ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

 

Bài giảng và tài liệu hỗ trợ

VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A1

   

Bộ môn VẬT LÝ ỨNG DỤNG - Khoa KHOA HỌC ỨNG DỤNG

   
   

 

   
 

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
(Điều chỉnh mới từ năm học 2008-09)

- Số tín chỉ :

5(3 – 2 – 6)

TCHP:

 

- Số tiết         - Tổng:

75

LT:

45

BT:

30

TH:

 

ĐA:

 

BTL/TL:

 

 

 

- Đánh giá :

 Kiểm tra:

40%

Trắc nghiệm (45' - 60')

  Thang điểm 10/10

 Thi cuốikỳ:

60%

Trắc nghiệm (90' - 120')

- Môn tiên quyết :

MS:

- Môn học trước  :

-

MS:

- Môn song hành :

-

MS:

- CTĐT ngành  :

Áp dụng cho mọi ngành khối Đại học kỹ thuật

- Trình độ :

Đại cương cơ bản - HK1 – Năm 1

- Ghi chú khác :

 

1.     Mục tiêu của  môn học:

-         Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về Vật lý ở trình độ đại học, từ đó có những cơ sở để học và nghiên cứu các ngành kỹ thuật.

-         Góp phần rèn luyện phương pháp suy luận khoa học, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, tư duy logic, tác phong khoa học cần thiết đối với một kỹ sư.

2.     Nội dung tóm tắt môn học:

Kiến thức cơ bản về Vật lý ở trình độ đại học lĩnh vực Cơ - Nhiệt - Điện từ

3.     Tài liệu học tập:
[1] Bộ môn Vật lý Ứng dụng: Vật lý đại cương A1 (Tài liệu lưu hành nội bộ), Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG TP.HCM, 2009.
[2] Lương Duyên Bình: Vật lý đại cương, Tập 1 và 2 – NXB Giáo dục, 2000.
[3] Đặng Quang Khang, Nguyễn Xuân Chi: Vật lý đại cương, Tập 1 và 2 – ĐHBK Hà nội, 2001.
[4] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Cơ sở Vật lý, Tập 1, 2, 3, 4, 5 – NXB Giáo dục, 1996-2000. 
[5] Serway R.A., Jewett J.W.: Physics for Scientists and Engineers 6th Ed., Thomson Brooks&Cole 2004.
[6] Nguyễn Thị Bé Bảy, Nguyễn Dương Hùng: Bài tập vật lý,  phần Cơ Nhiệt Điện Từ - NXB ĐHQG TP.HCM, 2004.

4.     Các hiểu biết,các kỹ năng cần đạt  được sau khi học môn học
-         Nắm vững những kiến thức cơ bản về Vật lý ở trình độ đại học.
-
         Có khả năng suy luận khoa học, tư duy logic, làm cơ sở để học và nghiên cứu các ngành kỹ thuật sau này.

5.     Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học:

Cách đánh giá môn học:
-
         Giữa kỳ: 40%
-
         Cuối kỳ: 60%

Vì chương trình học cho một học kỳ khá dài, để đảm bảo cho kết quả học tập, sinh viên nên dự đầy đủ giờ giảng trên lớp, làm bài tập theo tiến độ của lớp, thường xuyên ôn tập để tránh bị động lúc thi kiểm tra giữa kỳ và cuối kỳ.

6.     Cán bộ tham gia giảng dạy:

·      TS. Huỳnh Quang Linh
·
      PGS.TS. Võ Văn Hoàng
·
      PGS.TS. Phạm Thế Dân 
·
      PGS.TS. Trần Quốc Trân
·
      TS. Đinh Sơn Thạch
·
      TS. Lê Quang Nguyên
·
      TS. Lý Anh Tú
·
      ThS. Lê Cao Đăng
·
      ThS. Nguyễn Thị Bé Bảy
·
      ThS. Trần Thị Bích Thuỷ
·
      ThS. Trần Thị Ngọc Dung
·
      ThS. Nguyễn Minh Châu
·
      ThS. Nguyễn Đình Quang
·
      ThS. Trần Anh Tú
·
      ThS. Cẩn Ngọc Minh
·
      ThS. Nguyễn Thị Mỹ Hạnh
·
      ThS. Nguyễn Tấn Lai

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT BÀI GIẢNG

Lý thuyết sử dụng chủ yếu tài liệu [1, 2]

Bài tập sử dụng tài liệu [5]

Câu trắc nghiệm luyện tập sẽ được bổ sung trong quá trình học và cập nhật trên trang web này.

