《大学物理C》课程教学大纲 课程中文名称(英文名称):大学物理C(College Physics C) 课程代码:GWL005 课程类别:学科基础课程 课程性质:必修课 课程学时:64学时 学分:4学分 卖高分子学工生物工电 父运(气牛运用L程) 与工程食品质量与安全机械设计制造及其自动化电气 先修课程:高等数学 一、课程介绍 基本运动形式、相互作用的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的名 个领域.物理学是研究物质的基本术的基础。本课程以物理学基础为内容, 和工程技 。涌盖 和折代 的先 学生知识、 能方在 的科学素质培养 2.本课程是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论 好必园 物学泰养的重 学生树立科学的学工 臻要音不方酸质提保债州稀:为是多宁写牛坚生的 音扣 目省甘仙里积不能赫 函过大 里的 使学生对物理学 二、课程教学目的和任务 学生竿物课程教学,学生提力学、热学、电学、被动与光学、代物强的本知识和木原理,养 1.独立获取知识的能力 一逐步掌握科学的学习方法,阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考 书和科技文献,不断地扩展知识面,增强独立思考的能力,更新知识结构: 科学抽象 究结果的合理性。 三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求 具体安 意节 教学内容 学时 重点难点 备注 质点力学 10 理和机械能 难点:(1)微积分的应用和矢量运算:
《大学物理C》课程教学大纲 课程中文名称(英文名称):大学物理C(College Physics C) 课程代码:GWL005 课程类别:学科基础课程 课程性质:必修课 课程学时:64学时 学分:4学分 适用专业:电子信息工程通信工程 土木工程 工程管理 高分子材料科学与工程 生物工程 机械电子 工程 交通运输(汽车运用工程) 食品科学与工程 食品质量与安全 机械设计制造及其自动化 电气 工程及其自动化农业机械化及其自动化 车辆工程 先修课程:高等数学 一、 课程介绍 1.物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各 个领域,是其他自然科学和工程技术的基础。本课程以物理学基础为内容,涵盖力学、热学、电磁学、光学和近代 物理等领域。本课程所需的先修课程为高等数学。在本课程的各个教学环节中,在传授知识的同时,注重学生分析 问题和解决问题能力的培养,实现学生知识、能力、素质的协调发展,本课程在人才的科学素质培养中具有重要的 地位。 2.本课程是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。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,是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学物理课程在为 学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的 探索精神和创新意识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。通过大学物理课程的教学,应使学生对物理学的 基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解,为进一步学习打下坚实的基础。 二、课程教学目的和任务 通过大学物理课程教学,学生掌握力学、热学、电磁学、波动与光学、近代物理的基本知识和基本原理,培养 学生以下能力: 1. 独立获取知识的能力——逐步掌握科学的学习方法,阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考 书和科技文献,不断地扩展知识面,增强独立思考的能力,更新知识结构; 2. 科学观察和思维的能力——运用物理学的基本理论和基本观点,通过观察、分析、综合、演绎、归纳、 科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力,并对所涉问题有一定深度的理解,判断研 究结果的合理性。 3.分析问题和解决问题的能力——根据物理问题的特征、性质以及实际情况,抓住主要矛盾,进行合理的简 化,建立相应的物理模型,并用物理语言和基本数学方法进行描述,运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研 究。 三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求 章节 教学内容 具体安排 学时 重点难点 备注 第一章 质点力学 10 重点:(1)位移、速度、加速度的概念及应 用; (2)牛顿第二定律的应用; (3)动量定理和动量守恒定律; (4)动能定理和机械能守恒定律。 难点:(1)微积分的应用和矢量运算;
