四川职业技术学院 《大学物理》 课 程 标 准
开课学院： 汽车技术学院
课程编号： 0802110004
编制日期：2022年1月20日
四川职业技术学院
一、课程基本信息
课程名称：(中文)，大学物理；(英文)，College physics
课程代码：
课程类别：
课程性质：必修
适用专业：汽服工程专业
课程学时：总学时64（理论64学时）
课程学分：总学分4分
先修课程：《高等数学》
选用教材：
1．赵近芳 王登龙 编，《大学物理简明教程》（第3版），北京邮电大学出版社，2017年。
参考书目：
1．张三慧主编，《大学基础物理学》，清华大学出版社，2003年；
2．程守洙、江之永主编，《普通物理学》第5版，高等教育出版社，2001年；
3、卢德馨主编，《大学物理学》，高等教育出版社，1998年；
4．R.P.费曼，《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社，1983年；
5．郭奕玲、沈慧君编著，《物理学史》，清华大学出版社，2005年。
二、课程简介
本课程为汽服工程类专业的基础课。本课程将使学生系统地掌握物理学中力学、热学、电磁学、光学部分的基本概念、基本规律和基本研究方法，培养学生分析、解决实际物理问题的能力。本课程为学生后续的专业课程学习和未来的科学研究及工程实践奠定坚实的基础。
三、课程目标
本课程是非物理专业的基础课程。本课程的任务是通过讲授和讨论力学、力学、热学、光学电磁学等基础知识，使学生掌握力学、波动光学和近代物理的基本体系，认识光在传播过程中表现出的波动性以及在科学技术中的应用；了解物理学的新成就和发展方向，拓展学生视野，培养学生的创新意识，为后续课程的学习和将来进一步发展奠定良好的物理基础。
(一)课程分目标
课程目标1: 通过本课程的学习，要求学生能够对物理学的基本内容和方法、概念和物理学的工作语言、物理学发展的历史及其对科学发展和社会进步的作用等方面在整体上有一个比较全面的认识。
课程目标2: 熟练掌握矢量和微积分在物理学中的表示和应用。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。
学习目标3: 通过该课程的学习，使学生树立科学的唯物主义的世界观、方法论和认识论，具备独立分析和处理相关问题的能力，具有较强的自学和吸收新知识的能力。
(二)课程目标与毕业要求的关系课程目标
| 支撑的毕业要求
| | 课程目标1
| 知识体系
| 了解物理学科的发展历史及知识体系，掌握物理学中力学、热学、电磁学、光学部分的基本概念、基本理论和基本研究方法。理解学科的基础性和科学性，了解物理学科与现代科技发展及工程实践的关系。
| 课程目标 2
| 学科素养
| 了解物理学以及相关科学互相渗透的关系
| 课程目标 3
| 学会反思
| 具有正确的世界观、人生观、价值观以及良好的道德品质。尊重科学、尊重自然规律。
|
四、课程内容与学时分配
本课程理论学时64，共计64学时，具体内容、学时及要求见下表。
（一）课程内容与课程目标对应关系章节/专题/实践
| | | | 第一章
| | | | 第二章
| | | L | 第三章
| | | L | 第四章
| | | | 第五章
| | | L | 第六章
| | | L | 第七章
| | | L | 第八章
| | | L | 第九章
| | | L | 第十章
| | | |
（二）课程内容、教学方法与学时分配课程内容/项目 | 教学方法 | 学时（周数） | 第一章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第二章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第三章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第四章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第五章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第六章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第七章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第八章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第九章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 第十章
| 讲授法、讨论法、问答法、练习法
