大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)等方面,具有其他課程不能替代的重要作用。
通過大學(xué)物理課程的教學(xué),應(yīng)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本理論、基本方法能夠有比較全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,都必須注意在傳授知識(shí)的同時(shí)著重培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力,努力實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
《大學(xué)物理》是一門以經(jīng)典物理、近代物理、物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)中的初步應(yīng)
用為內(nèi)容的課程,是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生的一門重要的必修基礎(chǔ)課。
通過該課程的教學(xué),應(yīng)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本理論、基本方法有
比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解,初步了解科學(xué)的思維方式和研究方法,培養(yǎng)學(xué)
生樹立科學(xué)的世界觀,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在該課程的各個(gè)教學(xué)
環(huán)節(jié)中,應(yīng)在傳授知識(shí)的同時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,
激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí),努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)
1
展。大學(xué)物理課程的開設(shè),不僅對(duì)學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)十分重要,而且對(duì)學(xué)生畢
業(yè)后的工作和進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新技術(shù),不斷更新知識(shí),都將發(fā)生深遠(yuǎn)的影響。
在教學(xué)中有機(jī)地結(jié)合講授內(nèi)容開展思想政治教育。例如:在動(dòng)量守恒和反沖
應(yīng)用的教學(xué)中,結(jié)合火箭發(fā)射模型,介紹我國(guó)科技先輩在艱苦條件下獨(dú)立自主研
制和成功發(fā)射火箭、衛(wèi)星的光輝事跡;通過對(duì)我國(guó)的探月工程和火星探測(cè)計(jì)劃講
解,使學(xué)生了解我國(guó)科技發(fā)展的前景和自己努力奮斗的方向。其次,從三峽工程
水利發(fā)電模型和超高壓輸電網(wǎng)建設(shè)作為切入點(diǎn),講授電磁感應(yīng)定律和能量轉(zhuǎn)化與
守恒定律。在相對(duì)論學(xué)習(xí)中,結(jié)合兩彈一星的偉大成就和我國(guó)當(dāng)前世界先進(jìn)的核
反應(yīng)堆技術(shù),介紹質(zhì)能關(guān)系,激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)報(bào)效社會(huì)和國(guó)家。
教學(xué)中注意加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng),創(chuàng)寬松、和諧、民主的課堂教學(xué)氛圍,
誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生批判、求新的精神。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,
注重學(xué)生求異思維的訓(xùn)練。求異思維是創(chuàng)新思維形成的主要形式。教師要善于抓
住時(shí)機(jī),創(chuàng)設(shè)能激活學(xué)生思維的教學(xué)情境,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表與眾不同的看法。有批
判才有創(chuàng)新,教師在平常的教學(xué)中,要訓(xùn)練學(xué)生敢于發(fā)表自己的意見,敢于向老
師說“不”,敢于向權(quán)威說“不”。教師扮演的角色要發(fā)生轉(zhuǎn)變。要充分尊重學(xué)
生,老師不但要尊重學(xué)生的人格,而且要尊重學(xué)生的獨(dú)特感受。
2.課程目標(biāo)
課程目標(biāo)1:掌握物理學(xué)中有關(guān)力學(xué)(包括相對(duì)論力學(xué))、振動(dòng)與波、熱學(xué)
的基本概念和定義;
課程目標(biāo)2:掌握微積分在物理中的應(yīng)用,使學(xué)生初步具備運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)建
模能力、科學(xué)分析能力以及理論聯(lián)系工程實(shí)際的能力。
三、課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配
序
號(hào)
知識(shí)單
元/章節(jié)
知識(shí)點(diǎn)
教學(xué)要求
推薦
學(xué)時(shí)
教學(xué)
方式
支撐課
程目標(biāo)
1. 掌握:位置矢量、位移、路程、速度、加速
度等基本概念。
2. 掌握:用求導(dǎo)法由已知的運(yùn)動(dòng)方程求速度和
1 第一章
位置矢量、位
移、路程、速
度、加速度等、
圓周運(yùn)動(dòng)。
加速度。
3. 理解:用積分法由已知質(zhì)點(diǎn)的速度或加速度
求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程。
4. 掌握:圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、角加速度、切向
加速度和法向加速度。
講授
