械能守恒定律及其應(yīng)用，了解能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，了解碰撞、完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞。理解力矩、角動量概念，理解質(zhì)點和質(zhì)點組的角動量定理及角動量守恒定律。2.教學(xué)內(nèi)容2.1牛頓運動定律（1）牛頓三定律；（2）慣性系與非慣性系；（3）力學(xué)中的常見力與基本自然力；（4）牛頓定律應(yīng)用。2.2動量與沖量（1）動量，沖量，質(zhì)點動量定理；（2）質(zhì)點組動量定理，質(zhì)心運動定理*，動量守恒定律；（3）動量定理與動量守恒定律的應(yīng)用。2.3功與能（1）功和功率；（2）動能，質(zhì)點動能定理；（3）質(zhì)點系動能定理；（4）勢能，保守力與非保守力，重力、引力、彈性勢能；（5）功能原理與機械能守恒定律及應(yīng)用；（6）能量轉(zhuǎn)換與守恒定律；（7）碰撞問題*。2.4角動量（1）力矩質(zhì)點角動量；（2）質(zhì)點角動量定理及守恒定律；（3）質(zhì)點系角動量定理及守恒定律。習(xí)題要點：牛頓定律的應(yīng)用，變力作用下的直線運動，動量定理與動量守恒定律應(yīng)用，變力的功，功能原理與機械能守恒定律應(yīng)用。注：先講動量與沖量，還是先講功與能，由教師自定。3.本章重點牛頓定律及應(yīng)用，動量定理與動量守恒定律及應(yīng)用，動能定理、功能原理、機械能守恒定律及應(yīng)用，能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，角動量定理、角動量守恒定律及應(yīng)用。強調(diào)牛頓定律是基礎(chǔ)，三個守恒定律又是獨立于牛頓定律以外的普遍自然規(guī)律。4.本章難點 慣性系與非慣性系，隔離體分析受力，動量與沖量、功與能、內(nèi)力沖量與內(nèi)力功的區(qū)別，變力功，保守力與非保守力，勢能的理解，力矩，質(zhì)點角動量及其與動量的區(qū)別，質(zhì)點系角動量定理及守恒定律，三個守恒定律的理解。第三章剛體力學(xué)（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解剛體模型，了解剛體的基本運動，掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的描述，了解角速度矢量和角加速度矢量。了解轉(zhuǎn)動慣量及計算，掌握剛體轉(zhuǎn)動定律及應(yīng)用。理解力矩的功，理解轉(zhuǎn)動動能及轉(zhuǎn)動能定理，了解剛體的重力勢能，理解包括剛體在內(nèi)的系統(tǒng)機械能守恒定律。理解剛體角動量和沖量矩，理解剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理，理解剛體、質(zhì)點組成的系統(tǒng)角動量守恒定律。2.教學(xué)內(nèi)容2.1剛體運動學(xué)（1）剛體模型；（2）剛體的基本運動；（3）剛體定軸轉(zhuǎn)動的描述，角速度矢量,角加速度矢量。2.2剛體轉(zhuǎn)動定律（1）轉(zhuǎn)動慣量；（2）剛體轉(zhuǎn)動定律及應(yīng)用。2.3轉(zhuǎn)動中的功和能（1）力矩的功和功率；（2）剛體的轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動能定理及應(yīng)用；（3）剛體的重力勢能，包括剛體在內(nèi)的機械能守恒定律及應(yīng)用。2.4剛體角動量定理和角動量守恒定律（1）剛體角動量，沖量矩；（2）剛體角動量定理，系統(tǒng)角動量守恒定律及應(yīng)用。習(xí)題要點：剛體轉(zhuǎn)動定律應(yīng)用，轉(zhuǎn)動能定理應(yīng)用，包括剛體在內(nèi)的機械能守恒定律應(yīng)用，剛體、質(zhì)點組成系統(tǒng)的角動量守恒定律應(yīng)用。3.本章重點剛體定軸轉(zhuǎn)動描述，轉(zhuǎn)動定律應(yīng)用，力矩的功，轉(zhuǎn)動能定理及應(yīng)用，有剛體在內(nèi)的機械能守恒定律及應(yīng)用，剛體定軸轉(zhuǎn)動角動量定理，定軸轉(zhuǎn)動剛體、質(zhì)點系統(tǒng)的角動量守恒定律及應(yīng)用。4.本章難點 角速度矢量，轉(zhuǎn)動慣量，剛體角動量與動量的區(qū)別，沖量矩與沖量的區(qū)別，轉(zhuǎn)動定律和角動量守恒定律應(yīng)用的分析和計算。第四章相對論力學(xué)（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解力學(xué)相對性原理，理解伽利略變換，了解牛頓時空觀；理解狹義相對論基本原理，理解洛倫茲坐標(biāo)變換，了解洛倫茲速度變換。了解同時的相對性、時序問題，掌握長度收縮、時間膨脹效應(yīng)，了解雙生子佯謬。了解相對論質(zhì)量、動量、動能，理解質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)量虧損，了解相對論能量與動量的關(guān)系。2.教學(xué)內(nèi)容2.1力學(xué)相對性原理與伽利略變換（1）力學(xué)相對性原理；（2）伽利略變換；（3）牛頓絕對時空觀。2.2狹義相對論基本原理（1）歷史背景；（2）狹義相對論基本原理；（3）洛倫茲坐標(biāo)變換；（4）洛倫茲速度變換*。2.3相對論時空觀（1）同時的相對性*；（2）時序問題*；（3）長度收縮效應(yīng)；（4）時間膨脹效應(yīng)；（5）雙生子佯謬*。*2.4相對論動力學(xué)（1）相對論質(zhì)量、動量；（2）相對論能量（動能、質(zhì)能關(guān)系）；（3）質(zhì)量虧損與釋能；（4）相對論能量與動量的關(guān)系。習(xí)題要點：洛倫茲坐標(biāo)變換、速度變換，長度收縮，時間膨脹，相對論質(zhì)量，質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)量虧損。注：力學(xué)相對性原理也可以放到質(zhì)點動力學(xué)一章講授3.本章重點狹義相對論基本原理，洛倫茲坐標(biāo)變換，長度收縮，時間膨脹。4.本章難點狹義相對論基本原理的理解，洛倫茲變換，同時的相對性、長度收縮、時間膨脹、雙生子佯謬，質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)量虧損。第五章機械振動（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解機械振動及其成因，理解振幅、周期、頻率。掌握簡諧振動運動方程，理解位相概念，理解簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖，了解簡諧振動的函數(shù)圖形。了解簡諧振動動力學(xué)微分方程，了解線性回復(fù)力，了解角諧振動，了解簡諧振動的能量。掌握同方向同頻率簡諧振動的合成，了解同方向不同頻率簡諧振動的合成。2.教學(xué)內(nèi)容2.1振動的基本概念（1）振動與機械振動；（2）機械振動的成因，回復(fù)力；（3）描述振動基本特征的物理量：振幅、周期、頻率。2.2簡諧振動運動學(xué)（1）簡諧振動運動方程；（2）簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖；（3）簡諧振動的函數(shù)圖線。2.3簡諧振動動力學(xué)（1）簡諧振動動力學(xué)微分方程，線性回復(fù)力；（2）角諧振動（單擺，復(fù)擺*）（3）簡諧振動的能量*。2.4簡諧振動的合成（1）同方向同頻率簡諧振動的合成；（2）同方向不同頻率簡諧振動的合成*；（3）正交簡諧振動的合成*。*2.5阻尼振動受迫振動共振習(xí)題要點：有關(guān)簡諧振動運動方程的求解問題，同方向同頻率的簡諧振動的合成。3.本章重點振動及描述振動的基本物理量，簡諧振動運動學(xué)方程及特征量，旋轉(zhuǎn)矢量圖，同方向同頻率簡諧振動的合成。4.本章難點位相及位相差，簡諧振動的位移、速度、加速度及相位關(guān)系，旋轉(zhuǎn)矢量法，有關(guān)簡諧振動方程的求解問題。第六章機械波（6學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解波的概念及機械波產(chǎn)生條件，了解波的傳播圖像（橫波、縱波、行波、波線、波面），理解描述波動的特征量（周期、頻率、波長、波速）。掌握平面簡諧波波函數(shù)，了解波動微分方程和介質(zhì)中的波速。了解波的能量、能量密度、能流和能流密度。了解惠更斯原理和波的疊加原理，掌握波的干涉，了解駐波，了解用惠更斯原理解釋波的衍射、散射、反射和折射。2.教學(xué)內(nèi)容2.1波的一般概念（1）波的概念，機械波產(chǎn)生的條件；（2）波的傳播圖像（橫波與縱波，行波，波線與波面）；（3）描述波動的特征量（周期、頻率、波長、波速）。2.2平面簡諧波（1）平面簡諧波波函數(shù)；（2）波動微分方程（不推導(dǎo)），介質(zhì)中的波速。*2.3波的能量及傳播（1）波的能量及能量密度；（2）波的能流和能流密度；2.4波的傳播原理與波的特征（1）波的傳播原理（惠更斯原理，波的疊加原理）；（2）波的干涉；（3）駐波*；（4）波的衍射，散射*，反射*，折射*。習(xí)題要點：已知平面簡諧波波函數(shù)求其他量，由已知條件建立波函數(shù)，波的干涉問題。3.本章重點描述波動的特征量（周期、頻率、波長、波速），平面簡諧波波函數(shù)，波的干涉。4.本章難點平面簡諧波波函數(shù)的建立，縱波波形，能流密度，相干條件及干涉加強或減弱的條件，駐波方程的理解，半波損失。第七章統(tǒng)計物理基礎(chǔ)（6學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解平衡態(tài)，了解狀態(tài)參量，了解溫度的宏觀定義，理解理想氣體狀態(tài)方程。