《大學(xué)物理14》課程教學(xué)大綱

《大學(xué)物理(1)》課程實(shí)施大綱

目錄

1.教學(xué)理念.............................................1

2.課程介紹.............................................1

2.1課程的性質(zhì).......................................1

2.2課程在學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用.................2

2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng).............................2

2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢(shì).............................3

2.5課程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系.........................3

2.6課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題...............4

2.7學(xué)習(xí)本課程的必要性...............................4

3.教師簡(jiǎn)介.............................................5

3.1教師的職稱、學(xué)歷.................................5

3.2教育背景.........................................5

3.3研究興趣(方向).................................5

4.先修課程.............................................5

5.課程目標(biāo).............................................5

6.課程內(nèi)容.............................................5

7.課程實(shí)施............................................12

7.1教學(xué)單元一.......................................12

7.2教學(xué)單元二.......................................15

7.3教學(xué)單元三.......................................20

7.4教學(xué)單元四.......................................23

7.5教學(xué)單元五.......................................25

7.6教學(xué)單元六.......................................31

7.7教學(xué)單元七.......................................34

7.8教學(xué)單元八.......................................38

7.9教學(xué)單元九.......................................42

7.10教學(xué)單元十.......................................45

7.11教學(xué)單元十一.....................................50

7.12教學(xué)單元十二.....................................55

7.13教學(xué)單元十三.....................................61

7.14教學(xué)單元十四.....................................63

7.15教學(xué)單元十五.....................................66

7.16教學(xué)單元十六.....................................68

7.17教學(xué)單元十七.....................................70

7.18教學(xué)單元十八.....................................75

7.19教學(xué)單元十九.....................................80

7.2()教學(xué)單元二十....................................86

7.21教學(xué)單元二十一...................................89

7.22教學(xué)單元二十二...................................93

7.23教學(xué)單元二十三...................................98

7.24教學(xué)單元二十四...................................102

7.25教學(xué)單元二十五...................................105

7.26教學(xué)單元二十六...................................109

7.27教學(xué)單元二十七...................................112

7.28教學(xué)單元二十八...................................116

7.29教學(xué)單元二十九...................................122

7.30教學(xué)單元三十.....................................125

7.31教學(xué)單元三十一...................................128

7.32教學(xué)單元三十二...................................129

8,課程要求..............................................130

8.1學(xué)生自學(xué)要求.....................................130

8.2課外閱讀要求.....................................130

8.3課堂討論要求.....................................130

8.4課程實(shí)踐要求.....................................130

9.課程考核.............................................131

9.1出勤（遲到、早退等）、作業(yè)、報(bào)告等的要求............131

9.2成績(jī)的構(gòu)成與評(píng)分規(guī)則說明.........................131

9.3考試形式及說明...................................131

10.學(xué)術(shù)誠(chéng)信.............................................132

10.1考試違規(guī)與作弊處理...............................132

10.2杜撰數(shù)據(jù)、信息處理等.............................132

10.3學(xué)術(shù)剽竊處理等...................................132

11.課堂規(guī)范.............................................132

11.1課堂紀(jì)律.........................................132

11.2課堂禮儀.........................................133

12.課程資源.............................................133

12.1教材與參考書.....................................133

12.2專業(yè)學(xué)術(shù)著作.....................................134

12.3專業(yè)刊物.........................................134

12.4網(wǎng)絡(luò)課程資源.....................................134

13.教學(xué)合約.............................................134

13.1教師作出師德師風(fēng)承諾.............................134

13.2閱讀課程實(shí)施大綱，理解其內(nèi)容.....................135

13.2同意遵守課程實(shí)施大綱中闡述的標(biāo)準(zhǔn)和期望...........135

1.教學(xué)理念

大學(xué)物理課程以物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用為內(nèi)容，是理工科院

校學(xué)生的一門基礎(chǔ)必修課，不僅其知識(shí)內(nèi)容是學(xué)生后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)的必備基礎(chǔ)，更主要的

