大学物理
分享
课程详情
课程评价
spContent=大学物理课程是系统地学习与研究自然现象、自然发展规律的基础学科。既应用数学方法、计算机技术培养学习者发现问题、定性地分析问题和定量地解决问题的能力,又采取多媒体网络教学,愉快学习。
—— 课程团队
课程概述

通过大学物理课程的学习,学习者系统地掌握自然界公认的基本概念、基本理论和基本方法,同时结合物理实验的基本实验技能的教学,形成科学的世界观,练就科学工作者和工程技术人员所必备的科学素养的重要基础,有利于培养理论联系实际的学习气氛、工作作风;通过大学物理课程的学习,学习者学会用解析法求解、统计法求解和数值法求精确解,提高数学、计算机工具的应用能力;通过大学物理课程的愉快学习,循序渐进、深入浅出、不断地学习-思考-再练习-再思考,培养成不畏艰险、刻苦钻研,决不放过一个疑难问题的精神,树立思辨的信心,练就战胜困难的本领。

大学物理涵盖力学(包括质点运动学、质点动力学、刚体运动学、刚体动力学)、电磁学(静电场、稳恒磁场、电磁感应电磁波)、热学(宏观热力学、微观分子气体运动论)、振动与波动、波动光学(光的干涉、光的衍射、光的偏振)、近代物理(狭义相对论、量子力学基础)。大学物理教学从日常生活中的所见所闻引入物理学概念、总结物理学定理和定律,并采用英文标注;在大学物理教学中,引入演示实验与演示实验录像,增强学习者的感性认识;应用计算机技术在各章节进行精确地求解复杂的问题,图示计算的结果,减少随手绘制的示意图;拓展性教学栏目的内容,满足学有余力的同学自学,每个例题给出分析过程或者实验引导。


授课目标

(1)每年有600人网上修读《大学物理》96学时;

(2)每位修读《大学物理》的学生参与做习题、做试卷,特别是相互批阅作业。

课程大纲
预备知识

微积分


Matlab编程

参考资料

[1]  Paul Peter Urone.(美)保罗·彼得·尤荣. College Physics. 大学物理学[M]. 北京: 机械工业出版社. 2002.

[2] John W. Jewett, Jr., Raymond A. Serway. (美)朱厄特, 赛尔维. University Physics for Scientists and Engineers. 理工科物理学[M]. 北京: 机械工业出版社. 2010

[3] 江兴方, 黄正逸, 刘宪云. 物理学[M]. 上海; 上海交通大学出版社. 2017 

[4] 李元杰, 陆果. 大学物理学[M]. 北京: 高等教育出版社. 2004

[5] 胡盘新, 汤毓骏. 普通物理学简明教程[M]. 北京: 高等教育出版社. 2003

[6] 吴百诗. 大学物理(新编)[M]. 北京: 科学出版社. 2016

[7] 朱荣华. 基础物理学[M]. 北京: 高等教育出版社. 2000

[8] 江兴方, 高惠滨, 郭小建, 吴志贤. 物理演示实验[M]. 南京: 南京大学出版社. 2011

[9] 李宝兴. 物理现象的探索性研究[M]. 杭州: 浙江大学出版社. 2013

[10] 王少杰, 顾牡, 毛骏健. 大学物理学[M]. 上海: 同济大学出版社. 2002

[11] 马根源, 王松立, 金庆华. 物理学[M]. 天津: 南开大学出版社. 2000

[12] 卢德馨大学物理学(第二版)[M]. 北京高等教育出版社. 2003


常见问题

(1)杨氏双缝干涉具有划时代的意义,将光是粒子性的认识转向到光具有波动性。但是杨双缝干涉图样与夫琅禾费单缝衍射图样有着天壤之别。前者是明暗相间,等宽等间距,强度基本相同;而后者中央明纹占据了绝大多数能量,中央明纹的宽度约为其他明纹宽度的二倍。如何理解,试由此将干涉结果与衍射结果统一到一个新的高度。



参考答案:单缝的夫琅禾费衍射结果的确是中央明纹占据了绝大多数能量,中央明纹的宽度约为其他明纹宽度的二倍。杨氏双缝干涉本质上是每个缝的衍射与两个缝之间的干涉的总效果。值得一提的是,当杨氏双缝的缝间距d等于缝宽a的3倍时,第3级缺级,在左右第3级缺级之间,在衍射的中央明纹区载中,有5条明纹,同理当d=50a时,在中央明纹区域中有99条主极大明条纹,若取其中的7~8条,当然是明暗相间,等宽等间距,强度基本相同。由此可见,d=na,当n的值较小时衍射起主导作用,当n的值较大时,干涉起主导作用,可见1801年托马斯·杨的双缝干涉实验选择d>>a是十分巧妙的实验设计。