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课程名称（英文）：General Physics 课程类型：公共基础课 学
时：108 学
分： 适用对象：本科学生 一、课程的性质、目的和任务
该课程是教育部《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划》内的一门课程，是为大学本科非物理专业理工科学生开设的公共基础课。该课程包括了工科大学物理课程指导委员会制定的教学基本要求的全部内容，是大学本科理工类合格毕业生必备的学识素养。结合河北科技大学的实际，计划学时108，在1.5或2个学期内完成，一般在一年级第二学期或二年级第一学期开设。要求学生已先修了高等数学中的微积分知识，具有运用微积分知识解题的能力。 二、教学基本要求
该课程以理论讲授为主，同时配有课堂演示和学生实验。提倡使用多媒体讲授。学习本课程后，要求学生对物理概念、规律等有透彻的理解，对物理学的研究方法、数学描述语言和推演技巧有较好的掌握，具有较强的分析问题和解决问题的能力。同时，通过学习和掌握物理知识的过程使创新意识和创造能力得到提高。 三、课程内容及学时分配
为了便于学生更好地接受，我们适当地将教材中讲授内容的顺序作了适当地调整。
大纲基本内容可在规定的108学时内完成。各章所注学时前一个数字为讲授课时数，后者为习题课、讨论课等学时数。 力学（共16学时） 第一章 质点的运动（4） 1-1．质点运动的描述 1-2．加速度为恒矢量时的质点运动 1-3．圆周运动 1-4．相对运动 第二章 牛顿运动定律（2） 2-1．牛顿定律
2-2．物理量的单位和量纲 2-3．几种常见的力 2-4．惯性参考系
力学的相对性原理 2-5．牛顿定律的应用举例 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律（2） 3-1．质点和质点系的动量定理 3-2．动量守恒定律 3-4．动能定理 3-5．保守力与非保守力
势能 3-6．功能原理
机械能守恒定律 3-7．完全弹性碰撞
完全非弹性碰撞 3-8．能量守恒定律 第四章 刚体的转动（8） 4-1．刚体的定轴转动 4-2．力矩 转动定律 转动惯量 4-3．角动量
角动量守恒定律 4-4．刚体绕定轴转动的动能定理 力学部分习题课 说明：本篇重点为刚体的定轴转动定律和角动量守恒定律。 （1）掌握质点运动方程、位移、速度、加速度，能熟练地计算质点作圆周运动时的角速度。 （2）理解牛顿运动定律并能计算相关习题。 （3）了解运动描述的相对性。 （4）掌握质点的角动量和角动量守恒定律。 （5）理解刚体的平动、定轴转动、转动，掌握并会计算刚体的角动量、转动动能、转动惯量。 （6）熟练掌握力矩、刚体定轴转动定律及其应用，熟练掌握刚体的角动量和角动量守恒定律及其 应用，掌握刚体的动能定理及其计算。 热学（共12学时） 第六章 热力学基础（8） 6-1．气体物态参量 平衡态 理想气体物态方程 6-2．准静态过程 功 热量 6-3．内能 热力学第一定律 6-4．理想气体的等体过程和等压过程 6-5．理想气体的等温过程和绝热过程 6-6．循环过程 卡诺循环 6-7．热力学第二定律的表述 卡诺定理 6-8．熵 熵增加原理 说明：本章重点为热力学第一定律对理想气体等值过程的应用。 （1）掌握热力学第一定律及其所能解决的问题。 （2）掌握热力学第二定律及其所能解决的问题。 （3）了解卡诺定理和熵。 第七章 气体动理论（4） 7-1．物质的微观模型 统计规律性 7-2．理想气体的压强公式 7-3．理想气体的平均平动动能与温度的关系 7-4．能量均分定理 理想气体内能 7-5．麦克斯韦气体分子速率分布律 7-7．分子的平均碰撞次数和平均自由程 说明：本章重点为压强公式、理想气体的内能。 （1）了解气体分子运动的微观本质及其与宏观性质的关系； （2）理解温度的统计意义、理想气体状态方程； （3）掌握理想气体的气体压强公式、内能。 （4）掌握麦克斯韦分子速率分布定律、分子的平均碰撞次数和平均自由程。 电场和磁场（共36学时） 第八章 静电场（8） 8-1．电荷的量子化
