《大学物理B2》课程教学大纲课程编号：11110102课程名称：大学物理B2/CollegePhysicsB2课程总学时/学分：56/3.5（其中理论56学时，实验0学时）适用专业：非物理类理工科学生一、课程简介物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，是其他自然科学和工程技术的基础。大学物理课是高等学校理工科类学生必修的一门重要的通识性基础课。它一方面使学生对物理学的基本概念、基本原理和基本规律有比较全面系统地认识，了解各种运动形式之间的联系；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的办法，对开阔思路、激发探索和创新精神、提高人才素质具有重要作用。二、课程目标通过本课程学习，学生应达到如下目标：目标1：掌握电磁运动的基本概念、基本原理和基本规律。目标2：掌握波动光学的基本概念、基本原理和基本规律。目标3：了解量子理论的基本概念、基本原理和基本规律。目标4：（课程思政目标）掌握自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律，形成科学的世界观。通过对物理学家卓越事迹和无私奉献精神的介绍，陶冶情操，形成科学的人生观和价值观。在实现上述目标的基础上，进一步理解物理基本理论的建立和发展过程，初步学习科学的思想方法和研究问题的办法，训练运算能力和抽象思维能力，培养分析问题和解决问题的能力，为学习专业知识和近代科学技术打下必要的物理基础。三、课程教学内容及与目标的关系本课程内容主要包括电磁学、光学、量子力学初步。标的部分为选学内容1、课程教学内容及与目标的关系序课程知识授课教学内容教学方法号课时目标模块目标1+目标4（介绍我1.1电荷量子化电荷守恒定律；110国古代关于电现象的静电场1.2库仑定律：课堂讲授记录，增强学生的民族1.3静电场、电场强度、场选加23
23 《大学物理 B2》课程教学大纲 课程编号：11110102 课程名称：大学物理 B2/ College Physics B2 课程总学时/学分：56/3.5 （其中理论 56 学时，实验 0 学时） 适用专业：非物理类理工科学生 一、课程简介 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理 论渗透在自然科学的各个领域，是其他自然科学和工程技术的基础。 大学物理课是高等学校理工科类学生必修的一门重要的通识性基础课。它一方面使学生对物理学 的基本概念、基本原理和基本规律有比较全面系统地认识，了解各种运动形式之间的联系；另一方面 使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的办法，对开阔思路、激发探索和创新精神、提高人才素 质具有重要作用。 二、课程目标 通过本课程学习，学生应达到如下目标： 目标 1：掌握电磁运动的基本概念、基本原理和基本规律。 目标 2：掌握波动光学的基本概念、基本原理和基本规律。 目标 3：了解量子理论的基本概念、基本原理和基本规律。 目标 4：（课程思政目标）掌握自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律，形成 科学的世界观。通过对物理学家卓越事迹和无私奉献精神的介绍，陶冶情操，形成科学的人生观和价 值观。 在实现上述目标的基础上，进一步理解物理基本理论的建立和发展过程，初步学习科学的思想方 法和研究问题的办法，训练运算能力和抽象思维能力，培养分析问题和解决问题的能力，为学习专业 知识和近代科学技术打下必要的物理基础。 三、课程教学内容及与目标的关系 本课程内容主要包括电磁学、光学、量子力学初步。标*的部分为选学内容 1、课程教学内容及与目标的关系 序 号 课程 目标 知识 模块 教学内容 授课 课时 教学方法 1 目标 1+目标 4（介绍我 国古代关于电现象的 记录，增强学生的民族 静电场 1.1 电荷量子化 电荷守恒定律； 1.2 库仑定律； 1.3 静电场、电场强度、场迭加 10 课堂讲授
