大學物理2教學大綱.doc

大學物理教學大綱課程名稱：大學物理 課程編號：14030038課程類別：專業(yè)基礎課/必修課學時/學分：51/2.5 開設學期：第三學期開設單位：物理與機電工程學院適用專業(yè)：電氣工程及其自動化說明一、課程性質與說明1課程性質專業(yè)基礎課/必修課2課程說明物理學的研究對象具有極大的普遍性，它的基本理論滲透在自然科學的一切領域，廣泛地應用于生產技術的各個部門，它是自然科學和工程技術的基礎，也是許多高新技術發(fā)展的源泉和先導。因此，大學物理課程是理工科各專業(yè)學生的一門重要必修基礎課。以物理學為基礎的大學物理課程主要包括：力學、振動和波動、熱學、電磁學、光學、狹義相對論基礎、量子物理基礎等基礎知識，以及它們在現(xiàn)代科學技術中的應用等。通過大學物理課程的教學，應為學生進一步學習打下堅實的物理基礎。在教學過程中，要注意培養(yǎng)學生樹立科學的自然觀和辨證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學生科學思維和分析解決問題的能力，以及學生的探索精神與創(chuàng)新意識。二、教學目標1學習和理解物理學觀察、分析和解決問題的思想方法，培養(yǎng)、提高學生的科學素質，激發(fā)對科學的求知欲望及創(chuàng)新精神；2系統(tǒng)地掌握必要的物理學基礎知識及其基本規(guī)律，能運用經典物理學的理論對力、熱、電、磁、光等學科的基本問題作初步的解釋、分析和處理；3對物理學的基本概念、基本理論、基本方法能夠有比較全面和系統(tǒng)的認識和正確的理解，將微積分知識具體地、靈活地應用于物理問題之中，培養(yǎng)學生分析、解決實際問題的能力，并為后繼課程的學習作必要的知識準備；4了解各種理想物理模型，并能夠根據(jù)物理概念、問題的性質和需要，抓住主要因素，略去次要因素，對所研究的對象進行合理的簡化；5了解近代物理學的有關基礎知識。三、學時分配表章序章題講授學時實驗學時實踐學時上機學時小計1第8章 靜止電荷的電場16122第9章 恒定電流的磁場12123第10章 電磁感應 電磁場理論674第11章 電磁振蕩和電磁波425第12章 光學136合計5151四、教學教法建議建議本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式教學法。教學中可充分利用錄像、演示實驗及多媒體等手段。為加強學生對所學內容的理解，掌握解題方法、技巧，教師應推薦相應的參考書，課后留作業(yè)，按時輔導答疑。學生課前應預習，上課認真聽講，適當記筆記，課后及時復習，獨立完成作業(yè)。注意知識之間的聯(lián)系，利用類比、推理、歸納等方法理解和記憶物理規(guī)律。五、課程考核及要求1考核方式：考試（ ）；考查（ ）2成績評定：計分制：百分制（）；五級分制（ ）；兩級分制（ ）成績構成：總成績=平時考核（10）+中期考核（20）+期末考核（70）本文第8章靜止電荷的電場教學目標1了解靜電屏蔽及其應用，了解電源的電動勢；2理解處于靜電平衡狀態(tài)的導體的性質，理解靜電平衡條件下導體上電荷的分布的特點；3理解電位移矢量及介質中的高斯定理，理解電容器的電容及電場能量的概念；4掌握電荷的量子化、電荷守恒定律和庫侖定律，掌握用點電荷的場強公式和場強迭加原理求場強分布的方法；5掌握電場強度、電通量的概念和靜電場高斯定理，掌握電勢和電勢差的概念，電場力作功的特點。教學重點1電場強度、電勢概念的建立，電場強度和電勢的計算，場強疊加原理、電勢疊加原理的應用；2高斯定理、環(huán)路定理及應用；3導體靜電平衡條件和特點的理解；4電容的計算，有電介質時的高斯定理的應用。教學難點1高斯定理的應用、電場強度和電勢的計算及它們之間的關系；2電介質極化機理，電極化強度以及極化電荷和自由電荷的關系；3電容的計算，有電介質時的高斯定理。