大学物理课程介绍

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大学物理课程介绍

物理学研究的是物质的基本结构及物质运动的普遍规律,它是一门严格的、精密的基础科学。物理学的新发现,它所产生的新概念及新理论常常发展为新的学科或学科分支。它的基本概念、基本理论与实验方法向其它学科或技术领域的渗透总是毫无例外地促成该学科或技术领域发生革命性变化或里程碑式进步。历史上几次重要的技术革命都是以物理学的进步为先导的。例如,电磁学的产生与发展导致了电力技术和无线电技术的诞生,形成了电力与电子工业;放射性的发现导致原子核科学的诞生与核能的利用,使人类进入了原子能时代;固体物理的发展导致晶体管与集成电路的问世,进而形成了强大的微电子工业与计算机产业;激光的出现导致光纤通信与光盘存贮等一系列光电子技术与产业的诞生。微电子、光电子、计算机以及与之相匹配的软件正在使人类进入信息社会。

物理学正在进一步与生物学、化学和材料科学结合,使后者的研究向更深的层次发展。当前,科学技术发展的学科交叉与结合特征更为突出,因此可以毫不夸张地说,物理基础是学好各自然科学和工程技术科学的基础。工科大学生们物理基础的厚薄将会影响他们日后的工作适应能力和发展后劲。物理学教育对于大学生素质教育的作用是任何学科都无法取代的。

大学物理是低年级学生的一门重要基础课。它的作用一方面是为学生打好必要的物理基础;另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究问题方法,这些都起着增强学生适应能力、开阔思路、激发探索和

创新精神,提高人才科学素质的重要作用。打好物理基础,不仅对学生在校学习起着十分重要的作用,而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术,不断更新知识都将产生深远的影响。

大学物理课程的内容包括有经典物理和近代物理。经典物理部分主要包括:经典力学、热学、电磁学、光学等;近代物理部分主要包括:狭义相对论力学基础、量子力学基础、固体能带理论简介等。经典物理在科学技术领域仍然是应用最广泛的基础理论,而且也是学习近代科学技术新理论、新知识的重要基础理论,在大学物理的学习中对经典物理内容仍应予以重视;大学物理中的近代物理知识是学生今后学习近代科学技术新理论,新知识所必须的近代物理基础理论知识。

开设大学物理课程的目的:一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础;另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法,这对开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质等,都会起到重要作用。大学物理课是我校理工科各专业学生的一门重要必修基础课。

英文名称:University Physics

课程编号:

课程类型:必修

学时:128

学分:8

适用对象:理工科各专业学生

先修课程:高等数学高中物理

使用教材及参考书:

教材:大学物理(吴百诗主编)科学出版社

参考书:吴锡珑主编“大学物理教程”高教出版社

守洙主编“普通物理学”高教出版社

张三慧主编“大学物理学”清华大学出版社

一、课程的性质、目的及任务

物理学是研究物质的基本结构﹑相互作用和物质最基础最普遍运动形式(机械运动,热运动,电磁运动,微观粒子运动等)及其相互转化规律的学科。

物理学的研究对象具有极大普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域、应用于生产技术的各个部门,它是自然科学许多领域和工程技术发展的基础。

以物理学基础知识为内容的大学物理课程,它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员必备的。因此,大学物理课是我校理工科各专业学生的一门重要必修基础课。

开设大学千物理课程的目的,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础;另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法,这对开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质等,都会起到重要作用。学好物理课,不仅对学生在校的学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论﹑新技术﹑不断更新知识等,都将发挥深远影响。

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二、课程的基本要求

1.使学生对物理学所研究的各种物质运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识;对大学物理课中的基本理论、基本知识能够正确地理解,并且有初步应用的能力。

2.通过教学环节,培养学生严肃的科学态度和求实的科学作风。根据本课程的特点,在传授知识的同时加强对学生进行能力培养,如通过对自然现象和演示实验的观察等途径,培养学生从复杂的现象中抽象出带有物理本质的内容和建立物理模型的能力、运用理想模型和适当的数学工具定性分析研究和定量计算问题的能力以及独立获取知识与进行知识更新的能力,联系工程实际应用的能力等。

3.在理论教学中,要根据学生情况精讲基本内容,有些内容可安排学生自学或讨论,并要安排适当课时的习题课;要充分利用演示实验、录像等形象化教学手段,应尽量发挥计算机多媒体在物理教学中的作用,以提高教学效果。在教学过程中,还要处理好与中学物理的衔接与过渡,一方面要充分利用学生已掌握的物理知识,另一方面要特别注意避免和中学物理不必要的重复。在与后继有关课程的关系上,考虑到本课程的性质,应着重全面系统地讲授物理学的基本概念、基本规律和分析解决问题的基本方法,不宜过分强调结合专业。

-----------------------------------------------------------------------------------三、教学内容及要求

(一)力学

1.质点运动学

2.质点动力学

3.刚体的运动

要求:力学是大学物理教学内容中最基本、最重要的部分,它是学习大学物理其它部分以及许多后继课程所必须具备的基础知识。教学中要充分利用学生已有的力学基础,避免简单重复;要应用高等数学工具,在新的高度讲授力学概念和规律。通过力学部分的学习,使学生初步了解科学地研究问题的基本思想和方法;通过指导学生听课、阅读教材(参考书)、答(质)疑、以及做习题的规范训练和对作业的严格要求,培养学生科学的学习方法和严肃认真的学习态度,使学生尽快适应大学阶段的学习规律。

(1)理解质点、刚体等模型和参照系、惯性系等概念。

(2)掌握位置矢量、位移、速度、加速度等物理量。

(3)掌握牛顿运动定律及其适用条件,会用牛顿第二定律的投影式处理力学问题,掌握力学量的单位和量纲。

(4)掌握功的概念,能熟练地计算变力的功,会计算力矩的功,掌握保守力作功的特点及势能的概念,会计算势能和势能差,能熟练计算重力势能、弹性势能和万有引力势能。

(5)掌握质点系的动能定理和动量定理,会用它们分析解决质点在平面内运动时的简单力学问题,了解质心和质心运动定理。 * 了解空间均匀性与动量守恒律的关系。

掌握机械能守恒定律、动量守恒定律及它们的适用条件,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。

(6)理解转动惯量概念,能用积分方法计算几何形状简单、质量分布均匀的物体对轴的转动惯量。掌握刚体绕定轴的转动定律。

会计算定轴转动刚体的动能;能运用定轴转动刚体的动能定理分析、计算简单力学问题。

(7)理解动量矩(角动量)概念;通过质点在平面内运动和刚体绕定轴转动情况,理解动量矩守恒定律及其适用条件,能应用该定律分析、计算简单力学问题,了解进动产生的原因和进动方向。

