大学物理(力学、振动波、热学、量子基础)
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spContent=我们的课程是国家级精品课程。本课程内容包括力学、机械振动和波动、热学及量子力学基础。我们本着“学生是主体,教师是引导者”的教育理念讲授课程、准备学习资源。在问题讨论区,有老师为你解答学习中遇到的问题。团队老师在国家及省市级的教学比赛中都有获奖。相信你会在这里体验到学习物理的快乐!
—— 课程团队
课程概述

    物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用的自然科学,是其它自然科学和工程技术的基础。基于物理学基础的《大学物理》课程是本科非物理专业的一门重要的通识性基础课程。该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。

    本课程内容包括力学、振动和波、热学、量子力学四个模块。我们在教学中既注重对学生物理知识传授和基本技能培养,同时还注重向学生传授物理学的发展史、物理学新知识和研究领域的新进展。目的是培养学生科学的思维方法、独立解决问题的能力以及探索精神和创新意识。实现学生知识、能力、素质的协调发展。为此,我们提供了一系列优秀的教学资源,以帮助同学更好地理解、掌握所学内容。尤其是我们配备了强大的助教团队,保证及时地为学习者解决学习中遇到的问题。

  东北大学的《大学物理》是国家级精品课程、国家级精品资源共享课程和双语示范课程。课程的教学团队成员具有丰富的教学经验和深厚的科研基础,承担了国家、省级多项教研课题。团队老师多次在省、国家教学基本功大赛等竞赛中获得一、二等奖。我们会全力以赴与你一同学习、共同成长!

  欢迎进入东北大学《大学物理》课程学习!希望学习知识的同时能给你带来快乐!


授课目标

通过本课程的学习,掌握分析、描述质点及刚体运动的基本方法并能进行相关计算;掌握简谐振动及波动的相关概念及计算;能够定量分析热力学系统的变化规律;了解量子力学描述微观粒子运动规律的基本方法。更重要的是能应用本课程所学到的知识分析生活中的一些现象。

课程大纲

第一周 质点运动学

第一讲  质点运动状态的描述

第二讲  加速度在自然坐标系下的表示

第三讲  质点运动学中的微积分问题

第四讲  相对运动

第一周 质点运动学单元测试

第一周 质点运动学单元作业

质点运动学作业解析


第二周 质点动力学(I)

第一讲  力与牛顿定律

第二讲  牛顿第二定律的应用

第三讲 冲量与 动量及动量守恒定律

第二周 质点动力学(I)单元测试

第二周  质点动力学(I)单元作业

质点动力学复习及习题解析


第三周  质点动力学(II)

第一讲 功与能及机械能守恒定律

第二讲  刚体的定轴转动及其描述

第三周 质点动力学(II)单元测验

第三周 质点动力学(II)作业

质点动力学复习及习题解析


第四周 刚体力学

第一讲  力矩及转动定律

第二讲  转动惯量的计算及转动定律的应用

第三讲 冲量矩、 角动量及角动量守恒定律

第四周 刚体力学单元测验

第四周  刚体力学 单元作业

刚体复习及习题解析


第五周  惯性力与质心运动定理(选修)

第一讲 非惯性系和惯性力

第二讲 质心位置确定

第三讲 质心运动定理


第六周  振动

第一讲  简谐振动的描述

第二讲  旋转矢量

第三讲 单摆和复摆

第四讲  简谐振动的能量

第五讲  同方向简谐振动的合成

第六周  振动单元测试

第六周振动单元作业


第七周 波动(I)

第一讲 机械波的几个概念

第二讲 平面简谐波的波函数

第三讲 波的能量 能流密度

第七周 波动(I)单元测验

第七周 波动(I)作业


第八周 波动(II)

