1、 1 大学物理 A教学大纲 课程名称 ： 大学物理 课程编码 ： 学 分 ： 7 总 学 时 ： 112（其中 理论课教 学： 112 学时） 适用专业 ： 全校理、工类各专业 先修课程 ：高等数学 一、课程的性质、目的与任务： 大学物理课程是理、工类各专业的公共必修基础课。 物理学是研究物质的基本结构 、基本 运动 形式 、相互作用的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是 其他 自然科学和工程技术的基础。它所展现的科学的世界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会 生活，是人类文明发展的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地
2、位。 以物理 学基础 为内容的大学物理课 程所教授的基本概念、基本理论和基本方法 是 构成学生科学素养的重要组成部分，是 一个 科学工作者和 工程技术人员所必 备 的。 它 在为学生系统地打好必要的物理基础 ，培养学生树立科学的 世界观 ，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和 创新 意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 二、教学基本要求和内容： 大学物理教学内容和学时分配表 学 时 要 求 内 容 重点讲授 一般讲授 自学内容 0.5 22.5 （ 5.5） 1.5 4 绪论 第一篇 力学 第一章 质点运动学 参考系、质点、质点的位移、速度 加速度、圆周运动、相对运动
3、 物理学的理论体系、科学观、方法论，物理与工程及高新技术 质点、位移矢量、运动方程、位移、速度 加速度、运动学中的两类基本问题、圆周运动、切向加速度、法向加速度 轨道方程 运动叠加原理、角量与线量关系、相对运动 参考系、坐标系、时间、矢量定义、矢量的书写、运算 导数、求导、积分 （ 3） 3 第二章 牛顿 定律 牛顿运动定律及其应用、惯性参考 系、力学单位制和量纲 牛顿运动定律及其应用、质量、力的概念、隔离物体、受力分析 惯性系、量纲 力学量的单位 、几种常见力 （ 4） 4 第三章 功和能 功、功率、动能、动量定理、保守力的功、势能、功能原理、机械能守恒、能量守恒及转换定律 变力的功、动能、
4、动能定理、保守力的功、势能、零点选取、机械能守恒定律 重力势能、引力势能、弹性势能、功能原理 功率 能量守恒及转换定律 、一对力的功 2 （ 5） 2 2 1 第四章 动量 和角动量 动量、冲量、动量原理、动量守恒定律、碰撞 质点对定点的角动量、角动量守恒定律 质心、 质心运动定理 动量原理 动量守恒定律 质点对定点的角动量、角动量守恒定律 质心、质心运动定理 动量、冲量 一维碰撞 、二维碰撞 （ 5） 3 2 第五章 刚体的转动 刚体的平动、转动和定轴转动、力矩、转动定律、转动惯量、力矩的功 转动动能、绕定轴转动的刚体的角动量及其守恒定律 刚体的理想模型、转动惯量、力矩、转动定律及其应用 绕
5、定轴转动的刚体的角动量及其守恒定律 刚体的平动、转动 ， 绕定轴转动 力矩的功 转动动能、转动动能定理、 35 （ 9） 0.5 2.5 3 2 1 第二篇 电场和磁场 第六章 静电场 电荷、电荷量子化、电荷守恒定律、库仑定律、静电场 电场强度、场强叠加原理、场强计算 电场线、电通量、真空中的高斯定理及其应用 电场力作功的特点、场强环流定理、电势能、电势、电势的计算 等势面、电场强度与电势的关系 场的概念 均为重点讲授内容 高斯定理及其应用 电势的定义、电势的计算、电势零点的选择 库仑定律的矢量式、电学单位、电荷守恒定律 电场线、电通量、静电场为有源场 电场力作功的特点、场强环流定理、电势能
6、等势面 电荷、电荷量子化 定积分元素法 从电势计算场 强 （ 6） 2 1 1 2 第七章 静电场中的导体和电介质 静电感应、导体的静电平衡条件、静电平衡时导体上电荷的分布、静电屏蔽 电容、简单电容器的电容 电介质的极化、电位移矢量、有电介质时的高斯定理 电场的能量 电容、电容的计算 有电介质时的高斯定理及其应用 导体的静电平衡条件、静电平衡时导体上电荷的分布、静电屏蔽 电容器的串、并联 D 矢量 静电感应、静电的应用 电介质极化的微观机理 （ 11） 1 2 4 2 第八章 恒 定 电流的磁场 电流 、电流密度、电动势 基本磁现象、磁场、磁感应强度、磁感应线、磁通量、磁场的高斯定理 毕 莎
7、拉定律、安环定律、运动电荷的磁场 安培定律、洛仑兹力、磁力矩、带电粒子在电磁场中的运动 电流 磁场、磁感应强度 毕 莎 拉定律及其应用、安环定律及其应用 安培定律、洛仑兹力 电流密度、电动势 磁感应线、磁通量、磁场中的高斯定理 几种特殊形状电流形成的磁场 运动电荷的磁场 基本磁现象、安培的分子电流假说 磁矩、磁力矩、带电粒子在电磁场中的运动 “安培”的定义、滤速器、汤姆逊实验、霍尔效应 3 2 磁介 质的磁化、三种磁介质磁导率、有磁介质时的安环定理、磁场强度 铁磁质 有磁介质时的安培环路定律及其应用 磁场强度 铁磁质的磁滞回线、磁畴理论 铁氧体、矩磁铁氧体 磁性材料分类 磁记录 （ 9） 0.
