《大學物理》（C）課程教學大綱
課程代碼：303007
課程名稱：大學物理（C）
University Physics(C)
學分/總學時：4學分/64學時
講課學時：64
課程類别：公共基礎課
開課學期：一（2）
适用專業：工科專業
先修課程：高等數學、高中物理
後續課程：工科各專業課
課程負責人：周雨青
課程目标
大學物理是高等院校理工科各專業的一門必修基礎課。通過本課程的教學，可以使學生對物理學的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統的認識和正确的理解，為後繼課程的學習提供必要的知識準備。由于物理學在自然科學中的基礎地位和與社會科學的聯系，以及物理科學對人的思維訓練和能力形成有很大的影響，它對于大學生科學基本素養的建立和創新意識的熏陶起着科學引導和奠定基石的作用。所以，大學物理課程的教學，不僅要傳授必需的、通用的物理學基礎知識，還應在傳授基礎知識的同時，讓學生逐步掌握學習科學知識的思想方法、提高分析和解決問題的能力，并激發探索和創新精神。學好物理學不僅是在校大學生學習知識、提高能力和培養素質的要求，而且對學生畢業後的工作和進一步學習、更新知識和技能都有深遠的意義。
力學
掌握描述質點運動的物理量的概念及相互間的運算關系，了解相對運動；理解質點動力學基本定律及其适用條件；能熟練地掌握用微積分方法求解質點在一維變力作用下的動力學問題；掌握功的概念，能計算變力的功；理解保守力作功的特點及勢能的概念；掌握質點的動能定理和動量定理，并能用它們分析、解決質點在平面内運動時的簡單力學問題；掌握機械能守恒定律，動量守恒定律及質點的角動量守恒定律；掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法。了解轉動慣量概念；理解剛體繞定軸轉動的轉動定律；了解伯努利方程。
機械振動和機械波
掌握描述簡諧振動的各物理量及各量間的關系。初步掌握諧振動的旋轉矢量圖示法。理解諧振動的基本特征，并掌握求解方法。理解同方向、同頻率兩個簡諧振動的合成規律。了解拍現象，了解垂直振動合成問題。了解阻尼振動，受迫振動和共振。理解機械波産生的條件。掌握求解平面簡諧波的波函數的方法。理解波形圖線。了解波的能量傳播特征及能流概念。理解波的疊加原理，掌握波的相幹條件的應用。了解駐波及其形成條件。了解機械波的多普勒效應及其産生原因，能用多普勒頻移公式進行計算。
波動光學
理解光源，光的幹涉性，了解獲得相幹光的方法。理解光程的概念及光程差和位相差的關系。理解楊氏雙縫幹涉及薄膜等厚、等傾幹涉。了解邁克耳孫幹涉儀的工作原理。了解惠更斯—菲涅耳原理，理解單縫夫琅禾費衍射。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。了解光栅衍射。會分析光栅常量及波長對光栅衍射譜線分布的影響。了解自然光和線偏振光。理解布儒斯特定律及馬呂斯定律。知道雙折射現象，線偏振光的獲得方法和檢驗方法。
熱學基礎
理解熱力學平衡态，狀态參量，理想氣體的壓強公式，理解溫度與分子平均平動動能的關系，自由度，能量按自由度均分原理，理想氣體的内能，麥克斯韋氣體分子速率分布律。
二、課程目标與教學内容和教學環節的關系
序号 | 課程目标 | 教學内容 | 教學環節 | |||
課堂教學 | 作業 | 實驗 | 上機 | |||
1 | 掌握描述質點運動的物理量的概念及相互間的運算關系；理解質點動力學基本定律及其适用條件；能熟練地掌握用微積分方法求解質點在一維變力作用下的動力學問題；掌握功的概念，能計算變力的功；理解保守力作功的特點及勢能的概念；掌握質點的動能定理和動量定理，并能用它們分析、解決質點簡單力學問題；掌握機械能守恒定律，動量守恒定律；掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法。了解轉動慣量概念；理解剛體繞定軸轉動的轉動定律；了解伯努利方程。 |
| ＋ | ＋ | ||
2 | 掌握描述簡諧振動的各物理量及各量間的關系。初步掌握諧振動的旋轉矢量圖示法。理解諧振動的基本特征，并掌握求解方法。理解同方向、同頻率兩個簡諧振動的合成規律。了解拍現象，了解垂直振動合成問題。了解阻尼振動，受迫振動和共振。理解機械波産生的條件。掌握求解平面簡諧波的波函數的方法。理解波形圖線。了解波的能量傳播特征及能流概念。理解波的疊加原理，掌握波的相幹條件的應用。了解駐波及其形成條件。了解機械波的多普勒效應及其産生原因，能用多普勒頻移公式進行計算。 |
| ＋ | ＋ | ||