是可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，這對(duì)他們以后的學(xué)習(xí)、工作和生活都更為

重要。所以在教學(xué)中除了知識(shí)的傳授，更要關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，注重學(xué)生分析與解

決問題能力的培養(yǎng)和提高C

高中階段的物理教育屬于典型的應(yīng)試教育，這種教育導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生了誤

解，他們認(rèn)為學(xué)習(xí)物理跟學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)一樣就是搞題海戰(zhàn)術(shù)，沒完沒了地整天做題。分?jǐn)?shù)是

評(píng)價(jià)學(xué)生物理學(xué)習(xí)優(yōu)劣的唯一標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)過程以教師為主體，評(píng)價(jià)體系的單一、教學(xué)內(nèi)

容的枯燥、學(xué)習(xí)內(nèi)容脫離實(shí)際生產(chǎn)和生活、考試內(nèi)容過難、過偏等原因?qū)е铝藢W(xué)生提起

物理就頭疼。他們沒有體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的應(yīng)有的樂趣。

在大學(xué)物理教學(xué)中，教師需要更新教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生逐漸克服原來(lái)的思維定勢(shì)，

重新建立物理學(xué)習(xí)的信心C首先，需要更新教學(xué)理念，樹立以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念，

讓學(xué)生能夠真正的參與到課堂教學(xué)中來(lái)，比如平時(shí)多組織一些以學(xué)生為主體的討論式教

學(xué)，活躍課堂教學(xué)氛圍的同時(shí)深化學(xué)生對(duì)物理概念的理解。其次，建立多元化的評(píng)價(jià)體

系。學(xué)業(yè)成績(jī)既包括卷面成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)又包括平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)（比如創(chuàng)新性等等）。然

后，注重“學(xué)以致用”，讓學(xué)生覺得學(xué)習(xí)到的知識(shí)有用。比如，講角動(dòng)量守恒的時(shí)候，

讓學(xué)生切身體驗(yàn)一些運(yùn)用角動(dòng)量守恒的實(shí)例，例如，拿著啞鈴坐在旋轉(zhuǎn)的椅子上打開雙

臂，椅子轉(zhuǎn)得慢；合攏雙臂椅子轉(zhuǎn)得快。講電學(xué)的時(shí)候安排一些電學(xué)演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)

驗(yàn).安排成立電器維修興趣小組等。最后.教師在傳授知識(shí)的同時(shí)更需要注重對(duì)學(xué)生精

神品質(zhì)的培育，引導(dǎo)學(xué)生懂得善良、崇高、博愛、正義、尊嚴(yán)、責(zé)任、使命…這才是對(duì)

學(xué)生一生負(fù)責(zé)的教育，是我們應(yīng)當(dāng)追求的教育價(jià)值。

2.課程介紹

2.1課程的性質(zhì)

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的自然學(xué)

科，大學(xué)物理是工科院校學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)必修課，其重要性不僅表現(xiàn)在它的各部

分知識(shí)是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)，更重要的是物理知識(shí)邏輯性強(qiáng)，物理思維

獨(dú)特，解決問題的方法獨(dú)到，在學(xué)習(xí)物理的過程中掌握的學(xué)習(xí)技能既可以指導(dǎo)他們專業(yè)

課的學(xué)習(xí)，也可以幫助他們解決進(jìn)入社會(huì)后遇到的更難。

2.2課程在學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用

物理學(xué)是一門十分重要的自然科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，它具有高度的抽象性和概括性，結(jié)合

數(shù)學(xué)、特別是高等數(shù)學(xué)的邏輯性和方法，基于物理實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)的規(guī)律和理論可以為精

確處理物質(zhì)世界大部分的實(shí)際過程提供技術(shù)。而大學(xué)物理是一門以物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為內(nèi)

容的理工科本科學(xué)生的重要的必修基礎(chǔ)課，是有關(guān)研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，相互作用和物

