大学物理B(上）课程是我校理学和工学各专业本科生的一门必修基础课。本课程系统地介绍了力学和光学的基础知识。通过本课程的学习，一方面为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面能够使学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，提高学生的科学素质；同时，它也是学好各类学科和工程技术科学的基础，对大学生素质教育的起着重要的作用，本课程的目标是培养探索精神和创新意识，努力实现理工类本科生的知识、能力、素质的协调发展。 毕业要求及能力实现 与课程关联度 课程目标 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。 H 1.掌握质点运动学、质点动力学及守恒定律的基本概念、基本原理。 2.掌握光的干涉、光的衍射和光的偏振的基本概念、基本原理。 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂问题，以获得有效结论。 H {C}3. 能够应用力学和光学的基本原理和基本规律。通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力。 {C}4. {C}能够对实际问题建立相应的物理模型，并用物理语言和基本数学方法进行描述，研究能够找到合适的解决问题的程序与方法，对求解结果进行分析和判断，并获得有效结论。 具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 H 5.通过大学物理课程学习，能够培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。 6.通过学习物理学的研究方法，能够引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新动力。 7.能够引导学生认识物理学所具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等美学特征，培养学生的科学审美观。使学生学会用美学的观点欣赏和发掘科学的内在规律，逐步增强认识和掌握自然科学规律的自主能力。 二、课程内容及学时分配 本课程内容、建议学时以及知识单元与课程目标支撑关系如表2所示。 表2 《大学物理学B（上）》课程内容及学时分配 知识单元 知识点 理论学时 实验学时 课程 目标 序号 描述 序号 描述 1 质点运动学 1 绪论 4 0 1，3-4 2 参考系 坐标系 质点 3 运动的描述（位矢、位移、速度、加速度） 4 典型的质点运动，法向和切向加速度 5 Δ相对运动 3 运动定律与力学中的守恒定律 1 牛顿运动定律 12 0 1，3-7 2 Δ非惯性系 惯性力 3 动量 动量守恒定律 4 功和能 机械能守恒定律 5 角动量 角动量守恒定律 6 刚体的定轴转动 2 光的干涉 1 光源 光的相干性 6 0 2-7 2 杨氏双缝干涉 3 光程 光程差 4 薄膜干涉 5 迈克耳逊干涉仪 3 光的衍射 1 光的衍射 惠更斯－菲涅耳原理 6 0 2-7 2 夫琅和费单缝衍射 3 光栅衍射 4 Δ圆孔衍射 光学仪器的分辨率 5 *X射线的衍射 4 光的偏振 1 自然光和偏振光 4 0 2-7 2 起偏和检偏 马吕斯定律 3 反射与折射时光的偏振 布儒斯特定律 4 *光的双折射 三、教学方法 1. 本课程采用黑板板书讲授或多媒体教学，课堂讲授结合开放、讨论、研究性教学，并拟安排2课时左右的课堂讨论。 2、课前认真备课，每次课应有完整的讲稿或讲课提纲，精心组织讲课流程。 3. 积极在课后课间进行答疑及通过网上辅导答疑系统或电子邮箱、QQ和微信答疑。 4. 每章内容讲授后批改作业1~2次，每次批改作业量不少于1/2，对每次作业情况在课堂上进行讲解和总结。 四、重点与难点 重点内容： 1、质点、刚体模型和惯性系概念。 2、位置矢量、位移、速度、加速度等物理量之间的联系。 3、直角坐标系、自然坐标系中速度与加速度的表示方法。 4、圆周运动的角量表示、角量与线量的关系。 5、牛顿运动三定律及其应用。 6、动能定理、功能原理、机械能守恒律的理解及其应用。 