召景虫守柜和机抗能守框的适 用条件。 第二章 刚体力学 4 重点:刚体定轴转动定律及角动量守恒定律 难点:刚体定轴转动定律的应用 重点:理想气体内能及麦克斯韦分子速率分 第三章 气体分子动理论 4 霜点:麦克斯韦分子迷率分布定律 第四章 热力学基础 5 瓷:势力离能及密雀脑用聚环效中 重点:)电场的南斯定位用: 第五章 静电场 7 3}霖甲电的计算、电容 点: 高斯的的分近 露养定常受第定束 第六章 稳恒磁场 6 (2)洛伦兹力及安培力 难点:(1)安培环路定律的理解 (2)定积分和对称性在求解磁场 中的应用 第七章 电磁感应电磁场 威·时诺添的送琴防有 第八章 振动与波动 (2)简谐波的波函数及波的香 重点: 第九章 波动光学 10 绪点:①)特征光线光程差的分析: (2)半波带法、多光束干涉和衍 射 选讲内容(一选 第十章 近代物理 2 第二次习题课:力学、热学: 习题课与机动 6 第次习:号波、光学、近代物 合 计 64 要求:采用多媒体教学、演示实验配合教学。 三、教学方法与教学手段说明 誉生的知识论能力素质故调发为具标真学来体发 有利于培养 学生科学 和创新意识的教学环境。由于学时有限,因此,贯彻“少而精“的原则
(2)受力分析; (3)动量守恒和机械能守恒的适 用条件。 第二章 刚体力学 4 重点:刚体定轴转动定律及角动量守恒定律 难点:刚体定轴转动定律的应用 第三章 气体分子动理论 4 重点:理想气体内能及麦克斯韦分子速率分 布 难点:麦克斯韦分子速率分布定律 第四章 热力学基础 5 重点:热力学第一定律应用及循环效率 难点:功、内能及热量的计算 第五章 静电场 7 重点:(1)静电场的高斯定律及应用; (2)电势的定义及计算; (3)导体中电场的计算、电容 器。 难点:(1)高斯定律的理解; (2)导体中电场的分析。 第六章 稳恒磁场 6 重点:(1)毕-沙定律和安培环路定律求解 磁场; (2)洛伦兹力及安培力。 难点:(1)安培环路定律的理解; (2)定积分和对称性在求解磁场 中的应用 第七章 电磁感应 电磁场 5 重点:法拉第电场感应定律 难点:动生电动势、感生电动势的计算 第八章 振动与波动 5 重点:(1)简谐振动的描述和简谐振动的合 成; (2)简谐波的波函数及波的叠 加。 难点:(1)简谐振动初相的确定; (2)波函数的确定。 第九章 波动光学 10 重点:(1)光程、双缝干涉、薄膜干涉; (2)单缝衍射和光栅衍射; (3)马吕斯定律和布儒斯特定 律。 难点:(1)特征光线光程差的分析; (2)半波带法、多光束干涉和衍 射。 第十章 近代物理 2 选讲内容(二选一) 1. 狭义相对论基础 重点:狭义相对论的时空观 难点:狭义相对论时空观的理解 2. 量子物理基础 重点:普朗克量子假说、光电效应 难点:波粒二象性的理解 习题课与机动 6 第一次习题课:力学、热学; 第二次习题课:电磁学; 第三次习题课:振动与波、光学、近代物 理。 合 计 64 要求:采用多媒体教学、演示实验配合教学。 三、教学方法与教学手段说明 在大学物理课程的教学过程中,应以培养学生的知识、能力、素质协调发展为目标,认真贯彻以学生为主体、 教师为主导的教育理念;应遵循学生的认知规律,注重理论联系实际,激发学习兴趣,引导自主学习,鼓励个性发 展;努力营造一个有利于培养学生科学素养和创新意识的教学环境。由于学时有限,因此,贯彻"少而精"的原则, 对中学学得较多的内容,精讲为主,注重提高