(8)理解牛顿力学的相对性原理,理解两个相互作平动的坐标系间适用的速度和加速度变换定理,能分析与平动有关的相对运动问题。

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(二)气体动理论及热力学

1.热力学

2.气体动理论

要求:气体动理论和热力学从不同的观点、用不同的方法研究物质热运动的基本规律,气体动理论是微观理论,热力学是宏观理论。在气体动理论教学中,要突出“系统的宏观性质是系统中分子微观热运动的统计表现”这个图象,突出统计概念和统计平均方法,在热力学教学中,要突出“从能量观点,运用逻辑推理研究问题”的思想和方法。要引导学生领会两种理论的特点以及二者间相辅相成的关系。

(1)掌握功和热量的概念,理解准静态过程,掌握热力学第一定律,能熟练地分析、计算理想气体各等值和绝热过程中的功、热量、内能的改变量及热机循环效率,了解卡诺定理,了解致冷系数的定义。

(2)理解可逆过程与不可逆过程,理解热力学第二定律的两种表述。

(3)了解气体分子热运动的图象,掌握理想气体的压强公式和温度公式,能从宏观和统计意义两个方面理解压强、温度、内能等概念,理解系统宏观性质是微观运动的统计表现,了解从建立模型、进行统计平均、建立宏观量和微观量的联系到阐明宏观量微观本质的思想和方法。了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程。

(4)了解玻尔兹曼能量分布定律,理解麦克斯韦速率分布定律、速率分布函数及速率分布曲线的物理意义,理解气体分子热运动的算术平均速率、方均根速率和最概然速率的求法和意义,了解重力场中粒子按高度的分布规律。

(5)理解气体分子平均能量按自由度均分定理,能用该定理计算理想气体的定容热容、定压热容和内能。

(6)理解热力学第二定律的统计意义,理解无序性和熵的概念,了解熵的玻尔兹曼表达式及其物理意义。

(7)了解阿伏伽德罗常数、玻尔兹曼常数的数值和单位,了解常温常压下气体分子数密度、算术平均速率、平均自由程及分子有效直径等的数量级。

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(三)电磁学

1.静电场库仑定律电偶极矩

2.稳恒电流的磁场

3.电磁感应

4.电磁场理论的基本概念

要求:在电磁学部分的教学中,应以库仑定律、毕奥—萨伐尔定律和法拉弟电磁感应定律为基础,突出场的概念,着重阐述电磁场的基本规律,最后给出麦克斯韦方程组的积分形式。教学中,还应适当介绍电磁学在现代科学及工程技术中的应用,要积极组织学生参观电磁学系列演示陈列实验。

(1)掌握静电场电场强度和电势的概念以及场的叠加原理,掌握电势与电场强度的积分关系,了解电场强度与电势的微分关系,能计算一些简单问题中的电场强度和电势。

(2)理解静电场的规律:高斯定理和环路定理,掌握用高斯定理计算电场强度的条件和方法,并能熟练应用。

(3)了解静电平衡条件及导体处于静电平衡时的基本特征。

(4)掌握磁感应强度的概念及毕奥—萨伐尔定律,能计算一些简单问题中的磁感应强度。

(5)理解稳恒磁场的规律:磁场高斯定理和安培环路定理,掌握用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。

(6)理解安培定律和洛仑兹力公式,理解电偶极矩和磁矩的概念,能计算电偶极子在均匀电场中、简单几何形状载流导体和载流平面线圈在磁场中所受力和力矩,能分析和计算电荷在正交的均匀电磁场中的受力和运动。理解霍尔效应。

(7)了解介质的极化、磁化现象及其微观解释,了解铁磁质的特性,了解各向同性介质中

公共大学物理课程分层次教学的研究与实践共9页文档

公共大学物理课程分层次教学的研究与实践物理学是自然科学的基础,是探讨物质结构和运动基本规律的前沿学科。物理学的发展是许多新兴学科、交叉学科和新技术学科产生、成长和发展的基础和前导。随着高科技的迅速发展,电信、材料、数学、化学、生物、教育、环境,乃至文科各专业均设大学物理课程为必修基础课。大学物理课程涉及的学科专业广,人数众多,且后续对接的课程面宽,在公共必修课的教学中具有重要的教学地位。 目前我国的大学物理课程的教学内容,仅是本学科本课程的传统内容,在物理学分层次教学、物理学跨学科教学、物理学与其他学科的综合教学诸方面较弱。学生对物理与其他与学科间的联系了解得较少。 面对科学技术的迅猛发展,高新科学技术产业的不断涌现,社会需求人才的模式日新月异,我们必须与时俱进地去研究和探讨符合新世纪人才培养要求、符合各不同专业、不同层次需求、具有自身特色的大学物理课程体系与内容。大学物理课程要符合培养高素质的复合型人才的要求,以适应现代科学技术的迅猛发展及学科的综合化整体化趋势[1]。 一、大学物理课程分层次的教学体系 大学物理课程教学内容应形成纵向以物理学知识为轴线,横向向边缘、交叉学科辐射的树形知识结构与科学知识体系,加强学科间的渗透、交融及综合。物理教育的内容既要具有扎实的基础性,又要体现明显的时代性[2]。 我们借鉴现代教育学理论和认知心理学的研究成果,构筑适合现代大学生认知特点的大学物理课程结构与科学知识体系。结合各专业的实际,

