《大学物理C》课程教学大纲

《大学物理C》课程教学大纲课程代码：090011046课程英文名称：College Physics C课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：除信息化工外各专业大纲编写（修订）时间：2017.6一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标大学物理C是理工类专业一门必修基础课，通过本课程的学习，应使学生对物理学的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面、系统的认识和正确的理解，培养学生现代的科学自然观、宇宙观和辩证唯物主义的世界观，培养学生的探索、创新精神和科学思维能力，并且为进一步学习专业课程打上坚实的基础。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.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晰的笔记、小结或读书心得。

2.了解各种理想物理模型，并能够根据物理概念、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。

3.会运用物理学的理论、观点和方法，分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与已知典型结果的比较，判断结果的合理性。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握物质基本结构，基本运动形式及其相互作用和转化的基本规律。

2.基本理论和方法：，对物理学的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面、系统的认识和正确的理解3.基本技能:培养学生现代的科学自然观、宇宙观和辩证唯物主义的世界观，培养学生的探索、创新精神和科学思维能力。

（三）实施说明1．教学方法：注重科学思想和方法的传授，按照大纲基本要求实施教学过程，章节序号在授课过程中可酌情调整顺序，根据不同教材酌情安排各部分课时，课时分配表仅供参考。

2．教学手段：在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段和板书相结合的方法，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

3.在教学中，还应通过分析，概括丰富的自然现象，联系科学发展和生产实际中的有关事例，使物理教学现代化。

在教学环节上采用示教和电教等辅助手段，以及加强习题运算，课堂讨论等多种途径，贯彻理论联系实际的原则；4.在教学中培养学生阅读能力，提倡学生主动研究问题，提高学生的自学能力。

（四）对先修课的要求本课的先修课程：在学生学习了《高等数学》或已具备一定的微积分和有关矢量运算的基础知识后开课。

（五）对习题课、实验环节的要求1．对重点、难点章节安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。

2.课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计算方面的内容。

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、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用。

对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。

学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

（六）课程考核方式1．考核方式：考试2．考核目标：在考核学生对物理学基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能力、综合应用能力和工程计算等能力。

3．成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）、期末考试成绩。

期末考试成绩不低于总成绩的70%。

（七）参考书目《物理学》，马文蔚等编，高等教育出版社，2006《物理学基本教程》，张达宋主编，高等教育出版社，2008《新编基础物理学》，王少杰顾牡主编，科学出版社， 2009二、中文摘要物理学是自然科学的基础学科之一，是研究自然界物质运动基本规律的科学。

它研究的对象是物质最基本、最普遍的运动形式，包括机械运动，分子热运动，电磁运动，原子及原子核运动等。

因此，物理学研究的规律具有极大的普遍性，这使它成为自然科学的基础和现代工程技术的重大支柱，也是工科各专业的必修基础课。

三、课程学时总体分配表四、教学内容及基本要求第1部分质点运动学总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0第1.1部分质点运动的描述圆周运动（讲课2学时）具体内容:1) 掌握运动方程、轨迹方程的物理意义及作用。

2) 理解位矢、位移、速度、加速度。

3) 理解质点作圆周运动时的角速度、角加速度。

4) 理解质点作圆周运动时的切向加速度和法向加速度。

重点:质点在平面内运动时的运动方程的计算。

难点:自然坐标系下的加速度计算。

习题:质点在平面内运动时的运动方程及各物理量的计算。

第2部分牛顿定律总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1)掌握牛顿三定律的基本内容及其适用条件。

2)掌握对物体的隔离受力分析方法。

重点：隔离体法求解一般的力学问题。

难点：正确分析物体受力。

习题:隔离体法求解力学问题。

第3部分动量守恒定律和能量守恒定律总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第3.1部分动量定理动量守恒定律（讲课2学时）具体内容:1)理解各量的矢量性、内力和外力对动量的贡献。

2)理解质点及质点系的动量定理。

3)掌握动量守恒定律及其适用条件，并能分析、解决简单系统力学问题。

第3.2部分动能定理功能原理（讲课2学时）具体内容:1)作用在质点上变力作功。

2)掌握保守力作功的特点。

3)理解普遍的能量守恒和转换定律、碰撞等问题。

重点：1)掌握质点的动能定理，并能用它分析解决质点在平面内运动时的简单力学问题。

2)能熟练地计算重力、弹性力的势能、会计算万有引力势能。

难点：计算作用在质点上变力作功,理解与过程有关的性质。

习题：变力作功、动量定理、动量守恒、机械能守恒的计算。

第4部分刚体的转动总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第4.1部分刚体的定轴转动转动定律（讲课2学时）具体内容:1)理解角量和线量的关系。

2)理解转动惯量、角动量（动量矩）的概念。

3)掌握转动定律及其应用。

第4.2部分角动量守恒定律刚体绕定轴转动的动能定理（讲课2学时）具体内容:1)理解刚体角动量守恒定律及其适用条件。

2)利用刚体角动量守恒定律分析、计算有关力学问题。

3)理解刚体绕定轴转动的动能定理。

重点：1)利用转动定律分析、计算有关力学问题。

2)刚体角动量守恒定律及其适用条件。

难点：利用刚体角动量守恒定律及转动定律计算有关力学问题。

习题：利用转动定律和刚体角动量守恒定律计算刚体的力学问题。

第5部分机械振动总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第5.1部分简谐运动旋转矢量（讲课2学时）具体内容:1)掌握利用旋转矢量法分析简谐运动的相位问题。

