附件1：理论课教学大纲模板

《大学物理》教学大纲

一、课程基本信息

英文名称：College Physics              课程编号：081120101          

课程学时：64学时                       课程学分：4学分

适用专业：水利水电工程                  课程性质：必修

开课单位：理学院                        开课学期：第二学期（春季）

先修课程：高等数学                      课程负责人：李健文      

教学大纲编写人：李健文                   教学大纲审核人：刘宁

二、课程教学目标

教学目标1：让学生能够了解和掌握物理学的基本知识和基本规律，学会用物理学的基本原理来分析自然现象和有关的工程技术问题。

教学目标2：通过本课程的学习，使学生了解物理学在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系。

教学目标3：通过学习科学的思维方法和研究方法，使学生具备综合运用物理学知识解决实际问题的能力，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和开拓创新的素质。

课程教学目标与毕业要求对应关系表

毕业要求	毕业要求指标项	教学目标
毕业要求1-工程知识	1.1掌握数学、自然科学的基本概念、理论及方法，并能将所学知识用于解决水利水电工程领域的复杂工程问题。	教学目标1、2
毕业要求2-问题分析	2.1能运用数学与自然科学原理，识别和判断水利水电工程领域复杂工程问题的关键环节和参数，并达到适当的精度要求。	教学目标3

三、课程要求

(本课程的教学方式，要求学生掌握的知识、方法，培养的能力，教学准备以及作业情况等要求)

绪论（2学时）——支撑教学目标1、2

了解物理学与自然世界的关系；了解物理学与科学技术的关系；理解课程的基本内容和相关要求。

第1章 运动与力——支撑教学目标1、2、3

掌握质点运动的基本规律和概念；掌握圆周运动的基本规律和物理描述；理解相对运动；掌握牛顿运动三大定律。

第2章 运动的守恒量和守恒定律——支撑教学目标1、2、3

掌握动量的概念和动量定理，守恒定律；掌握功和动能的概念，动能定理；理解保守力和势能；掌握机械能守恒定律，学会处理实际问题；理解质点的角动量和角动量守恒定律。

第3章 刚体的定轴转动——支撑教学目标1、2、3

理解刚体定轴转动动能和转动惯量的概念；掌握刚体定轴转动定律及刚体做功；掌握刚体定轴转动的角动量定理和守恒定律。

第4章 机械振动和机械波——支撑教学目标1、2、3

掌握谐振动的基本特征和表达形式；理解同一直线上同频率谐振动的合成规律；掌握机械波的产生和传播，平面简谐波的表示形式；了解波的能量和强度的概念；理解波的干涉、驻波的形成规律。

第6章 气体动理论——支撑教学目标1、2、3

掌握理想气体状态方程和状态描述；理解分子热运动的统计规律；掌握理想气体压强公式和能量按自由度均分原理。

第7章 热力学基础——支撑教学目标1、2、3

理解热力学第零定律和第一定律；掌握循环过程的热机和冷机的效率计算；理解热力学第二定律和卡诺定理，熵的概念。

第8章：静止电荷的电场——支撑教学目标1、2、3

理解库仑定律并掌握电场强度的概念和计算；掌握高斯定理和静电场环路定理；掌握静电场中导体场强和电势的计算；理解导体的静电平衡和电荷分布规律。

第9章：恒定电流的磁场——支撑教学目标1、2、3

掌握磁感应强度的概念和毕-萨定律；掌握磁场的高斯定理和安培环路定理；掌握磁场对电流和电子运动的影响；掌握安培定律及磁场力做功。

第10章：电磁感应——支撑教学目标1、2、3

掌握电磁感应定律；掌握动生电动势和感生电动势；理解自感和互感以及磁场能量；理解位移电流和麦克斯韦方程组。

第11章：波动光学——支撑教学目标1、2、3

掌握双缝干涉实验，理解波的叠加规律；理解光程和光程差；理解等厚干涉和等倾干涉；掌握光的衍射、惠更斯-菲涅尔原理；理解单缝衍射和光学仪器分辨本领；了解光的偏振现象和马吕斯定律。

