五、教材及主要参考书 使用教材： 同济大学应用数学系编。《高等数学》.高等教育出版社 主要参考书： 1.曹铁川主编。《工科微积分》·大连理工大学出版社出版 2.董加礼，孙丽华主编。《工科数学基础》.高等教育出版社. 撰写人：刘广智 审核人：刘学生 课程负责人：刘学生
4 五、教材及主要参考书 使用教材： 同济大学应用数学系编.《高等数学》.高等教育出版社. 主要参考书： 1．曹铁川主编.《工科微积分》.大连理工大学出版社出版. 2．董加礼，孙丽华主编.《工科数学基础》.高等教育出版社. 撰写人：刘广智 审核人：刘学生 课程负责人：刘学生
《大学物理B》教学大纲 课程类别：学科基础 课程性质：必修 英文名称：College Physics B 总学时：80 进授学时：80 分：5 先修课程：高等数学 适用专业：非物理类理工学科各专业 开课单{ 理科学与技术学院 、课程简介 (一)课程性质： 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式（机械运 动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等)及它们之间相互转化的科学。物理学的内容丰 富、涉及面广， 它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门， 是自然科学和工程技术的基础 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。大学物理课程在培养学生现代的科学的自然 观、宇宙观和辨证唯物主义世界观，培养学生的科学思维能力，掌握科学方法等方面，都 具有其他课程不能替代的重要作用。 (一)教学目的与任是 培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。了解各种理想物理模型 并能根据物理概念、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。 2.培养学生科学的思维方法，使其学会运用物理学的原理、观点和方法，研究、计 算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与己知典型结果，判断结果的合 理性 3.培养学生基本的科学素质，使之能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参 考书和文献资料，并能理解其主要内容和写出条理较清楚的笔记、小结或读书心得。 4.培养学生对所学知识的综合及运用能力，增强学生毕业后对所从事工作的适应能 力。 (三)本果程与其它课程的关系 由于本课程将充分运用高等数学表述物理规律和分析物理问题，为保证其水平和 质量 本课程适宜在第 三学期开课 2.本课程是一门基础理论课，与理工类各专业的许多基础课、技术基础课有着密切 联系，因此在教学中必须注意其联系和分工，既要避免不必要的重复（包括避免与中学物 理内容的重复)，也要辟免脱节 3.在处理与《理论力学》、《电工学》等课程的配合和分工时，本课程将系统地讲授 基本知识、 基 概念 规律，侧重于从物理本质上加以阐述和理解 (四)对教师的教学要求 1.在本课程的教学过程中，要注意各部分内容之间的相互联系，使学生学得活些， 还要注意扩大知识面，使学生学得广些。 2.应精本内容， 注意教学方法，充分利用CAL、录像和演示实验等形象化教学手 段，展示某种物理现象或 现象的静态和动态过程，提高课堂讲授效果，注意培养学生 的自学能力及科学思维能力 3.习题讨论以围绕习题解决物理问题为主。通过课堂上教师有目的的示范、启发、 诱导，以及学生课堂上的独立思考、演算达到学握基本物理概念和原理，提高运用所学知
5 《大学物理 B》教学大纲 课程类别：学科基础 课程性质：必修 英文名称：College Physics B 总 学 时：80 讲授学时：80 学 分：5 先修课程：高等数学 适用专业：非物理类理工学科各专业 开课单位：物理科学与技术学院 一、课程简介 (一) 课程性质： 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式（机械运 动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及它们之间相互转化的科学。物理学的内容丰 富、涉及面广，它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门， 是自然科学和工程技术的基础。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。大学物理课程在培养学生现代的科学的自然 观、宇宙观和辨证唯物主义世界观，培养学生的科学思维能力，掌握科学方法等方面，都 具有其他课程不能替代的重要作用。 (二) 教学目的与任务是： 1．培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。了解各种理想物理模型 并能根据物理概念、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。 2．培养学生科学的思维方法，使其学会运用物理学的原理、观点和方法，研究、计 算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与已知典型结果，判断结果的合 理性。 3．培养学生基本的科学素质，使之能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参 考书和文献资料，并能理解其主要内容和写出条理较清楚的笔记、小结或读书心得。 4．培养学生对所学知识的综合及运用能力，增强学生毕业后对所从事工作的适应能 力。 (三)本课程与其它课程的关系： 1. 由于本课程将充分运用高等数学表述物理规律和分析物理问题，为保证其水平和 质量，本课程适宜在第三学期开课。 2．本课程是一门基础理论课，与理工类各专业的许多基础课、技术基础课有着密切 联系，因此在教学中必须注意其联系和分工，既要避免不必要的重复(包括避免与中学物 理内容的重复)，也要避免脱节。 3. 在处理与《理论力学》、《电工学》等课程的配合和分工时，本课程将系统地讲授 基本知识、基本概念和基本规律，侧重于从物理本质上加以阐述和理解。 (四)对教师的教学要求： 1. 在本课程的教学过程中，要注意各部分内容之间的相互联系，使学生学得活些， 还要注意扩大知识面，使学生学得广些。 2. 应精讲基本内容，注意教学方法，充分利用 CAI、录像和演示实验等形象化教学手 段，展示某种物理现象或某一现象的静态和动态过程，提高课堂讲授效果，注意培养学生 的自学能力及科学思维能力。 3. 习题讨论以围绕习题解决物理问题为主。通过课堂上教师有目的的示范、启发、 诱导，以及学生课堂上的独立思考、演算达到掌握基本物理概念和原理，提高运用所学知
识解决实际问题的能力。 4.课外作业应包括一定数量的计算题和一定数量的概念题。除安排一般必做习题外， 也可增加若干较难的题目给优秀学生选做，以利因材施教。 为反映工科 学物理课程特点和科学技术的新进展 以物理学为基础的相关现代 工程技术的内容可根据学生所学专业的具体情况由任课教师自选 (五)教学基本要求的级别说明： 教学基本要求分三级：掌握、理解、了解。 握，属较高求，对干要求掌据的内容（句括定理、定律、原理的内容、物理音 义及话用条件)都应比较诱彻明了 并能熟练用以分析和计算工科大学物理水平有关问题 对于那些能由基本定律导出的定理要求会推导 理解：属一般要求。对于要求理解的内容（包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及 适用条件)都应明了，并能用以分析和计算工科大学物理水平的有关问题。对于那些能由基本 定律导出的定理不要求会推导。 了解：属较低要求。对干要求了解的内容，应该知道所洗及的问题的丽象和有关试哈 并能对他们进行定性解释 还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。 对于 要求了解的内容，在经典物理部分一般不要求定量计算：在近代物理部分要求能作代公式 性的一类的计算。 二、教学内容及基本要求 第一部分：力学 (讲授：12学时)（习题课：4学时） 力学是大学物理学中最基本而又非常重要的部分， 重点在于使学生能运用微积分及矢 量运算，加深对位矢 位移 、速度、加速度、 切向加速度、法向加速度、 角速度、 角加速 度、角动量、变力的功、保守力的功、力矩等概念的理解。明确牛顿力学连续性、因果性 决定性…的深刻含义。并能熟练地应用运动定律及守恒定律分析和计算有关问题，以增 养学生分析问题和解决问题的能力。本篇还要使学生注意区别质点和刚体两个模型及其适 用的定理、定律。 道明和建议 力学的核心是牛顿运动定律和三个守恒定律的意义及其成立条件。 2.力学中除角动量、刚体部分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。 3.通过把研究对象抽象为质点、刚体理想模型，逐步使学生学会建立模型 的科学研究方法。 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。 一章：运动学 (4学时) 教学内容： 第1节：质点运动的描述：位置矢量、运动方程、位移、速度、加速度 第2节：平面极坐标、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、圆周运动 基本要求 1.掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量 2.理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性。 3.理解运动方程的物理意义及作用。 4.掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法（第 类题)，以及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法（第二类题） .能计算 点在平面内运动时的 速度和加速度，以及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。 第二章：运动定律 (2学时) 教学内容： 6
