大学物理教案

大学物理教案
教学设计
1(力学:
粒子物理和宇宙标准模型、质点力学、刚体定轴转动力学、三个守恒定律和对称性、简谐振动、平面简谐波、狭义相对论、广义相对论简介。

2(电磁学:
静电学、电磁相互作用和稳恒磁场、电磁感应、电磁场理论和电磁波。

秋季学期(75学时)
3.光学:
光的干涉、光的衍射、光的偏振、光的吸收、色散和散射、全息术、付里叶光学、非线性光学。

4.量子力学:
早期量子论、德布洛意物质波、不确定关系、波函数、薛定谔方程、态叠加原理、定态薛定谔方程的应用、力学量算符、本征态、氢原子、隧道效应和扫描隧道显微镜、电子自旋、四个量子数、电子壳层结构、量子物理应用.
5.统计物理和热力学基础:
经典统计、量子统计、热力学基本定律和应用、热机效率、卡诺定理、熵、焓、自由能与吉布斯函数、相变、分形、耗散结构。

春季学期:
1(力学:
质点和刚体运动学、动量定理和动量守恒、刚体定轴转动定律、角动量定理和角动量守恒、动能定理、保守力和势能、机械能守恒、简谐振动、相位概念、平面
简谐波、狭义相对论基本原理、相对论时空观、洛仑兹变换、狭义相对论动力学的几个重要结论。

2(电磁学:
静电场强及迭加原理、高斯定理及应用、静电场环路定理、电势和电势差、静电场中的导体、介质中的高斯定理、电场能量、毕奥—撒伐尔定律、磁场高斯定理和安培环路定理及应用、磁场对运动电荷及电流的作用、介质中的高斯定理和安培环路定理、法拉第电磁感应定律、动生和感生电动势、磁场能量、全电流定律、麦克斯韦方程组。

秋季学期:
3.光学:
光程概念、双缝干涉、劈尖和牛顿环、单缝衍射、半波带法、衍射光栅、马吕斯定律、布儒斯特定律.
4.量子力学:
早期量子论(普朗克的能量子理论，光电效应和康普顿效应，爱因斯坦的光量子理论，玻尔的氢原子理论)、德布洛意物质波、不确定关系、
波函数的物理意义及满足条件、定态薛定谔方程的解的物理图象、隧道效应、四个量子数及其物理意义、电子壳层结构.
5.统计物理和热力学基础:
理想气体的压强和温度、理想气体状态方程、麦克斯韦速率分布率及应用、热力学第一定律和应用、热机效率、热力学第二定律及其统计意义、熵。

1( 力学:
这部分内容(除相对论以外)学生比较熟悉，应充分利用和联系他们的中学基础，加强矢量和微积分应用的讲解，注意力学三性(矢量性、瞬时性、相对性)，以
三大守恒定律为核心，多做练习。

刚体力学部分学生比较生疏，可以与质点力学对比来讲。

相对论则加强基本假设和概念的讲解，强调传统概念的突破。

2( 电磁学:
这部分内容学生有一定的中学基础，但大学物理是从场的观点来讲电磁学，学生感到比较抽象，这部分内容理论性强，要求的数学基础较高，应加强演示实验，并且给学生补充一定的数学知识。

3( 光学:
这部分内容的特点是物理现象较多，知识难度不大，因而采用下列方法: 首先提出物理现象，做演示实验(说明实验装置和原理)，让学生思考如何解释这一现象,
然后分析这一现象，提出物理规律或原理，做理论分析和推导，从而解释这一现象.
最后对物理规律和推导结果做进一步分析和讨论，阐明公式中各个物理量的物理意义、单位，提问学生某个物理量变化时物理图象如何变化,再做演示实验来验证。

通过例题搞清各个物
理量之间的关系，提高学生的应变能力。

4( 量子力学和统计物理:
这部分内容讲的是微观领域的物理规律，其特点是理论性强，物理概念抽象，数学推导较多，要求的数学基础较高，知识难度大，学生接受这部分内容会遇到一定困难，因而采用下列方法:
突出重点，突破难点，讲清思路，加强数学基础和物理概念的讲解，开拓思维，掌握方法。

首先要向学生讲清这部分内容的重点，哪些内容是必须掌握的，哪些内容是一般了解就可以了，对数学推导较多较长的部分，要求学生掌握基本思路，重在结论
的分析和与经典图象的区别上，对所需要的数学知识要补充讲解，对较难理解的物理概念要加强讲解，可以通过物理学史的介绍和经典理论无法解释实验现象入手，说明必须抛弃传统概念，新的理论和概念是否正确也是以实验作为检验的唯一标准。

这部分的教学可使用CAI动态软件进行模拟演示。

5( 热力学基础:
这部分内容以热力学第一、第二定律为核心展开，重点讲授热力学第一定律的应用、热机效率、热力学第二定律的统计意义。

这部分应加强例题和习题的讲解，加强基本功训练，熵的概念和统计思想的建立是难点。