《大学物理上》教学大纲

1、大学物理上教学大纲一、课程基本情况课程编号：F111700002064总学时：64学时讲课学时：64实践学时：0总学分：4课程性质：必修考核方式：考试适用对象：机械设计制造及其自动化专业先修课程：高等数学参考文献：1陈信义.大学物理教程.清华大学出版社,2016年2杨兵初.大学物理学.高等教育出版社,2016年二、课程设置目标1.掌握物理量的基本概念、描述方法和各物理量间的关系；能合理使用数学工具描述物理量的变化过程。支撑毕业要求1-1。2.运用物理学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力。支撑毕业要求2-1。三、

2、课程目标对毕业要求的支撑毕业要求课程目标1-1 掌握数学、物理等自然科学知识、机械制图，能用于工矿机械设计与制造过程中复杂机械工程问题的表述。课程目标12-1 能够将数学、自然科学基本原理运用于识别和判断复杂机械工程问题中的关键环节。课程目标2四、达成课程目标的途径和措施课程目标达成途径及措施课程目标1. 掌握物理量的基本概念、描述方法和各物理量间的关系；能合理使用数学工具描述物理量的变化过程。理解和掌握描述物理过程的基本物理量，掌握物理运动变化规律，能熟练计算各物理量。课堂讲授、提问、综合训练项目、作业、答疑、考试课程目标2.运用物理学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、

3、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力。理解和掌握不同物理过程中变化规律的描述方式，能在学习过程中发现问题、提出问题、解决问题。课堂讲授、提问、综合训练项目、作业、答疑、考试五、教学内容、教学方法和手段、学时分配知识单元一：运动学支撑课程目标1、2（建议8学时）知识点1：描述质点运动的物理量教学要求：1.理解质点模型、参照系概念。2.掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量.理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性.3.理解运动方程的物理意义及作用.主要内容：质点；参照系坐标系；位置矢量；位移；速度；加速度.重点：速度、加速度的计算的运用。难点：各

4、物理量的矢量运算。微分和积分在运动学的运用。在直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度. 教学方法和手段：讲授、案例分析、视频演示。知识点2：直线运动教学要求：1.掌握已知直线运动方程求速度和加速度的方法.2.掌握已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法.3.了解直线运动图线法的几何意义.主要内容：直线运动的数学表示；直线运动的两类基本问题；直线运动的图线法重点：各个运动的速度及加速度的计算。难点：圆周运动的表示。用图形法研究运动规律。教学方法和手段：讲授、研讨知识点3：抛体运动教学要求：掌握利用抛体运动的规律并能求解有关问题.主要内容：平抛运动；斜抛运动。重点：抛体运

5、动的规律求解。难点：抛体运动的规律求解。教学方法和手段：讲授、研讨知识点4：圆周运动教学要求：1.掌握计算质点作圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度的方法.2.能分析圆周运动。主要内容：圆周运动的切向和法向加速度；圆周运动的角量描述；一般曲线运动重点：圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度的方法.难点：角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度的计算.教学方法和手段：讲授、研讨知识点5：相对运动教学要求：理解伽利略速度变换式，并会用它求简单的质点相对运动问题.主要内容：相对运动重点：伽利略速度变换式难点：理解伽利略速度变换式，并会用它求简单的质点相对运动问题.教学方法和

6、手段：讲授、研讨知识单元二：牛顿运动定律支撑课程目标3 4（建议16学时）知识点1：牛顿运动定律教学要求： 1.掌握牛顿三定律的内容、意义和应用;2.掌握常见几种力的概念，大小、方向的判断方法；3.理解什么是惯性系；4掌握应用牛顿运动定律解题步骤，会应用牛顿定律解题。主要内容：牛顿运动三定律；常见的几种力；惯性系；应用牛顿运动定律解题步骤。重点：牛顿三定律的内容、意义和应用。难点：应用牛顿运动定律解题步骤，会应用牛顿定律解题。教学方法和手段：自学讲授知识点2：动量守恒定律教学要求：1.理解动量、冲量概念.2.掌握动量定理和动量守恒定律及适用条件.3.掌握运用动量守恒定律分析问题的思想和方法.4

7、.了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点.主要内容：动量；冲量；质点的动量定理；质点系的动量定理；动量守恒定律；碰撞.重点：动量及冲量概念，动量定理和动量守恒定律。难点：运用动量守恒定律分析问题和解决问题。教学方法和手段：讲授案例分析知识点3：功与动能定理教学要求：1.掌握质点的动能定理的推导、内容及应用；2.掌握质点系的动能定理的推导、内容及应用。主要内容：功定义及计算、质点动能定理质点组动能定理重点：质点系的动能定理的推导、内容及应用。难点：掌握恒力的功、变力的功、合力的功及功率的求法。教学方法和手段：自学讲授教学视频知识点4：功能原理教学要求：1、掌握重力、万用引力、弹力的功。2、理解保

