| | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 課程編號(hào) ： 02200414 英文名稱 ： University Physics Ⅱ 總學(xué)時(shí)數(shù) ： 72 （ 54 ） 學(xué) 分 ： 4 （ 3 ） 課程性質(zhì)： 必 修課程 適用專業(yè) ： 非物理專業(yè) • 課程教學(xué)目標(biāo) 通過(guò)大學(xué)物理課的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)所研究的各種運(yùn)動(dòng)形式以及它們之間的聯(lián)系，有比較全面和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)；對(duì)大學(xué)物理課中的基本理論、基本知識(shí)能夠正確地理解，并具有初步應(yīng)用的能力。通過(guò)大學(xué)物理課的教學(xué)，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，初步具有獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。在大學(xué)物理的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)逐步培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀。 • 課程的性質(zhì)、目的和任務(wù) 物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式（機(jī)械運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、微觀粒子運(yùn)動(dòng)等）及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科?！ ∥锢韺W(xué)的研究對(duì)象具有極大的普遍性，它的基本理論滲透在自然科學(xué)的一切領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)部門。它是自然科學(xué)的許多領(lǐng)域和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。大學(xué)物理以物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為主要內(nèi)容，它所包括的經(jīng)典物理、近代物理和物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用的初步知識(shí)等都是一個(gè)高級(jí)專門人才所必備的。因此，大學(xué)物理課程是我校非物理類學(xué)生的一門重要的必修基礎(chǔ)課。 我校各理工類專業(yè)開設(shè)大學(xué)物理課的作用，一方面在于為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，以使其能對(duì)物質(zhì)世界中最普遍、最基本的運(yùn)動(dòng)形式及其規(guī)律有一個(gè)較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中的適應(yīng)能力；另一方面，通過(guò)對(duì)大學(xué)物理課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步學(xué)會(huì)科學(xué)的思想方法和研究問(wèn)題的方法，以使他們開闊思路，激發(fā)探索和創(chuàng)新精神。學(xué)好大學(xué)物理課程，不僅對(duì)學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)十分重要，而且對(duì)學(xué)生畢業(yè)后的工作和進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新技術(shù)，不斷更新知識(shí)都有深遠(yuǎn)的影響，因此，大學(xué)物理課程對(duì)提高我校培養(yǎng)人才的素質(zhì)有著十分重要的作用。 總之，在大學(xué)物理課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都要注意在傳授知識(shí)的同時(shí)，著重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 • 課程教學(xué)的基本要求 教學(xué)內(nèi)容的基本要求分三級(jí)：掌握、理解、了解。 1．使學(xué)生系統(tǒng)地掌握必要的物理基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)課程中的基本概念、基本理論、基本方法能夠有較全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)與正確理解，認(rèn)識(shí)一些物理學(xué)基本原理在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用的方法。 2．能用物理知識(shí)定性、定量地分析一些基本和理想的物理現(xiàn)象和模型，能用基本的物理知識(shí)進(jìn)行初步的演繹和推理。 3．了解一些物理學(xué)發(fā)展的歷史及科學(xué)家的科學(xué)精神和態(tài)度，了解科學(xué)發(fā)展的曲折性和艱巨性。 4．初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思想方法和研究問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和探索 精神。 5 ．培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀。 • 課程教學(xué)內(nèi)容 這是《大學(xué)物理》的第二部分，即《大學(xué)物理 Ⅱ 》，主要內(nèi)容是電磁學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)光學(xué)的相關(guān)知識(shí)。 第三篇 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 電磁學(xué)是研究物質(zhì)電磁運(yùn)動(dòng)的學(xué)科。它在大學(xué)物理課中占有重要地位。在電磁學(xué)部分的教學(xué)過(guò)程中應(yīng)以庫(kù)侖定律、畢奧——薩伐爾定律、法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)。