| | 总学时
| | |
（三）课程具体内容
第1章 质点运动学(含绪论)(6学时)
【学习目标】
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。
【学习内容】
1.参照系、坐标系、物理模型；
2.位置矢量、位移、速度、加速度的定义及计算；
3.质点的运动方程；
4.质点的平面曲线运动的角、线量描述；
5. 由加速度求运动方程；
【学习要求】
1. 掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角角速度等描述质点运动和运动变化的物理量
2. 能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度和加速度
3. 能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度
【解决重点、难点】
重点：
1. 位矢和位移
2. 由已知加速度和初始条件求解速度、运动方程
难点：
1. 位矢和位移
2. 速度和加速度的矢量性与相对性
3. 物理量的微积分计算
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
质点的直线运动，曲线运动。
第2章 质点动力学(6学时)
【学习目标】
1．理解力、惯性力、惯性系等概念；
2. 冲量、动量、势能、动能等基本概念；
3．熟练掌握牛顿定律的应用；
4. 能运用动能定律求解力学问题；
5. 熟练动量守恒定律，机械能守恒定律的守恒条件并能运用它们求解力学问题的
【学习内容】
1. 牛顿运动定律及应用、用微积分方法求解一维变力作用下的质点动力学问题；
2. 质点的动量、冲量、动量定理、动量守恒定律；
3. 功、动能、动能定理、势能、机械能守恒定律。
【学习要求】
1. 理解冲量、动量、功和能等基本概念
2. 会用微积分方法计算变力做功，理解保守力做功的特点
3. 掌握运用动量守恒定律和机械能守恒定律分析简单系统在平面运动的力学问题的思想和方法
【解决重点、难点】
重点：
动量守恒定律和能量守恒定律的条件审核、综合性力学问题的分析求解
难点:
微积分方法求解变力做功
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
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。
第3章 刚体力学基础(6学时)
【学习目标】
1． 了解转动惯量概念，掌握刚体转动的动能定理，理解刚体定轴转动定律
2． 理解质点的角动量概念，理解刚体绕定轴转动的角动量，对质点在平面内运动和刚体定轴转动的情况下，理解角动量守恒定律及其适用条件
【学习内容】
1. 刚体、刚体定轴转动的描述；
2. 力矩、刚体的定轴转动定理、转动惯量；
3. 刚体定轴转动的动能定理；
4. 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定理。
【学习要求】
1．刚体定轴转动的规律，转动定律；
2．掌握转动惯量的计算；
3. 定轴转动的角动量定理、角动量守恒定律的应用。
【解决重点、难点】
重点：力矩、转动惯量、定轴转动的动能和定理、定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律。
难点：定轴转动的动能和定理。
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
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。
第4章 机械振动 机械波(6学时)
【学习目标】 1． 掌握简谐整栋的定义、表达方式、简谐振动的合成方法；了解自由、阻尼、强迫等各类简谐振动的特点和规律
2． 掌握振动和波的关系、波的相干条件、叠加原理、驻波的形成条件、驻波的振幅、相位和能量的空间分布、半波损失
3． 学会建立波动方程
【学习内容】
1.简谐振动的运动学特征和动力学特征；
2.谐振动的旋转矢量表示，位相概念；
3. 简谐振动的能量及计算；
4.同方向同频率谐振动的合成；
5. 拍现象、阻尼振动、受迫振动、共振。
6.机械波的产生与传播；
7.平面简谐波的波动方程；
8.波的能量特征及能流密度概念；
9.惠更斯原理、波的叠加和干涉；
10.驻波的形成及位相、能量特征、半波损失；
11.多普勒效应；
【学习要求】
1．理解描述谐振动的三个特征量（振幅、周期、位相）的意义。
2．熟练掌握简谐振动的动力学特征，能分析写出运动微分方程及其解；会求各种情况下运动方程的振幅、周期和位相；谐振动的能量；