6 识解决实际问题的能力。 4. 课外作业应包括—定数量的计算题和一定数量的概念题。除安排一般必做习题外， 也可增加若干较难的题目给优秀学生选做，以利因材施教。 5. 为反映工科大学物理课程特点和科学技术的新进展，以物理学为基础的相关现代 工程技术的内容可根据学生所学专业的具体情况由任课教师自选。 (五)教学基本要求的级别说明： 教学基本要求分三级：掌握、理解、了解。 掌握：属较高要求，对于要求掌握的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意 义及适用条件)都应比较透彻明了。并能熟练用以分析和计算工科大学物理水平有关问题， 对于那些能由基本定律导出的定理要求会推导。 理解：属一般要求。对于要求理解的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及 适用条件)都应明了，并能用以分析和计算工科大学物理水平的有关问题。对于那些能由基本 定律导出的定理不要求会推导。 了解：属较低要求。对于要求了解的内容，应该知道所涉及的问题的现象和有关试验， 并能对他们进行定性解释，还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。对于 要求了解的内容，在经典物理部分一般不要求定量计算：在近代物理部分要求能作代公式 性的一类的计算。 二、教学内容及基本要求 第一部分:力学 （讲授: 12 学时）（习题课: 4 学时） 力学是大学物理学中最基本而又非常重要的部分，重点在于使学生能运用微积分及矢 量运算，加深对位矢、位移、速度、加速度、切向加速度、法向加速度、角速度、角加速 度、角动量、变力的功、保守力的功、力矩等概念的理解。明确牛顿力学连续性、因果性、 决定性……的深刻含义。并能熟练地应用运动定律及守恒定律分析和计算有关问题，以培 养学生分析问题和解决问题的能力。本篇还要使学生注意区别质点和刚体两个模型及其适 用的定理、定律。 说明和建议: 1. 力学的核心是牛顿运动定律和三个守恒定律的意义及其成立条件。 2. 力学中除角动量、刚体部分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。 3. 通过把研究对象抽象为质点、刚体理想模型，逐步使学生学会建立模型 的科学研究方法。 4. 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。 第一章：运动学 （4学时） 教学内容： 第 1 节：质点运动的描述:位置矢量、运动方程、位移、速度、加速度 第 2 节：平面极坐标、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、圆周运动 基本要求： 1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量。 2. 理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性。 3. 理解运动方程的物理意义及作用。 4. 掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法（第一 类题），以及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法（第二类题）。 5. 能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及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。 第二章：运动定律 （2 学时） 教学内容：