Tuần

Nội dung

Ghi chú

1

PHẦN I:        CƠ HỌC

Chương 1:      ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM   (2, 2)

 1.1     KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU

* Chuyển động; không gian; thời gian; hệ quy chiếu; chất điểm

* Vectơ vị trí; phương trình chuyển động; quỹ đạo & phương trình quỹ đạo

1.2     VECTƠ VẬN TỐC – VECTƠ GIA TỐC

* Định nghĩa vectơ vận tốc; vectơ gia tốc

* Vectơ vận tốc; gia tốc trong chuyển động cong

1.3     PHÉP BIẾN ĐỔI VẬN TỐC & GIA TỐC

* Hệ k' chuyển động tịnh tiến đối với hệ k

1.4     CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM

* Chuyển động thẳng; chuyển động Parabol; chuyển động tròn

 

 

 

 2 - 3

Chương 2:      ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM   (6, 4)

2.1     CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON

2.2     TRƯỜNG HẤP DẪN

* Trường hấp dẫn; thế năng hấp dẫn

2.3     NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILE'E

2.4     HỆ QUY CHIẾU BẤT QUÁN TÍNH – LỰC QUÁN TÍNH

2.5     ĐỘNG LƯỢNG CỦA CHẤT ĐIỂM

* Động lượng và định lý về động lượng

2.6     CƠ NĂNG CỦA CHẤT ĐIỂM

* Công và động năng

* Trường lực thế; thế năng trong trường lực thế

* Sự bảo toàn cơ năng trong trường lực thế

 



 

 3 - 4

Chương 3:      CƠ HỌC HỆ CHẤT ĐIỂM – VẬT RẮN   (6, 4)

3.1     KHỐI TÂM

* Định nghĩa

* Xác định vị trí khối tâm

* Chuyển động của khối tâm

3.2     ĐỘNG LƯỢNG HỆ CHẤT ĐIỂM

* Động lượng hệ chất điểm

* Định luật bảo toàn động lượng hệ chất điểm

3.3     MOMENT ĐỘNG LƯỢNG

* Moment động lượng và moment lực của chất điểm

* Moment động lượng và moment lực của hệ chất điểm

* Định lý về moment động lượng

* Định luật bảo toàn moment động lượng của hệ chất điểm

3.4     CƠ NĂNG CỦA HỆ CHẤT ĐIỂM

* Động năng; thế năng; định luật bảo toàn năng lượng

3.5     CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

* Chuyển động tịnh tiến

* Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

* Động năng trong chuyển động quay; định nghĩa moment quán tính

* Phương pháp tính moment quán tính

* Phát biểu và chứng minh định lý Steiner

* Phương trình cơ bản của chuyển động quay; công trong chuyển động quay; chuyển động lăn không trượt

 

 

 5

PHẦN II:       NHIỆT HỌC

Chương 4: CÁC ĐỊNH LUẬT THỰC NGHIỆM VỀ CHẤT KHÍ   (2, 2)

4.1     KHÁI NIỆM CƠ BẢN

* Thông số trạng thái; phương trình trạng thái

* Áp suất; nhiệt độ

4.2     PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG

* Các định luật thực nghiệm; khí lý tưởng

* Phương trình trạng thái khí lý tưởng

4.3     THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ KHÍ

* Nội dung; phương trình cơ bản; hệ quả

4.4     NỘI NĂNG

* Định nghĩa nội năng

* Định luật phân bố đều năng lượng theo số bậc tự do

* Biểu thức nội năng

 

