一、课程的性质、作用及任务 以物理学基础为内容的大学物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。该课程所教授的物理学的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的基础。 大学物理课程在为学生系统地学习打好必要的基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习专业知识打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。 二、课程的基本内容说明 一、力 学 序 号 内 容 类 别 说 明 1 质点运动的描述、相对运动 A 1、教学重点:描述质点运动的四个基本物理量。 2、教学要求： （1）理解质点模型，逐步使学生学会建立理想模型的科学研究方法。理解参考系、惯性系的概念。 （2）掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量 （3）掌握由运动方程求速度、加速度及由速度、加速度利用初始条件建立运动方程。 （4）掌握圆周运动的法向加速度和切向加速度、角速度和角加速度以及角量和线量的关系。 （5） 理解相对运动中的一个物体，两个描述物体运动的坐标系，三个速度（绝对速度、相对速度、牵连速度） （6）应注意学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。 2 牛顿运动定律及其应用、变力作用下的质点动力学基本问题 A 1.教学重点： 牛顿运动定律；三个守恒定律及其成立条件。 2.教学要求： (1)掌握牛顿运动定律（正确画出研究对象受力图，建立坐标,列出所必须的方程，求出解答）。能用微积分方法求解一维变力作用下的简单质点动力学问题。 (2)掌握涉及弹性力、静摩擦力或有相对运动时的牛顿运动定律方程的建立（包括在直角坐标系和在自然坐标系中）。 (3)掌握冲量的概念和质点的动量与动量定理。 (4)掌握动量守恒定理及其应用条件。 （5）理解质点对参考点的角动量概念和质点与质点系的角动量定理。理解角动量守恒定理及其应用条件。 3 质点与质点系的动量定理和动量守恒定律 A 4 质点的角动量、角动量守恒定律 A 6 变力的功、动能定理、保守力的功、势能、机械能守恒定律 A （6）掌握功的概念和直线运动中变力做功的计算。 （7）掌握质点的动能定理意义及其应用。 （8）掌握保守力做功的特点和由它定义的势能的概念，掌握重力势能、弹簧的弹性势能和万有引力势能的概念及其计算（注意势能零点的选取） (9)掌握机械能守恒定律及其适合条件。 (10) 力学中除质点角动量外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复。 （11）应注意学习矢量运算、微积分运算等方法的应用。 7 刚体定轴转动定律、转动惯量 A 1、教学重点： 刚体定轴转动定律；刚体对轴的角动量守恒定律。 2.教学要求： （1）理解刚体模型，逐步使学生学会建立理想模型的科学研究方法，理解转动惯量的概念。 （2）掌握描述刚体定轴转动的角位移、角速度、角加速度等概念以及它们和有关线量的关系。 （3）理解力矩的概念。掌握力对固定转轴的力矩的计算方法。 （4）掌握刚体定轴转动定律，并能应用它求解定轴转动刚体和质点联动的动力学问题。 （5）掌握定轴转动中刚体以及刚体和质点组成的系统的角动量定理和角动量守恒定理。 8 刚体的角动量、角动量守恒定律 A 二、热 物 理 学 序 号 内 容 类 别 说 明 1 统计规律、理想气体的压强和温度 A 1．教学重点： 压强、温度、能均分原理、速率分布函数。 2.教学要求： （1） 理解有关统计的基本概念（统计平均值、概率、归一化等）， 注重讲授大量粒子组成的系统的统计研究方法和统计规律，以及热现象研究中宏观量与微观量之间的区别与联系。 （2）理解理想气体压强公式和温度公式，通过推导理想气体压强公式，了解从提出模型进行统计平均，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和方法。能从宏观和统计意义中理解压强、温度等概念，了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。 （3）理解气体分子能量按自由度均分定理，并会应用该定理计算理想气体内能。 （4）了解麦克斯韦速率分布函数。掌握麦克思韦速率分布曲线的物理意义。理解平均速率、方均根速率和最概然速率的意义及计算。 2 理想气体的内能、能量按自由度均分定理 A 3 麦克斯韦速率分布律、三种统计速率 A 4 平衡态、态参量、热力学第零定律 A 1．教学重点： 热力学第一定律；四个等值过程；摩尔热容量。 2. 教学要求： （1）掌握功和热量的概念。理解准静态过程。掌握热力学第一定律，能熟练地分析计算理想气体等容、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变。 (3)掌握卡诺正循环以及简单循环效率的计算。了解卡诺逆循环及致冷系数。 (4)了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律的两种表述及两种表述的等价性. (5)了解热力学第二定律的统计意义。 