大学物理课程,是高等学校理工科学生的一门重要的必修基础课。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,本课程为学生系统地打好必要的物理基础,增强学生分析问题和解决问题的能力,为进一步学习打下坚实的物理基础。
作业、出勤、课堂表现等计40%,期末考试60%,总分100.
《大学物理B-1》教学大纲
课程代码 | K110200230 |
课程名称 | 大学物理B-1 |
Physics B I | |
课程性质 | 大学物理B-1课程是机械、生物、食品、化工、海洋、国际、包印相关专业本科学生的一门必修的基础理论课,通过物理课程的教学,使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识,为进一步学习打下坚实的基础。 |
学分/学时 | 3学分/48 学时 |
开课单位 | 理学院 |
开课学期 | 第2学期 |
适用专业 | 机械、生物、食品、化工、海洋、国际、包印相关专业本科学生 |
教学语言 | 演示文稿、讲解、作业、试卷均采用中文 |
先修课程 | 高等数学、 |
后续课程 | 相关专业课程 |
教材及参考书 | 王少杰等主编,《新编基础物理学》,科学出版社,2017 |
1.程守洙、江之永主编,《普通物理》,高等教育出版社,2005 2.刘克哲主编,《大学物理学习指导》,高等教育出版社,,2005 3.赵凯华主编,《新概念物理教程》,高等教育出版社, 2004 4.王济民主编,《大学物理学习指导》,科学出版社, 2005
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课程简介 | 大学物理课程,是高等学校理工科学生的一门重要的必修基础课。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,本课程为学生系统地打好必要的物理基础,增强学生分析问题和解决问题的能力,为进一步学习打下坚实的物理基础。 |
考核方式 | 作业、出勤、课堂表现,课程论文等计40% |
期末考试60% | |
课程培养学生的能力 | 1.掌握大学物理的基本知识。 |
2.注重学生分析问题和解决问题能力的培养。培养学生熟练综合运用所学知识去提出问题、分析问题和解决问题的能力。 | |
3.注重科学素养的培养,注重观察和思维能力的培养。通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法的培养,对问题有一定深度的理解,判断研究结果的合理性 | |
4.注重培养学生的自学能力。培养独立获取知识的能力。 | |
教学内容与学时分配 | 大学物理课程是工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课,为学生系统讲解物理基本概念、基本理论和基本方法,对力学、热学、光学、电磁学、近代物理等方面的基本物理规律进行讲述。 课时共48 学时,其中: 教学基本内容:掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。在平面直角坐标系中,已知运动方程,计算质点在平面内运动的位置矢量和位移,利用微分学计算速度和加速度。计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度及法向加速度,计算质点做简单曲线运动时的切向加速度和法向加速度。 思政体现:理论联系实际,与日常物体的运动相联系,了解运动的特点、以及运动的描述,学以致用。 2、 质点动力学(6学时) 教学基本内容:牛顿运动定律 、牛顿运动定律的应用及使用条件、力学相对性原理、 功、保守力、势能的定义。功的计算,保守力做功的特点,即一对作用力、反作用力的合功的计算。动能定理,功能原理,机械能守恒定律及其适用条件。 动量及角动量定义。质点及质点系的动量定理,动量守恒定律及其条件。对质点及质点系的角动量定理。 思政体现:理论联系实际,与日常物体的运动相联系,了解运动和力的关系,解决实际问题。 3、 刚体力学基础 (10学时) 教学基本内容: 刚体定轴转动、转动惯量的概念,刚体定轴转动定律,刚体转动的功和能。