建立公共大学物理课程三个层次、六个类别的教学体系,即144学时、128学时、88学时三个层次,电信类专业、材料类专业、生物类专业、化学类专业、数学类专业、教育技术类专业六个教学类别。注重理工科各类专业物理学知识共同要求的构建和特殊要求的兼顾,采用分层次教学,分类修订大学物理教学计划和编写教学大纲。 依据“宽口径,厚基础,重能力,求创新”的培养人才基本原则,在教学中保持物理学知识的系统性,培养学生的物理学科学思想和科学方法,并结合理工科各专业的实际,进行大学物理课程分层次、跨学科教学研究及实践;将物理学的教学内容与现代科技知识紧密联系起来,让学生切实感受物理学与本专业学科的密切关系。注重培养学生的现代科技意识,提高学生的人本素质,拓宽学生的知识面,关注当今科学发展的前沿课题,提高学生的科技创新素质,增强他们对新形势的适应能力和知识的更新能力,为学生后续的专业课程学习和毕业后进行工程实践创新奠定良好的基础,培养符合新世纪要求的复合型人才。 首先我们选用由高等教育出版社出版的面向21世纪高质量物理学教科书作为基本教材。该教材对普通物理学的力学、热学、电学、光学、原子物理进行了较为全面系统的论述,特别注重理工科各专业物理学知识共同要求的构建,对各类专业的特殊要求也有所兼顾。 在全面讲解物理学知识的同时,又强调重点,即对力、热、电、光等基本物理内容均进行系统的讲授,又针对不同学科、不同专业对物理学的不同要求,对相关的内容有所侧重。如电信类专业,重点内容为力学、电磁学、光学;化学类专业,重点内容为热学、电磁学、光学;生物类专业,

最新大学物理活页作业答案及解析((全套))

1.质点运动学单元练习(一)答案 1.B 2.D 3.D 4.B 5.3.0m ;5.0m (提示:首先分析质点的运动规律,在t <2.0s 时质点沿x 轴正方向运动;在t =2.0s 时质点的速率为零;,在t >2.0s 时质点沿x 轴反方向运动;由位移和路程的定义可以求得答案。) 6.135m (提示:质点作变加速运动,可由加速度对时间t 的两次积分求得质点运动方程。) 7.解:(1))()2(22 SI j t i t r -+= )(21m j i r += )(242m j i r -= )(3212m j i r r r -=-=? )/(32s m j i t r v -=??= (2))(22SI j t i dt r d v -== )(2SI j dt v d a -== )/(422s m j i v -= )/(222--=s m j a 8.解: t A tdt A adt v t o t o ωω-=ωω-== ?? sin cos 2

t A tdt A A vdt A x t o t o ω=ωω-=+=??cos sin 9.解:(1)设太阳光线对地转动的角速度为ω s rad /1027.73600 *62 /5-?=π= ω s m t h dt ds v /1094.1cos 3 2 -?=ωω== (2)当旗杆与投影等长时,4/π=ωt h s t 0.31008.144=?=ω π = 10.解: ky y v v t y y v t dv a -==== d d d d d d d -k =y v d v / d y ??+=- =-C v ky v v y ky 2 22 121, d d 已知y =y o ,v =v o 则2020 2 121ky v C --= )(22 22y y k v v o o -+=

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

大学物理B课程教学大纲

《大学物理B(2)》课程教学大纲一、课程基本信息

第5章:真空中的静电场 课程内容: 1、电荷和电场库仑定律 2、电场强度场强的叠加原理连续分布电荷的场强 3、电场线电通量高斯定理高斯定理的应用 4、静电场力做功电势能电势电势差电势的叠加原理场强与电势的关系※ 5、电偶极子 6. 电流和电流密度欧姆定律电动势 基本要求: 1、掌握电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。 2、掌握用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 3、理解高斯定理和环路定律,能熟练地用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 4、掌握电场力的功与电势差和移动电荷之间的关系。 5、理解电场是保守力场。 6、掌握电势与场强的积分关系。 7、了解解电场线、等势面的概念。 8、了解场强和电势梯度的关系。 9、了解电偶极子,电偶极矩的概念。 10、理解电流、电流密度、电动势的概念。 11、掌握欧姆定律 本章重点: 1、电场强度和电势的概念、场的叠加原理。 2、掌握高斯定理和环路定律的应用 3、会计算电场力的功。 4、电流密度、欧姆定律 本章难点: 1、利用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 2、用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 模块分类及要求:

※第6章:静电场中的导体和电介质 课程内容: 1、静电场中的导体 2、静电场中的电介质 3、电位移有电介质时的高斯定理 4、电容电容器 5、静电场的能量能量密度 6、静电的应用 基本要求: 1、理解导体静电平衡条件及导体表面电荷分布。 2、掌握电容的定义及其物理意义,能计算平板、球、圆柱形电容器的电容。 3、了解电介质极化的微观解释和极化强度矢量。 4、理解电介质中的高斯定理和各向同性介质中电位移与电场强度的关

大学物理课程教学基本要求

大学物理课程教学基本 要求 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求(正式报告稿)物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。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,是其他 自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世 界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社 会生活,是人类文明发展的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 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。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是 构成学生科学素养的重要组成部分,是一个科学工作者和工程技术人员所必备 的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的 世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创新意 识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学,应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基 本方法有比较系统的认识和正确的理解,为进一步学习打下坚实的基础。在大 学物理课程的各个教学环节中,都应在传授知识的同时,注重学生分析问题和 解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养,努力实现学生知 识、能力、素质的协调发展。 二、教学内容基本要求(详见附表)

大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中:A为核心内容,共74条,建议学时数不少于126学时,各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整;B为扩展内容,共51条。 1.力学 (A:7条,建议学时数14学时;B:5条) 2.振动和波 (A:9条,建议学时数14学时;B:4条) 3.热学 (A:10条,建议学时数14学时;B:4条) 4.电磁学 (A:20条,建议学时数40学时;B:8条) 5.光学 (A:14条,建议学时数18学时;B:9条) 6.狭义相对论力学基础 (A:4条,建议学时数6学时;B:3条) 7.量子物理基础 (A:10条,建议学时数20学时;B:4条) 8.分子与固体 (B:5条) 9.核物理与粒子物理 (B:6条)