专,晃整的餐想给素的课 流为 大新学适高学生果造的作用。教学于段应服务于教学目的,积有效利用多煤体技术扩 3、演示实验一一积极创造条件,利用演示实验帮助学生观察物理现象,增加感性知识,提高学习兴趣。 四、考核方式和成绩评定方法 考核方式为考试(闭卷),其中:期末考试成绩占7%,平时成绩(含平时作业、提问等)占30%。 五、教材与主要参考书目 教材:《大学物理基础教程》 执笔人: 李劲 审核人: 批准人: 审定时间:2014年月日 《大学物理D》课程教学大纲 课程中文名称(英文名称):大学物理D(college Physics D) 课程代码:GWL006 课程类别:学科基础课程 课程性质:必修课 课程学时:48学时 学分:3学分 适用专业:农学、农业资源与环境、草业科学、动物科学、动物医学、生物技术、生物科学、植物 保护、植物保护(农药方向)、环境科学、园艺、园艺(花卉与景观设计方向)、水产养殖学、制药 工程和海洋科学等专业 先修课程:高等数学 一、课程介绍 机枝运物理学究客图物质界基本动想的科学,研究的对多是物质最装夫的最淘的运动形式 的基础学科之们 是工程技术的重大支柱,也是生命科学的基础。 的老 电磁感应
1、教学方法——采用启发式讲授为主的课堂教学方法,加强师生之间、学生之间的交流,引导学生独立思 考,强化科学思维的训练。习题课、讨论课是启迪学生思维,培养学生提出、分析、解决问题能力的重要教学环 节,在教师引导下以讨论、交流为主,学时数约占总学时数的10-15%左右。同时积极通过网络资源、探索性实践、 小课题研究等多种方式开展探究式学习,激发学生的智力和潜能,调动学生学习的主动性和积极性。 2、教学手段——应发挥好课堂教学主渠道的作用,教学手段应服务于教学目的,积极有效利用多媒体技术,扩 大教学信息量,提高教学质量和效率。 3、演示实验——积极创造条件,利用演示实验帮助学生观察物理现象,增加感性知识,提高学习兴趣。 四、考核方式和成绩评定方法 考核方式为考试(闭卷),其中:期末考试成绩占70%,平时成绩(含平时作业、提问等)占30%。 五、教材与主要参考书目 教材:《大学物理基础教程》 参考书目: 1.《大学物理教程》,陈信义,清华大学出版社, 2008年 2.《普通物理学》(第五版),程守诛,江之永,高等教育出版社,2006年 执笔人: 李劲 审核人: 批准人: 审定时间:2014 年 月 日 《大学物理D》课程教学大纲 课程中文名称(英文名称):大学物理D(college Physics D) 课程代码:GWL006 课程类别:学科基础课程 课程性质:必修课 课程学时:48学时 学分:3学分 适用专业:农学、农业资源与环境、草业科学、动物科学、动物医学、生物技术、生物科学、植物 保护、植物保护(农药方向)、环境科学、园艺、园艺(花卉与景观设计方向)、水产养殖学、制药 工程和海洋科学等专业 先修课程:高等数学 一、课程介绍 1.物理学是研究客观物质世界基本运动规律的科学,它研究的对象是物质最基本、最普遍的运动形式,包括 机械运动,分子热运动,电磁运动,原子及原子核运动等。物理学研究的规律具有极大的普遍性,物理学是自然学 的基础学科之一,是工程技术的重大支柱,也是生命科学的基础。大学物理D课程系统教授液体的表面性质、流体 力学、分子动理论、热力学基础、静电场、稳恒磁场、电磁感应、振动和波、光学、量子物理基础等基本概念、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,为学好后续课程打下坚实基础。大学物理D的先修课程 是高等数学
业课程密切相关。 二、课程教学目的和任务 课程教学日的和任务尼通过本课程学习使学生正确认识物理学艺本理论的健产和发展过程使学生对物理 学的奎受世界现, 生的 为学生学习专业知识和代科学技宋花的物迎基础】 在天学物 瑞合搭养部在持技识的,注程注分得版餐龄美精态第蛋学生餐清翻 三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求 具体安排 章节 教学内容 学时 教学基本要求、教学重点和难点备注 第1 加压强13固体表面润 体的表面 理解影响表面引 性质 湿与毛细现象14弯 方的饱和蒸气压: 电面上方的和 下的附加压强、毛细现象。 :解流体的假 了解雷诺系 第2章流 2.1理想液体的流动 体力学 2.2黏滞液体的运动 ¥ 规律 31平衡态状态方 基本要求: 理想气体的微观 第3查 32理想气体的用 体动理论 强温度3,.3能量按店 由度均分定理3.4 理想气体的压强 体分子速率分布规律 温度和内能 基本要水:了解功热量和内能的概 了解 4.1热力学第一定律 律的两种表 知统 理解 4.2 和第二作系 单解 循环 4.3热力学第二定律 掌握热 44 字弟 定律在几个常见理想气体等 过 理气体等备过程中的用、循环证程、 5.1电场电场强度 2静电场中的高斯 53静电场的环路定 6 理电势 商的场解的华尖:沙 6.3磁场对运动电荷 律及其在特殊电流中磁感应强度的计算:掌 的作用 安培环路定律及应用:草洛伦兹力、安培力
