普通物理学(上)
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—— 课程团队
课程概述

  以物理学基础为内容的普通物理学,是理工科各专业大学生的一门重要的必修公共基础课程,一方面全面讲述从经典物理到现代物理的整个物理学的基本概念、定理,使学生对物理学的基本内容、自然界的运动规律等有一个全面的了解,为后续专业课程的学习打下较系统的物理基础;另一方面,物理学展现的一系列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和思维方式,是人类文明发展的基石。它研究的对象具有极大的普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域,应用于生产技术的各部门,是自然科学许多领域和工程技术的基础。该课程将有助于训练学生科学思维的方法和解决问题的方法,对学生进一步学习新理论、新知识、新技术将产生深远影响。

 《普通物理学》MOOC共110讲,分两个学期开设,各为55讲,各为4个学分,每学期将安排14周学习,每周4讲。教材选用2014年由晏世雷、钱铮、过祥龙编著出版的《基础物理学》(上、下册)第三版。

 《普通物理学》MOOC(I)主要有力学、电磁学两大部分组成。力学涵盖质点运动学、质点动力学、机械能守恒、刚体力学、流体力学、振动与波动;电磁学涵盖静电场、静电场中的导体与电介质、直流电路、恒定磁场、电磁感应、物质的磁性、麦氏方程与电磁波。

 《普通物理学》MOOC(II)主要有光学、热学、近代物理叁大部分组成。光学涵盖光的干涉、光的衍射、光的偏振;热学涵盖气体分子动理论、热力学第一定律、热力学第二定律与熵;近代物理涵盖狭义相对论、量子理论的起源、量子力学基础、原子分子与固体等


授课目标

以学生为本,培养学生物理知识、物理能力与科学素养协调发展,为后继课程学习与创新人才培养提供坚实基础。

课程大纲

第1章 质点运动学

质点运动学 单元测验

圆周运动的角量表示 相对运动

质点运动的描述

直线运动 抛体运动

圆周运动的加速度

质点运动的描述 作业

直线运动 抛体运动 作业

圆周运动的加速度 作业

质点运动学 单元测验

圆周运动的角量表示 相对运动 作业

第2章 质点动力学

质点动力学检测题

质点系的动量定理和动量守恒定律

惯性定律 质量 动量 牛顿定律

冲量 动量定理

质点的角动量 角动量定理

第三讲作业

第一讲作业

第二讲作业

第四讲作业

第3章 机械能守恒

第三章习题

功  功率

动能  动能定理

重力势能  弹性势能

碰撞

功能原理  机械能守恒定律

引力势能  保守力

第五讲作业

第三讲作业

第四讲作业

第六讲作业

第一讲作业

第二讲作业

第11章 稳恒磁场

稳恒磁场单元检测

磁感应强度定义与毕奥-萨伐尔定律

磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力

磁场的高斯定理和安培环路定理

磁场对载流导体的作用

毕奥萨伐尔定律的应用

安培环路定理的应用

稳恒磁场检测题

稳恒磁场作业题

稳恒磁场作业

毕奥萨伐尔定律的应用

磁感应强度定义与毕奥-萨伐尔定律

磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力

磁场对载流导体的作用

安培环路定理的应用

磁场的高斯定理和安培环路定理

第13章 物质的磁性

物质的磁性检测题

物质的磁性单元检测

物质的磁性 磁介质的磁化及其规律

磁介质的分类

有介质的磁场高斯定理及安培环路定理

铁磁介质的磁化及应用

物质的磁性作业题

物质的磁性作业

磁介质的分类 作业

有介质的磁场高斯定理及安培环路定理

铁磁介质的磁化及应用

物质的磁性 磁介质的磁化及其规律

第21章 热力学第一定律

2.第一类永动机的神话----热力学第一定律

4.绝热过程

1.能量转换----功和热量

3.热力学第一定律的应用

热力学第一定律 单元检测

第4章 刚体的运动

单元检测

刚体的运动 质心与质心运动定理

刚体转动动能 力矩的功 刚体动能定理

第二讲作业

刚体角动量定理 角动量守恒定律

刚体的平面平行运动

力矩 刚体转动定理

第三讲作业

第四讲作业

刚体的角速度

第五讲作业

第六讲作业

第5章 流体力学

流体力学检测题

静止流体压强

静止流体压强作业

流体的运动作业

伯努利方程的应用作业

伯努利方程 应用

流体的流动

第6章 振动

第六章检测题

简谐运动的运动学

阻尼振动 受迫振动 共振

第二讲作业

第五讲作业

第一讲作业

简谐运动的能量

简谐运动动力学

同方向简谐运动的合成

相互垂直简谐运动的合成  振动的分解

第六讲作业

第三讲作业

第四讲作业

第7章 波动

波动单元检测

波的能量 能流密度

多普勒效应 作业

波的叠加 波的干涉 驻波 作业

多普勒效应

波的叠加 波的干涉 驻波

第一讲作业

平面简谐波

波的能量 能流密度 作业

第8章 静电场

静电场单元检测题

静电场 高斯定理

静电场的环路定理  电势

电势叠加原理  电势和电场强度的关系

第三讲作业

第四讲作业

第五讲作业

第二讲作业

第六讲作业

第七讲作业

第一讲作业

静电场 场强叠加原理及其应用

静电场 高斯定理的应用

静电场 电荷库仑定律

静电场 电场强度

第9章 静电场中的导体与电介质

静电场中的导体与电介质检测

有介质时的高斯定理

第二讲作业

第三讲作业

静电场中的导体

电场的能量

电容和电容器

第一讲作业

第四讲作业

第10章 直流电路

直流电流检测

基尔霍夫第二定律  复杂电路

稳恒电流 欧姆定理

第二讲作业

电流的功 电动势

第三讲作业

第一讲作业

第12章 电磁感应

动生电动势和感生电动势

互感和自感

磁场能量

电磁感应定律 作业

电磁感应定律

动生电动势和感生电动势 作业

互感和自感 作业

磁场能量 作业

电磁感应 单元检测

第15章 麦克斯韦方程组和电磁波

位移电流

麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组  作业

电磁波及电磁波谱 作业

电磁波及电磁波谱

位移电流 作业

第十五章单元检测

预备知识

高中物理、高等数学


证书要求

按百分制计分,60-84分为合格,85-100分为优秀。

评分方案:

平时成绩占30%,平时成绩包括单元测试成绩、单元作业完成情况、学习进度情况综合评定。

过程化考试成绩占70%,含2次阶段性考核和1次全面考核,权重分别分别是20%、20%、30%。

课程总成绩为上述各项成绩按权重折算。

证书:

评分高于60分颁发普通学员证书。

评分高于85分颁发优秀学员证书。


参考资料

晏世雷,钱铮,过祥龙.普通物理学(第三版).苏州:苏州大学出版社,2014年.

张三慧.大学物理学(第三版).北京:清华大学出版社,2009年.

马文蔚.物理学(第六版).北京:高等教育出版社,2014年.

程守洙,江之永.普通物理学(第七版).北京:高等教育出版社,2016年.