《大学物理A》教学大纲

《大学物理A》课程教学大纲 课程编号:90902008 学时:96 学分:6 适用专业:材料成型及控制工程、电气工程及其自动化、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、电子信息工程、通信工程 开课部门:基础教学部 一、课程的性质与任务 大学物理课程是我校工科专业的一门专业基础课,具有实验性强的特点。通过本课程的学习,使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解,为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中,都应在传授知识的同时,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养,努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。 三、实践教学的基本要求

2.实践教学要求 实践教学具体要求见《大学物理实验大纲》。 四、课程的基本教学内容及要求 第一章质点力学 1. 教学内容 (1)质点运动的描述 (2)牛顿运动定律; (3)功和能机械能守恒定律; (4)冲量和动量动量守恒定律; (5)力矩和角动量角动量守恒定律。 2.重点与难点 重点:质点运动的描述、牛顿运动定律及其应用、动量定理、动能定理、机械能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。

难点:牛顿运动定律和三个守恒定律及其成立条件 3.课程教学要求 教学中要通过把质点力学的研究对象抽象为理想模型,逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。应注意1.质点力学中除角动量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;2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。3.可简要说明守恒定律与对称性的相互关系及其在物理学中的地位。 使学生掌握描述质点运动的基本物理量:位置矢量、位移、速度和加速度的概念,理解它们具有的矢量性、相对性和瞬时性,能用求导方法由已知的运动方程求速度和加速度;掌握牛顿运动定律的内容及应用;掌握质点的动能和动能定理,理解保守力和势能的概念,理解系统的机械能定理及其应用,掌握机械能守恒定律及适用条件与应用;理解冲量的概念,掌握动量定理、动量守恒定律及适用条件与应用;了解力矩和角动量的概念,理解角动量守恒定律及应用。 第二章刚体力学基础 1.教学内容 (1)刚体定轴转动的运动学描述; (2)刚体定轴转动的动力学描述; (3)刚体定轴转动的机械能守恒; (4)刚体定轴转动的角动量守恒。 2.重点与难点 重点:刚体定轴转动的转动定律、机械能守恒定律和角动量守恒定律。 难点:转动定律的应用、机械能守恒的条件和角动量守恒的条件。 3. 课程教学要求 教学中要通过把刚体力学的研究对象抽象为理想模型,逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。教学过程中应注意1.刚体力学中除刚体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;2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。 使学生理解转动惯量的物理意义,了解平行轴定理的内涵,掌握刚体定轴转动的转动定律及应用;了解力矩的功的计算,掌握刚体定轴转动的机械能守恒定律及应用;理解刚体定轴转动的角动量守恒定律。 第三章机械振动 1.教学内容 (1)简谐运动的运动学描述; (2)简谐运动的动力学方程和能量; (3)简谐运动的合成。 2.重点与难点 重点:简谐运动的运动学描述。 难点:简谐运动的动力学方程。 3.课程教学要求 教学中应强调简谐运动的描述特点及研究方法,突出相位及相位差的物理意义。振动是应用演示手段较为丰富的部分,教学中应充分应用演示实验和多媒体手段阐述旋转矢量法;展示阻尼振动、受迫振动和共振现象、振动的合成。并可鼓励学生自己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 使学生掌握简谐运动的概念及其三个特征量的意义,理解简谐运动的动力学特征及能量特征,理解两个同方向、同频率简谐运动的合成问题。

浅谈大学物理课程的教学方法

浅谈大学物理课程的教学方法 【摘要】为培养具备现代科技素质的高质量高层次创新人才,大学物理作为自然科学和现代工程技术的基础,其教学方法也要与时俱进,适应新时代的发展要求。根据大学物理教学的现状和教学改革的发展,提出了大学物理教学方法的几点想法,以促进大学物理在教学内容、教学目的、教学效果等方面得到更好的发展。【关键词】大学物理;教学方法0 引言大学物理是研究物质的组成、性质、运动和相互作用,并以此阐明物质运动规律的学科。它是自然科学中最重要的基础学科之一,它的基本理论、方法和知识渗透到自然科学的很多领域,应用于生产技术的各个部门。以物理学为主要内容的大学物理课程,是高等学校理工科学生的一门重要基础课,它所阐述的物理学基本概念、基本思想、基本规律和基本方法是学生学习后续专业课程的基础,对于培养学生的综合素质和科技创新能力起着不可替代的作用。现代教育的目的不在是单纯的传授知识过程,而应该是注重能力和素质的培养过程,特别是创新能力的培养,这也是培养高素质人才的关键。而大学生的培养也从应试教育向素质教育进行转变,对大学物理课程也提出了新的要求:在讲授物理课时,应特别注重向学生传授物理学的思维方式和研究方法,这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、提高综合素质都将起到非常重要的作用。同时,也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。动态演示[3],可以弥补传统教学方法的不足,使得复杂的、瞬间变化的、缓慢演化过程及其内部的种种演化内容变得直观化、清晰化和明朗化,从而提高学生的学习效率,也有利于发挥学生的主观能动性。因此当讲授复杂过程和物理现象时以多媒体为主,而在讲授定理推导和重要概念时,可用黑板书写,强调其重要性,在课堂教学中这两种教学手段相互结合,相辅相成,能够共同促进教学质量的提高。1.3 建立网络课堂除了在课堂教学中采取灵活多样的方法以外,在课后也可以通过建立网络课堂来调动学生学习的积极性,促进师生之间的交流,同时也增进了师生之间的情感。网络课堂是一种现代教学的方式,它赋予了大学物理课程的新活力,同时也是一种能充分体现学生主体作用的全新学习方式———自主学习。在网络课堂中,可以添加大学物理课程的电子课件,方便学生复习课堂内容,及时对学习的内容进行巩固;制作大量的答疑资料,方便学生自行查看,及时解决学习中的疑问;建立公开的答疑平台,方便学生网上讨论和交流疑难问题;添加类似“地球2100 ”等科教片,可拓宽学生的知识面和视野,能够学习到许多课堂上1.4 学不到的物理知识,有利于培养学生创造性的自主发现和探索。重视培养学生的动手能力演示实验是大学物理教学中的重要组成部分,为此演示实验室的建立也是必须的。通过大学物理演示实验,学生可以直接的观察到物理规律和物理现象,促进了学生对物理现象、物理模型、物理概念和原理的深入理解,而不只是局限于枯燥的书本理论知识,也使得课堂教学生动活泼、丰富多彩。同时大学物理演示实验也可以增强学生的动手能力以及分析问题解决问题的能力,培养良好的实验素质、科学素质和探索精神。同时开放性的物理实验室,给学生提供观察和实际操作的机会,也提供了探索和发现的思维空间,可以促进学生的个性培养、现代学习方法的培养,使得学生的学习积极性、求知欲得以显著地提高。作为大学物理教师,还应该指导学生学习和进行科学研究,包括科研方向的确定、文献的查阅和实验方面等,从而培养学生的创新能力和科学研究能力。1 教学方法自20 世纪初以来,科学技术的发展突飞猛进,出现了很多新的理论和