电荷守恒定律 8-2．库仑定律 8-3．电场强度 8-4．电场强度通量 高斯定理 8-6．静电场的环路定理 电势能 8-7．电势 8-8．电场强度与电势梯度 8-9．静电场中的电偶极子 说明：本章重点为电场强度与电势的计算。 （1）了解电场的物质性。 （2）熟练掌握电场强度的定义、电场强度的矢量性和电场强度的迭加原理。 （3）熟练掌握高斯定理的表述、证明及应用。 （4）熟练掌握静电场的环路定理的表述、本质及应用；熟练掌握电势的定义、电势迭加原理及有
关计算。 （5）理解电场强度与电势的定性关系，掌握电力线、等势面的概念。 第九章 静电场中的导体与电介质（6） 9-1．静电场中的导体 9-2．电容 电容器 9-3．静电场中的电介质 9-4．电位移 有介质时的高斯定理 9-5．静电场的能量 能量密度 说明：本章重点为电容、电位移、静电场的能量。 （1）掌握静电场导体的性质。掌握在静电平衡条件下，导体内外静电场强度的分布情况。 （2）了解电介质及其极化机制。 （3）熟练掌握电容器电容的定义和计算。 （4）掌握电流密度、稳恒电场、电动势的定义。 （5）掌握电荷间的相互作用和静电场的能量。 第十一章 稳恒磁场（10） 11-1．磁场 磁场强度 11-2．毕奥—萨伐尔定律 11-3．磁通量
磁场的高斯定理 11-4．安培环路定理 11-6．载流导线在磁场中所受的力 11-7．磁场对载流线圈的作用 说明：本部分的重点为磁感应强度的计算。 （1）掌握磁感应强度的定义和磁场的高斯定理。 （2）熟练掌握毕奥-萨伐尔定律及应用。 （3）熟练掌握安培环路定理及应用。 （3）掌握磁场对载流导线、线圈的作用及电流的单位”安培”的定义。 （4）掌握磁力的功。 （5）掌握带电粒子在磁场中所受的作用及其运动。 第十二章 磁场中的磁介质（2） 12-1．磁介质 磁化强度 12-2．磁介质中的安培环路定理 磁场强度 12-3．铁磁质 说明：本章为了解内容。 （1）了解磁介质的磁化机制。了解顺磁质、抗磁质铁磁质的磁化性质。 （2）理解磁化强度、磁化电流、磁场强度的定义及磁介质中的安培环路定理。 第十三章 电磁感应 电磁场（10） 13-1．电磁感应定律 13-2．动生电动势和感生电动势 13-3．自感和互感 13-5．磁场的能量 磁场的能量密度 13-6．位移电流 电磁场基本方程的积分公式 说明：本章重点为动生电动势的计算。 （1）熟练掌握法拉第电磁感应定律的表述及应用，理解其本质。 （2）熟练掌握动生电动势的定义和计算。 （3）熟练掌握感生电动势，理解有旋电场和涡电流。 （4）熟练掌握自感和互感的定义和计算。 （5）掌握磁场的能量。 （7）掌握位移电流的概念。 （8）了解麦克斯韦方程组的积分形式。 第一学期结束
（本学期合计64学时）。 振动和波动（共12学时） 第十四章 机械振动（4） 14-1．简谐振动 14-2．简谐振动中的振幅 周期 频率和相位 14-3．旋转矢量 14-5．简谐振动的能量 14-6．简谐振动的合成 第十五章 机械波（6） 15-1．机械波的几个概念 15-2．平面简谐波的波函数 15-3．波的能量 15-4．惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 15-5．波的干涉 15-6．驻波 说明：本部分重点为振动方程和波动方程的理解与计算。 （1）掌握简谐振动。 （2）掌握同方向同频率简谐振动的合成。 （3）理解机械波产生和传播。 （4）熟练掌握简谐波及波动方程。 （5）了解波的能量和和能量密度，理解波的能流和能流密度。 （6）理解惠更斯原理、波的叠加原理，掌握波的干涉。 （7）了解驻波。 第十六章 电磁振荡和电磁波（2） 16-2．电磁波 说明：本章为了解内容。 （1）了解电磁波的性质及能量。 第十七章 波动光学（14） 17-1．相干光 17-2．杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜 17-3．光程 薄膜干涉 17-4．劈尖