第1节：牛顿定律 第2节：物理量的单位和量纲 第3节，几种常见的力 4花 ,牛顿定律的应用举例 基 .掌握牛顿三定律及其适用条件。 2.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。 3.堂握功的概念，能计算直线运动洁况下变力的功 4.理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能 第三 音 基本定理和守恒定律 (2学时) 教学内容： 第1节：质点和质点系的动量定理 第2节：动量守恒定律 第3节：动能定理 第4节：保守力与非保守力势能 第5节： 能原 机械能守恒定律 第6节：能量守恒定 基本要求： 1.掌握质点的动能定理和动量定理，通过质点在平面内的运动情况理解角 动量（动量矩）和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力 学问题。 2。掌握机械能守恒定律、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思 想和方法，能分析简单系统在平面内运动的力学问题。 第四章：刚体 (4学时) 教学内容： 第1节： 训休的定轴转动 第2节：力矩 转动定律 转动惯量 第3节：角动量角动量守恒定律 第4节：力矩作功刚体定轴转动的动能定理 基本要求： 1.理解描写刚体定轴转动的物理量 2。掌握角量与线量的关系 理解力矩和转动惯量概念。 4.堂握刚体绕定轴转动的转动定理 5.理解角动量福念 6。掌握质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题。 7.理解刚体定轴转动的转动动能概念，能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用 机械能守恒定律 用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力 学问题 第二部分：电磁学 (讲授：24学时)（习题课：6学时） 场这一物质存在的普遍形式以前还讨论得很少，本篇主要介绍电磁场这一重要的场的 基本性质和运动规律。重点介绍静电场和稳恒磁场的描述、性质、所遵循的基本规律，以 及静电场与导体和电介质的相互作用、稳恒磁场与磁介质的相互作用等。通过这两种不随 时间改变的电磁场的讨论，进一步讨论 般的电磁场的运动规律，从而得出电磁场普遍 循的麦克斯韦方程组 本篇教学使学生学会能根据所研究问题抓住主要因素，忽略次要因素，对所研究对象 进行合理简化的研究方法，培养学生运用微积分及矢量运算，场论等分析处理物理问题的 7
7 第 1 节：牛顿定律 第 2 节：物理量的单位和量纲 第 3 节：几种常见的力 第 4 节：牛顿定律的应用举例 基本要求： 1．掌握牛顿三定律及其适用条件。 2．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。 3．掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。 4．理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能。 第三章：基本定理和守恒定律 （2 学时） 教学内容： 第 1 节：质点和质点系的动量定理 第 2 节：动量守恒定律 第 3 节：动能定理 第 4 节：保守力与非保守力 势能 第 5 节：功能原理 机械能守恒定律 第 6 节：能量守恒定律 基本要求： 1. 掌握质点的动能定理和动量定理，通过质点在平面内的运动情况理解角 动量（动量矩）和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力 学问题。 2. 掌握机械能守恒定律、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思 想和方法，能分析简单系统在平面内运动的力学问题。 第四章：刚体 （4 学时） 教学内容： 第 1 节：刚体的定轴转动 第 2 节：力矩 转动定律 转动惯量 第 3 节：角动量 角动量守恒定律 第 4 节：力矩作功 刚体定轴转动的动能定理 基本要求： 1. 理解描写刚体定轴转动的物理量。 2. 掌握角量与线量的关系。 3. 理解力矩和转动惯量概念。 4. 掌握刚体绕定轴转动的转动定理。 5. 理解角动量概念。 6. 掌握质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题。 7. 理解刚体定轴转动的转动动能概念，能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用 机械能守恒定律,能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题。 第二部分:电磁学 （讲授: 24 学时）（习题课: 6 学时） 场这一物质存在的普遍形式以前还讨论得很少，本篇主要介绍电磁场这一重要的场的 基本性质和运动规律。重点介绍静电场和稳恒磁场的描述、性质、所遵循的基本规律，以 及静电场与导体和电介质的相互作用、稳恒磁场与磁介质的相互作用等。通过这两种不随 时间改变的电磁场的讨论，进一步讨论一般的电磁场的运动规律，从而得出电磁场普遍遵 循的麦克斯韦方程组。 本篇教学使学生学会能根据所研究问题抓住主要因素，忽略次要因素，对所研究对象 进行合理简化的研究方法，培养学生运用微积分及矢量运算，场论等分析处理物理问题的
