目标D1（0.6）

通过本课程的教学，应使学生对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间联系，有比较全面和系统的认识；对本课程中的基本理论、基本知识和基本技能能够正确地理解，并具有初步应用的能力。

目标D2（0.4）

培养和训练学生严肃的科学态度，严格的科学作风和科学思维方法，培养综合分析问题和解决问题的能力，使学生具有解决实际问题中物理学知识。

毕业要求

指标点

支撑强度

对应教学目标

1-科学知识

理解物理相关自然科学知识的原理，形成基本科学素养和理解物理学的基本应用。

H

D1

2-分析和解决问题

能运用物理学知识和数学方法，分析和解释物理学现象，定性和定量定量解决物理学问题。

H

D2

教学环节

具体内容

自主学习

通过QQ群传送学生自学材料，材料包括教学知识背景资料、人物传记、知识点短视频、练习题答案和需掌握的知识点。激发学生主动学习的兴趣，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。

课堂讲授

（1）采用电子教案，多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。

（2）通过概念讲解，案例教学，结合工程实际问题的讲解，增加学生的学习兴趣和学习动力，使学生掌握大学物理的重点知识与应用方法，为学生利用所学知识解决类似的问题奠定基础。

（3）设计课堂互动环节，针对教学内容开展讨论，并将课内讨论和课外自学相结合。培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。

课堂表现及作业

通过与本课程配套的一本习题集，共13次练习，每次课后都有作业，巩固讲授过的基本理论知识，培养学生自学能力和分析问题解决问题的能力。

随堂测试和练习

课堂讨论、随堂测试、平时作业等多种形式共同实施教学过程。

序号

章节或知识模块

教学内容

学时分配

教学组织

能力培养教学要求

素质培养教学要求

支撑课程目标要求

学生任务

作业要求

自学要求

讨论

1

第0章：绪论和矢量分析（2学时）

0.1介绍本课程的目标、要求与安排；0.2大学物理与中学物理的区别；0.3如何学习本课程；0.4矢量和标量，矢量的运算；0.4大学物理实验绪论

2

介绍课程安排与学习方法，提供与本课程相关的学习资源。

培养学生自学能力。

培养学生职业道德、社会责任感、开阔视野。

1(H)

作业：课本后习题

自学内容：微积分的基本知识

课堂教学中融入小组讨论内容：大学物理与中学物理的区别。

2

第1章：质点运动学（5学时）

1.1参考系 坐标系 物理模型；1.2位置矢量 位移 速度 加速度

2

讲解参照系、坐标系、物理模型，运动的描述（位置矢量、位移、速度、加速度），相对运动等内容，并辅以0.5个学时的习题课讲解。

1．理解运动学的基本概念；掌握用矢量描述质点运动的方法；2．熟练掌握已知运动方程求速度、加速度的方法；3. 掌握已知加速度和初始条件求速度与运动方程的方法；4.  理解相对运动的概念及相关的计算。

质点的直线运动，曲线运动，相对运动

1(H)

2(H)

作业：练习1。考查学生对质点、以及描述质点运动的物理量、圆周运动相关物理量的理解与掌握。

课前预习，自学内容：相对运动

课堂教学中融入小组讨论内容：物体运动的相对性。

1.3曲线运动的描述 运动学中的两类问题

2

1.3 相对运动；习题课

1

3

第2章：

质点动力学（6学时）

2.1 牛顿运动定律；2.2 非惯性系 惯性力；2.3 动量 动量守恒定律

2

讲解牛顿运动定律，非惯性系、惯性力，动量、动量守恒定律，机械能、机械能守恒定律等内容，并辅以0.5个学时的习题课讲解。

1.掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分处理一维变力作用下简单的质点动力学问题。了解非惯性系和惯性力；2.掌握质点的动能定理和动量定理，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。掌握机械能守恒定律、动量守恒定律以及它们的适用条件。掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简单系统在平面内运动的力学问题。了解质心和质心运动定理；3.掌握功的概念。能熟练地计算直线运动情况下变力的功。理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算势能。

力的概念，牛顿运动定律；冲量，动量定理，动量守恒定律；功，动能定理，势能，功能原理，机械能守恒定律。

1(H)

2(H)

作业：练习2。考查学生对机械能守恒定律、动量守恒定律以及它们的适用条件，保守力作功的特点，势能的概念及计算的掌握与理解。

课前预习，自学内容：质心运动定理

课堂教学中融入小组讨论内容：理想流体的伯努利方程

2.4 功 动能 势能 机械能守恒定律； 习题课

4

4

第3章：

刚体力学基础（6学时）

3.1 刚体 刚体定轴转动的描述；3.2 力矩 刚体定轴转动的转动定律

2

讲解刚体的定轴转动，角动量、角动量守恒定律，并辅以1个学时的习题课讲解。

1.理解描述转动的角量（角位移、角速度和角加速度）与线量的关系；2.理解力矩、力矩的功、转动惯量、刚体的角动量和转动动能等物理量，掌握其计算方法；3.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，会分析处理包括质点和刚体、平动和转动的简单系统的力学问题。