教學時數(shù)16學時教學內容1物質的電結構 庫侖定律2靜電場 電場強度3靜電場的高斯定理4靜電場的環(huán)路定理 電勢5電場強度與電勢梯度的關系6靜電場中的導體7電容 電容器的電容8靜電場中的電介質9有介質時的高斯定律 電位移10靜電場的能量教法建議課堂教學運用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學與多媒體教學相結合。習題與演練相結合，講授與聯(lián)系相結合。考核要求1正確理解靜電場的E、U、U的定義；2熟練地應用靜電場的高斯定理和場強迭加及場強與電勢的微分關系計算E，從而計算U、U；3理解電勢和電勢差的概念，理解電場力作功的特點，能夠在已知電場強度分布的情況下利用線積分求解空間電勢分布；4會計算電場能量的方法；5 正確理解導體的靜電平衡條件、熟練計算靜電平衡時導體上的電荷分布及場強與電勢的分布；6熟悉靜電屏蔽的應用；7熟悉介質對電容的影響、電介質的極化現(xiàn)象和極化機理、電極化強度、電極化強度與極化電荷的關系，掌握有介質時的高斯定理，會計算電介質中的電場、電位移矢量；8了解電場能量、電容器儲能，掌握電容器電容量的計算；9掌握電流密度的定義，理解電流密度和電流強度的關系；10了解電源的電動勢，掌握歐姆定律的微分形式。第9章恒定電流的磁場教學目標1了解磁場對載流導線的作用和電流單位“安培”的定義，了解霍耳效應，了解順磁性和抗磁性物質的磁性及其微觀解釋，了解在各向同性介質中H和B之間的關系和區(qū)別； 2理解畢奧薩伐爾定律，理解磁通量的物理意義及計算方法，理解穩(wěn)恒電流磁場的規(guī)律、磁場高斯定理和安培環(huán)路定理；3理解介質中的安培環(huán)路定理；4掌握磁場的基本性質和磁感應強度的概念；5掌握安培定律和洛侖茲力公式，掌握磁場對載流線圈的作用的磁力矩的物理意義及其計算方法。教學重點1. 磁場概念和性質的認識，畢一薩定律及其應用；2. 磁感應強度和磁通量的計算，安培環(huán)路定理的理解及應用；3. 磁場對載流線圈的作用；4. 磁介質中的安培環(huán)路定律的應用。教學難點1. 電流元的選取、磁感應強度和磁通量的計算；2. 安培環(huán)路定理的應用，洛侖茲力與安培力的理解及兩者的相互聯(lián)系；3. 磁介質中的安培環(huán)路定律的應用。教學時數(shù)12學時教學內容1恒定電流2磁感應強度3畢奧-薩伐爾定律4穩(wěn)恒磁場的高斯定理與安培環(huán)路定理5帶電粒子在電場和磁場中的運動6磁場對載流導線的作用7磁場中的磁介質8有磁介質時的安培環(huán)路定理 磁場強度教法建議課堂教學運用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學與多媒體教學相結合。聯(lián)系靜電場相關的內容比較教學。串講與自學相結合?？己艘?掌握穩(wěn)恒電流的磁場的規(guī)律；2掌握應用畢奧-薩伐爾定律計算B的方法，掌握計算運動電荷的磁場的方法3熟練應用安培環(huán)路定理計算磁場；4正確分析帶電粒子在外磁場中受到的力及其運動，磁場對載流導體的作用，掌握計算磁場對載流線圈的力矩的方法；5理解有介質時磁場的規(guī)律；6能夠應用有磁介質時的安培環(huán)路定理計算B、H、M。第10章 電磁感應 電磁場理論教學目標1. 認識電磁感應現(xiàn)象、自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象；2. 理解掌握麥克斯韋方程組；3. 學習掌握感應電動勢、感應電流、自感和互感的基本概念及其計算方法，掌握拉第電磁感應定律并理解其物理意義；4. 掌握渦旋電場的概念，并理解它與靜電場的區(qū)別；5. 掌握磁場的電磁場能量密度的計算，理解位移電流的概念和其實質。教學重點1. 法拉第電磁感應定律和愣次定律的應用；2. 