 

6 - 7

Chương 5:      CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG HỌC   (8, 4)

5.1     NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT NHIỆT ĐỘNG HỌC

* Khái niệm về năng lượng; công và nhiệt

* Phát biểu nguyên lý I và hệ quả

* Trạng thái cân bằng; quá trình cân bằng; công và nhiệt nhận được trong quá trình cân bằng

* Nhiệt dung phân tử

* Ứng dụng nguyên lý I vào các quá trình: đẳng tích; đẳng áp; đẳng nhiệt và đoạn nhiệt

5.2     NGUYÊN LÝ THỨ HAI ĐỘNG HỌC

* Thiếu sót của nguyên lý I

* Quá trình thuận nghịch; bất thuận nghịch; chu trình

* Máy nhiệt; hiệu suất của máy nhiệt

* Phát biểu nguyên lý II; chu trình Carnot; định lý Carnot

* Biểu thức định lượng nguyên lý II

5.3     ENTROPY

* Hàm entropy; nguyên lý tăng entropy; ý nghĩa thống kê của entropy

 

 

 8 - 9

PHẦN III:     ĐIỆN TỪ HỌC

Chương 6:     TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG   (6, 4)

 

6.1     KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU

Khái niệm điện tích – Tương tác điện từ

6.2     ĐỊNH LUẬT COULOMB

Phát biểu; biểu thức; ví dụ.

6.3     ĐIỆN TRƯỜNG

1.  Khái niệm điện trường

2.  Vectơ cường độ điện trường – Ý nghĩa vật lý của vectơ cường độ điện trường

3.  Nguyên lý chồng chất điện trường

4. Các ví dụ

6.4     ĐỊNH LÝ GAUSS

1.  Đường sức điện trường

2. Véctơ cảm ứng điện

3.  Định lý Gauss. Thông lượng điện trường. Phát biểu. Chứng minh. Dạng tích phân và dạng vi phân của định lý Gauss.

4.  Ứng dụng định lý Gauss – Bài tập ví dụ

6.5     ĐIỆN THẾ

1.  Công của lực điện trường – Tính chất thế của trường tĩnh điện

2.  Thế năng của trường tĩnh điện

3.  Điện thế.

4.  Mặt đẳng thế. Tương quan giữa điện trường và điện thế.

5.  Các ví dụ.

 

 10

Chương 7:      ĐIỆN TRƯỜNG TRONG KHÔNG GIAN CÓ ĐIỆN MÔI – VẬT DẪN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG   (2, 2)

7.1     PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

1.  Hiện tượng phân cực điện môi

2.  Phân tử tự phân cực và không tự phân cực

3. Phân cực định hướng. Phân cực electron. Phân cực ion.

7.2     VECTƠ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

Định nghĩa. Liên hệ giữa vectơ phân cực điện môi và mật độ điện tích liên kết.

7.3     ĐIỆN TRƯỜNG TRONG ĐIỆN MÔI ĐỒNG CHẤT VÀ ĐẲNG HƯỚNG

7.4     ĐIỀU KIỆN BIÊN CỦA ĐIỆN TRƯỜNG KHI QUA MẶT PHÂN CÁCH HAI MÔI TRƯỜNG

7.5     HIỆU ỨNG ÁP ĐIỆN

7.6     VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN

Định nghĩa. Điều kiện. Tính chất. Úng dụng.

7.7     VẬT DẪN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. HIỆN TƯỢNG ĐIỆN HƯỞNG.

Định lý các phần tử tương ứng. Phân loại điện hưởng.

7.8     ĐIỆN DUNG VẬT DẪN CÔ LẬP

7.9     TỤ ĐIỆN

Định nghĩa. Điện dung tụ điện. Các ví dụ tính điện dung.

7.7     NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG

Thế năng tương tác hệ điện tích điểm. Năng lượng vật dẫn. Năng lượng tụ điện. Mật độ năng lượng điện trường. Năng lượng điện trường bất kỳ.

