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《大学物理学》教学大纲
2019-05-23 17:29   网络

《大学物理学》教学大纲

一、课程性质与设置目的:

1、课程性质:

《大学物理学》为工科类各专业的必修基础课程。

2、设置目的:

物理学作为自然科学的基础,不仅内容在各个学科中的应用非常广泛,而且其中蕴涵的严密的逻辑性对学生科学思维能力的培养也极其有益,对学生后续专业课程的学习起着很关键的作用。通过该课程的学习能使学生对物理学的五大部分内容有系统的认识,同时掌握一定的思考、分析、总结问题的方法,提高独立解决问题的能力和创新能力,为以后专业课的学习打好基础。

3、教学目标:

通过本课程的学习,使学生对物理学的主要内容有系统的认识;对普通物理学中处理问题的方法与思维过程有深入的了解,学会独立解决具体的物理问题,并能有意识地将所学知识和实际生活相联系,做到学以致用,举一反三,提高学生的科学思维能力和创新能力;培养学生良好的学习习惯,引导学生从中学依靠老师讲授的学习方法中摆脱出来,养成生活中自主学习的习惯,以适应社会快速发展对人才的要求。

二、课程的基本要求:

教学内容的基本要求分三级:掌握、理解、了解。

掌握:属较高要求,对于要求掌握的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应比较透彻明了。并能熟练用以分析和计算工科大学物理水平有关问题,对于那些能由基本定律导出的定理要求会推导。

理解:属一般要求。对于要求理解的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应明了,并能用以分析和计算工科大学物理水平的有关问题。对于那些能由基本定律导出的定理不要求会推导。

了解:属较低要求。对于要求了解的内容,应该知道所涉及的问题的现象和有关试验,并能对他们进行定性解释,还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。对于要求了解的内容,在经典物理部分一般不要求定量计算:在近代物理部分要求能作代公式性质一类的计算

1、力学

(1)掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和方向加速度

(2)掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分方法求解一维变力作用下的简单质点动力学问题。

(3)掌握功的概念,能计算直线运动情况下变力的功。理解保守力作功的特点及势能的概念,会计算重力、弹性力和万有引力势能。

(4)掌握质点的动能定理和动量定理,通过质点在平面内运动情况理解角动量(动量矩)和角动量守恒定律,并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒定律、动能守恒定律,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。

(5)了解转动惯量概念。理解刚体绕定轴转动的转动定律和刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒定律。

2、电磁学

(1)掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度的店家原理和电势迭加原理。掌握电势与电场强度的积分关系。能计算一些简单问题中的电场强度和电势。

(2)理解静电场的规律:高斯定理和环路定理。理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法。

(3)掌握磁感应强度的概念。理解毕奥—萨伐尔定律。能计算一些简单问题中的磁感应强度。

(4)理解稳恒磁场的规律:磁场高斯定理和安培环路定理。理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。

(5)理解安培定律和洛伦兹力公式。了解电偶极矩和磁矩的概念。能计算电偶极子在均匀电场中,简单几何形状载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中或在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中所受的力和力矩。能分析点电荷在均匀电磁场(包括纯电场、纯磁场)中的受力和运动。

(6)了解介质的极化、磁化现象及其微观解释。了解铁磁质的特性。了解各向同性介质的之间的关系和区别。了解介质中的高斯定理和安培环流定理。

(7)理解电动势的概念。

(8)掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势的本质。

(9)了解电容、电感系数和互感系数。

(10)了解电能密度、磁能密度的概念。

(11)了解涡旋电场、位移电流的概念以及麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义。了解电磁场的物质性。

三、教学方法与手段

本课程由于理论性较强,所以以讲授课程为主,每一个大单元讲授结束后,以课堂讨论和习题课的形式来巩固某一单元的内容。有关实验来验证理论由实验课程来实施。主要以讲授课程板书形式为主,适当应用多媒体教学。

四、教学的深度和广度

该课程教学过程中突出“基础理论以应用为目的,以必须够用为度”的原则,以掌握概念、强化应用、培养能力为重点。教学内容的选择上考虑到学时的限制,针对各专业的特点,主要选择基础部分和与本专业关系较密切的部分作为重点内容详细讲解,其他内容视学生基础让学生自学或作一般性介绍。

授课过程中注重对普通物理学中处理问题的方法与思维过程的讲解,引导学生学会独立思考、分析、总结问题,培养学生的科学思维能力;同时引导学生从中学依靠老师讲授的学习方法中摆脱出来,学会自己读书,提高学生的自学能力,让学生养成生活中自主学习的习惯,以适应社会快速发展对人才的要求;强化理论联系实际,让学生了解物理规律和原理,物理学前沿内容及现代技术在实际生活中的应用,扩大学生的视野,引导学生尝试有意识地将所学知识用到生活中去,做到学以致用,举一反三,提高他们的创新能力。总之,这些对学生能力培养的方面一定要真正落实到教学过程中。

五、课程考核方式:

考核根据学生平时成绩和考试成绩相结合的综合评定方式。平时成绩由学生的课堂表现、课堂提问、课后书面作业、每章的测验组成,每部分按一定比率计入平时成绩;期末考试采用随堂测验的形式,视学生程度开卷、闭卷均可。平时成绩和考试成绩分别按40﹪、60﹪计入学生总评成绩。

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