《基础物理实验》课程教学大纲 Basic Physics Experiment

基础物理实验Basic Physics Experiment课程代码：1022004B：1022005B课程类别：独立设课课程性质：专业基础课适用专业：应用物理学时数：85（51+34）：学分数：2.5（1.5+1）要求先修课程：高等数学、基础物理一、本实验在培养实验能力中的地位及作用基础物理实验是针对应用物理专业学生进行科学实验基本训练的一门独立设置的必修课，是该专业学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端。通过对力、热学、电磁学、光学的基础物理实验和原子物理实验及误差与数据处理理论、CAI实验教学课程的学习，培养学生对物理现象的观察、分析能力；引导学生运用理论去指导实践，解决实践中的问题。二、应达到的实验标准通过基础物理实验课程的学习，使学生掌握实验误差与数据处理的知识，了解并掌握常用物理量的基本实验方法、测量方法和物理实验的基本知识，为专业实验打好基础：使学生学会常用仪器的调整及正确使用方法；培养学生分析处理实验结果，撰写实验报告的能力；提高了学生计算机应用能力；同时，培养学生对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求是的工作作风。三、课时分配总学时：85学时；第三学期51学时，第四学期34学时。学时分配：实验理论6学时、实验操作72学时、实验仿真3学时、实验考试4学时。第三学期侧重力热实验，第四学期侧重电光实验。物理实验操作与实验理论知识、CAI实验教学的学时安排如下（基础物理操作实验可开设27个，需完成其中的24）四、教学环节安排及考核方法平时成绩60%，期末考试40%：操作考试20%、卷面考试20%。具体实验考核办法按照《浙江科技学院理学系《基础物理实验）课程学生考查成绩评分细则（试行）》规定执行。五、建议使用教材及参考书教材：《普通物理实验》（第三版）杨述武主编，高等教育出版社，2006年。参考书：《大学物理实验教程》吴乃爵主编，杭州大学出版社，1996年。《大学物理实验教程》李明、陈烨、王建中编著，浙江大学出版社，2004年《大学基础物理实验教程》隋成华、施建青编著，浙江电子音像出版社，2001年。《大学自主物理实验教程》许志君、隋成华编著，浙江电子音像出版社，2001年。《大学物理实验教程》陈守川主编，浙江大学出版社，1997年大学物理C教学大纲已附加文件：大学物理C-09年版大纲.doc（49.5大学物理C课程教学KB)大纲课程名称：大学物理C/CollegePhysics课程代码：10112940课程类型：基础/必修总学时数：64学分：4先修课程：高等数学

Basic Physics Experiment     《大学物理实验教程》 陈守川主编，浙江大学出版社，1997年  基础物理实验 课程代码：1022004B; 1022005B 课程类别：独立设课 课程性质：专业基础课 适用专业：应用物理 学 时 数：85（51+34）；    学分数：2.5（1.5+1） 要求先修课程：高等数学、基础物理 一、本实验在培养实验能力中的地位及作用 基础物理实验是针对应用物理专业学生进行科学实验基本训练的一门独立设置的必修课，是该专业学生进入大学后受到系统实验方 法和实验技能训练的开端。通过对力、热学、电磁学、光学的基础物理实验和原子物理实验及误差与数据处理理论、CAI实验教学课程的 学习，培养学生对物理现象的观察、分析能力；引导学生运用理论去指导实践，解决实践中的问题。 二、应达到的实验标准 通过基础物理实验课程的学习，使学生掌握实验误差与数据处理的知识，了解并掌握常用物理量的基本实验方法、测量方法和物理 实验的基本知识，为专业实验打好基础；使学生学会常用仪器的调整及正确使用方法；培养学生分析处理实验结果，撰写实验报告的能 力；提高了学生计算机应用能力；同时,培养学生对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求是的工作作风。 三、课时分配 总学时：85学时；第三学期51学时，第四学期34学时。学时分配:实验理论6学时、实验操作72学时、实验仿真3学时、实验考试4学 时。第三学期侧重力热实验，第四学期侧重电光实验。物理实验操作与实验理论知识、CAI实验教学的学时安排如下（基础物理操作实验 可开设27个，需完成其中的24） 四、教学环节安排及考核方法 平时成绩60%，期末考试40%: 操作考试20%、卷面考试20%。 具体实验考核办法按照《浙江科技学院理学系 〈基础物理实验〉课程学生考查成绩评分细 则（试行）》规定执行。 五、建议使用教材及参考书 教 材：《普通物理实验》（第三版） 杨述武主编 ，高等教育出版社，2006年。 参考书：《大学物理实验教程》 吴乃爵主编，杭州大学出版社，1996年。 《大学物理实验教程》 李明、陈烨、王建中编著，浙江大学出版社，2004年 《大学基础物理实验教程》 隋成华、施建青编著，浙江电子音像出版社，2001年。 《大学自主物理实验教程》 许志君、隋成华编著，浙江电子音像出版社，2001年。 大学物理C教学大纲 已附加文件: 大学物理C-09年版大纲.doc (49.5 KB) 大学物理C课程教学 大纲 课程名称：大学物理C / College Physics 课程代码：10112940 课程类型：基础/必修 总学时数： 64 学 分： 4 先修课程：高等数学

