《大学物理A》教学大纲课程名称：中文名称：大学物理A；英文名称：College Physics A课程编码：081018学分：8分总学时：120学时理论学时:120学时适应专业：非物理类理工科各本科专业先修课程：高等数学执笔人：杨长铭审订人：田永红一、课程的性质、目的与任务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。

《大学物理》是高等院校非物理类理工科本科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。

《大学物理》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。

该课程在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。

本课程的主要任务是：1、以高中毕业所必须具备的物理知识为起点，系统地向学生讲授物理学的基本概念和基本规律，使学生了解物理学在工程技术与科学研究中的应用，为以后学习专业知识和将来实际工作打下必要的物理基础；2、通过向学生讲授物理学的基本发展过程、物理规律的发现与物理理论的建立，培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观；3、通过向学生传授物理学的基本知识，使学生的科学思维能力、应用数学解决物理问题的能力、自学能力等诸多方面得到初步但却是严格的训练，从而提高学生提出问题、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，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。

二、教学内容与学时分配第一篇力学共16学时(含习题讨论课2学时)第一章运动学（4学时）第一节质点运动的描述一、参考系质点；二、位置矢量运动方程位移；三、速度；四、加速度。

第二节加速度为恒矢量时的质点运动一、速度为恒矢量时质点的运动方程；二、斜抛运动。

第三节圆周运动一、平面极坐标；二、圆周运动的角速度；三、圆周运动的切向加速度和法向加速度角加速度；四、匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动。

第四节相对运动一、时间与空间；二、相对运动。

第二章牛顿定律（2学时）第一节牛顿定律一、牛顿第一定律；二、牛顿第二定律；三、牛顿第三定律。

第二节物理量的单位和量纲第三节几种常见的力一、万有引力；二、弹性力；三、摩擦力。

第四节惯性参考系力学相对性原理一、惯性参考系；二、力学相对性原理；三、牛顿定律的应用举例。

第五节非惯性系惯性力*第三章动量守恒定律和能量守恒定律（4学时）第一节质点和质点系的动量定理一、冲量质点的动量定理；二、质点系的动量定理。

第二节动量守恒定律第三节系统内质量移动问题*第四节动能定理一、功；二、质点的动能定理。

第五节保守力与非保守力势能一、万有引力、重力、弹性力作功的特点；二、保守力与非保守力保守力作功的数学表达式；三、势能；四、势能曲线。

第六节功能原理机械能守恒定律一、质点系的动能定理；二、质点系的功能原理；三、机械能守恒定律；四、宇宙速度。

第七节完全弹性碰撞完全非弹性碰撞第八节能量守恒定律第九节质心质心运动定律*一、质心；二、质心运动定律。

第四章刚体的转动（4学时）第一节刚体的定轴转动一、刚体定轴转动的角速度和角加速度；二、匀变速转动公式；三、角量与线量的关系。

第二节力矩转动定律转动惯量一、力矩；二、转动定律；三、转动惯量；四、平行轴定理。

第三节角动量角动量守恒定律一、点的角动量定理和角动量守恒定律；二、刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律。

第四节力矩作功刚体绕定轴转动的动能定理*一、力矩作功；二、力矩的功率；三、转动动能；四、刚体绕定轴转动的动能定理。

第五节刚体的平面平行运动*第六节经典力学的成就和局限性一、经典力学只适用于处理物体的低速运动问题，而不能用于处理高速运动问题；二、确定性与随机性；三、能量的连续性与能量量子化第二篇热学共14学时(含习题讨论课2学时)第五章气体动理论（4学时）第一节物质的微观模型统计规律性一、分子的数密度和线度；二、分子力；三、分子热运动的无序性及统计规律性。

第二节理想气体的压强公式一、理想气体的微观模型；二、理想气体的压强公式。

第三节理想气体分子的平均平动动能与温度的关系第四节能量均分定理理想气体内能一、自由度；二、能量均分定理；三、理想气体的内能和摩尔热容。

第五节麦克斯韦气体分子速率分布律一、测定气体分子速率分布的实验；二、麦克斯韦气体分子速率分布律；三、三种统计速率。

第六节玻耳兹曼能量分布律等温气压公式*一、玻耳兹曼能量分布律；二、重力场中等温气压公式。

第七节分子平均碰撞次数和平均自由程第八节气体的迁移现象*一、粘滞现象；二、热传导现象；三、扩散现象；四、三种迁移系数。

第九节实际气体的范德瓦耳斯方程*第十节热力学第二定律的统计意义一、熵与无序；二、无序度与微观状态数；三、熵与热力学概率玻耳兹曼关系式。

第六章热力学基础（8学时）第一节气体物态参量平衡态理想气体物态方程一、气体的物态参量；二、P、V、T的单位；三、平衡态；四、理想气体的物态方程。

第二节准静态过程功热量一、准静态过程；二、功；三、热量。

第三节内能热力学第一定律一、内能；二、热力学第一定律。

第四节理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容一、等体过程定体摩尔热容；二、等压过程定压摩尔热容；三、比热容。

第五节理想气体的等温过程和绝热过程一、等温过程、二、绝热过程；三、绝热线和等温线；四、多方过程*。

第六节循环过程卡诺循环一、循环过程；二、热机和致冷机；三、卡诺循环。

第七节热力学第二定律的表述卡诺定理一、热力学第二定律的两种表述；二、可逆过程与不可逆过程；三、卡诺定理；四、能量品质。

第八节熵熵增加原理一、熵；二、熵变的计算；三、熵增加原理；四、熵增加原理与热力学第二定律。

第三篇振动和波共12学时(含习题讨论课2学时)第七章机械振动（5学时）第一节简谐运动第二节简谐运动中的振幅周期频率和相位一、振幅；二、周期；三、相位；四、常数A和 的确定。

