大学物理备课笔记00

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物理教研室
Lyon
1. 研究内容 物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的，如力 学、热学、电磁学、光学、原子物理、量子力学…等等，每一个分支学科都与一 两种运动形式相对应 2. 研究范围 物理学所研究的范围极其宽 广。研究对象的尺度从半径为 10-15 m 微小的质子，直到目前可探测到 26 的、远在 10 m 外的类星体。涉及 的时间从短到 10-25s 的最不稳定粒 39 子的寿命，到长达 10 s 的质子的 寿命。 物理学所研究的粒子和原子， 构成了蛋白质、基因、器官、生物 体、一切人造的和天然的物质、陆地、海洋、大气…等等。因此，物理学构成了 化学、生物学、材料科学和地球物理学等学科的基础。 物理学的基本概念、基本理论和科技成果广泛地应用在所有自然科学领域之 中。所以，物理学是一切自然科学的基础。 “衔尾蛇(Ouroboros)”的图形在物理学里反映着一种宇宙涵义，它象征了粒 子物理学（极小）与宇宙概念（极大）关系的交接。根据物理学的观念，物质可 以无限分解成分子、原子、粒子等微细单位；而越能了解微观世界的动静，人类 将越能解释整个宇宙的运作规律。 “极大中蕴含极小”及“以极小可以印证极大” 衔尾蛇因而被用作成为相关概念的代表符号。 3. 物理学的发展 可以简单地划分成两个时期，包含四个主要理论。
学习物理需要数学工具，如矢量代数、微积分、线性代数、复变函数、概率 论、群论等 1、认真听课，尽量记笔记； （不旷课、不在课堂上睡觉、吃零食） 2、独立完成作业； 3、不拖欠课程，不懂就问 学习任何学科，都不能有厌烦情绪，否则没办法学好。也不能有实用主义的 观点：大学教育是素质教育，不是职业教育。如果只要实用，就不必上大学，直
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§8-6 §10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-6 §10-7 §10-8 §10-10 §10-11 §10-12 §14-1 §14-2 §14-3 §14-5 §15-1 §15-2 §15-4 §15-5 §15-6 §15-7
大学物理
备课笔记
（计算机系、化学系）
物理教研室
李昂
2010 年 9 月
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教学进度计划表
周 次 1 章节 §1-1 §1-2 §2-1 §2-2 §2-3 §2-4 §3-1 §3-2 §3-3 §3-4 §3-5 §4-1 §4-2 §4-3 §4-4 §4-5 §4-6 §4-7 §4-8 §4-9 §5-1 §5-2 §5-3 §5-4 §5-5 §5-6 §7-1 §7-2 §7-3 §8-1 §8-2 §8-4 §8-5 章 学 作 教 学 内 容 （上册） 学 时 业 时 位置矢量、位移、速度、加速度，匀变速直线运动 2 4 角位移，角速度，角加速度，角量与线量的关系 2 第 牛顿定律及其应用 2 1 伽利略相对性原理和非惯性系 6 次 动量定理及动量守恒定律 2 功、能、动能定理、保守力的功、势能、机械能守恒 2 转动动能与转动惯量 2 角动量、力矩 第 2 力矩的功，刚体的动能定理 8 2 次 转动定律及其应用 2 角动量定理与角动量守恒 库仑定律 电场 高斯定理及其应用 电场力的功、电势与电势差 场与势的关系 电介质的极化、电介质中的高斯定理 静电场中的导体 电容与电容器 电场的能量 恒定电流 磁场与磁感应强度 磁通量、磁场中的高斯定理 毕萨定律及其应用 安培环路定理及应用 洛仑兹力 机动 11 12 简谐运动 简谐运动的能量 简谐运动的合成 机械波的产生与传播 平面简谐波函数 惠更斯原理简介 波的叠加，波的干涉 2 2 2 2 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 第 5 次 8 第 4 次 第 10 3 次
1. 经典物理学时期（19 世纪末以前）
a) 经 典 力 学 研 究 人 体 尺 度 物 体 的 运 动 （ v << c ）及其相互作用。 b) 电磁学 研究带电物体的运动及其相互 作用，描述磁现象。
2. 近代物理学时期（19 世纪末至今）
a) 狭义相对论 澄清时间和空间的概念。 b) 量子力学 研究各种物体的运动及其相 互作用。