突出場(chǎng)的概念，圍繞電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及電荷、電流、電場(chǎng)與磁場(chǎng)間關(guān)系，著重闡述場(chǎng)的基本規(guī)律，最后給出麥克斯韋方程組（積分形式）。在教學(xué)中還應(yīng)適當(dāng)介紹電磁學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及工程中的應(yīng)用。 第七章 真空中的靜電場(chǎng) 2 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 3 高斯定理 4 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 電勢(shì) 5 等勢(shì)面 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系 教學(xué)目的與要求 ： 1. 掌握電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的概念，以及電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理和電勢(shì)疊加原理。掌握電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)積分的關(guān)系，了解電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系。能計(jì)算一些簡(jiǎn)單問(wèn)題中的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。 重點(diǎn)： 高斯定理的應(yīng)用，靜電場(chǎng)的環(huán)路定理，電勢(shì)，電勢(shì)差 。 難點(diǎn)： 任意帶電體的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式 。 小結(jié)： 本章對(duì)真空中的靜電場(chǎng)描述方法、相關(guān)物理量和遵守的規(guī)律以及帶電粒子在靜電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)做了介紹。 第八章 導(dǎo)體和電介質(zhì)中的靜電場(chǎng) 1 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 2 空腔導(dǎo)體內(nèi)外的靜電場(chǎng) 3 電容器的電容 4 電介質(zhì)及其極化 5 電介質(zhì)中的靜電場(chǎng) 6 有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理 電位移 7 電荷間的相互作用能量靜電場(chǎng)的能量 教學(xué)目的與要求： 1.理解導(dǎo)體靜電平衡的意義和條件及導(dǎo)體上電荷分布的特點(diǎn)。 重點(diǎn)： 靜電平衡條件，靜電平衡時(shí)導(dǎo)體表面場(chǎng)強(qiáng)，電場(chǎng)的能量。 難點(diǎn)： 靜電屏蔽 。 小結(jié)： 本章介紹了導(dǎo)體和電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)遵守的規(guī)律，包括空腔導(dǎo)體內(nèi)外的靜電場(chǎng)、電容器、電介質(zhì)及其極化，靜電場(chǎng)的能量等。 第九章 真空中的恒定磁場(chǎng) 1基本的磁現(xiàn)象 2 Biot-Savart 定律 3 Biot-Savart 定律的應(yīng)用 4安培環(huán)路定理 5安培環(huán)路定理的應(yīng)用 6帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受作用及其運(yùn)動(dòng) 7帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 8磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用 9平行載流導(dǎo)線間的相互作用力，電流單位“安培”的定義 10磁力的功 教學(xué)目的與要求： 1. 掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，理解畢奧——薩伐爾定律并能利用它結(jié)合磁場(chǎng)疊加原理求簡(jiǎn)單情況下電流的磁場(chǎng)分布，特別是直線電流和載流直螺線管的磁場(chǎng)分布。 難點(diǎn)： 畢奧——薩伐爾定律 。 小結(jié)： 本章研究真空中的恒定磁場(chǎng)以及磁場(chǎng)對(duì)電流（運(yùn)動(dòng)電荷）的作用，在介紹描述磁場(chǎng)的重要物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度之后，著重討論畢奧——薩伐爾定律、磁場(chǎng)的高斯定理、安培環(huán)路定理、洛侖茲力、安培定律以及它們的應(yīng)用 。 第十章 磁介質(zhì)中的磁場(chǎng) 1磁介質(zhì)及磁化原理 2磁化強(qiáng)度 磁化電流 3磁介質(zhì)中的磁場(chǎng) 磁場(chǎng)強(qiáng)度 4鐵磁質(zhì) 教學(xué)目的與要求： 了解 磁介質(zhì)及磁化原理，了解磁化強(qiáng)度和磁化電流的概念，了解磁介質(zhì)鐵磁場(chǎng)的規(guī)律和磁場(chǎng)強(qiáng)度的概念，了解鐵磁質(zhì)的概念 。 重點(diǎn)： 磁介質(zhì)及磁化原理，磁化強(qiáng)度，磁化電流，鐵磁場(chǎng)的規(guī)律和磁場(chǎng)強(qiáng)度， 。 難點(diǎn)： 鐵磁質(zhì) 小結(jié)： 本章以實(shí)物物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單說(shuō)明了第一類磁介質(zhì)磁化的微觀機(jī)制，用類似于討論電介質(zhì)極化的方法研究磁介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響，并介紹有磁介質(zhì)時(shí)的磁場(chǎng)能量和場(chǎng)所遵循的普遍規(guī)律，還對(duì)鐵磁材料的磁化的規(guī)律和機(jī)理做了介紹 。 第十一章 電磁感應(yīng)和暫態(tài)過(guò)程 1 電磁感應(yīng)定律 2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 3 感生電動(dòng)勢(shì) 有旋電場(chǎng) 4 自感與互感 5 電感和電容的暫態(tài)過(guò)程 * 6 磁場(chǎng)的能量 教學(xué)目的與要求： 1. 