刚体的定义，角动量，冲量矩、力矩角动量定理，角动量守恒定律；刚体定轴转动，转动惯量，转动定律，转动动能定理，定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律。

1(H)

2(H)

作业：练习3和4。考查学生对刚体对轴转动惯量，刚体定轴转动描述量（角速度），转动定律的掌握及求解。

课前预习，自学内容：力学中的守恒

课堂教学中融入小组讨论内容：生活中刚体角动量守恒应用。随堂小测试。

3.3 刚体定轴转动的动能定理；3.4 刚体定轴转动的角动量定理和角动量定律；

2

习题课，随堂练习

2

5

第5章：

机械振动（6学时）

5.1 简谐振动的动力学特征；5.2 简谐振动的运动学

2

讲解简谐振动的动力学特征、运动学、能量、合成，并辅以1个学时的习题课讲解。

了解并掌握简谐振动的定义、旋转矢量表示法、运动学方程，理解并确定描述简谐振动的三个特征量，掌握简谐振动能量的相关计算，两个同方向、同频率和两个互相垂直的同频率余弦振动的合成规律。

简谐振动，简谐振动的能量，谐振动的合成，共振。

1(H)

2(H)

作业：练习5。考查学生对简谐运动学方程、3个特征量求解，简谐振动合成规律的理解和掌握。

课前预习，自学内容：振动的频谱分析  

课堂教学中融入小组讨论内容：共振现象。

5.3 简谐振动的能量；5.4 简谐振动的合成

2

5.5 阻尼振动 受迫振动 共振；习题课

2

6

第6章：

机械波（6学时）

6.1 机械波的形成和传播；6.2 平面简谐波的波函数

2

讲解机械波的形成和传播，平面简谐波的波动方程，波的能量，惠更斯原理，波的叠加和干涉，驻波，并辅以1个学时的习题课讲解。

1.熟练掌握机械波产生的条件及横波和纵波的特点；2.熟练掌握简谐波的描述，各种情况下波动方程的建立；3.掌握平面简谐波中质元的动能和势能的关系及质元的能量的特点；4.掌握波的叠加原理的意义，掌握机械波的相干条件及干涉加强和减弱的条件；5.基本掌握驻波的概念及其形成条件，了解半波损失的概念和意义。

平面简谐波的方程，波的能量，波的叠加，惠更斯原理，波的干涉，驻波。

1(H)

2(H)

作业：练习6。考查学生对平面简谐波的波函数，描述波动的物理量，平面简谐波中质元的动能和势能的关系，驻波的概念及其形成条件的理解与掌握。

课前预习，自学内容：多普勒效应  

课堂教学中融入小组讨论内容：生活中多普勒效应的应用。随堂小测试。

6.3波的能量；6.4 惠更斯原理 波的叠加和干涉

2

6.5驻波；习题课

2

7

第7章：

气体动理论基础（4学时）

7.1 平衡态 温度 理想气体状态方程；7.2 理想气体压强公式；7.3 温度的统计解释；7.4 能量均分定理 理想气体的内能；

2

1.讲解平衡态、温度、理想气体状态方程，理想气体压强公式；2.讲解温度的统计解释，能量均分定理、理想气体的内能；3.讲解麦克斯韦分子速率分布定律，分子的平均碰撞次数和平均自由程；4.讲解0.5个学时的习题课。

1.理解平衡态概念，熟练掌握理想气体状态方程；2.掌握理想气体压强公式和分子的平均平动动能与温度的关系，理解压强和温度的微观实质；3.理解分子平均动能按自由度均分的统计规律，掌握理想气体内能的特点及其计算；4.理解速率分布函数概念，掌握运用麦克斯韦速率分布律计算与速率有关的量的平均值方法；5.基本掌握平均碰撞频率和平均自由程概念。

理想气体状态方程，温度的统计解释，能量均分定理，麦克斯韦分子速率分布律，分子平均自由程。

1(H)

2(H)

作业：练习7。考查学生对理想气体状态方程，分子的平均平动动能与温度的关系，麦克斯韦速率分布律，分子平均动能的熟练掌握。

课前预习，自学内容： 玻尔兹曼分布律

课堂教学中融入小组讨论内容：分子的平均碰撞频率和平均自由程的应用。

7.5 麦克斯韦分子速率分布律；7.7 分子的平均碰撞频率和平均自由程；习题课

2

8

第8章：

热力学基础（7学时）

8.1 内能 功和热量 准静态过程；8.2 热力学第一定律；8.3 气体的摩尔热容；8.4 绝热过程；

4

1.讲解内能、功和热量、准静态过程；2.讲解热力学第一定律、气体的摩尔热容量；3.讲解绝热过程、循环过程、卡诺过程；4.讲解热力学第一定律，同时针对以上内容讲解1个学时的习题课。

