大學物理（力學、電磁學）(東北大學建設的慕課)

大學物理（力學、電磁學）課程是東北大學建設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程、國家級精品課程、國家級精品資源共享課程、雙語示範課程，於2017年08月28日在中國大學MOOC首次開課，授課教師為陳肖慧、代雪峰、崔晶磊、張建鋒、徐麗紅、張敬飛、楊玉玲、趙國儉、王建平、張莉、王強、張蓮蓮。據2022年6月中國大學MOOC官網顯示，該課程已經開課9次。

該課程共十五周，包括質點運動學、質點動力學、剛體力學、慣性力、質心運動定理、流體力學、靜電場、靜電場中的導體與電介質、電學典型習題講解、穩恆電流、運動電荷的磁場、運動電荷、載流導線受力、電磁感應、磁學典型習題講解。

基本介紹

• 中文名：大學物理（力學、電磁學）
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程、國家級精品課程、國家級精品資源共享課程、雙語示範課程
• 首開時間：2017年08月28日
• 建設院校：東北大學
• 授課平台：中國大學MOOC
• 授課教師：陳肖慧、代雪峰、崔晶磊、張建鋒、徐麗紅、張敬飛、楊玉玲、趙國儉、王建平、張莉、王強、張蓮蓮

課程建設

2006年11月22日，大學物理課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品課程”。

2010年7月7日，大學物理課程被中華人民共和國教育部、財政部認定為“雙語教學示範課程”。

2013年12月20日，大學物理課程被中華人民共和國教育部高等教育司認定為第三批“國家級精品資源共享課”立項項目

2016年6月28日，大學物理課程被中華人民共和國教育部辦公廳認定為第一批“國家級精品資源共享課”。

2019年1月8日，大學物理（力學、電磁學）課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

2020年11月24日，大學物理（力學、電磁學）課程被中華人民共和國教育部認定為首批“國家級一流本科課程（線上一流課程）”。

課程性質

課程背景

物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式以及相互作用的自然科學，是自然科學和工程技術的基礎。

課程定位

基於物理學基礎的大學物理課程是本科非物理專業的一門重要的通識性基礎課程。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構成學生科學素養的重要組成部分。

適合專業

大學物理（力學、電磁學）課程適合自然科學、工程技術專業學習。

課程簡介

大學物理（力學、電磁學）課程共十五周，第一周介紹質點運動狀態的描述等內容；第二周介紹力與牛頓定律等內容；第三周介紹與能及機械能守恆定律等內容；第四周介紹轉動慣量的計算及轉動定律的套用等內容；第五周介紹非慣性系和慣性力定等內容；第六周介紹庫侖定律靜電場等內容；第七周介紹靜電場的環路定理電勢能等內容；第八周介紹導體的靜電平衡等內容；第九周介紹有電介質時的高斯定理等內容；第十周介紹電學習題課等內容；第十一周介紹恆定電流、電動勢等內容；第十二周介紹磁力線、磁通量、磁場的高斯定理等內容；第十三周介紹動生電動勢等內容；第十四周介紹感生電動勢等內容；第十五周介紹磁學習題課等內容。