牛顿环 17-5．迈克尔孙干涉仪 时间相干性 17-6．光的衍射 17-7．单缝衍射 17-8．圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 17-9．衍射光栅 17-12．光的偏振性 马吕斯定律 17-13．反射光和折射光的偏振 17-14．双折射的寻常光和非常光 说明：本章重点为光的干涉和衍射问题的计算。 光的干涉部分： （1）理解光源、单色光和相干光。 （2）理解光程与光程差。 （3）掌握薄膜干涉现象，熟练掌握增透膜和增反膜。 （4）熟练掌握光线入射到厚度不均匀的薄膜上产生的干涉¾劈尖干涉，理解牛顿环。 （5）掌握迈克耳逊干涉仪。 光的衍射部分： （1）理解光的衍射现象、慧更斯¾菲涅耳原理。 （2）掌握单缝夫朗禾费衍射。 （3）理解光栅衍射现象，熟练掌握光栅的衍射规律，了解光栅光谱。 光的偏振部分： （1）理解自然光和偏振光。 （2）掌握偏振片的起偏和检偏，掌握马吕斯定律。 （4）掌握反射和折射时光的偏振。 （5）了解光的双折射现象。 第十八章 相对论（6） 18-1．伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 18-2．迈克尔孙—莫雷实验 18-3．狭义相对论的基本原理 洛仑兹变换式 18-4．狭义相对论的时空观 18-6．相对论性动量和能量 说明：本章重点为洛伦兹变换和质能关系。 （1）理解狭义相对性产生的实验基础和历史条件。 （2）熟练掌握狭义相对论基本原理、洛伦兹变换、速度变换及相关运算。 （3）掌握相对论时空观。 （4）掌握动量、质量与速度的关系，熟练掌握质能关系式，理解动量和能量的关系。 第十九章 量子物理（12） 19-1．黑体辐射 普朗克能量子假设 19-2．光电效应 光的波粒二象性 19-3．康普顿效应 19-4．氢原子的玻尔理论 19-6．德布罗意波 实物粒子的二象性 19-7．不确定关系 19-8．量子力学简介 说明：本章重点为光电效应和氢原子理论。 （1）
理解热辐射、普朗克的量子假设。 （2）
掌握光电效应、爱因斯坦的光子理论。 （3）
理解氢原子光谱的实验规律，掌握波尔的氢原子理论。 （4）
理解德布罗意波和波粒二象性及其有关计算；理解测不准关系。 （5）
理解波函数的物理意义和波函数的条件；理解薛定谔方程。 （6）
理解薛定谔方程在一维无限深势阱中应用，了解势垒和谐振子。 （7）
了解量子力学中的氢原子问题，。 第二学期结束
（本学期合计44学时）。 三 、教材及参考文献 教材：《物理学》（上、中、下），马文蔚
解希顺等改编 高等教育出版社出版 教学参考文献：
《大学物理学》
何世湘主编 重庆出版社出版 《普通物理学》（第五版）（1、2、3册），程守洙、江之永主编，高等教育出版社出版 大纲制订：张红梅
大纲审核：贾秀敏
制定日期：2006年1月
《普通物理学》课程教学大纲 课程名称：General
Physics 课程类型：公共基础课 学
时：72 学
分： 适用对象：工科专业一、二年级学生 一、课程的性质、目的和任务 物理学是研究自然界中最基本、最普遍的运动形式（机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及其相互转化规律的科学。物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理论渗透在自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，它是其它自然科学和工程技术的基础。 以物理学基础知识为内容的《普通物理学》课，它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的。因此，《普通物理学》是高等工科院校各专业学生的一门重要的必修基础课程。 《普通物理学》课程的任务是： 1、使学生对物理学的基本内容有较全面、系统的理解，对物质的各种运动形式的物理图像有比较完整的认识，对物理学的现代发展和成就以及物理学在工程技术中的应用有较全面的了解。 2、使学生在逻辑思维能力、抽象思维能力方面受到初步的训练；使学生在应用高等数学知识表达物理规律、分析和解算物理问题的能力方面受到初步的训练；使学生在科学实验基本技能方面得到初步的训练。 3、开阔思路，激发学生的探索和创新精神，提高学生的科学文化素养，帮助学生建立辩证唯物主义世界观，增强爱国主义观念。 4、为学生今后进一步学习专业知识，适应新理论、新技术、新工艺、新材料的发展，参与高新技术研究开发，承担技术领导和管理工作打好必要的物理基础。 二、教学基本要求 （一） 质点运动学和刚体的转动 （1）
掌握参照系﹑质点﹑质点的位移﹑运动方程﹑质点的速度,质点的加速度。 （2）
掌握圆周运动，一般曲线运动。圆周运动的角量描述，线量与角量的关系，理解相对运动 （3）
