Mục tiêu của học phần - Kiến thức: Học viên hiểu được bản chất và quy luật vật lý của các hiện tượng cơ học và điện từ, làm cơ sở cho các chuyên ngành... - Kỹ năng: Vận dụng các định l
Trang 1HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
KHOA HÓA LÝ KỸ THUẬT
CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG I
CƠ – ĐIỆN – TỪ
(Theo học chế tín chỉ)
1 Thông tin về giáo viên
Họ tên giáo viên : Bùi Văn Hải
Học hàm : Giảng viên
Học vị : Tiến sĩ
Thời gian, địa điểm làm việc: Xuân Phương – thời khóa biểu
Địa chỉ liên hệ : Bộ môn Vật lý – Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
Điện thoại, email : bvhaihshmta@gmail.com
Các hướng nghiên cứu chính:
2 Thông tin chung về học phần
- Tên học phần : CƠ – ĐIỆN – TỪ
- Mã học phần : 05A
- Số tín chỉ : 4 (3, 2, 0, 6)
- Học phần (bắt buộc hay lựa chọn) : Bắt buộc
- Các học phần tiên quyết: Sau môn Toán đại cương (Giải tích, véctơ và tensor)
- Các yêu cầu đối với học phần (nếu có): Tiến hành song song với Thí nghiệm VLĐC I
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động:
Nghe giảng lý thuyết : 3
Làm bài tập trên lớp : 2
Thực hành, thực tập (ở PTN, nhà máy, thực tập ): 0
Hoạt động theo nhóm: 0
- Khoa/Bộ môn phụ trách học phần, địa chỉ: Bộ môn Vật lý Tel: 04-38 541581
3 Mục tiêu của học phần
- Kiến thức: Học viên hiểu được bản chất và quy luật vật lý của các hiện tượng cơ học và điện
từ, làm cơ sở cho các chuyên ngành
Trang 2- Kỹ năng: Vận dụng các định luật để giải thích, tính toán định lượng một số hiện tượng, giải
được các bài tập về Cơ học và Điện – Từ
- Thái độ, chuyên cần: Nghiêm túc, học và làm bài tập đầy đủ Đọc thêm các sách tham khảo
4 Tóm tắt nội dung học phần (khoảng 150 từ):
1 Các đặc trưng và quy luật cơ bản của chuyển động cơ học (Cơ học Newton), bao gồm: ba định luật Newton, ba định luật bảo toàn (Động lượng, Mômen động lượng và Bảo toàn năng lượng)
Áp dụng giải thích hiện tượng và giải các bài toán trong cơ học
2 Cơ học tương đối: Nguyên lý tương đối Galilee (υ<<c) và Thuyết tương đối Einstein (υ ~ c) Bài toán chuyển động của con tàu vũ trụ
3 Nghiên cứu các hiện tượng và quy luật của:
- Điện trường cho các điện tích dừng (Trường tĩnh điện)
- Từ trường cho các dòng không đổi (Từ trường)
- Trường điện từ tổng quát (Hệ Maxwell)
4 Dao động và Sóng:
- Dao động cơ và sóng cơ, đặc biệt sóng âm
- Sóng điện từ gồm các điện trường và từ trường dao động điều hòa
5 Nội dung chi tiết học phần (tên các chương, mục, tiểu mục)
Chương,
mục,
tiểu mục
Giáo trình, Tài liệu tham khảo
(Ghi TT của TL ở mục 6)
Ghi chú
1
Mục đích Đối tượng và phương pháp nghiên cứu của Vật lý
Các đại lượng vật lý Đơn vị và thứ nguyên
thuyết
2 Lý thuyết sai số 2 [1], [3] Lý
thuyết
Phần I: CƠ HỌC
I Chương 1: CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM 12
§1
1.1
Một số khái niệm cơ bản
Chuyển động và hệ quy chiếu Hệ tọa độ
[1], [3], [6], [7],
Lý thuyết
Trang 31.2
1.3
§2
2.1
2.2
§3
3.1
3.2
§4
4.1
4.2
Quỹ đạo và Chất điểm
Phương trình chuyển động Phương trình quỹ đạo
Vận tốc
Vận tốc trung bình
Vận tốc tức thời
Gia tốc
Định nghĩa
Gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến
Các dạng chuyển động cơ đặc biệt
Chuyển động thẳng
Chuyển động tròn
[9]
B ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 3
§1
1.1
1.2
1.3
§2
2.1
2.2
Ba định luật Newton
Định luật 1: Nguyên lý quán tính
Định luật 2: Phương trình cơ bản của động lực
học chất điểm
Định luật 3: Phân tích lực và phản lực
Ứng dụng phương trình cơ bản để khảo sát
chuyển động:
Các lực liên kết
Các bài toán cơ bản của động lực học
[1], [3]
[6], [7]
[9]
Lý thuyết
§3
3.1
3.2
3.3
Nguyên lý tương đối Galilee
Tổng hợp vận tốc và gia tốc
Nguyên lý tương đối Galilee
Lực quán tính
2
[1], [3]
[6], [7]
Lý thuyết
II Chương 2: CƠ HỌC VẬT RẮN 5
§1
1.1
1.2
Khèi t©m
Định nghĩa
Chuyển động khối tâm
3
[1], [3], [6], [7], [9]
Lý thuyết
§2
2.1
2.2
2.3
Động lượng
Định nghĩa
Định lý về động lượng
Định luật bảo toàn động lượng và ứng dụng
Trang 4§3
3.1
3.2
Mômen lực
Mômen lực đối với một điểm
Mômen đối với trục
§4
4.1
4.2
4.3
Mômen động lượng
Mômen động lượng đối với một điểm
Mômen động lượng đối với một trục
Định luật bảo toàn mômen động lượng
§5
5.1
5.2
5.3
Chuyển động quay của vật rắn
Phân tích chuyển động của vật rắn
Phương trình cơ bản của chuyển động quay của
vật rắn quanh một trục cố định
Định lý Huygens – Steiner
Bài tập 2 [1], [6], [7] Bài tập
III Chương 3: CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG 4
§1
§2
2.1
2.1
2.2
2.3
Công, công suất, năng lượng
Định luật bảo toàn năng lượng
Động năng
Thế năng Trường thế
Cơ năng Định luật bảo toàn cơ năng trong trường thế
Năng lượng chuyển động quay của vật rắn
2
[1], [3], [6], [7], [9]
Lý thuyết
IV Chương 4: TRƯỜNG HẤP DẪN 3
§1
§2
Định luật hấp dẫn vũ trụ Trường hấp dẫn
[1], [3]
[6], [9]
Lý thuyết
Phần II: ĐIỆN HỌC
V Chương 5: TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN 8
§1
1.1
1.2
§2
2.1
2.2
2.3
Tương tác tĩnh điện
Điện tích
Định luật Culông
Điện trường
Khái niệm về điện trường
Vectơ cường độ điện trường
Đường sức điện trường
1
[2], [4], [6], [8], [9]
Lý thuyết
Trang 5§3
3.1
3.2
3.3
Định lý Oxtrogradxki - Gauss (O-G)
Vectơ cảm ứng điện (điện cảm)
Điện thông (thông lượng cảm ứng điện)
Ứng dụng định lý O-G
2
[2], [4], [6], [8], [9]
Lý thuyết
§4
4.1
4.2
4.3
4.4
Điện thế Hiệu điện thế
Công của lực tĩnh điện và tính chất thế của trường
tĩnh điện
Thế năng
Điện thế (của 1 điện tích điểm, 1 hệ điện tích, 1 vật
tích điện)
Hiệu điện thế.Mặt đẳng thế
Liên hệ giữa vectơ cường độ điện trường và điện thế
2
[2], [4], [6], [8], [9]
Lý thuyết
§5 Tính cường độ điện trường và điện thế 3 [2],[4]
[6],[8] Bài tập
§1
1.1
1.2
Vật dẫn
Vật dẫn cân bằng điện
Điện dung
1 [2], [4]
[8], [9]
§2
2.1
2.2
Tụ điện
Hiện tượng điện hưởng
Tụ điện và điện dung của tụ điện
[2], [4]
[8], [9]
Lý thuyết
§3 Năng lượng điện trường 1 [2], [4] Lý
thuyết
§4 Bài tập 2 [2], [4], [6] Bài tập
§1
1.1
1.2
Hiện tượng phân cực điện môi
Hiện tượng phân cực điện môi Giải thích
Vectơ phân cực điện môi
Liên hệ giữa vectơ phân cực điện và mật độ điện
tích mặt liên kết
1 [2], [4]
[8], [9]
§2 Điện trường tổng hợp trong điện môi 1 [2], [4] Lý
thuyết
§3 Điện trường và điện cảm qua mặt phân cách
Trang 6§4 Điện môi đặc biệt (tự đọc) 0 Lý
thuyết