課程大綱

第一周 質點運動學 第一講 質點運動狀態的描述 第二講 加速度在自然坐標系下的表示 第三講 質點運動學中的微積分問題 第四講 相對運動 質點運動學典型習題解析 第一周 質點運動學單元測試 第一周 質點運動學單元作業 第二周 質點動力學（I） 第一講 力與牛頓定律 第二講 牛頓第二定律的套用 第三講 衝量與 動量及動量守恆定律 第二周 質點動力學（I）單元測試 第二周 質點動力學（I）單元作業 第三周 質點動力學（II） 第一講 功與能及機械能守恆定律 第二講 剛體的定軸轉動及其描述 質點動力學複習及習題解析 第三周 質點動力學（II）單元測驗 第三周 質點動力學（II）作業 第四周 剛體力學 第一講 力矩及轉動定律 第二講 轉動慣量的計算及轉動定律的套用 第三講 衝量矩、 角動量及角動量守恆定律 剛體複習及習題解析 第四周 剛體力學單元測驗 第四周 剛體力學 單元作業 第五周 慣性力、質心運動定理、流體力學 第一講 非慣性系和慣性力 第二講 質心位置確定 第三講 質心運動定理 第四講 流體力學-流體的概念與基本屬性 第五講 流體力學-流體壓縮性（案例討論） 第六講 流體力學-流體運動描述與伯努利方程、 第七講 流體力學-伯努利方程（案例討論） 力學單元典型題解析錄屏 第六周 靜電場 I 第一講 電荷的量子化 電荷守恆定律 第二講 庫侖定律 靜電場 第三講 電場強度疊加原理1 第四講 電場強度疊加原理2 選修 矢量場 第五講 高斯定理 第六周 靜電場I 單元測驗 第六周 靜電場I 單元作業 第七周 靜電場 II 第一講 高斯定理套用舉例 第二講 靜電場的環路定理 電勢能 第三講 電勢 電勢疊加原理 第四講 電場強度與電勢梯度 第五講 靜電場中的電偶極子 第七周 靜電場II 單元測驗 第七周 靜電場II 單元作業 第八周 靜電場中的導體與電介質（一） 第一講 導體的靜電平衡 第二講 靜電平衡時導體上電荷的分布 第三講 靜電禁止 第四講 有導體存在時靜電場場量的計算

第五講 靜電場中的電介質 靜電場中的導體與電介質（一） 測驗 靜電場中的導體與電介質（一） 作業 第九周 靜電場中的導體與電介質（二） 第一講 有電介質時的高斯定理 第二講 有電介質時的高斯定理的套用舉例 第三講 電容 電容器 第四講 電容器的聯接 第五講 靜電場的能量 第六講 靜電場的能量例題 靜電場中的導體與電介質（二） 測驗 靜電場中的導體與電介質（二） 作業 第十周 電學典型習題講解 電學習題課-例題1 電學習題課-例題2 電學習題課-例題3 電學習題課-例題4 電學習題課-例題5 電學習題課-例題6 電學習題課-例題7 電學習題課-例題8 電學習題課-例題9 第十一周 穩恆電流、運動電荷的磁場 第一講 恆定電流、電動勢 第二講 磁場、磁感應強度 第三講 畢奧-薩伐爾定律及其套用 第四講 運動電荷產生的磁場 第十一周 穩恆電流、運動電荷的磁場 單元測驗 第十一周 穩恆電流、運動電荷的磁場 單元作業 第十二周 運動電荷、載流導線受力 第一講 磁力線、磁通量、磁場的高斯定理 第二講 安培環路定理及其套用 第三講 洛倫茲力、帶電粒子在電磁場中的運動（I） 第四講 洛倫茲力、帶電粒子在電磁場中的運動（II） 第五講 安培定律 運動電荷、載流導線受力 單元測試 運動電荷、載流導線受力 單元作業 第十三周 電磁感應（I） 第一講 磁介質、順磁質和抗磁質磁化的微觀機制 第二講 磁介質中的安培環路定理 第三講 法拉第電磁感應定律 第四講 動生電動勢 電磁感應（I） 單元測試 電磁感應（I） 單元作業 第十四周 電磁感應（II） 第一講 感生電動勢 第二講 自感與互感 第三講 磁場能量 第四講 位移電流、麥克斯韋方程組 電磁感應（II） 單元測試 電磁感應（II）單元作業 第十五周 磁學典型習題講解 磁學習題課——例題1 磁學習題課——例題2 磁學習題課——例題3 磁學習題課——例題4 磁學習題課——例題5 磁學習題課——例題6

