物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式及相互作用规律的科学。物理学是自然科学的基础,在探索物质的结构和运动规律的进程中,物理学每次重大的发现和突破都引发了新领域、新方向的发展,带动了新学科、新技术的进步。
大学基础课程由力学、热学、电磁学、波动光学和近代物理组成。在这里,我们将分别讨论:机械运动;电磁场的运动规律和电磁相互作用;热力学系统的宏观表现和统计规律;光的干涉、衍射和偏振;狭义相对论的时空观、微观粒子的量子特征和规律。
通过学习,使我们熟悉自然界物质的结构,相互作用及其运动的基本规律,使我们掌握物理学研究问题的思路和方法。通过学习,将开阔我们的思路,激发探索和创新精神,提升科学技术的整体素养。
通过本课程的学习,实现学生知识、能力、素质的协调发展:
1.基础知识——系统地掌握物理学的基本原理、基础知识以及各种运动形态的基本规律,为学习后继课程提供必要的物理基础。
2.知识应用——了解物理学在自然科学和工程技术中的应用,以及相关科学互相渗透的关系。会用已有的物理知识和工具解决某些具体问题。
3.独立获取知识的能力——逐步掌握科学的学习方法,能阅读并理解相当于或高于大学物理水平的各类文章或书籍,不断地扩展知识面,增强独立思考的能力,更新知识结构。
4.发现问题和提出问题的能力——运用物理学的基本理论和基本观点,通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力,并对所涉问题有一定深度的理解,判断研究结果的合理性。
5.分析问题和解决问题的能力——根据物理问题的特征、性质以及实际情况,抓住主要矛盾,进行合理的简化,建立相应的物理模型,并用物理语言和基本数学方法进行描述,运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。
绪论
绪论
力学简介
质点运动学(内容测试)
第一讲 内容测试
力学阅读材料
北斗导航,钱伟长,牛顿定律
质点的运动及其运动规律
第一讲 质点运动的描述
第二讲 圆周运动
第三讲 相对运动
第四讲 牛顿定律
第一章作业 1-8,9,16
第一章 作业1-22,25,31
第二章 作业2-14,17,21
第一、二章 测试题
动量守恒定律和能量守恒定律
第一讲 质点和质点系的动量定理 动量守恒定律
第二讲 动能定理 保守力与非保守力 能量守恒定律
第三章 作业3-10,12,16,21,24,27,29
第三章 作业3-30,32,39
刚体转动
第一讲 刚体的定轴转动 力矩 转动定律 转动惯量
第二讲 角动量 角动量守恒定律
第三讲 力矩做功 刚体定轴转动的动能定理
刚体转动测试题
静电场
第一讲 电场强度
第二讲 高斯定理
第三讲 静电场的环路定理 电势
第四讲 静电场中的导体
第五讲 电容 电场的能量
第五章 第一次作业5-10,11,13,17,18,21
第五章 第二次作业5-26,30,32,34,37,40
恒定磁场与电磁感应
第一讲 恒定电流 电动势
第二讲 磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律 磁场的高斯定理
第三讲 洛伦兹力和安培力
第四讲 安培环路定理 磁介质的磁导率
第五讲 电磁感应定律
第七章 第一次作业7-11,13,14,16,18,20,33,37,38
先修课程:微积分,线性代数。
[1] 苟秉聪,胡海云主编. 大学物理学 (第2版) [M]. 北京:国防工业出版社,2011.
[2] 张三慧主编. 大学物理学(第一、五册) (第2版) [M]. 北京:清华大学出版社,1999.
[3] 程守诛,江之永编. 普通物理学(上、下册)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[4] 马文蔚,周雨青编. 物理学简明教程[M]. 北京:高等教育出版社,2012.