了解分子運動論基本出發(fā)點，理解理想氣體分子模型，理解統(tǒng)計方法、氣體分子運動統(tǒng)計性假設(shè)，理解氣體壓強和溫度的微觀本質(zhì)。理解分子熱運動能量的統(tǒng)計規(guī)律，理解分子運動速率分布統(tǒng)計規(guī)律，了解玻耳茲曼分布，了解分子碰撞的統(tǒng)計規(guī)律。2.教學(xué)內(nèi)容2.1熱學(xué)緒論（1）熱學(xué)研究對象；（2）熱學(xué)研究方法(系統(tǒng)與外界，宏觀與微觀，熱力學(xué)與統(tǒng)計物理及相互關(guān)系)。2.2平衡態(tài)溫度理想氣體狀態(tài)方程（1）平衡態(tài)，狀態(tài)參量，溫度；（2）氣體實驗定律，理想氣體，理想氣體狀態(tài)方程；2.3理想氣體分子模型（1）分子運動論基本出發(fā)點；（2）氣體分子運動基本圖像；（3）理想氣體微觀模型；（3）統(tǒng)計規(guī)律與漲落*；（4）統(tǒng)計平均值；（5）氣體分子運動統(tǒng)計性假設(shè)。2.4理想氣體壓強與溫度（1）理想氣體壓強公式（推導(dǎo)可從略），壓強的微觀本質(zhì)與統(tǒng)計意義；（2）溫度的微觀本質(zhì)與統(tǒng)計意義。2.4分子熱運動能量的統(tǒng)計規(guī)律（1）自由度，氣體分子自由度；（2）能量按自由度均分原理；(3)理想氣體內(nèi)能。2.5氣體分子速率分布統(tǒng)計規(guī)律（1）速率分布實驗，速率分布函數(shù)；（2）麥克斯韋速率分布函數(shù)；（3）三種速率。*2.6玻耳茲曼分布。*2.7氣體分子碰撞的統(tǒng)計規(guī)律（1）碰撞頻率，平均自由程；（2）輸運現(xiàn)象及微觀解釋。習(xí)題要點：理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體壓強和溫度，速率分布有關(guān)計算3.本章重點平衡態(tài)，理想氣體及狀態(tài)方程，兩個重要概念：溫度、壓強，三個統(tǒng)計規(guī)律：熱運動能量統(tǒng)計規(guī)律、分子速率分布統(tǒng)計規(guī)律、分子碰撞統(tǒng)計規(guī)律。4.本章難點平衡態(tài)理解，理想氣體壓強和溫度的統(tǒng)計解釋，能均分原理及理想氣體內(nèi)能計算，麥克斯韋速率分布，三種速率，玻耳茲曼分布。第八章熱力學(xué)基礎(chǔ)（6學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解熱力學(xué)過程及準(zhǔn)靜態(tài)過程。理解功、熱量、內(nèi)能及區(qū)別，掌握熱力學(xué)第一定律及其在理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)過程中的應(yīng)用。理解循環(huán)過程、卡諾循環(huán)，掌握熱機效率的計算，了解制冷原理。了解自然過程的方向性，理解熱力學(xué)第二定律兩種表述，了解可逆與不可逆過程，理解熱力學(xué)第二定律實質(zhì)，理解熱力學(xué)第二定律的微觀本質(zhì)與統(tǒng)計意義。2.教學(xué)內(nèi)容2.1熱力學(xué)過程（1）熱力學(xué)過程，非靜態(tài)過程，準(zhǔn)靜態(tài)過程；（2）準(zhǔn)靜態(tài)過程的說明及舉例（無限緩慢的理想極限過程，實際過程的抽象，狀態(tài)圖中的實線表示）。2.2功熱量（1）功的形式，準(zhǔn)靜態(tài)體積功，功的本質(zhì)與特征；（2）熱量本質(zhì)與特征，熱功當(dāng)量，功和熱量的區(qū)別，熱量計算，熱容量、比熱、摩爾熱容。2.3內(nèi)能熱力學(xué)第一定律（1）內(nèi)能定義、本質(zhì)與特征；（2）熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律。2.4熱力學(xué)第一定律在理想氣體典型過程中的應(yīng)用（1）等容過程；（2）等壓過程；（3）等溫過程；（4）絕熱過程；（5）多方過程*2.5循環(huán)過程（1）循環(huán)過程，熱機效率，制冷系數(shù)*；（2）卡諾循環(huán)的效率及制冷系數(shù)。2.6熱力學(xué)第二定律（1）自然過程方向性；（2）熱力學(xué)第二定律兩種表述，兩種表述等價性*；（3）可逆與不可逆過程，熱力學(xué)第二定律實質(zhì)。*2.7熱力學(xué)第二定律的微觀本質(zhì)與統(tǒng)計意義。習(xí)題要點：熱力學(xué)第一定律在理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)過程中的應(yīng)用（功、熱量、內(nèi)能變化的計算），循環(huán)效率計算。3.本章重點準(zhǔn)靜態(tài)過程，功、熱量、內(nèi)能，熱力學(xué)第一定律及其在理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)過程中的應(yīng)用，熱力學(xué)第二定律的表述，熱機效率計算，卡諾循環(huán)，熱力學(xué)第二定律統(tǒng)計意義。4.本章難點準(zhǔn)靜態(tài)過程理解，功、熱量、內(nèi)能的區(qū)別，準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程與絕熱自由膨脹的區(qū)別，熱力學(xué)第二定律理解，可逆過程，熱力學(xué)第二定律統(tǒng)計意義。六、教學(xué)方法在大學(xué)物理課程的教學(xué)過程中,應(yīng)認真貫徹以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教育理念，應(yīng)遵循學(xué)生的認知規(guī)律,注重理論聯(lián)系實際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí),鼓勵個性發(fā)展，努力營造有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的教學(xué)環(huán)境.采用啟發(fā)式、討論式等多種行之有效的教學(xué)方法,加強師生之間、學(xué)生之間的交流,引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,強化科學(xué)思維的訓(xùn)練。習(xí)題課、討論課是啟迪學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生提出、分析、解決問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),提倡以小班形式進行,并在教師引導(dǎo)下以討論、交流為主,學(xué)時數(shù)應(yīng)不少于總學(xué)時的10%。鼓勵通過網(wǎng)絡(luò)資源、專題講座、探索性實踐、小課題研究等多種方式開展探究式學(xué)習(xí),因材施教,激發(fā)學(xué)生的智力和潛能,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。應(yīng)發(fā)揮好課堂教學(xué)主渠道作用,教學(xué)手段應(yīng)服務(wù)于教學(xué)目的,提倡有效利用多媒體技術(shù)、課件、視頻資料。應(yīng)積極創(chuàng)造條件,充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代化教育技術(shù)的優(yōu)勢,擴大教學(xué)信息量,提高教學(xué)質(zhì)量和效率。應(yīng)充分利用演示實驗幫助學(xué)生觀察物理現(xiàn)象,增加感性知識,提高學(xué)習(xí)興趣。大學(xué)物理課程的主要內(nèi)容都應(yīng)有演示實驗(實物演示和多媒體仿真演示),其中實物演示實驗的數(shù)目不應(yīng)少于40個。實物演示實驗可以采用多種形式進行,如課堂實物演示、開放演示實驗室、演示實驗走廊等。提倡建立開放性的物理演示實驗室,鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自己動手觀察實驗,思考和分析問題,進行定性或半定量驗證。有條件時，可以通過選修課或適當(dāng)計算學(xué)分等措施保證實現(xiàn)上述目標(biāo)。習(xí)題的選取應(yīng)注重基本概念,強調(diào)基本訓(xùn)練,貼近應(yīng)用實際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在保證教學(xué)效果的前提下,有條件時開展物理課程的雙語教學(xué),以提高學(xué)生查閱外文資料和科技外語交流的能力。七、課程考核和成績評定方式大學(xué)物理為考試課程，成績評定采用平時成績和期末考試相結(jié)合的方式，其中平時成績占30%，期末考試占70%。平時成績以作業(yè)為主，結(jié)合課堂考勤、課堂表現(xiàn)、回答問題、答疑輔導(dǎo)等情況進行綜合評定。期末課程考核為閉卷考試，著重考核學(xué)生對大學(xué)物理學(xué)基本概念、基本理論和基本方法的理解與掌握程度，考試時間100-120分鐘。期末考試試卷中選擇題、填空題、判斷題等占60%左右，計算題及證明題等占40%左右。主要考試內(nèi)容：（1）質(zhì)點運動學(xué)用微積分求解直線運動問題，描述直線運動的物理量在x-t、v-t圖中的幾何意義；由平面曲線運動方程求軌跡、位移、速度、加速度等，矢量大小變化率與矢量變化率大小的區(qū)別；自然坐標(biāo)描述中的法向、切向加速度，圓周運動的角量描述及線角量關(guān)系。 （2）質(zhì)點動力學(xué)牛頓三定律的理解，用牛頓第二定律求解變力直線運動；沖量累積性與沖量方向，變力直線運動的沖量，動量定理與動量守恒定律的應(yīng)用；變力的功，功能原理、機械能守恒定律的應(yīng)用；有心力作用下的質(zhì)點角動量守恒。