能力。 说明和建议： 1.对中学物理介绍得比较多的电力、磁力、静电感应及电磁感应现象等内容，讲述 中应注意与中学教学的衔接 必要的重复 电磁学的重点在于通过库仑定律、高斯定理和环路定理、毕奥一萨伐尔定律、法拉 第电磁感应定律等，学习电磁场的概念以及场的研究方法。 3.突出介绍以点电荷的电场和电流元的磁场为基础的叠加法。强调电场强度、电场 力、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 重点进述法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的基本假设。 并阐明麦克斯韦方程组的物理思想，帮助学生建立起统一电磁场的概念以及认识电磁场的物 质性、相对性和统 “性。 第五章：静电场 (6学时) 教学内容： 第1带，由精的最子化由肯守恒定电 第2节：库 定律 第3节：电场 第4节：电场强度通量高斯定理 第5节：静电场的环路定理电势能 第6节：由势 第7节：电场强度与电势梯度 教学要求 1.掌握描述静电场的两个物理量 电场强度和电势的概念。 2.理解电场强度是矢量点函数，而电势则是标量点函数。 3.理解高斯定理及静电场的环路定理是静电场的两个重要定理，它们表明静电场是 有源场和保守场 掌握用点电荷电场强度和叠加原理以及高斯定理求电场强度的方法， 5。 掌握用点电荷电势和叠加原理以及电势的定义式求电势的方法。 6.能用电场强度与电势梯度的关系求解较简单带电系统的电场强度。 第六章：静电场中导体与电介质 （4学时) 教学内容： 第1节：静电场中的导体 第2节： 中的电介房 第3节：电位移有电介质时的高斯定理 第4节：电容电容器 第5节：静电场的能量能量密度 数学要求 争电场中导体处于静电平衡时的条件，并能从静电平衡条件来分析带电导体在静电场 中的电荷分布 2.了解电介质的极化机理。 3.了解电位移天量的概念，以及与电场强度的关系 4.了解电介质中的高斯定理，并会用它来计算对称电场的电场强度。 理解电容的定义，并能计算几何形状简单的电容器的电容 6. 了解静电场 是电场能量的携带者 了解电场能量密度的概念，能用能量密度计算电场能量。 8. 了解电偶极子概念。 第七章：稳恒磁场 (8学时)
8 能力。 说明和建议: 1. 对中学物理介绍得比较多的电力、磁力、静电感应及电磁感应现象等内容，讲述 中应注意与中学教学的衔接，减少不必要的重复。 2. 电磁学的重点在于通过库仑定律、高斯定理和环路定理、毕奥-萨伐尔定律、法拉 第电磁感应定律等，学习电磁场的概念以及场的研究方法。 3. 突出介绍以点电荷的电场和电流元的磁场为基础的叠加法。强调电场强度、电场 力、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。 4. 重点讲述法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的基本假设， 并阐明麦克斯韦方程组的物理思想，帮助学生建立起统一电磁场的概念以及认识电磁场的物 质性、相对性和统一性。 第五章：静电场 （6 学时） 教学内容: 第 1 节：电荷的量子化 电荷守恒定律 第 2 节：库仑定律 第 3 节：电场强度 第 4 节：电场强度通量 高斯定理 第 5 节：静电场的环路定理 电势能 第 6 节：电势 第 7 节：电场强度与电势梯度 教学要求: 1. 掌握描述静电场的两个物理量——电场强度和电势的概念。 2. 2. 理解电场强度是矢量点函数，而电势则是标量点函数。 3. 理解高斯定理及静电场的环路定理是静电场的两个重要定理，它们表明静电场是 有源场和保守场。 4. 掌握用点电荷电场强度和叠加原理以及高斯定理求电场强度的方法。． 5. 掌握用点电荷电势和叠加原理以及电势的定义式求电势的方法。 6. 能用电场强度与电势梯度的关系求解较简单带电系统的电场强度。 第六章：静电场中导体与电介质 （4 学时） 教学内容: 第 1 节：静电场中的导体 第 2 节：静电场中的电介质 第 3 节：电位移 有电介质时的高斯定理 第 4 节：电容 电容器 第 5 节：静电场的能量 能量密度 教学要求: 1. 理解静电场中导体处于静电平衡时的条件，并能从静电平衡条件来分析带电导体在静电场 中的电荷分布。 2. 了解电介质的极化机理。 3. 了解电位移矢量的概念，以及与电场强度的关系。 4. 了解电介质中的高斯定理，并会用它来计算对称电场的电场强度。 5. 理解电容的定义，并能计算几何形状简单的电容器的电容。 6. 了解静电场是电场能量的携带者。 7. 了解电场能量密度的概念，能用能量密度计算电场能量。 8. 了解电偶极子概念。 第七章：稳恒磁场 （8 学时）