《大学物理》教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名： 大学物理 课程英文名： College Physics 课程代码： 44510008 课程学分： 3 总学时数： 48 课程类别： 通识教育课程 课程性质： 必修 工商（中美学分互认）、会计 开课学院： 物理与电子工程学院 适用专业： (中美学分互认) 先修课程： 微积分简明教程 后续课程： 专业课程 选用教材： 《物理与文化》（倪光炯、王炎森，高等教育出版社，2015年9月第3版） 二、课程性质与课程目标 (一)课程性质 文科物理是为高等工科院校文科专业开设的一门必修课。物理学是现代自然科学的典型学科之 一。这一学科在学科发展、科学创新、科技进步等多个方面都具有丰富和突出的示范性成果和作用。 了解现代物理学的内容不仅是现代大学生基本素质的要求，而且还体现在认识论、方法论，甚至一 些实际应用上，物理学对于人文学科某些方面还有着广泛的参考意义。 本课程通过向学生介绍20世纪以来现代物理学的进展、成就以及相应的科学思路和研究历程， 来达到普及现代科学（物理）知识、传播科学思维方法的目的，特别突出辩证的思想以及理论和实 践相结合的研究方法，帮助文科学生提高逻辑思维能力。同时，鼓励学生积极将本身所熟悉和从事 的学科与物理学进行比较，从而从自我的思考和体验出发，去探究科学文化与人文追求之间的关联 和分歧，丰富和完善他们的世界观和认识论。 (二)课程目标 课程目标1：通过课程的学习，结合物理学发展史和现代物理学科进展，弘扬我国优秀的传统 文化、爱国主义、社会主义核心价值观等。通过著名科学家的事迹介绍，培养学生热爱科学、勤于 观察、勇于探索、持之以恒的科学精神。通过科学前沿进展介绍，增强同学们的自信心和民族自豪 感，激发学生的爱国主义情怀。通过学习物理中的一些定律、定理和守恒律内容，培养学生辩证唯 物主义世界观和自然观。 课程目标2：知识目标：通过本课程的学习，使学生系统地掌握物理学的基本原理、基础知识 1/10
1 / 10 《大学物理》教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名： 大学物理 课程英文名： College Physics 课程代码： 44510008 课程学分： 3 总学时数： 48 课程类别： 通识教育课程 课程性质： 必修 开课学院： 物理与电子工程学院 适用专业： 工商（中美学分互认）、会计 （中美学分互认） 先修课程： 微积分简明教程 后续课程： 专业课程 选用教材： 《物理与文化》（倪光炯、王炎森，高等教育出版社，2015 年 9 月第 3 版） 二、课程性质与课程目标 （一）课程性质 文科物理是为高等工科院校文科专业开设的一门必修课。物理学是现代自然科学的典型学科之 一。这一学科在学科发展、科学创新、科技进步等多个方面都具有丰富和突出的示范性成果和作用。 了解现代物理学的内容不仅是现代大学生基本素质的要求，而且还体现在认识论、方法论，甚至一 些实际应用上，物理学对于人文学科某些方面还有着广泛的参考意义。 本课程通过向学生介绍 20 世纪以来现代物理学的进展、成就以及相应的科学思路和研究历程， 来达到普及现代科学（物理）知识、传播科学思维方法的目的，特别突出辩证的思想以及理论和实 践相结合的研究方法，帮助文科学生提高逻辑思维能力。同时，鼓励学生积极将本身所熟悉和从事 的学科与物理学进行比较，从而从自我的思考和体验出发，去探究科学文化与人文追求之间的关联 和分歧，丰富和完善他们的世界观和认识论。 （二）课程目标 课程目标 1：通过课程的学习，结合物理学发展史和现代物理学科进展，弘扬我国优秀的传统 文化、爱国主义、社会主义核心价值观等。通过著名科学家的事迹介绍，培养学生热爱科学、勤于 观察、勇于探索、持之以恒的科学精神。通过科学前沿进展介绍，增强同学们的自信心和民族自豪 感，激发学生的爱国主义情怀。通过学习物理中的一些定律、定理和守恒律内容，培养学生辩证唯 物主义世界观和自然观。 课程目标 2：知识目标：通过本课程的学习，使学生系统地掌握物理学的基本原理、基础知识
以及各种运动形态的基本规律，提高学生发现问题和提出问题的能力。 课程目标3：能力目标：通过本课程和物理模拟实验的配合，使学生在运算能力、抽象思维能 力等方面受到初步严格的训练，培养和提高他们分析问题与解决问题的能力。 课程目标4：素养目标：通过教学实践，使学生能正确认识物理理论的建立和发展过程，逐步 培养他们科学的思维方法和研究方法。改善人文科学类大学生的知识结构，培养其辩证唯物主义世 界观，提高其创新精神和创新能力。 注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准： 三、课程内容与教学要求 第一章两种文化的历史演变 (一)课程内容 1.探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因-“李约瑟难题”： 2.试论东方哲学与西方哲学的异同： 3.文艺复兴和科学革命两种文化的分裂： 4.21世纪的科学需要文理相通。 (二)教学要求 1.理解物理与社会科学之间的关系： 2.了解并思考我国近代科学发展落后的原因，树立学生为祖国的科学发展奋斗的精神。 (三)重点与难点 1.重点 科学需要文理相通。 2.难点 我国科学在历史上逐渐落后的原因。 第二章经典力学的建立和发展 (一)课程内容 2/10