开课单位：理学院适用专业：理工类非物理各专业（少学时）一、课程的性质、目的和任务物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用规律的科学。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，它是自然科学和工程技术的基础，也是高科技发展的源泉和先导。物理学展现的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。大学物理使用全新的数学工具，在更高的层次上，系统、全面地介绍物理学基础知识，更客观、更深刻地认识物质世界。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，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是一个高级工程技术人员所必备的。大学物理是高等学校理工科各专业学生的一门重要的通识性必修基础课。本课程通过课堂讲授、实验演示、作业、讨论等教学手段，使学生能比较全面、系统地掌握物理学的基础知识，树立科学的世界观；在科学实验能力、计算能力和抽象思维能力等方面得到初步训练，增强分析问题和解决问题的能力：学习科学的思维方式和研究问题的方法，激发学生的探索精神和创新意识。为进一步学习提供坚实的基础。二、教学内容及教学基本要求1.力学1.1运动学掌握位失、位移、运动方程、轨迹方程、速度、加速度，质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度、角量与线量的关系、一般曲线运动的切向加速度和法向加速度、运动的相对性、相对速度和相对加速度等基本概念和相关计算*。1.2牛顿运动定律掌握牛顿运动三定律，变力作用下的质点动力学基本问题。理解惯性参考系，非惯性参考系，力学相对性原理，惯性力及应用*。1.3）质点动力学基本定理掌握功的概念，动能定理。理解保守力与非保守力，势能，势能曲线*，势能函数与保守力的关系*。掌握能量守恒定律。掌握动量定理，动量守恒定律。理解质心及质心运动定理。了解可变质量系统*，碰撞*。掌握质点的角动量，角动量定理及角动量守恒定律。1.4刚体力学掌握刚体的定轴转动、角位移、角速度、角加速度、力矩。理解转动惯量、平行轴定理。掌握转动定律、刚体的角动量、角动量定理及角动量守恒定律。理解刚体的平面平行运动*、质点和刚体系统的机械能守恒。2.气体动理论及热力学（热学）2.1气体动理论了解气体分子热运动的图像，宏观量和微观量，平衡态，统计的思想和方法。理解理想气体的压强公式和温度公式。能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。理解麦克斯韦分子速率分布律，气体分子热运动的平均速率、方均根速率和最概然速率，了解玻尔兹曼能量分布律*，理解理想气体的内能，平均碰撞频率*，平均自由程*。了解迁移现象*，真实气体*，范德瓦尔斯方程*。2.2热力学理解准静态过程。掌握热力学第一定律，摩尔热容，循环过程，卡诺循环，理解可逆和不可逆过程*，热力学第二定律*，卡诺定理，摘*，热力学第二定律的统计意义*。3.电磁学