（3）剛體力學(xué)用微積分求解剛體運動學(xué)問題，轉(zhuǎn)動定律的應(yīng)用；力矩的功和功率計算，轉(zhuǎn)動能定理的應(yīng)用，包括剛體在內(nèi)的機械能守恒定律的應(yīng)用；角動量定理應(yīng)用，角動量守恒定律在剛體-質(zhì)點系統(tǒng)中的應(yīng)用。（4）相對論長度收縮、時間膨脹問題。（5）機械振動由已知初始條件或x-t圖線結(jié)合旋轉(zhuǎn)矢量圖建立簡諧振動的運動方程，由已知條件和旋轉(zhuǎn)矢量圖比較兩個振動的位相差；已知振動方程求振幅、頻率（周期、圓頻率）、初相、振動能量并求某時刻位相、速度、加速度、力、動能、勢能，畫x-t圖線；同方向同頻率的簡諧振動的合成。（6）機械波已知某點振動（振動方程、振動初始條件、振動圖線等）或某時刻波形求波函數(shù)；已知波函數(shù)求波長、頻率（周期）、波速及波線上兩點位相差并求某點的振動方程和振動速度表達式；由兩相干波求相遇點的合振動振幅及波的強度、判斷干涉強弱。（7）統(tǒng)計物理基礎(chǔ)理想氣體分子模型理解，壓強與分子數(shù)密度、溫度的關(guān)系，壓強公式，溫度公式；能均分定理與理想氣體內(nèi)能；速率分布函數(shù)的理解，分子質(zhì)量、溫度對麥克斯韋分布曲線的影響，三種速率；平均自由程與狀態(tài)參量的關(guān)系。（8）熱力學(xué)基礎(chǔ)準(zhǔn)靜態(tài)過程理解，功、熱量、內(nèi)能概念；熱力學(xué)第一定律在理想氣體等值過程、絕熱過程中的應(yīng)用（功、熱量、內(nèi)能變化的計算）；循環(huán)效率計算；熱力學(xué)第二定律表述與統(tǒng)計意義。八、教材和主要參考書目1．教材楊兵初李旭光，大學(xué)物理學(xué)（第二版）(上、下冊)，北京，高等教育出版社，20102．主要參考書(1)程守洙江之永，普通物理學(xué)（第六版），北京，高等教育出版社，2006(2)馬文蔚，物理學(xué)（第五版），北京，高等教育出版社，2006(3)張三慧，大學(xué)物理學(xué)（第三版），北京，清華大學(xué)出版社，2009(4)趙近芳，大學(xué)物理學(xué)（第三版），北京，北京郵電大學(xué)出版社，2011《大學(xué)物理A2》課程教學(xué)大綱執(zhí)筆人：唐京武審核人：周克省一、基本信息中文名稱:大學(xué)物理A2英文名稱：UniversityPhysicsA2課程代碼：B08011課程性質(zhì)：基礎(chǔ)課學(xué)分：3總學(xué)時：48（其中理論：48實踐：實驗獨立設(shè)課）適用專業(yè)：交通運輸工程學(xué)院鐵道工程專業(yè)、土木工程專業(yè)、交通工程專業(yè)、軌道交通信號與控制專業(yè)，機電工程學(xué)院車輛工程專業(yè)、機械電子工程專業(yè)、機器人工程專業(yè)、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)、能源與動力工程專業(yè)。先修課程：《高等數(shù)學(xué)》（矢量、微積分、微分方程）開課單位：公共基礎(chǔ)課部大學(xué)物理教研室開課學(xué)期：第3學(xué)期二、課程地位與作用物理學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式和相互作用以及它們的實際應(yīng)用的科學(xué)，其基本理論和實驗精髓滲透在自然科學(xué)各個領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的眾多部門。物理學(xué)是其他自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，是工程技術(shù)源泉，是人類物質(zhì)文明發(fā)展的動力。作為人類追求真理、探索未知世界奧妙的工具，物理學(xué)展現(xiàn)了一系列哲學(xué)觀和方法論，深刻地影響著人類對物質(zhì)世界的基本認識、思維方式和社會生活，在人才的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中具有重要地位。大學(xué)物理是為高等院校理工科各個專業(yè)開設(shè)的一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課，不僅是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，也是培育學(xué)生科學(xué)素質(zhì)并學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法的課程。該課程所講授的基本知識、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,是一個科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所應(yīng)該必備的。大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面,具有其他課程不能替代的重要作用.通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對物理學(xué)基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認識和準(zhǔn)確的理解，為進一步學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，不僅要傳授知識，還要注重學(xué)生分析和解決問題能力的訓(xùn)練以及探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，努力實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。三、課程教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握理解物理學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)打下知識根基。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，對自然界的一些物理現(xiàn)象有本質(zhì)上的認識，對物理學(xué)基本規(guī)律有深刻理解并能用于處理實際物理問題及工程實踐。能力目標(biāo)：獨立獲取知識的能力——逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,閱讀并理解相當(dāng)于大學(xué)物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面,增強獨立思考的能力,更新知識結(jié)構(gòu)，能夠?qū)懗鰲l理清晰的讀書筆記、小結(jié)或小論文；科學(xué)觀察和思維的能力——運用物理學(xué)的基本理論和基本觀點,通過觀察、分析、綜合、演繹、歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、實驗等方法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力,并對所涉及問題有一定深度的理解,判斷研究結(jié)果的合理性；分析問題和解決問題的能力——根據(jù)物理問題的特征、性質(zhì)以及實際情況,抓住主要矛盾,進行合理的簡化,建立相應(yīng)的物理模型,并用物理語言和數(shù)學(xué)工具進行描述,運用所學(xué)的物理理論和研究方法進行分析、研究，能將所學(xué)物理知識應(yīng)用于解決工程實際問題。素質(zhì)目標(biāo)：求實精神——通過大學(xué)物理課程教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生追求真理的勇氣、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)；創(chuàng)新意識——通過學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法、物理學(xué)的發(fā)展歷史以及物理學(xué)家的成長經(jīng)歷等,引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,激發(fā)學(xué)生的求知熱情、探索精神、創(chuàng)新欲望以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神；科學(xué)美感——引導(dǎo)學(xué)生認識物理學(xué)所具有的明快簡潔、均衡對稱、奇異相對、和諧統(tǒng)一等美學(xué)特征,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)審美觀,使學(xué)生學(xué)會用美學(xué)的觀點欣賞和發(fā)掘科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律,逐步增強認識和掌握自然科學(xué)規(guī)律的自主能力。