8、5 2 2 1.5 1 2 第九章 电磁感应 电磁场理论的基本概念 电磁感应的基本定律、电动势 动生电动势及产生动生电动势的非静电力 感生电动势、涡旋电场、产生感生电动势的非静电力 自感、互感 磁场的能量、磁能密度 位移电流、全电流定律、麦克斯韦方程组的积分形式 法拉第电磁感应定律、电动势 动生电 动势、产生动生电动势的非静电力、动生电动势的定义式 感生电动势、产生感生电动势的非静电力、感生电动势的定义式 自感现象、自感电动势、自感系数 磁场的能量、磁能密度 位移电流并与传导电流对比、全电流定律 涡旋电场并与静电场比较 互感现象、互感电动势、互感系数 麦克斯韦的两条假设、麦克斯韦方程组的积分形
9、式的物理意义 电磁感应现象 楞次定律 电子感应加速器 14 （ 8） 1 2 2 2 1 第三篇 气体动理论和热力学基础 第十章 气体动理论 气体动理论的基本概念、 气体的状态参量、准静态、理想气体的状态方程 理想气体的压强公式、压强公式的统计解释、气体分子的平均平动动能、温度的统计解释、温度公式 自由度、能均分定理、理想气体的内能 气体速率分布的概念、麦克斯韦速率分布律、波尔兹曼能量分布律 分子的平均碰撞次数和平均自由程 理想气体的压强公式、压强的统计解释、气体分子的平均平动动能、温度的统计解释、温度公式 能均分定理、理想气体的内能 麦克斯韦速率分布律、速率分布函数、分布曲线 准静态 自由度
10、 速率分布的概念、三种速率 气体动理论的基本概念、气体的状态参量、理想气体的状态方程、波尔兹曼能量分布 概率 （ 6） 1 3 第十一章 热力学基础 内能、功和热量 热力学第一定律对等容、等压、等温过程的应用、理想内能、功和热量 热力学第一定律对等容、等压、等温过程的应用、两种摩尔热容、绝热过程、绝热方程 4 2 气体的两种摩尔热容、绝热过程、绝热方程、热力学第一定律对绝热过程的应用、循环过程、效率、卡诺循环 热力学第二定律的两种表述、可逆过程和不可逆过程、卡诺定理 热力学第二定律的统计意义 熵 热力学第一定律对绝热过程的应用、循环过程、循环效率、卡诺 循环 正循环、热机的效率及计算 逆循环、
11、致冷机 两种表述及其等效性 可逆过程和不可逆过程、卡诺定理、热力学第二定律的统计意义 熵 26 （ 5） 3 1 1 第四篇 振动与波动 第十二章 振动 简谐振动、谐振动的振幅、周期、频率和相位、旋转矢量法 谐振动的能量 同方向、同频率谐振动的合成 振动方向相互垂直，同频率（不同频率）谐振动的合成 阻尼振动、受迫振动、共振 简谐振动的基本特征、简谐振动的微分方程、运动方程、谐振动的相位、初相 、旋转矢量法 同方向、同频率谐振动的合成 谐振动的能量 谐振动的振幅、周期、频率、圆频率 振动方向相互垂直，同频率谐振动的合成 相互垂直不同频率谐振动的合成 阻尼振动、受迫振动、共振 （ 7） 2 2 2
12、 1 第十三章 械波 机械波的产生和传播、机械波的传播速度、平面简谐波的波函数 波的能量、能流密度、惠更斯原理及其应用、波的叠加原理、波的干涉 驻波、多普勒效应 振荡电路、电磁振荡、电磁波的产生和辐射、电磁波的基本性质、电磁波的能量、电磁波谱 平面简谐波波动方程的推求、波动函数 的物理意义 波的叠加原理、相干波、相干波的干涉 电磁波的基本性质 传播、波阵面、波的频率、波长 波的能量、能流、能流密度、惠更斯原理、波的衍射 驻波、多普勒效应及其应用 波速、 机械波的产生 横波、纵波的形成 波的反射和折射 振荡电路、电磁振荡、电磁波的产生和辐射、 电磁波的能量 、 电磁波谱 （ 14） 0.5 1
