1 大学物理学 课 程 教 学 大 纲课程的英文名称：College physics课程编号：406021022 适用专业： 09电子信息工程本科 学时数：64 学分数4 执笔 者：谷云高一、课程性质和目的 物理学是研究物质的基本结构，相互作用和物质世界 最基本、最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物 理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理论渗透在 自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门。它是 自然科学的许多领域和工程技术的基础。以物理学基础知识为内容的大学物理课，它所包括的经典 物理、近代物理和物理学在科学技术上应用的初步知识等都是 一个高级工程技术人员所必备的。因此，大学物理课是高等工 科院校各专业学生的一门重要的必修的基础课。 开设大学物理的目的和任务： 使学生对物理学所研究的各种运动形式及它们之间的联 系有比较全面的系统的认识，对大学物理课中的基本概念、基 本理论、基本方法能够正确的认识，并具有初步应用的能力。 使学生一方面较系统地打好必要的物理基础；另一方面要 初步地学会科学的思维方法和研究问题的方法。进而开阔学生 的思路，激发学生的探索和创新精神，增强适应能力。 使学生在科学实验能力、运算能力和利用理想物理模型抽 象思维能力方面受到初步严格的训练，培养学生分析问题和解 决问题的能力。 本课程对大学低年级学生树立正确的学习态度，掌握科学 的学习方法， 培养独立获取知识的能力，以及尽快适应大学阶 段的学习规律等方面起着重要作用。本课程在培养学生辩证唯 物主义世界观方面也起着一定的作用。 二、课程教学基本要求 3、电磁学 （1）掌握磁感应强度的概念及毕奥一萨伐尔定律。能计算 一些简单问题中的磁感应强度。 （2） 掌握稳恒磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路定理。 *掌握用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。 （3）*掌握安培定律和洛仑兹力公式。简单几何形状载流 导体和载流平面线圈在匀强磁场中或在长直流产生的磁场中2 所受的力和力矩。 能分析点电荷在均匀电磁场中受力和运动的 简单情况。 （4）了解介质的极化其微观解释。了解介质中的高斯定 理和安掊环路定理。 （5）理解电动势的概念。 （6）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。 （7）了解解电容、自感系数和互感系数的定义及其物理意 义。5 （8）了解电磁场的物质性。在一些简单的对称情况下，能 计算电场或磁场里贮存的场能。 （9）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。 4、振动和波动 （1） 掌握描述揩振动和简谐波动的各物理量（特别是位相） 的物理意义及其相互关系。 （2）掌握旋转矢量法。 （3）掌握简谐振动的基本特征，能建立一维简揩振动的微 分方程，能根据给定的初始条件写出一维简揩振动的运动方 程，并理解其物理意义。 （4）掌握同方向、同频率两个谐振动的合成规律。 （5）理解机械波产生的条件。掌握由已知质点的简谐振动 方程得出平面简谐波的波函数的方法及波函数的物理意义。理 解波形图线。了解波动的能量传播特征及能流、能流密度概念。 （6）了解惠更斯原理和波的叠加原理。*掌握波的相干条 件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强 和减弱的条件。 （7）了解机械波的多普勒效应及其产生原因。 （8）了解电磁波的性质。 5、波动光学 （1）获得相干光的方法。掌握光程概念以及光程差和位相 差的关系。 能分析、 确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条 纹的位置。 （2）了解惠更斯菲涅耳原理， （3）理解自然光和线编振光。理解马吕斯定律。了解双折 射现象。了解偏振光的获得方法和检验方法。 三、课程教学基本内容 （七）静电场中导体和电介质 电场中的导体；电场中的电介质，电介质的极化；电容， 电容器；电场的能量。 （八）稳恒电流3 稳恒电流，电流密度；电动势。 （九）电流的磁场 基本磁现象；磁场，磁感应强度，磁感线，磁通量；毕奥 一萨代尔定律；磁场强度，安培环路定律，运动电荷的磁场。 （十）磁场对电流的作用 磁场对载流导线的作用力，安培定律；磁场对载流线圈的 作用；磁力的功；平行电流间的相互作用力，“安培”的定义； 洛仑兹力；带电粒子在电场和磁场中的运动，；霍耳效应。 （十一）电磁感应 电磁感应基本定律， 在磁场中运动的导线中的感应电动势； 在磁场中转动的线圈内的感应电动势和感应电流。涡旋电场； 涡电流；自感应；互感应；磁场的能量。 （十二）物质的磁性 磁介质 （十三）电磁场理论的基本概念 位移电流， 麦无斯韦方程组的积分形式；电磁场的物质性。 （十四）振动学基础 振动的一般概念；简谐振动；无阻尼自由振动；同方向的 简谐振动的合成；相互垂直的简谐振动的合成。 （十五）波动学基础 机械波的产生和传播，简谐波；波的传播速度，波长、波 的周期和频率； 波动方程； 波的能量， 能流密度。 惠更斯原理； 波的迭加原理，波的干涉，驻波；多普勒效应。 （十六）光的干涉 光源，光的单色性和相干性；获得相干光的方法；光程和 光程差，干涉现象的应用。 （十七）光的偏振 自然光和线偏振光；偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律。 四、先修课程要求 高等数学 五、建议教材及教学参考书 1、选用教材 大学物理杨庆芬、张闪 主编中国铁道出版社2007 第 1 版. 2、教学参考书： 大学物理学作者：赵近芳出版社：北京邮电大学出 版社出版日期： 2006年 2月 物理学 第四版作者：马文蔚改编： 高等教育出版社出 版日期： 2003年 3 月 普通物理学程守洙、江之永编朱泳春等修订 人民教育出版社1982年 6 月第 5 版4 六、课程考核： 1、平时考核：平时成绩占总成绩的1030%。平时考核形式 包括课外作业， 课堂考勤及课外实践等，具体形式由任课教师 安排。 2、 期末考试：期末考试占总成本绩的7090%。期末考试由 学校统一安排，一般采用闭卷，笔试等形式。 说明本大纲并非硬性规定， 只是给出一个大致的知识点的分 布，任课教师可根据具体情况，针对不同的系科， 不同的类别， 在不影响课程体系的前题下，对教材有所取舍、有所侧重、有 所增补 ,做创造性的工作。 制定： 基础物理教研室