大學(xué)物理A2課程思政教學(xué)內(nèi)容課程思政元素教學(xué)方法育人目標(biāo)波動光學(xué)民族自豪感；科學(xué)發(fā)展觀介紹中國古代對光學(xué)的貢獻；介紹光學(xué)發(fā)展過程及人們對光的本質(zhì)的認識過程堅定“四個自信”；養(yǎng)成對事物從現(xiàn)象到本質(zhì)的認識論思想靜電學(xué)社會文明介紹電磁學(xué)與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系說明科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力、物理學(xué)對現(xiàn)代文明的貢獻穩(wěn)恒磁場愛國主義介紹中國古代對磁學(xué)的貢獻（磁石的描述、司南勺、指南針、地磁偏發(fā)現(xiàn)等）激發(fā)愛國熱情電磁感應(yīng)科學(xué)思維講解電能生磁、磁也能生電教育學(xué)生學(xué)會正向與逆向思維麥克斯韋電磁學(xué)方程集成創(chuàng)新；和諧統(tǒng)一講解麥克斯韋集前人之大成、創(chuàng)造性地提出感生電場和位移電流假設(shè)、建立電磁理論；講解麥克斯韋方程學(xué)習(xí)繼承歸納前人成果、養(yǎng)成創(chuàng)新意識；學(xué)會欣賞自然對稱之美量子物理科學(xué)發(fā)展觀；辯證法講解經(jīng)典物理到量子力學(xué)的過渡；波粒二象性使學(xué)生理解科學(xué)發(fā)展歷程及對客觀事物的認識過程，培養(yǎng)科學(xué)的自然觀四、教學(xué)方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時數(shù)1第九章波動光學(xué)理論授課102第十章真空中的靜電場理論授課83第十一章電場與物質(zhì)的相互作用理論授課64第十二章穩(wěn)恒磁場理論授課95第十三章電磁感應(yīng)理論授課66第十四章麥克斯韋電磁理論理論授課27第十五章量子物理初步理論授課59機動（教師根據(jù)情況，對上述章節(jié)做學(xué)時調(diào)整）2五、主要教學(xué)內(nèi)容第九章波動光學(xué)（10學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解光學(xué)學(xué)科分類、人們對光的本質(zhì)的認識過程。了解光的電磁本性及光源，理解光的干涉現(xiàn)象及相干條件，了解普通光源發(fā)光機制及獲得相干光的基本途徑，理解光程、光程差概念，了解半波損失。掌握楊氏雙縫干涉實驗及影響干涉條紋的因素，了解洛埃鏡實驗，理解薄膜干涉原理及基本公式，理解尖劈干涉，理解牛頓環(huán)實驗及干涉環(huán)半徑公式，了解時間相干性。理解光的衍射現(xiàn)象，了解惠更斯-菲涅爾原理，掌握半波帶法及單縫衍射公式，了解圓孔衍射及光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)，理解多光束干涉、光柵衍射公式及衍射強度分布。了解光的五種振動狀態(tài)，理解馬呂斯定律，了解反折射光偏振狀態(tài)及布儒斯特定律。2.教學(xué)內(nèi)容2.1光的干涉基本原理與概念（1）光的電磁本性，光源，普通光源發(fā)光機制；（2）光的干涉現(xiàn)象，光波疊加原理，獲得相干光的方法；（3）光程和光程差，半波損失。2.2分波面干涉（1）楊氏雙縫干涉；（2）洛埃鏡實驗*。2.3分振幅干涉（1）薄膜干涉基本公式，等厚干涉，等傾干涉*；（2）尖劈干涉；（3）牛頓環(huán)；（4）平行薄膜在平行光下的干涉，增透膜與增反膜*；（4）邁克爾遜干涉儀簡介*，時間相干性*。2.4光的衍射現(xiàn)象（1）光的衍射現(xiàn)象；（2）惠更斯-菲涅爾原理。2.5夫瑯和費衍射（1）單縫衍射，半波帶法；（2）圓孔衍射，光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)*。2.5光柵衍射（1）光柵，多光束干涉；（2）光柵方程，衍射強度分布。*2.6晶體X射線衍射（1）X射線；（2）布拉格方程。2.7光的偏振（1）光的五種振動狀態(tài)；（2）偏振片，馬呂斯定律；（3）光的反折射偏振狀態(tài)，布儒斯特定律。*號表示可以不講或略講（以下同）習(xí)題要點：光程及光程差的計算，楊氏雙縫干涉實驗的有關(guān)計算，尖劈干涉和牛頓環(huán)的有關(guān)簡單計算，平行膜在平行光照射下的干涉問題的簡單計算，單縫衍射的有關(guān)計算，圓孔衍射的有關(guān)簡單計算，光柵衍射問題的有關(guān)簡單計算，馬呂斯定律的有關(guān)簡單計算，布儒斯特定律的有關(guān)簡單計算3.本章重點光程和光程差，光的相干條件，楊氏雙縫干涉，薄膜干涉公式，尖劈干涉，牛頓環(huán)，單縫衍射，光柵衍射，馬呂斯定律，布儒斯特定律。4.本章難點光的相干條件，光程和光程差的理解，半波損失，影響楊氏雙縫干涉條紋的因素，薄膜干涉公式，時間相干性，惠更斯-菲涅爾原理，半波帶法，單縫衍射光強分布，光柵衍射強度分布，反折射光的偏振性。第十章真空中的靜電場（8學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解電磁學(xué)發(fā)展過程、電磁學(xué)與科學(xué)技術(shù)的密切關(guān)系。理解庫侖定律和靜電力疊加原理，理解電場的概念，掌握電場強度定義、電場疊加原理及疊加法計算電場強度，了解電場線及性質(zhì)，了解電偶極子。理解電通量概念，了解電通量的計算，理解高斯定理，掌握用高斯定理計算對稱性問題的電場強度。理解靜電力做功特征和靜電場環(huán)流定理，了解點電荷在靜電場中電勢能，理解電勢、電勢差定義，掌握電勢的計算方法。了解等勢面及性質(zhì)，了解場強與電勢的關(guān)系及由電勢分布計算場強的方法。2.教學(xué)內(nèi)容2.1靜電場基本現(xiàn)象和基本實驗規(guī)律（1）電荷及基本性質(zhì)；（2）庫侖定律；（3）靜電力疊加原理。2.2靜電場及其描述（1）電場的概念，電場強度（從力的角度描述電場）；（2）電場強度疊加原理，電場強度計算基本方法（疊加法）；（3）電場圖示法—電場線；（4）電偶極子*；（5）電場強度及電場力計算例題（疊加法求點電荷組及連續(xù)帶電體的場強，簡單情形下電場力的計算）。2.3高斯定理（1）電通量；（2）高斯定理；（3）電通量計算和高斯定理應(yīng)用（高斯定理求解三種對稱性問題場強，由高斯定理得出的簡單帶電體場強結(jié)合疊加原理求解某些較復(fù)雜帶電體的場強）。2.4電勢（1）靜電力做功特征，靜電場環(huán)流定理；（2）點電荷在靜電場中的電勢能；（3）電勢（從能量角度描述電場），電勢差；（4）電勢計算基本方法，電勢疊加原理；（5）電勢計算例題（疊加法求電勢，由電場強度分布求電勢，由簡單帶電體電勢表達式疊加求較復(fù)雜帶電體的電勢）。*2.5場強與電勢的關(guān)系（1）等勢面及性質(zhì)；（2）電勢梯度，場強與電勢的微分關(guān)系，已知電勢分布求電場強度舉例。習(xí)題要點：疊加法求點電荷組及連續(xù)帶電體的場強，高斯定理計算對稱性問題的電場強度，由高斯定理得出的簡單帶電體場強結(jié)合疊加原理求解某些較復(fù)雜帶電體的場強，疊加法求電勢，由電場強度分布求電勢，由簡單帶電體電勢表達式疊加求較復(fù)雜帶電體的電勢。3.本章重點庫侖定律，電場及電場強度，電場強度疊加原理，電勢及電勢的疊加原理，靜電場環(huán)流定理，高斯定理及應(yīng)用，電場強度計算方法，電勢計算方法。4.本章難點電場強度與電勢的定義，電場強度和電勢的多種計算方法，環(huán)流定理理解，高斯定理理解及應(yīng)用，場強與電勢的關(guān)系。第十一章電場與物質(zhì)的相互作用（6學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解導(dǎo)體靜電平衡條件及基本性質(zhì)，了解靜電場中空腔導(dǎo)體性質(zhì)及靜電屏蔽現(xiàn)象，掌握有導(dǎo)體存在時對稱性問題的場強與電勢的分析計算。了解電極化及機理，了解電極化強度、電位移矢量和有介質(zhì)高斯定理。理解孤立導(dǎo)體和電容器電容定義，掌握三種對稱型電容器及電容的計算方法，了解電容器串并聯(lián)。了解電容器的儲能，理解電場的能量和能量密度，理解簡單對稱性問題的電場能量的計算。了解電流密度及其與電流強度的關(guān)系，了解電流密度與載流子漂移速度的關(guān)系，了解穩(wěn)恒電流與穩(wěn)恒電場，理解非靜電力與電動勢。2.教學(xué)內(nèi)容2.1靜電場中的導(dǎo)體（1）靜電感應(yīng)現(xiàn)象導(dǎo)體靜電平衡條件及基本性質(zhì)；（2）空腔導(dǎo)體，靜電屏蔽；（3）簡單導(dǎo)體靜電平衡問題的分析與計算舉例。2.2靜電場中的電介質(zhì)（1）電極化現(xiàn)象與機理；（2）電極化強度；（3）電位移矢量有介質(zhì)時的高斯定理。本節(jié)可不作計算要求，主要介紹有介質(zhì)高斯定理。2.3電容器電容（1）孤立導(dǎo)體的電容；（2）電容器及電容；（3）三種簡單電容器的電容；（4）電容器串聯(lián)與并聯(lián)。2.4電場的能量（1）電容器的儲能；（2）電場的能量及能量密度。2.5電流電流密度電動勢（1）電流及形成條件，電流強度；（2）電流密度及其與載流子漂移速度的關(guān)系*；（3）穩(wěn)恒電流與穩(wěn)恒電場；（4）非靜電力與電動勢。習(xí)題要點：有導(dǎo)體存在時靜電場問題的分析與計算，有介質(zhì)存在時的電場強度和電勢的計算*，電容器電容的計算，簡單對稱情形的電場能量計算。注：電流、電流密度、電動勢一節(jié)也可以放到穩(wěn)恒磁場一章中講授，或?qū)㈦娏?、電流密度放到穩(wěn)恒磁場一章中講授、電動勢放到電磁感應(yīng)一章中講授。3.本章重點導(dǎo)體的靜電平衡及基本性質(zhì)，靜電場中導(dǎo)體問題的分析計算，有介質(zhì)的高斯定理，電容器電容的計算，電場能量計算。4.本章難點導(dǎo)體靜電平衡條件及性質(zhì)的理解，有導(dǎo)體存在時場強和電勢的分析計算，有介質(zhì)的高斯定理，電場能量，電流密度、非靜電力。第十二章穩(wěn)恒磁場（9學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解基本磁現(xiàn)象及磁性起源，理解磁場及磁感應(yīng)強度的定義，理解磁感應(yīng)線及性質(zhì)。理解畢奧-薩伐爾定律，掌握用畢奧-薩伐爾定律求磁感應(yīng)強度的方法，了解運動電荷磁場公式。理解磁通量和磁場的高斯定理，理解安培環(huán)路定理，掌握用安培環(huán)路定理求解對稱性問題的磁感應(yīng)強度。理解洛侖茲力，了解帶電粒子在均勻磁場中的運動規(guī)律，了解霍爾效應(yīng)及應(yīng)用。理解安培定律，掌握安培力的計算方法，了解“安培”單位的定義，了解磁場對載流平面線圈的作用和磁力矩，了解磁力的功。