《大学物理(一)》教学大纲

《大学物理（一）》教学大纲

一、课程的教学目标与任务

《大学物理（一）》是电子信息科学与技术专业本科生的一门必修课程。通过本课程的学习，使学生比较系统地掌握力学与热学的基础知识和基本理论，熟悉物理学的研究方法，并能比较灵活地加以运用，为后续进一步学习打下坚实基础，培养学生的科学素质和创造能力。

二、本课程与其它课程的联系

本课程在开设之前，学生必修经过《高等数学（一）》等前导课程的学习，掌握研究物理学基本的数学方法和手段，为本课程的开设奠定基础。其后续课程有《大学物理（二）》等等，主要起到使学生掌握比较全面的物理学基本理论，培养学生的科学素质和创造能力。

三、课程内容及基本要求

(一) 质点运动学( 4学时)

质点运动的描述；圆周运动；相对运动。

1.基本要求

（1）理解：质点运动的相对性

（2）掌握：描述质点运动状态的位置矢量、速度、加速度等物理量在直角坐标系中的形式。

（3）掌握：质点作圆周运动的角速度、切向加速度和法向加速度等物理量的表示方法。

2.重点、难点

重点：质点的位置矢量、速度、加速度

难点：质点作圆周运动的角速度、切向加速度和法向加速度等物理量的表示方法

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：质点的位置矢量、速度、加速度；质点作圆周运动的角速度、切向加速度和法向加速度

(二) 牛顿运动定律( 4学时)

牛顿定律；物理量的单位和量纲；几种常见的力；牛顿定律的应用举例。

1.基本要求

（1）掌握：牛顿第一、二、三定律和几种常见的力。

（2）理解：物理量的单位和量纲。

（3）熟练掌握：牛顿定律解决实际问题。2.重点、难点

2.重点：牛顿定律的应用

难点：牛顿定律的应用

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：牛顿定律的应用

(三)动量定律和动量守恒定律( 12学时)

质点和质点系的动量定理；动量守恒定律；动能定理；保守力与非保守力势能；功能原理机械能守恒定律；完全弹性碰撞完全非弹性碰撞；能量守恒定律；质心质心运动定律。

1.基本要求

（1）了解：完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点以及保守力与非保守力做功的特点。

（2）理解：质点和质点系的动量定理、动量守恒定律、动能定理、功能原理、

机械能守恒定律、质心运动定律。

（3）熟练掌握：利用质点和质点系的动量定理、动量守恒定律、动能定理、功能原理、

机械能守恒定律、质心运动定律解决实际问题。

2.重点、难点

重点：质点和质点系的动量定理、动量守恒定律、动能定理、功能原理、

机械能守恒定律、质心运动定律。

难点：利用质点和质点系的动量定理、动量守恒定律、动能定理、功能原理、机械能守恒定律、质心运动定律解决实际问题。

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：

质点和质点系的动量定理、动量守恒定律、动能定理、功能原理、机械能守恒定律、质心运动定律。

(四) 刚体的转动( 8学时)

刚体的定轴转动；力矩转动定律转动惯量；角动量角动量守恒定律；力矩作功刚体绕定轴转动的动能定理。

1.基本要求

（1）了解：什么是刚体、角动量、力矩的表示形式

（2）理解：刚体的转动惯量、转动定律、力矩作功和刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律。

（3）熟练掌握：利用刚体绕定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律和动能定理解决实际问题。

2.重点、难点

重点：刚体的转动惯量、转动定律、力矩作功和刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律。

难点：利用刚体绕定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律和动能定理解决实际问题。

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：刚体的转动惯量、转动定律、力矩作功和刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律。

(五) 振动( 8学时)

简谐运动振幅周期和频率相位；旋转矢量；单摆和复摆；简谐运动的能量；简谐运动的合成；电磁振荡

1.基本要求

（1）了解：描述简谐运动的振幅、周期、频率和相位。

（2）理解：旋转矢量、单摆、复摆和电磁振荡。

（3）掌握：简谐运动的能量和简谐运动的合成方法。

2.重点、难点

重点：简谐运动的振幅、周期和频率、相位、旋转矢量

难点：简谐运动的合成、电磁振荡

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：

简谐运动的振幅、周期和频率、相位、旋转矢量以及合成

(六) 波动( 12学时)

机械波的几个概念；平面简谐波的波函数；波的能量能流密度；惠更斯原理波的衍射和干涉；驻波；多普勒效应；平面电磁波。

1.基本要求

（1）了解：波的能量、能流密度概念和平面电磁波特性以及多普勒效应。

（2）理解：波的叠加原理、波的干涉现象和驻波分析。

（3）掌握：振动与波动的区别与联系。

（4）掌握：平面简谐波，要求学生掌握平面简谐波的规律，深刻理解频率、波长、波速等波动物理量，并能熟练地进行有关计算。

2.重点、难点

重点：平面简谐波的波函数、平面电磁波、惠更斯原理波的衍射和干涉

难点：多普勒效应

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：平面简谐波的波函数、平面电磁波、惠更斯原理波的衍射和干涉

(七) 气体动理论( 12学时)

平衡态理想气体物态方方程热力学第零定律；物质的微观模型、统计规律性；理想气体的压强公式；理想气体分子的平均平动动能与温度的关系；能量均分定理理想气体内能；麦克斯韦气体分子的速率分布。

1.基本要求

（1）了解：物质的微观模型和统计规律性。

（2）理解：想气体物态方方程和麦克斯韦气体分子的速率分布。

（3）掌握：理想气体的压强、内能。

（4）熟练掌握：理想气体分子的平均平动动能与温度的关系以及能量均分定理。

2.重点、难点

重点：理想气体的压强公式、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系、能量均分定理理想气体内能。

难点：麦克斯韦气体分子的速率分布

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：理想气体的压强公式、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系、能量均分定理理想气体内能。

(八) 热力学基础( 12学时)

准静态过程功热量；热力学第一定律内能；理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容；理想气体的等温过程和绝热过程多方过程；循环过程卡诺循环；热力学第二定律的表述卡诺定理；熵熵增加原理；热力学第二定律的统计意义。

1.基本要求

了解：热学系统的准静态过程、功、热量和内能等基本概念。

（1）理解：热力学第一定律和热力学第二定律。

（2）掌握：理想气体的等体过程、等压过程、等温过程和绝热过程以及熵增加原理的具体应用。

2.重点、难点

重点：理想气体的等体过程和等压过程、等温过程和绝热过程；热力学第二定律的表述与卡诺定理

难点：熵熵与增加原理、热力学第二定律的统计意义

3.说明：主要以理论讲授为主，辅以参与式讨论学习

4.重点考核内容：理想气体的等体过程和等压过程、等温过程和绝热过程；热力学第二定律的表述与卡诺定理。

四、教学安排及方式

总学时：72学时，其中理论教学时数72学时，实验教学时数为0学时。