曲阜师范大学：电子信息工程专业《大学物理》课程教学大纲（一）

“大学物理1”课程教学大纲教研室主任：周留柱执笔人：李晓明一、课程基本信息开课单位：曲阜师范大学物理工程学院课程名称：大学物理1课程编号：071010英文名称：UniversityPhysics1课程类型：学科基础课总学时：54理论学时：54学分：3开设专业：电子信息工程、通信工程、光电信息科学与工程先修课程：高等数学二、课程任务目标（一）课程任务物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。它的基本理论渗透到自然科学的许多领域，它是工程技术的基础。大学物理课是高等院校理工科各专业学生的一门重要的必修基础课。开设大学物理课，一方面是为学生系统的学习研究打好必要的物理基础，另一方面也是让学生学习科学的思想方法和研究问题的方法。学好大学物理课对学生以后的工作以及对新理论、新知识、新技术的进一步学习有着重大的影响。对于工科专业来说，普通物理学还要为后续技术基础课及专业基础课奠定必要的物理基础。（二）课程目标在学完本课程之后，学生能够：较系统地掌握物理学的基本原理和基本知识，能独立地阅读教材、参考书及有关文献资料，并能在理解主要内容的基础上写出条理比较清楚的阅读笔记及小结：培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生运算能力和判断正误的方法，能够运用已掌握的数学工具，计算并估算一般难度的物理问题。并能把典型数据结果在量级上加以比较，对结果的合理性作出判断。帮助学生建立辩证唯物主义和历史唯物主义世界观。本课程既要为后续课程的学习和专业训练提供必要的准备，又要为学生毕业后从事与物理有关的教学、科研和其它工作打下良好的基础。三、教学内容和要求（一）理论教学的内容及要求通过本课程的学习，学生应对物质及其最普遍、最基本的运动形式和规律有比较全面系统的认识，牢固地掌握物理学中最基本的概念和原理：了解物理学中研究物质及其基本运动规律的一般方法，并在知识运用、能力提高等方面获得初步训练；了解物理学与其他科学技术的关系，为学习专

“大学物理 1”课程教学大纲 教研室主任：周留柱 执笔人：李晓明 一、课程基本信息 开课单位：曲阜师范大学物理工程学院 课程名称：大学物理 1 课程编号：071010 英文名称：University Physics 1 课程类型：学科基础课 总 学 时： 54 理论学时：54 学 分：3 开设专业：电子信息工程、通信工程、光电信息科学与工程 先修课程：高等数学 二、课程任务目标 （一）课程任务 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的 学科。它的基本理论渗透到自然科学的许多领域，它是工程技术的基础。大学物理课是高等院校理 工科各专业学生的一门重要的必修基础课。 开设大学物理课，一方面是为学生系统的学习研究打好必要的物理基础，另一方面也是让学生 学习科学的思想方法和研究问题的方法。学好大学物理课对学生以后的工作以及对新理论、新知识、 新技术的进一步学习有着重大的影响。对于工科专业来说，普通物理学还要为后续技术基础课及专 业基础课奠定必要的物理基础。 （二）课程目标 在学完本课程之后，学生能够： 较系统地掌握物理学的基本原理和基本知识，能独立地阅读教材、参考书及有关文献资料，并 能在理解主要内容的基础上写出条理比较清楚的阅读笔记及小结；培养学生分析问题和解决问题的 能力，培养学生运算能力和判断正误的方法，能够运用已掌握的数学工具，计算并估算一般难度的 物理问题。并能把典型数据结果在量级上加以比较，对结果的合理性作出判断。 帮助学生建立辩证唯物主义和历史唯物主义世界观。本课程既要为后续课程的学习和专业训练 提供必要的准备，又要为学生毕业后从事与物理有关的教学、科研和其它工作打下良好的基础。 三、教学内容和要求 （一）理论教学的内容及要求 通过本课程的学习，学生应对物质及其最普遍、最基本的运动形式和规律有比较全面系统的认 识，牢固地掌握物理学中最基本的概念和原理；了解物理学中研究物质及其基本运动规律的一般方 法，并在知识运用、能力提高等方面获得初步训练；了解物理学与其他科学技术的关系，为学习专