2.大学物理D课程是大学物理分层次教学中适合农林水、生命科学和海洋科学等生命科学专业的学科基础课 程,是构成学生科学素养的重要组成部分,也与许多后续课程,如热工基础及流体力学、土壤肥料、植保机械等专 业课程密切相关。 二、课程教学目的和任务 课程教学目的和任务是通过本课程学习,使学生正确认识物理学基本理论的建立和发展过程,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和理解,培养学生正确的思想方法和研究方法,培养学生辩 证唯物主义世界观,提高学生的基本素质,并为学生学习专业知识和近代科学技术打下必要的物理基础。在大学物 理课程的各个教学环节中,都应在传授知识的同时,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神 和创新意识的培养。 三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求 章节 教学内容 具体安排 学时 教学基本要求、教学重点和难点 备注 第1章液 体的表面 性质 1.1 液体的表面张力 1.2 球形液面下的附 加压强1.3固体表面润 湿与毛细现象1.4 弯 曲液面上方的饱和蒸 气压 4 基本要求:了解液体表面的定义和表面张力系 数;了解任意弯曲液面下附加压强和拉普拉斯 公式;了解固体表面润湿和接触角概念;了解 弯曲液面上方的饱和蒸气压;理解影响表面张 力系数的因素;理解和掌握球形液面下的附加 压强;理解毛细现象。重点、难点:弯曲液面 下的附加压强、毛细现象。 第2章 流 体力学 2.1 理想液体的流动 2.2 黏滞液体的运动 规律 4 基本要求:了解理想流体的概念 ;了解雷诺系 数的意义,层流和湍流的特征和判别依据; 理解牛顿黏滞定律、伯萧叶公式和斯托克斯公 式; 掌握连续体方程和伯努利方程的应用。重点、 难点:伯努力方程及其应用 第3章 气 体动理论 3.1 平衡态 状态方 程 3.2 理想气体的压 强 温度3.3 能量按自 由度均分定理3.4 气 体分子速率分布规律 3 基本要求:了解平衡态概念,理想气体的微观 模型,自由度概念,麦克斯韦速率分布分布函 数; 理解理想气体的状态方程,理解理想气体的压 强和温度;理解能量按自由度均分定理和理想 气体的内能。重点、难点:理想气体的压强、 温度和内能 第4章 热 力学基础 4.1热力学第一定律 4.2 热力学第一定律 在典型理想等值过程 中的应用 4.3 热力学第二定律 4.4 熵 5 基本要求:了解功、热量和内能的概念;了解 循环和循环过程中效率和工作系数;了解热力 学第二定律的两种表述,熵的概念和统计意 义;理解热力学定律是能量守恒定律,理解等 容、等压、等温和绝热过程;理解卡诺循环中 热机效率和制冷机的工作系数;理解可逆过程 和不可逆过程;熵的计算和熵增原理;掌握热 力学第一定律在几个常见理想气体等值过程中 的应用。重点、难点:热力学第一定律及其在 理想气体等值过程中的应用、循环过程、熵。 第5章 静 电场 5.1电场 电场强度 5.2 静电场中的高斯 定理 5.3 静电场的环路定 理 电势 5.4 静电场中的介质 5.5 静电场中的能量 6 基本要求:了解电场线、电通量;了解等势 面、场强与电势的关系;了解导体的静电平衡 条件和电荷分布空腔导体和静电屏蔽,电介质 的极化、电位移矢量;了解电容器、电容器的 能量,静电场的能量与能量密度;理解电荷、 库仑定律,电场、电场强度;掌握高斯定理及 应用;掌握静电场的环路定理,电势能、电 势、电势差。重点、难点:电场强度和电势计 算;高斯定理及其应用 第6章 稳 恒磁场 6.1 稳恒电流的磁场 6.2 稳恒磁场的基本 特性 6.3 磁场对运动电荷 的作用 6 基本要求:了解磁现象、奥斯特实验,运动电 荷的磁场,了解磁场与物质的相互作用;理解 磁通量和磁场中的高斯定律;掌握毕奥-沙伐定 律及其在特殊电流中磁感应强度的计算;掌握 安培环路定律及应用;掌握洛伦兹力、安培力
滑与物质的 的计算:教学重点:毕一沙—拉定律、磁 电作华一沙一拉定律、安培环路 定理。 感定律 生电动势势和感 基本要求:了解电磁感应现象:了解涡电流: 解白感感秋择的学法拉第电磁感 8.1机械振动 基本我:波振毛磁波解流的解简 第8章振 报的指个特征量的定道振动 动和波 妆的叠原理,波的干 。重点、难 9.1光的干涉 圆孔衍射、光学仪器分辨率,X射线衍射:理 93光的偏 是斯定律和布斯 厚干涉:熟练掌握单 行射和光栅衍射 难点:光程、薄膜干涉、单缝衍射、衍射 基本婴求:了解黑体辐射、普克量子假设, 102 2 发电风拉子的设的装在理德实整 一家 物理基础 104排定院养 方 点、 机 动 2 合 计 要求:采用多媒体教学。 