了解磁介質(zhì)及分類，了解磁化強度和磁場強度，了解介質(zhì)磁化率、磁導(dǎo)率，了解有介質(zhì)時的安培環(huán)路定理。2.教學(xué)內(nèi)容2.1基本磁現(xiàn)象磁場及其描述（1）基本磁現(xiàn)象，磁性的起源；（2）磁場及其描述，磁感應(yīng)強度；（2）磁感應(yīng)線。2.2畢奧-薩伐爾定律（1）畢奧-薩伐爾定律；（2）運動電荷的磁場；（3）畢奧-薩伐爾定律求磁感應(yīng)強度例題。2.3磁場的高斯定理與安培環(huán)流定理（1）磁通量，磁場的高斯定理；（2）安培環(huán)路定理；（3）安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強度例題。2.4帶電粒子在磁場中的運動（1）洛侖玆力；（2）帶電粒子在均勻磁場中的運動；（3）霍爾效應(yīng)及應(yīng)用。2.5磁場對載流導(dǎo)體的作用（1）安培定律及其應(yīng)用舉例；（2）無限長平行電流間的作用，“安培”的定義；（3）磁場對平面載流線圈的作用，磁力矩；（4）磁力的功*2.6磁介質(zhì)（1）磁介質(zhì)及其分類，磁化機理；（2）磁化電流，磁化強度；（3）磁場強度，有介質(zhì)時安培環(huán)路定理；（4）磁化實驗規(guī)律，介質(zhì)磁導(dǎo)率。本節(jié)不細講，可不作計算要求，主要介紹介質(zhì)安培環(huán)定理及相關(guān)物理量。習(xí)題要點：用畢奧-薩伐爾定律及疊加原理計算磁感應(yīng)強度，用安培環(huán)定理及疊加原理計算磁感應(yīng)強度，洛侖磁力及電荷在均勻磁場中的運動，安培力的計算，磁力矩計算。3.本章重點畢奧-沙伐爾定律及其應(yīng)用，安培環(huán)路定律及應(yīng)用，洛倫茲力，安培力的計算，磁場對通電線圈的作用，磁矩及磁力矩。4.本章難點磁感應(yīng)強度矢量的定義及方向，畢奧-沙伐爾定律中的矢量關(guān)系，用畢奧-沙伐爾定律及疊加原理磁計算感應(yīng)強度，安培環(huán)路定律的理解及應(yīng)用，霍爾效應(yīng)，安培定律中的矢量關(guān)系及安培力的計算，磁矩，磁力矩。第十三章電磁感應(yīng)（6學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，理解電磁感應(yīng)定律（楞次定律，法拉第定律）。理解動生電動勢及其本質(zhì)，理解感生電動勢及感生電場，掌握一些簡單情形的動生電動勢和感生電動勢的計算方法。了解自感、互感和磁場的能量。2.教學(xué)內(nèi)容2.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象及基本實驗定律（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象；（2）電磁感應(yīng)定律（楞次定律，法拉第定律）。2.2感應(yīng)電動勢及其本質(zhì)（1）動生電動勢及其本質(zhì)；（2）感生電動勢，感生電場；（3）感應(yīng)電動勢計算例題；（4）電磁感應(yīng)結(jié)合牛頓定律、轉(zhuǎn)動定律求解簡單動力學(xué)問題**2.4自感與互感（1）自感現(xiàn)象，自感系數(shù)，計算簡單情形的自感系數(shù)；（2）互感現(xiàn)象，互感系數(shù)；（3）RL暫態(tài)過程。*2.5磁場的能量（1）線圈的磁能；（2）磁能密度；（3）簡單情形（如同軸電纜、圓柱體電流）磁能的計算。習(xí)題要點：簡單情形的動生電動勢計算和感生電動勢計算，簡單情形自感的計算*，簡單情形磁能的計算*。3.本章重點楞次定律和法拉第定律，動生電動勢及本質(zhì)，感生電動勢及本質(zhì)，簡單情形的動生電動勢和感生電動勢的計算方法，簡單軸對稱問題的感生電場計算。4本章難點：楞次定律和法拉第定律理解，動生電動勢本質(zhì)，動生電動勢公式中的矢量關(guān)系，感生電動勢定義及感生電場，兩類感應(yīng)電動勢的計算。第十四章麥克斯韋電磁理論（2學(xué)時）教學(xué)目標(biāo)了解變化的磁場產(chǎn)生感生電場、變化的電場產(chǎn)生感生磁場，理解位移電流、位移電流密度，理解安倍環(huán)路定理普遍形式，了解麥克斯韋電磁學(xué)方程；了解電磁場的相對性、統(tǒng)一性、物質(zhì)性。了解電磁波性質(zhì)，了解坡印廷矢量，了解電磁波譜。2.教學(xué)內(nèi)容2.1麥克斯韋方程組（1）靜電場與穩(wěn)恒磁場；（2）變化的電場與變化的磁場；（3）位移電流，位移電流密度，安培環(huán)路定理的普遍形式；（4）麥克斯韋方程組。2.2電磁波（1）電磁波性質(zhì)；（2）坡印廷矢量*；（3）電磁波譜*。注：本章也可以與第十三章電磁感應(yīng)合并為“變化的電磁場”本章重點位移電流及位移電流密度，麥克斯韋方程組，電磁波性質(zhì)。4.本章難點位移電流，麥克斯韋方程組及電磁場的對稱性與統(tǒng)一性。第十五章量子物理初步（5學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解熱輻射、單色輻出度、輻出度，理解黑體模型，了解黑體輻射實驗規(guī)律及經(jīng)典解釋的困難，理解普朗克“能量子”假說及其對黑體輻射實驗的解釋。了解光電效應(yīng)實驗規(guī)律及經(jīng)典解釋的困難，理解愛因斯坦“光量子”假說及其對光電效應(yīng)的解釋，理解光的波粒二象性。了解氫原子光譜實驗規(guī)律及經(jīng)典解釋的困難，理解波爾氫原子理論及對氫原子光譜的解釋，了解波爾理論的地位及局限性。理解實物粒子的波動性及德布羅意假設(shè)，了解物質(zhì)波的統(tǒng)計假設(shè)，了解不確定關(guān)系，了解波函數(shù)及薛定諤方程。2.教學(xué)內(nèi)容2.1普朗克“能量子”假說（1）熱輻射及輻射本領(lǐng)的描述，黑體模型；（2）黑體輻射的實驗規(guī)律；（3）經(jīng)典理論解釋黑體輻射實驗規(guī)律的困難，普朗克假說及對黑體輻射的解釋；2.2愛因斯坦“光量子”假說（1）光電效應(yīng)及其實驗規(guī)律，經(jīng)典理論的困難；（2）愛因斯坦光子假說及對光電效應(yīng)的解釋；（3）光的波粒二象性。*2.3波爾氫原子理論（1）氫原子光譜實驗規(guī)律，經(jīng)典理論的困難；（2）波爾原子模型及對氫原子光譜的解釋；（3）波爾理論的地位與局限性。2.4實物粒子的波動性（1）德布羅意假設(shè)，電子衍射實驗；（2）物質(zhì)波的統(tǒng)計解釋；（3）不確定關(guān)系及其對實物粒子波動性的深刻反映；（4）德布羅意波長及不確定關(guān)系的有關(guān)簡單計算；（5）波函數(shù)，薛定諤方程*。習(xí)題要點：光電效應(yīng)的簡單計算，氫原子光譜及波爾理論的相關(guān)簡單計算*，德布羅意波長與不確定關(guān)系的相關(guān)簡單計算。3.本章重點黑體模型及普朗克假說，光電效應(yīng)及愛因斯坦光子假說，德布羅意假設(shè)，不確定關(guān)系。4.本章難點黑體，普朗克假說，光電效應(yīng)實驗規(guī)律及經(jīng)典預(yù)測，光的波粒二象性，波爾氫原子模型及對氫原子光譜解釋，物質(zhì)波的統(tǒng)計解釋，不確定關(guān)系的理解，波函數(shù)。六、教學(xué)方法在大學(xué)物理課程的教學(xué)過程中,應(yīng)認真貫徹以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教育理念，應(yīng)遵循學(xué)生的認知規(guī)律,注重理論聯(lián)系實際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)自主學(xué)習(xí),鼓勵個性發(fā)展，努力營造有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的教學(xué)環(huán)境.采用啟發(fā)式、討論式等多種行之有效的教學(xué)方法,加強師生之間、學(xué)生之間的交流,引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,強化科學(xué)思維的訓(xùn)練。習(xí)題課、討論課是啟迪學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生提出、分析、解決問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),提倡以小班形式進行,并在教師引導(dǎo)下以討論、交流為主,學(xué)時數(shù)應(yīng)不少于總學(xué)時的10%。鼓勵通過網(wǎng)絡(luò)資源、專題講座、探索性實踐、小課題研究等多種方式開展探究式學(xué)習(xí),因材施教,激發(fā)學(xué)生的智力和潛能,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。應(yīng)發(fā)揮好課堂教學(xué)主渠道作用,教學(xué)手段應(yīng)服務(wù)于教學(xué)目的,提倡有效利用多媒體技術(shù)、課件、視頻資料。應(yīng)積極創(chuàng)造條件,充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代化教育技術(shù)的優(yōu)勢,擴大教學(xué)信息量,提高教學(xué)質(zhì)量和效率。應(yīng)充分利用演示實驗幫助學(xué)生觀察物理現(xiàn)象,增加感性知識,提高學(xué)習(xí)興趣。大學(xué)物理課程的主要內(nèi)容都應(yīng)有演示實驗(實物演示和多媒體仿真演示),其中實物演示實驗的數(shù)目不應(yīng)少于40個。實物演示實驗可以采用多種形式進行,如課堂實物演示、開放演示實驗室、演示實驗走廊等。提倡建立開放性的物理演示實驗室,鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自己動手觀察實驗,思考和分析問題,進行定性或半定量驗證。