安徽师范大学计算机《普通物理》大纲本科教学大纲

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《大学物理》教学大纲
学时：110 学时学分：5 个学分
适用专业：计算机科学与技术
理论学时：110 学时
大纲执笔人：王大理大纲审定人：王家庆
一、说明：
本大纲是按照安徽师范大学计算机教育专业四年制本科教学计划制订
的。
《大学物理》是本专业的一门重要的专业基础理论课，在内容的选取上
既要体现物理学本身的系统性、科学性和严密性，同时也要体现专业的针对
性；既要向学生传授物理学丰富的研究成果，也要向学生展示物理学科学的
研究方法。在内容的安排上力求循序渐进和相互衔接。既要考虑物理知识之
间的衔接，也要注意与其专业后继课程的衔接。
本课程安排在该专业一年级下学期和二年级上学期。授课学时为 110 学
时，共 5 个学分。学时分配如下：补充必要的微积分和矢量知识 4 学时，第
一篇力学 30 学时，第二篇热学 22 学时，第四篇电磁学 54 学时。第五篇、
第六篇供学生自己阅读。
二、主要内容：
第一篇：力学
第一章：质点运动学
本章确切的要求学生理解位置矢量、位移、速度和加速度等概念。搞清位移
与路程、速度与速率的区别；熟练掌握和运用变速直线运动、抛体运动和圆周运
动的规律。主要内容包括：
§1-1 参照系、坐标系、质点
§1-2 位置矢量、位移、速度、加速度
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§1-3 直线运动
§1-4 圆周运动
§1-5 曲线运动方程的矢量形式
第二、三章质点动力学
本章要求掌握力的概念和力学中常见力的特点及力的分析方法，并能熟练的
运用牛顿运动定律去求解质点动力学问题。能够了解惯性力的意义，并能用它来
解决简单的力学问题。理解动量和冲量，功、动能及势能的概念，搞清动能定理
和功能原理的区别与联系并能熟练的应用它们，掌握动量定理、动量守恒定律及
机械能守恒，并能用这些定理、定律去解决动力学问题。主要内容包括：
§2-1 牛顿运动定律
§2-2 常见力和基本力
§2-3 冲量、动量、动量定理
§2-4 动量守恒定律
§2-5 碰撞问题
§2-6 功、动能、动能定理
§2-7 质点系的动能定理、功能原理、机械能守恒定律
§2-8 能量转化和守恒定律
第四章刚体的转动
掌握力矩和转动惯量的物理意义，并能运用转动定律解决刚体定轴转动的动
力学问题；掌握力矩的功和刚体的转动动能的概念，并能熟练运用刚体的定轴转
动的动能定理和机械能守恒定律；理解角动量概念掌握刚体的定轴转动的角动量
定理和角动量守恒定律。主要内容包括：
§4-1：刚体的基本概念
§4-2：转动动能、转动惯量
§4-3：力矩、转动定律
§4-4：力矩的功、刚体定轴转动中的动能定理
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§4-5：动量矩和冲量矩、动量矩守恒定律
第二篇：热学
第六章：气体分子运动论
掌握理想气体的状态方程，搞清压强和温度这两个宏观量的微观本质掌握
推导压强公式的思路；搞清能量按自由度均分定理和内能的概念，掌握理想气体
内能的特点并能熟练的进行计算；理解麦克斯韦速率分布函数和分布律的意义，
并能运用分布函数求与速度有关的物理量的平均值；搞清平均碰撞频率和平均自
由程的概念。
§6-1：平衡状态、理想气体状态方程
§6-2：理想气体的压强公式
§6-3：气体分子平均平动动能与温度的关系
§6-4：能量按自由度均分定理、理想气体的内能
§6-5：麦克斯韦分子速率分布定律
§6-6：分子碰撞和平均自由程
第七章：热力学的物理基础
掌握热力学第一定律，并搞清其中各物理量的意义和符号法则，并能用它计
算简单的热力学问题；要求通过循环过程的学习，掌握热机和致冷机原理，并能
熟练的计算热机的效率，能初步的了解热力学第二定律。
§7-1：功、热量、内能
§7-2：热力学第一定律
§7-3：热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用