开课单位：理学院 适用专业：理工类非物理各专业(少学时) 一、课程的性质、目的和任务 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用规律的科学。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，它是自然科学和工程技术的基础，也是高科技 发展的源泉和先导。 物理学展现的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。 大学物理使用全新的数学工具，在更高的层次上，系统、全面地介绍物理学基础知识，更客 观、更深刻地认识物质世界。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，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是一个高 级工程技术人员所必备的。大学物理是高等学校理工科各专业学生的一门重要的通识性必修基础 课。 本课程通过课堂讲授、实验演示、作业、讨论等教学手段，使学生能比较全面、系统地掌握物 理学的基础知识，树立科学的世界观；在科学实验能力、计算能力和抽象思维能力等方面得到初步 训练，增强分析问题和解决问题的能力；学习科学的思维方式和研究问题的方法，激发学生的探索 精神和创新意识。为进一步学习提供坚实的基础。 二、教学内容及教学基本要求 1．力学 1.1 运动学 掌握位矢、位移、运动方程、轨迹方程、速度、加速度，质点作圆周运动时的角速度、角加速 度、切向加速度和法向加速度、角量与线量的关系、一般曲线运动的切向加速度和法向加速度、运 动的相对性、相对速度和相对加速度等基本概念和相关计算*。 1.2 牛顿运动定律 掌握牛顿运动三定律，变力作用下的质点动力学基本问题。理解惯性参考系，非惯性参考系， 力学相对性原理，惯性力及应用*。 1.3 质点动力学基本定理 掌握功的概念，动能定理。理解保守力与非保守力，势能，势能曲线*，势能函数与保守力的 关系*。掌握能量守恒定律。 掌握动量定理，动量守恒定律。理解质心及质心运动定理。了解可变质量系统*，碰撞*。 掌握质点的角动量，角动量定理及角动量守恒定律。   1.4 刚体力学 掌握刚体的定轴转动、角位移、角速度、角加速度、力矩。理解转动惯量、平行轴定理。掌握 转动定律、刚体的角动量、角动量定理及角动量守恒定律。理解刚体的平面平行运动*、质点和刚 体系统的机械能守恒。 2．气体动理论及热力学（热学）    2.1 气体动理论 了解气体分子热运动的图像，宏观量和微观量，平衡态，统计的思想和方法。理解理想气体的 压强公式和温度公式。能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。理解麦克斯韦分子速 率分布律，气体分子热运动的平均速率、方均根速率和最概然速率，了解玻尔兹曼能量分布律*， 理解理想气体的内能，平均碰撞频率*，平均自由程*。了解迁移现象*，真实气体*，范德瓦尔斯方 程*。    2.2 热力学 理解准静态过程。掌握热力学第一定律，摩尔热容，循环过程，卡诺循环，理解可逆和不可逆 过程*，热力学第二定律*，卡诺定理，熵*，热力学第二定律的统计意义*。 3．电磁学

3.1真空中的静电场掌握电荷守恒定律，库仑定律，电场强度的定义及计算，高斯定理及应用，电势能、电势的定义及计算，环路定理，场强与电势的关系。3.2导体与电介质掌握导体的静电平衡条件，电容的定义及计算。理解电场的能量。了解电介质及其极化。理解电介质中的高斯定理。了解三个电天量及相互关系*。3.3直流电理解电流，电流密度，欧姆定律微分形式*，焦耳定律微分形式*。理解电动势，一段含源电路的欧姆定律*，理解基尔霍夫第一*、第二定律*。3.4磁场理解磁感应强度的概念，掌握毕奥一沙伐尔定律及应用，磁场高斯定理和安培环路定理，理解运动电荷的磁场，掌握安培定律和洛仑兹力公式。了解霍尔效应*，回旋加速器和同步加速器*，电场和磁场的相对性*。3.5磁介质了解介质的磁化，顺磁性、抗磁性、铁磁性，磁介质中的高斯定理和安培环路定理，三个磁失量及相互关系*。3.6电磁感应掌握法拉第电磁感应定律，理解动生和感生电动势的本质，了解涡旋电场，电子感应加速器*，理解自感和互感，LR电路*，磁场能量。3.7电磁场理论了解位移电流，麦克斯韦方程组的积分形式、麦克斯韦方程组的微分形式*。4.振动和波动4.1机械振动*掌握描写简谐运动的各物理量，简谐运动的动力学方程，简谐运动的能量，理解简谐运动的合成，拍，了解阻尼振动和受迫振动*，振动的分解*。4.2机械波*掌握描写平面简谐波的波函数，了解波动微分方程*，理解波的能量、能流、能流密度，了解惠更斯原理，波的衍射，理解波的迭加原理，波的干涉，驻波，了解多普勒效应*，声波*、超声波和次声波*。4.3电磁振荡与电磁波*了解无阻尼自由振荡，阻尼与受迫振荡，电磁波的波动方程，电磁波的能量，坡印廷失量，电磁波性质，电磁波谱。5.波动光学*5.1光的干涉*理解获得相干光的方法，掌握光程的概念及光程差和相位差的关系，杨氏双缝干涉，牛顿环，理解双棱镜干涉，洛埃镜干涉，薄膜干涉，劈尖，了解麦克尔逊干涉仪。5.2光的衍射*了解惠更斯一菲涅耳原理，掌握单缝衍射，圆孔衍射，光栅衍射，理解光学仪器的分辨率，了解X射线的衍射*，全息照相原理*。5.3光的偏振*理解自然光和偏振光，偏振光的起偏和检偏，掌握马吕斯定律，反射和折射时光的偏振，布儒斯特定律，了解双折射现象*，椭圆偏振光和圆偏振光*，偏振光的干涉*，人造双折射*，旋光现象*

