成人大专
物理课程教学大纲与实施意见
责任教师 林朝金
一、 课程的地位和任务
物理学是研究物质最基本、最普遍的运动形式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中，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。因此，“物理”是电大开放教育小学教育专业的一门重要的基础课。
“物理”课程包括实验课。实验课是专科物理学课程中的重要实践环节，是培养学生科学实验基本技能的必修的基础课，是学生进入广播电视大学以后，受到系统的实验方法和实验技能训练的一门实验课。它为学生以后学习专业实验打下必要的基础。
课程的教学目的和任务是：
1． 使学生对物理学的基本内容有比较全面、比较系统的认识。即学生通过学习物理学的基本概念、基本规律和实验课教学，了解自然界比较完整的物理图象，对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间的联系有比较全面、比较系统的认识，对物理学的近代发展和成就以及物理学在工程技术中的应用有初步的了解。
2．使学生对科学实验在物理学研究和发展中的作用有正确的认识，使学生在抽象思维能力方面受到初步训练，使学生的计算能力和实验操作能力得到提高，培养学生逻辑思维能力以及分析问题与解决问题的能力，并在对待科学实验一丝不苟的态度和实事求是的作风方面受到初步训练。
3．培养学生正确的思想方法和研究问题的方法，帮助学生建立辩证唯物主义世界观，培养学生的爱国主义思想。
二、 课程的特点和基本要求
本课程是一门基础课。本课程应具有以下的特点：
1． 保持物理学的核心内容系统、完整；在讲授经典物理学的有关概念、规律时也介绍相应的近代物理学的观点。
2．以中学物理为起点，注意知识衔接，避免简单重复。
3．本课程应安排在高等数学讲授完微商和不定积分的有关部门内容之后开始。应注意训练学生使用已掌握的高等数学知识来表述物理规律、分析和处理物理问题。对学生计算能力的要求应适当。
4．实验课教学应与理论课教学安排在同一学期进行。
本课程的基本要求是：掌握物理学的基础知识和基本理论；了解近代物理的概况、物理学的体系和结构，物理学在自然科学中的地位和作用以及对社会发展的重大影响，提高学生学习物理的兴趣；加深理解小学教学中与物理有关的内容；树立辨正唯物主义观点，形成正确的思想方法，培养和提高认识能力、分析和解决问题的能力。
对本课程教学内容的基本要求分为以下三级：
1．深入理解、熟练掌握（属较高要求）：对规定为深入理解或熟练掌握的内容，要求学生在学习后能准确、完整地理解有关物理概念、规律的表达及其依据的现象、实验，能运用这些概念和规律，熟练的分析和解决一些问题，包括某些带有综合性的问题。
2．理解、掌握（属一般要求）：对规定为理解或掌握的内容，要求学生在学习后能依据这些概念和规律进行简单的分析、判断，能应用所学的公式进行计算。能正确的调整和操作有关的常用物理实验仪器，能应用处理实验数据的有关方法。
3． 了解（属较低要求）：对规定为了解的内容，要求学生学习后知道其所涉及的物理现象、概念和规律，能识别其主要特征、方法和结论。对当代物理前沿专题部分标明的有关概念的定义能够识记。
三、 学时与学分
本课程课内学时108，本课程共6学分。学时分配见下表：
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教学内容 |
学时 |
教学内容 |
学时 |
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绪论 |
1 |
第八章 直流电路 |
8 |
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第一章 质点运动学 |
5 |
第九章 稳恒磁场 |
9 |
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第二章 质点动力学 |
8 |
第十章 电磁感应电磁场 |
6 |
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第三章 刚体的转动 |
