曲阜师范大学：新能源材料与器件专业《大学物理》课程教学大纲（一）.docx

《大学物理1》课程教学大纲一、课程简介大学物理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及其相互转化规律的学科。它的基本理论渗透到自然科学的许多领域，是工程技术的基础。《大学物理1》是高等理工科院校新能源材料与器件专业学生必修的一门专业必修基础课。大学物理课程即是重要的基础理论课程，也是重要的科学素养教育课程。通过本课程的学习，一方面，学生将能够掌握物理学的基本原理知识和基本思想方法，为后续专业基础课及技术基础课的学奠定必要的物理和方法基础：另一方面，学生将能够系统地利用物理的科学观、逻辑观开展相关专业的学习与研究，具有探索和创新的精神；同时，学生毕业后也将具备严谨和诚实的科学态度，具备问题分析和研究的能力以及科学素养。二、课程目标本课程以物理学基础知识为指导，以高等院校新能源材料与器件专业学生的培养目标为依据，系统讲授质点运动学、牛顿力学、刚体运动、机械振动与机械波、气体动理论和热力学基础等内容，学生能够在掌握基本物理概念、理论、和思想方法的基础上，科学严谨地分析问题和解决问题，具备科学的思维能力，具有一定的探索精神和创新意识，真正做到知识、能力、素质等各方面协调发展。课程目标1：全面认识并系统掌握物理学中经典力学、机械振动、机械波、气体动理论和热力学等基本概念、基本理论，具备初步应用物理学理论解决问题的能力。课程目标2：学会熟练运用先修课程高等数学中的矢量运算、微积分等知识和数学思维来分析解决有关物理学问题。课程目标3：学会通过观察、分析实际问题的特征、性质，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际问题进行合理的简化、归纳、建模，能将实际中的物体简化为质点、刚体、理想气体等理想模型，并运用该物理学模型的理论和研究方法解决相关专业领域中的科学问题。课程目标4：学会物理学规律探索和应用过程中的观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比、假想等方法，就相关科学领域的研究现状和发展趋势发现问题、提出问题并解决问题，具备科学的思维方法、严谨的科学态度等良好的科学素养，具备一定的创新探索思维能力，具备细致、踏实的工作作风和实事求是的人生态度。1/10

《大学物理 1》课程教学大纲 1 / 10 一、课程简介大学物理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及其相互转化规律的学科。它的基本理论渗透到自然科学的许多领域，是工程技术的基础。《大学物理 1》是高等理工科院校新能源材料与器件专业学生必修的一门专业必修基础课。大学物理课程即是重要的基础理论课程，也是重要的科学素养教育课程。通过本课程的学习，一方面，学生将能够掌握物理学的基本原理知识和基本思想方法，为后续专业基础课及技术基础课的学奠定必要的物理和方法基础；另一方面，学生将能够系统地利用物理的科学观、逻辑观开展相关专业的学习与研究，具有探索和创新的精神；同时，学生毕业后也将具备严谨和诚实的科学态度，具备问题分析和研究的能力以及科学素养。二、课程目标本课程以物理学基础知识为指导，以高等院校新能源材料与器件专业学生的培养目标为依据，系统讲授质点运动学、牛顿力学、刚体运动、机械振动与机械波、气体动理论和热力学基础等内容，学生能够在掌握基本物理概念、理论、和思想方法的基础上，科学严谨地分析问题和解决问题，具备科学的思维能力，具有一定的探索精神和创新意识，真正做到知识、能力、素质等各方面协调发展。课程目标 1：全面认识并系统掌握物理学中经典力学、机械振动、机械波、气体动理论和热力学等基本概念、基本理论，具备初步应用物理学理论解决问题的能力。课程目标 2：学会熟练运用先修课程高等数学中的矢量运算、微积分等知识和数学思维来分析解决有关物理学问题。课程目标 3：学会通过观察、分析实际问题的特征、性质，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际问题进行合理的简化、归纳、建模，能将实际中的物体简化为质点、刚体、理想气体等理想模型，并运用该物理学模型的理论和研究方法解决相关专业领域中的科学问题。课程目标 4：学会物理学规律探索和应用过程中的观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比、假想等方法，就相关科学领域的研究现状和发展趋势发现问题、提出问题并解决问题，具备科学的思维方法、严谨的科学态度等良好的科学素养，具备一定的创新探索思维能力，具备细致、踏实的工作作风和实事求是的人生态度