8、守力和非保守力的特点。主要内容：保守力的功；重点：保守力的功。难点：保守力和非保守力教学方法和手段：讲授知识点5：机械能守恒定律教学要求：1、掌握势能的概念、保守力作功与势能增量的关系、几种保守力所对应的势能；2、掌握功能原理的内容和应用；3、掌握机械能守恒的内容和应用。主要内容：势能；功能原理；机械能守恒定律。重点：功能原理的内容和应用。难点：机械能守恒的内容和应用。教学方法和手段：讲授案例分析知识单元三：刚体支撑课程目标5（建议8学时）知识点1：刚体定轴转动的转动动能和动能定理教学要求：1、掌握刚体的特点、刚体的运动、描述刚体转动物理量2、掌握转动惯量的定义、物理意义及计算3、掌握刚体定轴

9、转动的转动定律的内容及应用4、掌握转动中的动能定理的内容及应用。主要内容：刚体模型；转动定律；转动惯量; 力矩的功; 转动动能定理重点：描述刚体转动物理量刚体定轴转动的转动定律的内容。难点：转动中的动能定理的内容及应用。教学方法和手段：讲授研讨知识点2：角动量守恒定律教学要求:1、理解质点的角动量的概念2、掌握质点的角动量定理的表达式及应用.3、理解刚体角动量的概念4、掌握刚体角动量定理的表达式及应用5、理解角动量守恒定律及其适用条件。6、能应用角动量守恒定律分析、计算有关问题主要内容：.质点的角动量、角动量定理、角动量守恒定律；重点：质点的角动量定理的表达式及应用刚体角动量的概念难点：掌握刚

10、体角动量定理的表达式及应用应用角动量守恒定律分析、计算有关问题教学方法和手段：讲授研讨实践知识单元四：简谐振动支撑课程目标6（建议8学时）知识点1：简谐振动特征及描述教学要求：1.掌握描述简谐振动的各个物理量（特别是相位）的物理意义及各量间的关系2.掌握描述简谐振动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐振动规律的讨论和分析3.掌握简谐振动的基本特征，能建立一维简谐振动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程，并理解其物理意义主要内容：.简谐振动特征方程；.描述简谐振动的物理量；.旋转矢量法重点：描述简谐振动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐振动规律的讨论和分析难点：掌握简

11、谐振动的基本特征，能建立一维简谐振动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程，并理解其物理意义教学方法和手段：讲授案例分析知识点2：简谐振动的能量与合成教学要求:1.理解简谐振动的能量2.理解两个同方向、同频率简谐振动的合成规律主要内容：.简谐振动的能量；同方向、同频率简谐振动的合成重点：简谐振动的能量难点：两个同方向、同频率简谐振动的合成规律教学方法和手段：讲授研讨实践知识单元五：平面简谐波支撑课程目标7（建议8学时）知识点1：平面简谐波与合成教学要求1.理解机械波产生的条件2.掌握描述平面简谐波的各物理量及各量间的关系3.掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数

12、的方法4.理解波函数的物理意义主要内容：.机械波的产生与传播；.描述波动的物理量；平面简谐波的波动方程重点：平面简谐波的各物理量及各量间的关系由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法难点：波函数的建立教学方法和手段：讲授知识点2：波的能量教学要求：1.了解波的能量传播特征及波的能量密度、能流、能流密度等概念2.理解波的独立传播性和波的叠加原理主要内容：.波的能量、能流和能流密度；.惠更斯原理；重点：能量传播特征及波的能量密度、能流、能流密度等概念。难点：波的独立传播性和波的叠加原理。教学方法和手段：讲授知识点3：波的干涉教学要求：1.理解波的相干条件及干涉加强、减弱的条件主要内容：波的干涉重点：波的相干条件及干涉加强、减弱的条件难点：波的相干条件及干涉加强、减弱的条件教学方法和手段：讲授知识点4：驻波教学要求：1、掌握驻波的形成条件、驻波的特点2、掌握驻波方程得出及波幅、波节、位相、能流的讨论3、掌握求驻波方程的基本步骤重点：驻波的形成条件、驻波的特点难点：驻波方程得出及波幅、波节、位相、能流的讨论掌握求驻波方程的基本步骤教学方法和手段：讲授知识点5：多普勒效