Phần III: TỪ HỌC
VIII Chương 8: TỪ TRƯỜNG 8
§1
1.1
1.2
1.3
1.4
Từ trường
Tương tác từ Định luật Ampe
Vectơ cảm ứng từ Định luật Bio-Savart – Laplace
Nguyên lý chồng chất từ trường
Vectơ cường độ từ trường
2 [2], [5]
[8], [9]
Lý thuyết
§2
2.1
2.2
2.3
2.4
Từ thông Định lý Ostrogradski-Gauss(O-G)
Đường cảm ứng từ và đường sức từ trường
Từ thông
Định lý O-G Định lí về dòng điện toàn phần
Tính chất xoáy của trường
2 [2], [5]
[8], [9]
Lý thuyết
§3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Tác dụng của từ trường lên dòng điện
Lực từ trường tác dụng lên dòng điện
Lực Lorentz
Công của từ lực
Năng lượng của mômen từ trong từ trường
Hiệu ứng Hall (tự đọc)
2 [2], [5]
[8], [9]
Lý thuyết
§4 Bài tập 2 [2], [5], [6] Bài tập
IX Chương 9: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 5
§1
1.1
1.2
1.3
Hiện tượng cảm ứng điện từ
Hiện tượng
Các định luật cơ bản
Dòng điện Fu-cô
1 [2], [5]
[8], [9]
Lý thuyết
§2
2.1
2.2
2.3
2.4
Hiện tượng tự cảm
Hiện tượng tự cảm
Suất điện động tự cảm
Hệ số tự cảm
Hiệu ứng bề mặt
1 [2], [5]
[8], [9]
Lý thuyết
§3 Năng lượng từ trường 1 [2], [5]
Trang 7Năng lượng từ trường của ống dây
Năng lượng của từ trường bất kỳ
[8], [9]
§4 Bài tập 2 [2], [6], [8] Bài tập
§1
1.1
1.2
1.3
Từ môi thuận từ và từ môi nghịch từ
Sự từ hóa của các chất
Nguyên tử trong từ trường ngoài Hiệu ứng quay
Lac-mo và hiệu ứng nghịch từ
Sự từ hoá của thuận từ và nghịch từ Vec tơ từ hóa
2
[2], [5]
[8], [9]
Lý thuyết
§2 Từ trường tổng hợp trong lòng chất thuận từ và
Lý thuyết
§3 Thuyết miền từ hoá tự nhiên (Tự đọc) 0 Lý
thuyết
XI Chương 11: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG 2
§1
1.1
1.2
Các luận điểm của Maxwell
Luận điểm I Phương trình Maxwell-Faraday
Luận điểm II Phương trình Maxwell-Ampe Dòng
điện dịch
2 [2], [5]
[6], [8]
Lý thuyết
§2 Trường điện từ Hệ phương trình Maxwell [2], [5]
Phần IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG
XII Chương 12: DAO ĐỘNG 7 [1], [3], [7]
§1 Dao động c¬ điều hòa, tắt dần, cưỡng bức 2 Lý
thuyết
§2 Dao động điện từ điều hòa, tắt dần, cưỡng bức 2 [2], [5], [8] Lý
thuyết
§3 Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương và
Lý thuyết
§4 Bài tập dao động 2 [2], [6], [8] Bài tập
XIII Chương 13: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 7
§1
1.1
1.2
1.3
Sóng cơ
Các đặc trưng của sóng c¬ Hàm sóng
Giao thoa sóng
Nguyên lý Huyghen Nhiễu xạ sóng
thuyết
§2 Sóng âm Hiệu ứng Doppler 2 [2], [4] Lý
Trang 8thuyết
§3
1.1
1.2
Sóng điện từ
Các tính chất cơ bản của sóng điện từ Thang sóng điện từ
1 [2], [5]
[8], [9]
Lý thuyết
§4 Bài tập sóng 2 [2], [6], [8] Bài tập
6 Giáo trình, tài liệu tham khảo
TT Tên giáo trình, tài liệu
Tình trạng giáo trình, tài liệu
Có ở thư viện (website)
Giáo viên hoặc khoa
có
Đề nghị mua mới
Đề nghị biên soạn mới
1 Giáo trình:
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG + BÀI TẬP
Lương Duyên Bình (chủ biên)
NXBGD (tái bản nhiều năm)
[1] Tập I (Cơ-Nhiệt)
[2] Tập II (Điện –Từ)
Thư viện HVKTQS
2 Tài liệu tham khảo:
CƠ SỞ VẬT LÝ
D Halliday, R Resnick, J Walker
Bản dịch tiếng Việt - NXBGD (2000)
[3] Tập I (Cơ học)
[4] Tập IV (Điện học);
