《大学物理》课程教学大纲 英文名称：University Physics I 适用专业：理工科非物理类本科各专业 学时：112 学分：6 课程类别：学科基础课程 课程性质：必修课 一、课程的性质和目的 大学物理课是普通大学的一门科学课程，物理学是探讨人类直接接触的世界，时间、空 间，以及时空中的物质结构和物质运动规律的科学，物理学着重研究世界中最普遍、最基本的 运动形式及规律。因此，它是自然科学和工程技术的基础，也是人类思想方法、世界观建立的 基础。它的教学性质和目的是： 使学生对物理学的基本概念，基本原理和基本规律有较全面、系统的认识。了解各种 运动形式之间的联系，以及物理学的近现代发展和成就。 使学生在试验能力，运算能力和抽象思维能力，对世界的认识能力等方面受到初步训 练。熟悉研究物理学的基本思想和基本方法：培养学生分析问题和解决问题的能力。 使学生在学习物理学知识的同时，逐步建立正确的思想方法和研究方法，充分发挥本课 程在培养学生辩证唯物主义世界观方面的作用，进行科学素质教育。 二、课程教学内容 第零章绪论 基本内容与要求 1了解物质与运动的基本概念。 2了解物理学研究对象与研究方法。 3了解物理学与哲学的关系以及物理学与科学技术的关系。 第一章质点运动学 基本内容与要求 1掌握参照系和坐标系的概念。 2掌握质点的概念。 3掌握位置矢量、速度、加速度的概念。 4掌握运动迭加原理、抛体运动、圆周运动。 5理解切向与法向加速度。 6掌握圆周运动角量描述。 教学重点 1参照系和坐标系的概念。 2位置矢量、速度、加速度的概念 教学难点 1质点运动描述的方法。 2切向与法向加速度。 第二章质点动力学
《大学物理 I》课程教学大纲 英文名称：University Physics I 适用专业：理工科非物理类本科各专业 学时： 112 学分：6 课程类别：学科基础课程 课程性质：必修课 一、课程的性质和目的 大学物理课是普通大学的一门科学课程，物理学是探讨人类直接接触的世界,时间、空 间,以及时空中的物质结构和物质运动规律的科学,物理学着重研究世界中最普遍、最基本的 运动形式及规律。因此,它是自然科学和工程技术的基础,也是人类思想方法、世界观建立的 基础。它的教学性质和目的是: 使学生对物理学的基本概念,基本原理和基本规律有较全面、系统的认识。了解各种 运动形式之间的联系,以及物理学的近现代发展和成就。 使学生在试验能力，运算能力和抽象思维能力，对世界的认识能力等方面受到初步训 练。熟悉研究物理学的基本思想和基本方法；培养学生分析问题和解决问题的能力。 使学生在学习物理学知识的同时,逐步建立正确的思想方法和研究方法,充分发挥本课 程在培养学生辩证唯物主义世界观方面的作用,进行科学素质教育。 二、课程教学内容 第零章 绪论 基本内容与要求 1 了解物质与运动的基本概念。 2 了解物理学研究对象与研究方法。 3 了解物理学与哲学的关系以及物理学与科学技术的关系。 第一章 质点运动学 基本内容与要求 1 掌握参照系和坐标系的概念。 2 掌握质点的概念。 3 掌握位置矢量、速度、加速度的概念。 4 掌握运动迭加原理、抛体运动、圆周运动。 5 理解切向与法向加速度。 6 掌握圆周运动角量描述。 教学重点 1 参照系和坐标系的概念。 2 位置矢量、速度、加速度的概念 教学难点 1 质点运动描述的方法。 2 切向与法向加速度。 第二章 质点动力学
