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1、大学物理B课程教学大纲课程代码：课程英文名称：College Physics B课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：信息、机械类专业大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标大学物理B是信息、机械类专业的一门必修基础课，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
2、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
3、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
4、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（如：刚体力学、振动与波动，光学、热学等）应安排习题课，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。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
5、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三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占20%，期末考试成绩占80%。平时成绩由任课教师根据学生的平时具体表现按百分制给出。（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
6、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序号教学内容学时讲课实验上机1质点运动学441.1质点运动的描述21.2圆周运动22牛顿定律223动量守恒定律和能量守恒定律663.1动量定理 动量守恒定律23.2动能定理23.3保守力与非保守力 势能24刚体的转动884.1刚体的定轴转动24.2力矩 转动定律 转动惯量24.3角动量 角动量守恒定律24.4力矩的功 刚体绕定轴
7、转动的动能定理25机械振动665.1简谐运动 振幅 周期和频率 相位25.2旋转矢量 简谐运动的能量25.3简谐运动的合成26波动886.1机械波的几个概念26.2平面简谐波的波函数26.3波的能量 能流密度26.4波的衍射 干涉27光学14147.17.2相干光杨氏双缝干涉27.3光程 薄膜干涉27.47.5劈尖 牛顿环 迈克耳孙干涉仪27.67.7光的衍射单缝衍射27.87.9圆孔衍射 光学仪器的分辨本领衍射光栅27.10光的偏振 马吕斯定律27.11反射光和折射光的偏振2合计4848四、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):4 讲课:4 实验:0 上机:0第1.1部
8、分 质点运动的描述（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。第1.2部分 圆周运动（讲课2学时）具体内容:1) 理解质点作圆周运动时的角速度、角加速度。2) 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。
9、 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):6 讲课:6 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（讲课2学时）具体内容:1)掌握功的概念，2)能熟练地计算作用在质点上变力作功,理解其与过程有关的性质。第3.3部分 保守力与非保守力 势能（讲课2学时）具体内容:1)掌握保守力作功的特点。2)理解普遍的能量守恒和转换定律、碰
10、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):8 讲课:8 实验:0 上机:0第4.1部分 刚体的定轴转动（讲课2学时）具体内容:1)理解角速度和角加速度的概念。2)理解角量和线量的关系。第4.2部分 力矩 转动定律 转动惯量（讲课2学时）具体内容:1)理解转动惯量、角动量（动量矩）的概念。2)掌握转动定律及其应用。第4.3部分 角动量 角
11、动量守恒定律（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。第4.4部分 力矩的功 刚体绕定轴转动的动能定理（讲课2学时）具体内容: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):6 讲课:6 实验:0 上机:0第5.1部分 简谐运动 振幅 周期和频率 相位（讲课2学时）具体内容:掌握简谐运动及其振幅、周期、
12、频率、相位。第5.2部分 旋转矢量 简谐运动的能量（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3)掌握简谐运动的能量特点。第5.3部分 简谐运动的合成（讲课2学时）具体内容:1)掌握同方向同频率简谐运动的合成。2)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):8 讲课:8 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)理解机械波的产生和传播。2)理解平
13、面余弦波方程和特征量。第 6.2 部分 平面简谐波的波函数（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。第 6.3 部分 波的能量 能流密度（讲课2学时）具体内容: 掌握波的能量、能流密度。第 6.4 部分 波的衍射 干涉（讲课2学时）具体内容: 1)理解惠更斯原理、衍射。2)掌握波的叠加及波的干涉加强和减弱的条件。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):14 讲课:14 实验:0 上
14、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
15、: 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 马吕斯定律（讲课2学时）具体内容: 1) 理解光的偏振。2) 掌握马吕斯定律。第 7.7 部分 反射光和折射光的偏振（讲课2学时）具体内容: 掌握布儒斯特定律。重 点： 1)获得相干光的方法，确定杨氏双缝干涉条纹、劈尖干涉、牛顿环干涉条纹的位置。2)半波带法,中央明纹半角宽度的定义,光栅方程。3)马吕斯定律和布儒斯特定律。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。 编写人：李洪奎 陈 钢徐送宁 审核人：李洪奎批准人：侯亚君
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