精品课程  大学物理

大学物理教学日历

第一学期

１、    绪论

（1）     课堂纪律要求，作业要求；

（2）     大学里的学习方法与中学的不同之处（以物理为例）；

（3）     现代高科技与物理的关系等；

２、    质点及质点系运动方程、速度、加速度、牛顿定律，动量及动量守恒定律，机械能守恒定律等；

（1）     从矢量和微积分的角度引入各物理量、相关方程；

（2）     简介牛顿定律，强调其物理概念；

（3）     在介绍质点的守恒定律概念基础上，引入质点系的守恒定律。重点在各定律所满足的条件，推导过程应使用矢量和微积分。（在适当的地方加入圆周运动）

３、    力矩、转动惯量、刚体定轴转动定律、转动动能和定轴转动的动能定律；

（1）     刚体定轴转动中转动定律中力矩的一般性和本课程只涉及到的特殊性；

（2）     在推导中引出转动惯量的定义，并通过不同形状、不同转轴转动惯量的计算，讲解清楚；

（3）     简单推导定轴转动的动能定律；

４、    角动量和角动量守恒定律；

（1）     推导出角动量守恒定律，重点介绍其成立的条件；

（2）     用例题讲清楚质点的平动和刚体的定轴转动的结合；

５、    简谐振动的特征及其表示，描述简谐振动的物理量；

（1）     从振动模型推出微分方程，写出其解，强调 的含义；

（2）     介绍描述简谐振动的物理量，注意表述各量与初始条件的关系；

（3）     用例题讲清如何看振动曲线、如何根据条件求初相等物理量；

（4）     介绍旋转矢量法，注意强调矢量在旋转而其投影在作简谐振动；

６、    简谐振动的能量、同方向同频率简谐振动的合成。（两个同方向不同频率振动的合成，拍；两个同频率相互垂直振动的合成）；

（1）     能量守恒、能量的频率；

（2）     合成公式的推导，用公式和作图两方面介绍合成后的两个极值情况；

７、    机械波的传播速度、波长、周期和频率，平面简谐波波函数，波形曲线；

（1）     描述机械波的物理量与描述机械振动的物理量的联系与区别；

（2）     波函数的一般（复数）形式简介；

（3）     波函数的得出，其中各量的物理含义；

（4）     讲清波形曲线与振动曲线的区别；

（5）     讲清如何根据条件或波形曲线建立波函数；

８、    波的能量，能流密度，惠更斯原理，波的叠加；；

９、    波的干涉，驻波

（1）     波的能量特征，能流密度的推导；

（2）     利用惠更斯原理学会作图；

（3）     波叠加后，加强、减弱的条件；

（4）     驻波公式的推导，可用公式和图同时强调波腹、波节的概念；强调波节两侧的相位问题；说明其无能量传递的特点；

（5）     波在界面反射时的半波损失问题，反射端为固定端与自由端的区别；

１０、     光源、光的单色性和相干性，获得相干光的方法， 光程与光程差；

（1）     由发光机理介绍单色性和相干性，讲清光程和光程差的含义；

（2）     一般的研究相干光的方法；

１１、     杨氏双缝干涉，薄膜干涉──等倾干涉条纹；

（1）     公式推导及公式分析；

（2）     斜入射；加介质等；

（3）     简单推导薄膜干涉公式，讲清半波损失的各种情况；等倾干涉条纹特征；

１２、     薄膜干涉──等厚干涉条纹：劈尖干涉、牛顿环，迈克耳逊干涉仪；

（1）     垂直入射的含义，劈尖干涉的条纹特征；牛顿环的条纹特征；

（2）     迈克耳逊干涉仪的结构特点及条纹特点；

１３、     光的衍射现象，惠更斯──菲涅耳原理，单缝的夫琅和费衍射，圆孔衍射；

（1）     光的衍射现象介绍，惠更斯──菲涅耳原理介绍；

（2）     单缝衍射的条纹分布规律；单缝的夫琅和费衍射的半波带法；

（3）     圆孔衍射中的爱丽斑；仪器分辨率；

１４、     光栅衍射，光栅光谱。（ 射线衍射）；

（1）     从单缝衍射到多缝干涉引出光栅衍射；

（2）     得出光栅衍射公式并进行分析；

１５、     自然光和线偏振光，偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律；

（1）     自然光和线偏振光的概念，二向色性，偏振片的偏振化方向与偏振光间的关系；

（2）     马吕斯定律的推导及解释；

１６、     光反射和折射时的偏振，布儒斯特定律，光的双折射；

（1）     用图解释光反射和折射时的偏振，布儒斯特定律所包含的内容，简介玻片堆；

（2）     光的双折射：光轴的含义，正、负单晶的区别，主平面，振动面，“O”“e”光在晶体中的传播、波面；