3.1 真空中的静电场    掌握电荷守恒定律，库仑定律，电场强度的定义及计算，高斯定理及应用，电势能、电势 的定义及计算，环路定理，场强与电势的关系。   3.2 导体与电介质    掌握导体的静电平衡条件，电容的定义及计算。理解电场的能量。了解电介质及其极化。 理解电介质中的高斯定理。了解三个电矢量及相互关系*。   3.3 直流电    理解电流, 电流密度，欧姆定律微分形式*，焦耳定律微分形式*。理解电动势，一段含 源电路的欧姆定律*，理解基尔霍夫第一*、第二定律*。   3.4 磁场    理解磁感应强度的概念，掌握毕奥—沙伐尔定律及应用，磁场高斯定理和安培环路定理， 理解运动电荷的磁场，掌握安培定律和洛仑兹力公式。了解霍尔效应*，回旋加速器和同步加速器 *，电场和磁场的相对性*。   3.5 磁介质    了解介质的磁化，顺磁性、抗磁性、铁磁性，磁介质中的高斯定理和安培环路定理，三个 磁矢量及相互关系*。 3.6 电磁感应    掌握法拉第电磁感应定律，理解动生和感生电动势的本质，了解涡旋电场，电子感应加速 器*，理解自感和互感，LR电路*，磁场能量。   3.7 电磁场理论 了解位移电流，麦克斯韦方程组的积分形式、麦克斯韦方程组的微分形式*。 4．振动和波动   4.1 机械振动* 掌握描写简谐运动的各物理量，简谐运动的动力学方程，简谐运动的能量，理解简谐运动 的合成，拍，了解阻尼振动和受迫振动*,振动的分解*。   4.2 机械波*    掌握描写平面简谐波的波函数，了解波动微分方程*，理解波的能量、能流、能流密度， 了解惠更斯原理，波的衍射，理解波的迭加原理，波的干涉，驻波，了解多普勒效应*，声波*、超 声波和次声波*。   4.3 电磁振荡与电磁波* 了解无阻尼自由振荡，阻尼与受迫振荡，电磁波的波动方程，电磁波的能量，坡印廷矢量，电 磁波性质，电磁波谱。 5．波动光学*   5.1 光的干涉* 理解获得相干光的方法，掌握光程的概念及光程差和相位差的关系，杨氏双缝干涉，牛顿环， 理解双棱镜干涉，洛埃镜干涉，薄膜干涉，劈尖，了解麦克尔逊干涉仪。 5.2 光的衍射 *    了解惠更斯—菲涅耳原理，掌握单缝衍射，圆孔衍射，光栅衍射，理解光学仪器的分辨 率，了解X射线的衍射*，全息照相原理*。   5.3 光的偏振* 理解自然光和偏振光，偏振光的起偏和检偏，掌握马吕斯定律，反射和折射时光的偏振，布儒 斯特定律，了解双折射现象*，椭圆偏振光和圆偏振光*，偏振光的干涉*，人造双折射*，旋光现象 *