第一讲 惠更斯原理 波的衍射和干涉

第二讲 驻波

第三讲 多普勒效应

第八周 波动(II)单元测验

第八周 波动(II)单元作业


第九周 气体分子运动论

第一讲    平衡态  理想气体物态方程

第二讲 物质的微观模型 统计规律性

第三讲 理想气体的压强公式

第四讲 理想气体的温度公式

第五讲 能量均分定理 理想气体内能

第六讲 麦克斯韦气体分子速率分布率

第七讲 气体分子平均碰撞次数和平均自由程

第九周 气体动理论 单元测试

第九周 气体动理论 单元作业


第十周 热力学基础(I)

第十周 热力学基础(I)单元测验

第一讲 准静态过程 功 热量

第二讲 热力学第一定律

第三讲  理想气体的等体过程和等压过程

第四讲 理想气体的等温过程和绝热过程

第十周 热力学基础(I)单元测验

第十周 热力学基础(I)单元作业


第十一周 热力学基础(II)

第一讲 循环过程 卡诺循环

第二讲 热力学第二定律的表述 卡诺定理

第三讲 熵 熵增加原理

第四讲 热力学第二定律的统计意义

第十一周 热力学基础(II)单元测验

第十一周 热力学基础(II) 作业

振动和波模块习题解析

振动和波模块单元测试解析

振动和波模块典型题解析


第十二周 量子力学基础(I)

第一讲 黑体辐射 普朗克能量子假设

第二讲 光电效应 光的波粒二象性

第三讲 康普顿效应

第十二周 量子力学基础(I)单元测验

第十二周 量子力学基础(I)单元作业


第十三周 量子力学基础(II)

第一讲 玻尔的氢原子理论

第二讲 德布罗意波 微观粒子的波粒二象性

第三讲 不确定关系

第十三周 量子力学基础(II)单元作业

第十三周 量子力学基础(II)单元测验

热学习题解答

热力学基础典型题解

热力学基础 第十周 第十一周 单元测验及单元作业解答

气体动理论典型题解

第九周 气体动理论 单元测验及单元作业解答


第十四周 量子力学基础(Ⅲ)

第一讲 量子力学简介

第二讲 氢原子的量子理论

第三讲 电子的自旋 原子的壳层结构

第十四周 量子力学基础(Ⅲ)单元作业

第十四周 量子力学基础(Ⅲ)单元测验

预备知识

高中物理、高等数学中的简单函数的微积分、矢量基本运算。

证书要求

课程的考核:单元作业15%,单元测验35%,参与讨论10%,期末考试40%。

课程成绩认定包含合格和优秀两种。总评成绩60分以上、79分以下为合格;80分以上为优秀。参加学习并取得相应成绩的学员,可免费获得由中国大学MOOC颁发的电子证书。申请纸质认证证书,每份证书需要100元人民币。


参考资料

1、《物理学》(上、下)(第五版、第六版)马文蔚主编,高等教育出版社

2、新概念物理教程《力学》、 《热学》、《量子物理》赵凯华、罗蔚茵,高等教育出版社

3、《大学物理学》 (第一、五册) (第2版),张三慧主编,清华大学出版社,

4、《大学物理学》 (上、下册), 毛俊键、顾牡主编,高等教育出版社

5、《普通物理学》 (上、下册程守诛、江之永,高等教育出版社

6、《大学物理学》(第3版)(力学、热学、量子物理),张三慧编著,清华大学出版社

7、《新编基础物理学》 (上、下册),王少杰、顾牡主编,科学出版社

8、《基础物理学》D. Halliday著,张三慧,李椿,滕小英等译,机械工业出版社

9、Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Douglas C.Giancoli 原著,滕小英改编,高等教育出版社

常见问题

Q: 每周会有作业和测验吗?作业和测验什么时间截止?

A :  每周都会有针对所讲内容的作业和测验,帮助你检验一下对内容的掌握。截止时间会在每周的公告里详细说明。我们也会给一个时间表,便于你查看截止时间。

Q :  我在学习中有问题怎么办?

A :  如果你在学习中有疑问,可以在讨论区提出来。会有老师为你解答。而且,我们也针对每个模块做了典型题解答。