业知识和近代科学技术奠定必要的物理基础。第一章力和运动【重点】质点运动规律的描述；牛顿第二定律的运用。难点】运动方程和运动量间的关系：牛顿第二定律的运用。[基本要求】掌握位置量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度等描述质点运动状态的物理量。能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。理解质点做平面曲线运动时的切向加速度、法向加速度在自然坐标系中的表示：掌握质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的计算，了解运动的相对性。理解牛顿三定律及适用条件，掌握运用牛顿定律求解方法、步骤及一维变力作用下质点的动力学问题。了解非惯性系。第二章运动的守恒量和守恒定律[重点]三大守恒定律。[难点】三大守恒定律的应用。【基本要求】理解质心的概念，掌握质心运动定理；理解功的概念，会计算变力的功；掌握保守力做功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力、万有引力的功及系统的势能；理解动量的概念，理解平面内运动质点的角动量和角动量守恒定律。掌握质点的动量守恒、机械能守恒定律。了解完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的基本概念、碰撞问题的实际应用。第三章刚体和流体的运动【重点】转动惯量的概念：刚体定轴转动定律，定轴转动的动能定理：定轴转动的角动量守恒定律。[难点]刚体转动规律的分析和计算。[基本要求】理解刚体运动的一般特点，掌握对定轴转动问题的分析方法；掌握刚体所受力矩的概念：了解转动惯量的概念：理解刚体定轴转动定律，定轴转动的动能定理：定轴转动的角动量守恒定律。了解理想流体模型以及伯努利方程。第四章相对论基础[重点]爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设；洛仑兹变换：狭义相对论中的质速关系、质能关系。[难点]洛仑兹变换：质能关系：同时性相对性：长度收缩及时间膨胀。【基本要求】理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设，理解洛仑兹变换。了解狭义相对论中同时性及长度收缩和时间膨胀的概念。了解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中的时空观以及两者的差异。理解狭义相对论中的质速关系、质能关系，并能用以分析、计算有关的简单问题。第五章气体动理论【重点】理想气体状态方程；温度和压强的物理意义：能量等均分原理；麦克斯韦气体分子速率分布率。[难点】麦克斯韦气体分子速率分布率；波尔兹曼分布率。基本要求】掌握理想气体状态方程。掌握温度和压强的物理意义及其微观解释。理解能量等均

业知识和近代科学技术奠定必要的物理基础。 第一章 力和运动 [重 点] 质点运动规律的描述；牛顿第二定律的运用。 [难 点] 运动方程和运动量间的关系；牛顿第二定律的运用。 [基本要求] 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速 度等描述质点运动状态的物理量。能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。 理解质点做平面曲线运动时的切向加速度、法向加速度在自然坐标系中的表示；掌握质点作圆周运 动时的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的计算，了解运动的相对性。理解牛顿三定律 及适用条件，掌握运用牛顿定律求解方法、步骤及一维变力作用下质点的动力学问题。了解非惯性 系。 第二章 运动的守恒量和守恒定律 [重 点] 三大守恒定律。 [难 点] 三大守恒定律的应用。 [基本要求] 理解质心的概念，掌握质心运动定理；理解功的概念，会计算变力的功；掌握保守 力做功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力、万有引力的功及系统的势能；理解动量的概念， 理解平面内运动质点的角动量和角动量守恒定律。掌握质点的动量守恒、机械能守恒定律。了解完 全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的基本概念、碰撞问题的实际应用。 第三章 刚体和流体的运动 [重 点] 转动惯量的概念；刚体定轴转动定律，定轴转动的动能定理；定轴转动的角动量守恒定 律。 [难 点] 刚体转动规律的分析和计算。 [基本要求] 理解刚体运动的一般特点，掌握对定轴转动问题的分析方法；掌握刚体所受力矩的 概念；了解转动惯量的概念；理解刚体定轴转动定律，定轴转动的动能定理；定轴转动的角动量守 恒定律。 了解理想流体模型以及伯努利方程。 第四章 相对论基础 [重 点] 爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设；洛仑兹变换；狭义相对论中的质速关系、质能关 系。 [难 点]洛仑兹变换；质能关系；同时性相对性；长度收缩及时间膨胀。 [基本要求] 理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设，理解洛仑兹变换。了解狭义相对论中同时性 及长度收缩和时间膨胀的概念。了解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中的时空观以及两者的差异。 理解狭义相对论中的质速关系、质能关系，并能用以分析、计算有关的简单问题。 第五章 气体动理论 [重 点] 理想气体状态方程；温度和压强的物理意义；能量等均分原理；麦克斯韦气体分子速率 分布率。 [难 点] 麦克斯韦气体分子速率分布率；波尔兹曼分布率。 [基本要求] 掌握理想气体状态方程。掌握温度和压强的物理意义及其微观解释。理解能量等均