《大学物理1》课程教学大纲2-1：了解本领域的前沿信息、发展趋势以及国内外新能源产业的发展战略和动态2-2：掌握文献及专毕业要求2：业信息的来源和获问题分析取方法2-3：初步具备运用新能源材料与器件相关的自然科学与工程技术基本原理分析专业问题的能力三、教学内容绪论部分，了解物理学的发展史及其在力学、热学、电磁学、光学、信息科学、化学、材料科学以及当代工程技术中的重要意义，熟练掌握高等数学中矢量、矢量的标积、失量的失积和失量微积分的基本运算；同时了解大学物理的学习目的，明确个人学习目标，树立正确的学习态度，合理规划学习任务。第一章内容为质点运动学，掌握描述质点运动及运动变化的四个物理量一一位置失量、位移、速度、加速度；理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性；理解运动方程的物理意义及作用，会处理两类问题：（1）运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法；（2）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；掌握曲线运动的自然坐标表示法，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：理解伽利略速度变换式并会用它求简单的质点相对运动问题。第二章内容为牛顿定律，掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件；熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况，能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题；理解惯性系与非惯性系的概念，了解惯性力的概念。第三章内容为动量守恒定律和能量守恒定律，理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律；掌握功的概念，能计算变力的功，理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算万有引力、重力和弹性力的势能；掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律，掌握运用动量和能量守恒定律分析力学问题的思想和方法；了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点，并能处理较简单的完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的问题；结合第二章内容，通过视频学习和分析神州十三号、神州十四号的发射原理和过程，感受伟3/10

《大学物理 1》课程教学大纲 3 / 10 毕业要求 2：问题分析 2-1：了解本领域的前沿信息、发展趋势以及国内外新能源产业的发展战略和动态 √ 2-2：掌握文献及专业信息的来源和获取方法 √ 2-3：初步具备运用新能源材料与器件相关的自然科学与工程技术基本原理分析专业问题的能力 √ 三、教学内容绪论部分，了解物理学的发展史及其在力学、热学、电磁学、光学、信息科学、化学、材料科学以及当代工程技术中的重要意义，熟练掌握高等数学中矢量、矢量的标积、矢量的矢积和矢量微积分的基本运算；同时了解大学物理的学习目的，明确个人学习目标，树立正确的学习态度，合理规划学习任务。第一章内容为质点运动学，掌握描述质点运动及运动变化的四个物理量——位置矢量、位移、速度、加速度；理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性；理解运动方程的物理意义及作用，会处理两类问题：（1）运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法；（2）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；掌握曲线运动的自然坐标表示法．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；理解伽利略速度变换式, 并会用它求简单的质点相对运动问题。第二章内容为牛顿定律，掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件；熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况，能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题；理解惯性系与非惯性系的概念，了解惯性力的概念。第三章内容为动量守恒定律和能量守恒定律，理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律；掌握功的概念, 能计算变力的功，理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算万有引力、重力和弹性力的势能；掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律，掌握运用动量和能量守恒定律分析力学问题的思想和方法；了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点，并能处理较简单的完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的问题；结合第二章内容，通过视频学习和分析神州十三号、神州十四号的发射原理和过程，感受伟

