大学物理下
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课程评价
spContent=大学物理是一门以物理学基础知识为内容的课程,它的基本概念、基本理论与实验方法向其它学科或技术领域的渗透总是毫无例外地促成该学科或技术领域发生革命性变化或里程碑式进步。它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上的应用的初步知识等都是一个高级专门人才所必备的。
—— 课程团队
课程概述
物理学是研究物质的基本结构、基本运动规律以及基本相互作用的科学,它所产生的新概念及新理论常常发展为新的学科或学科分支。大学物理是一门以物理学基础知识为内容的课程,它的基本概念、基本理论与实验方法向其它学科或技术领域的渗透总是毫无例外地促成该学科或技术领域发生革命性变化或里程碑式进步。它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上的应用的初步知识等都是一个高级专门人才所必备的,因此,大学物理课是高等工科院校理工科各专业学生的一门重要的必修基础课。大学物理A1的内容主要包括质点运动学、质点动力学、刚体的定轴转动、狭义相对论、机械振动、机械波、气体动理论和热力学基础等。通过本课程的学习,一方面使学生较全面系统地获得自然界中物质的基本结构和运动的基本规律,另一方面培养学生科学思想和研究方法,提高学生的分析和解决问题的能力,培养学生的学习能力、实践能力、创新能力、创业能力,逐步帮助学生建立科学的自然观、世界观和方法论。


授课目标

1.能够独立地阅读物理相关教材,能理解其主要内容和写出条理较清晰的笔记或读书心得; 2.了解各种理想物理模型,并能够根据物理概念、问题的性质和需要,抓住主要因素,略去次要因素,对所研究的对象进行合理的简化; 3.会运用物理学的理论、观点和方法,分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题。

课程大纲

1.静电场

1)理解电场强度的概念,掌握用叠加原理计算场强的基本方法;

2)熟练掌握高斯定理及其应用;

3)理解静电场力做功的特点和环路定理的意义,掌握电势和电势差的计算方法,掌握已知场强求电势的求解方法;

4)掌握静电平衡条件,了解静电屏蔽原理;

5)理解电容器电容的物理定义,掌握电容的一般计算方法;

6)了解介质极化的微观机制,了解电位移矢量的定义,理解有介质时的高斯定理;

7)掌握电容器的储能公式,理解电场能量及能量密度的物理意义。

2.恒定磁场

1)理解磁感应强度的概念、磁场高斯定理的物理意义;

2)熟练掌握毕奥一萨伐尔定律,并能用来计算载流导线的磁场;

3)理解安培环路定理的物理意义,能够正确应用安培环路定律求解磁场;

4)理解洛仑兹力、安培力的定义,能够正确计算电流的受力问题;

5)了解磁化现象及磁介质磁化的微观机制,了解磁化强度、磁化电流概念;

6)了解磁场强度和有介质时的安培环路定理。

3.电磁感应

1)熟练掌握电磁感应定律,并能计算感应电动势的大小以及判定方向;

2)理解动生电动势和洛仑兹力的关系,熟练掌握动生电动势的计算方法,了解涡旋电场与感生电动势的关系;

3)理解自感和互感现象,能够计算自感系数、互感系数;

4)了解磁场能量及磁场能量密度的概念;

5)了解位移电流的慨念以及麦克斯韦方程组的意义。

4.波动光学

1)理解光的相干性,掌握光程和光程差的概念;

2)熟练掌握杨氏双逢干涉及薄膜干涉,了解迈克耳逊干涉仪的工作原理;

3)了解惠更斯菲涅耳原理;

4)理解单缝夫琅禾费衍射现象,掌握明、暗纹中心位置公式,理解光强分布曲线的意义;

5)熟练掌握光栅公式;

6)理解光的偏振现象;

7)了解用偏振片获得和判断线偏振光的基本方法。掌握马吕斯定律、布儒斯特定律。


预备知识

需要熟练应用高等数学微积分知识和思想。

证书要求

综合成绩60分以上

参考资料

1. 马文蔚主编,《物理学》第五版,北京,高等教育出版社,2006年出版;

2. 叶伟国主编,《大学物理》第一版,北京,清华大学出版社,2012年出版;

3. 吴百诗主编,《大学物理新版》第二版,北京,科学出版社,2015年出版;

4. Douglas C. Giancoli原著,滕小瑛改编,《Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics》,北京,高等教育出版社,2004年出版。