6 |
第十一章 物理光学 |
6 |
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第四章 机械振动和机械波 |
8 |
第十二章 近代物理简介 |
6 |
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第五章 气体动理论 |
7 |
第十三章 物理实验 |
18 |
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第六章 热力学基础 |
7 |
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第七章 静电场 |
13 |
总学时 |
108 |
四、物理课的教学内容及基本要求
第一章 质点运动学
【教学的基本要求】
1.了解参考系、坐标系、质点等概念。
2.理解时刻、时间、位置矢量、位移、速度、加速度等概念。注意时刻与时间、位移与路程、速度与速率、平均速度与瞬时速度的区别。
3．会用位移-时间图象和速度-时间图象求解有关直线运动的问题。
4．深入理解切向加速度和法向加速度的意义。
5．熟练掌握已知运动方程求位移、速度、加速度的方法；掌握根据初始条件由速度、加速度求直线运动的运动方程的方法。
【教学内容】
1．质点运动的基本概念：参考系与坐标系；质点；时刻与时间。
2．描述质点运动的物理量：位置矢量；位移与路程；速度与速率；平均速度与瞬时速度；加速度；位移-时间图象；速度-时间图象。
3．运动方程。
4．质点运动学的基本问题：已知运动方程求运动状态；已知运动状态求运动方程。
习题：1-1；1-2；1-3；1-5；1-6；1-7；1-8；1-9。
第二章
质点动力学
【教学的基本要求】
1．深入理解力的概念和力学中的三种力，掌握对物体进行受力分析的方法，能正确画出物体的受力示意图。
2．理解惯性和质量的概念，深入理解牛顿运动三定律并掌握其应用。
3. 理解动量和冲量的概念，掌握动量定理和动量守恒定律以及它们的应用。
4．解功和功率、动能、保守力和非保守力、重力势能、弹性势能、机械能的概念，会计算恒力和变力的功，掌握动能定理和机械能守恒定律以及它们的应用。
【教学内容】
1．牛顿运动三定律；惯性；质量。
2．力；力学中常见的力：万有引力；重力；弹力；摩擦力。
3．物体的受力分析；牛顿运动定律的应用举例。
4．动量；冲量；质点的动量定理；质点系的动量定理；动量守恒定律。
5．功；功率；动能；质点的动能定理；质点系的动能定理；保守力和非保守力；重力势能；弹性势能；机械能；功能原理；机械能守恒定律。
6.碰撞现象；弹性碰撞；完全非弹性碰撞。
习题：2-1；2-2；2-3；2-4；2-5；2-6；2-7；2-8；2-9；2-11；2-12；2-13。
第三章
刚体的转动
【教学的基本要求】
1. 理解刚体的概念，了解平动和转动的特点。
2．理解角位移、角速度和角加速度等概念。理解角量与线量的关系。
3. 会计算简单情况下刚体的质心。
4．理解力矩和转动惯量的概念，会计算简单情况下刚体的转动惯量，初步掌握定轴转动刚体的转动定律及其简单应用。
5. 理解刚体定轴转动的角动量概念，初步掌握刚体定轴转动的角动量守恒定律及其应用。
【教学内容】
1．刚体；刚体的平动；刚体的定轴转动；
2．描述刚体转动的物理量：角位移；角速度；角加速度；刚体定轴转动中的角量与线量的关系。
3．力矩；转动惯量；定轴转动刚体的转动定律。
4．角动量；刚体定轴转动的角动量；角动量定理；角动量守恒定律。
习题：3-1；3-2；3-3；3-4；3-5；3-6；3-7。
第四章 机械振动和机械波
【教学的基本要求】
1.理解振幅、周期、频率、圆频率、相位和初位相等描述简谐振动的物理量。
2.掌握简谐振动的特征和运动方程。了解简谐振动的动能、势能和机械能守恒与转化规律。
3.了解两个同频率同方向简谐振动的合成特点。
4.理解波、波长、波速、频率(周期)等概念，掌握其关系式。
5.初步掌握平面简谐波的波动方程的物理意义，明确波动方程与振动方程的联系和区别。
6.了解波的叠加原理以及波的干涉和衍射。
【教学内容】
1．振动；简谐振动的特征；简谐振动的运动方程；简谐振动的速度和加速度。