自豪感和爱国主义情原理、电场强度的计算；1.4电力线、电通量、真空中的怀：类比矢量叠加，培养学生的集体荣誉感高斯定理：1.5静电场的环路定理、电场力和社会责任感；科学精神培养）的功、电势、电势能；1.6电场强度与电势梯度的关系。目标1+目标4（自然界2.1导体的静电平衡、导体上的的奥秘无穷，辩证地看待事物，可以使认知更静电场电荷分布、静电屏蔽；清晰：目前超级电容是中的导2.2电介质的极化、电位移矢量，26课堂讲授体和电电能存储的最佳方式电介质中的高斯定理：之一，在智能高铁、电介质2.3电容、电容器，静电场能量、动汽车等轨道交通领能量密度。域具有重要作用）目标1+目标4（新能源电池介绍以及我国在3.1恒定电流、电源、电动势：锂电池、钠电池、氢能3.2磁场、磁感强度、毕奥-萨伐等领域的成就及国际地位，培养学生的民族尔定律；课堂讲授+稳恒磁33.3磁通量、磁场的高斯定理；10自豪感和自信心：介绍演示场我国在早期磁学研究3.4带电粒子在电场和磁场中的运动；上的成就，培养学生的3.5载流导线在磁场中所受的力。民族自豪感：培养学生科学思维和探究精神以及协作理念）4.1电磁感应定律：4.2动生电动势和感生电动势：目标1+目标4（努力上4.3自感和互感；进，锲而不舍的科学精课堂讲授+电磁感4.4磁场的能量、磁场能量密度；8+2X神：领悟科学家对科学演示+典型应4.5位移电流、电磁场基本方程执着和对名利的淡薄习题讲解的积分形式。的科学献身精神）（思政：“北斗导航系统”“中国天眼”的简介）5.1光波、光失量；5.2光的单色性和相干性、相干光的获得：5.3扬氏双缝干涉、洛埃镜干涉实验；5.4光程、等厚干涉(劈尖、牛顿目标2+目标4（人文素环)、等倾干涉：养与家国情怀：科学精课堂讲授+5.5迈克耳逊干涉仪、时间相干性神与创新实践；辨证精光学和空间相干性；演示+典型512+2神；科学素养；学以致5.6光的衍射，惠更斯-菲涅耳原习题讲解用：人文素养与科学美理;感）5.7单缝夫琅禾费衍射；5.8光栅衍射；5.9园孔衍射，光学仪器的分辨率；5.10自然光与偏振光；5.11起偏与检偏、马吕斯定律；24
24 自豪感和爱国主义情 怀；类比矢量叠加，培 养学生的集体荣誉感 和社会责任感；科学精 神培养） 原理、电场强度的计算； 1.4 电力线、电通量、真空中的 高斯定理； 1.5 静电场的环路定理、电场力 的功、电势、电势能； 1.6 电场强度与电势梯度的关系。 2 目标 1+目标 4（自然界 的奥秘无穷，辩证地看 待事物，可以使认知更 清晰；目前超级电容是 电能存储的最佳方式 之一，在智能高铁、电 动汽车等轨道交通领 域具有重要作用） 静电场 中的导 体和电 介质 2.1 导体的静电平衡、导体上的 电荷分布、静电屏蔽； 2.2 电介质的极化、电位移矢量， 电介质中的高斯定理； 2.3 电容、电容器，静电场能量、 能量密度。 6 课堂讲授 3 目标 1+目标 4（新能源 电池介绍以及我国在 锂电池、钠电池、氢能 等领域的成就及国际 地位，培养学生的民族 自豪感和自信心；介绍 我国在早期磁学研究 上的成就，培养学生的 民族自豪感；培养学生 科学思维和探究精神 以及协作理念） 稳恒磁 场 3.1 恒定电流、电源、电动势； 3.2 磁场、磁感强度、毕奥-萨伐 尔定律； 3.3 磁通量、磁场的高斯定理； 3.4 带电粒子在电场和磁场中的 运动； 3.5 载流导线在磁场中所受的力。 10 课堂讲授+ 演示 4 目标 1+目标 4（努力上 进，锲而不舍的科学精 神；领悟科学家对科学 执着和对名利的淡薄 的科学献身精神） 电磁感 应 4.1 电磁感应定律； 4.2 动生电动势和感生电动势； 4.3 自感和互感； 4.4 磁场的能量、磁场能量密度； 4.5 位移电流、电磁场基本方程 的积分形式。 （思政：“北斗导航系统”、“中 国天眼”的简介） 8+2 课堂讲授+ 演示+典型 习题讲解 5 目标 2+目标 4（人文素 养与家国情怀；科学精 神与创新实践；辨证精 神；科学素养；学以致 用；人文素养与科学美 感） 光学 5.1 光波、光矢量； 5.2 光的单色性和相干性、相干光 的获得； 5.3 扬氏双缝干涉、洛埃镜干涉实 验； 5.4 光程、等厚干涉(劈尖、牛顿 环)、等倾干涉； 5.5 迈克耳逊干涉仪、时间相干性 和空间相干性； 5.6 光的衍射，惠更斯-菲涅耳原 理; 5.7 单缝夫琅禾费衍射； 5.8 光栅衍射； 5.9 园孔衍射，光学仪器的分辨 率； 5.10 自然光与偏振光； 5.11 起偏与检偏、马吕斯定律； 12+2 课堂讲授+ 演示+典型 习题讲解
5.12反射光与折射光的偏振、布儒斯特定律：6.1热辐射、平衡热辐射、辐射目标3+目标4（保护环本领和吸收系数；境，爱护家园，绿水青6.2绝对黑体的辐射分布、普朗山就是金山银山；物理克量子假设、普朗克公式：学家的科学精神；科学量子物6.3光电效应的基本定律、光子课堂讲授6思维方法：爱国主义：6理基础假设、爱因斯坦方程；中国梦，激发爱国情感6.4康普顿效应、光的波粒二象一价值给养，爱国，性：爱家，爱学校；“墨子”6.5微观粒子的波粒二象性：号量子科学实验卫星）6.6*不确定度关系。四、考试目的大学物理B2课程考试旨在考察学生对电磁学、波动光学和量子力学初步的基本概念、基本定律和基本原理的掌握和运用能力，属水平测试五、考核标准本门课程考核包括2个部分，分别为作业和期未考试。具体要求及评分方法如下1、考试试卷知识点和考核要求考核分序知识模考核内容要求号块值1了解：电荷量子化电荷守恒定律，1.1电荷量子化电荷守恒定律：电场强度与电势的关系；1.2库仑定律；2.掌握：静电场、电场强度、场送加1.3静电场、电场强度、场选加原理、原理、电场强度的计算，电力线、电电场强度的计算：通量、真空中的高斯定理，静电场的221静电场1.4电力线、电通量、真空中的高斯%环路定理、电场力的功、电势、电势定理；能：1.5静电场的环路定理、电场力的功、3.熟练掌握：用叠加原理求场强、用电势、电势能：高斯定理求场强，积分法求电势、用1.6电场强度与电势梯度的关系。叠加原理求电势。2.1导体的静电平衡、导体上的电荷1.了解：电介质的极化；静电场分布、静电屏蔽；2.掌握：导体静电平衡时的电荷分中的导2.2电介质的极化、电位移失量，电布、电场分布和电势分布，电场的能28%体和电介质中的高斯定理；量、能量密度，电位移失量；介质2.3电容、电容器，静电场能量、能3.熟练掌握：电介质中的高斯定理，量密度。电容器电容的计算。3.1恒定电流、电源、电动势；1.了解：电流、电流密度、电源、电3.2磁场、磁感强度、毕奥-萨伐尔定动势，磁场、磁感应强度的定义；律：2.掌握：磁通量、磁场的高斯定理，稳恒磁204带电粒子在电场和磁场中的运动：3.3磁通量、磁场的高斯定理：%场3.4带电粒子在电场和磁场中的运3.熟练掌握：毕奥-萨伐尔定律，安动；培环路定理，载流导线在磁场中所受的力。3.5载流导线在磁场中所受的力。1了解：自感系数和互感系数，位移电磁感4.1电磁感应定律：20X电流、麦克斯韦方程的积分形式；应%4.2动生电动势和感生电动势：25
25 5.12 反射光与折射光的偏振、布 儒斯特定律； 6 目标 3+目标 4（保护环 境，爱护家园，绿水青 山就是金山银山；物理 学家的科学精神；科学 思维方法；爱国主义； 中国梦，激发爱国情感 ——价值给养，爱国， 爱家，爱学校；“墨子” 号量子科学实验卫星） 量子物 理基础 6.1 热辐射、平衡热辐射、辐射 本领和吸收系数； 6.2 绝对黑体的辐射分布、普朗 克量子假设、普朗克公式； 6.3 光电效应的基本定律、光子 假设、爱因斯坦方程； 6.4 康普顿效应、光的波粒二象 性； 6.5 微观粒子的波粒二象性； 6.6*不确定度关系。 6 课堂讲授 四、考试目的 大学物理 B2 课程考试旨在考察学生对电磁学、波动光学和量子力学初步的基本概念、基本定律 和基本原理的掌握和运用能力，属水平测试。 五、考核标准 本门课程考核包括 2 个部分，分别为作业和期末考试。