驻波简介与半波损失 光的相干性 双缝干涉 光程，薄膜干涉 劈尖 光的衍射现象 夫琅禾费单缝衍射 光栅衍射 自然光与偏振光 马吕斯定律 布鲁斯特定律 理想气体状态方程 麦克斯韦分布律 压强公式，自由度 理想气体内能 内能、热量、功 热力学第一定律及其应用 气体摩尔热容 绝热过程 卡诺循环 热力学第二定律 机动
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第 6 次
第 7 次
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第 8 次
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教学进度执行表
周 计算机 0911-0914 计算机 0901-0906 计算机 0907-0910 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ~
第0章
1、物理学是现代文明的基础 例如：电子与计算机工业以量子力学、固体物理学为基础 DNA 的双螺旋结构是物理学家发现的 现代医疗设备 MRI，X-Ray 等是应用最基本的物理现象而发明的 光纤光缆：由物理实验研究中开发 WWW 诞生于 CERN（the European Center for Nuclear Research） 2、可以提高工科学生的素质，有益于终身的学习和发展；培养技术人员的科 学品格和创新能力，使其眼光远，层次高，后劲足； 3、为后续课程打基础，为专业服务；现在很多交叉学科离不开物理，如生物 物理，量子化学，地球物理，海洋物理… 4、对高等数学进行很好的应用和训练； 5、为出国打基础，世界很多大学都十分重视物理教学； 6、成为通用型人才； 7、明辨是非、识破骗局（水变油，邱氏鼠药案……文科学生不学物理的危害） ……
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物理教研室
Lyon
接参加职业培训即可。 参考数目： 《大学物理》钟江帆主编 《物理学》马文蔚主编 《新概念物理学教程》赵凯华主编 《费曼物理学讲义》 《时间简史》霍金 《别闹了，费曼先生》 《大学物理学习指导》
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绪论
第0章
基本概念 基本关系或规律 任务目标
1. 了解教学目的和要求； 2. 理解为何要学好大学物理。
绪论
计划学时：2
作业
一、什么是物理
物：物质世界 理：普遍规律
“我们可以把组成这个“世界”的这些运动事物的复杂组合，想象成天神们 下的一盘巨大的象棋，而我们是这局棋的观众。我们不知道奕棋的规则，允许我 们做的就是观看这场棋赛。当然，如果看的时间够长，我们终归能看出几条规则 来。这些奕棋规则就是我们所说的基础物理学。 …… 如果你会下棋就一定知道，学会所有的规则是容易的，而要选择最佳的走法 或理解人家为什么这样走则 往往很困难。在自然界中也 是如此，只是程度更厉 害……除了我们还不知道全 部规则之外，用已知的规则 我们确实能解释的事物也是 非常有限的，因为所有的情 况都极其复杂，我们不能用 这些规则领会这盘棋的走 法，更不用说预言下一步将 发生什么情况了。因此，我 们只能满足于奕棋规则这个 比较基本的问题。 ”
三、怎样学好物理
“发展独立思考和独立判断的一般能力，应该始终放在首位，而不应当把获 得专业知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立 地思考和工作，他必定会找到他自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识 为其培养内容的人来说，他一定会更好地适应进步与变化。 ” ——阿尔伯特 爱因斯坦 “物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理念，而非公式，才是每一 物理理论的开端。 ” ——阿尔伯特 爱因斯坦
二、为什么要学习物理
“请允许我说明我讲这门课的主要目的。我的目的不是教你们如何应付考试， 甚至不是让你们掌握这些知识，以便更好地为今后你们面临的工业或军事工作服
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第0章
绪论
务。我最希望的是，你们能够像真正的物理学家一样，欣赏到这个世界的美妙， 物理学家们看待这个世界的方式。我相信，是这个现代化时代真正文化内涵的主 要部分。也许你们学会的不仅仅是如何欣赏这种文化，甚至也愿意参加到这个人 类思想诞生以来最伟大的探索中来。 ” ——理查德 费恩曼