掌握法拉第電磁感應(yīng)定律和定律中負(fù)號(hào)的意義，能計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并判斷它的方向。 重點(diǎn)： 法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。 難點(diǎn)： 感生電場(chǎng)。 小結(jié)： 本章主要討論了 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其基本規(guī)律。在這個(gè)基礎(chǔ)上，分別對(duì)電磁感應(yīng)的幾種類型，包括自感和互感進(jìn)行討論，最后介紹了暫態(tài)過(guò)程和磁場(chǎng)的能量等內(nèi)容 。 第十二章 麥克斯韋方程組 電磁場(chǎng) 1 位移電流 2 麥克斯韋方程組 3 電磁場(chǎng)的物質(zhì)性 4 電磁場(chǎng)的統(tǒng)一性 電磁場(chǎng)量的相對(duì)性 教學(xué)目的與要求： 1.理解位移電流、位移電流密度的概念。 重點(diǎn)： 麥克斯韋方程組 。 難點(diǎn)： 位移電流 。 小結(jié)： 本章首先把特殊條件下的電磁規(guī)律通過(guò)科學(xué)的假說(shuō)建立成普遍的電磁規(guī)律，然后對(duì)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性及電磁場(chǎng)的統(tǒng)一性和相對(duì)性作簡(jiǎn)單的論述。 第四篇 振動(dòng)與波動(dòng) 振動(dòng)和波動(dòng)是非常普遍而又重要的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式。振動(dòng)和波動(dòng)不僅在物理學(xué)中是研究聲學(xué)、光學(xué)和近代物理等的基礎(chǔ)，而且也是許多工程技術(shù)的基礎(chǔ)。機(jī)械振動(dòng)和電磁振蕩、機(jī)械波和電磁波，雖然它們產(chǎn)生的機(jī)理不同，但其運(yùn)動(dòng)的基本特征和基本規(guī)律的數(shù)學(xué)形式卻是相同的。簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波是振動(dòng)和波動(dòng)的最簡(jiǎn)單、最基本的形式，復(fù)雜的振動(dòng)和波動(dòng)?？梢暈樵S多簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的合成。波動(dòng)光學(xué)是從光的波動(dòng)理論出發(fā)，研究光的干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象及其規(guī)律的學(xué)科。波動(dòng)光學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)在工程技術(shù)的許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，它是激光、全息、光通訊等新技術(shù)的基礎(chǔ)。 1 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 2 阻尼振動(dòng) 3 受迫振動(dòng) 共振 4 電磁振蕩 5 同方向簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 6相互垂直的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 教學(xué)目的與要求 ： 1.要牢固掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律，深刻理解振幅、圓頻率、相位和相位差等概念，并能熟練地進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 2.要求掌握諧振動(dòng)的矢量表示法，并能應(yīng)用它來(lái)研究振動(dòng)的合成問(wèn)題。 3.講述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成時(shí)應(yīng)注意對(duì)拍現(xiàn)象及李薩如圖像的討論。 4.要仔細(xì)分析LC電路的振蕩過(guò)程中的物理圖像，并以無(wú)阻尼自由振蕩為重點(diǎn)，導(dǎo)出電路中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律。 重點(diǎn)： 簡(jiǎn)諧振動(dòng)，電磁振蕩，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 。 難點(diǎn)： 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 。 小結(jié)： 本章從討論 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的基本規(guī)律入手，進(jìn)而討論振動(dòng)的合成與分解問(wèn)題，還討論了電磁振蕩，以便突出振動(dòng)的共性 。 第十四章 機(jī)械波和電磁波 1 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播 2 平面簡(jiǎn)諧波 波動(dòng)方程 3 波的能量 波的強(qiáng)度 4 聲波 5 電磁波 6 惠更斯原理 波的衍射、反射與折射 7 波的迭加原理 波的干涉 駐波 8 多普勒效應(yīng) 教學(xué)目的與要求 ： 1.要求學(xué)生充分理解振動(dòng)與波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系。 2.要牢固掌握平面簡(jiǎn)諧波的規(guī)律，并能較熟練地進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 3.應(yīng)通過(guò)講授波的干涉與駐波的形成，并明確指出駐波與行波的區(qū)別。 4.定性分析電磁波的性質(zhì)，明確指出電磁波的傳播無(wú)須借助任何媒質(zhì)。 重點(diǎn)： 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播，平面簡(jiǎn)諧波，惠更斯原理 。 難點(diǎn)： 波的衍射 。 小結(jié)： 本章先討論 機(jī)械波的特征和基本規(guī)律，然后 介紹 電磁波的發(fā)射和傳播過(guò)程中的規(guī)律。 