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《大学物理A》课程教学大纲

课程编号：150110、150111

课程性质：学科基础课 先修课程：高等数学 学分：7.0 总学时数：112

理论：112 实验： 上机： 课外 适合层次：本科 适合专业：工科各专业

一、课程的目的及任务

1、培养学生掌握大学物理的基本概念，基本规律和基本计算技巧，了解物理学在生产技术中的应用。培养学生自学和阅读科技文献资料的能力。

2、通过了解理想的物理模型，使学生初步掌握建立物理模型的一般方法，并能利用适当的数学工具分析、简化和解决一般难度的物理问题。

3、为学生的专业学习和参加工程实践打下物理基础。 4、培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。

二、理论教学内容

（一）绪论

1、物质与运动，物理学的研究对象。 2、物理学与哲学的关系。

3、物理学与科学技术及现代化的关系。

（二）力学

1、质点运动学：参照系，质点。△★位置矢量，速度与加速度。圆周运动，曲线运动，相对运动。 2、质点动力学：△牛顿运动定律及其应用举例。力学单位制和量纲，惯性系和非惯性系。△动量定理及动量守恒定律，功与能，动能定理，保守力的功，★势能。△★功能原理，机械能守恒定律。能量转化与守恒定律。

3、刚体力学基础：刚体的定轴转动及其描述，转动惯量，△转动定律。△角动量，冲量矩，△★角动量定理及角动量守恒定律。△动能定理。机械能守恒定律。

4、狭义相对论：伽利略变换及经典力学时空观。△狭义相对论的基本假设。△★洛仑兹变换，狭义相对论时空观。相对论动力学简介。

（三）机械振动 机械波

1、机械振动：△简谐振动，简谐振动的运动方程，简谐振动的速度和加速度。★参考圆与旋转矢量法。简谐振动的能量，阻尼振动，受迫振动，共振。★简谐振动的合成，李萨如图形。

2、机械波：机械波的产生与传播，描述波的物理量。△★平面谐波的波动方程。★波的能量和能量密度。惠更斯原理。△波的叠加原理，波的干涉。驻波，波的衍射，多普勒效应。

（四）热学

1、气体动理论：气体动理论的基本概念，气体的状态参量，平衡态。△理想气体的温度和压强的

统计解释。★麦克斯韦速率分布，能量均分定理。分子的平均碰撞频率和平均自由程，气体的输运现象。

2、热力学基础：准静态过程。△系统的内能，功和热量，热力学第一定律。△★理想气体的等值过程，循环及卡诺循环与热机效率。热力学第二定律，可逆过程和不可逆过程。★热力学第二定律的统计解释，熵。

（五）电磁学

1、电荷与真空中的静电场：△库仑定律，电场强度及其迭加原理。△★场强的计算。电力线与电通量，环路定律。△★真空中的高斯定理，电场力的功,电势能，电势。电势差，等势面，电场强度与电势梯度的关系。

2、导体和电介质中的静电场：导体的静电平衡及其感应电荷的分布，空腔导体及静电屏蔽，电介质的极化，电位移矢量。△★介质中的高斯定理，孤立导体的电容，电场的能量。

3、恒定电流与真空中的恒定磁场：电流密度，欧姆定律及其微分形式。△电动势。金属导电的经典微观解释。磁感应强度，磁感线与磁通量，磁场中的高斯定理。△★毕——萨定律，安培环路定律。运动电荷的磁场。安培定律，“安培”的定义。△★磁场对载流导线、线圈的作用。磁矩，磁力的功，洛仑兹力，带电粒子在磁场中的运动，霍尔效应。

4、磁介质中的恒定磁场：磁介质及其磁化，磁场强度。△★磁介质中的高斯定理和安培环路定理。铁磁质，磁滞现象与磁畴。

5、电磁场与麦克斯韦方程组：电磁感应现象。△法拉第电磁感应定律。楞次定律。△★动生电动势和感生电动势。涡流。△自感与互感。△磁场能量与能量密度。★位移电流。麦克斯韦电磁场理论，电磁场的辐射与传播。

（五）光学

1、光的干涉：光波，波的相干性，相干光的获得，光程与光程差。△杨氏双缝干涉，等厚干涉，等倾干涉。迈克尔逊干涉仪。

2、光的衍射：光的衍射现象，惠更斯——菲涅耳原理。△★单缝衍射。圆孔衍射，光学仪器的最小分辨角。△★光栅衍射。Ｘ射线的衍射。

3、光的偏振：自然光和偏振光，偏振片的起偏和检偏。△马吕斯定律，布儒斯特定律。光的双折射。

（六）量子物理基础

1、早期量子论：△黑体辐射和普朗克量子假设。光电效应，爱因斯坦方程。康普顿效应，波粒二象性。原子的有核模型。△玻尔的氢原子理论，能级。

2、量子力学简介：△★实物粒子的波粒二象性。电子的衍射实验。△★波函数及其统计解释，测不准关系。★薛定谔方程。一维势阱，氢原子，泡利原理，原子的壳层模型。斯特恩——革拉赫实验，电子的自旋。

（说明：前标有符号“△”的内容为重点，标有符号“★”的为难点。）

三、实践教学内容

1、物理实验作为一门独立的课程，按《物理实验》教学大纲进行。 2、演示实验目录另列。

四、学时分配 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 绪论 第1章 质点运动学 第2章 质点动力学 第3章 刚体力学基础 第4章 狭义相对论 第5章 机械振动 第6章 机械波 第7章 气体动理论 第8章 热力学 大学物理A1期末复习 第9章 电荷与真空中的静电场 第10章 导体和电介质中的静电场 第11章 恒定电流与真空中的恒定磁场 第12章 磁介质中的恒定磁场 第13章 电磁场与麦克斯韦方程组 第15章 波动光学 第16章 早期量子论 第17章 量子力学简介 大学物理A2期末复习 总 计 课 程 内 容 讲课 1 3 14 6 6 4 6 6 8 2 8 4 8 4 8 14 4 4 2 112 学 时 分 配 实验 上机 课外 小计 1 3 14 6 6 4 6 6 8 2 8 4 8 4 8 14 4 4 2 112

五、课程有关说明

1、学习本课程以前，学生应系统地学习过高中物理，并具有一元函数微积分的基本知识和基本的计算技能。因此本课程应在学生入学后第二学期开设为宜。

2、教学以课堂讲授为主，可视学生情况可使用多媒体教学。本课程为考试课程，采用教考分离，考试形式为闭卷。

3、加强近代物理基础及技术物理专题，要视专业而定。

六、建议使用教材及参考书

1、使用教材

王少杰 顾牡.科学出版社，2009，(1).