20xx版矿物加工工程专业教学大纲汇编-枣庄学院-化学化工与材料

20xx版矿物加工工程专业教学大纲汇编-枣庄学院-化学化工与材料内容摘要：

高等数学 课程教材： 马文蔚主编，《大学物理》上、下册、 第五版、北京：高等教育出版社出版、 2020 年 1 月 参考书目： [1] 吴百诗主编，《大学物理》，西安：西安交通大学出版社， 2020 年 [2] 张三慧主编，《大学物理学》，北京：清华大学出版社， 2020 年 [3] 赵凯华主编，《新 概念物理》，北京：高等教育出版社， 2020 年 考核方式： 考核方式为考试。 综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩不超过 30％，期末成绩不少于 70%。 制定时间： 2020 年 6 月制定 二、课程的目的与任务 《大学物理》在高等院校的教学计划中是一门重要的基础理论课程，是培养学生具备基本的科学素质的重要课程之一。 该课程所论及的科学思想和方法，在自然科学、工程技术、经济与社会科学等领域中具有广泛的应用和强劲的活力，也是培养二十一世纪具有创新意识和创造性人才所必须的基本素质。 本次修订的《大学物理》教学大纲立足于 改革传统的教学模式。 根据 “提炼经典、加强近代 ”的原则，按照专业类的不同要求组织课程教学内容。 在教学方式和教学手段方面，充分利用现代教学手段，根据各种媒体的特点，采取 “时间空间 动态 ”的教学方式和手段激发学生主动学习的积极性，并且落实到课程的 13 各个教学环节中。 使学生能够掌握物理学的基本概念、基本理论和基本运算技能。 在保证课程内容的系统性和完整性前提下，着重加强学生对物理学的基本内容、基本方法的理解和掌握。 同时，注重渗透现代物理学的观点、概念和方法，使《大学物理》课程成为提高学生整体科学素质的重要途径。 三、课 程内容及学时分配 序 号 内 容 属 性 学 时 1 物体运动的描述 经典物理学 4 2 牛顿运动定律 经典物理学 4 3 功和能 经典物理学 4 4 冲量和动量 经典物理学 4 5 刚体 经典物理学 6 6 机械振动基础 经典物理学 6 7 真空中的静电场 经典物理学 10 8 真空中稳恒磁场 经典物理学 8 9 介质中的电场和磁场 经典物理学 6 10 电磁感应和电磁场 经典物理学 8 11 热力学 经典物理学 8 12 气体动理论 经典物理学 6 13 机械波 经典物理学 8 14 波动光学基础 经典物理学 12 合 计 90 第一章 质点运动学 一、本章基本要求 1．掌握质点运动的描述：位置矢量、位移、速度、加速度，能在直角坐标系中进行相关计算。 2．掌握切向加速度和法向加速度、圆周运动的角量描述以及角量与线量的关系。 3．了解伽利略坐标、速度和加速度变换式，理解质点相对运动及简单计算。 二、教学内容 14 1．质点运动的描述 2．圆周运动 3．相对运动 第二章 牛顿定律 一、本章基本要求 1．掌握牛顿运动定律，能用微积分的方法求解一维变力作用下 简单的质点动力学基本问题。 2．了解物理量的单位及量纲的概念。 3．理解万有引力、弹性力、摩擦力的概念。 4．学会应用牛顿运动定律解决一些简单的实际问题。 二、教学内容 1．牛顿定律 2．物理量的单位和量纲 3．几种常见的力 4．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 一、本章基本要求 1．掌握质点和质点系动量定理。 2．掌握动量守恒定律，学会用动量守恒定律分析质点系在平面内的力学问题。 3．掌握力的功、质点的动能定理，学会进行直线运动情况下变力的功的计算。 4．理解保守力与非保守力的概念 ，掌握保守力做功、势能，能计算重力、弹性力和万有引力势能。 5．掌握功能原理、机械能守恒定律及应用。 6．掌握完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的基本概念、碰撞问题的实际应用。 7．掌握能量守恒定律。 8．掌握质心、质心运动定理。 二、教学内容 1．质点和质点系的动量定理 15 2．动量守恒定律 3．系统内质量移动问题 4．动能定理 5．保守力与非保守力势能 6．功能原理机械能守恒定律 7．完全弹性碰撞完全非弹性碰撞 8．