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SPOC学校专有课程
大学物理(下)
第1次开课
开课时间: 2019年02月25日 ~ 2019年06月30日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 1426 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=盐城工学院大学物理课程教学团队精心打造的“大学物理”MOOC,多种多媒体技术集于一体,教学方式交互,知识结构脉络清晰,视频、PPT、测验题、讨论题等突出重点、聚焦难点、注重应用,有利于掌握知识、培养能力。希望我们的课程能成为你学习大学物理的理想选择!
盐城工学院大学物理课程教学团队精心打造的“大学物理”MOOC,多种多媒体技术集于一体,教学方式交互,知识结构脉络清晰,视频、PPT、测验题、讨论题等突出重点、聚焦难点、注重应用,有利于掌握知识、培养能力。希望我们的课程能成为你学习大学物理的理想选择!
—— 课程团队
课程概述

大学物理课程是高等学校理工科各专业一门重要的通识性必修基础课。精心打造大学物理在线课程,形成优质学习资源,是提高课程教学质量的重要途径。我们开设的大学物理在线课程涵盖教育部大学物理教学指导委员会制订的《理工科大学物理课程教学基本要求》的主要知识点 。课程一共96学时,《大学物理(上)》学习牛顿力学、机械振动与机械波、波动光学,《大学物理(下)》学习电磁学、热学和近代物理基础。

本课程主要面向应用型工科学生,兼顾社会上自学者。教学团队根据应用型人才培养目标和学生情况,将长期从事应用型工科物理课程教学、建设和改革的经验融于建设过程,以服务于、实用于各学习环节为宗旨,围绕主要知识点和核心内容,有机组织课程各类资源。微课视频对基本定律定理,特别是针对重点、难点,对解决问题有着关键性作用的公式,透彻讲授、详细讨论;设置安排随堂测验、单元测验、课堂讨论、单元作业、综合测试、考试等栏目,为针对性地检查教学效果提供条件。

我们已建成的大学物理校内SPOC已经在本校开设了3轮,很多教师利用SPOC进行了混合式教学、翻转课堂教学。实践表明,我们的在线课程是自主性学习、过程性学习和体验式学习的一个很好平台。