1.理解准静态过程中内能、功和热量的概念，并掌握其计算；2.熟练掌握热力学第一定律及其对理想气体的各种准静态过程的应用；3.基本掌握循环的概念和循环效率、致冷系数的定义及其计算，理解卡诺定理；4.基本掌握热力学第二定律的两种表达，理解可逆过程和不可逆过程的概念及热力学第二定律的统计意义；5.了解熵的概念，基本掌握熵变的计算。

热力学第一定律，等值过程，绝热过程，气体摩尔热容，循环过程和卡诺循环，热力学第二定律。

1(H)

2(H)

作业：练习8和9。考查学生对内能、热的概念，理想气体状态方程，热力学第一定律及其对理想气体的各种准静态过程的应用，热力学第二定律，卡诺循环的理解和熟练掌握。

课前预习，自学内容：热力学第二定律的统计意义

课堂教学中融入小组讨论内容：热力学第二定律的统计意义和信息熵的应用。随堂小测试。

8.5 循环过程 卡诺循环；8.6 热力学第二定律；8.7 卡诺定理 克劳修斯熵；8.8 热力学第二定律的统计意义 玻尔兹曼熵

2

习题课

1

9

第12章：光的干涉（6学时）

12.1 光源 光的相干性；12.2 杨氏双缝干涉实验；12.3 光程与光程差；

2

讲解光源、光的干涉，杨氏双缝干涉实验，光程与光程差，薄膜干涉，劈尖干涉、牛顿环，迈克耳孙干涉仪，并辅以1个学时的习题课讲解。

1.熟练掌握光的相干条件，了解获得相干光的两种方法——分波阵面法和分振幅法；2.理解光程概念，掌握光程的计算方法及干涉条纹的性质与光程差或位相差的关系；3.熟练掌握杨氏双缝干涉，等厚度干涉的特点及其应用，了解等倾干涉和迈克耳孙干涉仪。

光的相干性，双缝干涉实验，光程，薄膜干涉，迈克耳孙干涉仪。

1(H)

2(H)

作业：练习10和11。考查学生对光的相干条件，干涉条纹的性质及其与与光程差或位相差的关系，折射率，等厚度干涉的特点的熟练掌握。

课前预习，自学内容：迈克耳孙干涉仪

课堂教学中融入小组讨论内容：迈克耳孙干涉仪及其使用和科研应用。随堂小测试。

12.4 薄膜干涉；12.5 劈尖干涉 牛顿环；12.6 迈克耳孙干涉仪

3

习题课

1

10

第13章：光的衍射（4学时）

13.1 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理；13.2 单缝夫琅禾费衍射；13.3 衍射光栅

2

讲解光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理、单缝夫琅禾费衍射、衍射光栅、圆孔衍射和光学仪器的分辨率、X射线的衍射，并辅以1个学时的习题课讲解。

1.了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释；

2.了解用波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响；3.理解光栅衍射公式，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响；4.了解衍射对光学仪器分辨率的影响，了解X射线的衍射现象和布拉格公式的物理意义。

惠更斯-菲涅耳原理，单缝夫琅禾费衍射，衍射光栅，圆孔衍射。

1(H)

2(H)

作业：练习12。考查学生对波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律以及缝宽、波带数的求解对衍射条纹分布的影响和光栅常数运用的掌握。

课前预习，自学内容：圆孔衍射

课堂教学中融入小组讨论内容：圆孔衍射和光学仪器分辨率在科研和生活中的应用。随堂小测试。

13.4 圆孔衍射 光学仪器分辨率；13.5 X射线的衍射；习题课

2

11

第14章：光的偏振（4学时）

14.1 自然光和偏振光；14.2 起偏和检偏；14.3 反射与折射时光的偏振；

2

讲解自然光和偏振光、起偏和检偏及马吕斯定律、反射与折射时光的偏振，并辅以0.5个学时的习题课讲解。

1.理解自然光与偏振光的区别和马吕斯定律；2.了解反射与折射时光的偏振。

光的偏振性，马吕斯定律，反射与折射时光的偏振。

1(H)

2(H)

作业：练习13。考查学生对偏振光的判断、偏振片使用后光强的求解以及反射与折射下光的偏振的掌握和理解。

课前预习，自学内容：光的双折射和旋光现象

课堂教学中融入小组讨论内容：偏振光的应用。

14.4散射光的偏振；14.5光的双折射；14.6偏振光的干涉 人为双折射现象；14.7 旋光现象；习题课

2