3 | 理解光源，光的幹涉性，了解獲得相幹光的方法。理解光程的概念及光程差和位相差的關系。理解楊氏雙縫幹涉及薄膜等厚、等傾幹涉。了解邁克耳孫幹涉儀的工作原理。了解惠更斯—菲涅耳原理，理解單縫夫琅禾費衍射。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。了解自然光和線偏振光。理解布儒斯特定律及馬呂斯定律。 |
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4 | 掌握理想氣體狀态方程；理解理想氣體壓強和溫度；理解能量均分定理。 |
| ＋ | ＋ | ||
課程内容與學時分配
教學内容 | 講課學時 | 習題課學時 | 小計 |
力學 | 24 | 2 | 26 |
機械振動和波動 | 14 | 2 | 16 |
波動光學 | 13 | 2 | 15 |
熱學基礎 | 6 | 1 | 7 |
合計 | 57 | 7 | 64 |
教學方法
課堂授課時，采用多媒體教學和現場闆書相結合的方式，便于學生理解和接受。習題課時，采用學生練為主教師講解為輔的方式，達到學生通過練習真正掌握知識點的目的。
充分利用網絡交流實時性強的優點，開展網上答疑和輔導，提高教學效率。
注重教與學的互動，采用課後作業、作業反饋，不定期課堂練習和測試等多種方式了解學生學習效果。
線上、線下教學相結合，利用線上教學資源作為課堂教學的補充和輔助。
考核方式與成績評定
課程的考核以考核學生對課程目标的達成為主要目的，以檢查學生對教學内容的掌握程度為重要内容。課程成績包括3個部分，分别為平時成績、測試成績和期末考試成績。
1．考核環節及要求、成績比例
考核環節 | 分值 | 考核/評價細則 |
平時成績 | 20 | 根據全部作業的得分再按20%計入總成績 |
測試成績 | 30 | 第一次測試成績按10%計入總成績 第二次測試成績按10%計入總成績 第三次測試成績按10%計入總成績 |
期末成績 | 50 | 考察本冊全部内容，以卷面成績的50%計入總成績 |
課程目标與課程考核環節的關系 （考核環節可根據課程過程化考核方案調整）
序号 | 課程目标 | 考核環節 | ||||
作業（ 20%） | 測試1（10%） | 測試2（10 %） | 測試3（10%） | 期末（50 %） | ||
1 | 掌握描述質點運動的物理量的概念及相互間的運算關系；理解質點動力學基本定律及其适用條件；能熟練地掌握用微積分方法求解質點在一維變力作用下的動力學問題；掌握功的概念，能計算變力的功；理解保守力作功的特點及勢能的概念；掌握質點的動能定理和動量定理，并能用它們分析、解決質點簡單力學問題；掌握機械能守恒定律，動量守恒定律；掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法。了解轉動慣量概念；理解剛體繞定軸轉動的轉動定律；了解伯努利方程。 | 35% | 100% | 35% | ||
2 | 掌握描述簡諧振動的各物理量及各量間的關系。初步掌握諧振動的旋轉矢量圖示法。理解諧振動的基本特征，并掌握求解方法。理解同方向、同頻率兩個簡諧振動的合成規律。了解拍現象，了解垂直振動合成問題。了解阻尼振動，受迫振動和共振。理解機械波産生的條件。掌握求解平面簡諧波的波函數的方法。理解波形圖線。了解波的能量傳播特征及能流概念。理解波的疊加原理，掌握波的相幹條件的應用。了解駐波及其形成條件。了解機械波的多普勒效應及其産生原因，能用多普勒頻移公式進行計算。 | 30% | 100% | 30% | ||
3 | 理解光源，光的幹涉性，了解獲得相幹光的方法。理解光程的概念及光程差和位相差的關系。理解楊氏雙縫幹涉及薄膜等厚、等傾幹涉。了解邁克耳孫幹涉儀的工作原理。了解惠更斯—菲涅耳原理，理解單縫夫琅禾費衍射。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。了解自然光和線偏振光。理解布儒斯特定律及馬呂斯定律。 | 30% | 100% | 30% | ||
4 | 掌握理想氣體狀态方程；理解理想氣體壓強和溫度；理解能量均分定理。 | 5% | 5% | |||
合計 | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | |
建議教材與教學參考書
周雨青等編著。大學物理（核心知識）。菠菜担保论坛大全出版社，2019年。
馬文蔚、周雨青 編。物理學教程（第三版）。高等教育出版社，2016年。
毛駿健等。大學物理學。高等教育出版社，2006年。
陶桂琴等。大學物理學習與習題輔導。菠菜担保论坛大全出版社，2009年。
吳澤華、陳小鳳編著。大學物理學。高等教育出版社，2011年。