第十五章 波動(dòng)光學(xué) 一、光的干涉 1 光源 單色光 相干光 2 雙縫干涉 3 光程和光程差 4 薄膜干涉——等傾條紋 5 薄膜干涉——等厚條紋 6 邁克耳遜干涉儀 二、光的衍射 7 光的衍射現(xiàn)象 惠更斯-菲涅爾原理 8 單縫的夫瑯和費(fèi)衍射 9 圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng) 10 衍射光柵 11 X射線的衍射 三、光的偏振 12 自然光和線偏振光 13 起偏和檢偏 馬呂斯定律 14 反射和折射時(shí)光的偏振 15光的雙折射 16 偏振光的干涉 17 人為雙折射 * 18 旋光現(xiàn)象 * 教學(xué)目的與要求 ： 一、光的干涉 1.了解光的干涉現(xiàn)象，分析光波的疊加性和相干性的物理圖像，突出相干條件及其實(shí)現(xiàn)的方法。 2.掌握光程的概念，明確光程差與相位差的關(guān)系。 3.以楊氏雙縫干涉為重點(diǎn)，分析雙光束干涉形成的條件及光強(qiáng)分布的特征。 4.引出“半波損失”的概念，講述等傾干涉與等厚干涉的區(qū)別，重點(diǎn)掌握等厚干涉的規(guī)律及其應(yīng)用。 二、光的衍射 1.了解光的衍射現(xiàn)象，闡明惠—菲原理的物理思想，講清其積分表達(dá)式的意義。 2.利用半波帶法分析夫瑯禾費(fèi)單縫衍射。 3.說(shuō)明干涉和衍射的區(qū)別和聯(lián)系。 4.明確光柵衍射光強(qiáng)分布的特點(diǎn)，掌握光柵方程。 5.闡明愛(ài)里斑角半徑的物理意義，討論人眼、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)。 三、光的偏振 1.闡明自然光、平面偏振光、部分偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的概念及其檢驗(yàn)方法。 2.了解反射、折射和二向色性晶體所產(chǎn)生的偏振光 3.掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律。 4.利用惠更斯波面作圖法解釋雙折射現(xiàn)象，了解尼科爾棱鏡的構(gòu)造和作用。 5.闡明1/4波片的作用，分析平行平面偏振光干涉的條件及其實(shí)現(xiàn)的方法。 重點(diǎn)： 光的干涉，光的衍射，光的偏振 。 難點(diǎn)： 光的衍射 ， 光的偏振 。 小結(jié)： 本章主要通過(guò)光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象討論光的波動(dòng)性。 注：本大綱標(biāo)注“ *”部分可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行取舍。 五、本課程與其它課程的關(guān)系 現(xiàn)代的物理學(xué)是一門理論和實(shí)驗(yàn)高度結(jié)合的精確學(xué)科。它的任務(wù)是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科，是現(xiàn)代工程技術(shù)的重要基礎(chǔ)。物理與技術(shù)從來(lái)就相互并存，相互交叉?！洞髮W(xué)物理 Ⅱ 》是理工科院校學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程，學(xué)好《大學(xué)物理 Ⅱ 》課程，對(duì)后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程是非常有益的。 預(yù)修課程：高等數(shù)學(xué)，《大學(xué)物理 Ⅰ 》 六、 教學(xué)時(shí)數(shù)分配 表 1：供72學(xué)時(shí)參考選用
表 2：供54學(xué)時(shí)參考選用
七、教材及參考書 1馬文蔚主編 《物理學(xué)》 高等教育出版社 2程守洙 江之永主編 《普通物理學(xué)》 高等教育出版社 3劉克哲編 《物理學(xué)》 高等教育出版社 4嚴(yán)導(dǎo)淦 《物理學(xué)》 高等教育出版社 5吳百詩(shī)主編 《大學(xué)物理》 科學(xué)出版社 八、主要教學(xué)方法與媒體要求 本課程集中在一個(gè)學(xué)期講解。 教學(xué)過(guò)程中，以中學(xué)物理為起點(diǎn)，注意知識(shí)銜接，避免簡(jiǎn)單重復(fù)。尤其要充分運(yùn)用高等數(shù)學(xué)工具，注意訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用已掌握的高等數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)表達(dá)物理規(guī)律，分析和處理物理問(wèn)題，使學(xué)生感到在大學(xué)物理課的學(xué)習(xí)中，學(xué)到了新知識(shí)、新思想、新方法。在教學(xué)過(guò)程中注意傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體教學(xué)手段相結(jié)合，采用靈活多樣的培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 九 、 推薦的教學(xué)網(wǎng)站和相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)網(wǎng)站 1. http://202.192.168.54/dxwl/ 物理學(xué)教學(xué)網(wǎng)站 2. http://202.202.43.238/luomyweb/index.asp 物理教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 3. http://www.cern.net.cn/bookshop/list.asp?id=294 中國(guó)教育資源網(wǎng) 4. http://www.aapt.org/ 美國(guó)物理教師協(xié)會(huì)網(wǎng)站 5. http://mazur-www.harvard.edu/education/educationmenu.php 哈佛大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站
考核方法： 期末考試成績(jī)與平時(shí)作業(yè)、答疑、測(cè)試成績(jī)相結(jié)合，要體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力。 本課程通過(guò)兩方面進(jìn)行考核：作業(yè)與論文報(bào)告， 30%左右；閉卷考試，70%左右。 內(nèi)容主要是重點(diǎn)掌握和一般掌握的內(nèi)容和綜合能力。 制 訂：力熱教研室 執(zhí)筆人：夏從新，張延明 審定人：朱遵略 |