（註：課程大綱排版從左到右列）

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2017年08月28日~2017年12月16日	陳肖慧、代雪峰、崔晶磊、張建鋒、徐麗紅、張敬飛	3.5小時每周	15082
第2次開課	2018年03月05日~2018年07月01日			5334
第3次開課	2018年09月03日~2018年12月24日			9212
第4次開課	2019年03月04日~2019年06月24日	陳肖慧、楊玉玲、趙國儉、崔晶磊、張建鋒、王建平		14445
第5次開課	2020年02月10日~2020年06月21日			28822
第6次開課	2020年08月31日~2020年12月29日	陳肖慧、楊玉玲、趙國儉、崔晶磊、王建平、代雪峰、楊玉玲		4070
第7次開課	2021年02月22日~2021年06月27日	陳肖慧、楊玉玲、趙國儉、崔晶磊、王建平、張建鋒		12122
第8次開課	2021年08月30日~2021年12月26日			3919
第9次開課	2022年02月21日~2022年06月22日	陳肖慧、張建鋒、趙國儉、崔晶磊、楊玉玲、張莉、代雪峰、王強、徐麗紅、王建平、張蓮蓮	4小時每周	待定

課程特色

大學物理（力學、電磁學）課程內容包括力學、電學、磁學三個模組。在教學中既注重對學習者物理知識傳授和基本技能培養，同時還注重向學習者傳授物理學的發展史、物理學新知識和研究領域的新進展。培養學習者科學的思維方法、獨立解決問題的能力以及探索精神和創新意識。實現學習者知識、能力、素質的協調發展。

教學目標

通過該課程的學習，使學習者掌握描述質點運動的方法，理解功、能及動量，並能解決較為複雜的力學現象；理解剛體定軸轉動的特點及角動量守恆定律，解決相關的問題；理解靜電場的場強、電勢及能量的概念並掌握相關計算；理解導體及電介質在靜電場中的變化；理解電容器及套用。理解磁場的概念並掌握相關計算；掌握電磁感應的相關計算。

學習預備

預備知識

學習該課程需要掌握高中物理、高等數學中的簡單函式的微積分、矢量基本運算等知識。

學習資料

書名	作者	出版社
《物理學（第五版）》《物理學（第六版）》《物理學（第七版）》	馬文蔚	高等教育出版社
《新概念物理教程力學、 電磁學》	趙凱華、羅蔚茵
《大學物理學 （上、下冊）》	毛俊鍵 顧牡
《普通物理學（上、下冊）》	程守誅、江之永
Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics	Douglas C.Giancoli
《大學物理學（第三版）》	張三慧	清華大學出版社
《大學物理學（第3版）（力學、光學、電磁學）》
《基礎物理學》	D. Halliday	機械工業出版社

考核標準

1. 大學物理（力學、電磁學）課程總成績由單元作業、單元測驗、參與討論、期末考試四部分成績構成，其中單元作業占15%，單元測驗占35%，參與討論占10%，期末考試占40%；
2. 總成績達到60~79分的學習者獲得合格證書，總成績達到80分及以上的學習者獲得優秀證書。

教師簡介

陳肖慧，女，東北大學理學院教授，主講課程：大學物理、物理實驗、量子力學、固體物理等多門本科生及研究生課。

代雪峰，女，東北大學理學院講師，主講課程：大學物理（工科）和光學（理科）兩門課程及大學物理實驗。

崔晶磊，女，東北大學理學院講師，研究方向：宇宙學理論，主要研究與暗能量模型相關的課題。

張建鋒，男，東北大學理學院副教授，研究方向：外加物理場對液態金屬微觀結構與凝固組織的影響及物理表征。

徐麗紅，女，東北大學理學院講師。

張敬飛，女，東北大學理學院教授，研究方向：全息暗能量、循環宇宙、標量場暗能量、相互作用暗能量。

楊玉玲，女，東北大學理學院教授，研究方向：雷射技術及套用；金屬材料表面改性；生物金屬材料表面功能化。

趙國儉，男，東北大學理學院副教授，主講課程：大學物理（工科）、工程物理、光電子技術套用、大學物理實驗。

王建平，男，東北大學理學院講師。

張莉，女，東北大學理學院講師，主講課程：大學物理（工科）、大學物理（雙語）、大學物理實驗、力學（理科）。

王強，男，東北大學理學院副教授。

張蓮蓮，女，東北大學理學院講師，研究方向：低維體系電子輸運性質及相關內容。