理解刚体的平动、定轴转动、转动，掌握并会计算刚体的角动量、转动动能、转动惯量。 （4） 熟练掌握力矩、刚体定轴转动定律及其应用，熟练掌握刚体的角动量和角动量守恒定律及其应用，掌握刚体的动能定理及其计算。 （二）静电场 （1）
了解电场的物质性。 （2）
熟练掌握电场强度的定义、电场强度的矢量性和电场强度的迭加原理。 （3）
熟练掌握高斯定理的表述、证明及应用。 （4）
熟练掌握静电场的环路定理的表述、本质及应用；熟练掌握电势的定义、电势迭加原理及有关计算。 （5）
理解电场强度与电势的定性关系，掌握电力线、等势面的概念。 （三）稳恒磁场 （1）
了解磁场的物质性。掌握磁感应强度的定义和磁场的高斯定理。 （2）
熟练掌握毕奥-萨伐尔定律及应用。 （3）
熟练掌握安培环路定理及应用。 （4）
理解带电粒子在电场和磁场中的运动规律，熟练掌握霍耳效应 （5）
熟练掌握安培力，掌握磁场对载流导线和载流线圈的作用及电流的单位“安培”的定义，
（四）电磁感应 （1）
熟练掌握法拉第电磁感应定律的表述及应用，理解其本质。 （2）
掌握动生电动势、感生电动势的定义和计算，理解感生电场。 （3）
了解电子感应加速器、涡电流的原理。 （4）
理解自感应和互感应，掌握自感系数和互感系数计算。 （五）机械振动 （1） 掌握简谐振动。 （2） 掌握同方向同频率简谐振动的合成。 （六）机械波 （1）
理解机械波产生和传播。 （2） 掌握平面简谐波波函数。 （3） 了解波的能量和和能量密度，理解波的能流和能流密度。 （4） 理解慧更斯原理、波的叠加原理。 （5） 掌握波的干涉。 （七）波动光学 （1）
理解相干光，扬氏双缝干涉实验 （2）
理解光程与光程差。掌握薄膜干涉现象，熟练掌握增透膜和增反膜。 （3）
熟练掌握光线入射到厚度不均匀的薄膜上产生的干涉¾劈尖干涉，理解牛顿环。 （4）
掌握迈克耳逊干涉仪。 （5）
理解光的衍射现象、慧更斯¾菲涅耳原理。 （6）
掌握单缝夫朗禾费衍射。了解圆孔衍射 （7）
理解光栅衍射现象，熟练掌握光栅的衍射规律，了解光栅光谱。 （8）
理解自然光和偏振光。 （9）
掌握偏振片的起偏和检偏，掌握马吕斯定律。 （10）
掌握反射和折射时光的偏振。 （八）相对论 （1)理解伽利略变换式、牛顿的绝对时空观，理解迈克耳逊-莫雷实验。 （2)熟练掌握狭义相对论基本原理、洛伦兹变换式及相关运算，了解速度变换式。 （3) 掌握狭义相对论时空观。 （4) 掌握相对论动量、质量与速度的关系，熟练掌握质能关系式，理解动量和能量的关系 （九）量子物理 （1）
理解黑体辐射、普朗克能量子假设。 （2）
掌握光电效应、爱因斯坦的光子理论。 （3）
理解氢原子光谱的实验规律，掌握波尔的氢原子理论。 （4）
理解德布罗意波和波粒二象性，掌握其有关计算；掌握不确定关系。 （5）
理解波函数的物理意义和波函数的条件；理解薛定谔方程。 （6）
掌握薛定谔方程在一维无限深势阱中应用，了解势垒和谐振子。 （7）
了解量子力学中的氢原子问题，掌握电子的自旋与原子的壳层结构。 三、课程的内容及学时分配 第一章、第二章、及第三章内容（6学时） §1.1质点运动的描述学 §1.3圆周运动 §1.4相对运动 第四章刚体的转动（8学时） §4-1．刚体的定轴转动 §4.2力矩 转动定律
转动惯量 §4.3角动量 角动量守恒定律 §4.4力矩的功
刚体绕定轴转动的动能定理 第八章静电场（8学时） §8-1．电荷的量子化 电荷守恒定律 §8-3．电场强度 §8-4．电场强度通量 高斯定理 §8-6．静电场的环路定理 电势能 §8-7．电势 §8-8．电场强度与电势梯度 第十一章稳恒磁场（8学时） §11-1．磁场 磁场强度 §11-2．毕奥—萨伐尔定律 §11-3．磁通量 磁场的高斯定理 §11-4．安培环路定理 §11-5. 带电粒子在电子和磁场中的运动 §11-6．载流导线在磁场中所受的力 §11-7．磁场对载流线圈的作用 第十三章
电磁感应（6学时） §13.1电磁感应定律 §13.2动生电动势与感生电动势 §13.3自感与互感 第十四章
机械振动（2学时） §14.1简谐运动 §14.2简谐运动中的振幅 周期 频率和相位 § | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