四、教学内容

绪论（2学时）——支撑教学目标1、2

知识要点：

1.1 物理学与物理世界

1.2 物理学与科学技术

1.3 物理学与人才培养

重点：了解物理学与自然世界的关系；了解物理学与科学技术的关系；理解课程的基本内容和相关要求。

难点：掌握用微积分和矢量知识解决实际物理问题。

第1章 运动和力（6学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

1.1 质点运动的基本规律和概念

1.2 圆周运动的基本规律和物理描述

1.3 相对运动

1.4 牛顿运动三大定律

重点：掌握质点运动的物理规律和数学描述形式；学会用牛顿运动定律处理应用和实际问题。

难点：圆周运动的切向加速度及法向加速度、利用牛顿运动定律解决变力作用下的运动问题。

第2章 运动的守恒量和守恒定律（6学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

2.1 动量的概念和动量定理，守恒定律

2.2 功和动能的概念，动能定理

2.3 保守力和势能

2.4 机械能守恒定律，学会处理实际问题

2.5 质点的角动量和角动量守恒定律

重点：掌握动量、能量、角动量的概念以及动量守恒、机械能守恒、角动量守恒。

难点：应用守恒定律分析问题的思想和方法。

第3章 刚体的定轴转动（4+2学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

3.1 刚体定轴转动动能和转动惯量的概念

3.2 刚体定轴转动定律

3.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律

重点：定轴转动情况下的转动定律、角动量守恒定律。

难点：转动惯量的理解、角动量守恒定律的应用分析。

第4章 机械振动和机械波（6+2学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

4.1 谐振动的基本特征和表达形式

4.2 同一直线上同频率谐振动的合成规律

4.3 机械波的产生和传播，平面简谐波的表示形式

重点：谐振动的表达式、旋转矢量法、平面简谐波的波函数。

难点：掌握旋转矢量法；理解平面简谐波的波函数。

第6章 气体动理论（2学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

6.1 理想气体状态方程

6.2 能量按自由度均分原理

重点：理想气体状态方程、内能。

难点：能量按自由度均分原理。

第7章 热力学基础（4+2学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

7.1 热力学第零定律和第一定律

7.2 热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用

7.3 热力学第二定律和卡诺定理

重点：热力学第一定律。

难点：热力学第一定律的应用、热力学第二定律的理解。

第8章：静止电荷的电场（6学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

8.1 理解库仑定律并掌握电场强度的概念

8.2 掌握高斯定理和静电场环路定理

8.3 理解导体的静电平衡和电荷分布规律

重点：掌握高斯定理、静电场环路定理。

难点：利用高斯定理计算均匀电场强度。

第9章：恒定电流的磁场（4学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

9.1 掌握磁感应强度的概念

9.2 掌握磁场的高斯定理和安培环路定理

9.3 掌握安培定律

重点：安培环路定律及应用、安培力计算。

难点：安培环路定律及应用。

第10章：电磁感应（4+2学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

10.1 掌握电磁感应定律

10.2 掌握动生电动势

10.3 理解自感和互感

10.4 了解麦克斯韦方程组

重点：电磁感应定律、动生电动势。

难点：法拉第电磁感应定律。

第11章：波动光学（8+2学时）——支撑教学目标1、2、3

知识要点：

11.1 双缝干涉实验，波的叠加规律

11.2 光程和光程差

11.3 等厚干涉

11.4 单缝衍射

11.5光的偏振现象和马吕斯定律

重点：双缝干涉和单缝衍射。

难点：偏振现象。

总复习（2学时）——支撑教学目标1、2

知识要点：每章节的重难点。

 

课程教学目标与教学内容、教学方法对应关系表

注：教学方法如，讲授法、讨论法、实验法、演示法等；请根据教学目标和教学内容安排适当的的教学方法，并在相应的表格内打“√”。

五、考核方式与评分办法

本课程所采用的考核方法为闭卷笔试。

课程最终成绩：考试卷面成绩占70%，平时成绩占30%。其中平时成绩根据出勤率、作业完成情况以及学生综合表现评定。

课程教学目标与考核方式对应关系表

注：根据教学目标安排合适的考核方式，并在相应的表格内打“√”。

六、教学参考

1.教材或实验指导书名称：

[1] 胡盘新、汤毓骏、钟季康主编， 《普通物理学简明教程》，高等教育出版社， 2017年第三版。

2.参考教材：

[1] 张三慧主编，《大学物理学》，清华大学出版社，2009年2月。

[2] 刘建科主编，《大学物理》，科学出版社，2011年8月。

七、其他说明

无