大学物理B课程教学大纲.docx

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大学物理B课程教学大纲

《大学物理B

（2）》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

大学物理B

（2）

课程英文名称

Collegephysics

总学时数

30

授课学时

28

实践学时

0

实验学时

0

习题课学时

2

设计学时

0

学分

2

开课单位

江西科技学院理科教学部

类型、层次

统招、本科

适用专业

机械工程、机械设计制造及其自动化、能源与动力工程、材料科学与工程、电子信息工程、计算机科学与工程、汽车服务工程、车辆工程、通信工程、土木工程

先修课程

高等数学

课程类别

通识必修课

使用教材

《大学物理》邱小林况明星主编江西高校出版社

主要教学

参考书

1.《普通物理学》程守洙编著，高等教育出版社，1998年

2.《大学基础物理》张三慧编著，清华大学出版社，2003年

本课程任务

和目的

物理学是研究物质及其运动基本规律性的学科，物理学基础知识是构成人的科学素养的重要组成部分，是自然科学和工程技术的基础。

物理学是高等工科院校一门必修的基础课。

它的作用既是各类专业学生打好必要的物理基础,又是通过知识传授，初步获得科学思维和研究方法，所有这些都对学生起着开阔思路，激发探索和创新精神，同时增强适应性，提高人才素质的重要作用。

通过本课程的设置，相关各专业的学生不仅可以学到物理学的理论基础，而且可以学习物理学的思维和研究方法，了解物理学的基本发展过程和现代社会中的一些应用，提高学生的科学素养和分析解决问题的基本能力，培养学生的辩证唯物主义世界观和严谨求实的科学态度以及开拓创新的探索精神。

教学大纲

制订单位

物理教研室

教学大纲制订时间

2016.03

第5章：

真空中的静电场

课程内容：

1、电荷和电场库仑定律

2、电场强度场强的叠加原理连续分布电荷的场强

3、电场线电通量高斯定理高斯定理的应用

4、静电场力做功电势能电势电势差电势的叠加原理场强与电势的关系

※5、电偶极子

6.电流和电流密度欧姆定律电动势

基本要求：

1、掌握电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。

2、掌握用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。

3、理解高斯定理和环路定律，能熟练地用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。

4、掌握电场力的功与电势差和移动电荷之间的关系。

5、理解电场是保守力场。

6、掌握电势与场强的积分关系。

7、了解解电场线、等势面的概念。

8、了解场强和电势梯度的关系。

9、了解电偶极子，电偶极矩的概念。

10、理解电流、电流密度、电动势的概念。

11、掌握欧姆定律

本章重点：

1、电场强度和电势的概念、场的叠加原理。

2、掌握高斯定理和环路定律的应用

3、会计算电场力的功。

4、电流密度、欧姆定律

本章难点：

1、利用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。

2、用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。

模块分类及要求:

序号

知识点

一级模块

二级模块

教学要求

掌握程度

1

电荷和电场

通识模块

理论基础

掌握电荷和电场的概念

掌握

人文模块

了解富兰克林发现电的过程

了解

2

库仑定律

通识模块

理论基础

掌握库仑定律

熟练掌握

人文模块

介绍库仑定律的发现

了解

3

电场强度

通识模块

理论基础

掌握电场强度的概念和点电荷场强的计算

熟练掌握

4

场强的叠加原理

通识模块

理论基础

掌握场强的叠加原理

熟练掌握

5

连续分布电荷的场强

通识模块

理论基础

会计算连续分布电荷的场强

熟练掌握

6

电场线电通量

通识模块

理论基础

掌握电场线和电通量的概念，会计算电通量

熟练掌握

7

高斯定理

通识模块

理论基础

掌握高斯定理的内容

熟练掌握

8

高斯定理的应用

通识模块

应用模块

会用高斯定理求场强分布

熟练应用

9

静电场力做功

通识模块

理论基础

会计算静电场力做功，知道静电场力是保守力

熟练掌握

10

电势能电势电势差

通识模块

理论基础

掌握电势能、电势、电势差的概念

熟练掌握

11

电势的叠加原理

通识模块

理论基础

会使用电势叠加原理求解电荷连续分布带电体的电势

熟练掌握

12

场强与电势的关系

各专业选修模块

理论基础

了解场强与电势的关系

了解

13

电偶极子

各专业选修模块

理论基础

了解电偶极子的场强和电势

了解

14

电流和电流强度

各专业核心

理论基础

理解电流与电流强度的概念

熟练掌握

15

电流密度

各专业核心

理论基础

理解电流密度的概念

熟练掌握

16

欧姆定律的微分形式

各专业选修

应用模块

学会使用欧姆定律分析电路

了解

17

电源电动势

各专业核心

理论基础

理解电动势概念

熟练掌握

18

浓差和温差电动势

各专业选修

应用模块

了解浓差和温差电动势

了解

※第6章：

静电场中的导体和电介质

课程内容：

1、静电场中的导体

2、静电场中的电介质

3、电位移有电介质时的高斯定理

4、电容电容器

5、静电场的能量能量密度

6、静电的应用

基本要求：

1、理解导体静电平衡条件及导体表面电荷分布。

2、掌握电容的定义及其物理意义，能计算平板、球、圆柱形电容器的电容。

3、了解电介质极化的微观解释和极化强度矢量。

4、理解电介质中的高斯定理和各向同性介质中电位移与电场强度的关系。

5、理解电场能量密度概念，能计算一些简单对称分布电场中贮存的电能。

本章重点：

导体静电平衡条件及导体表面电荷分布,容的定义,电场能量密度。

本章难点：

计算平行板、球、圆柱形电容器的电容,计算一些简单对称分布电场中贮存的电能。

第7章恒定磁场

课程内容：

1、磁场磁感强度

2、毕奥-萨伐尔定律

3、磁通量磁场的高斯定理

4、安培环路定理

5、带电粒子在电场和磁场中的运动

6、载流导线在磁场中所受的力

※7、磁场中的磁介质

基本要求：

1、掌握磁感应强度的概念和毕—萨定律，能用该定律及叠加原理计算简单典型载流导线周围或对称轴上的磁感应强度。

2、掌握安培环路定律，并能计算简单几何形状载流导体磁场中任一点的磁感应强度。

3、掌握安培力和洛伦兹力公式，并能简单的计算。

4、了解解磁矩的概念，并计算载流平面线圈在均强磁场中所受的磁力矩。

5、了解磁化现象及其微观机理和铁磁质。

6、理解磁介质中的安培环路定律。

7、了解H和B之间的关系。

本章重点：

毕—萨定律,安培环路定律

本章难点：

用毕—萨定律及叠加原理计算简单典型载流导线周围或对称轴上的磁感应强；用安培环路定律计算简单几何形状载流导体磁场中任一点的磁感应强度。

模块分类及要求:

序号

知识点

一级模块

二级模块

教学要求

掌握程度

1

磁场

通识模块

理论基础

掌握磁现象、磁场的特性

掌握

人文模块

掌握磁现象的发现、丹麦科学家奥斯特

了解

2

磁感应强度

通识模块

理论基础

掌握磁感应强度的大小求法以及方向表示

掌握

3

磁感应线

通识模块

理论基础

掌握磁感应线的分布规定以及磁感应线的特点

掌握

4

磁通量

通识模块

理论基础

掌握磁通量的计算

熟练掌握

5

磁场中高斯定理

通识模块

理论基础

掌握磁场中高斯定理的应用

熟练掌握

6

毕奥-萨伐尔定律

各专业核心

理论基础

用该定律及叠加原理计算简单典型载流导线周围或对称轴上的磁感应强度

熟练掌握

人文模块

介绍毕奥和萨伐尔两位科学家

了解

7

安培环路定理

各专业核心

理论基础

掌握安培环路定律，并能计算简单几何形状载流导体磁场中任一点的磁感应强度

熟练掌握

8

磁场对运动电荷的作用

各专业核心

理论基础

掌握洛伦兹力公式，并计算

熟练掌握

应用模块

质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、磁流体发电

简单应用

9

磁场对电流的作用

各专业核心

理论基础

掌握安培力和洛伦兹力公式，并能简单的计算；了解解磁矩的概念，并计算载流平面线圈在均强磁场中所受的磁力矩

熟练掌握

应用模块

磁电式电流计的工作原理

简单应用

10

磁场中的磁介质

各专业选修模块

理论基础

了解H和B之间的关系

了解

第8章：

电磁感应

课程内容：

1、电磁感应现象楞次定律法拉第电磁感应定律

2、动生电动势的产生动生电动势的计算交流电的产生

3、感生电动势的产生感生电场的应用

4、自感电动势互感电动势自感系数和互感系数的关系

※5、自感储存的能量磁场的能量电磁波

基本要求：

1、了解电磁感应现象。

2、掌握法拉第电磁感应定律，了解定律中“－”号的物理意义。

3、理解动生电动势和感生电动势的概念和规律，能分析和计算有关的简单问题，了解其应用。

4、理解自感和互感系数的定义及其物理意义，能计算简单载流电路的自感和互感系数。

5、了解磁场的能量，知道电磁波的产生和性质。

本章重点：

1、掌握法拉第电磁感应定律。

2、理解动生电动势和感生电动势的概念和规律，了解其应用。

3、理解自感和互感系数的定义。

本章难点：

1、分析和计算动生电动势和感生电动势的简单问题。

2、计算简单载流电路的自感和互感系数。

模块分类及要求:

序号

知识点

一级模块

二级模块

教学要求

掌握程度

1

电磁感应现象

通识模块

理论基础

掌握什么是电磁感应现象及产生条件

掌握

2

楞次定律

通识模块

理论基础

掌握楞次定律

掌握

人文模块

介绍科学家楞次

了解

3

法拉第电磁感应定律

通识模块

理论基础

掌握法拉第电磁感应定律

熟练掌握

人文模块

介绍科学家法拉第

了解

4

动生电动势的产生

专业核心

理论基础

掌握动生电动势的产生

熟练掌握

5

动生电动势的计算

专业核心

理论基础

会计算动生电动势

熟练掌握

6

交流电的产生

专业核心

理论基础

掌握交流电的产生与输运

熟练掌握

7

感生电动势的产生

专业核心

理论基础

掌握感生电动势的产生

熟练掌握

8

感生电场的应用

专业核心

应用模块

掌握感生电场的应用

了解

9

自感电动势

专业核心

理论基础

掌握自感现象

熟练掌握

10

互感电动势

专业核心

理论基础

掌握互感现象

熟练掌握

应用模块

了解互感原理的应用

了解

11

自感系数和互感系数的关系

专业核心

理论基础

了解自感和互感的关系

了解

12

磁场的能量电磁波

专业选修模块

理论基础

了解磁场的能量和电磁波

了解

第11章：

波动光学

课程内容：

1、相干光光程

2、光的干涉

4、光的衍射

※5、光的偏振性

基本要求：

1、理解获得相干光的方法，了解定杨氏双缝干涉条纹、劈尖干涉、牛顿环干涉条纹的形成原因。

2、掌握光程概念，光程差和位相差的关系。

3、了解洛埃镜实验中产生半波损失的条件。

4、了解迈克尔逊干涉仪的工作原理及其应用。

5、了解惠更斯—菲涅耳原理；掌握单缝夫琅和费衍射条纹分布的规律；掌握光栅衍射强度公式，会分析光栅衍射条纹和光栅常数及波长对光栅衍射条纹的影响。

6、了解光栅光谱的特点及其在科学技术和生产中的应用。

7、了解自然光和线偏振光；理解布儒斯特定律及马吕斯定律。

8、了解双折射现象；理解偏振光的获得方法和检验方法。

9、了解波片，偏振光的干涉；了解偏振光的应用。

本章重点：

光程概念，光程差和位相差的关系。

本章难点：

分析、确定杨氏双缝干涉条纹、劈尖干涉、牛顿环干涉条纹的位置，分析光栅衍射条纹和光栅常数及波长对光栅衍射条纹的影响。

序号

知识点

一级模块

二级模块

教学要求

掌握程度

1

光的相干性

土木电子通信类专业核心模块

理论基础

掌握光的相干条件

熟练掌握

其他专业选修

理论基础

掌握光的相干条件

了解

2

光的干涉

土木电子通信类专业核心模块

理论基础

掌握光的干涉原理

掌握

其他专业选修

理论基础

了解光的干涉原理

了解

3

光的衍射

土木电子通信类专业核心模块

理论基础

了解衍射规律

掌握

其他专业选修

理论基础

了解衍射规律

了解

4

光的偏振

各选修模块

理论基础

了解偏振的形成及马吕斯定律

了解

第12章：

几何光学简介※

本章节安排学生自学。

第13章：

分子动理论

课程内容：

1、分子力和状态方程

2、理想气体的运动理想气体微观模型状态方程

3、理想气体的压强公式道尔顿分压定律

4、热平衡的统计分布

基本要求：

1、理解系统的宏观量是微观运动的统计表现。

2、理解理想气体的压强公式及其统计意义。

3、了解从建立模型、进行统计平均，建立宏观量与微观量的联系，到阐明宏观量微观本质的思想方法。

4、理解麦克斯韦分子速率分布定律及分布函数和速率曲线的意义。

5、了解气体分子热运动的平均速率、方均根速率、最概然速率的求法和意义。

6、了解气体分子平均能量按自由度均分定理，会计算理想气体的内能。

本章重点：

压强公式及其统计意义，气体分子平均能量按自由度均分定理。

本章难点：

自由度及压强公式的理解。

序号

知识点

一级模块

二级模块

教学要求

掌握程度

1

分子力和状态参数

汽车机械材料类专业核心模块

理论基础

掌握平衡态理想气体物态方程

掌握

人文模块

布朗运动及其应用

了解

其他专业选修

理论基础

了解平衡态理想气体物态方程

了解

2

理想气体状态方程

汽车机械材料类专业核心模块

理论基础

理解理想气体的微观模型；掌握理想气体的状态方程

掌握

应用模块

玻尔兹曼常数热；电偶测温，

了解

其他专业选修

理论基础

了解理想气体的微观模型；掌握理想气体的状态方程

了解

3

理想气体的压强公式

汽车机械材料类专业核心模块

理论基础

理解理想气体的压强公式及其统计意义

掌握

其他专业选修

理论基础

了解理想气体的压强公式及其统计意义

了解

4

热平衡的统计分布

汽车机械材料类专业核心模块

理论基础