2 / 10 以及各种运动形态的基本规律，提高学生发现问题和提出问题的能力。 课程目标 3：能力目标：通过本课程和物理模拟实验的配合，使学生在运算能力、抽象思维能 力等方面受到初步严格的训练，培养和提高他们分析问题与解决问题的能力。 课程目标 4：素养目标：通过教学实践，使学生能正确认识物理理论的建立和发展过程，逐步 培养他们科学的思维方法和研究方法。改善人文科学类大学生的知识结构，培养其辩证唯物主义世 界观，提高其创新精神和创新能力。 注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准； 三、课程内容与教学要求 第一章 两种文化的历史演变 （一）课程内容 1．探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因--“李约瑟难题”； 2. 试论东方哲学与西方哲学的异同； 3. 文艺复兴和科学革命 两种文化的分裂； 4. 21 世纪的科学需要文理相通。 （二）教学要求 1. 理解物理与社会科学之间的关系； 2. 了解并思考我国近代科学发展落后的原因，树立学生为祖国的科学发展奋斗的精神。 （三）重点与难点 1. 重点 科学需要文理相通。 2. 难点 我国科学在历史上逐渐落后的原因。 第二章 经典力学的建立和发展 （一）课程内容
1.质点运动的描述以及在圆周运动和一般曲线运动中的应用： 2.日心说、开普勒行星运动定律、伽利略和近代力学的诞生、伽利略变换： 3.牛顿和经典力学的成熟： 4.动量守恒定律和机械能守恒定律： 5.角动量和角动量守恒定律。 (二)教学要求 1.掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。 能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度、 角加速度、切向加速度和法向加速度。 2.掌握伽利略变换。理解伽利略斜面实验及其结论。了解日心说、开普勒行星运动三定律。 3.掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问 题。理解万有引力定律及其成就。 4.掌握动量守恒定律和机械能守恒定律及其适用条件，并能熟练运用。理解角动量守恒定律 及其应用。理解保守力做功的特点及势能的概念。 5.介绍哥白尼、伽利略、牛顿等科学家的事迹及科学方法，引导和培养学生热爱科学、勤于 观察、勇于探索、持之以恒的科学精神，接受科学家伟大人格的熏陶感染，促进学生的爱国主义热 情。 (三)重点与难点 1.重点 描述质点运动的各物理量意义及其矢量运算、微分运算：牛顿运动三定律使用条件：动量守恒 定律和机械能守恒定律。 2.难点 曲线运动问题。守恒定律的适用条件和应用。 第三章从静电现象到电磁波 (一)课程内容 1.库仑定律，类比法，静电场的电场强度和电势： 2.稳恒磁场的磁感应强度，磁感应线和磁通量： 3.法拉第电磁感应定律，电流和电路。 3/10
3 / 10 1. 质点运动的描述以及在圆周运动和一般曲线运动中的应用； 2. 日心说、开普勒行星运动定律、伽利略和近代力学的诞生、伽利略变换； 3. 牛顿和经典力学的成熟； 4. 动量守恒定律和机械能守恒定律； 5. 角动量和角动量守恒定律。 （二）教学要求 1． 掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。 能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能计算质点作圆周运动时的角速度、 角加速度、切向加速度和法向加速度。 2. 掌握伽利略变换。理解伽利略斜面实验及其结论。了解日心说、开普勒行星运动三定律。 3. 掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问 题。理解万有引力定律及其成就。 4. 掌握动量守恒定律和机械能守恒定律及其适用条件，并能熟练运用。理解角动量守恒定律 及其应用。理解保守力做功的特点及势能的概念。 5. 介绍哥白尼、伽利略、牛顿等科学家的事迹及科学方法，引导和培养学生热爱科学、勤于 观察、勇于探索、持之以恒的科学精神，接受科学家伟大人格的熏陶感染，促进学生的爱国主义热 情。 （三）重点与难点 1.重点 描述质点运动的各物理量意义及其矢量运算、微分运算；牛顿运动三定律使用条件；动量守恒 定律和机械能守恒定律。 2.难点 曲线运动问题。守恒定律的适用条件和应用。 第三章 从静电现象到电磁波 （一）课程内容 1. 库仑定律，类比法，静电场的电场强度和电势； 2. 稳恒磁场的磁感应强度，磁感应线和磁通量； 3. 法拉第电磁感应定律，电流和电路
