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大学物理课程教学大纲简介

大学物理课程教学大纲

课程编号：B06111

适用专业：机械工程、电气电子、计算机、土木工程、汽车类各专业

学 时：120学时(其中理论102学时，习题18学时)

一、课程的性质与任务

物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动方式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象具有极大的普遍性。它的基本理论渗透在自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。本课程所教授的基本概念、基本理论、基本方法和实验技能是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科技工作者所必备的物理基础。

4．培养学生基本的科学素质，使之能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参考书和文献资料。为学生进一步学习专业知识、掌握工程技术以及今后知识更新打下必要的物理学基础。

5．培养学生科学的思维方法和研究问题的方法，使其学会运用物理学的原理、观点和方法，研究、计算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与已知典型结果，判断结果的合理性。

6．培养学生对所学知识的综合及运用能力，并打下在生命科学研究中或生产实践中运用物理学的原理、方法和手段解决问题的基础，增强学生毕业后对所从事工作的适应能力。

二、课程教学基本内容

(一)力学部分

1．质点运动学

(1)质点、参照系、坐标系。

(2)描述质点运动的基本物理量：位置矢量、运动方程、位移、速度、加速度。

(3)直线和平面曲线运动：角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。

(4)相对运动：时间与空间、相对运动、相对速度。

2．质点动力学

(1)牛顿运动定律：牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律、惯性系、非惯性系、惯性力。

(2)力对时间的积累作用---冲量、动量；质点动量定理、质点系动量定理；动量守恒定律。

(3)力对空间的积累作用---功、功率；质点动能定理、质点系动能定理；保守力与势能；功能原理、机械能守恒定律、能量守恒定律、碰撞。

3. 刚体动力学

(1)角位移、角速度、角加速度、角量与线量的关系。

(2)力矩、转动惯量、刚体定轴转动的转动定律。

(3)刚体定轴转动动能定理和功能原理

(4)质点角动量、质点系角动量、刚体角动量、角动量定理、角动量守恒定律，刚体转动中的能量守恒

(5)*进动。

(二)热学部分

1．热力学基础

(1)平衡态、准静态过程、理想气体状态方程、内能、功和热量

(2)热力学第一定律，

(3)绝热过程、循环过程与卡诺循环

(4)热力学第二定律，

(5)可逆及不可逆过程，

2．气体分子运动论

(1)麦克斯韦气体分子速率分布律，玻尔兹曼分布率

(2)理想气体的微观模型、理想气体的压强和温度的微观和统计意义。

(3)能量按自由度均分定理、理想气体的内能

(4)气体分子的平均碰撞次数与平均自由程，

(5)熵和熵增加原理，热力学第二定律的统计意义。

(三)电磁学部分

1．静电场

(1)基本电现象和库仑定律

(2)电场、电场强度

(3)电通量、静电场中高斯定理

(4)静电力所做的功、电势能。

(5)电势、电势差、等势面。电场强度与电势梯度的关系。

2．静电场中的导体和电介质

(1)静电场中的导体的静电平衡条件。

(2)电容和电容器。

(3)静电场中的电介质及其极化。

(4)极化强度矢量，束缚电荷面密度。

(5)电介质中高斯定理，电位移矢量。

(6)静电场的能量。

3．稳恒电流

(1)电流强度电流密度欧姆定律的微分形式电源和电动势。稳恒磁场的高斯定理毕奥 - 萨伐尔定律稳恒磁场的安培环路定理洛仑兹力力

(4)互感现象、互感系数、互感电动势。

(5)磁场能量和能量密度

6．电磁场理论与电磁波基础

(1)位移电流、全电流安培环路定律

(2)麦克斯韦电磁场方程的积分形式。

(3)电磁振荡、电磁波产生和传播、电磁波谱。

(四)振动和波

1．振动

(1)简谐振动的基本特征。

(2)简谐振动的动力学特征。

(3)简谐振动的合成。

(4)阻尼振动、受迫振动、共振、电磁振荡。

2．波动

(1)机械波产生与传播

(2)简谐波的波函数、波动方程和特征量。

(3)波的能量、能流密度

(4)惠更斯原理。

(5)波的迭加原理、波的干涉、驻波。

(6)*多普勒效应。

(7)*电磁波。

(五)波动光学

1．光的干涉

(1)扬氏双缝干涉

(2)其它分波阵面的干涉。

(3)光程和光程差。

(4)薄膜干涉

(5)劈尖和牛顿环。

(6)迈克耳孙干涉仪

2．光的衍射

(1)光的衍射、惠更斯—菲涅耳原理

(2)夫琅禾费单缝衍射

(3)衍射光栅、光栅衍射光强分布、光栅光谱。

(4)光学仪器的分辩率、瑞利判据、最小分辩角。

(5)X射线的衍射。

3．光的偏振

(1)光的偏振现象：自然光与偏振光、起偏与检偏、马吕定律。

(2)*反射与折射的偏振、布儒斯特定