大学物理大作业

荷兰物理学家安德烈·吉姆(Andre Geim)曾经做过一个有关磁悬浮的著名实验,将一只活的青蛙悬浮在 空中的技术 迈纳斯效应—完全抗磁性 零电阻是超导体的一个基本特性,但超导体的完全抗磁性更为基本。是否 转变为超导态,必须综合这两种测量结果,才能予以确定。 如果将一超导体样品放入磁场中,由于样品的磁通量发生了变化,样品的 表面产生感生电流,这电流将在样品内部产生磁场,完全抵消掉内部的外磁场, 使超导体内部的磁场为零。根据公式和,由于超导体=-1,所以超导体具有完全抗磁性。 内部B=0,故 m 超导体与理想导体在抗磁性上是不同的。若在临界温度以上把超导样品放 入磁场中,这时样品处于正常态,样品中有磁场存在。当维持磁场不变而降低 温度,使其处于超导状态时,在超导体表面也产生电流,这电流在样品内部产 生的磁场抵消了原来的磁场,使导体内部的磁感应强度为零。超导体内部的磁 场总为零,这一现象称为迈纳斯效应。 超导体的抗磁性可用下面的动画来演示,小球是用超导态的材料制成的, 由于小球的抗磁性,小球被悬浮于空中,这就是所说的磁悬浮。 下图是小磁铁悬浮在Ba-La-Cu-O超导体圆片(浸在液氮中)上方的照片。

零电阻是超导体的一个基本特性,但超导体的完全抗磁性更为基本。是否转变为超导态,必须综合这两种测量结果,才能予以确定。 如果将一超导体样品放入磁场中,由于样品的磁通量发生了变化,样品的表面产生感生电流,这电流将在样品内部产生磁场,完全抵消掉内部的外磁场,使超导体内部的磁场为零。根据公式和,由于超导体内部B=0,故cm=-1,所以超导体具有完全抗磁性。 超导材料必须在一定的温度以下才会产生超导现象,这一温度称为临界温度。

大学物理习题及综合练习答案详解

库仑定律 7-1 把总电荷电量为Q 的同一种电荷分成两部分,一部分均匀分布在地球上,另一部分均匀分布在月球上, 使它们之间的库仑力正好抵消万有引力,已知地球的质量M = 5.98l024 kg ,月球的质量m =7.34l022kg 。(1)求 Q 的最小值;(2)如果电荷分配与质量成正比,求Q 的值。 解:(1)设Q 分成q 1、q 2两部分,根据题意有 2 221r Mm G r q q k =,其中041πε=k 即 2221q k q GMm q q Q += +=。求极值,令0'=Q ,得 0122=-k q GMm C 1069.5132?== ∴k GMm q ,C 1069.51321?==k q GMm q ,C 1014.11421?=+=q q Q (2)21q m q M =Θ ,k GMm q q =21 k GMm m q mq Mq ==∴2122 解得C 1032.6122 2?==k Gm q , C 1015.51421?==m Mq q ,C 1021.51421?=+=∴q q Q 7-2 三个电量为 –q 的点电荷各放在边长为 l 的等边三角形的三个顶点上,电荷Q (Q >0)放在三角形 的重心上。为使每个负电荷受力为零,Q 值应为多大? 解:Q 到顶点的距离为 l r 33= ,Q 与-q 的相互吸引力为 20141r qQ F πε=, 两个-q 间的相互排斥力为 2 2 0241l q F πε= 据题意有 10 230cos 2F F =,即 2 022041300cos 41 2r qQ l q πεπε=?,解得:q Q 33= 电场强度 7-3 如图7-3所示,有一长l 的带电细杆。(1)电荷均匀分布,线密度为+,则杆上距原点x 处的线元 d x 对P 点的点电荷q 0 的电场力为何?q 0受的总电场力为何?(2)若电荷线密度=kx ,k 为正常数,求P 点的电场强度。 解:(1)线元d x 所带电量为x q d d λ=,它对q 0的电场力为 200200)(d 41 )(d 41 d x a l x q x a l q q F -+=-+= λπεπε q 0受的总电场力 )(4)(d 400020 0a l a l q x a l x q F l +=-+= ?πελπελ 00>q 时,其方向水平向右;00

大学物理教学大纲

《大学物理》(I)教学大纲 <总学时数:48,学分数:3> 一.课程的性质、任务和目的 大学物理课程是理工类大学生一门必修的重要基础课,它为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的物理基础知识及常用的物理方法。在课程学习中,要求以应用为目的,加强与实际应用较多的基础知识和基本方法的训练。通过各个教学环节,使学生具有较完整的物理理论基础和比较熟练的运用物理知识解决实际问题的能力和创新能力。 二.课程基本内容和要求 (一)质点运动学 1.理解质点模型和参照系等概念。 2.掌握描述质点运动的物理量:位置矢量、位移、路程、速度、加速度等。 3.能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度。理解速度与加速度的瞬时 性、矢量性和独立性等基本特性。 4.掌握圆周运动的角量表示及角量与线量之间的关系。能够计算质点作圆周运动时的角速度和角加 速度、切向加速度和法向加速度。 5.了解相对运动的基本概念,并能解决一些简单问题。 (二)牛顿运动定律 1.理解牛顿运动三定律的物理内容,了解其适用范围。 2.能够使用隔离法分析物理对象,熟练应用牛顿运动定律分析和解决基本力学问题。 (三)动量守恒定律和能量守恒定律 1.掌握动量、冲量的概念,明确其物理意义,并熟练应用动量原理、动量守恒定律求解质点在平面 内的动力学问题。 2.理解功、动能、势能、保守力和机械能概念,明确其物理意义,并能进行有关的计算。 3.掌握动能定理、机械能守恒定律,理解功能原理、能量守恒定律及其意义。 (四)刚体的转动 1.了解刚体模型和刚体的基本运动,理解刚体运动与质点运动的区别和联系。

