西安交通大学大学物理教学大纲(128)汇总

“大学物理（A）”课程教学大纲

英文名称：University Physics

课程编号：PHYS1009

课程类型：必修

学时：128 学分：8

适用对象：理工科各专业学生

先修课程：高等数学高中物理

使用教材及参考书：

教材：大学物理（吴百诗主编）科学出版社

参考书：吴锡珑主编“大学物理教程”高教出版社

程守洙主编“普通物理学”高教出版社

张三慧主编“大学物理学”清华大学出版社

一、课程的性质、目的及任务

物理学是研究物质的基本结构﹑相互作用和物质最基础最普遍运动形式(机械运动,热运动,电磁运动,微观粒子运动等)及其相互转化规律的学科。

物理学的研究对象具有极大普遍性,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个部门,它是自然科学许多领域和工程技术发展的基础。

以物理学基础知识为内容的大学物理课程,它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员必备的。因此，大学物理课是我校理工科各专业学生的一门重要必修基础课。

开设大学物理课程的目的,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，这对开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质等,都会起到重要作用。学好物理课,不仅对学生在校的学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论﹑新技术﹑不断更新知识等,都将发挥深远影响。

二、课程的基本要求

1.使学生对物理学所研究的各种物质运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识;对大学物理课中的基本理论、基本知识能够正确地理解,并且有初步应用的能力。

2.通过教学环节,培养学生严肃的科学态度和求实的科学作风。根据本课程的特点,在传授知识的同时加强对学生进行能力培养,如通过对自然现象和演示实验的观察等途径,培养学生从复杂的现象中抽象出带有物理本质的内容和建立物理模型的能力、运用理想模型和适当的数学工具定性分析研究和定量计算问题的能力以及独立获取知识与进行知识更新的能力,联系工程实际应用的能力等。

3.在理论教学中,要根据学生情况精讲基本内容,有些内容可安排学生自学或讨论,并要安排适当课时的习题课;要充分利用演示实验、录像等形象化教学手段,应尽量发挥计算机多媒体在物理教学中的作用,以提高教学效果。在教学过程中,还要处理好与中学物理的衔接与过渡,一方面要充分利用学生已掌握的物理知识,另一方面要特别注意避免和中学物理不必要的重复。在与后继有关课程的关系上,考虑到本课程的性质,应着重全面系统地讲

授物理学的基本概念、基本规律和分析解决问题的基本方法,不宜过分强调结合专业。

三、教学内容及要求

(一)力学

1.质点运动学

2.质点动力学

3.刚体的运动

要求:力学是大学物理教学内容中最基本、最重要的部分,它是学习大学物理其它部分以及许多后继课程所必须具备的基础知识。教学中要充分利用学生已有的力学基础,避免简单重复;要应用高等数学工具,在新的高度讲授力学概念和规律。通过力学部分的学习,使学生初步了解科学地研究问题的基本思想和方法;通过指导学生听课、阅读教材(参考书)、答(质)疑、以及做习题的规范训练和对作业的严格要求,培养学生科学的学习方法和严肃认真的学习态度,使学生尽快适应大学阶段的学习规律。

(1)理解质点、刚体等模型和参照系、惯性系等概念。

(2)掌握位置矢量、位移、速度、加速度等物理量。

能籍助直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度;能熟练地计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、速度、切向加速度和法向加速度;会用自然坐标计算一般平面曲线运动中的速度、切向加速度和法向加速度。

(3)掌握牛顿运动定律及其适用条件,会用牛顿第二定律的投影式处理力学问题,掌握力学量的单位和量纲。

(4)掌握功的概念,能熟练地计算变力的功,会计算力矩的功,掌握保守力作功的特点及势能的概念,会计算势能和势能差,能熟练计算重力势能、弹性势能和万有引力势能。

(5)掌握质点系的动能定理和动量定理,会用它们分析解决质点在平面内运动时的简单力学问题,了解质心和质心运动定理。 * 了解空间均匀性与动量守恒律的关系。

掌握机械能守恒定律、动量守恒定律及它们的适用条件,掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法,能分析简单系统在平面内运动的力学问题。

(6)理解转动惯量概念,能用积分方法计算几何形状简单、质量分布均匀的物体对轴的转动惯量。掌握刚体绕定轴的转动定律。

会计算定轴转动刚体的动能;能运用定轴转动刚体的动能定理分析、计算简单力学问题。

(7)理解动量矩(角动量)概念;通过质点在平面内运动和刚体绕定轴转动情况,理解动量矩守恒定律及其适用条件,能应用该定律分析、计算简单力学问题,了解进动产生的原因和进动方向。

(8)理解牛顿力学的相对性原理,理解两个相互作平动的坐标系间适用的速度和加速度变换定理,能分析与平动有关的相对运动问题。

(二)气体动理论及热力学

1.热力学

2.气体动理论

要求:气体动理论和热力学从不同的观点、用不同的方法研究物质热运动的基本规律,气体动理论是微观理论,热力学是宏观理论。在气体动理论教学中,要突出“系统的宏观性质是系统中分子微观热运动的统计表现”这个图象,突出统计概念和统计平均方法,在热力学教学中,要突出“从能量观点,运用逻辑推理研究问题”的思想和方法。要引导学生领会两种理论的特点以及二者间相辅相成的关系。

(1)掌握功和热量的概念,理解准静态过程,掌握热力学第一定律,能熟练地分析、计算理想气体各等值和绝热过程中的功、热量、内能的改变量及热机循环效率,了解卡诺定理,了解致冷系数的定义。