基本内容与要求 1掌握牛顿运动定律。 2掌握单位制和量纲。 3掌握惯性系、力学相对性原理。 4掌握动量、冲量、动量定理、动量守恒定律。 5掌握动能、动能定理、保守力与耗散力、势能、弹性势能、万有引力势能、机械能守 恒定律。 教学重点 1牛顿运动定律。 2动量、冲量、动量定理、动量守恒定律。 3掌握动能、动能定理、保守力与耗散力、势能、机械能守恒定律。 教学难点 1势能及其计算 第三章 刚体的转动 基本内容与要求 1掌握刚体运动基本类型、刚体定轴转动的描述。 2掌握力矩、转动惯量的概念。 3掌握刚体定轴转动定律。 4掌握转动动能、定轴转动时的动能定理与机械能守恒定律。 5掌握质点与刚体的动量矩。动量矩守恒定律。 教学重点 1刚体定轴转动的描述。 2刚体定轴转动定律。 3定轴转动时的动能定理与机械能守恒定律。 4动量矩守恒定律。 教学难点 1转动惯量。 2角动量。 3定轴转动定律。 第四章 振动学基础 基本内容与要求 1掌握简谐振动的概念与弹簧振子的谐振动微分方程。 2掌握谐振动的频率、周期、振幅与相位。 3掌握谐振动的旋转矢量表示法。 4理解谐振动的能量。 5理解同方向同频率简谐振动的合成。 教学重点 1谐振动的概念。 2谐振动的相位。 3谐振动的旋转矢量表示法。 4同方向同频率简谐振动的合成。 教学难点
基本内容与要求 1 掌握牛顿运动定律。 2 掌握单位制和量纲。 3 掌握惯性系、力学相对性原理。 4 掌握动量、冲量、动量定理、动量守恒定律。 5 掌握动能、动能定理、保守力与耗散力、势能、弹性势能、万有引力势能、机械能守 恒定律。 教学重点 1 牛顿运动定律。 2 动量、冲量、动量定理、动量守恒定律。 3 掌握动能、动能定理、保守力与耗散力、势能、、机械能守恒定律。 教学难点 1 势能及其计算 第三章 刚体的转动 基本内容与要求 1 掌握刚体运动基本类型、刚体定轴转动的描述。 2 掌握力矩、转动惯量的概念。 3 掌握刚体定轴转动定律。 4 掌握转动动能、定轴转动时的动能定理与机械能守恒定律。 5 掌握质点与刚体的动量矩。动量矩守恒定律。 教学重点 1 刚体定轴转动的描述。 2 刚体定轴转动定律。 3 定轴转动时的动能定理与机械能守恒定律。 4 动量矩守恒定律。 教学难点 1 转动惯量。 2 角动量。 3 定轴转动定律。 第四章 振动学基础 基本内容与要求 1 掌握简谐振动的概念与弹簧振子的谐振动微分方程。 2 掌握谐振动的频率、周期、振幅与相位。 3 掌握谐振动的旋转矢量表示法。 4 理解谐振动的能量。 5 理解同方向同频率简谐振动的合成。 教学重点 1 谐振动的概念。 2 谐振动的相位。 3 谐振动的旋转矢量表示法。 4 同方向同频率简谐振动的合成。 教学难点
1相位的概念。 第五章波动学基础 基本内容与要求 1掌握机械波的产生、传播及波形曲线。 2掌握平面简谐波的概念，以及波速、波长和波的频率。 3掌握平面简谐波表达式（波函数）及其物理意义。 4理解波的能量、能流密度。 5理解惠更斯原理、波的迭加原理。 6理解相干波、波的干涉、驻波。 7了解多普勒效应。 教学重点 1波的描述。 2平面简谐波表达式（波函数）及其物理意义。 3波的干涉。 教学难点 1波形曲线。 2平面简谐波方程 3波的迭加。 第六章气体分子运动论 基本内容与要求 1掌握理想气体状态方程。 2掌握理想气体微观模型、压力公式、温度的统计解释。 3理解能量按自由度均分定理、理想气体内能。 4了解麦克斯韦速率分布率、玻尔兹曼分布率。 5了解气体分子平均碰撞频率和平均自由程。 教学重点 1统计规律及其特征。 2理想气体微观模型、压力公式与温度公式。 3能量按自由度均分定理、理想气体内能。 4麦克斯韦速率分布率。 教学难点 1统计规律及其特征。 2麦克斯韦速率分布率。 第七章热力学基础 基本内容与要求 1掌握热力学系统的概念。 2掌握内能、功、热量、掌握平衡过程。 3掌握热力学第一定律及其对理想气体等值过程的应用、绝热过程。 4掌握理想气体的摩尔热容。 5掌握循环过程及其效率、卡诺循环。 6理解热力学第二定律