2.理解描述刚体定轴转动的角坐标、角位移、角速度和角加速度等概念及其运动学公式。 3.理解转动惯量的意义及计算方法,能够计算典型几何形体的转动惯量。 4.理解转动定律,能够结合力矩概念构造动力学方程求解定轴转动的问题。 5.理解力矩的功,刚体的转动动能,刚体的重力势能等的计算方法;能够应用动能定理及机械能守 恒定律解决刚体定轴转动的问题。 6.理解刚体的动量矩(角动量)概念,能计算刚体或质点对固定轴的动量矩。理解动量矩守恒定律 及其适用条件,并能对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量定理及角动量守恒定律分析、计算有关问题。 (五)机械振动 1.理解谐振动模型,掌握简谐振动的基本特征及描述简谐振动的基本特征量:频率、相位、振幅的 意义及确定方法,能够进行一些简单的计算。 2.掌握旋转矢量法,并能用以分析有关问题(如确定初相、运动时间、写出振动方程)。 3.理解两个同方向、同频率谐振动合成的规律,以及合振动振幅极大和极小的条件。了解两个互相 垂直、同频率和不同频率谐振动的合成规律,了解李萨如图形。 (六)机械波 1.理解描述波动的各物理量的物理意义及各量之间的相互关系。 2.理解机械波产生的条件。掌握根据已知质元的振动表达式建立平面简谐波的波函数的方法以及波 函数的物理意义,理解波形图线。了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。 3.理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波的相干条件,能应用位相差和波程差的概念分析和确定 相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。 4.理解驻波及其形成的条件和特点,建立半波损失的概念,了解驻波和行波的区别。 (七)波动光学 1.了解原子发光的特点,理解光的相干条件及获得相干光的基本原理和一般方法。 2.掌握光程概念以及光程差与相位差的关系,了解反射时产生半波损失的条件。能正确计算两束相 干光之间的光程差和相位差,并写出产生明条纹和暗条纹的相应条件。 3.掌握杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律,了解干涉条纹的分布特点及其应用,并能做相应的计 算。掌握薄膜等厚干涉的规律及干涉位置的计算,理解等倾干涉条纹产生的原理,了解薄膜干涉原理在实际中的应用。了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及其应用。 4.理解惠更斯-菲涅耳原理及其对光衍射现象的定性解释。了解分析单缝夫琅和费衍射的半波带法, 能够根据衍射公式确定明、暗条纹分布。了解光栅衍射条纹的成因和特点,掌握光栅公式,了解

《大学物理》课程教学大纲

《大学物理》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程名称(中文):大学物理(A)课程名称(英文):University Physics(A) 2、学时/学分:128学时/8学分 3、先修课程:高等数学(一元微积分,空间解析几何,无穷级数,常微分方程) 4、面向对象:工科各专业 5、教材、教学参考书: 教材:高景《大学物理教程》,上海交通大学出版社 教学参考书:吴锡珑《大学物理教程》,高等教育出版社 二、课程性质和任务 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质运动最基本最普遍的形式(包括机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等)及其相互转化规律的科学。 物理学的研究对象具有极大的普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域,广泛地应用于生产技术的各个部门,它是自然科学和工程技术的基础。 以物理学的基础知识为内容的《大学物理》课程,它所包括的经典物理、近代物理及它们在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的。因此,《大学物理》课程是我校各专业学生的一门重要必修基础课。 《大学物理》课程的作用,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础,另一方面,使学生初步学习了科学的思想方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激发探求和创新精神、增强适应能力、提高人才素质的重要作用。学好本课程,不仅对学生在校的学习十分重要,而且学生毕业后的工作和进—步

学习新理论、新技术,不断更新知识,都将发生深远的影响。由于本课程是在低年级开设的,因而它在使学生树立正确的学习态度,掌握科学的学习方法,培养独立获取知识的能力,以尽快适应大学阶段的学习规律等方面也起着重要的作用,此外,学习物理知识、物理思想和物理学的研究方法,有助于培养学生建立辩证唯物主义世界观。 通过本课程的教学,应使学生对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间联系,有比较全面和系统的认识;对本课程中的基本理论、基本知识和基本技能能够正确地理解,并具有初步应用的能力。在本课程的各个教学环节中,应注意对学生进行严肃的科学态度,严格的科学作风和科学思维方法的培养和训练,应重视对学生能力的培养。 三、教学内容和基本要求 根据《大学物理课程教学基本要求》,将教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级,本大纲教学内容要求也分成三类,并用符号(1)、(2)和(3)标记在内容标题的右上角,这三类要求是: (1):要求学生对这些内容透彻理解、牢固掌握。(透彻理解其物理内容,掌握其适用条件,对定理一般要求会推导)并能熟练应用。 (2):要求学生对这些内容理解并能掌握,对定理的推导一般不作要求,但要求会用它们分析、计算有关简单问题。 (3):只要求对这些内容有所了解,一般不要求应用。

大学物理实验报告答案大全(实验数据)

U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律, R = U ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ? 1.5% ,得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ; (2) 由 I = I max ? 1.5% ,得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ; (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ,求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ; (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理

大学物理大题及答案汇总

内容为:P37-7.8.14.15.19.21.25; P67-8.11.14.17; P123-11.14.15.17.19.21; P161-7.10.12.15; P236-9.10~14.16.18~23.27.28 第九章 静电场 9-7 点电荷如图分布,试求P 点的电场强度. 分析 依照电场叠加原理,P 点的电场强度等于各点电荷单独存在时在P 点激发电场强度的矢量和.由于电荷量为q 的一对点电荷在P 点激发的电场强度大小相等、方向相反而相互抵消,P 点的电场强度就等于电荷量为2.0q 的点电荷在该点单独激发的场强度. 解 根据上述分析 202 0π1)2/(2π41a q a q E P εε== 题 9-7 图 9-8 若电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上.求证:(1) 在棒的延长线,且离棒中心为r 处的电场强度为 2 204π1L r Q εE -= (2) 在棒的垂直平分线上,离棒为r 处的电场强度为 2204π21L r r Q εE += 若棒为无限长(即L →∞),试将结果与无限长均匀带电直线的电场强度相比较.