6.近代物理*6.1狭义相对论基础*了解狭义相对论基本原理，洛伦仑兹坐标变换，同时的相对性、长度收缩和时间膨胀，速度变换，质量和速度的关系，相对论动量，相对论力学基本方程，质能关系。6.2量子物理基础*了解热辐射，普朗克量子假说，理解光电效应和爱因斯坦光子理论，康普顿效应，德布罗意波，波粒二象性，了解戴维逊一革末实验，理解氢原子光谱实验规律，玻尔氢原子理论，了解测不准关系，波函数及其统计意义，定态薛定方程，势阱中的粒子，氢原子，电子自旋，泡利原理，原子的壳层结构。6.3固体、激光*了解固体的能带结构，导体、半导体、绝缘体，本征半导体、N型半导体和P型半导体，激光产生原理，激光的特性及应用。三、学时分配表总学时：64序号课程内容讲课学时20I力学212热学328电磁学专题选讲44合计64专题选讲的内容由任课教师和课程组根据不同专业，原则上从带星号的内容中进行选择。既可以集中讲授，也可以穿插在基本内容中讲授。四、课程考核方法及要求1.考核方式：考试（/）：考查（）2.成绩评定：计分制：百分制（V）：五级分制（）：两级分制（）总评成绩构成：平时考核与中期考核（30）%：期末考核（70）%平时成绩构成：考勤考纪（30）%：作业（50）%：其他（20）%五、建议教材及参考资料建议教材：马文蔚编，《物理学教程》，第二版，高等教育出版社，2006年版参考资料：1.马文蔚改编，《物理学》，第五版，高等教育出版社，2006年版2.程守洙、江之永主编，《普通物理学》第六版，高等教育出版社，2006年版3.毛骏健、顾牧编，《大学物理学》，高等教育出版社，2005年版4.吴锡珑等编，《大学物理教程》，高教出版社，1999年版5.吴泽华等编，大学物理，浙江大学出版社，1998年版六、大纲说明

6． 近代物理*   6.1 狭义相对论基础*    了解狭义相对论基本原理，洛伦仑兹坐标变换，同时的相对性、长度收缩和时间膨胀，速 度变换，质量和速度的关系，相对论动量，相对论力学基本方程，质能关系。   6.2 量子物理基础*    了解热辐射，普朗克量子假说，理解光电效应和爱因斯坦光子理论，康普顿效应，德布罗 意波，波粒二象性，了解戴维逊—革末实验，理解氢原子光谱实验规律，玻尔氢原子理论，了解测 不准关系，波函数及其统计意义，定态薛定谔方程，势阱中的粒子，氢原子，电子自旋，泡利原 理，原子的壳层结构。   6.3 固体、激光* 了解固体的能带结构，导体、半导体、绝缘体，本征半导体、N型半导体和P型半导体，激光产 生原理，激光的特性及应用。 三、学时分配表 总学时：64 序号 课程内容 讲课学时 1 力学 20 2 热学 12 3 电磁学 28 4 专题选讲 4 合计 64 专题选讲的内容由任课教师和课程组根据不同专业，原则上从带星号的内容中进行选 择。既可以集中讲授，也可以穿插在基本内容中讲授。 四、课程考核方法及要求 1．考核方式：考试（√）；考查（） 2．成绩评定： 计分制：百分制（√）；五级分制（）；两级分制（） 总评成绩构成：平时考核与中期考核（30）％；期末考核（70）％ 平时成绩构成：考勤考纪（30）％；作业（50）％；其他（20）％ 五、建议教材及参考资料 建议教材： 马文蔚编，《物理学教程》，第二版，高等教育出版社，2006年版 参考资料： 1．马文蔚改编，《物理学》，第五版，高等教育出版社，2006年版 2. 程守洙、江之永主编，《普通物理学》第六版，高等教育出版社，2006年版 3. 毛骏健、顾牧编，《大学物理学》，高等教育出版社，2005年版 4. 吴锡珑等编，《大学物理教程》，高教出版社，1999年版 5．吴泽华等编，大学物理，浙江大学出版社，1998年版 六、大纲说明

本课程由力学、热学、电磁学等三部分基本内容以及带*的拓展内容组成，任课教师和课程组在尽量保证物理基本内容的前提下根据专业性质确定上课内容

本课程由力学、热学、电磁学等三部分基本内容以及带*的拓展内容组成，任课教师和课程组 在尽量保证物理基本内容的前提下根据专业性质确定上课内容