6
討論
練習(xí)
1、2
2
3
2第二章
牛頓運(yùn)動(dòng)定
律、常見的力,
質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),
受力分析。
1.理解:牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容。
2.掌握:重力、彈性力、摩擦力、萬有引力等
的規(guī)律及計(jì)算方法。能夠解決一維變力作用下
簡(jiǎn)單的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題。
2
講授
討論
練習(xí)
1、2
3第三章
動(dòng)量、沖量,
動(dòng)量定理、動(dòng)
量守恒定律,
力矩,角動(dòng)量,
有心力、角動(dòng)
量定理、角動(dòng)
量守恒。
1.掌握:動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律,能夠求解
平面運(yùn)動(dòng)問題。
2.掌握:動(dòng)量、沖量、角動(dòng)量和力矩的基本概
念。
3.理解:質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律。
6
講授
討論
練習(xí)
1、2
4第四章
功、保守力、
動(dòng)能、勢(shì)能、
機(jī)械能,功能
原理,機(jī)械能
守恒定律。
1.理解:保守力、非保守力、勢(shì)能的概念。
2.掌握:變力做功、保守力做功的計(jì)算。
3.掌握:動(dòng)能定理、保守力做功、勢(shì)能、功能
原理和機(jī)械能守恒定律。
6
講授
討論
練習(xí)
1、2
5第五章
轉(zhuǎn)動(dòng),角量描
述,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,
剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定
律,角動(dòng)量守
恒,轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。
1.掌握:剛體運(yùn)動(dòng)的描述平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.理解:轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念。
3.掌握:剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律及應(yīng)用。
4.理解:力矩的功、質(zhì)點(diǎn)和剛體對(duì)固定軸的角
動(dòng)量。
5.掌握:應(yīng)用角動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。
6
講授
討論
練習(xí)
1、2
6第六章
相對(duì)性原理、
光速不變?cè)?/span>
理、洛倫茲變
換,相對(duì)論時(shí)
空效應(yīng),質(zhì)速
關(guān)系,質(zhì)能關(guān)
系式。
1.理解:愛因斯坦相對(duì)性原理和光速不變?cè)?/span>
理。
2.掌握:時(shí)間延緩公式和長(zhǎng)度收縮公式的應(yīng)
用。
3.理解:相對(duì)論質(zhì)量、動(dòng)量、動(dòng)能、能量等概
念。
6
講授
討論
練習(xí)
1、2
7第七章
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特
征,相位、相
位差,振動(dòng)速
度、加速度,
振動(dòng)能量,振
動(dòng)合成規(guī)律。
1.掌握:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本特征和表述、振動(dòng)的
相位及相位差的物理意義。
2.掌握:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量法,并能熟練應(yīng)
用解決具體的簡(jiǎn)諧振動(dòng)問題。
3.理解:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)換過程以及
振動(dòng)能量與振幅的關(guān)系。
4.掌握:同方向、同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律。
5.了解:拍現(xiàn)象及方向相互垂直簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合
成規(guī)律。
6
講授
討論
練習(xí)
1、2
8第八章
平面簡(jiǎn)諧波及
相關(guān)參量,波
的疊加及干
涉,波的能量。
1.掌握:平面簡(jiǎn)諧波波函數(shù)的建立方法,波函
數(shù)代表的物理意義。
2.理解:惠更斯原理。
3.掌握:波的干涉原理和干涉加強(qiáng)、減弱的條
件。
4.了解:波的能量的傳播和變化,能夠明確波
的能量與振動(dòng)能量。
5.理解:駐波的形成條件和特點(diǎn),建立半波損
8
講授
討論
練習(xí)
1、2
失的概念。
1. 了解:氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的圖像;
2. 理解:狀態(tài)參量與理想氣體的物態(tài)方程。
9 第九章
理想氣體的概
念,溫度、壓
強(qiáng),自由度、
能量均分定
理,內(nèi)能。
3. 理解:理想氣體的壓強(qiáng)和溫度的統(tǒng)計(jì)意義。
4. 理解:能量均分定理,會(huì)計(jì)算理想氣體的內(nèi)
能。
講授
4
討論
練習(xí)
1、2
1. 掌握:準(zhǔn)靜態(tài)過程、功、熱量、內(nèi)能等概念
及相應(yīng)的計(jì)算方法。
2. 掌握:熱力學(xué)第一定律,能夠計(jì)算理想氣體
10 第十章
準(zhǔn)靜態(tài)過程,
P-V 圖,熱量,
體積功,三個(gè)
等值過程,絕
熱過程,卡諾
循環(huán),效率,
熵增加原理。
四、課程教學(xué)方式
各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能。
3. 理解:循環(huán)過程的意義,卡諾循環(huán),能夠熟
練計(jì)算熱機(jī)循環(huán)效率。
4. 了解:制冷系數(shù)。
講授
6
討論
練習(xí)
1、2