能量守恒定律 9．质心质心运动定律 第四章 刚体的转动 一、本章基本要求 1．了解刚体的运动：平 动与转动，掌握刚体定轴转动运动的角量描述。 2．理解转动惯量及转动惯量平行轴定理。 掌握刚体定轴转动定律。 3．掌握质点的角动量和刚体绕定轴转动的角动量、角动量守恒定律的应用。 4．了解定轴转动中力矩的功和转动动能。 二、教学内容 1．刚体的定轴转动 2．力矩转动定律转动惯量 3．角动量角动量守恒定律 4．力矩作功刚体绕定轴转动的动能定理 5．刚体的平面平行运动 第五章 静电场 一、本章基本要求 1．了解电荷的基本性质，掌握电荷守恒定律。 2．掌握库仑定律。 3．理解场的概念，掌握电场强度及电场强度叠加原理 ，能计算一些简单电荷分布的电场强度。 4．理解电通量的概念，掌握静电场的高斯定理及应用。 5．理解静电力做功的特征，掌握静电场的环路定理。 理解电势能的概念。 6．掌握电势及电势叠加原理，能计算一些简单电荷分布的电势。 二、教学内容 16 1．电荷的量子化电荷守恒定律 2．库仑定律 3．电场强度 4．电场强度通量高斯定理 5．密立根测定电子电荷的实验 6．静电场的环路定理电势能 7．电势 8．电场强度与电势梯度 第六章 静电场中的导体与电介质 一、本章基本要求 1．理解导体的静电平衡条件，能计算一些简单导体上的电 荷分布规律和周围的电场分布。 2 了解电介质的极化及描述。 3．掌握电位移矢量、各向同性电介质中 D、 E 的关系及介质中的高斯定理。 4．理解电容器的电容、电容器的简单连接，能进行简单电容器电容的计算。 5．掌握电容器储存的静电能、电场能量体密度。 二、教学内容 1．静电场中的导体 2．静电场中的电介质 3．电位移有电介质时的高斯定理 4．电容 、 电容器 5．静电场的能量能量密度 6．电容器的充放电 7．静电的应用 第七章 恒定磁场 一、本章基本要求 1．掌握磁感应强度的定义及其物理意义，掌握磁场叠加原理。 掌握毕奥 萨伐尔定律，能用它计算简单几何形状的载流导体（如载流直导线、圆电流、面电流等）产生的恒定磁场分布。 2．掌握磁感应线和磁通量的物理意义，理解磁高斯定理，能计算简单非均 17 匀磁场中，某回路所包围面积上的磁通量。 3．掌握安培定律的物理意义，能用安培定律分析和计算简单几何形状的载流导体在磁场中所受的安培力。 4．了解磁力和磁力矩作功的计算方法。 了解洛伦兹力公式及其物理意义。 二、教学内容 1．恒定电流 2．电源电动势 3．磁场磁感强度 4．毕奥 萨伐尔定律 5．磁通量磁场的高斯定理 6．安培环路定理 7． 带电粒子在电场和磁场中的运动 8．载漉导线在磁场中所受的力 第八章 电磁感应 电磁场 一、本章基本要求 1．掌握法拉第电磁感应定律及其物理意义。 能熟练地应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势，并能应用楞次定理准确判断感应电动势的方向。 2．理解感生电动势和感生电场的概念，了解感生电场的基本性质以及它与静电场的区别。 能够计算简单的感生电场强度及感应电动势在必行，并会判断感生电场的方向。 二、教学内容 1．电磁感应定律 2．动生电动势和感生电动势 3．自感和互感 4． RL 电路 5．磁场的能量磁场能量密度 6．位 移电流电磁场基本方程的积分形式 第九章 振动 一、本章基本要求 1. 理解简谐振动过程特点和描述。 能熟练掌握简谐运动的表述方法。 18 2. 理解旋转矢量法在振动分析中的应用。 3. 理解振动的合成，能处理同方向同频率简谐振动的合成。 二、教学内容 1．简谐运动 振幅 周期和频率 相位 2．旋转矢量 3．单摆和复摆 4．简谐运动的能量 5．简谐运动的合成 第十章 波动 一、本章基本要求 1．熟练掌握平面简谐波的波函数，并深刻理解描述波动的各物理量的物理意义，能根据给定的条件求出波函数。 2．理解惠更斯原理和波的叠加原理，熟练掌握波 的干涉原理和干涉加强，减弱条件。 3．了解驻波的形成条件和特点，建立半波损失的概念。 二、教学内容 1．机械波的几个概念 2．平面简谐波的波函数 3．波的能量 能流密度 4．惠更斯原理 波的衍射和干涉 5．驻波 6．多普勒效应 第十一章 光学 一、本章基本要求 1．理解光的相干条件及获得相干光的基本原理和方法。 