1 相位的概念。 第五章 波动学基础 基本内容与要求 1 掌握机械波的产生、传播及波形曲线。 2 掌握平面简谐波的概念，以及波速、波长和波的频率。 3 掌握平面简谐波表达式（波函数）及其物理意义。 4 理解波的能量、能流密度。 5 理解惠更斯原理、波的迭加原理。 6 理解相干波、波的干涉、驻波。 7 了解多普勒效应。 教学重点 1 波的描述。 2 平面简谐波表达式（波函数）及其物理意义。 3 波的干涉。 教学难点 1 波形曲线。 2 平面简谐波方程 3 波的迭加。 第六章 气体分子运动论 基本内容与要求 1 掌握理想气体状态方程。 2 掌握理想气体微观模型、压力公式、温度的统计解释。 3 理解能量按自由度均分定理、理想气体内能。 4 了解麦克斯韦速率分布率、玻尔兹曼分布率。 5 了解气体分子平均碰撞频率和平均自由程。 教学重点 1 统计规律及其特征。 2 理想气体微观模型、压力公式与温度公式。 3 能量按自由度均分定理、理想气体内能。 4 麦克斯韦速率分布率。 教学难点 1 统计规律及其特征。 2 麦克斯韦速率分布率。 第七章 热力学基础 基本内容与要求 1 掌握热力学系统的概念。 2 掌握内能、功、热量、掌握平衡过程。 3 掌握热力学第一定律及其对理想气体等值过程的应用、绝热过程。 4 掌握理想气体的摩尔热容。 5 掌握循环过程及其效率、卡诺循环。 6 理解热力学第二定律
7了解自然过程的方向性、可逆与不可逆过程、热力学第二定律的统计意义。 8了解无序性和熵的概念。 教学重点 1内能、功、热量。 2热力学第一定律及其对理想气体等值过程的应用、绝热过程。 3掌握循环过程及其效率、卡诺循环。 4热力学第二定律、了解自然过程的方向性、可逆与不可逆过程。 教学难点 1绝热过程。 2循环过程及其效率。 3热力学第二定律。 4可逆与不可逆过程。 第八章 静电场 基本内容与要求 1掌握库仑定律。 2掌握电场强度、电场迭加原理、电场强度计算。 3掌握电通量、高斯定理及其应用。 4掌握电场力的功、静电场的环路定理。 5掌握电势能、电势。 6了解场强与电势的微分关系。 教学重点 1电场强度计算。 2静电场高斯定理、环路定理。 3电势及其计算。 教学难点 1电场强度计算。 2高斯定理与环路定理的理解。 3电势的计算。 第九章静电场中的导体与电介质 基本内容与要求 1掌握导体的静电平衡条件。 2掌握电容器及其电容计算。 3理解电介质及其极化。 4理解电容器的储能。 5理解电场的能量及其能量密度。 6了解静电屏蔽。 教学重点 1导体的静电平衡。 2电介质及其极化。 3电容器及其电容计算。 教学难点 1导体的静电平衡条件