三、教学方法与教学手段说明 ,利用计算机和投影仪 识配合粉笔板书讲解,另外收集和录 采用课堂讲授为士课后时论为,注重启发式教字,条件充份情况下组织学生进行些论 四、考核方式和成绩评定方法 续方未甲(含考勤、日答问题、作业等》占30心,期末考试成锁占70 五、教材与主要参考书目 教学物理李光、陈文软主编北京:机工业出版社,2013年8月 参考书目 ,《大学基础物理学》.习岗.北京:高等教有出版社2008年。 2.《大学物理学》.习岗北京:中国农业出版社2004年。 生物科学用物理学》美永超, 《大学物理》金仲框北 中国农 学出版社202年。 6《物理学》,马文蔚北京:高等教有出版1999年。 合休学学简羽教程上、用》第兰湖在新等主编北京:4情等教有出版社207车2明 《适物理学德万北京北
6.4 磁场与物质的 相互作用 的计算;教学重点:毕——沙——拉定律、磁 场对电流的作用。 重点、难点:毕——沙——拉定律、安培环路 定理。 第7章 电 磁感应 7.1 电磁感应定律 7.2 动生电动势和感 生电动势7.3 自感、 互感和磁场中的能量 7.4 麦克斯韦方程组 4 基本要求:了解电磁感应现象;了解涡电流; 了解自感、互感和磁场的能量;了解麦克斯韦 方程组;理解楞次定律;掌握法拉第电磁感应 定律、动生电动势和感生电动势。重点、难 点:动生电动势。 第8章 振 动和波 8.1 机械振动 8.2 机械波 8.3 电磁振荡和电磁 波 4 基本要求:了解弹簧振子;了解电磁波的产 生、传播、波谱和平面电磁波的性质;理解简 谐振动的描述、三个特征量的确定,简谐振动 的能量;掌握同方向同频率简谐振动的合成; 掌握平面简谐波的描述,平面简谐波波动方 程;掌握波的叠加原理,波的干涉。重点、难 点:简谐振动的合成、波动方程、波的干涉。 第9章 光 学 9.1 光的干涉 9.2 光的衍射 9.3 光的偏振 8 基本要求:理解光的相干性、光程与光程差, 劳埃镜与半波损失;理解惠更斯-菲涅耳原理, 圆孔衍射、光学仪器分辨率,X射线衍射;理 解自然光与振光,理解马吕斯定律和布儒斯特 定律;掌握杨氏双缝干涉实验,等倾干涉、等 厚干涉;熟练掌握单缝衍射和光栅衍射。重 点、难点:光程、薄膜干涉、单缝衍射、衍射 光栅。 第10 章 量子 物理基础 10.1 光的量子性 10.2 波粒二象性 10.3 不确定关系 10.4 薛定谔方程 2 基本要求:了解黑体辐射、普朗克量子假设, 光电效应、爱恩斯坦的光子理论,德布罗意 波,微观粒子的波粒二象性;不确定关系;了 解波函数的统计假设;了解薛定谔方程。重 点、难点:微观粒子的波粒二象性、测不准关 系、薛定谔方程。 机 动 2 合 计 48 要求:采用多媒体教学。 三、教学方法与教学手段说明 教学手段上采用 "粉笔+黑板+计算机+投影仪+网络教学平台"的教学模式。通过制作质量较高的ppt文档、模拟 逼真的动画,利用计算机和投影仪可以展示许多物理学的新知识,增加课堂教学的信息量,同时很多重点、难点知 识配合粉笔板书讲解,另外收集和录制大量有关课程教学的视频、前沿知识的电子文档资料,并通过学校的网络教 学平台全方位的展示,还有通过校网络教学平台的"课程论坛"模块与学生网上交流,使学习方式多样化。教学方法 上采用课堂讲授为主,课后讨论为辅,注重启发式教学,条件充份情况下组织学生进行一些讨论。 四、考核方式和成绩评定方法 考核方式:期末闭卷考试 成绩评定方法:平时成绩(含考勤、回答问题、作业等)占30%,期末考试成绩占70% 五、教材与主要参考书目 教材 《大学物理》.李光、陈文钦主编.北京:机械工业出版社,2013年8月 参考书目 1. 《大学基础物理学》.习岗.北京:高等教育出版社.2008年。 2. 《大学物理学》.习岗.北京:中国农业出版社.2004年。 3. 《农业与生物科学用物理学》.姜永超,李光,张宁.长春:吉林科学技术出版社.1998年。 4. 《普通物理学(第五版)》.程守洙,江之永.北京:高等教育出版社.1998年。 5. 《大学物理》.金仲辉. 北京:中国农业大学出版社. 2002年。 6.《 物理学》.马文蔚.北京:高等教育出版 .1999年。 7. 《普通物理学简明教程(上、下册)》(第二版).胡盘新等主编.北京:4高等教育出版社.2007年12月. 8. 《大学物理》.张文杰、曹阳. 北京:中国农业出版社.2010年. 9.《普通物理学》 .陈德万. 北京:中国农业出版社,2006
执笔人:陈文钦 审核人: 批准人: 审定时间:2014年月日
执笔人:陈文钦 审核人: 批准人: 审定时间:2014 年 月 日