课程教学大纲汇编

（2016版）

通识教育课程物理类

汇编：张景川               校对：杨  瑛

审定：弋晓康                        

塔里木大学

机电两人麻将 编印

二〇一六年九月

目录

01《大学物理A》课程教学大纲................................. 1

02《大学物理B》课程教学大纲................................ 10

01《大学物理A》课程教学大纲

一、课程性质、地位和任务

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，应用于生产技术的许多部门，是其他自然科学和工程技术的基础。在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活，是人类文明发展的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。以物理学基础为内容的大学物理课程，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。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，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。

二、教学目标及要求

1. 掌握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；能够写出条理清晰的读书笔记、小结或小论文。

2. 掌握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．掌握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。

4. 理解物理学与科学技术的关系。

5.了解物理学的基本组成框架，了解物理学发展史和最新动态。

三、教学内容及安排

绪论（2学时）

教学目标：掌握物理学的研究对象、物理学与科学技术的关系、物理学与人才培养、大学物理与中学物理的区别、了解物理学发展史和最新动、态课程的学习方法、课程考核方法和纪律要求。

教学重点：物理学的研究对象、物理学与科学技术的关系

教学难点：理解物理学与科学技术的关系

0.1物理学的研究对象、物理学是一切自然科学的基础，物理学与科学技术的关系（1学时）

0.2大学生为什么必须学好物理课、课程考核方法和纪律要求（1学时）

第1章  运动的描述（5学时）

教学目标：理解质点、参考系、坐标系的意义；掌握质点描述的四个基本物理量和运动学方程；掌握圆周运动的描述；掌握相对运动的规律并理解经典力学时空观；掌握运动学的两类问题。

教学重点：运动学方程、运动学的两类问题；切向加速度和法向加速度；相对运动。

教学难点：切向加速度和法向加速度；相对运动。

1.1 质点运动  （2学时）

1.2 圆周运动和一般曲线运动（2学时）

1.3 相对运动  常见力和基本力 （1学时）

第2章  运动的守恒量和守恒定律（4学时）

教学目标：掌握角动量定理及守恒定律；掌握保守力的定义和作功特点、理解势能的系统含义；掌握质点系动能定理和机械能守恒定律。

教学重点：角动量定理及守恒定律；保守力定义和做功特点；质点系动能定理、机械能守恒定律。

教学难点：角动量守恒定律、功能原理。

2.1 牛顿运动定律（1学时）

2.2 动量定律和动量守恒定律（1学时）

2.3 功、机械能和能量守恒定律（1学时）

2.4 质点的角动量和角动量守恒定律（1学时 ）

第3章  刚体的转动（7学时）

教学目标：掌握转动定律；理解转动惯量的物理含义和几种典型刚体的转动惯量；掌握角动量守恒定律并能分析具体的运动现象；掌握力矩的功计算方法和刚体定轴转动的动能定理。

教学重点：力矩、转动定律、转动惯量；刚体绕定轴转动的角动量定理及守恒定律、转动动能定理。

教学难点：力矩、转动定律、力矩的功。

3.1刚体运动的描述（1学时）

3.2刚体定轴转动定律  角动量守恒定律（4学时）

3.3刚体的能量（2学时）

第4章  气体动理论（5学时）

教学目标：掌握理想气体微观模型、状态方程、压强和温度的统计公式；掌握能量均分定理和理想气体的状态方程；了解状态参量、热力学系统、平衡态、分子自由度和理想气体温标。

教学重点：理想气体状态方程、压强和温度的统计意义；能量均分定理和理想气体的内能。

教学难点：分子自由度、能量均分定理。

4.1 热力学系统  理想气体状态方程（1学时）

4.2理想气体压强公式（2学时）

4.2温度公式及温度的统计意义、  能量均分原理；理想气体的内能（2学时）

第5章  热力学基础（6学时）

教学目标：掌握热力学第一定律及其在四种准静态过程中的应用；掌握循环过程、卡诺循环；掌握热力学第二定律两种表述；理解准静态过程、气体功、热量和热容的含义；理解熵和熵增加原理和热力学第二定律的统计意义。