7、动量定理、动量守恒律的理解及其应用。 8、刚体绕定轴转动的转动定律及其应用。 9、角动量概念、角动量守恒定律及其适用条件。 10、光程的概念及其应用。 11、杨氏双缝干涉。 12、薄膜干涉。 13、单缝夫琅和费衍射。 14、光栅衍射。 15、布儒斯特定律及马吕斯定律。 难点内容： 1、一维情况下的两类运动学问题的处理，特别是第二类运动学问题（积分型）。 2、圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度的计算。 3、用微积分处理一维变力作用下简单的质点动力学问题。 4、利用动能定理和动量定理分析解决质点在平面内运动时的简单力学问题。 5、利用机械能守恒定律、动量守恒定律分析简单系统在平面内运动的力学问题。 6、刚体的定轴转动定律的应用分析。 7、应用角动量守恒定律分析、计算有关问题。 8、光程差和相位差的关系，干涉条纹的明暗判断。 9、杨氏双缝干涉条纹的分析确定。 10、薄膜等厚干涉条纹的分析确定。 11、单缝夫琅和费衍射暗纹分布规律的分析。 12、光栅衍射谱线的分析。 13、一束光经过偏振片后的光强变化规律分析。 五、作业要求 表3 《大学物理学B（上）》课程内容及作业安排 序号 教学内容 教学要求 重点内容 难点内容 作 业 1 参照系 坐标系 质点 理解 质点 力学 练习一 运动的描述 掌握 位矢，位移，速度，加速度 矢量分析及积分应用 2 典型的质点运动 掌握 法向和切向加速度 圆周运动 法向和切向加速度 力学 练习二 Δ相对运动 了解 速度和加速度变换式 3 牛顿运动定律 掌握 建立牛顿运动定律的微分方程 牛顿运动定律的应用 力学 练习三 Δ非惯性系 惯性力 了解 非惯性系 惯性力 4 动量 动量守恒定律 掌握 动量定理及守恒定律 质点系的动量定理 力学 练习四 5 功和能 机械能守恒定律 掌握 动能定理，机械能守恒定律 保守力做功 力学 练习五 6 角动量定理 角动量守恒定律 掌握 角动量定理 角动量定理的应用 力学 练习六 7 刚体的定轴转动（一） 掌握 转动定律 转动定律应用 力学 练习七 8 刚体的定轴转动（二） 掌握 对轴的角动量守恒定律 对轴的角动量守恒定律 力学 练习七 9 光源 光的相干性 理解 光的相干性 波动光学练习一 杨氏双缝干涉 掌握 干涉加强和减弱的条件，条纹间距 半波损失，干涉加强和减弱的条件 10 光程 光程差 理解 光程和光程差 光程差计算 波动光学练习二 薄膜干涉(1) 掌握 等倾干涉,等厚干涉，牛顿环 半波损失 11 薄膜干涉(2) 掌握 等倾干涉,等厚干涉，牛顿环 半波损失 波动光学练习三 迈克耳逊干涉仪 了解 干涉仪原理 12 光的衍射 惠更斯－菲涅耳原理 理解 惠更斯－菲涅耳原理 菲涅耳原理 波动光学练习四 13 夫琅和费单缝衍射 掌握 半波带法，明暗条纹条件 半波带法 波动光学练习四 14 光栅衍射 掌握 光栅方程，缺级现象 缺级现象 波动光学练习五 15 Δ圆孔衍射 光学仪器的分辨率 了解 光学仪器的分辨率 光学仪器的分辨率 *X射线的衍射 了解 16 自然光和偏振光 理解 偏振光概念和图示 波动光学练习六 起偏和检偏 马吕斯定律 理解 马吕斯定律 检偏 *§7-4 光的双折射 了解 双折射现象 光轴 说明：章节中"Δ"号教学内容介绍性讲授；"*"号教学内容根据实际教学进度情况灵活掌握是否介绍性讲授。 六、本课程的考核方式与成绩评定方式 1、考核方式：笔试、闭卷考试。 2、成绩评定方式： 考查：课程考试成绩占：40%，期中考试占 30% ，平时成绩占：30%。 考试：课程考试成绩占：50%，期中考试占 30% ，平时成绩占：20%。 3、平时成绩包括出勤、课堂表现、作业、月考成绩等，各环节所占比例由任课教师自行确定。 七、本课程的教材与主要参考书目 1. 本课程教材： 刘新海、鲁耿彪、黄祖洪.大学物理学.北京大学出版社，2019 2. 主要参考书目： [1] 赵近芳.大学物理学.第二版.北京邮电大学出版社，2006 [2] 程守洙、江之永.普通物理学.第五版.高等教育出版社，1997 [3] 马文蔚.物理学.第三版.高等教育出版社，1993 [4] 吴百诗.大学物理.科学出版社，2001 [5] 张三慧.大学基础物理学.清华大学出版社，2003