具体要求及评分方法如下： 1、考试试卷知识点和考核要求 序 号 知识模 块 考核内容 考核 要求 分 值 1 静电场 1.1 电荷量子化 电荷守恒定律； 1.2 库仑定律； 1.3 静电场、电场强度、场迭加原理、 电场强度的计算； 1.4 电力线、电通量、真空中的高斯 定理； 1.5 静电场的环路定理、电场力的功、 电势、电势能； 1.6 电场强度与电势梯度的关系。 1. 了解：电荷量子化 电荷守恒定律， 电场强度与电势的关系； 2. 掌握：静电场、电场强度、场迭加 原理、电场强度的计算，电力线、电 通量、真空中的高斯定理，静电场的 环路定理、电场力的功、电势、电势 能； 3. 熟练掌握：用叠加原理求场强、用 高斯定理求场强，积分法求电势、用 叠加原理求电势。 22 % 2 静电场 中的导 体和电 介质 2.1 导体的静电平衡、导体上的电荷 分布、静电屏蔽； 2.2 电介质的极化、电位移矢量，电 介质中的高斯定理； 2.3 电容、电容器，静电场能量、能 量密度。 1. 了解：电介质的极化； 2. 掌握：导体静电平衡时的电荷分 布、电场分布和电势分布，电场的能 量、能量密度，电位移矢量； 3. 熟练掌握：电介质中的高斯定理， 电容器电容的计算。 8% 4 稳恒磁 场 3.1 恒定电流、电源、电动势； 3.2 磁场、磁感强度、毕奥-萨伐尔定 律； 3.3 磁通量、磁场的高斯定理； 3.4 带电粒子在电场和磁场中的运 动； 3.5 载流导线在磁场中所受的力。 1. 了解：电流、电流密度、电源、电 动势，磁场、磁感应强度的定义； 2. 掌握：磁通量、磁场的高斯定理， 带电粒子在电场和磁场中的运动； 3. 熟练掌握：毕奥-萨伐尔定律，安 培环路定理，载流导线在磁场中所受 的力。 20 % 4 电磁感 应 4.1 电磁感应定律； 4.2 动生电动势和感生电动势； 1. 了解：自感系数和互感系数，位移 电流、麦克斯韦方程的积分形式； 20 %
4.3自感和互感；2.掌握：磁场的能量、磁场能量密度；4.4磁场的能量、磁场能量密度；3.熟练掌握：法拉第电磁感应定律，4.5位移电流、电磁场基本方程的积动生电动势、感生电动势的计算。分形式。5.1光波、光矢量；1.了解：光波、光矢量，光的单色性5.2光的单色性和相于性、相于光的获和相干性、洛埃镜干涉实验；得：2.掌握：相干光的获得，等厚干涉（劈5.3扬氏双缝于涉、洛埃镜于涉实验：尖、牛顿环)，迈克耳逊干涉仪、干涉5.4光程、等厚干涉(劈尖、牛顿环)、条纹的讨论，惠更斯-菲涅耳原理，光等倾干涉；栅光谱中缺级，园孔衍射，光学仪器5.5迈克耳逊干涉仪、时间相干性和空的分辨率，自然光与偏振光、起偏与间相干性；27检偏，反射光与折射光的偏振：5光学5.6光的衍射，惠更斯-菲涅耳原理；%3.熟练掌握：光程、杨氏双缝干涉、5.7单缝夫琅禾费衍射；等厚干涉（劈尖、牛顿环)，单缝夫琅5.8光栅衍射；禾费衍射，光栅衍射，马吕斯定律，5.9园孔衍射，光学仪器的分辨率；布儒斯特定律。5.10自然光与偏振光；5.11起偏与检偏、马吕斯定律；5.12反射光与折射光的偏振、布儒斯特定律；6.1热辐射、平衡热辐射、辐射本领1.了解：热辐射、平衡热辐射、辐射本领和吸收系数，绝对黑体的辐射分和吸收系数；6.2绝对黑体的辐射分布、普朗克量布、普朗克公式，微观粒子的波粒二子假设、普朗克公式；象性，不确定度关系；量子物63%6.3光电效应的基本定律、光子假设、2.掌握：光子假设，康普顿效应、光理基础爱因斯坦方程：的波粒二象性；6.4康普顿效应、光的波粒二象性；3.熟练掌握：普朗克量子假设，光电6.5微观粒子的波粒二象性；效应的基本定律，爱因斯坦方程。6.6*不确定度关系。2.题目类型及分值分布1、单选题、判断题、是非题、辨别题（20-30分）2、填空题（30-20分）3、证明题、计算题（40-50分）4、其它（10分）3.考试方法和考试时间（1）考试方法：院系统考、闭卷、笔试（2）记分方式：百分制（3）考试时间：100分钟六、教材及主要参考资料1、教材马文蔚、周雨青、解希顺.物理学（第六版)[M].高等教育出版社，2014.826