成绩 要求

本课程采用百分制计分,单元测验占40%,单元作业占30%,考试占20%,课程讨论占10%,其中课程讨论的满分要求为“课堂讨论”中回复的数量为10次。

课程大纲
静电场
课时目标:(1) 掌握库仑定律和静电力叠加原理。(2) 掌握电场的概念、电场强度的定义;理解电场叠加原理的意义;掌握用点电荷电场的叠加方法计算点电荷系和电荷连续分布的带电体的电场分布。(3) 理解电场线、电通量的概念;掌握高斯定理,掌握应用高斯定理计算求解有特定对称性的电荷分布的电场,特别是均匀带电球(面、体)、无限大平面、无限长直线、无限长圆柱的电场分布。(4) 理解静电场的保守性和环路定理,理解电势概念引入条件;掌握利用场强的线积分和利用电势叠加原理求电势的两种方法;掌握电势能、电势差、电场力的功及其相互关系;进一步了解势能的一般定义。(5) 理解等势面的概念,了解场强和电势的微分关系。(6) 理解导体静电平衡的条件及电荷分布规律并应用于计算。(7) 理解电容的定义及其物理意义,掌握几种常见电容器的电容的计算方法。(8) 了解电介质的极化现象及其微观机理;了解电介质中的高斯定理和各向同性电介质中电场强度和电位移矢量的关系。(9) 理解电场能量密度的概念,掌握一些简单的对称情况(特别是几种常见电容器)下电场中贮存的能量的计算方法。
4.1 库仑定律 静电力叠加原理
4.2 电场强度
4.3 高斯定理
4.4 电势
4.5 静电场中的导体
4.6 电容器的电容
4.7 静电场中的电介质
4.8 电容器的储能公式 静电场的能量
稳恒磁场
课时目标:(1) 理解电流、电流密度、电源、电动势的概念。(2) 掌握磁感应强度的概念;掌握毕奥-萨伐尔定律并能应用该定律和磁场叠加原理计算简单情况下电流的磁场分布,特别是直线电流和圆形电流的磁场分布;了解运动电荷所产生的磁场。(3) 理解磁感应线、磁通量的概念,能计算磁通量;理解磁场的高斯定理,掌握安培环路定理及应用安培环路定理计算某些具有特殊对称性电流分布的磁场分布。(4) 掌握洛仑兹力、洛仑兹关系式,掌握电荷在均匀磁场中的运动问题的计算分析方法,了解霍尔效应及几个应用实例。(5) 掌握安培定律,能计算磁场对载流导线的作用力和磁场对平面载流线圈的磁力矩.(6) 了解磁介质的磁化现象与分类;了解磁场强度和磁介质中的安培环路定理;了解铁磁质的特性。
5.1 恒定电流
5.2 磁场 磁感应强度
5.3 毕奥-萨伐尔定律
5.4 磁场基本定理
5.5 带电粒子在磁场中的运动
5.6 磁场对电流的作用
5.7 磁场中的介质
电磁感应
课时目标:(1) 掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律及其应用。(2) 理解动生电动势的起因,掌握动生电动势的计算。(3) 理解麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设;理解感生电场与变化磁场的关系;了解位移电流与变化电场的关系、变化的电场与所产生的涡旋磁场的关系.(4) 理解自感、互感的概念。(5) 理解磁场能量的概念和磁能密度公式,并能计算一些简单系统的磁场能量。(6) 了解麦克斯韦方程组的积分形式及各方程的物理意义。(7) 了解电磁波的基本特性。
6.1 电磁感应定律
6.2 动生电动势和感生电动势
6.3 自感和互感
6.4 磁场能量
6.5 普遍的安培环路定理 麦克斯韦方程组
气体动理论
课时目标:(1) 理解平衡态、状态参量的概念;掌握理想气体状态方程,能熟练应用于气体有关状态参量的计算。(2) 理解理想气体的微观模型和统计假设;掌握压强和温度这两个宏观量的统计意义和微观本质;掌握理想气体压强公式和温度公式。(3) 理解分子自由度的概念,掌握能量均分定理和刚性理想气体分子平均平动动能、平均总动能、平均总能量、理想气体内能的计算公式。(4) 掌握速率分布函数的概念;理解麦克斯韦分子速率分布函数和速率分布曲线的物理意义;理解三种统计速率的意义,并掌握三种速率的计算方法;了解玻尔兹曼分布率。(5) 了解平均自由程、平均碰撞频率等概念。
7.1 平衡态 状态参量 状态方程
7.2 压强和温度的统计意义
7.3 能量按自由度均分定理 理想气体的内能
7.4 麦克斯韦速率分布律
7.5 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程
热力学基础
课时目标:(1) 理解准静态过程的特点;掌握功、热量和内能的概念。(2) 掌握热力学第一定律,熟练掌握理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能及理想气体定体、定压摩尔热容的计算。(3) 理解循环过程的特征,掌握热机效率、致冷系数的计算;掌握卡诺循环的特点,能熟练进行相关计算。(4) 了解热力学第二定律的两种表述。了解玻尔兹曼熵和克劳修斯熵,能使用克劳修斯熵公式计算简单过程(如等值过程)的熵变;了解熵增加原理和热力学第二定律的统计意义。
8.1 热力学第一定律
8.2 理想气体的等值过程
8.3 绝热过程
8.4 循环过程 卡诺循环
8.5 热力学第二定律
8.6 熵 熵增加原理
狭义相对论基础
课时目标:(1) 了解经典力学的绝对时空观、相对性原理、伽利略坐标变换和速度变换公式。(2) 理解爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理;理解洛仑兹坐标变换公式并能正确用以坐标变换;了解相对论速度变换公式。(3) 理解狭义相对论的时空观,即理解同时的相对性、长度收缩效应和时间膨胀效应,并能进行相关计算。(4) 理解狭义相对论中质量、动量、动能和能量的概念及其与速度的关系,了解动量与能量的关系。
13.1 经典力学的相对性原理和时空观
13.2 狭义相对论的基本原理 洛仑兹变换
13.3 狭义相对论的时空观
13.4 狭义相对论动力学基础
量子物理基础
课时目标:(1) 理解热辐射、黑体的概念;理解黑体辐射的两个实验定律;理解普朗克量子假说及其意义。(2) 理解光电效应和康普顿效应的实验规律;理解爱因斯坦光子理论及对光电效应和康普顿效应的解释;掌握爱因斯坦光电效应方程、康普顿散射公式和反映光的波粒二象性的公式。(3) 理解德布罗意的物质波假设和实物粒子波粒二象性的物理意义;掌握描述实物粒子波动性的物理量(波长、频率)和粒子性的物理量(动量、能量)间的关系式--德布罗意关系式,并用于计算实物粒子的波长。(4) 了解描述实物粒子运动状态的波函数及其统计解释;理解不确定关系(坐标与动量、能量与时间)的物理意义并能进行一些简单估算。(5) 了解薛定谔方程,通过求解一维无限深势阱问题,进一步理解波函数的物理意义;通过求解一维势垒问题,了解隧道效应。(6) 了解氢原子光谱的实验规律和玻尔的氢原子理论;了解氢原子的的量子力学处理方法;理解能量量子化、角动量量子化和角动量的空间量子化的概念;了解电子自旋和自旋角动量的概念。(7) 理解描述原子运动中电子运动状态的4个量子数的意义,了解原子的壳层结构。
14.1 黑体辐射 普朗克能量子假设
14.2 光的量子性
14.3 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论
14.4 德布罗意波
14.5 不确定关系
14.6 波函数 薛定谔方程
14.7 薛定谔方程的应用
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预备知识

中学物理   高等数学

参考资料

[1]《大学物理学》,孙厚谦主编,清华大学出版社,2019年2月第3版。

[2]《大学物理学习指导与习题》,孙厚谦主编,清华大学出版社,2019年2月第1版。

[3]《大学物理》,朱峰主编,清华大学出版社,2008年11月第2版

[4]《大学物理学》,杨建宋主编,清华大学出版社,2014年8月第1版。

[5]《物理学教程》,马文蔚主编,高等教育出版社,2006年11月第2版。

[6]《普通物理学》,程守洙 江之永主编 胡盘新等修订,高等教育出版社,2006年12月第6版。

[7]《大学物理学》,袁艳红主编,清华大学出版社,2010年8月第1版。

[8]《大学物理学简程》张三慧 编著, 清华大学出版社,2010年1月第1版。



源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

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徐宁

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史友进

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