有條件時，可以通過選修課或適當(dāng)計算學(xué)分等措施保證實現(xiàn)上述目標(biāo)。習(xí)題的選取應(yīng)注重基本概念,強調(diào)基本訓(xùn)練,貼近應(yīng)用實際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在保證教學(xué)效果的前提下,有條件時開展物理課程的雙語教學(xué),以提高學(xué)生查閱外文資料和科技外語交流的能力。七、課程考核和成績評定方式大學(xué)物理為考試課程，成績評定采用平時成績和期末考試相結(jié)合的方式，其中平時成績占30%，期末考試占70%。平時成績以作業(yè)為主，結(jié)合課堂考勤、課堂表現(xiàn)、回答問題、答疑輔導(dǎo)等情況進行綜合評定。期末課程考核為閉卷考試，著重考核學(xué)生對大學(xué)物理學(xué)基本概念、基本理論和基本方法的理解與掌握程度，考試時間100-120分鐘。期末考試試卷中填空題、選擇題、判斷題等占60%左右，計算題及證明題占40%左右。主要考試內(nèi)容：（1）波動光學(xué)光程和光程差的計算，楊氏雙縫干涉的相關(guān)計算（如條紋位置、條紋間距、光波長等），在楊氏雙縫實驗中改變實驗裝置（如用介質(zhì)片遮住某縫或上下移動光源）時條紋位置及變動情況，尖劈干涉和牛頓環(huán)的有關(guān)簡單計算，平行膜在平行光照射下的干涉問題的簡單計算；單縫衍射的簡單計算（條紋寬度、條紋位置、半波帶數(shù)等），圓孔衍射的簡單計算*（分辨角、光學(xué)儀器孔徑等），光柵方程的簡單計算（光柵常數(shù)、條紋間距等）；馬呂斯定律的應(yīng)用，布儒斯特定律的應(yīng)用*。（2）真空中的靜電場對電場強度定義的理解，由點電荷電場表達式和疊加原理求點電荷組及連續(xù)帶電體的電場強度，由電場強度分布求簡單情形下帶電體受的電場力，電力線性質(zhì)的理解；高斯定理的理解，簡單情形電通量計算，高斯定理用于求解特殊對稱性問題的場強，由簡單帶電體場強疊加（求和或積分）求較復(fù)雜帶電體系的電場強度；靜電場環(huán)流定理的理解，電勢定義的理解，由電勢分布求點電荷在電場中某點電勢能及移動點電荷時電場力做的功，由點電荷電勢表達式疊加求點電荷組及連續(xù)帶電體的電勢，已知電強度分布求電勢，由典型帶電體電勢分布疊加（積分或求和）求較復(fù)雜帶電體系的電勢，由電勢分布微分求電場強度。（3）電場與物質(zhì)的相互作用導(dǎo)體靜電平衡條件與基本性質(zhì)的理解，空腔導(dǎo)體性質(zhì)*，簡單情形下靜電場中導(dǎo)體電荷分布及空間電場強度和電勢的計算；由介質(zhì)高斯定理求簡單對稱性問題的電場再求電勢分布*；球形、圓柱形、平板電容器電容的計算（含介質(zhì)*）；簡單對稱性情形電場能量計算*。（4）穩(wěn)恒磁場畢奧-薩伐爾定律求幾種典型載流導(dǎo)體的磁感應(yīng)強度，再由典型載流導(dǎo)體磁場表達式求較復(fù)雜載流導(dǎo)體的磁感應(yīng)強度，安培環(huán)路定理的理解，由安培環(huán)路定理求無限長直線電流、無限長圓柱面圓柱體電流、無限長同軸圓柱形電流、載流長螺線管螺繞環(huán)、無限大載流平面的磁感應(yīng)強度，由安培環(huán)路定理求解磁場的結(jié)果再疊加較復(fù)雜載流體系的磁感應(yīng)強度，簡單情況的磁通量計算；洛侖磁力及帶電粒子在均勻磁場中的運動問題；均勻磁場中和簡單對稱性磁場中載流導(dǎo)線所受安培力的計算，載流線圈和電荷轉(zhuǎn)動的磁矩，均勻磁場中載流線圈磁力矩。（5）變化的電磁場楞次定律和法拉第定律的理解,均勻磁場中直線或曲線導(dǎo)體平動切割磁力線、直線導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁力線產(chǎn)生的電動勢，簡單非均勻磁（長直電流磁場）場中導(dǎo)體棒平動、導(dǎo)體框移動產(chǎn)生的電動勢；軸對稱磁場變化的感生電場計算，簡單非均勻磁場（長直電流磁場）變化時導(dǎo)線框的感應(yīng)電動勢，圓柱形區(qū)域均勻磁場變化時導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動勢；導(dǎo)體切割磁力線結(jié)合牛頓定律、轉(zhuǎn)動定律應(yīng)用的簡單力學(xué)問題*；螺線管、矩形圓形截面螺繞環(huán)、無限長平行直導(dǎo)線、同軸電纜的自感*，簡單對稱性情形（圓柱導(dǎo)體電流、同軸電纜）磁能的計算*；麥克斯韋方程組的正確表達，簡單情形位移電流、坡印廷矢量*、變化的電場激發(fā)磁場的計算*。（6）量子物理初步光電效應(yīng)的有關(guān)計算，波爾氫原子理論及氫原子光譜的有關(guān)簡單計算*，德布羅意波長的計算，用不確定關(guān)系估算不確定量*。八、教材和主要參考書目1．教材楊兵初李旭光，大學(xué)物理學(xué)（第二版）(上、下冊)，北京，高等教育出版社，20102．主要參考書(1)程守洙江之永，普通物理學(xué)（第六版），北京，高等教育出版社，2006(2)馬文蔚，物理學(xué)（第五版），北京，高等教育出版社，2006(3)張三慧，大學(xué)物理學(xué)（第三版），北京，清華大學(xué)出版社，2009(4)趙近芳，大學(xué)物理學(xué)（第三版），北京，北京郵電大學(xué)出版社，2011《大學(xué)物理A1#》課程教學(xué)大綱執(zhí)筆人：唐京武審核人：周克省一、基本信息中文名稱:大學(xué)物理A1#英文名稱：UniversityPhysicsA1#課程代碼：B08011課程性質(zhì)：基礎(chǔ)課學(xué)分：3總學(xué)時：48（其中理論：48實踐：實驗獨立設(shè)課）適用專業(yè)：電氣與信息工程學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)。先修課程：《高等數(shù)學(xué)》（矢量、微積分、微分方程）開課單位：公共基礎(chǔ)課部物理教研室開課學(xué)期：第2學(xué)期二、課程地位與作用物理學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式和相互作用以及它們的實際應(yīng)用的科學(xué)，其基本理論和實驗精髓滲透在自然科學(xué)各個領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的眾多部門。物理學(xué)是其他自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，是工程技術(shù)的源泉，是人類物質(zhì)文明發(fā)展的動力。作為人類追求真理、探索未知世界奧妙的工具，物理學(xué)展現(xiàn)了一系列哲學(xué)觀和方法論，深刻地影響著人類對物質(zhì)世界的基本認識、思維方式和社會生活，在人才的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中具有重要地位。大學(xué)物理是為高等院校理工科各個專業(yè)開設(shè)的一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課，不僅是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，也是培育學(xué)生科學(xué)素質(zhì)并學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法的課程。該課程所講授的基本知識、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,是一個科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所應(yīng)該必備的。大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面,具有其他課程不能替代的重要作用.通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對物理學(xué)基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認識和準(zhǔn)確的理解，為進一步學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，不僅要傳授知識，還要注重學(xué)生分析和解決問題能力的訓(xùn)練以及探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，努力實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。三、課程教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握理解物理學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)打下知識根基。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，對自然界的一些物理現(xiàn)象有本質(zhì)上的認識，對物理學(xué)基本規(guī)律有深刻理解并能用于處理實際物理問題及工程實踐。能力目標(biāo)：獨立獲取知識的能力——逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,閱讀并理解相當(dāng)于大學(xué)物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面,增強獨立思考的能力,更新知識結(jié)構(gòu)，能夠?qū)懗鰲l理清晰的讀書筆記、小結(jié)或小論文；科學(xué)觀察和思維的能力——運用物理學(xué)的基本理論和基本觀點,通過觀察、分析、綜合、演繹、歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、實驗等方法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力,并對所涉及問題有一定深度的理解,判斷研究結(jié)果的合理性；分析問題和解決問題的能力——根據(jù)物理問題的特征、性質(zhì)以及實際情況,抓住主要矛盾,進行合理的簡化,建立相應(yīng)的物理模型,并用物理語言和數(shù)學(xué)工具進行描述,運用所學(xué)的物理理論和研究方法進行分析、研究，能將所學(xué)物理知識應(yīng)用于解決工程實際問題。