分原理，能计算理想气体的内能。了解麦克斯韦气体分子速率分布率，了解三种统计速率的物理意义。了解分子分子热运动的特点和规律。第六章热力学基础【重点】等值平衡过程中作功和传热的计算；热力学第一定律内容及物理意义：热力学第一定律在等值过程中的应用：热力学第二定律的表述以及物理意义。[难点】力学第一定律在等值过程中的应用；热力学第二定律的物理意义，摘的概念。基本要求理解平衡过程，理解内能、热容量的概念，掌握热力学第一定律及其在理想气体等值过程中的应用：理解绝热过程：了解热机循环、致冷机循环，掌握循环过程的效率计算，理解卡诺循环。理解可逆和不可逆过程的概念，理解热力学第二定律的表述以及物理意义，了解炳的概念。第七章静止电荷的电场[重点】静电场的电场强度和电势；场的迭加原理；用微积分计算一些几何形状简单的带电体的场强和电势，电势和场强的积分关系、电势和场强的微分关系：真空中的高斯定理。导体的静电平衡、介质的极化：各向同性介质中D和E之间的关系和区别：介质中的高斯定理。[难点】电势和场强的积分关系、理解电势和场强的微分关系。计算电偶极子产生的静电场和处在外电场中所受的力和力矩。导体处于静电平衡时的条件、性质：介质中的高斯定理。【基本要求】掌握静电场的电场强度和电势的概念，掌握场的选加原理、并能熟练地用微积分计算一些几何形状简单的带电体的场强和电势。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场强的条件和方法。掌握电势和场强的积分关系、了解电势和场强的微分关系。了解电偶极子的概念，并会计算它产生的静电场和处在外电场中所受的力和力矩。理解导体静电平衡的条件以及导体处于静电平衡时的性质。了解介质的极化现象及其微观解释。了解各向同性介质中D和E之间的关系和区别，理解介质中的高斯定理：掌握由导体或电介质存在时电场和电势的计算了解电容的概念：了解电场能量和电场能量密度的概念。第八章恒定电流的磁场【重点】电动势；电流密度和欧姆定律的微分形式：毕-萨定律及其应用：磁场高斯定理；安培环路定理及其应用：安培定律：载流平面线圈的磁矩；磁场力的计算。[难点】电流密度的理解：欧姆定律的微分形式；毕--萨定律及其应用：安培环路定理及其应用：载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中受的力和力矩；[基本要求】理解电流密度和电动势的基本概念；理解电流密度、电动势的概念，了解欧姆定律的微分形式。掌握磁感应强度的概念，理解毕--萨定律，能计算一些简单问题中的磁感应强度。理解稳恒电流磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路定理；用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。理解安培定律，能计算简单几何形状的载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中受的力和力矩，或在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中受的力。能分析运动点电荷在均匀磁场中的受力。了解带电粒子在电磁场中的运动及应用。了解顺磁性和抗磁性物质的磁性及其微观解释，了解铁磁质的特性。第九章电磁感应电磁场理论【重点】法拉第电磁感应定律，动生电动势和感生电动势的概念、规律及计算。自感系数、互感