１７、     平衡状态，理想气体状态方程；

（1）     理想气体的含义，理想气体状态方程的推导，理想气体状态方程的两个表达式；

（2）     理想气体分子模型，统计假设；

１８、     气体的压强公式，理想气体的温度公式；

（1）     理想气体压强公式推导，强调统计规律，分子的平均平动动能；

（2）     温度公式，温度的统计意义；

１９、     能均分定律，理想气体内能；

（1）     自由度的定义，刚性分子的含义，能均分定律；

（2）     由一个分子的平均能量推出内能的计算公式；

２０、     麦克斯韦速率分布律，分子碰撞频率和平均自由程；（玻尔兹曼分布律，重力场中粒子按高度的分布）

（1）     由列表法、曲线法到麦克斯韦速率分布律，重点讲清 的含义；

（2）     对于麦克斯韦速率分布律，应定性掌握 与 与 的关系，可以定性的画出不同 或不同 的 分布曲线；

（3）     三个速率及关系，能用 推出或理解一般的积分公式；

（4）     分子碰撞频率和平均自由程的简单介绍及推导。

２１、     功、热量和内能，准静态过程，热力学第一定律；

（1）     功、热量和内能三者的区别和联系，平衡态及准静态的曲线表示；

（2）     热力学第一定律的介绍及其含义，各物理量符号的含义；

２２、     热力学第一定律在理想气体的等容、等压、等温、绝热过程中的应用；

（1）     等容、等压摩尔热容量的介绍；

（2）     四个过程中功、热量、内能的计算，注意结合 图及热力学第一定律；

２３、     自由膨胀过程，循环过程、卡诺循环，热机效率，热力学第二定律的两种表述及其等效性；

（1）     讲清自由膨胀过程的特点，循环过程的特点，注意结合 图；

（2）     正、逆卡诺循环，热机、冷机效率（奥托循环）；

（3）     热力学第二定律的两种表述及其等效性的证明；

２４、     可逆过程与不可逆过程，热力学第二定律的统计意义（和适用范围）（熵及熵增加原理）；。

（1）简单介绍可逆与不可逆的概念，讲清热力学第二定律的统计意义；

２５、      习题课

２６、      习题课

２７、      习题课

大学物理教学日历

第二学期

1．   库仑定律，电场强度，场的迭加原理,电力线，电偶极子。

2．   电位移，电通量，高斯定理。

3．   用高斯定理计算场强的条件和方法,电场力的功，环路定理。

4．   电势, 电势的图示法，等势面，电场强度与电势的关系。

5．   电介质的影响，电场中的导体和电介质，电介质的极化， 和 的关系和区别。

6．   电容，电容器，电场能量。

7．   磁感应强度的定义，磁感应线，磁感应通量，磁矩。

毕奥---萨伐尔定律，磁感应强度计算，运动电荷的磁场。

8．   磁场强度，安培环路定理,用安培环路定理求磁感应强度的方法。

9．   磁场对载流导线的作用，安培定律,磁场对载流导线和线圈的作用力及力矩。洛仑兹力，带电粒子在电磁场中的运动。

10．            习题课。

11．            电动势，法拉第电磁感应定律。

12．            动生电动势，涡旋电场，感生电动势。

13．            自感系数、互感系数的定义及物理意义，磁场能量。

14．            Maxwell电磁场理论的基本概念，位移电流，全电流。

15．            Maxwell方程的积分形式，电磁波的特性，电磁场的物质性。

16．            伽利略变换，经典力学时空观，迈克尔逊---莫雷实验。

爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设，洛仑兹变换。

17．            相对论时空观。

18．            相对论动力学基础，光的波粒二象性。

19．            习题课。

20．            氢原子光谱实验规律，玻尔氢原子理论。

21．            德布罗意物质波假设，电子衍射实验，实物粒子波粒二象性。

22．            测不准关系，波涵数及其统计解释，一维定态薛定谔方程。

23．            一维势阱。

24．            氢原子的量子力学处理，用波动观点说明能量量子化、角动量量子化、空间量子化。

25．            斯特恩---革拉赫实验，电子自旋，四个量子数，泡利不相容原理，原子壳层结构。

26．            机动。

27．            机动。