§7-4：气体的摩尔热容
§7-5：绝热过程
§7-6：循环过程、卡诺循环
§7-7：热力学第二定律
§7-8：可逆过程和不可逆过程
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§7-9：卡诺定理
§7-10：热力学第二定律的统计意义和适用范围
第四篇电学
第八章静电场
搞清电场强度和电势的概念和它们之间的联系；掌握反映静电场性质的两个
基本定理的重要意义及其应用，学会从已知的电荷分布求场强和电势的分布。
§9-1：电荷电场
§9-2：库仑定律电介质的影响
§9-3：电场强度电力线
§9-4：电位移电通量高斯定理
§9-5：电场力的功电势
§9-6：电场强度与电势梯度的关系
第九章静电场中的导体和电介质
掌握导体静电平衡的条件，并能应用这些条件确定导体表面电荷的分布，了
解电介质极化的原理和电介质对电场的影响，掌握有导体存在的电场中的电场和
电势的计算方法；掌握计算电容和电场的能量的方法。
§10-1：电场中的导体
§10-2：电场中的电介质电介质的极化
§10-5：电容电容器
§10-6：电场的能量
第十章稳恒电流
理解电流强度和电流密度的概念，掌握一段电路的欧姆定律及其微分形式并
能用其解决实际的电路问题；理解电动势的物理意义；并能利用基尔霍夫定律解
决一些较为复杂的电路问题。
§11-1：稳恒电流电流密度
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§11-2：一段电路的欧姆定律及其微分形式
§11-3：电流的功率焦耳-楞次定律及其微分形式
§11-4：电动势闭合电路和一段含源电路的欧姆定律
§11-5：基尔霍夫定律及其应用
第十一章：电流的磁场
理解磁感应强度、磁场强度、磁通量等概念；掌握反映稳恒电流磁场特性的
两个基本的定理；能够应用毕-萨定律和安培环路定律求载流导体周围的磁场分
布。
§12-1：基本磁现象
§12-2：磁场磁感应强度磁力线磁通量
§12-3：毕-萨定律
§12-4：磁场强度安培环路定律
§12-5：运动电荷的磁场
第十二章：磁场对电流的作用
掌握磁矩的概念和洛仑兹公式、安培定律，并能运用它们计算运动电荷和载
流导线在磁场中所受的力以及载流线圈在磁场中受的磁力矩；掌握载流导线和线
圈在磁场中运动是磁力做的功的计算。
§13-1：磁场对载流导线的作用力安培定律
§13-2：磁场对载流线圈的作用
§13-3：载流导线或载流线圈在磁场内改变位置时磁力作的功
§13-4：平行电流间的相互作用电流的单位“安培”的定义
§13-5：运动电荷在磁场中所受的力——洛仑兹力
§13-6：带电粒子在电场或磁场中的运动
第十三章：电磁感应
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掌握楞次定律和法拉第定律，并能熟练地应用这些定律；掌握动生电动势和
感生电动势产生的原因和计算方法；了解涡旋电场的性质与涡电流；掌握自感、
互感现象及其规律，并能计算自感、互感系数；掌握磁场能量的概念和计算磁场
能量的方法。
§14-1：电磁感应的基本定律
§14-2：在磁场中运动导线内的感应电动势
§14-3：在磁场中转动的线圈的感应电动势和感应电流
§14-4：涡旋电场
§14-5：涡电流
§14-6：自感应
§14-7：互感应
§14-8：磁场能量
第十四章：电磁场理论的基本概念
理解麦克斯韦提出的两个基本假设和位移电流的概念；掌握麦克斯韦方程组
的积分形式和电磁波的基本性质。
§16-1：麦克斯韦电磁场理论的基本概念
§16-2：电磁波的辐射和传播
三、本课程采用笔试的考核方式。
四、教学参考书目：
[1] 陈守洙江之永编，《普通物理学》，北京：高等教育出版社，1982(第四版)
[2] 陈守洙江之永编，《普通物理学》，北京：高等教育出版社，1998(第五版)
[3] 张三慧主编，《大学物理学》，北京：清华大学出版社，2000(第二版)
[4] 梁绍荣，管靖等主编，《基础物理学》，北京：高等教育出版社，2002(第一版)
[5] 许丽敏等主编，《大学物理学习指导及自测》，华东理工大学出版社，2001(第一版)