[5] Tập V (Từ học)
BÀI TẬP VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
I E Irodop, I.V Xaveliev, O.I Damsa
Bản dịch tiếng Việt - NXBGD (1980)
TUYỂN TẬP TEST VẬT LÝ ĐC
Phan Hồng Liên (chủ biên)
NXB KH&KT
[6] Tập I : Cơ-Nhiệt (2006)
[7] Tập II: Điện-Từ-Dao động-Sóng
(2008)
Thư viện HVKTQS
Thư viện HVKTQS
Thư viện HVKTQS
Đề nghị mua thêm
Đề nghị nhân bản
Đề nghị mua
Trang 9[8] VẬT LÝ CỔ ĐIỂN VÀ HIỆN ĐẠI
F J Keller, W E Geltys, M J Skove
Bản dịch tiếng Việt (10 tập),
Phạm Văn Thiều chủ biên
Thư viện HVKTQS
Đề nghị nhân bản
7 Hình thức tổ chức dạy học
7.1 Lịch trình chung: (Ghi tổng số giờ cho mỗi cột)
Nội dung
Hình thức tổ chức dạy học học phần
Tổng
Lên lớp Thực hành,
thí nghiệm, thực tập
Tự học,
tự ng.cứu
Lý thuyết Bài tập
Thảo luận
1 Mở đầu 3 0 0 Học phần 6 9
2 Cơ học 12 8 0 Thí nghiệm
VLĐC I tiến hành song song
32 52
4 Từ - Điện từ 10 8 0 28 46
7.2 Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể
Thời gian, địa điểm: Theo Thời khóa biểu
tiết
Hình thức
TCDH
Yêu cầu
SV chuẩn bị
Ghi chú
Tuần
1
Tự đọc
và nghiên cứu trước
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu của Vật lý
Đơn vị và thứ nguyên 2 Lý thuyết
Lý thuyết sai số 1 Lý thuyết
Động học chất điểm: Vận tốc và gia tốc Gia tốc
tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến
2
Lý thuyết
Tuần
2
Các dạng chuyển động cơ đặc biệt 1 Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Bài tập Động học chất điểm 2
Động lực học chất điểm: Các định luật Newton
Động lượng và định luật bảo toàn động lượng 2 Lý thuyết
Tuần
3
Mô-men động lượng và bảo toàn mô-men động lượng 1 Đọc
lý thuyết
và làm bài tập Nguyên lý tương đối Galilê Lực quán tính 2 Lý thuyết
Bài tập Động lực học chất điểm 2 Bài tập
Trang 10Tuần
4
Chương 2: Chuyển động quay của vật rắn quanh
Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Khối tâm và chuyển động của khối tâm
Động học vật rắn quay Phương trỡnh cơ bản
Mụ-men động lượng và định luật bảo toàn mụ-men
động lượng
3 Lý thuyết
Tuần
5
Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Cụng, cụng suất Cơ năng Trường thế Định luật
bảo toàn cơ năng trong trường thế Năng lượng
chuyển động quay của vật rắn
2 Lý thuyết
Định luật hấp dẫn vũ trụ Trường hấp dẫn 1 Lý thuyết
Tuần
6
Cỏc định luật Keppler 1
Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Điện tớch Định luật Culụng
Cường độ điện trường 1 Lý thuyết
Điện thụng Định lý O - G và ứng dụng 2 Lý thuyết
Tuần
7
Tớnh chất thế Lưu số của vectơ cường độ điện
trường
Điện thế, hiệu điện thế Mặt đẳng thế Liờn hệ giữa
vec-tơ cường độ điện trường và điện thế
2 Lý thuyết
Đọc
lý thuyết
và làm bài tập Tớnh cường độ điện trường và điện thế 3 Bài tập
Tuần
8
Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Vật dẫn cõn bằng điện Điện dung
Tụ điện và điện dung của tụ điện 2 Lý thuyết
Năng lượng điện trường 1 Lý thuyết
Tuần
9
Đọc lý thuyết và làm bài tập
Hiện tượng phõn cực điện mụi Vectơ phõn cực
Điện trường tổng hợp trong điện mụi 2 Lý thuyết
Điện mụi đặc biệt (tự đọc) 0 Lý thuyết
Tương tỏc từ Định luật Ampe
Từ trường Định luật Bio - Savart - Laplace 2 Lý thuyết
Tuần
10