(二)教学要求 1.掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度叠加原理。能计算点电荷以及点电荷系 所产生的场强以及电势，了解电荷连续带电体的场强和电势的计算思路： 2.掌握磁感应强度的定义，会计算带电粒子在匀强磁场中的运动半径和螺距，会计算通过匀 强磁场中的平面的磁通量。 3.掌握法拉第电磁感应定律，会用法拉第电磁感应定律求解简单的电动势。 (三)重点与难点 1.重点 静电场的电场强度，电势。磁感应强度，磁通量。法拉第电磁感应定律。 2.难点 点电荷系的电场强度及电势的计算。磁通量。 第四章光的本性是什么？ (一)课程内容 1.简谐振动和平面简谐波，波的干涉： 2.光的微粒说和波动说： 3.光的干涉、衍射和偏振： 4.光的波粒二象性。 (二)教学要求 1.掌握简谐振动的定义，会由已知条件写出简谐振动的表达式，掌握一维同频率简谐振动的 合成。能求解平面简谐波的波函数，掌握波的干涉加强和减弱的条件： 2.了解关于光的本性的历史进程。 3.掌握光的全反射现象，能计算临界角。掌握双缝干涉、增透膜和增反膜的原理，了解等倾 干涉和等厚干涉。掌握光的衍射及光学仪器的分辨本领，能计算最小分辨角。理解光的偏振，掌握 马吕斯定律，能计算透射光的光强。掌握布儒斯特定律，会计算布儒斯特角。了解偏振光的应用。 4.理解光电效应与康普顿效应。 (三)重点与难点 1.重点 4/10
4 / 10 （二）教学要求 1． 掌握静电场的电场强度和电势的概念以及电场强度叠加原理。能计算点电荷以及点电荷系 所产生的场强以及电势，了解电荷连续带电体的场强和电势的计算思路； 2. 掌握磁感应强度的定义，会计算带电粒子在匀强磁场中的运动半径和螺距，会计算通过匀 强磁场中的平面的磁通量。 3. 掌握法拉第电磁感应定律，会用法拉第电磁感应定律求解简单的电动势。 （三）重点与难点 1.重点 静电场的电场强度，电势。磁感应强度，磁通量。法拉第电磁感应定律。 2.难点 点电荷系的电场强度及电势的计算。磁通量。 第四章 光的本性是什么? （一）课程内容 1. 简谐振动和平面简谐波，波的干涉； 2. 光的微粒说和波动说； 3. 光的干涉、衍射和偏振； 4. 光的波粒二象性。 （二）教学要求 1． 掌握简谐振动的定义，会由已知条件写出简谐振动的表达式，掌握一维同频率简谐振动的 合成。能求解平面简谐波的波函数，掌握波的干涉加强和减弱的条件； 2. 了解关于光的本性的历史进程。 3. 掌握光的全反射现象，能计算临界角。掌握双缝干涉、增透膜和增反膜的原理，了解等倾 干涉和等厚干涉。掌握光的衍射及光学仪器的分辨本领，能计算最小分辨角。理解光的偏振，掌握 马吕斯定律，能计算透射光的光强。掌握布儒斯特定律，会计算布儒斯特角。了解偏振光的应用。 4. 理解光电效应与康普顿效应。 （三）重点与难点 1.重点
一维同频率简谐振动的合成，波的干涉，光的干涉、衍射和偏振，光的波粒二象性。 2.难点 振动和波动的关系，干涉加强和减弱的条件。 第五章热力学基础熵与概率统计规律性 (一)课程内容 1.理想气体的状态方程： 2.理想气体的压强和温度公式： 3.理想气体的内能： 4.热力学第一定律和热力学第二定律； 5.熵增加原理。 (二)教学要求 1.掌握理想气体的状态方程并且可以熟练运用： 2.掌握理想气体的压强和温度公式及其应用，会计算方均根速率： 3.掌握理想气体的内能及其计算，理解热力学第一定律和热力学第二定律： 4.理解熵增加原理。 (三)重点与难点 1.重点 理想气体的状态方程，理想气体的压强和温度公式，理想气体的内能。 2.难点 熵增加原理。 第六章打开微观世界研究大门的三大发现 (一)课程内容 X射线的发现，放射性的发现，电子的发现。 (二)教学要求 了解三大发现背后的历史背景及思想方法以及三大发现的意义。 5/10
5 / 10 一维同频率简谐振动的合成，波的干涉，光的干涉、衍射和偏振，光的波粒二象性。 2.难点 振动和波动的关系，干涉加强和减弱的条件。 第五章 热力学基础 熵与概率 统计规律性 （一）课程内容 1. 理想气体的状态方程； 2. 理想气体的压强和温度公式； 3. 理想气体的内能； 4. 热力学第一定律和热力学第二定律； 5. 熵增加原理。 （二）教学要求 1. 掌握理想气体的状态方程并且可以熟练运用； 2. 掌握理想气体的压强和温度公式及其应用，会计算方均根速率； 3. 掌握理想气体的内能及其计算，理解热力学第一定律和热力学第二定律； 4. 理解熵增加原理。 （三）重点与难点 1.重点 理想气体的状态方程，理想气体的压强和温度公式，理想气体的内能。 2.难点 熵增加原理。 第六章 打开微观世界研究大门的三大发现 （一）课程内容 X 射线的发现，放射性的发现，电子的发现。 （二）教学要求 了解三大发现背后的历史背景及思想方法以及三大发现的意义