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大学物理(1)(英文)

大学物理(1)(英文)课程教学大纲

课程编号: 00900051

课程名称:大学物理(1)(英文)                      

英文名称:University Physics (1)  

总  时: 64            

学  分:4.0

适用对象: the first year engineering students

先修课程:calculus, linear algebra

 

一、课程性质、目的和任务 

University Physics (1) and University Physics (2) are a one-year introductory calculus-based physics course for engineering and science students. This course, surveying the theoretical and experimental fundamentals of classical physics, is the foundation for all other physics courses and many other courses in other natural sciences (and in engineering) as well. Having successfully completed this course, the student will have acquired knowledge of classical physics, experience with the scientific approach to investigation, understanding of the integrity expected of scientific investigation, some proficiency in techniques for problem solving, and acquaintance with procedures needed for meaningful measurements in the laboratory.

 

二、教学内容、方法及基本要求  

This class provides the opportunity for students to develop or demonstrate knowledge, understanding and skills in the following areas:

Knowledge based outcomes

Learning 

Method

Assessment Method

1)  Kinematics 

2)  Dynamics

3)  Oscillatory motion and mechanical waves

4)  Wave Optics

5)  Kinetic theory of gases and Thermodynamics

 

L, DR, CD

L, DR, CD

L, DR, CD

L, DR, CD

L, DR, CD

 

 AH  

 AH, Q  

 AH  

 AH, Q

 AH

 

 

Learning methods: Lecture (L), Class Discussions (CD), Directed Reading (DR), Assessment methods: Quiz (Q), Exam (Ex), Assessed Homework (AH)

 

、实践环节的内容、方法及基本要求   

无      (注:根据具体实验项目列出实验的性质和学时、内容及要求)

 

各教学环节学时分配

Lecture

Week

Hours

Lecture Title/Subject

1

1

2

Vectors, Frame of Reference

2

1

2

Displacement, Velocity, Acceleration

3

2

2

Circular MotionRelative Velocity

4

2

2

Newton's Laws and applications

5

3

2

Work done by a varying force, Work - kinetic energy theorem

6

3

2

Conservative Forces and Potential Energy,  Conservation of Mechanical Energy

7

4

2

Exercises

8

4

2

Impulse-momentum theorem, Conservation of Momentum 

9

5

2

Center of mass, Rocket propulsion

10

5

2

Angular momentum, Torque-Angular Momentum Theorem, Conservation of Angular Momentum

11

6

2

Exercises

12

6

2

Rotational motion of rigid body about a fixed axis, Moment of inertia 

13

7

2

The rigid body under a net torque, Torque-Angular Momentum Theorem, Conservation of Angular Momentum for rigid body

14

7

2

Exercises

15

8

2

Simple Harmonic Motion

16

8

2

Superposition of simple harmonic motion

17

9

2

Sinusoidal waves, wave function, Energy transfer by sinusoidal waves 

18

9

2

The principle of superposition, Standing waves

19

10

2

Exercises

20

10

2

Conditions for Interference, Young's double slit experiment

21

11

2

Interference in thin films

22

11

2

Single-slit Fraunhofer diffraction, Resolution of single-slit and circular aperture

23

12

2

The diffraction grating

24

12

2

Polarization of light, Malus's law, Brewster's law

25

13

2

Exercises

26

13

2

Temperature, Macroscopic description of an Ideal Gas, Theorem of equipartition of energy

27

14

2

Distribution of Molecular Speeds

28

14

2

The First Law of Thermodynamics and applications

29

15

2

Heat engine, Carnot engine, Heat pumps and Refrigerators

30

15

2

The Second Law of Thermodynamics, Entropy

31

16

2

Exercises

32

16

2

Review

 

、考方式

Performance will be assessed by means of:

(i) Homework and quizzes --- 30% 

(ii) A formal written examination at the midsemester --- 20% 

(iii) A formal written examination at the end of the semester --- 50%

All marks will be returned to students at the end of final exam.

 

对学生能力培养的体现 

Having successfully completed this course, the student will have acquired knowledge of classical physics, experience with the scientific approach to investigation, understanding of the integrity expected of scientific investigation, some proficiency in techniques for problem solving, and acquaintance with procedures needed for meaningful measurements in the laboratory.

 

、推荐教材和参考文献 

Essential Reading

Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Third Edition, Douglas C. Giancoli, Copyright 2000 by Pearson Education, Inc.  

Additional Reading

1. Principles of Physics, Third Edition, Serway & Jewett, Copyright 2003 by Thomson Learning.

2. Physics, Second Edition, Eugene Hecht, Copyright 2000 by Eugene Hecht

3.  Fundamentals of Physics, Sixth Edition, Halliday / Resnick / Walker, Copyright 2001 by John Wiley & Sons, Inc.

4. College PhysicsA. Giambattista, B. M. Richardson, R. C. Richardson, Copyright 2004 by McGraw-Hill.

     

 

 

 

 

                                                                大纲制订人:胡冰

                                                                大纲审定人:马德香

                                                                大纲校对人:黄霞

                                                                制订日期: 201411