3．掌握同频率、同方向谐振动的合成规律及计算。
4．理解波动过程中相位领先和落后的概念，波的能量特点，惠更斯原理，驻波的形成与特点；
5．熟练掌握简谐波的描述，各种情况下波动方程的建立。
6．掌握驻波波腹、波节及方程的计算；半波损失问题。
7．掌握多普勒效应中频率的计算。
【解决重点、难点】
多自由体系的小振动
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
简谐振动，简谐振动的能量，谐振动的合成，共振。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，多普勒效应。
第5章 气体动理论(2学时)
【学习目标】
1. 理解平衡态、状态参量、理解理想气体压强公式和温度公式
2. 理解气体分子平均能量按自由度均分定理。理解理想气体的定体、定压热容和内能的概念
【学习内容】
平衡态状态参量、准静态过程、理想气体的状态方程、分子运动的基本概念、理想气体的压强公式、温度公式及统计解释、麦氏速率分布率及三种速率公式、自由度、能量按自由度的均分定理、理想气体的内能、分子平均碰撞频率、平均自由程
【学习要求】
1． 了解气体分子热运动的图像，理解理想气体的压强公式和温度公式，能从宏观和统计意义上理解压强、温度等概念
2． 通过理想气体的刚性分子模型，理解气体分子平均能量按自由度均分定理，掌握理想气体的内能公式
【解决重点、难点】
重点：理想气体的压强公式、温度公式、理想气体的内能、速率分布函数的物理意义、三种速率
难点：速率分布函数
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
理想气体的状态方程、理想气体的压强公式、麦氏速率分布率及三种速率公式、自由度、能量按自由度的均分定理、理想气体的内能、
第6章 热力学基础(8学时)
【学习目标】
1. 熟练应用热力学第一定律求解理想气体等体、等压、等温及绝热过程问题
2. 熟练计算理想气体的摩尔热容量、循环过程、卡诺循环、热机的效率、由卡诺逆循环组成的制冷机及致冷系数
3. 掌握热力学第二定律的两种描述
4. 知道熵增原理
【学习内容】
热力学基本概念，热力学第一定律及应用，循环过程与卡诺循环，热机效率，致冷系数，可逆过程与不可逆过程，热力学地热定律，卡诺定理，熵和熵增原理
【学习要求】
掌握功、内能和热量等概念，理解准静态过程。
掌握热力学第一定律，能根据热力学第一定律分析、计算理想气体等体、等压、等热和绝热过程中的功、内能和热量的该变量。
理解循环过程的特征及热机效率和制冷机的制冷系数。照顾我卡诺循环以及卡诺热机的循环效率，了解卡诺制冷机制冷系数
理解热力学第二定律的卡尔文表述和克劳修斯表述，了解两种表述的等价性。
了解热力学第二定律的统计意义，了解熵的概念和熵增加原理。
【解决重点、难点】
重点：热力学第一定律及应用，热机效率，卡诺循环，热力学第二定律，熵，熵差的计算，熵增原理
难点：四个等值过程中所传的热和所做的功，卡诺循环的效率，熵，熵增原理
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
系统的内能、功和热量，热力学第一定律、气体的摩尔热容量、热力学第二定律、循环过程、卡诺循环、热机的效率
第7章静电场 (8学时)
【学习目标】
1. 正确理解静电场E、U、ΔU的定义
2. 数量应用静电场的高斯定理和场强叠加及场强与电势的微积分关系计算E，从而计算U、ΔU
3. 正确理解保守力的概念，掌握计算电场能的方法
4. 掌握计算带电粒子在外电场中受到的里，并分析其运动
【学习内容】
1. 电场、电场强度、电通量；
2. 电通量、高斯定理；
3. 电场力的功、电势；
4. 场强与电势梯度的关系；
5. 静电场中的导体、静电平衡条件及性质；
6. 静电场中的电介质、电位移矢量、介电常数概念及介质中的高斯定理；
7. 电容与电容器；
8. 电场的能量及计算。
【学习要求】
1．理解电场强度、电通量、电势的概念；场强与电势的关系；导体静电平衡条件及性质；介质极化规律及极化电荷与极化强度间的关系；电位移的高斯定理；
2．熟练掌握求场强的方法：场强叠加法、高斯定理法、电势梯度法；求电势的方法：电势叠加法、场强积分法（电势定义法）；求导体中电场的基本方法：利用静电平衡条件及性质、电荷守恒、高斯定理、环路定理（电势、电力线的概念）；由电位移的高斯定理求介质中的场强。
3．理解电容、电容器、电场能量的计算。
【解决重点、难点】
重点：高斯定律及其应用。电场中的电势，电偶极子，静电场的能量
难点：高斯定律。用积分求电场力做功和电势分布及电场能
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