题 9-8 图 分析 这是计算连续分布电荷的电场强度.此时棒的长度不能忽略,因而不能将棒当作点电荷处理.但带电细棒上的电荷可看作均匀分布在一维的长直线上.如图所示,在长直线上任意取一线元d x ,其电荷为d q =Q d x /L ,它在点P 的电场强度为 r r q εe E 2 0d π41d '= 整个带电体在点P 的电场强度 ?=E E d 接着针对具体问题来处理这个矢量积分. (1) 若点P 在棒的延长线上,带电棒上各电荷元在点P 的电场强度方向相同, ?=L E i E d (2) 若点P 在棒的垂直平分线上,如图(a )所示,则电场强度E 沿x 轴方向的分量因对称性叠加为零,因此,点P 的电场强度就是 ??==L y E E j j E d sin d α 证 (1) 延长线上一点P 的电场强度?' =L r q E 2 0π2d ε,利用几何关系 r ′=r -x 统一积分变量,则 ()220 022 204π12/12/1π4d π41L r Q εL r L r L εQ x r L x Q εE L/-L/P -=??????+--=-=? 电场强度的方向沿x 轴. (2) 根据以上分析,中垂线上一点P 的电场强度E 的方向沿y 轴,大小为 E r εq αE L d π4d sin 2 ? '= 利用几何关系 sin α=r /r ′,22x r r +=' 统一积分变量,则 ()2 202/3222 2 041 π2d π41L r r Q r x L x rQ E L/-L/+=+=?εε

《大学物理实验》课程教学大纲.docx

《大学物理实验》课程教学大纲 1. 课程名称(中文):物理实验英文名称:Physics Experiments 2.课程编码: 01000102 3.课程类别:基础独立设课 4.课程要求:必修基础实验 5.课程属性:独立设课 6.课程总学时:总学分: 7.实验学时: 51 学时总学分: 1.5学分 8.应开实验学期:第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业:土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息 与计算科学。 10.先修课程:大学物理 11. 编写人:徐子湘俸永格编写日前:2005年9月1日 一、实验课程简介 物理学是实验科学,物理规律的研究都是以严格的实验为基础,实验与数学分析相结合是 物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程,在实验过程中,通过理论的运用与现象的观测分析,充分提高学生分析问题与解决问题的能力;充分提高学生综 合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求: 1、进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 2、能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己 独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。 二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是: (1)学生通过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。 (2)获得必要的实验知识和操作技能训练,培养学生的动手能力、工作能力、创造能力,提高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。 (3)树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求: (1)进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解,提高学生的综合素质。 (2)能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。

《大学物理》课程教学大纲

《大学物理》课程教学大纲 英文名称: Engineering University Physics 课程编码:0084,0085 课内教学时数:56学时+56学时,其中课堂讲授56学时+56学时。 学分:3.5学分+3.5学分 适用专业:全院所有理工科专业 开课单位:基础部大学物理教研室 撰写人:xx 审核人:xx 制定(或修订)时间:2014年9月 一、课程的性质和任务 1 课程的性质、目的和任务 工科大学物理是高等工科专业培养高级工程技术人员或培养高素质有工程背景的各类人员的必修基公共础课程。它不仅对后续课程教学提供保障作用,而且对最终提高学生的物理素质、科学素养发挥基础性作用,发挥其自然科学素质培养中的核心课程作用。 目的和任务。通过本课程的学习: 1)使学生较系统地获得自然界各种基本运动形式及其规律的知识,通过大学物理的这种少学时教学,应使学生对基础物理的最基本概念、最基本理论、最基本方法能够有比较全面的认识和正确理解,具有最基本应用的能力,形成对于物理学科体系、框架的总体认识,为后续课程的学习发挥基础性的作用。 2)在工程化倾向的教学中加强科学方法和科学素养的训练(培养学生的科学思想和研究方法,使学生在科学实验、逻辑思维和解决问题的能力等方面都得到基本的训练),为进一步的学习、工作和生活发挥更长远的基础性作用。 3)在课程的教学过程中,要通过各个教学环节逐步培养学生具有形象思维能力、抽象思维能力、逻辑推理能力和自学能力,并注意培养学生具有灵活运用所学知识去综合分析问题和解决问题的能力。 2 课程教学基本目标 通过本课程的教学,应使学生初步具备以下能力: 1)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晰的笔记、小结或读书心得,从而迅速提高自学能力和培养良好的学习方法。 2)了解各种理想物理模型并能够根据物理概念、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。 3)会运用物理学的理论、观点和方法分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题。并能根据单位、数量级与已知典型结果的比较,判断结果的合理性。

