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《大学物理》课程教学大纲

（包含大学物理Ⅰ、大学物理Ⅱ）
学分：6总学时：96理论学时：96实验/实践学时：0
一、课程的性质、任务和要求

物理学是关于自然界最基本形态的科学，是整个自然科学的基础。其主要内容包括力
学、相对论、振动与波、热物理学、电磁学、波动光学、量子物理学和新技术的物理基础。
本课程所教授的基本概念、基本理论、基本方法和实验技能是构成学生科学素养的重要组
成部分，是一个科技工作者所必备的物理基础。因此，大学物理课是高等工业学校各专业
学生的一门重要的必修基础课。
本课程包含大学物理Ⅰ和大学物理Ⅱ。其中大学物理Ⅰ48学时，3学分；大学物理Ⅱ
48学时，3学分。
本课程的教学目标在于通过介绍大学物理的基本知识和借助数学工具解题的方法，让
学生对物理学的内容和方法、概念和物理图像、其历史、现状和前沿等问题有个全面的了
解。学生学好大学物理课不仅对他们在校的学习十分重要，而且对他们毕业后的工作和进
一步学习新理论、新知识、新技术以及不断更新知识等都将产生深远的影响。在大学物理
课的各个教学环节中，都必须注意在传授知识的同时着重培养能力，使学生初步掌握学习
科学的思想方法和研究问题的方法，培养独立获取知识的能力，对于开阔思路、激发探索
和创新精神、增强适应能力、提高综合素质具有重要作用。通过本课程的教学，应使学生
初步具备以下能力。
1.通过本课程的教学，使学生对课程的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较
全面系统的认识和正确的理解，并具有初步应用的能力。
2．培养学生基本的科学素质，能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参考书
和文献资料，并能理解其主要内容以及写出条理较清晰的笔记、小结或读书心得。为学生
进一步学习专业知识、掌握工程技术以及今后知识更新打下必要的物理学基础。
3．培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观，了解各种理想物理模型
并能够根据物理概念、问题的性质和需要，抓住主要的因素，忽略次要要素，对所研究的
对象进行合理的简化。
4．培养学生科学的思维方法和研究问题的方法，会运用物理学的理论、观点和方法，
分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级与已知典型结果的
比较，判断结果的合理性。
5．培养学生对所学知识的综合及运用能力，并打下在生产实践中运用物理学的原理、
方法和手段解决问题的基础，增强学生毕业后对所从事工作的适应能力。
学习本课程后，应达到下列基本要求：
（一）力学部分
1.质点运动学
(1)掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。能借
助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能借助于极坐标计算质点作圆
周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
(2)理解质点运动的瞬时性、矢量性和相对性。
(3)掌握运动学两类问题的求解方法。
运动学的第一类问题：由运动方程求质点的速度和加速度。
运动学的第二类问题：由质点的速度或加速度及初始条件，求运动方程。
2.质点动力学
(1)掌握牛顿运动三定律及其适用范围。能求解一维变力情况下质点的动力学问题。
(2)理解力学单位制和量纲。
(3)掌握功的概念及变力作功的表达式，能计算一维变力的功。掌握质点的动能定理，
理解保守力作功的特点及势能概念。会计算重力、弹性力和万有引力势能，掌握机械能守
恒定律。
(4)掌握质点的动量定理及质点系的动量守恒定律，理解质点的角动量和角动量守恒
定律。掌握运用守恒定律分析力学问题的思路和方法，能求解简单系统在平面内运动的力
学问题。
3.刚体的定轴转动
(1)理解描述转动的角量（角位移、角速度和角加速度）与线量的关系。
(2)理解力矩、力矩的功、转动惯量、刚体的角动量和转动动能等物理量。
(3)掌握转动定律和角动量守恒定律，会分析处理包括质点和刚体、平动和转动的简
单系统的力学问题。
（二）近代物理基础
1．狭义相对论基础
(1)理解伽里略变换，伽里略相对性原理和经典时空观。
(2)了解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。
(3)理解爱因斯坦相对性原理和光速不变原理。
(4)了解狭义相对论中同时的相对性以及长度收缩和时间膨胀概念。了解牛顿力学中的
时空观和狭义相对论中的时空观以及二者的差异。
(5)了解洛仑兹坐标变换公式并能正确用以进行坐标换算。
(6)了解相对论速度变换公式。
(7)了解狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系，了解能量动量关系式。
（三）振动和波
1．振动
(1)掌握描述简谐振动的特征量及各量之间的关系，掌握简谐振动的运动学及动力学
方程的基本特征，能建立一维简谐振动的微分方程。
(2)理解位相及位相差的意义。
(3)掌握谐振动的运动学方程。根据振动系统特征及初始条件，能确定振动方程中的
三个特征量：振幅、初位相和