刚体定轴转动时的机械能守恒定律和角动量守恒定律。 思政体现:与日常物体的运动相联系,了解转动和力的关系,解决实际问题,对转动问题具有指导意义。 4、 狭义相对论简介*(选修) 教学基本内容:(选修)相对论两个基本原理、同时的相对性、相对论时空概念。洛仑兹坐标变换、相对论速度变换、相对论时空变换。相对论动力学基础、相对论质量、能量、质能关系。 思政体现:开拓学生视野,建立含有时间的洛伦兹时空观,使学生了解片面分析问题具有局限性。 5、机械振动(8学时) 教学基本内容:振动与简谐运动描述,旋转矢量与振动的相,简谐运动的动力学方程,简谐运动实例,简谐运动的能量,同一直线上同频率简谐运动的合成,同一直线上不同频率简谐运动的合成。 思政体现:理论联系实际,与日常物体常见的弹簧振子相联系,了解简谐振动的特点,解决实际问题。 6、机械波(6学时) 教学基本内容:行波,简谐波,物体的弹性形变,波动方程与波速,波的能量,惠更斯原理与波的反射和折射,波的叠加。 思政体现:理论联系实际,与日常物体声波和水波相联系,了解波动的特点,解决实际问题。 7、气体动理论(8学时) 教学基本内容:平衡态与分子运动论的统计规律,理想气体压强公式、温度的微观意义,能量按自由度均分定理、麦氏速率分布率(分布函数、分布曲线、三种速率),气体分子碰撞、自由程、碰撞频率 气体的输运过程 相变 思政体现:了解微观和宏观的联系,学习用统计的方法解决微观问题。宏观世界是由微观构成,物理现象是微观的宏观体现。微观和宏观是辩证统一的,培养学生形成辩证唯物主义的观点。 8、热力学基础(6学时) 教学基本内容 热力学第一定律 准静态过程、功、热量、热力学第一定律,热力学第一定律对四个过程的应用、绝热方程、定压摩尔热容、定容摩尔热容 循环过程。 思政体现:通过相变、熵、热学中的能量守恒。分析量变和质变、可逆和不可逆的辩证关系,并且通过常见热力学过程,理论联系实际。
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教学方法 | 采用启发式、讨论式、研究式、问题驱动式教学 |
制定人及 发布时间 | 物理教研室2020年1月制定 |
审核人: 审核时间: 年 月 日
教学进度安排:
讲课内容 | 讲课学时 | 实验学时(含各类实践教学活动) | 课次 |
1.1 参考系 时间和空间的测量 1.2 质点运动的矢量描述 | 2 |
| 1 |
1.3 相对运动及运动学计算 | 2 |
| 2 |
2.1牛顿运动定律 2. 2 动量和动量守恒定律 | 2 |
| 3 |
2.3.功、机械能和机械能守恒定律 | 2 |
| 4 |
2.4 质点的角动量与角动量守恒定律 | 2 |
| 5 |
3.1刚体运动的描述 3.2.1-2 力矩 定轴转动定律 转动惯量 | 2 |
| 6 |
3.2.3 刚体定轴转动的角动量和角动量定理 | 2 |
| 7 |
3.2.4 定轴转动刚体的角动量守恒定律 | 2 |
| 8 |
3.3 刚体的能量 | 2 |
| 9 |
力学习题课 | 2 |
| 10 |
5.1简谐运动 | 2 |
| 11 |
5.2 简谐运动的旋转矢量表示法 | 2 |
| 12 |
5.3-4单摆和复摆 振动的能量 | 2 |
| 13 |
5.5.1-2 简介同方向的两个简谐振动合成 5.6 阻尼、受迫振动、共振 | 2 |
| 14 |
6.1 机械波的产生、传播和描述 6.2 平面简谐波的波函数 | 2 |
| 15 |
6.3 波的能量 6.4.1 惠更斯原理 | 2 |
| 16 |
6.4.2-3 波的衍射、波的反射和折射 6.5 波的干涉 | 2 |
| 17 |
7.1 热力学系统 平衡态 状态参量 7.2 理想气体状态方程 7.3 理想气体的压强 | 2 |
| 18 |
7.4 理想气体的温度公式 7.5 能均分定理 理想气体内能 | 2 |
| 19 |
7.6麦克斯韦速率分布律 7.8简介平均自由程和碰撞频率 | 2 |
| 20 |
8.1准静态过程 功 热量 8.2热力学第一定律 | 2 |
| 21 |
8.3热力学第一定律对理想气体等值过程的应用 8.4绝热过程 | 2 |
| 22 |
8.5循环过程 卡诺循环 | 2 |
| 23 |
热学习题课 | 2 |
| 24 |