教学重点：热力学第一定律及其应用、热力学第二定律、循环过程、卡诺循环

教学难点：准静态过程、熵和熵增加原理。

5.1准静态过程  功 热量（2学时）

5.2热力学第一定律及对理想气体等值过程的应用（2学时）

5.3循环过程  热力学第二定律 熵的概念（2学时）

第6章  静电场（7学时）

教学目标：理解静电场的描述和本质；掌握静电场的高斯定理及其应用；掌握环路定理、电势；掌握电势的计算。

教学重点：高斯定理、环路定理、电势。

教学难点：高斯定理、电势。

6.1电荷  电场和电场强度（2学时）

6.2真空中静电场的高斯定理（2学时）

6.3静电场的环路定理  电势（2学时）

6.4静电场中的导体（1学时）

第7章  恒定电流的磁场（6学时）

教学目标：理解毕奥—萨伐尔定律、稳恒磁场的高斯定理；掌握安培环路定理及其应用；掌握带电粒子在匀强磁场中的运动；了解磁场对载流导线的作用、安培的定义和带电粒子在非匀场磁场中的运动。

教学重点：毕奥—萨伐尔定律、安培环路定理、带电粒子在匀强磁场中的运动。

教学难点：毕奥—萨伐尔定律、安培定律。

7.1磁感应强度  毕奥—萨伐尔定律（2学时）

7.2真空中磁场的高斯定理和安培环路定理（2学时）

7.3磁场对运动电荷和载流导线的作用  磁力的功（2学时）

第8章  电磁感应（2学时）

教学目标：掌握法拉第电磁感应定律；理解楞次定律、动生电动势和感生电动势。

教学重点：法拉第电磁感应定律、动生电动势和感生电动势。

教学难点：动生电动势和感生电动势。

8.1法拉第电磁感应定律（1学时）

8.2楞次定律  动生电动势和感生电动势（1学时）

第9章机械振动、机械波（8学时）

教学目标：掌握简谐振动方程其求解、旋转矢量表示；掌握同方向同频率两简谐振动的合成；掌握平面简谐波的波函数和波的叠加。

教学重点：简谐振动方程及其求解、同方向同频率两简谐振动的合成、平面简谐波的波函数。

教学难点：简谐振动的合成，平面简谐波函数。

9.1简谐振动（2学时）

9.2 振动的能量  振动的合成（2学时）

9.3机械波（4学时）

第10章  波动光学（6学时）

教学目标：理解光程和光程差；掌握杨氏双缝干涉和薄膜干涉；掌握单缝和圆孔夫琅禾费衍射和；理解光学仪器的分辨本领；掌握光的偏振现象和马吕斯定律；了解惠更斯-菲涅尔原理。

教学重点：杨氏双缝干涉、薄膜干涉；单缝和圆孔夫琅禾费衍射及光学仪器的分辨本领；光的偏振和马吕斯定律。

教学难点：单缝和圆孔夫琅禾费衍射及光学仪器的分辨本领。

10.1光的相干性（2学时）

10.2薄膜干涉（1学时）

10.3单缝衍射和圆孔衍射（1学时）

10.4光的偏振现象（1学时）

10.5双折射现象（1学时）

第11章  相对论基础（2学时）

教学目标：掌握狭义相对论的两条基本原理；理解狭义相对论的时空观；了解洛仑兹变换和速度变换。

教学重点：狭义相对论的两条基本原理、狭义相对论的时空观

教学难点：狭义相对论的时空观

11.1爱因斯坦的两个基本假设  爱因斯坦的时空观（1学时）

11.2洛仑兹变换和速度变换（1学时）

大学物理A实验部分教学大纲

一、课程性质和任务

物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱，体现了大多数科学实验的共性，在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。能够培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。

二、教学目标及要求

1.掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。

（1）测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。

（2）处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及，应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。

2.掌握基本物理量的测量方法。

例如：长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量，注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。

3.了解常用的物理实验方法，并逐步学会使用。

例如：比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。

4.掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用

例如：长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交／直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。

5.掌握常用的实验操作技术。

例如：零位调整、水平／铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除，以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节。