电场强度，高斯定理，电场力的功，电势，场强与电势的关系；静电场中的导体，电容、电容器；电位移、电介质中的高斯定理；电场能量。
第8章 稳恒磁场
【学习目标】(6学时)
1. 掌握稳定电流的磁场的规律
2. 掌握应用毕-萨定律计算B的方法，掌握计算运动电荷的磁场方法
3. 数量应用安培环路定律计算磁场
4. 正确分析带电粒子在外磁场中受到的力及其运动，磁场对载流导体的作用、掌握计算磁场对载流线圈的力矩方法
【学习内容】
1. 磁场、磁感应强度，毕奥—萨伐尔定律及应用；
2. 磁场中的高斯定理和安培环路定理；
3. 磁场对载流导体的作用：安培定律及应用；
4. 磁场对运动电荷的作用：洛仑兹力、霍耳效应；
5. 磁介质中的磁场、磁导率、磁化强度、磁场强度概念，铁磁质的特性、磁滞回线。
【学习要求】
1．理解磁感应强度、磁场强度的定义；磁介质磁化规律，磁场强度的环路定理；铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的特性。
2．熟练掌握毕-萨定律及典型电流的磁场；磁感应强度的高斯定理、安培环路定理；磁场强度的环路定理求解有磁介质时的磁场；安培力和洛仑兹力的计算。
3．掌握运动电荷的磁场；磁化电流与磁化强度间的关系；霍尔效应的应用。
【解决重点、难点】
重点：毕-萨定律应用，安培环路定律及应用，洛伦兹力，安培力，霍尔效应，磁场对通电线圈的作用，磁矩
难点：毕-萨定律应用，安培环路定律及应用，霍尔效应，磁矩
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
磁感应强度，毕-萨定律，磁场的高斯定理，安培环路定理，磁场强度，运动电荷的磁场，磁场对电流的作用，洛仑兹力，霍耳效应，带电粒子在磁场、电场中的运动，磁介质，磁化强度，铁磁质，磁滞回线。
第9章 变化的磁场(4学时)
【学习目标】
1、 熟练掌握法拉第电磁感应定律
2、 熟练计算动生电动势和感生电动势
3、 了解计算自感与互感电动势的方法
4、 知道计算磁场的能量
5、 正确理解位移电流、全电流定律
6、 知道麦克斯韦电磁场理论的基本概念、麦克斯韦方程组的积分形式、麦克斯韦方程组的微分形式
【学习内容】
1. 法拉第电磁感应定律；
2. 动生电动势与感生电动势；
3. 电子感应加速器、涡旋电场、涡电流；
4. 自感与互感，自感系数和互感系数；
5. 磁场能量。
6. 麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义。
【学习要求】
1．理解电磁感应现象，楞次定律；涡旋电场与涡电流；自感、互感系数。
2. 熟练掌握法拉第电磁感应定律、动生、感生电动势的计算；自感、互感电动势的计算。
3．理解磁场能量的计算。
4．理解麦克斯韦方程组积分形式的意义、电磁波的性质。
【解决重点、难点】
重点：电磁感应定律、动生和感生电动势、感生电场、位移电流、麦克斯韦方程组。
难点：有磁介质时的安培环路定理和磁场强度、位移电流和麦克斯韦方程组。
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
法拉第电磁感应定律，楞次定律，动生电动势，感生电动势，涡旋电场，自感与互感， 磁场能量，位移电流，麦克斯韦方程组的积分形式
第10章 光的干涉 (12学时)
【学习目标】
掌握惠更斯—非涅耳原理；波的干涉、衍射和偏振的特性，了解光电性效应、电光效应和磁光效应
掌握相位差、光程差的计算，会使用半波带法、矢量法等方法计算薄膜干涉、双缝干涉、圆孔干涉、光栅衍射
掌握光的偏振特性、马吕斯定律和布儒斯特定律，知道起偏、检偏和各种偏振光
【学习内容】
1. 光源、获取相干光的方法；
2. 杨氏双缝干涉；
3. 光程及光程差概念、光程差与位相差的关系；
4. 薄膜等厚干涉（包括劈尖、牛顿环、迈克尔逊干涉仪）原理及应用。
5. 光的衍射的概念，惠更斯—非涅耳原理；
6. 单缝夫琅禾费衍射；
7. 光栅衍射中垂直入射的条纹分布规律，光栅衍射中斜入射的条纹分布规律；
8. 圆孔衍射，光学仪器的分辨率；
9. X射线衍射、布拉格公式。
10. 自然光和偏振光的概念；
11. 起偏与检偏，马吕斯定律；
12. 反射和折射时光的偏振，布儒斯特定律；
13. 光的双折射现象。
【学习要求】
1．理解光源的发光机理、光的单色性和相干性；光程和光程差。
2．熟练掌握双缝干涉，薄膜干涉、劈尖、牛顿环干涉条纹规律及光强的计算。
3．掌握等厚干涉法测量微小长度等物理量的方法，迈克耳逊干涉仪的原理。
4．理解惠更斯－菲涅尔原理，半波带法，光学仪器的分辨率。
5．熟练掌握单缝夫琅禾费衍射的条纹分布与特点；光栅衍射条纹的基本规律，缺级条件。