掌握杨氏双缝干涉实验的基本装置和实验规律及干涉条纹位置的计算。 2．确切理解光程的概念，掌握光程和光程差的计算方法，熟悉光程差和相位差和相位差之间的关系，理解什么情况下有半波损失，什么情况下没有半波损失。 3．掌握薄膜等厚干涉的规律及干涉位置的计算，理解等倾干涉条纹产生的 19 原理，掌握薄膜干涉原理在实际中的应用。 二、教学内容 1．相干光 2．杨氏双缝干涉 劳埃德镜 3．光程 薄膜干涉 4．劈尖 牛顿环 5．迈克耳孙干涉仪 时间相干性 6．光的衍射 7．单缝衍射 8．圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 9．衍射光栅 10．光的偏振性 马吕斯定律 11．反射光和折射光的偏振 12．双折射 第十二章 气体动理论 一、本章基本要求 1．了解物质的微观结构，掌握理想气体的微观模型。 2．了解宏观量的统计性质，掌握统计平均 的概念和计算方法。 3．理解理想气体压强和温度的统计意义，掌握从微观的分子动理论推导宏观压强公式的方法。 4．理解气体分子速率分布函数的意义，掌握麦克斯韦速率分布律，会计算气体分子热运动的三种速率。 5．了解玻耳兹曼能量分布律，掌握粒子在重力场中按高度分布的密度和压强公式。 6．理解自由度概念，掌握能量均分定理，会计算理想气体的内能和摩乐热容。 7．理解分子的平均碰撞频率和平均自由程概念，并掌握其计算。 二、教学内容 1．平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律 2．物质的微观模型 统计规律性 20 3．理想气体 的压强公式 4．理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 5．能量均分定理 理想气体内能 6．麦克斯韦气体分子速率分布律 7．玻耳兹曼能量分布律 等温气压公式 8．分子平均碰撞次数和平均自由程 第十三章 热力学基础 一、本章基本要求 1．理解准静态过程、功、热量、内能等概念，并掌握其运算。 2．理解热力学第一定律的意义，掌握它在理想气体各准静态过程中的应用。 3．理解循环过程的意义，掌握热机循环和臻冷循环中能量传递和转化的特点，掌握热机效率和致冷系数的计算。 4．理解可逆过程概念，理解热力学第二定律及卡诺定理 的意义。 二、教学内容 1．准静态过程 功 热量 2．热力学第一定律 内能 3．理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容 4．理想气体的等温过程和绝热过程 多方过程 5．循环过程 卡诺循环 6．热力学第二定律的表述 卡诺定理 7．熵 熵增加原理 8．热力学第二定律的统计意义 21 《大学物理实验》教学大纲 一、课程的基本信息 课程名称： 《大学物理实验》 英文名称： Electromagism experiment 课程性质： 学科教育必修课 课程编号 ： F121002 周 学 时： 4 学时 总 学 时： 16 学 时 学 分： 学分 适用专业： 化学、应用化学、化学工程与工艺、矿物加工 工程 专业本科学生 预备知识： 高等数学，大学物理 课程教材： 杨述武，《普通物理实验》第四版，北京：高等教育出版社， 2020. 参考书目： [1] 袁广宇等编著，《大学物理实验》，北京：中国科学技术大学出版社， 2020. [2] 王云才主编，《大学物理实验教程》第三版，北京：科学出版社， 2020. 考核方式： 考查 制定时间： 2020 年 6 月制定 二、课程的目的与任务 大学物理实验是化工学院各专业本科生的基础课之一 ，它即是一门独立的课程 ，又是与大学物理理论课紧密配合的课程。 通过实验加深对大学物理课程基本物理原理的理解，并能灵活运用所学理论知识指导实验操作；学习并掌握大学物理的基本知识，基本技术操作和典型的物理实验方法；运用误差理论和大学物理理论知识，找出严重影响实验结果的关键环节，在实验中做到心中有数。 学会正确合理的选择实验条件和实验仪器，正确处理实验数据，以保证实验结果准确可靠。 使学生初步具有解决物理学实际问题的能力，为后续课的学习和科学研究奠定基础；培养实事求是的科学态度和良好的实验素养，严谨细致的工作作风和坚韧不拔的科学品质。