西工大大学物理 大作业参考答案-真空中的静电场2009

第九章 真空中的静电场 一、选择题 ⒈ C ; ⒉B ;⒊ C ; ⒋ B ; ⒌ B ; 6.C ; 7.E ; 8.A,D ; 9.B ;10. B,D 二、填空题 ⒈ 2 3 08qb R πε,缺口。 ⒉ 0 q ε,< ; ⒊ 半径为R 的均匀带电球面(或带电导体球); ⒋ 12 21 E E h h ε--; 2.21?10-12C/m 3; ⒌ 100N/C ;-8.85×10-9C/m 2 ; ⒍ -135V ; 45V ; ⒎ 006q Q R πε;0;006q Q R πε- ;006q Q R πε ; ⒏ 1 2 22 04() q x R πε+; 32 22 04() qx x R πε+ ; 2 R ;432.5 V/m ; 9.有源场;无旋场 (注意不能答作“保守场”,保守场是针对保守力做功讲的)。 三、 问答题 1. 答: 电场强度0E F q =r r 是从力的角度对电场分布进行的描述,它给出了一个矢量场分布的图像;而电势V =W /q 是从能量和功的角度对电场分布进行的描述,它给出了一个标量场分布的图像。 空间任意一点的电场强度和该点的电势之间并没有一对一的关系。二者的关系是: "0"p d grad ,d d P V E V V E l n =-=-=??r r r 。即空间任一点的场强和该点附近电势的空间变化率相联 系;空间任一点的电势和该点到电势零点的整个空间的场强分布相联系。 由于电场强度是矢量,利用场叠加原理计算时,应先将各电荷元产生的电场按方向进行分解,最后再合成,即: d d d d ;x y z E E i E j E k =++r r r r , d ,d ,d x x y y z z E E E E E E ===??? 而电势是标量可以直接叠加,即:V dV =?。但用这种方法求电势时,应注意电势零点的选择。

大学物理(普通物理)考试试题及答案

任课教师: 系(室)负责人: 普通物理试卷第1页,共7页 《普通物理》考试题 开卷( )闭卷(∨ ) 适用专业年级 姓名: 学号: ;考试座号 年级: ; 本试题一共3道大题,共7页,满分100分。考试时间120分钟。 注:1、答题前,请准确、清楚地填各项,涂改及模糊不清者,试卷作废。 2、试卷若有雷同以零分记。 3、常数用相应的符号表示,不用带入具体数字运算。 4、把题答在答题卡上。 一、选择(共15小题,每小题2分,共30分) 1、一质点在某瞬时位于位矢(,)r x y r 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)dr dt (2)d r dt r (3) ds dt (4) 下列判断正确的是( D ) A.只有(1)(2)正确; B. 只有(2)正确; C. 只有(2)(3)正确; D. 只有(3)(4)正确。 2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是 ( B )

A、牛顿运动定律在非惯性系中也成立, B、牛顿运动定律适合于宏观低速情况, C、时间是相对的, D、空间是相对的。 3、关于势能的描述不正确的是( D ) A、势能是状态的函数 B、势能具有相对性 C、势能属于系统的 D、保守力做功等于势能的增量 4、一个质点在做圆周运动时,则有:(B) A切向加速度一定改变,法向加速度也改变。B切向加速度可能不变,法向加速度一定改变。 C切向加速的可能不变,法向加速度不变。D 切向加速度一定改变,法向加速度不变。 5、假设卫星环绕地球中心做椭圆运动,则在运动的过程中,卫星对地球中心的( B ) A.角动量守恒,动能守恒;B .角动量守恒,机械能守恒。 C.角动量守恒,动量守恒; D 角动量不守恒,动量也不守恒。 6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计,两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上(不通过盘心)的子弹,它们同时射入圆盘并且留在盘内,在子弹射入后的瞬间,对于圆盘和子弹系统的角动量L和圆盘的角速度ω则有( C ) A.L不变,ω增大; B.两者均不变m m

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大学物理学(B)教学 大纲

《大学物理学(B)》教学大纲 一、大纲说明 1.教学目的和基本要求: 本课程是基础课,同时还具有自然科学素质教育的意义,因此,要求学生熟练掌握物理学的基本概念和基本规律,正确认识各种物理现象的本质;还应掌握物理学研究问题的思想方法,能对实际问题建立简化的物理模型,并对其进行正确的数学分析。通过对本课程的学习,学生应养成科学的思维习惯,并为理解专业知识打下良好的基础。 2.内容提要: 第一部分是“力学基础”,包括质点运动的描述方法,质点动力学和刚体定轴转动的基本规律和概念,以及量纲和非惯性系问题的一般处理方法等;第二部分是“热力学和分子物理学”,介绍热平衡态、热量和内能等基本概念,以及气体状态方程、分子的速率分布、热力学基本定律、卡诺定理等;第三部分是“静电场与稳恒电流”,介绍静电场的基本概和基本原 理,并讨论导体和电介质在静电专程的基本性质,进而引出电路理论的基本关系式。第四部分是“磁场与电磁感应、电磁场”,介绍磁场的基本性质,并讨论磁场与电流间的联系,以及电磁感应现象的物理内涵,进而建立起电磁场的基本概念;第五部分是“波动光学”,从波动的角度认识光的干涉和衍射现象,讨论光的偏振和双折射,由此深化对电磁波基本性质的理解;第六部分为相对论基础,简介狭义相对论的基本概念。 3.教学改革(与原课程内容比较) 本课程是在原《大学物理学2》的基础上发展而来的,与原大纲相比总学时增加了18学时,增加的原因是我校的《大学物理学2》的教学水平与其他学校相比有比较大的差距,也与我校的发展目标不相符。增加的

学时主要用来讲授相对论及光学两部分内容,是大学物理学的教学内容更加完整。但即使像现在的学时,也与科大等院校仍有很大差距。 二、大纲内容 第一章质点运动学 §1.1 质点运动的描述 参考系,质点的概念,位置矢量,运动方程,位移的概念,速度§1.2 匀加速运动 匀加速直线运动,斜抛运动 §1.3 圆周运动 平面极坐标,法向加速度和切向加速度,角加速度,匀速圆周运动 和匀加速圆周运动 §1.4 相对位移和相对速度 时间和空间,相对运动的速度和加速度 本章重点:参照系的概念,位置矢量、位移矢量、速度矢量、加速度矢量及其在不同坐标系中的分量表达式,质点的运动方程, 相对运动的概念。 本章难点:位置矢量、位移矢量、速度矢量、加速度矢量的相对性、瞬时性及矢量形。 第二章质点动力学 §2.1 牛顿运动定律 牛顿第一定律,牛顿第二定律,牛顿第三定律 §2.2 力学的单位制和量纲

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