5 理想气体状态方程 A 6 准静态过程、热量和内能 A 7 热力学第一定律、典型的热力学过程 A 8 循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数 A 9 热力学第二定律、热力学第二定律的统计意义 A 三、电 磁 学 序 号 内 容 类 别 说 明 1 库仑定律、电场强度、电场强度叠加原理及其应用 A 1.教学重点： 电场强度和电势；描述静电场性质的两个定理。 2.教学要求： （1）掌握电场强度的概念以及场的叠加原理，掌握点电荷、点电荷系，简单连续带电体的电场强度的计算。 （2）理解电场强度通量的概念，理解高斯定理的意义。掌握用高斯定理求解具有特定对称性的电荷分布的电场的方法，特别是带电球面、无限长带电柱面、直线、无限大带电平面的电场（强调场的对称性分析）。 （3）理解静电场力做功的特点。理解环路定理的意义。 （4）通过静电场的高斯定理和环路定理学习，掌握场的基本概念和研究方法。 （5）掌握利用场强线积分和电势叠加求已知电荷分布的电势的方法。 （6）了解电势梯度的概念。掌握电势与电场强度的积分关系。 （7）理解导体的静电平衡，能分析简单问题中导体静电平衡时的电荷分布、场强分布和电势分布的特点。 （8）理解电位移矢量和各向同性电介质中的高斯定理。 （9）理解电容的概念，能计算简单几何形状电容器（平行板、球形电容器）的电容。 （10） 对中学物理介绍得比较多的电容、静电感应、静电平衡，讲述中应注意与中学教学的衔接，减少不必要的重复。 （11）强调电场强度的矢量性。并加强学生应用微积分解决物理问题的训练。 (12)了解电场能量、电场能量密度的概念。 2 静电场的高斯定理 A 3 电势、电势叠加原理 A 4 电场强度和电势的关系、静电场的环路定理 A 5 导体的静电平衡 A 6 有电介质存在时的电场（不考核） A 7 电容 A 8 电场的能量 A 9 稳恒电流、电流密度和电动势 A 教学重点： 毕奥-萨伐尔定律；描写磁场性质的两个定理；安培定律。 2.教学要求： (1)掌握磁感应强度的定义及其物理意义。掌握毕奥—萨 伐尔定律，并能利用它求简单几何形状的载流导体（特别是载流直导线、载流圆线圈）所产生的磁感应强度。 10 磁感应强度，毕奥-萨伐尔定律、磁感应强度叠加原理 A (2)理解磁感应线和磁通量的物理意义，能计算简单非均匀磁场中回路所包围的磁场量。理解磁场的高斯定理的意义。 (3)理解说明磁场的安培环路定理的意义，掌握应用此定理求具有一定对称性电流的磁场（加强场的对称性分析） (4)掌握安培定律，并能应用此定理计算简单几何形状的载流导线在均匀磁场和无限长载流直导线的磁场中所受的安培力的大小和方向。 （5）掌握洛仑磁力公式。 (6)了解磁场强度和各向同性磁介质中安培环路定理。 （7）通过磁场的高斯定理和环路定理进一步学习场的研究方法。 （8）强调磁感应强度、磁场力的矢量性。并加强学生应用微积分解决物理问题的训练。 11 稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理 A 12 安培定律 A 13 洛伦兹力 A 14 有磁介质存在时的磁场 A 15 法拉第电磁感应定律 A 1. 教学重点： 法拉第电磁感应定律，麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的基本假设，麦克斯韦方程组的物理思想。 2.教学要求： （1）了解稳恒电流、电流密度的概念，掌握电动势的概念 （2）掌握法拉第电磁感应定律及其应用。 （3）理解动生电动势的本质，掌握动生电动势计算。 （4）理解感生电动势的本质。理解感应电场（或涡旋电场）的意义。 （5）理解自感系数和互感系数。 （6）了解磁场能量、磁场能量密度的概念。 （7）理解位移电流的概念及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义。 16 动生电动势和感生电动势、涡旋电场 A 17 自感和互感、磁场的能量 A 18 位移电流、全电流环路定律 A 19 麦克斯韦方程组的积分形式 A 四、振 动 和 波 动 序 号 内 容 类 别 说 明 1 简谐运动的基本特征和表述、振动的相位、旋转矢量法 A 1.教学重点： 简谐振动的特征；振动方程；振动的合成。波动方程的建立；波的叠加原理及相干条件。 2.教学要求： （1）掌握简谐振动的运动学和动力学特征，理解简谐振动的平衡位置的意义，能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程。 （2）掌握描述简谐振动的三个特征量的意义和决定因素。突出相位和初相的物理意义 （3）掌握用旋转矢量和振动曲线表示简谐振动的方法和初相的确定。 （4）理解简谐振动能量的意义及谐振动能量与振幅的关系。 （5）掌握两个同方向、同频率谐振动的合成规律及合振动振幅极大值和极小值的条件。 （6）理解机械波产生的条件和纵波、横波的概念。 (7)掌握波的频率、波长和波速的物理意义以及它们之间的关系。分清波速与质点振动速度的区别。 2 简谐运动的运动学方程 A 3 简谐运动的能量 A 4 阻尼振动、受迫振动和共振 B 5 一维简谐运动的合成、拍现象 A 6 两个相互垂直、频率相同或为整数比的简谐运动合成 B 7 机械波的基本特征、平面简谐波波函数 A 8 波的能量、能流密度 A (8)掌握由已知质点的谐振动方程得出平面谐波的波函数的方法，掌握平面简谐波波函数的物理意义。 (9)掌握振动图线和波形图线的意义及相互关系。 (10)了解平面谐波能量传播时质元的动能和弹性势能的关系(弹性势能可不推导,直接给出加以解释),分清波的能量与质元振动能量的区别。 （11）了解能流和能流密度的概念。 （12）了解惠更斯原理，理解波的叠加原理。掌握波的相干条件，能应用相位差或波程差的概念分析和确定相干波叠加后振幅加强或减弱的条件。 （13）了解驻波和行波的区别，理解驻波及其形成条件。理解驻波中各点振动的特点。了解驻波能量转换关系和半波损失。 (14）振动和波是应用演示手段最为丰富的部分，教学中应充分应用演示实验和多媒体手段阐述旋转矢量法；振动的合成、李萨如图形、驻波等内容。并可鼓励学生自己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 9 惠更斯原理、波的衍射 A 10 波的叠加、波的干涉，驻波、相位突变 A 五、光 学 序 号 内 容 类 别 说 明 1 光源、光的相干性 A 1.教学重点： 光程及光程差，杨氏双狭缝实验及等厚干涉；单缝衍射和光栅衍射；马吕斯定律和布儒斯特定律。 2.教学要求： （1）理解原子发光的特点。掌握光的干涉现象的特征及其产生的条件。了解获得相干光的两个方法—分波振面法和分振幅法。 （2）掌握杨氏双缝干涉条纹位置的计算，理解干涉条纹的位置和强度的分布规律。 （3）了解洛埃镜中的半波损失。 （4）掌握光程的物理意义、计算方法（包括与半波损失相应的光程）及光程差与相位差的关系。了解透镜不引起光程差。 （5）掌握薄膜等厚干涉条纹位置的计算及其分布规律。 （6）理解增透膜和增反膜的原理。了解迈克尔孙干涉的结构和工作原理。 （7）了解惠更斯—菲涅耳原理，分清菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的区别。 （8）掌握用半波带法分析单缝夫琅禾费衍射条纹的暗纹位置的计算，会分析缝宽及光波波长对衍射条纹分布的影响。 （8）理解光栅衍射条纹的特点及其形成原因。掌握用光栅方程计算谱线位置的方法。 （9）掌握光栅常数及光波波长对光栅衍射谱线分布的影响。 2 光程、光程差的概念 A 3 分波阵面干涉 A 4 分振幅干涉 A 5 迈克耳孙干涉仪 B 6 光的空间相干性和时间相干性 B 7 惠更斯-菲涅耳原理 A 8 夫琅禾费单缝衍射 A 9 光栅衍射 A 六、量 子 力 学 基 础(自学) 序　号 内 容 类 别 说 明 1 黑体辐射、光电效应、康普顿散射 B 1.教学重点： 能量子假说，光的波粒二象性，德布罗意的物质波假设， 波函数及其统计解释，不确定关系，描述原子中电子运动状态的四个量子数 2.教学要求： （1）了解热辐射、黑体辐射；理解普朗克能量子假说 (2) 理解光电效应实验、康普顿效应的实验规律，以及爱因斯坦的光子理论对这个效应的解释，理解光的波粒二象性。对中学已讲解的光电效应可适当简化，避免不必要的 重复。 （3）了解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论。 （4）理解德布罗意的物质波假设，了解电子衍射实验。理解实物粒子的波粒二象性。理解描述物质波动性的物理量（波长、频率）和粒子性的物理量（动量、能量）间的关系。 （5）理解波函数及其统计解释。理解一维坐标动量不确定关系。 2 戴维孙-革末实验、德布罗意的物质波假设 B 3 玻尔的氢原子模型 B 4 波函数及其概率解释 B 5 不确定关系 B 6 薛定谔方程 B 三、能力、素质培养基本要求 通过大学物理课程教学，应注意培养学生以下能力与素质： 1. 独立获取知识的能力——逐步掌握科学的学习方法，阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构；能够写出条理清晰的读书笔记、小结或小论文。 2.科学观察和思维的能力——运用物理学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力，并对所涉问题有一定深度的理解，判断研究结果的合理性。 3.分析问题和解决问题的能力——根据物理问题的特征、性质以及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，建立相应的物理模型，并用物理语言和基本数学方法进行描述，运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。 4、求实精神——通过大学物理课程教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。 5、 创新意识——通过学习物理学的研究方法、物理学的发展历史以及物理学家的成长经历等，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。 五、对有关问题的说明： 1、大学物理课程的教学内容分为A、B两类，其中A类内容是本科生学习本课程应达到的最低要求。B类内容中大多数均为自学内容。 2、为了在大学物理课中充分运用高等数学工具，大学物理在一年级第二学期开始为宜。 3、形象化教学使课堂教学生动、活泼，有利于启发学生思维、增强学生学习的兴趣，提高学生学习的效果，提高教学质量。在大学物理课程的教学过程中应充分利用形象化教学手段，尤其应充分利用演示实验。演示实验包括实物演示和多媒体仿真演示，实物演示实验的形式包括课堂实物演示、开放演示实验室、演示实验走廊等。目前可做到在大学物理实验课课程教学过程中实物演示实验的数目不少于12个，此外，还应根据具体情况采用模型、录像等形象化教学手段配合课堂教学，提高教学效果。