2．描述简谐振动的物理量：振幅；周期；频率；圆频率；相位和初位相。
3. 简谐振动的矢量表示法；简谐振动的能量。
4．两个同方向、同频率简谐振动的合成。
5．机械波的产生与传播；横波和纵波。
6.描述波的特征的物理量：波长；波速；频率(周期)。
7．平面简谐波的波动方程。
8．惠更斯原理；波的衍射；波的叠加原理；波的干涉。
习题：4-1；4-2；4-3；4-4；4-5；4-6；4-7；4-8；4-9；4-10；4-11；4-12；4-13；4-14。
第五章 气体动理论
【教学的基本要求】
1.了解气体动理论的基本观点。了解理想气体的微观模型。
2.会用理想气体状态方程解简单习题。
3.理解大量气体分子无规则运动的三种统计速率。
4.理解理想气体的压强和温度的微观实质及统计意义。能运用压强公式和温度公式计算相关宏观量及微观量的平均值。
【教学内容】
1．气体动理论的基本观点。
2．理想气体的微观模型；理想气体压强公式；理想气体压强公式的物理意义。
3．理想气体分子的统计速率：平均速率；方均根速率；最概然速率。
4．理想气体的温度公式；温度的微观解释。
5．平衡态的概念；理想气体的状态方程。
习题：5-1；5-3；5-4；5-5；5-6；5-7。
第六章
热力学基础
【教学的基本要求】
1.理解内能、功、热量等概念。深入理解热力学第一定律的物理意义并掌握其应用。
2.会用热力学第一定律进行理想气体等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程中功、热量、内能增量的计算。
3.了解循环过程和卡诺循环。
4.理解热力学第二定律的内容和实质。
【教学内容】
1．系统的内能；做功；热传递和热量。
2．热力学第一定律。
3．热力学第一定律对理想气体等容、等压、等温和绝热过程的应用。
4．循环过程；循环过程的应用举例；卡诺循环。
5．热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述；热力学第二定律的实质。提高热机效率的基本途径。
习题：6-1；6-2；6-3；6-4；6-5；6-6；6-7；6-9。
第七章 静电场
【教学的基本要求】
1.理解点电荷概念。了解库仑定律的内容及其适用条件。
2.掌握电场强度概念及点电荷的场强公式；会用场强叠加原理求场强。
3.掌握真空中的高斯定理及其简单应用。
4. 理解静电场力做功的特点；理解静电场的环路定理；理解电势与电势差的概念；会用计算电势的基本方法解决简单问题；了解电场强度与电势的关系；会用匀强电场中电势差和电场强度的关系进行简单计算。
5.理解导体的静电平衡条件，知道静电平衡时导体的基本特性。
6.理解电容的概念，掌握平行板电容器电容量的计算方法。
【教学内容】
1．点电荷；库仑定律
2．电场；电场强度；场强叠加原理；电场强度的计算。
3．电场线；电通量；高斯定理及其应用。
4．静电场力做功的特点；环路定理；电势能；电势与电势差；电势的计算；等势面。
5．导体的静电平衡条件；导体在静电平衡时的性质；静电屏蔽。
6．孤立导体的电容；电容器；平行板电容器的电容。
习题：7-1；7-2；7-4；7-6；7-7；7-9；7-10；7-11；7-12；7-13；7-14；7-16；7-17。
第八章 直流电路
【教学的基本要求】
1.理解电流形成的条件和电流强度的物理意义。
2.了解电流的功和功率，了解焦耳定律。
3．理解电动势的概念
4．理解三种形式的欧姆定律，会用三种形式的欧姆定律计算简单电路问题。
【教学内容】
1．产生电流的条件；电流强度。
2．电流的功和功率；焦耳定律。
3．电源，电动势。
4．一段无源电路的欧姆定律；一段含源电路的欧姆定律；闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的应用举例。
习题：8-1；8-2；8-3；8-4；8-5；8-6；8-7；8-8；8-9；8-10；8-11；8-12。
第九章 稳恒磁场
【教学的基本要求】
1.理解磁场、磁感应强度和磁通量的概念。
2.会用毕─萨定律计算某些典型载流导体的磁场。
3.会用安培环路定理计算简单的、电流分布具有对称性的电流的磁场。