分原理，能计算理想气体的内能。了解麦克斯韦气体分子速率分布率，了解三种统计速率的物理意 义。了解分子分子热运动的特点和规律。 第六章 热力学基础 [重 点] 等值平衡过程中作功和传热的计算；热力学第一定律内容及物理意义；热力学第一定律 在等值过程中的应用；热力学第二定律的表述以及物理意义。 [难 点] 力学第一定律在等值过程中的应用；热力学第二定律的物理意义，熵的概念。 [基本要求]理解平衡过程，理解内能、热容量的概念，掌握热力学第一定律及其在理想气体等值 过程中的应用；理解绝热过程；了解热机循环、致冷机循环，掌握循环过程的效率计算，理解卡诺 循环。理解可逆和不可逆过程的概念，理解热力学第二定律的表述以及物理意义，了解熵的概念。 第七章 静止电荷的电场 [重 点] 静电场的电场强度和电势；场的迭加原理；用微积分计算一些几何形状简单的带电体的 场强和电势，电势和场强的积分关系、电势和场强的微分关系；真空中的高斯定理。导体的静电平 衡、介质的极化；各向同性介质中 D 和 E 之间的关系和区别；介质中的高斯定理。 [难 点] 电势和场强的积分关系、理解电势和场强的微分关系。计算电偶极子产生的静电场和处 在外电场中所受的力和力矩。导体处于静电平衡时的条件、性质；介质中的高斯定理。 [基本要求] 掌握静电场的电场强度和电势的概念，掌握场的迭加原理、并能熟练地用微积分计 算一些几何形状简单的带电体的场强和电势。理解静电场的规律（高斯定理和环路定理），掌握用 高斯定理计算场强的条件和方法。掌握电势和场强的积分关系、了解电势和场强的微分关系。了解 电偶极子的概念，并会计算它产生的静电场和处在外电场中所受的力和力矩。理解导体静电平衡的 条件以及导体处于静电平衡时的性质。了解介质的极化现象及其微观解释。了解各向同性介质中 D 和 E 之间的关系和区别，理解介质中的高斯定理；掌握由导体或电介质存在时电场和电势的计算； 了解电容的概念；了解电场能量和电场能量密度的概念。 第八章 恒定电流的磁场 [重 点] 电动势；电流密度和欧姆定律的微分形式；毕-萨定律及其应用；磁场高斯定理；安培 环路定理及其应用；安培定律；载流平面线圈的磁矩；磁场力的计算。 [难 点] 电流密度的理解；欧姆定律的微分形式；毕-萨定律及其应用；安培环路定理及其应用； 载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中受的力和力矩； [基本要求] 理解电流密度和电动势的基本概念；理解电流密度、电动势的概念，了解欧姆定律 的微分形式。掌握磁感应强度的概念，理解毕-萨定律，能计算一些简单问题中的磁感应强度。理解 稳恒电流磁场的规律：磁场高斯定理和安培环路定理；用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方 法。理解安培定律，能计算简单几何形状的载流导体和载流平面线圈在均匀磁场中受的力和力矩， 或在无限长直载流导线产生的非均匀磁场中受的力。能分析运动点电荷在均匀磁场中的受力。了解 带电粒子在电磁场中的运动及应用。了解顺磁性和抗磁性物质的磁性及其微观解释，了解铁磁质的 特性。 第九章 电磁感应 电磁场理论 [重 点] 法拉第电磁感应定律，动生电动势和感生电动势的概念、规律及计算。自感系数、互感

