《大学物理》课程教学大纲
英文名称:General Physics
课程编码:
课程类别:必修
学分数:7学分 学时数:112学时
周学时:第二学期4学时(共16周),第三学期3学时(共16周)
课内学时/课外学时:2/3
授课学期:第二学期,第三学期
适用专业:土木工程专业本科生
先修课程:高等数学
考核方式:半开卷笔试
一,教学目的要求
以物理学基础知识为内容的大学物理课是一门重要的必修基础课,通过本课程的学习,应使学生打好必要的物理基础,对课程中的基本概念,基本理论,基本方法能够有比较全面和系统的认识,正确的理解,并初步具备如下应用能力:
1,能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材,参考书和有关文献资料,并能理解其主要内容,写出条理清晰的笔记,小结或读书心得.
2,了解各种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,观点和方法以及矢量,微积分等数学工具,分析,研究,计算或估算一般难度的物理问题,并能根据单位,数量和与已知典型结果的比较,判断结果的合理性.
4,使低年级学生初步学会用科学的物理思想和研究问题的方法,去分析,解决问题,激发探索和创新精神,增强适应能力,提高综合素质.
二,课程主要内容及基本要求:
1,力学
⑴理解质点,参考系,时间和空间等概念.
⑵理解位置矢量,位移,速度,加速度等描述质点运动的物理量,并熟练掌握计算直线运动和平面运动中的速度,加速度,掌握计算圆周运动时的角速度,切向加速度和法向加速度.
⑶理解运动的相对性和伽利略坐标交换.
⑷理解牛顿三大定律和使用条件,惯性系的概念,能熟练地掌握求解质点一维问题的思路和方法.
⑸理解功的概念.能熟练地计算直线运动情况下变力的功,理解保守力作功的特点及势能的概念.能掌握几种主要保守力的势能计算方法.
⑹了解质点的动量定理和动能定理,并能掌握用它们分析和解决质点平面运动中的简单力学问题.
⑺理解机械能守恒定律,动量守恒定律以及适用条件,能掌握分析质点在平面内运动的力学问题.
⑻理解转动惯量概念,刚体绕定轴转动定律,能掌握相应的简单问题求解方法.
⑼理解角动量(动量矩)概念,通过质点在平面内运动和刚体绕定轴转动情况,理解角动量守恒定律及适用条件,能掌握应用角动量守恒定律分析,计算有关问题.
2,振动和波动
⑴理解描述谐振动和谐振动的各物理量(尤其是相位)的物理意义及各量之间的关系.
⑵了解旋转矢量法,并能掌握用以分析有关问题.
⑶了解谐振动的基本特征,能建立弹簧振子的微分方程,能根据给定的初始条件写出一维谐振动的解,并理解其物理意义.
⑷了解两个同方向,同频率谐振动的合成规律,以及合振动的振幅极大和极小的条件.
⑸了解阻尼振动,受迫振动和共振.
⑹理解机械波产生的条件,掌握根据已知质点的谐振动方程建立平面简谐波的波动方程的方法,并理解波动方程的物理意义.理解波形曲线.了解波的能量传播特征及能流,能流密度等概念,并能掌握有关问题的计算方法.
⑺理解惠更斯原理和波的叠加原理,波的相干条件.能掌握应用相位差或波程差概念,分析和确定相干波叠加振幅加强和减弱的条件.
⑻了解驻波及其形成条件,了解驻波和行波的区别.
⑼一般了解多普勒效应及其产生原因.
3,波动光学
⑴理解获得相干光的方法,理解光程的概念以及光程差和相位差的关系.能分析,确定杨氏双缝干涉及薄膜等厚干涉条纹位置,一般了解等倾条纹和迈克耳孙干涉仪的工作原理.
⑵了解惠更斯菲涅耳原理,掌握分析单缝夫琅和费衍射暗纹分布规律的方法.会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响.

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