大学物理教案

教 学 基 本 指 标教学课题 质点运动学 课的类型 新知识课教学方法 讲授 教学手段 多媒体教学重点 速度加速度运动方程 教学难点 运动方程参考教材 周志坚“大学物理教程” 作业布置 思考题 2,练习题 3双语教学 否 授课学时 2 学时大纲要求 会求位移、速度、加速度和可积运动方程教 学 基 本 内 容承启: 绪论 物理学研究物质世界最基本、最普通的运动形式及规律 (10)1-1,2 参照系,质点,质点的位移,速度和加速度一、 基本概念:机械运动、参照系、坐标系、时间质点运动学:只研究运动随时间变化,不追究变化原因 四维空间几何学（x,y,z,t） (05)二、 基本量： 1、 描写质点位置的量失径 r：有向线段运动方程： 轨 道 的 参 数 方 程)(tzyx(10)2、描写位置变化的量位移 r1 (5)3、描写运动快慢的量速度平均速度： vtr瞬时速度即速度： ）矢 径 对 时 间 的 一 阶 导 数(lim0dtrt速率：速度量值： tsv 标量 （ ds表示弧长即路程） 4、描写速度变化快慢的量加速度 a加速度 20limdtrtat （速度对时间的一阶导数，矢径对时间的二阶导数）(20)三、直线运动一维情况： 2,),(dtxvadtvtx tt vdxvd000 (15)1小结：矢径：运动方程 )(tr 速度： dtrtv量 值 ：方 向 ： 切 线加速度： 2dtrva(05)作业：思考：1-3,6 习题：1-3,4,5,7教 学 基 本 指 标教学课题 曲线运动 课的类型 新知识课教学方法 讲授 教学手段 多媒体教学重点 切向、法向加速度 教学难点 曲线运动参考教材 周志坚“大学物理教程” 作业布置 思考题 2,练习题 3双语教学 否 授课学时 2 学时大纲要求 理解相对运动,熟练掌握圆周运动时的角速度、角加速度、切法向加速度教 学 基 本 内 容2承上: 运动描述 (3)1-3 相对运动 (12)MEPEPMEadtrtvvtrdta20120101,平 动 运 动 对 地质 点 对 运 动 物 系质 点 对 地与 参 照 系 选 择 有 关 ：1-4 曲线运动一、 圆周运动 (15)1、 匀速圆周运动： 2、变速圆周运动二、一般曲线运动 (35)自 然 坐 标切 向法 向方 向 ：量 值 ： 变 化 率意 义 ： 反 映 速 度 方 向 的 中 心 ）方 向 ： 法 向 （ 指 向 曲 率为 曲 率 半 径量 值 ：法 向 加 速 度 变 化 率意 义 ： 反 映 速 度 量 值 的方 向 ： 切 线量 值 ：切 向 加 速 度方 向 ： 切 线量 值 ： tnFatgdtvvaadtvdtsvtrntnntt1222三、转动中的角量： (20)1、角量：角位置： 角速度： dt角加速度： 2dt2、角量与线量的关系：小结：切向、法向加速度 (5)作业：思考 1-1,1-4 练习 1-14,19,21 教 学 基 本 指 标教学课题 牛顿定律 课的类型 新知识课教学方法 讲授 教学手段 多媒体教学重点 运动方程，受力分析 教学难点 运动方程求解参考教材 周志坚“大学物理教程” 作业布置 思考题 2,练习题 3双语教学 否 授课学时 2 学时大纲要求 掌握牛顿三个定律和力分析方法处理一般难度的力学问题3教 学 基 本 内 容承上: 质点运动学 启下:质点动力学: 追究运动变化原因，建立在以实验为基础的牛顿定律上 (5)一 牛顿三定律1、 第一定律: (10)(1) 力不是维持速度的原因,而是改变速度的原因(2) 质点有保持静止状态和匀速直线运动状态的性质：惯性2、 第二定律: amF : (20)（1） 因果关系: 外因 m内因 a结果（2） 矢量式： a= 2dtxv分量式: 直角坐标: 自然坐标: (3) 适用于惯性系3、 第三定律: (10)F二、应用：1. 两类问题: )(,)(:trvmFaFtr积 分牛 二 律 牛 二 律求 导力运 动 方 程(15)关键: 受力分析 运 动 趋 势 有 摩 擦 力接 触 时 有 相 对 运 动 或 有接 触 处 发 生 形 变 有 弹 性接 触 处 磁 场电 场重 力 场力 场 中 :,方法: 先 合 后 分系 统 法 先 分 后 合隔 离 法 :三.