系数的定义及其物理意义，感生电场、磁场的能量的概念。位移电流的概念。麦克斯韦方程组积分形式。[难点】用法拉第电磁感应定律计算电动势。动生电动势和感生电动势的计算：自感系数、互感系数的计算。位移电流的概念。[基本要求】掌握法拉第电磁感应定律，理解动生电动势和感生电动势的本质。掌握动生电动势的计算方法和感生电动势的计算方法。了解涡旋电场的概念。了解自感系数和互感系数的概念。了解磁场能量和磁场能量密度的概念。了解位移电流的概念。了解麦克斯韦方程组积分形式及物理意义。了解电磁场的物质性。（二）实践教学的内容及要求（本项编写要求：如该课有实验、上机、设计等环节，请注明环节名称和要求）四、学时分配（本项编写要求：按章节简要编写各教学环节的学时分配）各教学环节学时分配上讨章次小讲实课习备注外计授验机题论42第一章力和运动62第二章运动的守恒量和守恒定律3第三章刚体和流体的运动2第四章相对论基础42第五章气体动理论25第六章热力学基础52第七章静止电荷的电场62第八章恒定电流的磁场421第九章电磁感应电磁场理论五、考核说明1、本课程采用课堂表现与闭卷考试相结合的考核方式，总评成绩由平时成绩、期中考试成绩以及期末考试成绩三部分组成，计算公式如下：总评成绩=平时成绩×10%+期中考试成绩×20%+期末考试成绩×70%2、平时成绩的计算方法如下：平时成绩=平时学习表现（考勤、课堂表现)50分+平时作业50分3、期中考试成绩的计算方式：考试以闭卷方式进行，总分100分。4、期未考试成绩的计算方式：考试以闭卷方式进行，总分100分。六、主要教材及教学参考书目（一）主要教材程守洙等著《普通物理学》（第六版）上册，高等教育出版社，2006年。（二）主要参考书目

系数的定义及其物理意义，感生电场、磁场的能量的概念。位移电流的概念。麦克斯韦方程组积分 形式。 [难 点] 用法拉第电磁感应定律计算电动势。动生电动势和感生电动势的计算；自感系数、互感 系数的计算。位移电流的概念。 [基本要求] 掌握法拉第电磁感应定律，理解动生电动势和感生电动势的本质。掌握动生电动势 的计算方法和感生电动势的计算方法。了解涡旋电场的概念。了解自感系数和互感系数的概念。了 解磁场能量和磁场能量密度的概念。了解位移电流的概念。了解麦克斯韦方程组积分形式及物理意 义。了解电磁场的物质性。 （二）实践教学的内容及要求 （本项编写要求：如该课有实验、上机、设计等环节，请注明环节名称和要求） 四、学时分配 （本项编写要求：按章节简要编写各教学环节的学时分配） 章 次 各教学环节学时分配 小 计 讲 授 实 验 上 机 习 题 讨 论 课 外 备 注 第一章 力和运动 4 2 第二章 运动的守恒量和守恒定律 6 2 第三章 刚体和流体的运动 3 1 第四章 相对论基础 2 第五章 气体动理论 4 2 第六章 热力学基础 5 2 第七章 静止电荷的电场 5 2 第八章 恒定电流的磁场 6 2 第九章 电磁感应 电磁场理论 4 2 五、考核说明 1、本课程采用课堂表现与闭卷考试相结合的考核方式，总评成绩由平时成绩、期中考试成绩以及期 末考试成绩三部分组成，计算公式如下： 总评成绩＝平时成绩×10%+期中考试成绩×20%+期末考试成绩×70% 2、平时成绩的计算方法如下： 平时成绩＝平时学习表现(考勤、课堂表现)50 分+平时作业 50 分 3、期中考试成绩的计算方式：考试以闭卷方式进行，总分 100 分。 4、期末考试成绩的计算方式：考试以闭卷方式进行，总分 100 分。 六、主要教材及教学参考书目 （一）主要教材 程守洙等著《普通物理学》（第六版）上册，高等教育出版社，2006 年。 （二）主要参考书目

1、张三慧主编，《大学物理学》（1-5册），清华大学出版社。2、程守洙、江之永主编，《普通物理学》（1-3册）（第五版），高等教育出版社

1、张三慧主编，《大学物理学》（1-5 册），清华大学出版社。 2、程守洙、江之永主编，《普通物理学》（1-3 册）（第五版），高等教育出版社