《大学物理1》课程教学大纲大祖国强有力的军事和科研能力，树立正确的世界观，人生观，社会主义核心价值观。第四章内容为刚体和流体的运动，理解描写刚体定轴转动角速度和角加速度的物理意义，并掌握角量与线量的关系；理解力矩和转动惯量概念，掌握刚体绕定轴转动的转动定理：理解角动量概念，掌握角动量定律，并能处理一般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；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；结合第二章、第三章和本章内容，通过视频和直播的方式了解天宫一号、梦天实验舱、中国空间站建立的意义，掌握空间实验中蕴藏的物理原理，展望太空实验的未来，树立正确的科研态度与精神，正确开展职业规划；结合冬奥会项目分析本章知识与运动员技术和成绩之间的联系。第五章内容为机械振动，掌握描述简谐运动的各个物理量（特别是相位）的物理意义及各量间的关系；掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐运动规律的讨论和分析：掌握简谐运动的基本特征，能建立一维简谐运动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐运动的运动方程，并理解其物理意义；理解同方向、同频率简谐运动的合成规律，了解拍和相互垂直简谐运动合成的特点；了解阻尼振动、受迫振动和共振的发生条件及规律。第六章内容为机械波，理解描述简谐波的各物理量的意义及各量间的关系；理解机械波产生的条件，掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法，理解波函数的物理意义，理解波的能量传播特征及能流、能流密度概念了解惠更斯原理和波的叠加原理，理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件；理解驻波及其形成，了解驻波和行波的区别：了解机械波的多普勒效应及其产生的原因。第七章内容为气体动理论，了解气体分子热运动的图像，理解平衡态、平衡过程、理想气体等概念：理解理想气体的压强公式和温度公式，能从宏观和微观两方面理解压强和温度的统计意义；了解自由度概念，理解能量均分定理，会计算理想气体的内能；理解麦克斯韦速率分布律、速率分布函数和速率分布曲线的物理意义，会计算气体分子热运动的三种统计速度。第八章内容为热力学基础，掌握内能、功和热量等概念，理解准静态过程：掌握热力学第一定律，理解理想气体的摩尔定体热容、摩尔定压热容，能分析计算理想气体在等体、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变量；理解循环的意义和循环过程中的能量转换关系，会计算卡诺循环和其它简单循环的效率；了解可逆过程和不可逆4./10

《大学物理 1》课程教学大纲 4 / 10 大祖国强有力的军事和科研能力，树立正确的世界观，人生观，社会主义核心价值观。第四章内容为刚体和流体的运动，理解描写刚体定轴转动角速度和角加速度的物理意义，并掌握角量与线量的关系；理解力矩和转动惯量概念，掌握刚体绕定轴转动的转动定理；理解角动量概念，掌握角动量定律，并能处理一般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；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；结合第二章、第三章和本章内容，通过视频和直播的方式了解天宫一号、梦天实验舱、中国空间站建立的意义，掌握空间实验中蕴藏的物理原理，展望太空实验的未来，树立正确的科研态度与精神，正确开展职业规划；结合冬奥会项目分析本章知识与运动员技术和成绩之间的联系。第五章内容为机械振动，掌握描述简谐运动的各个物理量（特别是相位）的物理意义及各量间的关系；掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐运动规律的讨论和分析；掌握简谐运动的基本特征，能建立一维简谐运动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐运动的运动方程，并理解其物理意义；理解同方向、同频率简谐运动的合成规律，了解拍和相互垂直简谐运动合成的特点；了解阻尼振动、受迫振动和共振的发生条件及规律。第六章内容为机械波，理解描述简谐波的各物理量的意义及各量间的关系；理解机械波产生的条件，掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法，理解波函数的物理意义，理解波的能量传播特征及能流、能流密度概念；了解惠更斯原理和波的叠加原理，理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件；理解驻波及其形成，了解驻波和行波的区别；了解机械波的多普勒效应及其产生的原因。第七章内容为气体动理论，了解气体分子热运动的图像，理解平衡态、平衡过程、理想气体等概念；理解理想气体的压强公式和温度公式，能从宏观和微观两方面理解压强和温度的统计意义；了解自由度概念，理解能量均分定理，会计算理想气体的内能；理解麦克斯韦速率分布律、速率分布函数和速率分布曲线的物理意义，会计算气体分子热运动的三种统计速度。第八章内容为热力学基础，掌握内能、功和热量等概念，理解准静态过程；掌握热力学第一定律，理解理想气体的摩尔定体热容、摩尔定压热容，能分析计算理想气体在等体、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变量；理解循环的意义和循环过程中的能量转换关系，会计算卡诺循环和其它简单循环的效率；了解可逆过程和不可逆