吳澤華、陳小鳳編著。大學物理學習題分析與解答。高等教育出版社，2012年。
線上教學資源：
中國大學MOOC（https://www.icourse163.org/）
菠菜担保论坛大全 大學物理習題課（上）（下）
菠菜担保论坛大全 大學物理核心知識（上）（下）
菠菜担保论坛大全 大學物理專題：質點力學、剛體與流體、電磁學、相對論
菠菜担保论坛大全 大學物理專題：振動與波、光學、熱學、量子物理
附件
作業評分标準表
考核内容
A（90-100）
B（80-89）
C（70-79）
D（60-69）
E（<60）
知識及概念 掌握程度 (權重 30%)
知識及概念掌握全面，運用得當
知識及概念掌握較全面，能正确運用
知識及概念掌握較全面，能夠運用，但沒有考慮約束條件
知識及概念掌握程度一般，并不能正确運用
沒有掌握知識及概念，不會運用公式
解題過程的 正确性、完 整性 (權重 70%)
解題過程正确、完整，邏輯性強，答案正确率超過 90%，書寫清晰
解題過程較正确、完整，邏輯性較強，答案正确率低于90%，書寫清晰
解題過程基本正确、完整，答案正确率低于80%
解題過程中存在錯誤，答案正确率低于70%
解題過程錯誤且不完整，答案正确率低于60%
二、 課程試卷設計方案
序号 | 課程目标 | 考察點及占比 | 備注 | |||
測試1 | 測試2 | 測試3 | 期末 | |||
1 | 掌握描述質點運動的物理量的概念及相互間的運算關系；理解質點動力學基本定律及其适用條件；能熟練地掌握用微積分方法求解質點在一維變力作用下的動力學問題；掌握功的概念，能計算變力的功；理解保守力作功的特點及勢能的概念；掌握質點的動能定理和動量定理，并能用它們分析、解決質點簡單力學問題；掌握機械能守恒定律，動量守恒定律；掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法。了解轉動慣量概念；理解剛體繞定軸轉動的轉動定律；了解伯努利方程。 | 考察點：質點運動學的第一、第二類問題，牛頓定律應用，動能定理，動量定理，動量守恒定律，機械能守恒定律。剛體轉動的描述，轉動定律應用 占比:100% | 考察點：質點運動學的第一、第二類問題，牛頓定律應用，動能定理，動量定理，動量守恒定律，機械能守恒定律。剛體轉動的描述，轉動定律應用 占比:35% | 題型：填空題、選擇題、計算題、證明題 難度分為：容易、中等偏易、中等偏難 三個等次，其比例構成近似為 30：40： 30 | ||
2 | 掌握描述簡諧振動的各物理量及各量間的關系。初步掌握諧振動的旋轉矢量圖示法。理解諧振動的基本特征，并掌握求解方法。理解同方向、同頻率兩個簡諧振動的合成規律。了解拍現象，了解垂直振動合成問題。了解阻尼振動，受迫振動和共振。理解機械波産生的條件。掌握求解平面簡諧波的波函數的方法。理解波形圖線。了解波的能量傳播特征及能流概念。理解波的疊加原理，掌握波的相幹條件的應用。了解駐波及其形成條件。了解機械波的多普勒效應及其産生原因，能用多普勒頻移公式進行計算。 | 考察點：簡諧振動,旋轉矢量,振動合成,機械波,波函數,波的能量,波的幹涉,駐波,多普勒效應 占比：100% | 考察點：簡諧振動,旋轉矢量,振動合成,機械波,波函數,波的能量,波的幹涉,駐波,多普勒效應 占比：30% | 題型：填空題、選擇題、計算題、證明題 難度分為：容易、中等偏易、中等偏難 三個等次，其比例構成近似為 30：40： 30 | ||
3 | 理解光源，光的幹涉性，了解獲得相幹光的方法。理解光程的概念及光程差和位相差的關系。理解楊氏雙縫幹涉及薄膜等厚、等傾幹涉。了解邁克耳孫幹涉儀的工作原理。了解惠更斯—菲涅耳原理，理解單縫夫琅禾費衍射。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。了解自然光和線偏振光。理解布儒斯特定律及馬呂斯定律。 | 考察點： 光的幹涉,光程,雙縫幹涉,薄膜幹涉,單縫衍射,光的偏振,布儒斯特定律,馬呂斯定律 占比：100% | 考察點： 光的幹涉,光程,雙縫幹涉,薄膜幹涉,單縫衍射,光的偏振,布儒斯特定律,馬呂斯定律 占比：30% | 題型：填空題、選擇題、計算題、證明題 難度分為：容易、中等偏易、中等偏難 三個等次，其比例構成近似為30：40： 30 | ||
4 | 掌握理想氣體狀态方程；理解理想氣體壓強和溫度；理解能量均分定理。 | 考察點：理想氣體狀态方程 占比：5% | 題型：填空題、選擇題、計算題、證明題 難度分為：容易、中等偏易、中等偏難 三個等次，其比例構成近似為 30：40： 30 | |||
執筆：白磊 審核：周雨青
2021.3.6