13、1 1 1 第十四章 光学 对光本性认识的简史 几何光学基本定律 光在球面上的反射与折射 近轴条件下单球面的反射 近轴条件下单 球面的折射 薄透镜，薄透镜成像的基本公式 光在球面上的反射与折射，顶点、主光轴、主截面，近轴条件、符号规定、共轭点，反射公式，焦点、焦距 高斯公式 薄透镜，薄透镜成像的基本公式，焦平面、副光轴，薄透镜的一个性质 光的直线传播定律、光的反射、折射定律，全反射 对光本性认识的简史 5 0.5 1 2 2 2 2 光的相干性 分波阵面法产生光的干涉 光程、光程差 分振幅法产生光的干涉、迈克逊干涉仪 光的衍射现象、惠更斯 菲涅尔原理、单缝衍射 光栅、光学仪器的分辨率 晶体对
14、X 射线的衍射 自然光和偏振光、光的 横波性、马吕斯定律、反射光和折射光的偏振 光的双折射现象、偏振光的干涉及其应用 光的相干性、获得相干光的方法 杨氏双缝、半波损失 光程、光程差 平行平面膜的干涉及其应用、劈尖构造、条纹形成、特点、明暗纹条件 菲涅尔半波带法、单缝衍射 光栅条纹的形成、光栅公式 自然光、偏振光、光的横波性、布儒斯特定律 点光源、线光源、单色光、复色光、洛埃镜 等倾干涉、牛顿环 惠更斯 菲涅尔原理 衍射光谱 光学仪器的分辨本领 马吕斯定律、反射光和折射光的偏振、偏振光的获取与检验 菲涅尔双镜 迈克逊干涉仪 光的衍射 现象 晶体对 X 射线的衍射 光的双折射现象、二色性 偏振光的
15、干涉及其应用 14 （ 6） 1 3 2 第五篇 近代物理 学基础 第十 五 章 狭义相对论基础 伽利略变换、经典力学的时空观、迈克逊 莫雷实验 爱因斯坦假设、洛仑兹变换、狭义相对论的时空观 相对论动力学基础 伽利略变换、经典力学时空观遇到的困难 两条假设、洛仑兹坐标变换和速度变换、同时性的相对性、长度收缩、时间延缓 质速关系、相对论动力学基本方程、质能关系 动量与能量的关系 迈克逊 莫雷实验 狭义相对论诞生的背景 洛 仑兹变换的推导 质速关系推导 （ 8） 1 3 2 2 第 十六 章 量子 物理基础 热辐射、绝对黑体的辐射定律、普朗克光量子假设 光电效应、爱因斯坦光子假设、康普顿效应 氢原
16、子光谱的实验规律、波尔的氢原子理论 德布罗意假设及其实验证明、不确定关系 粒子的波函数、薛定谔方程、一维无限深势井 一维势垒、隧道效应、电子隧道显微镜、氢原子的能量和角动量量子化、电子自旋，史特恩 -盖拉赫实验、泡利原理、原子的壳层结构、元素周期表 e0（ 、 T） 实验曲线、解释 e0（ 、 T） 曲线经典物理遇到的困难 爱因斯坦光子说对光电效应的解释、用光子理论解释康普顿效应 经典理论的困难 德布罗意假设、电子衍射实验 波函数的统计解释、定态薛定谔方程的引入 热辐射、单色发射本领 光电效应实验规律、康普顿效应规律 不确定关系式及其意义 一维无限深势井中薛定谔方程的解 斯忒藩 波尔兹曼定律、维恩位移定律 光电效应的应用 氢原子光谱的实验规律 波尔氢原子理论 一维势垒、隧道效应、电子隧道显微镜、氢原子的能量和角动量量子化、电子自旋，史特恩-盖拉赫实验、泡利原理、原子的壳层结构、元素周期表 元素周期表 6 三、教学 参考书： 张达宋等编著物理学基本教程，高等教育出版社， 2008 年第三版 张达宋等编著物理学基本教程，高等教育出版社， 2002 年第二版 王安安等编著大学物理简明教程（英文版），四川科学技术出版社， 2000年第一版 张三慧等编著大学物理学，清华大学出版社 程守洙等编著普通物理学，高等教育出版社 四、说明： 执笔人： 审核人： 基层教学组织主任：