7 了解自然过程的方向性、可逆与不可逆过程、热力学第二定律的统计意义。 8 了解无序性和熵的概念。 教学重点 1 内能、功、热量。 2 热力学第一定律及其对理想气体等值过程的应用、绝热过程。 3 掌握循环过程及其效率、卡诺循环。 4 热力学第二定律、了解自然过程的方向性、可逆与不可逆过程。 教学难点 1 绝热过程。 2 循环过程及其效率。 3 热力学第二定律。 4 可逆与不可逆过程。 第八章 静电场 基本内容与要求 1 掌握库仑定律。 2 掌握电场强度、电场迭加原理、电场强度计算。 3 掌握电通量、高斯定理及其应用。 4 掌握电场力的功、静电场的环路定理。 5 掌握电势能、电势。 6 了解场强与电势的微分关系。 教学重点 1 电场强度计算。 2 静电场高斯定理、环路定理。 3 电势及其计算。 教学难点 1 电场强度计算。 2 高斯定理与环路定理的理解。 3 电势的计算。 第九章 静电场中的导体与电介质 基本内容与要求 1 掌握导体的静电平衡条件。 2 掌握电容器及其电容计算。 3 理解电介质及其极化。 4 理解电容器的储能。 5 理解电场的能量及其能量密度。 6 了解静电屏蔽。 教学重点 1 导体的静电平衡。 2 电介质及其极化。 3 电容器及其电容计算。 教学难点 1 导体的静电平衡条件
2电介质极化。 3电位移矢量。 第十章 电流与磁场 基本内容与要求 1掌握磁场的概念、磁感应强度。 2掌握毕奥-沙伐尔定律及其应用。 3掌握磁通量、磁场的高斯定理。 4掌握磁场强度。安培环路定理及其应用。 5掌握安培力公式。 6理解平面载流线圈的磁矩及其在均匀磁场中所受的力矩。 7理解洛仑兹力、带电粒子在均匀电磁场中的运动。 8了解电流单位“安培”的定义。 教学重点 1毕奥-沙伐尔定律及其应用。 2安培环路定理及其应用。 3磁场力的计算。 教学难点 1磁感应强度计算。 2磁场力的计算。 第十一章电磁感应 1掌握电磁感应现象、法拉第电磁感应定律与楞次定律。 2掌握动生电动势、感生电动势感生电场。 3掌握自感电动势与互感电动势。 4理解磁场的能量与能量的密度。 5了解磁介质、磁化现象及其解释。 6了解铁磁质的特性。 教学重点 1法拉第电磁感应定律。 2动生电动势、感生电动势。 3自感电动势与互感电动势。 4磁场的能量 教学难点 1感应电动势的计算。 2动生与感生电动势。 3感生电场。 第十二章电磁场理论的基本概念。 基本内容与要求 1理解位移电流、全电流定律。 2理解麦克斯韦电磁场理论的基本概念与麦克斯韦方程组的积分形式。 3了解电磁波的性质。 教学重点
2 电介质极化。 3 电位移矢量。 第十章 电流与磁场 基本内容与要求 1 掌握磁场的概念、磁感应强度。 2 掌握毕奥-沙伐尔定律及其应用。 3 掌握磁通量、磁场的高斯定理。 4 掌握磁场强度。安培环路定理及其应用。 5 掌握安培力公式。 6 理解平面载流线圈的磁矩及其在均匀磁场中所受的力矩。 7 理解洛仑兹力、带电粒子在均匀电磁场中的运动。 8 了解电流单位“安培”的定义。 教学重点 1 毕奥-沙伐尔定律及其应用。 2 安培环路定理及其应用。 3 磁场力的计算。 教学难点 1 磁感应强度计算。 2 磁场力的计算。 第十一章 电磁感应 1 掌握电磁感应现象、法拉第电磁感应定律与楞次定律。 2 掌握动生电动势、感生电动势感生电场。 3 掌握自感电动势与互感电动势。 4 理解磁场的能量与能量的密度。 5 了解磁介质、磁化现象及其解释。 6 了解铁磁质的特性。 教学重点 1 法拉第电磁感应定律。 2 动生电动势、感生电动势。 3 自感电动势与互感电动势。 4 磁场的能量 教学难点 1 感应电动势的计算。 2 动生与感生电动势。 3 感生电场。 第十二章 电磁场理论的基本概念。 基本内容与要求 1 理解位移电流、全电流定律。 2 理解麦克斯韦电磁场理论的基本概念与麦克斯韦方程组的积分形式。 3 了解电磁波的性质。 教学重点