理解麦克斯韦分子速率分布定律及分布函数和气体分子平均能量按自由度均分定理

掌握

其他专业选修

理论基础

了解麦克斯韦分子速率分布定律及分布函数和气体分子平均能量按自由度均分定理

了解

※第14章：

热力学基础

1、准静态过程功热量

2、内能热力学第一定律

3、理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容

4、理想气体的等温过程和绝热过程

5、理想气体的等温过程和绝热过程

※6、循环过程卡诺循环

※7、热力学第二定律

※8、熵熵增加原理

基本要求：

3、理解准静态过程，掌握功、热量、内能等概念。

4、掌握热力学第一定律，了解理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能及理想气体定压、定容摩尔热容量。

5、了解卡诺循环，能熟练计算热机循环效率，了解制冷系数。

6、了解热力学第二定律的两种表述、了解两种表述的等价性。

7、了解熵增加原理

本章重点：

功、热量、内能等概念。

本章难点：

分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能及理想体定压、定容摩尔热容量。

序号

知识点

一级模块

二级模块

教学要求

掌握程度

1

热力学系统及其基本描述

通识模块

理论基础

掌握准静态过程。

熟练掌握

2

内能，功和热

通识模块

理论基础

掌握功、热量、内能等概念

掌握

人文模块

热功当量的测量者—焦耳

了解

3

热力学第一定律

通识模块

理论基础

掌握热力学第一定律，能熟练地分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能

熟练掌握

应用模块

内燃机循环过程

简单应用

4

理想气体的压强公式

各专业核心模块

理论基础

了解分析、计算理想气体定压、定容摩尔热容量

掌握

5

理想气体的能量公式

各专业核心模块

理论基础

分析理想气体定压、定容摩尔热容量

掌握

6

卡诺循环、热力学第二定律

各专业选修模块

理论基础

了解热力学第二定律的两种表述、了解两种表述的等价性

了解

※第16章：

量子力学基础

课程内容：

1、黑体辐射

2、光的量子性

3、类氢原子波尔理论。

4、实物粒子波动性

5、薛定谔方程

基本要求：

1、了解普朗克量子论及普朗克常数h的物理意义。

2、理解光电效应和康普顿效应的实验规律以及爱因斯坦理论对这两个效应的解释。

3、了解爱因斯坦光子理论在物理学发展中的地位；理解光的波粒二象性。

4、了解德布罗意的物质波假设及电子衍射实验；理解实物粒子的波粒二象性。

5、掌握描述物质波动性的物理量（波长、频率）和微粒性的物理量（动量、能量）之间的关系。

6、了解波函数的物理意义；了解不确定关系。

7、理解氢原子光谱的实验规律。

8、了解在氢原子光谱中经典物理学遇到困难；理解波尔量子化假设。

9、了解薛定谔方程及一维无限深势阱的解。

10、了解能量量子化，角动量量子化，空间量子化。

11、了解描述原子中电子运动状态的四个量子数。

※第17章：

原子核和放射性

本章节安排学生自学。

三、学时分配表：

专业

分类

教学环节

教学时数

课程内容

讲课

实验

实践

习

题

课

讨

论

课

设计

其他

小计

机械材料汽车

1、静电场

8

0

6

2、恒定磁场

8

0

8

3、电磁感应

6

0

6

4、分子动理论

4

0

1

复习

2

2

4

总计

28

2

30

其他专业

1、静电场

8

0

6

2、恒定磁场

8

0

8

3、电磁感应

6

0

8

4、波动光学

4

0

2

复习

2

2

4

总计

28

2

30

四、课程教学的有关说明

1．本课程自学内容

对于以上注有“※”符号的章节为学生自学内容，教师可略讲或不讲。

课教学内容分为机械材料汽车类、其他专业类，不同专业选择不同的课程内容。

2．本课程运用的教学方法

继续深刻地改变传统的教学观念、教学方法和教学手段。

根据具体情况，

结合教学过程，改进教学方法。

3．本课程对学生能力培养的要求

对于教学重点内容应安排习题课，习题作业要能起到巩固理论、掌握计算方法和技巧、提高分析问题与解决问题能力、熟悉标准与规范等的作用。

六、考核方式

1、本课程考试内容以教学大纲为依据，自学部分及非专业选修部分不做考试要求。

2、考试为闭卷考试，考试成绩分平时成绩和期末考试成绩，分别在总成绩中占30%和70%。

平时成绩依据出勤率、平时作业、课堂表现、纪律遵守等情况打分。

修订人：

胡伟周清华刘文华何科荣张佳梁艳

审核人：

危子青审定人：

王清玲