6.适当介绍物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。

三、实验内容与学时分配

（实验性质分为选修与必修；实验类型分为基础型、综合设计型、研究创新型。）

四、作业、练习和安排与要求

1、课内练习：课堂讲解与学生思考分析相结合

2、学生课外作业的内容为参考教材中的习题解答；目的在于熟练掌握基本定律及其应用，锻炼解题技能；形式为课后习题，以作业本的形式呈现，教师定期批阅。要求每次课2-3道作业题。

五、教材与教学参考书

1、建议教材：

（1）《普通物理学》（第六版）.程守洙，江之永 主编.高等教育出版社出版。2003年8月

（2）《大学物理学》（第五版）上、下册.赵近芳 主编。北京邮电大学出版社.2014

（3）《物理学》（第四版） 上、下册. 马文蔚等 编. 高教出版社.  1999

2、建议参考书目：

（1）《大学物理学》 张三慧  主编. 清华大学出版社. 1999

（2）《大学物理习题课指导书》  陶桂琴 等编. 东南大学出版社. 2000

（3）《大学物理（文字音像教材）》. 恽瑛 等编. 高教出版社.  1996

（4）《大学物理学》 张三慧  主编. 清华大学出版社. 1999

（5）《基础物理学教程》 陆果  主编. 高教出版社. 1998

（6）《大学物理教程》 吴锡珑  主编. 高教出版社. 1999

（7）《物理学学习指南》 马文蔚  等编. 高教出版社. 2001

（8）《物理学习题分析与解答》  马文蔚 主编. 高教出版社. 2000

六、教学方式及考核

1.教学方式：包括讲授式、问题探究式、演示实验、动画模拟等形式多样的教学方法方式，满足学生需求。

2.考核：

理论部分课程考试采取闭卷考试形式。实验课采用平时实验成绩（10%）操作成绩（20%）和撰写实验报告成绩相结合的考查方式（70%）相结合的考核方式，实验部分考试采用操作与问答相结合的方式。

3、成绩评定:

本课程成绩评定采用百分制评定学习，记分方法如下：实验成绩占30%；期末考试成绩占40%；平时成绩占30%。

七、主要参考文献

[1] 马文蔚 等编.《物理学原理在工程技术中的应用》， 高教出版社. 2001

[2] 张三慧 主编.《大学物理学》， 清华大学出版社. 1999

[3] 程守洙，江之永 主编.《普通物理学》（第六版）.高等教育出版社出版。2003年8月。

撰稿人：张景川

审稿人：孔德国

02《大学物理B》课程教学大纲

一、课程性质、地位和任务

物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式（机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及它们之间相互转化的科学。物理学的内容丰富、涉及面广，对培养大学生的综合素质，尤其是在培养大学生的科学素质方面具有重要作用。大学物理学是自然科学中重要的基础学科之一，也是现代科学的先导，它与农业科学、生物科学有密切的联系。农、林、生物类本科各专业的物理教学应贯彻“以应用为目的，基本够用为度”的原则，适当降低对计算能力的要求。课程教学应充分注意到物理学与农、林、生物科学的密切结合，力争反映农科物理的特点。

二、教学目标及要求

1．培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。了解各种理想物理模型并能根据物理概念、问题的性质和需要，抓住主要因素，略去次要因素，对所研究的对象进行合理的简化。

2．培养学生基本的科学素质，使之能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参考书和文献资料，并能理解其主要内容和写出条理较清楚的笔记、小结或读书心得。

3．培养学生科学的思维方法，使其学会运用物理学的原理、观点和方法，研究、计算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级判断结果的合理性。