Từ thụng Định lý ễ – G Định lớ về dũng điện toàn phần 2 Lý thuyết Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Lực từ trường tỏc dụng lờn dũng điện Cụng của từ
lực Lực Lorenxơ 2 Lý thuyết
Trang 11Tuần
11
Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Hiện tượng Các định luật cơ bản
Dòng điện Fu-cô 1 Lý thuyết
Tự cảm Hiệu ứng bề mặt
Năng lượng từ trường 2 Lý thuyết
Tuần
12
Đọc và nghiên cứu
lý thuyết
Nguyên tử trong từ trường ngoài Hiệu ứng quay
Lac-mo và hiệu ứng nghịch từ Sự từ hoá của
thuận từ và nghịch từ
Từ trường tổng hợp trong lòng chất thuận từ và
nghịch từ
3 Lý thuyết
Sắt từ
Thuyết miền từ hoá tự nhiên (Tự đọc) 0 Lý thuyết
Các luận điểm của Maxwell
Phương trình Maxwell-Faraday và phương trình
Maxwell-Ampe
Điện từ trường Hệ phương trình Maxwell
2 Lý thuyết
Tuần
13
Đọc và nghiên cứu
lý thuyết
Dao động c¬ điều hòa, tắt dần, cưỡng bức 2 Lý thuyết
Dao động điện từ điều hòa, tắt dần, cưỡng bức 2 Lý thuyết
Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương và
có phương vuông góc 1 Lý thuyết
Tuần
14
Bài tập dao động 2 Bài tập Đọc
lý thuyết
và làm bài tập
Các đặc trưng của sóng c¬
Hàm sóng Giao thoa sóng 2 Lý thuyết
Tuần
15
Nguyên lý Huyghen Nhiễu xạ sóng
Sóng âm Hiện tượng Doppler 2 Lý thuyết Đọc và
nghiên cứu
lý thuyết
Các tính chất cơ bản của sóng điện từ
Thang sóng điện từ 1 Lý thuyết
Bảng này đƣợc thiết kế cho từng nội dung ứng với 1 tuần học, cho đến hết môn học (15 tuần)
Trang 128 Chính sách đối với học phần và các yêu cầu khác của giáo viên
Yêu cầu và cách thức đánh giá, sự hiện diện trên lớp, mức độ tích cực tham gia các hoạt động trên lớp, các qui định về thời hạn, chất lượng các bài tập, bài kiểm tra…
- Khuyến khích đối với các sinh viên có năng lực tốt và tích cực học tập
- Sinh viên tham gia thi Olympic Vật lý sinh viên toàn quốc (Giải Nhất:10 điểm Giải Nhì: 9
điểm, Giải Ba: 8 điểm)
9 Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập học phần
Hình thức kiểm tra - đánh giá
- Thi vấn đáp
- Thi viết( tự luận hoặc trắc nghiệm)
Mục tiêu:
Đánh giá khách quan, chính xác và công bằng kết quả học tập của sinh viên theo các tiêu chí sau:
- Mức độ tiếp thu kiến thức đã học
- Kỹ năng vận dụng kiến thức, suy luận
- Khả năng phân tích, tổng hợp và khái quát hóa kiến thức
9.1 Kiểm tra - đánh giá thường xuyên: Sinh viên làm bài tập tại lớp
9.2 Kiểm tra - đánh giá định kì: Bao gồm các phần sau (trọng số của từng phần do giảng viên đề xuất, chủ nhiệm bộ môn thông qua Tuy nhiên, trọng số thi kết thúc học phần không nhỏ hơn 0.5): Chuyên cần: 10%
- Tham gia học tập trên lớp (đi học đầy đủ, chuẩn bị bài tốt và tích cực thảo luận…)
Quá trình: 20%
- Phần tự học, tự nghiên cứu (hoàn thành tốt nội dung, nhiệm vụ mà giảng viên giao cho cá nhân/ tuần; bài tập nhóm / tháng; bài tập cá nhân/ học kì,…)
- Hoạt động theo nhóm:
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: 30%
Thi kết thúc học phần: 70%
- Các kiểm tra khác: 0
Chủ nhiệm Khoa
(Ký và ghi rõ họ tên)
Đại tá Phan Hồng Liên
P.Chủ nhiệm Bộ môn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Thiếu tá Nguyễn như Xuân
GV biên soạn
(Ký và ghi rõ họ tên)
PGS.Phan Hồng Liên