素質(zhì)目標(biāo)：求實精神——通過大學(xué)物理課程教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生追求真理的勇氣、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)；創(chuàng)新意識——通過學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法、物理學(xué)的發(fā)展歷史以及物理學(xué)家的成長經(jīng)歷等,引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,激發(fā)學(xué)生的求知熱情、探索精神、創(chuàng)新欲望以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神；科學(xué)美感——引導(dǎo)學(xué)生認識物理學(xué)所具有的明快簡潔、均衡對稱、奇異相對、和諧統(tǒng)一等美學(xué)特征,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)審美觀,使學(xué)生學(xué)會用美學(xué)的觀點欣賞和發(fā)掘科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律,逐步增強認識和掌握自然科學(xué)規(guī)律的自主能力。大學(xué)物理A1課程思政教學(xué)內(nèi)容課程思政元素教學(xué)方法育人目標(biāo)緒論愛國主義介紹中國古代物理學(xué)成就激發(fā)愛國情懷質(zhì)點運動學(xué)科學(xué)方法論講解理想模型方法；講解位移、速度、加速度定義培育科學(xué)抽象能力質(zhì)點動力學(xué)創(chuàng)新精神；和諧統(tǒng)一介紹牛頓的科學(xué)功績；講解三個守恒定律激發(fā)創(chuàng)新意識；培養(yǎng)遵守自然普遍規(guī)律的意識剛體力學(xué)集體主義；科學(xué)方法論講解質(zhì)點與剛體的關(guān)系；講解質(zhì)點與剛體力學(xué)規(guī)律對應(yīng)關(guān)系培育集體主義精神；學(xué)習(xí)科學(xué)方法論—類比狹義相對論愛好和平講解質(zhì)能關(guān)系提倡和平開發(fā)利用核能的意識振動和波合作精神講解波的相干條件培養(yǎng)協(xié)作意識波動光學(xué)民族自豪感；科學(xué)發(fā)展觀介紹中國古代對光學(xué)的貢獻；介紹光學(xué)發(fā)展過程及人們對光的本質(zhì)的認識過程堅定“四個自信”；養(yǎng)成對事物從現(xiàn)象到本質(zhì)的認識過程四、教學(xué)方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時數(shù)0緒論，矢量理論授課21第一章質(zhì)點運動學(xué)理論授課42第二章質(zhì)點動力學(xué)理論授課93第三章剛體力學(xué)理論授課44第四章相對論力學(xué)理論授課45第五章機械振動理論授課46第六章機械波理論授課67第七章波動光學(xué)理論授課128機動（教師根據(jù)情況，對上述章節(jié)做學(xué)時調(diào)整）3五、主要教學(xué)內(nèi)容第0章緒論、矢量知識（2學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解物理學(xué)研究對象，物理學(xué)發(fā)展，物理學(xué)與技術(shù)的關(guān)系；了解大學(xué)物理的作用與地位，大學(xué)物理學(xué)習(xí)方法.理解矢量的意義及表示，掌握矢量加法、乘法、導(dǎo)數(shù)與微分運算。2.教學(xué)內(nèi)容緒論：物理學(xué)研究對象；物理學(xué)發(fā)展歷史簡述*；物理學(xué)對人類社會文明的貢獻；物理學(xué)的研究方法*；大學(xué)物理課程的地位；怎樣學(xué)好物理學(xué)。矢量知識：矢量及其表示；矢量的加法；矢量的乘法；矢量的導(dǎo)數(shù)與微分。*號表示可以不講或略講（以下同）3.本章重點物理學(xué)研究對象，物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系，大學(xué)物理課程地位與作用，矢量及表示，矢量運算4.本章難點矢量的大小、方向及單位矢量，矢量直角坐標(biāo)表示，矢量運算第一章質(zhì)點運動學(xué)（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解參照系和坐標(biāo)系，理解質(zhì)點及物理模型，理解時間、時刻。掌握直線運動的描述及圖線表示中速度和加速度的幾何意義，掌握曲線運動的直角坐標(biāo)描述及其物理量，了解運動疊加原理，掌握用微積分求解運動學(xué)問題。了解曲線運動的自然坐標(biāo)描述及法向和切向加速度，理解圓周運動的角坐標(biāo)描述及線角量關(guān)系。了解相對運動及速度合成法則。2.教學(xué)內(nèi)容2.1參照系質(zhì)點時間（1）參照系坐標(biāo)系；（2）質(zhì)點模型；（3）時間坐標(biāo)時刻時間間隔.2.2直線運動（1）直線運動的位置，位移；（2）直線運動速度，加速度；（3）直線運動的圖線表示；（4）簡單直線運動。2.3曲線運動的直角坐標(biāo)描述（1）位置矢量，軌跡，運動疊加原理；平均速度，速度，速率；（3）加速度；（4）拋體運動.2.4自然坐標(biāo)角坐標(biāo)（1）曲線運動自然坐標(biāo)描述，圓周運動，法向與切向加速度；圓周運動的角坐標(biāo)描述。2.5相對運動注：可以先講直線運動，再推廣到三維運動（疊加）；也可以先講曲線運動，再講特例-直線運動。習(xí)題要點：對直線運動，由運動方程求速度與加速度，由加速度與初始條件求運動方程；對直角坐標(biāo)描述的曲線運動，由運動方程求速度和加速度；角線量關(guān)系。3.本章重點運動疊加原理，質(zhì)點曲線運動的位置矢量、位移、速度、加速度，自然坐標(biāo)，角坐標(biāo)，法向與切向加速度，線角量關(guān)系。4.本章難點描述質(zhì)點運動物理量的矢量性，曲線運動的自然坐標(biāo)描述，運動方程與軌跡方程的區(qū)別，矢量大小增量與矢量增量大小區(qū)別，用微積分處理運動學(xué)問題，角速度和角加速度，速度合成法則。第二章質(zhì)點動力學(xué)（9學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解牛頓第一、二、三定律，了解慣性參照系和非慣性參照系，了解力學(xué)中的常見力和基本自然力，掌握用隔離體法分析物體受力，掌握用牛頓定律求解變力作用下的直線運動問題，了解應(yīng)用牛頓定律求解力學(xué)問題（因?qū)W時限制，例題和習(xí)題少與中學(xué)這部分內(nèi)容重復(fù)）。理解動量和沖量概念，掌握質(zhì)點動量定理、質(zhì)點組動量定理、系統(tǒng)動量守恒定律及其應(yīng)用。理解功、功率的概念，能計算變力的功，掌握質(zhì)點動能定理，理解質(zhì)點組動能定理，理解勢能、保守內(nèi)力、非保守內(nèi)力及重力、彈性力和萬有引力的勢能公式，掌握功能原理、機械能守恒定律及其應(yīng)用，了解能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，了解碰撞、完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞。理解力矩、角動量概念，理解質(zhì)點和質(zhì)點組的角動量定理及角動量守恒定律。2.教學(xué)內(nèi)容2.1牛頓運動定律（1）牛頓三定律；（2）慣性系與非慣性系；（3）力學(xué)中的常見力與基本自然力；（4）牛頓定律應(yīng)用。2.2動量與沖量（1）動量，沖量，質(zhì)點動量定理；（2）質(zhì)點組動量定理，質(zhì)心運動定理*，動量守恒定律；（3）動量定理與動量守恒定律的應(yīng)用。2.3功與能（1）功和功率；（2）動能，質(zhì)點動能定理；（3）質(zhì)點組動能定理；（4）勢能，保守力與非保守力，重力、引力、彈性勢能；（5）功能原理與機械能守恒定律及應(yīng)用；（6）能量轉(zhuǎn)換與守恒定律；（7）碰撞問題。2.4角動量（1）力矩質(zhì)點角動量；（2）質(zhì)點角動量定理及守恒定律；（3）質(zhì)點組角動量定理及守恒定律。習(xí)題要點：牛頓定律的應(yīng)用，變力作用下的直線運動，動量定理與動量守恒定律應(yīng)用，變力的功，功能原理與機械能守恒定律應(yīng)用。注：先講動量與沖量，還是先講功與能，由教師自定。3.本章重點牛頓定律及應(yīng)用，動量定理與動量守恒定律及應(yīng)用，動能定理、功能原理、機械能守恒定律及應(yīng)用，能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，角動量定理、角動量守恒定律及應(yīng)用。強調(diào)牛頓定律是基礎(chǔ)，三個守恒定律又是獨立于牛頓定律以外的普遍自然規(guī)律。4.本章難點 慣性系與非慣性系，隔離體分析受力，動量與沖量、功與能、內(nèi)力沖量與內(nèi)力功的區(qū)別，變力功，保守力與非保守力，勢能的理解，力矩，質(zhì)點角動量及其與動量的區(qū)別，質(zhì)點組角動量定理及守恒定律，三個守恒定律的理解。