4. 深入理解安培力公式和洛仑兹力公式，会计算磁场对载流直导线的安培力的大小和磁场对运动电荷的洛仑兹力的大小，并会判断安培力和洛仑兹力的方向。
【教学内容】
1．磁的基本现象；磁场；磁感应强度。
2．毕奥─萨伐尔定律；毕奥─萨伐尔定律应用举例。
3．磁感应线；磁通量；磁场中的高斯定理。
4．安培环路定理；安培环路定理的应用举例。
5．洛仑兹力；带电粒子在均匀磁场中的运动；磁场对载流导体的作用；安培定律；磁矩和磁力矩。
习题：9-1；9-2；9-3；9-4；9-5；9-7；9-8；9-9；9-10；9-11；9-12。
第十章 电磁感应 电磁场
【教学的基本要求】
1．理解电磁感应现象和产生感生电流的条件，会用楞次定律判断感生电流的方向。
2．会用法拉第电磁感应定律计算动生电动势和感生电动势。
3．了解涡旋电场和静电场的联系与区别。
【教学内容】
1．电磁感应现象；法拉第电磁感应定律；楞次定律；考虑楞次定律后法拉第电磁感应定律的表达式；应用举例。
2．动生电动势；感生电动势；涡旋电场。
3．电磁场；电磁波。
习题：10-1；10-2；10-3；10-4；10-5；10-6；10-7；10-9；10-10；10-11；10-12；10-13。
第十一章 物理光学
【教学的基本要求】
1.理解光的相干条件；理解光程的概念；会进行干涉加强和干涉减弱及光程差的简单计算；理解杨氏双缝干涉和薄膜干涉的原理。
2.了解惠更斯─菲涅尔原理；了解夫琅和费单缝衍射。
3.了解光的电磁本性。
4，理解光的量子性；理解光的波粒二象性。
【教学内容】
1．光波；相干光源；光的相干条件。
2．杨氏双缝干涉实验；薄膜干涉；光程。
3．夫琅和费单缝衍射；光的偏振。
4．光电效应现象；爱因斯坦光电效应方程；光的波粒二象性。
习题：11-1；11-2；11-3；11-4；11-6；11-7；11-8。
第十二章 近代物理简介
【教学的基本要求】
1. 理解狭义相对论的相对性原理和光速不变原理；理解长度收缩、时间延缓和同时性的相对性；理解狭义相对论的质速关系和质能关系。
2.了解原子光谱和特征谱线；了解玻尔的氢原子理论的内容和能级、基态、激发态的概念；了解玻尔理论对氢原子光谱的解释。
3. 理解微观粒子的波粒二象性；了解波函数的统计意义；了解不确定性原理。
【教学内容】
1．伽利略变换与力学相对性原理；狭义相对论的实验基础；狭义相对论的基本原理—狭义相对论的相对性原理和光速不变原理；相对论的时空观：同时的相对性，时间间隔的相对性—钟慢效应（时间延缓），空间间隔的相对性—尺缩效应（长度收缩）；相对论的动量；相对论的质—速关系；相对论中的能量；质能关系式。
2．原子结构的玻尔理论；微观粒子的波粒二象性和德布罗意波；波函数的统计解释。
习题：12-2；12-3；12-4；12-5；12-6；12-7。
第十三章 分组物理实验内容
【教学的基本要求】
1.能独立完成实验，并写出简单的实验报告。
2.以下实验可任选五个。
实验内容：
1.长度测量(游标尺和测微螺旋应用)
2.单摆测重力加速度
3.气垫导轨仪器简介(或牛顿第二定律或动量守恒的验证)
4.电磁学仪器、仪表使用(或电源电动势和内阻的测定)
5.惠斯登电桥测电阻
6.照明电路的安装
7.牛顿环
8.单缝衍射
9.波意耳定律验证
10.利用混合法测物质的比热
五、说明：
“物理”课使用由孙正川主编、杭州大学出版社出版的<<自然科学概论（A）─物理>>一书为教材。课内计划学时为108学时。通过学习同学们应系统掌握物理学的一些基本概念，基本规律和基本方法，为后续课程的学习和实际应用打下坚实的物理基础。
六、教学建议
在物理课程的教学中，应加强对各章中基本概念、基本规律和基本解题方法的教学和练习，特别是对教学大纲中要求理解、掌握和熟练掌握的内容，更要安排足够的时间重点讲授，并让学员尽可能多的做好这些内容的习题，除此之外，在平常的练习中，还要注意安排一些与试题形式相同的单项选择题、多项选择题和填空题的练习。
在物理课程的日常教学中，要使学员真正做到掌握教学大纲要求的内容，教师应注意检查学员的作业完成情况，批改学员的作业，发现问题及时解决。应增加各章或几章内容的单元测验。教学中应突出重点，合理分配时间，同时也要注意教学内容覆盖教学大纲要求的内容。并注意抓好学员的考前复习。