 

 

11- 12

Chương 8:      TRƯỜNG TĨNH TỪ TRONG CHÂN KHÔNG   (6, 4)

8.1     DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

1. Cường độ dòng điện

2. Vecto mật độ dòng điện

3.  Suất điện động

4. Định luật Ohm

5. Định luật bảo toàn điện tích

6. Định luật Kirchhoff

8.2     TƯƠNG TÁC TỪ. ĐỊNH LUẬT AMPÈRE

8.3     TỪ TRƯỜNG. VECTƠ CẢM ỨNG TỪ. VECTƠ CƯỜNG ĐỘ TỪ TRƯỜNG

1. Khái niệm về từ trường

2. Vectơ cảm ứng từ. Định luật Biot - Savart – Laplace

3. Vectơ cường độ từ trường

4.  Ví dụ

8.4     TỪ THÔNG. ĐỊNH LÝ GAUSS   (đối với từ trường)

1.  Đường sức từ trường (biểu diễn trường vectơ B)

2.  Từ thông (thông lượng vectơ cảm ứng từ B)

3.  Định lý Gauss (phát biểu và chứng minh)

8.5     ĐỊNH LÝ AMPÈRE VỀ DÒNG ĐIỆN TOÀN PHẦN

1. Lưu số vectơ cường độ từ trường

2.  Phát biểu và chứng minh định lý

3.  Ứng dụng định lý và các ví dụ

8.6     TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG LÊN DÒNG ĐIỆN

1.  Lực Ampère

2. Lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song dài vô hạn

3. Lực tác dụng của từ trường đều lên dòng điện kín

4. Công của từ lực

8.7     TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG LÊN HẠT MANG ĐIỆN CHUYỂN ĐỘNG

1.  Lực Lorentz

2.  Chuyển động cụa hạt trong từ trường đều

3. Hiệu ứng Hall

8.7   SƠ LƯỢC TỪ TRƯỜNG TRONG VẬT CHẤT

1. Sự từ hoá

2. Vectơ cường độ từ trường

3. Từ trường trong từ môi

4. Định lý Ampère trong từ môi

5. Điều kiện liên tục ở mặt phân cách hai từ môi

 

 

 13

Chương 9:      HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ   (4, 2)

9.1     HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1.  Thí nghiệm Faraday

2.  Định luật Lenz

3. Định luật Faraday

4. Ví dụ

9.2     HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

 Hiện tượng tự cảm. Suất điện động tự cảm. Hệ số tự cảm. Ví dụ.

9.3     HIỆN TƯỢNG HỖ CẢM

Hiện tượng hỗ cảm. Suất điện động hỗ cảm. Hệ số hỗ cảm.

9.4     NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG

1.  Năng lượng từ trường của ống dây có dòng điện

2.  Mật độ năng lượng từ trường và năng lượng từ trường bất kỳ

 

 

**

Nội dung giới hạn cho kiểm tra giữa kỳ (tập trung)

Phần Cơ học.

 

**

Nội dung thi cuối kỳ (tập trung)

Phần Nhiệt học - Điện từ học

 

Bài giảng điện tử tham khào

Nội dung

Xuất xứ

Địa chỉ truy cập

Bài giảng phần
Cơ học
Trang web Vật lý ĐC A1 dành cho Hệ phi chính quy của T. Huỳnh Quang Linh (2006) http://www4.hcmut.edu.vn/ ~huynhqlinh/VLDC1/index.html

 

Bài giảng phần
Cơ Nhiệt nâng cao
Trang web Vật lý ĐC A1 dành cho lớp KSTN của T. Huỳnh Quang Linh (2004) http://www4.hcmut.edu.vn/ ~huynhqlinh/project/index.htm
Bài giảng phần
Điện từ học
Trang web Vật lý 2 của T. Lê Quang Nguyên http://www4.hcmut.edu.vn/ ~leqnguyen/ph2.html

 

(C) KHUD-ĐHBK 2009 - Mail to: huynhqlinh@hcmut.edu.vn