执笔人：吕金钟 编写日期：2014年6月

一、课程基本信息

1.课程编号：2031L1001、2031L1002

2.课程名称：大学物理AI、大学物理AII

课程名称：University Physics AI、University Physics AII

3.课程层次/性质：公共基础类，必修

4.学时/学分：56/3.5、56/3.5

5.先修课程：高等数学

6.适用专业：全院工科

二、课程教学目标及学生应达到的能力

《大学物理A》包括《大学物理AI》和《大学物理AII》，是重要的公共基础课程，是探讨物质结构和运动基本规律的学科，其教学目的是向学生提供一定范围的系统的物理知识和进一步学习新知识的物理基础，并且在学生独立获取知识、科学思维和解决实际问题的能力方面起到应有的作用以达到课程的基本要求。本课程教学应注意培养学生追求真理和献身科学的精神，增强学生具有的科学成败观和探索科学疑难问题和未知世界的信心和勇气，注意激发学生勤于思考、悟物穷理的探索和创新精神以及物理学的审美观。

三、课程教学内容和要求

1.课程重点：课程教学内容包括力学、狭义相对论、热学、光学、电磁学和量子物理基础内容，此课程教学重点在于各部分物理内容的基本原理和渗透的物理思想和方法。在向学生展现基本物理规律的同时强调课程内容所包含的思考和解决问题的科学态度及方法以及丰富的人文内涵，以培养学习者勤于思考、悟物穷理的探索和创新精神，实现课程所担负的知识、能力方面对学生素质的协调培养之目的。

《大学物理AI》：

（1）牛顿力学：掌握由位置矢量通过求导求出速度、加速度，隔离体求解力学问题的综合分析方法。由牛顿定律演绎出的动量、动能、角动量定理及动量、机械能守恒定律的理解。

（2）刚体定轴转动：掌握刚体的定轴转动定理和角动量守恒定律的理解。

（3）狭义相对论：理解狭义相对论的时空观，掌握钟慢和尺缩效应，理解质速和质能关系。

（4）热学：掌握压强、温度公式、热一定律（热机、制冷机及热泵效率）。理解热二定律及熵的概念。

（5）机械振动：理解简谐振动的特点，掌握相位概念及同向简谐振动的合成。

《大学物理AII》：

（1） 静电场：掌握电场强度和电势的基本概念和有关的简单计算，了解对称性分析方法和掌握导体及介质中高斯定理的应用，理解环路定理的意义。

（２）静磁场：掌握安培环路定理的应用，理解磁高斯定理意义。

（３）电磁感应与电磁波：了解电磁感应与电磁波的有关概念。

（４）机械波：掌握驻波的特点，理解多普勒效应。

（５）光的干涉：掌握杨氏干涉和等厚薄膜干涉，理解光程概念，了解迈克耳孙干涉仪基本原理。

（６）光的衍射：掌握单缝和光栅衍射。理解有关光学仪器的分辨率和X射线的布拉格公式。

（７）光的偏振：理解光的各种偏振态，掌握马吕斯及布儒斯特定律，了解双折射现象。

（８）量子物理基础：了解热辐射规律及普朗克能量子学说，掌握爱因斯坦光量子学说，理解波尔量子理论。理解波函数概念和掌握德布罗意波的概念，了解薛定谔方程和简单势函数的量子效应现象。

2.课程难点：课程设置的难点在于如何把教育部教学指导委员会关于大学物理课程的基本要求和北京交通大学海滨学院的办学方针有机结合起来。课程教学难点在于教学内容上的逻辑安排、教学手段和教学方法的选用，在于如何提高学生学习物理的兴趣，如何较好地实现学生知识、能力、素质的协调发展。课程内容上的难点在于学生的数学基础，在于狭义相对论和量子物理内容上所体现的思维上的跃变。

3.能力培养要求：通过大学物理课程教学培养学生独立获取知识的自信和能力，能够阅读相当于大学物理水平的物理类教材、参考书和文献资料。培养学生科学思维能力，能够具有运用物理学规律，通过分析综合、演绎归纳、科学抽象和类比联想等，利用物理语言对实际问题进行描述和分析研究的意识。培养学生能通过定性或半定量的方法判断事件产生的合理性，能感受到本学科与其它学科的关联和统一性。

四、课程教学安排

《大学物理AI》课堂教学（56学时）

1.力学（32学时）

（1）质点运动与牛顿三定律（20学时）

（2）刚体定轴转动（6学时）

（3）狭义相对论（6学时）

2.热学（24学时）

（1）热力学第零定律与温度（2学时）

（2）气体动理论（6学时）

（3）热力学第一定律（6学时）

（4）热力学第二定律（6学时）

（5）机械振动（4学时）

《大学物理AII》课堂教学（56学时）

1.电磁学（34学时）

（1）静电场（18学时）

（2）静磁场（11学时）

（3）电磁感应与电磁波（5学时）

2.波动学基础（14学时）

（1）机械波（4学时）

（2）光的干涉（4学时）

（3）光的衍射（4学时）

（4）光的偏振（2学时）

5.量子物理基础（8学时）

（1）能量子、光量子、波尔量子理论（4学时）

（2）德布罗意波、不确定关系、薛定谔方程建立（2学时）

（3）几种量子基本现象及基本量子数概念（2学时）

注：大学物理AI教学内容为力学、热学和机械振动，大学物理AII教学内容为电磁学、波动学和量子物理基础。作业为教材各章后面对应的思考题和习题，作业量要合适，注意多留意些和日常生活和实际应用的思考题。另外学时安排是个参考，允许教员结合教学班教学情况给予必要的调整，有所侧重。

五、课程的考核

为了加强平时的教学管理和注重平时每节课的教学，两门课程的考核均采取平时成绩占期末总成绩的40%，期末集中统一闭卷笔试成绩占期末总成绩60%，鼓励第二课堂教学作为平时成绩的考察。

六、建议教材及教学参考书

教材

吕金钟，邱红梅，赵长春.大学物理简明教程（第二版），北京：清华大学出版社，2014

参考资料

吕金钟，丛红璐，路彦珍，黄军平，刘雪华.大学物理简明教程学习辅导（第二版），北京：清华大学出版社，2014

吕金钟，邱红梅，刘柏松.大学物理辅导（第2版），北京：清华大学出版社，2009

赵凯华，罗蔚茵.新概念物理教程，第2版，北京：高等教育出版社，2004