第三节旋转矢量第四节单摆和复摆一、单摆；二、复摆；三、大角度摆*第五节简谐运动的能量第六节简谐运动的合成一、两个同方向同频率简谐运动的合成；二、多个同方向同频率简谐运动的合成；三、两个相互垂直的同频率简谐运动的合成；四、两个相互垂直的不同频率简谐运动的合成*。

第七节阻尼振动受迫振动共振*一、阻尼振动；二、受迫振动；三、共振。

第八章机械波（5学时）第一节机械波的几个概念一、机械波的形成；二、横波与纵波；三、波长波的周期和频率波速；四、波线波面波前第二节平面简谐波的波函数一、平面简谐波的波函数；二、波函数的物理含义；三、波动微分方程*。

第三节波的能量一、波动能量的传播；二、能流和能流密度。

第四节惠更斯原理波的衍射、反射和折射一、惠更斯原理；二、波的衍射；三、波的反射和折射。

第五节波的干涉一、波的叠加原理；二、波的干涉。

第六节驻波一、驻波的产生；二、驻波方程；三、相位跃变；四、驻波的能量；五、振动的简正模式。

第七节声波超声波次声波一、声波；二、超声波*；三、次声波*。

第八节多普勒效应一、波源不动，观察者相对介质以速度υ0运动；二、观察者不动，波源相对介质以速度υ0运动；三、波源与观察者同时相对介质运动。

第四篇光学共16学时(含习题讨论课2学时)第九章几何光学（4学时）第一节几何光学基本定律第二节光在平面上的反射和折射第三节光在球面上的反射和折射第四节薄透镜第五节显微镜、望远镜、照相机*第十章波动光学（10学时）第一节相干光第二节杨氏双缝干涉实验双镜劳埃德镜一、杨氏双缝干涉实验；二、杨氏双缝干涉的光强分布*；三、缝宽对干涉条纹的影响空间相干性*；四、双镜；五、劳埃德镜。

第三节光程薄膜干涉一、光程；二、透镜不引起附加的光程差；三、薄膜干涉；四、等倾干涉。

第四节劈尖牛顿环一、劈尖；二、牛顿环。

第五节迈克耳孙干涉仪时间相干性*一、迈克耳孙干涉仪；二、时间相干性。

第六节光的衍射一、光的衍射现象；二、惠更斯-菲涅耳原理；三、菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射。

第七节单缝衍射第八节圆孔衍射光学仪器的分辨率第九节衍射光栅一、光栅；二、光栅衍射条纹的形成；三、衍射光谱。

第十节X射线的衍射*第十一节全息照相简介*第十二节光的偏振性马吕斯定律一、自然光偏振光；二、偏振片起偏与检偏；三、马吕斯定律。

第十三节反射光和折射光的偏振第十四节双折射偏振棱镜*一、折射的寻常光和非常光；二、尼科耳棱镜；三、惠更斯原理对双折射现象的解释；四、1/4波片和半波片；五、人为双折射现象。

第十五节旋光现象*第十六节偏振光的干涉*一、椭圆偏振光和圆偏振光；二、偏振光的干涉。

第十七节非线性光学现象*一、倍频现象；二、混频现象；三、自聚焦现象。

第五篇电磁学共38学时(含习题讨论课6学时)第十一章静电场（10学时）第一节电荷的量子化电荷守恒定律一、电荷的量子化；二、电荷守恒定律第二节库仑定律第三节电场强度一、静电场；2、电场强度；三、点电荷电场强度；四、电场强度叠加原理；五、电偶极子的电场强度。

第四节电场强度通量高斯定理一、电场线；二、电场强度通量；三、高斯定理；四、高斯定理应用举例。

第五节密立根测定电子电荷的实验*第六节静电场的环路定理电势能一、静电场力所作的功；二、静电场的环路定理；三、电势能。

第七节电势一、电势；二、点电荷电场的电势；三、电势的叠加原理。

第八节电场强度与电势梯度一、等势面；二、电场强度与电势梯度第九节静电场中的电偶极子一、外电场对电偶极子的力矩和取向作用；二、电偶极子在电场中的电势能和平衡位置。

第十二章静电场中的导体与电介质（6学时）第一节静电场中的导体一、静电感应静电平衡条件；二、静电平衡时导体上电荷的分布；三、静电屏蔽。

第二节电容电容器一、孤立导体的电容；二、电容器；三、电容器的并联和串联。

第三节静电场中的电介质一、电介质对电容的影响相对电容率；二、电介质的极化*；三、电极化强度*；四、电介质中的电场强度极化电荷与自由电荷的关系*。

第四节电位移有电介质时的高斯定理第五节静电场的能量能量密度一、电容器的电能；二、静电场的能量能量密度。

第六节静电的应用*一、范德格拉夫静电起电机；二、静电除尘；三、静电分离第七节电场的边界条件*。

第八节压电效应铁电体驻极体*一、压电效应；二、铁电体；三、驻极体。

第十三章稳恒电流（2学时）第一节电流电流密度一、电流；二、电流密度；三、电流的连续性方程恒定电流条件*。

第二节电阻率欧姆定律的微分形式一、电阻率；二、超导体；三、欧姆定律的微分形式。

第三节电源电动势第四节全电路欧姆定律第五节基尔霍夫定律*一、基尔霍夫第一定律；二、基尔霍夫第二定律。

第六节电容器的充放电*一、电容的充电；二、电容的放电。

第十四章稳恒磁场（8学时）第一节磁场磁感强度第二节毕奥一萨伐尔定律一、毕奥一萨伐尔定律；二、毕奥一萨伐尔定律应用举例；三、磁偶极矩；四、运动电荷的磁场。