4．培养学生对所学知识的综合及运用能力，锻炼学生在科学研究或生产实践中运用物理学的原理、方法和手段解决问题的能力，增强学生毕业后对所从事工作的适应能力。

三、教学内容及安排

第0章    绪论（2学时）

教学目标：了解物理学发展的最新动态，理解物理学与科学技术的关系。

重点与难点:物理学与科学技术的关系，大学生为什么必须学好大学物理。

0.1物理学的研究对象、物理学是一切自然科学的基础，物理学与科学技术的关系（1学时）

0.2农科大学生为什么必须学好物理课、课程考核方法和纪律要求（1学时）

第1章    流体力学（4学时）

教学目标:理解理想流体、流线、流管的意义；了解黏滞流体的流动规律及高速离心分离技术；理解连续性原理，伯努利方程等概念，熟练掌握伯努利方程的应用。

重点与难点:重点是理想流体的定常流动、伯努利方程；难点是黏滞流体的流动。

1.1理想流体模型、理想流体的定常流动、  伯努利方程（2学时）

1.2黏滞流体的流动，高速离心分离技术（2学时）

第2章    液体的表面性质（4学时）

教学目标：掌握液体的表面张力与球形液面的附加压强；理解毛细现象。

教学重点、难点：重点是液体的表面张力、球形液面的附加压强；难点是毛细现象、蒸发与凝结。

2.1液体的表面张力、球形液面的附加压强（2学时）

2.2毛细现象，蒸发与凝结（2学时）

第3章    气体动理论基础（2学时）

教学目标：理解热力学系统、平衡态；掌握理想气体温标和状态方程；理解理想气体微观模型、压强和温度的统计意义；理解能量均分定理。

重点、难点：重点是理想气体压强公式、温度的统计公式及统计意义、理想气体的内能；难点是理压强公式和温度的统计意义；能量均分原理。

3.1理想气体、理想气体压强公式、温度公式及温度的统计意义（1学时）

3.2能量均分原理、理想气体的内能（1学时）

第4章     热力学基础（4学时）

教学目标：掌握内能、功和热量、准静态过程；掌握热力学第一定律；理解循环过程、卡诺循环；理解热力学第二定律。

重点、难点：重点是热力学第一定律对理想气体的应用；热力学第二定律；难点是热力学第一定律的应用；热力学第二定律。

4.1内能、功和热量、准静态过程（1学时）

4.2热力学第一定律；热力学第一定律对理想气体的应用（1学时）

4.3循环过程、卡诺循环（1学时）

4.4热力学第二定律 （1学时）

第5章     静电场（4学时）

教学目标：了解场的描述；掌握库仑定律电力叠加原理；掌握电场强度、高斯定理；掌握环路定理、电势。

重点、难点：重点是掌握电场强度、高斯定理、环路定理；难点是电场强度的计算、高斯定理的应用、电势的计算。

5.1电场和电场强度、高斯定理（2学时）

5.2静电场的环路定理 、电势（2学时）

第6章     稳恒磁场 （4学时）

教学目标：理解磁力和磁场、磁感应强度 ；理解磁场高斯定理；理解安培环路定理；了解磁场对载流导线的作用。

重点、难点：重点是磁场、磁感应强度、磁场的高斯定理和安培环路定理； 难点是磁感应强度的计算、安培环路定理。

6.1磁场和磁力、磁感应强度、毕奥—萨伐尔定律；（2学时）

6.2磁高斯定理、安培环路定理、磁场对带电粒子的作用。  （2学时）

第7章    机械振动（2学时）

教学目标：掌握简谐振动方程其求解、旋转矢量表示；掌握同方向同频率两简谐振动的合成。

重点、难点：重点是简谐振动方程、同方向同频率两简谐振动的合成；难点是由初始条件求解振动方程。

7.1简谐振动方程、简谐振动的旋转矢量表示（1学时）

7.2简谐振动的合成（1学时）

第8章    机械波（2学时）

教学目标：掌握平面简谐波的波函数和波的相干叠加。

重点、难点：重点是平面简谐波的波函数；难点是波的相干叠加。

8.1平面简谐波的波函数、惠更斯原理（1学时）

8.2波的独立性传播原理、波的相干叠加（1学时）

第9章    波动光学 （6学时）

教学目标：理解光波的相干叠加；掌握杨氏双缝干涉；理解薄膜干涉和光栅衍射。

重点、难点：重点是杨氏双缝干涉、薄膜干涉、单缝和圆孔夫琅禾费衍射、马吕斯定律；