2)理解简谐运动系统建立振动的微分方程。

第5.2部分简谐运动的能量合成（讲课2学时）具体内容:1)掌握简谐运动的能量特点。

2)掌握同方向同频率简谐运动的合成。

3)理解方向互相垂直的简谐运动的合成。

重点：谐振动的基本特征，一维谐振动的运动方程难点：同方向，同频率谐振动的合成振动规律。

习题：一维谐振动的运动方程计算。

第6部分波动总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第 6.1 部分机械波的几个概念（讲课2学时）具体内容:1)理解平面余弦波方程和特征量。

2)掌握建立平面余弦波的波动方程方法。

3)掌握波动方程的物理意义及波形图线。

第 6.2 部分平面简谐波的波函数波的能量（讲课2学时）具体内容:1)掌握建立平面余弦波的波动方程方法。

2)掌握波动方程的物理意义及波形图线。

3)了解波的能量、能流密度。

重点：平面余弦波的波动方程、物理意义及波形图线。

难点：由谐振动方程建立平面余弦波的波动方程以及波的叠加，波的干涉。

习题：求平面余弦波方程和波的叠加的计算。

第7部分光学总学时(单位：学时):12 讲课:12实验:0 上机:0第 7.1 部分相干光杨氏双缝干涉（讲课2学时）具体内容:1)掌握相干光、光程的物理含义。

2)掌握杨氏双缝干涉。

第 7.2 部分光程薄膜干涉（讲课2学时）具体内容:1)掌握等厚干涉的图样特点。

2)理解等倾干涉。

第 7.3 部分劈尖牛顿环迈克耳孙干涉仪（讲课2学时）具体内容:1)掌握劈尖、牛顿环的图样特点。

2)了解迈克耳孙干涉仪的光学原理。

第 7.4 部分光的衍射单缝衍射（讲课2学时）具体内容:1)理解惠更斯—菲涅尔原理。

2)理解菲涅尔衍射和夫琅和费衍射。

3)掌握用半波带法分析单缝衍射。

第 7.5 部分圆孔衍射光学仪器的分辨本领衍射光栅（讲课2学时）具体内容:1)掌握光学仪器分辨率。

2)掌握光栅方程。

3)掌握衍射光栅光强分析图样。

4)理解缺级现象。

第 7.6 部分光的偏振反射光和折射光的偏振（讲课2学时）具体内容:1)理解光的偏振。

2)掌握马吕斯定律。

3)掌握布儒斯特定律。

难点：等厚干涉规律，半波带法,光栅方程的应用。

习题：等厚干涉规律，半波带法,光栅方程的相关计算。

第8部分气体动理论总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第 8.1 部分理想气体状态方程物质的微观模型（讲课2学时）具体内容:1) 理解平衡态。

2) 掌握理想气体状态方程。

3) 理解热力学第零定律。

4) 理解理想气体的微观模型。

第 8.2 部分理想气体的压强和温度公式（讲课2学时）具体内容:1) 掌握理想气体的压强公式。

2) 掌握理想气体分子的平均平动动能与温度的关系。

第 8.3 部分理想气体的内能麦克斯韦气体分子速率分布律（讲课2学时）具体内容:1) 理解能量均分定理。

2) 掌握理想气体的内能。

3) 理解麦克斯韦气体分子速率分布律。

4) 掌握三种统计速率。

重点：1) 压强和温度的微观本质。

2) 麦克斯韦气体分子速率分布律。

3) 理想气体的内能。

难点：宏观量的微观统计：压强和温度的微观本质，能量均分定理，理想气体的内能。

习题：理想气体压强、温度、内能及三种速率的计算等。

第9部分热力学基础总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0第 9.1 部分准静态过程热力学第一定律内能（讲课2学时）具体内容:1)理解准静态过程。

2)理解改变内能的方式。

3)掌握热力学第一定律及其在理想气体等值过程中的应用。

第 9.2 部分理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容（讲课2学时）具体内容:1)掌握理想气体等体和等压过程。

2)理解摩尔热容。

第 9.3 部分理想气体的等温过程和绝热过程（讲课2学时）具体内容:掌握理想气体的等温过程和绝热过程。

第 9.4 部分循环过程热力学第二定律卡诺定理（讲课2学时）具体内容:理解循环过程、热机效率、卡诺循环、致冷循环。

第 9.5 部分熵熵增加原理热力学第二定律的统计意义（讲课2学时）具体内容:1)理解熵的概念。

2)理解熵增加原理。

3)理解热力学第二定律的统计重点：1)热力学第一定律及其在理想气体等值过程中的应用。

2)循环过程、热机效率、卡诺循环、致冷循环难点：循环过程、卡诺循环。