質(zhì)最基本最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。它的基本理論滲透到自然科學(xué)的

許多領(lǐng)域，它是工程技術(shù)的基礎(chǔ)。學(xué)好大學(xué)物理至關(guān)重要。

2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)

物理學(xué)作為自然科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科，不僅在推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步中起到了巨大的作

用，而且對(duì)人類的時(shí)空觀、世界觀也產(chǎn)生了重大的影響，物理學(xué)的歷史本身就是一部人

類的文化史。

20世紀(jì)70年代以來(lái)，世界各國(guó)都面臨著激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，新的競(jìng)爭(zhēng)不僅體現(xiàn)在政

治，經(jīng)濟(jì)，軍事等方面，歸根結(jié)底體現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)上。而先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)需要教育作為

根本的保證。改革開放以來(lái)，黨中央和國(guó)務(wù)院實(shí)施科教興國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，堅(jiān)持把教

育擺在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略高度。而中國(guó)的高度教育也是借此之機(jī)重新走上了正軌，迎來(lái)了

改革發(fā)展的春天，物理教育出現(xiàn)了前所未有的大好形勢(shì)。這個(gè)時(shí)期，我國(guó)的物理教育工

作者廣泛的學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)的教育理論和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深入研究物理教育思想教學(xué)、教學(xué)方

法以及考試內(nèi)容。物理教育質(zhì)量顯著提高，師資隊(duì)伍迅速發(fā)展，物理教育全面復(fù)蘇。

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的不斷推進(jìn)，工業(yè)化信息化的不斷深入，

社會(huì)，文化，自然，生態(tài)不能協(xié)調(diào)發(fā)展的矛盾愈加凸顯，為了解決這些矛盾，對(duì)于創(chuàng)新

型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)顯得更加緊迫。2006年教育部頒布的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理

課程教學(xué)基本要求》提出了素質(zhì)培養(yǎng)的基本要求，即通過大學(xué)物理課程教學(xué)，注重培養(yǎng)

學(xué)生的求實(shí)精神，創(chuàng)新意識(shí)，科學(xué)美感。

2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢(shì)

二十一世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代，目睹了人類分裂原子、拼接

基因、克隆動(dòng)物、開通信息高速公路、納米加工和探索太空。很難設(shè)想，若沒有科學(xué)技

術(shù)的飛速發(fā)展，沒有原子能、沒有計(jì)算機(jī)、沒有半導(dǎo)體，現(xiàn)代生活將是什么樣子。與科

學(xué)技術(shù)的發(fā)展一樣，物理學(xué)也經(jīng)歷了極其深刻的革命。可以說，物理學(xué)每時(shí)每刻都在不

停的發(fā)展，其活躍的前沿領(lǐng)域很多，是最有生命力、成果最多的學(xué)科之一。21世紀(jì)物理

學(xué)的幾個(gè)活躍領(lǐng)域：凝聚態(tài)物理學(xué)；等離子體物理與核聚變；納米技術(shù)；系統(tǒng)物理學(xué);

激光物理；以及核物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理和激光技術(shù)等學(xué)科的交叉和配合也

是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

2.5課程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系

社會(huì)的發(fā)展促進(jìn)科學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)的進(jìn)步又促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。物理學(xué)是自然科學(xué)的

重要組成部分，它在人類的社會(huì)活動(dòng)中一直占有重要的地位。特別是工業(yè)革命后，物理

學(xué)的作用越來(lái)越突出，物理學(xué)幾乎滲透到自然科學(xué)和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，物理學(xué)的發(fā)

展帶動(dòng)了整個(gè)社會(huì)的發(fā)展，成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性科學(xué)。

早在十五、十六世紀(jì)，哥白尼、布魯諾、伽利略等物理學(xué)家不怕打擊迫害，首先向

封建神權(quán)統(tǒng)治發(fā)起挑戰(zhàn)，讓科學(xué)的陽(yáng)光照亮人們的心靈。十七世紀(jì)，偉大的物理學(xué)家牛

頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，宣告天上、地下都服從同一規(guī)律，從而給封建神權(quán)統(tǒng)治以致命