26 4.3 自感和互感； 4.4 磁场的能量、磁场能量密度； 4.5 位移电流、电磁场基本方程的积 分形式。 2. 掌握：磁场的能量、磁场能量密度； 3. 熟练掌握：法拉第电磁感应定律， 动生电动势、感生电动势的计算。 5 光学 5.1 光波、光矢量； 5.2 光的单色性和相干性、相干光的获 得； 5.3 扬氏双缝干涉、洛埃镜干涉实验； 5.4 光程、等厚干涉(劈尖、牛顿环)、 等倾干涉； 5.5 迈克耳逊干涉仪、时间相干性和空 间相干性； 5.6 光的衍射，惠更斯-菲涅耳原理; 5.7 单缝夫琅禾费衍射； 5.8 光栅衍射； 5.9 园孔衍射，光学仪器的分辨率； 5.10 自然光与偏振光； 5.11 起偏与检偏、马吕斯定律； 5.12 反射光与折射光的偏振、布儒斯 特定律； 1. 了解：光波、光矢量，光的单色性 和相干性、洛埃镜干涉实验； 2. 掌握：相干光的获得，等厚干涉(劈 尖、牛顿环)，迈克耳逊干涉仪、干涉 条纹的讨论，惠更斯-菲涅耳原理，光 栅光谱中缺级，园孔衍射，光学仪器 的分辨率，自然光与偏振光、起偏与 检偏，反射光与折射光的偏振； 3. 熟练掌握：光程、杨氏双缝干涉、 等厚干涉(劈尖、牛顿环)，单缝夫琅 禾费衍射，光栅衍射，马吕斯定律， 布儒斯特定律。 27 % 6 量子物 理基础 6.1 热辐射、平衡热辐射、辐射本领 和吸收系数； 6.2 绝对黑体的辐射分布、普朗克量 子假设、普朗克公式； 6.3 光电效应的基本定律、光子假设、 爱因斯坦方程； 6.4 康普顿效应、光的波粒二象性； 6.5 微观粒子的波粒二象性； 6.6*不确定度关系。 1. 了解：热辐射、平衡热辐射、辐射 本领和吸收系数，绝对黑体的辐射分 布、普朗克公式，微观粒子的波粒二 象性，不确定度关系； 2. 掌握：光子假设，康普顿效应、光 的波粒二象性； 3. 熟练掌握：普朗克量子假设，光电 效应的基本定律，爱因斯坦方程。 3% 2. 题目类型及分值分布 1、单选题、判断题、是非题、辨别题（20-30 分） 2、填空题 （30-20 分） 3、证明题、计算题 （40-50 分） 4、其它 （ 10 分 ） 3.考试方法和考试时间 （1）考试方法：院系统考、闭卷 、笔试 （2）记分方式：百分制 （3）考试时间：100 分钟 六、教材及主要参考资料 1、教材 马文蔚、周雨青、解希顺. 物理学(第六版) [M]. 高等教育出版社，2014.8
2、参考文献[1]】赵凯华等，新概念物理教程[M]高等教育出版社，2003[2]吴百诗等大学物理(上、下[M].西安交大出版社，2006[3]程守洙等普通物理学[M]高等教育出版社，2003[4]张三慧．大学物理学[M].清华大学出版社，2004[5]陆果.基础物理学(上、下)[M].高等教育出版社，1997[6]罗益民等，大学物理学[M].北京邮电大学出版社，2004数字课程网站：http://abook.hep.com.cn/1247141http://abook.hep.edu.cn/1247141执笔人：柳闻鹃2023年7月6日审核人：崔丽玲2023年7月12日批准人：何军2023年8月15日27
27 2、参考文献 [1] 赵凯华等. 新概念物理教程[M]. 高等教育出版社，2003 [2] 吴百诗等. 大学物理(上、下) [M]. 西安交大出版社，2006 [3] 程守洙等. 普通物理学[M]. 高等教育出版社，2003 [4] 张三慧. 大学物理学[M].清华大学出版社，2004 [5] 陆果. 基础物理学(上、下) [M]. 高等教育出版社，1997 [6] 罗益民等. 大学物理学[M]. 北京邮电大学出版社，2004 数字课程网站：http://abook.hep.com.cn/1247141 http://abook.hep.edu.cn/1247141 执笔人：柳闻鹃 2023 年 7 月 6 日 审核人：崔丽玲 2023 年 7 月 12 日 批准人：何军 2023 年 8 月 15 日