第三章剛體力學(xué)（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)理解剛體模型，了解剛體的基本運動，掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的描述，了解角速度矢量和角加速度矢量。了解轉(zhuǎn)動慣量及計算，掌握剛體轉(zhuǎn)動定律及應(yīng)用。理解力矩的功，理解轉(zhuǎn)動動能及轉(zhuǎn)動能定理，了解剛體的重力勢能，理解包括剛體在內(nèi)的機械能守恒定律。理解剛體角動量和沖量矩，理解剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理和系統(tǒng)角動量守恒定律。2.教學(xué)內(nèi)容2.1剛體運動學(xué)（1）剛體模型；（2）剛體的基本運動；（3）剛體定軸轉(zhuǎn)動的描述，角速度矢量,角加速度矢量。2.2剛體轉(zhuǎn)動定律（1）轉(zhuǎn)動慣量；（2）剛體轉(zhuǎn)動定律及應(yīng)用。2.3轉(zhuǎn)動中的功和能（1）力矩的功和功率；（2）剛體的轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動能定理及應(yīng)用；（3）剛體的重力勢能，包括剛體在內(nèi)的機械能守恒定律及應(yīng)用。2.4剛體角動量定理和角動量守恒定律（1）剛體角動量，沖量矩；（2）剛體角動量定理，系統(tǒng)角動量守恒定律及應(yīng)用。習(xí)題要點：剛體轉(zhuǎn)動定律應(yīng)用，轉(zhuǎn)動能定理應(yīng)用，包括剛體在內(nèi)的機械能守恒定律應(yīng)用，剛體、質(zhì)點組成系統(tǒng)的角動量守恒定律應(yīng)用。3.本章重點剛體定軸轉(zhuǎn)動描述，轉(zhuǎn)動定律應(yīng)用，力矩的功，轉(zhuǎn)動能定理及應(yīng)用，有剛體在內(nèi)的機械能守恒定律及應(yīng)用，角動量定理、角動量守恒定律及應(yīng)用4.本章難點 角速度矢量，轉(zhuǎn)動慣量，剛體角動量與動量的區(qū)別，沖量矩與沖量的區(qū)別，轉(zhuǎn)動定律和角動量守恒定律應(yīng)用的分析和計算第四章相對論力學(xué)（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解力學(xué)相對性原理，理解伽利略變換，了解牛頓時空觀；理解狹義相對論基本原理，理解洛倫茲變換。理解同時的相對性、時序問題，掌握長度收縮、時間膨脹效應(yīng)，了解雙生子佯謬。掌握相對論質(zhì)量、動量、動能，理解質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)量虧損，理解相對論能量與動量的關(guān)系。2.教學(xué)內(nèi)容2.1力學(xué)相對性原理與伽利略變換（1）力學(xué)相對性原理；（2）伽利略變換；（3）牛頓絕對時空觀。2.2狹義相對論基本原理（1）歷史背景；（2）狹義相對論基本原理；（3）洛倫茲坐標(biāo)變換；（4）洛倫茲速度變換*。2.3相對論時空觀（1）同時的相對性；（2）時序問題；（3）長度收縮效應(yīng)；（4）時間膨脹效應(yīng)；（5）雙生子佯謬。2.4相對論動力學(xué)（1）相對論質(zhì)量、動量；（2）相對論能量（動能、質(zhì)能關(guān)系）；（3）質(zhì)量虧損與釋能；（4）相對論能量與動量的關(guān)系。習(xí)題要點：洛倫茲坐標(biāo)變換、速度變換，長度收縮，時間膨脹，相對論質(zhì)量，質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)量虧損。注：力學(xué)相對性原理也可以放到質(zhì)點動力學(xué)一章講授3.本章重點狹義相對論基本原理，洛倫茲坐標(biāo)變換，同時的相對性，長度收縮，時間膨脹，相對論質(zhì)量，質(zhì)能關(guān)系。4.本章難點狹義相對論基本原理，洛倫茲變換，同時的相對性、長度收縮、時間膨脹、雙生子佯謬，質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)量虧損。第五章機械振動（4學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解機械振動及其成因，理解振幅、周期、頻率。掌握簡諧振動運動方程，理解位相概念，理解簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖，了解簡諧振動的函數(shù)圖形。了解簡諧振動動力學(xué)微分方程，了解線性回復(fù)力，了解角諧振動，了解簡諧振動的能量。掌握同方向同頻率簡諧振動的合成，了解同方向不同頻率簡諧振動的合成。2.教學(xué)內(nèi)容2.1振動的基本概念（1）振動與機械振動；（2）機械振動的成因，回復(fù)力；（3）描述振動基本特征的物理量：振幅、周期、頻率。2.2簡諧振動運動學(xué)（1）簡諧振動運動方程；（2）簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖；（3）簡諧振動的函數(shù)圖線。2.3簡諧振動動力學(xué)（1）簡諧振動動力學(xué)微分方程，線性回復(fù)力；（2）角諧振動（單擺，復(fù)擺*）（3）.簡諧振動的能量.2.4簡諧振動的合成（1）同方向同頻率簡諧振動的合成；（2）同方向不同頻率簡諧振動的合成*；（3）正交簡諧振動的合成*2.5阻尼振動*受迫振動*共振*習(xí)題要點：有關(guān)簡諧振動運動方程的求解問題，同方向同頻率的簡諧振動的合成3.本章重點振動及描述振動的基本物理量，簡諧振動運動學(xué)方程及特征量，旋轉(zhuǎn)矢量圖，同方向同頻率簡諧振動的合成。4.本章難點位相及位相差，簡諧振動的位移、速度、加速度及相位關(guān)系，旋轉(zhuǎn)矢量法，有關(guān)簡諧振動方程的求解問題。第六章機械波（6學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解波的概念及機械波產(chǎn)生條件，了解波的傳播圖像（橫波、縱波、行波、波線、波面），理解描述波動的特征量（周期、頻率、波長、波速）。掌握平面簡諧波波函數(shù)，了解波動微分方程和介質(zhì)中的波速。了解波的能量、能量密度、能流和能流密度。了解惠更斯原理和波的疊加原理，掌握波的干涉，理解駐波，了解波的衍射、散射、反射和折射。2.教學(xué)內(nèi)容2.1波的一般概念（1）波的概念，機械波產(chǎn)生的條件；（2）波的傳播圖像（橫波與縱波，行波，波線與波面）；（3）描述波動的特征量（周期、頻率、波長、波速）。2.2平面簡諧波（1）平面簡諧波波函數(shù)；（2）波動微分方程（不推導(dǎo)），介質(zhì)中的波速。2.3波的能量及傳播（1）波的能量及能量密度；（2）波的能流和能流密度；2.4波的傳播原理與波的特征（1）波的傳播原理（惠更斯原理，波的疊加原理）；（2）波的干涉；（3）駐波；（4）波的衍射，散射*，反射*，折射*。習(xí)題要點：已知平面簡諧波波函數(shù)求其他量，由已知條件建立波函數(shù)，波的干涉問題，駐波方程。3.本章重點描述波動的特征量（周期、頻率、波長、波速），平面簡諧波波函數(shù)，波的干涉。4.本章難點平面簡諧波函數(shù)的建立，縱波波形，能流密度，相干條件及干涉加強或減弱的條件，駐波方程的理解，半波損失第七章波動光學(xué)（12學(xué)時）1.教學(xué)目標(biāo)了解光學(xué)學(xué)科分類、人們對光的本質(zhì)的認識過程。了解光的電磁本性及光源，理解光的干涉現(xiàn)象及相干條件，了解普通光源發(fā)光機制及獲得相干光的基本途徑，理解光程、光程差概念，了解半波損失。掌握楊氏雙縫干涉實驗及影響干涉條紋的因素，了解洛埃鏡實驗，理解薄膜干涉原理及基本公式，理解尖劈干涉，理解牛頓環(huán)實驗及干涉環(huán)半徑公式，了解時間相干性。理解光的衍射現(xiàn)象，了解惠更斯-菲涅爾原理，掌握半波帶法及單縫衍射公式，了解圓孔衍射及光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)，理解光柵衍射公式及衍射強度分布。了解光的五種振動狀態(tài)，理解馬呂斯定律，了解反折射光偏振狀態(tài)及布儒斯特定律。2.教學(xué)內(nèi)容2.1光的干涉基本原理與概念（1）光的電磁本性，光源，普通光源發(fā)光機制；（2）光的干涉現(xiàn)象，光波疊加原理，獲得相干光的方法；（3）光程和光程差，半波損失。2.2分波面干涉（1）楊氏雙縫干涉；（2）洛埃鏡實驗*。2.3分振幅干涉（1）薄膜干涉基本公式，等厚干涉，等傾干涉*；（2）尖劈干涉；（3）牛頓環(huán)；（4）平行薄膜在平行光下的干涉，增透膜與增反膜*；（4）邁克爾遜干涉儀簡介*，時間相干性*。2.4光的衍射現(xiàn)象（1）光的衍射現(xiàn)象；（2）惠更斯-菲涅爾原理2.5夫瑯和費衍射（1）單縫衍射，半波帶法；（2）圓孔衍射，光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)*。2.5光柵衍射（1）光柵，多光束干涉；（2）光柵方程，衍射強度分布。2.6晶體X射線衍射*（1）X射線*;（2）布拉格方程*。2.7光的偏振（1）光的五種振動狀態(tài)；（2）偏振片，馬呂斯定律；（3）光的反折射偏振狀態(tài)，布儒斯特定律。*號表示可以不講或略講（以下同）習(xí)題要點：光程及光程差的計算，楊氏雙縫干涉實驗的有關(guān)計算，尖劈干涉和牛頓環(huán)的有關(guān)簡單計算，平行膜在平行光照射下的干涉問題的簡單計算，單縫衍射的有關(guān)計算，圓孔衍射的簡單計算，光柵衍射問題的簡單計算，馬呂斯定律的簡單計算問題，布儒斯特定律的有關(guān)簡單計算。3.本章重點光程和光程差，光的相干條件，楊氏雙縫干涉，薄膜干涉公式，尖劈干涉，牛頓環(huán)，單縫衍射，光柵衍射，馬呂斯定律，布儒斯特定律。4.本章難點光的相干條件，光