動生電動勢、感生電動勢及磁場能量概念的理解。教學難點1. 對感生電場的概念的理解和認識；2. 動生電動勢、感生電動勢和磁場能量的計算。教學時數(shù)6學時教學內容1. 電磁感應定律2. 動生電動勢3. 感生電動勢4. 自感和互感5. 磁場的能量6位移電流 電磁場理論教法建議課堂教學運用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學與多媒體教學相結合。講練結合?？己艘?. 能透徹分析法拉第電磁感應定律的物理意義、應用其求解感應電動勢及感應電流；2. 掌握動生電動勢產生的原因及計算方法，理解感生電動勢的本質；3. 能運用自感、互感的定義式計算自感、互感及自感電動勢和互感電動勢；4. 掌握磁場的能量和磁場能量密度的計算，理解位移電流的概念和其實質；5. 明確記住麥克斯韋方程組的積分形式。第十五章 電磁振蕩和電磁波教學目標1. 學習掌握無阻尼電磁振蕩的振蕩方程；2. 理解電磁振蕩的能量,了解電磁波的基本特性；3. 學會計算電磁波的能量。教學重點無阻尼振蕩電路教學難點無阻尼振蕩方程教學時數(shù)4學時教學內容1. 電磁振蕩（教材10-4）2. 電磁波（教材11-6）教法建議本章節(jié)宜采用多媒體課件展示開展教學?？己艘?. 了解典型的振蕩電路，即無阻尼自由振蕩電路；2. 掌握無阻尼電磁振蕩的振蕩方程，能計算無阻尼電磁振蕩的能量；3. 了解電磁波的產生、傳播和特性,并掌握電磁波能量的計算公式；4. 了解從麥克斯韋電磁方程導出平面電磁波的波動微分方程的推導過程。第12章光學教學目標1了解光的相干性及獲得相干光的方法，了解惠更斯菲涅耳原理了解夫瑯禾費、圓孔衍射的結論以及光學儀器的分辨率，了解反射和折射時光的偏振現(xiàn)象；2理解勞埃德鏡光干涉規(guī)律及半波損失的概念，理解單縫夫瑯禾費衍射，能用半波帶法分析單縫夫瑯禾費衍射條紋分布規(guī)律，理解光的偏振性、自然光、線偏振光及線偏振光的獲得方法和檢驗方法；3掌握楊氏雙縫干涉、薄膜等厚干涉（劈尖干涉、牛頓環(huán)干涉）的干涉條件、條紋分布規(guī)律及應用，掌握光程和光程差概念、光程差和相位差的關系，掌握薄膜干涉條紋分布規(guī)律及應用；4掌握光柵衍射公式、光柵衍射條紋的分布位置、光柵常數(shù)及波長對條紋分布的影響；5掌握馬呂斯定律和布儒斯特定律。教學重點1. 相干光的光路的分析和光程差的計算；2. 楊氏雙縫干涉、劈尖干涉和牛頓環(huán)的定量計算，半波損失的計算；3. 菲涅耳半波帶法的理解；4單縫夫瑯禾費衍射、光柵夫瑯禾費衍射、光柵衍射中譜線缺級和重疊現(xiàn)象的分析；5布儒斯特定律和馬呂斯定律的應用。教學難點1光程及光程差的計算；2光的相干疊加及其條紋分布位置的確定；3菲涅耳半波帶法的理解，干涉與衍射區(qū)別的認識；4單縫衍射和光柵衍射相關公式的理解和運用，光柵條紋的形成、譜線缺級和譜線重疊情況的分析；5布儒斯特定律和馬呂斯定律的應用。教學時數(shù)13學時教學內容1光源 單色光 相干光2雙縫干涉3光程與光程差4薄膜干涉5光的衍射 惠更斯菲涅耳原理6單縫夫瑯禾費衍射7圓孔衍射 光學儀器的分辨率8光柵衍射9光的偏振狀態(tài)10起偏和檢偏 馬呂斯定律11反射與折射時光的偏振教法建議課堂教學運用“板書+PPT”，將傳統(tǒng)的課堂教學與多媒體教學相結合。注重問題的展開和綜合適時應用。考核要求1了解光的干涉、光的單色性和相干性；2理解幾種由分波陣面法產生的光的干涉的實驗，能由已知條件計算所求的光學量；3掌握光程和光程差、半波損失的概念及計算方法；4了解由分振幅法產生的光的干涉的幾種實驗，能由已知條件計算所求的光學量。5掌握單縫衍射、光柵衍射實驗，能由已知條件計算所要求的光學量；6了解光柵光譜，了解光學儀器的分辨本領；7. 掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律；8.