举例: 例 1: (10)例 2: (10)解题心得 1、灵活选坐标 2、文字叙述 物理条件 3、微积分应用 (5)小结：定律及应用, 力的概念 (5)作业：思考 2-2,3 练习 2-10,17,20教 学 基 本 指 标教学课题 功和能 课的类型 新知识课教学方法 讲授 教学手段 多媒体教学重点 动能定理, 机械能守恒 教学难点 机械能守恒应用参考教材 周志坚“大学物理教程” 作业布置 思考题 2,练习题 3双语教学 否 授课学时 2 学时大纲要求 熟练掌握直线运动变力做功；会用动能定理；掌握机械能守恒定律4教 学 基 本 内 容承上: 牛顿定律 (2)3-1. 功 功率一. 功: bardFW).(: )2.功 是 力 对 空 间 的 积 累功 见 图元 功(10)二. 功率: cosFvtP(3)3-2 动能 动能定理一. 动能: 2122121mvvdmrdtvrFWbabav (10)引入动能:21Ek二、 动能定理: (10)212v讨论: 1 功是力对空间的积累,其效果是引起动能的变化2 动能定理应用的优点:抓始末动能,省中间细节3-3.4.5 势能,动能原理,机械能守恒定律 ,能量转换与守恒定律一、保守力的功 (20)1.重力的功 2.弹力的功 3.万有引力的功推广:保守力:其共与始末位置有关,与所经路径无关 力沿任何一封闭路径所作功恒为 0。二、势能： (15)1. 保守力才具势能.由相互位置决定. )(pabpEW保2. 物体所受保守力性质不同,势能形式不同：重力势能; 弹性; 引力势能三、功能原理： 非 保 内外WE (5)四、机械能守恒: 条件： 0非 保 内外 结论： (10)0E能量转化和守恒定律在力学中的具体表现。五、应用举例： 心得：引用一次守恒律，避免一次积分运算。小结： 功 优点：抓始、末态，省中间细节; 举例： (12)小结： 动量守恒定律 (5)作业：思考 4-5,6 练习：4-12、14、187教 学 基 本 指 标教学课题 刚体定轴转动 课的类型 新知识课教学方法 讲授 教学手段 多媒体教学重点 转动惯量;转动定律 教学难点 转动定律应用参考教材 周志坚“大学物理教程” 作业布置 思考题 2,练习题 3双语教学 否 授课学时 2 学时大纲要求 理解转动惯量；转动定律；转动动能定理；教 学 基 本 内 容承启: 理想模型：质点刚体绝无形变的理想模型，在研究其运动中 不 考 虑 ： 形 变要 考 虑 ： 大 小(5)5 1, 2 转动定律一、刚体的运动: 平动: 各点线量(线位移、线速度、线加速度 )相同, 可归结为质点运动学。 (12) 转动: 各点角量(角位移、角速度、角加速度 )相同刚体任何复杂运动可分解为：平动转动二、定轴转动： (15)角速度矢量 ; 欧拉公式 rv（线、角速关系）三、转动动能： (15)划分：质元 im刚体转动动能 221iiiiikk mE定义刚体转动惯量：iirJ2 转动动能 J四、转动惯量： (15)意义：转动中惯量大小的量度要素：质量大小； 质量分布; 转轴位置。 要求：记20 表五、转动定律： (15)力矩 FrMFrdM呈 右 旋方 向 标 在 转 轴 上 ， 与量 值 ,sin说明：在转动面内；遵从迭加原理转动定律：矢量式 J； 一维去矢 2tdJ讨论：转动中定量因果关系： 外因 内因 结果应用：P123 例 5-4 (08)小结： 转动惯量; 转动动能; 力矩; 转动定律 (05)思考: 52, 3 ； 练习：55, 7, 108教 学 基 本 指 标教学课题 角动量守恒 课的类型 新知识课教学方法 讲授 教学手段 多媒体教学重点 转动动能定理，角动量守恒定律 教学难点 角动量守恒律应用参考教材 周志坚“大学物理教程” 作业布置 思考题 2,练习题 3双语教学 否 授课学时 2 学时大纲要求 理解转动动能定理；会用动量矩守恒定律教 学 基 本 内 容承上: 转动定律 (03)5-3 转动动能 力矩的功一 力矩的功与功率 (07)力矩的功 Mdw 功率：Mdtwp二 转动动能定理 (10)kEJ2121相应条件下，机械能守恒对转动也成立。 （合力矩为 0）三 应用举例： 法一：动能定理： 法二：机械能守恒： (10)5-4 角动量 角动量守恒定律导引： dtJJM)(05)一、.动量矩 (15)质点的动量矩： vmrpL刚体的动量矩： dtJMJrmriiiii )( )(22二动量矩定理： (15)0000 ttLJ讨论：（1）冲量矩是力矩对时间的累积，其效果是引起动量矩的改变。（2）动量矩定理对 J 不变或变均适用三动量矩守恒： 条件： 0M结论： (10)0L四 应用举例： 1、有心力 2角碰撞 (10)9小结： 转动惯量; 转动动能; 力矩; 转动定