难点是单缝和圆孔夫琅禾费衍射及光学仪器的分辨本领。

9.1光程、光程差、杨氏双缝干涉、薄膜干涉（2学时）

9.2惠更斯-菲涅尔原理、单缝和圆孔夫琅禾费衍射和光学仪器的分辨本领（2学时）

9.3光的偏振现象，马吕斯定律。（2学时）

第10章    光谱分析及应用 （4学时）

教学目标：了解光谱分析的种类；理解光的吸收与散射；了解原子光谱与分子光谱区别。

重点、难点：重点是光的吸收与散射、原子光谱、分子光谱；难点是原子光谱、分子光谱、遥感技术。

10.1光谱分析的种类、光的吸收与散射（2学时）

10.2原子光谱、分子光谱、遥感及应在农林业中的应用（2学时）

大学物理B实验部分教学大纲

一、课程性质和任务

大学物理实验是以一些基本物理量、基本仪器的基本测量方法与基本操作技能为主要内容进行教学训练的课程，是高等农、林院校的一门必修基础课程，它是学生进入大学后，接受系统实验技能训练的开始，在培养学生动手实践能力，提高学生运用实验手段分析问题和解决问题能力方面起重要作用。物理实验课和物理理论课具有同等重要的地位。

二、教学目标及要求

（1）通过观察、测量和分析，加强对物理理论、物理概念的理解和认识，学习和掌握如何运用实验原理和方法去研究某些物理现象并进行具体测试，训练学生实验技能；

（2）学习物理实验的基本知识、基本方法，培养基本的实验技能。学习实        验数据处理的基本方法，撰写合格的实验报告；

（3）培养学生如何从测量目的出发，依据使用的原理、方法，使用合适的仪器，确定合理的实验方案获得准确的实验结果，训练学生科学实验的能力；

（4）培养严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风以及遵守操作规程、爱护实验器材的良好习惯。

三、实验内容与学时分配

（实验性质分为选修与必修；实验类型分为基础型、综合设计型、研究创新型。）

四、作业、练习和安排与要求

1、课内练习：课堂讲解与学生思考分析讨论想结合

2、学生课外作业的内容为参考教材中的习题解答；目的在于熟练掌握基本定律及其应用，锻炼解题技能；形式为课后习题，以作业本的形式呈现，教师定期批阅。要求每次课2-3题作业题。

五、教材与教学参考书

1、建议教材：

[1]《大学基础物理学》．金仲辉. 科学出版社．第二版.2006.1.

[2]《大学基础物理学》．王海婴. 高等教育出版社．第二版.2004.12.

[3]张三慧. 大学基础物理学（上、下册）. 第一版. 北京. 清华大学出版社.  2003.11.

2、建议参考书目：

[1]丁孺牛. 大学基础物理学（第二版）学习指导与习题解答. 第一版. 北京. 高等教育出版社.  2005.11

[2] 张三慧. 大学基础物理学学习辅导与习题解答. 第一版. 北京. 清华大学出版社.  2004.06.

  [3] 马文蔚. 物理学（上、中、下册）. 第四版.  北京. 高等教育出版

  社. 1999.11.

六、教学方式及考核

1、教学方式

采用课堂多媒体教学为主，问题探究和课堂讨论为辅的教学方式。

2、考核方式

理论部分课程考试采取闭卷考试形式。实验课采用平时实验成绩（10%）操作成绩（20%）和撰写实验报告成绩相结合的考查方式（70%）相结合的考核方式，实验部分考试采用操作与问答相结合的方式。

3、成绩评定

本课程采用百分制评定学习，记分方法如下：实验占总成绩评定的30%；期末理论考试占40%；平时考勤、作业占30%。

七、主要参考文献

[1] 马文蔚 改编 ,物理学（第六版）,北京：高等教育出版社，2014 .

[2] 程守洙，江之永主编,普通物理学（第六版）,北京：高等教育出版社，2003.

[3] 赵凯华,罗蔚茵. 新概念物理教程[M]（力学、热学、电磁学、量子物理） 北京：高等教育出版社,2003.  

[4] 吴锡珑.大学物理教程[M](第二版).北京：高等教育出版社,2004

[5] 上海交大,大学物理网站.//www.phycai.sjtu.edu.cn/phy/phyplan72.htm.

撰稿人：孔德国    

审稿人：杨   瑛