6. 掌握布拉格公式；分辨本领的计算。
7．理解自然光和线偏振光、部分偏振光的起偏和检偏的意义；反射和折射时光的偏振；双折射、光轴、主平面的概念、寻常光与非常光的区别。
8．熟练掌握马吕斯定律，布儒斯特定律。
【解决重点、难点】
各种干涉和衍射的物理量的计算
【教学方式方法】
讲授法、讨论法、问答法、练习法
【章节考核内容】
光的单色性和相干性，双缝干涉，光程和光程差，薄膜干涉，劈尖与牛顿环，迈克耳逊干涉仪。光的衍射现象，惠更斯－菲涅尔原理，单缝夫琅禾费衍射，光栅衍射，圆孔衍射。自然光和偏振光，起偏和检偏，马吕斯定律，反射和折射时光的偏振，光的双折射现象。
五、考核方式及成绩评定(一)考核方式对课程目标的达成情况
1.期末笔试成绩：
（1）占比：60%（所占总成绩比例），
（2）考试题型：选择题约30%、填空题约20%、解答题约40%。
2.平时成绩:
（1）占比：40%
（2）考核方式：课堂表现、课后作业
课程目标
| 期末笔试成绩占总分比例（60%）
| 平时成绩占总分比
（40%）
| 课程分目标达成评价度
| 课程目标1
| 课程目标1占期末考试成绩比例40%
| 课程目标1 占平时成绩比例40%
| 分目标达成度={0.7ｘ(分目标试题平均/分目标试题总分)+0.1ｘ(分目标作业成绩)/分目标总分}+0.2ｘ(出勤与课
堂参与平均成绩/分目标总分)}
| 课程目标2
| 课程目标2占期末考试成绩比例40%
| 课程目标2 占平时成绩比例40%
| 学习目标3
| 学习目标3占期末考试成绩比例20%
| 学习目标3占平时成绩比例20%
|
（二）考试内容对课程目标的达成情况课程目标
| 所属章节
| 考核方式
| 评价依据
| 课程目标1
| 第一章 ~第十章
| 期末闭卷、小组讨论、课堂回答问题
| 期末考试成绩，讨论汇报打分，课后作业打分
| 课程目标2
| 第一章~第十章
| 期末闭卷小组讨论、课堂回答问题
| 期末考试成绩，讨论汇报打分，课后作业打分
| 课程目标3
| 第一章~第十章
| 期末闭卷、小组讨论、课堂回答问题
| 期末考试成绩，讨论汇报打分，课堂回答问题打分
|
（三）评价标准课程目标
| | 90-100
| 80-89
| 70-79
| 60-69
| 0-59
| 优
| 良
| 中
| 及格
| 不及格
| 学习目标1：
| 能够充分列举并解释物理学力、热、电磁部分的发展历史、基本概念、基本原理、基本方法 及其知识体系。
| 能够较好列举并解释物理学力、热、电磁部分的发展历史、基本概念、基本原理、基本方法及其知识体系。
| 能够一般性地列举并解释物理学力、热、电磁部分的发展历史、基本概念、基本原理、基本方法及其知识体系。
| 能够部分列举并解释物理学力、热、电磁部分的发展历史、基本概念、基本原理、基本方法及其知识体系。
| 能够略微列举并解释物理学力、热、电磁部分的发展历史、基本概念、基本原理、基本方法 及其知识体系。
| 学习目标2：
| 能够熟练将物理学与其他学科结合起来定性与定量地分析生活、生产、自然现象中的相关问题。
| 能够较好将物理学与其他学科结合起来定性与定量地分析生活、生产、自然现象中的相关问题。
| 能够一般性地将物理学与其他学科结合起来定性与定量地分析生活、生产、自然现象中的相关问题。
| 能够部分将物理学与其他学科结合起来定性与定量地分析生活、生产、自然现象中的相关问题。
| 仅能略微将物理学与其他学科结合起来定性与定量地分析生活、生产、自然现象中的相关问题。
| 学习目标3：
| 能够完整说出物理学课程的相关内容对形成正确的世界观、人生观、价值观的相关支撑实例。
| 能够较完整说出物理学课程的相关内容对形成正确的世界观、人生观、价值观的相关支撑实例。
| 能够一般性地说出物理学课程的相关内容对形成正确的世界观、人生观、价值观的相关支撑实例。
| 能够部分说出物理学课程的相关内容对形成正确的世界观、人生观、价值观的相关支撑实例。
| 能够略微说出物理学课程的相关内容对形成正确的世界观、人生观、价值观的相关支撑实例。
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六、其它说明（一）课程资源1.网易公开课:Crash Course http://open.163.com/movie/2015/5/L/1/MAP7O67NB_MC2TM4UL1.html
2.爱课程：http://www.icourses.cn/home/
3.中国大学MOOC ：https://www.icourse163.org/
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发表于 2023-12-27 12:48:22