的一擊。十八世紀(jì)，物理學(xué)家巴本首先根據(jù)蒸汽可以做功的物理思想，設(shè)計(jì)出第一個(gè)蒸

汽機(jī)模型。80年后，又是在物理學(xué)家的指導(dǎo)下，英國(guó)的技師瓦特才完成了蒸汽機(jī)的實(shí)用

化改造。蒸汽機(jī)的發(fā)明是物理學(xué)應(yīng)用在技術(shù)上第一次偉大創(chuàng)新。吹響了第一次工業(yè)革命

的號(hào)角。十九世紀(jì)，偉大的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，架起了電能與機(jī)械能相

互轉(zhuǎn)化的橋梁，從而為人類的第二次工業(yè)革命（電氣化革命）鋪平了道路。隨后，麥克

斯韋建立了完整的電磁場(chǎng)理論，奠定了二十世紀(jì)電子信息技術(shù)基礎(chǔ)。二十世紀(jì)以相對(duì)論

和量子論為代表的現(xiàn)代物理革命，不僅帶動(dòng)了化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等自然科學(xué)的劃時(shí)代

發(fā)展，并全面帶動(dòng)了科技革命，開創(chuàng)核能技術(shù)、電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、激光技術(shù)、超

導(dǎo)技術(shù)、納米技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)和生物技術(shù)等一系列的科技革命，使人類社會(huì)

發(fā)生劃時(shí)代飛躍，進(jìn)入自動(dòng)化、信息化社會(huì)。

“物理照耀世界”，“沒有物理學(xué)發(fā)展就沒現(xiàn)代文明”這些口號(hào)，既是對(duì)物理學(xué)在現(xiàn)

代人類文明發(fā)展中偉大貢獻(xiàn)的客觀公正的評(píng)價(jià)，也意味著在未來(lái)社會(huì)的發(fā)展中物理學(xué)仍

然承擔(dān)著重大的使命。兒百年來(lái)，人類文明史告訴我們，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展過程中物理學(xué)

是一個(gè)強(qiáng)大的原動(dòng)力，也是一個(gè)無(wú)可替代的重要理論基礎(chǔ)。

2.6課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題

近年來(lái)，各學(xué)科領(lǐng)域涉及到的倫理與道德問題越來(lái)越受到人類的廣泛關(guān)注。而物理

學(xué)領(lǐng)域中關(guān)于核能的應(yīng)用問題也是常常引發(fā)人們對(duì)倫理和道德問題的思考。

核能的應(yīng)用歷史可以追溯到二戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)在廣島和長(zhǎng)崎各投下一顆原子彈后，人

類開始了解到了核能所蘊(yùn)含的恐怖殺傷力。但是，數(shù)十年后，隨著一個(gè)個(gè)核電站的拔地

而起，人們又開始感嘆核能居然能給人類帶來(lái)如此多的好處。然而好景不長(zhǎng)，前蘇聯(lián)切

爾諾貝利核泄漏事件、日本福島核泄漏事件又出現(xiàn)在世人眼前。人群中又開始出現(xiàn)了對(duì)

核能的應(yīng)用提出質(zhì)疑的聲音，再加上核廢料的處理問題的困擾，人們反核的情緒日益高

漲。在此情況下，我們應(yīng)冷靜下來(lái)，仔細(xì)思考核能給人類帶來(lái)的利與弊。

毋庸置疑的是，核能是一把雙刃劍，具有既可以人類造福，又可能會(huì)給人類帶來(lái)災(zāi)

難的能力。人們可以利用核能造出原子彈，也可以利用核能來(lái)發(fā)電，核能的身份總是在

天使與魔鬼間徘徊。其實(shí)，核能身份的決定權(quán)一直都掌握在人類的手中。我們不能因?yàn)?/p>

核能對(duì)人類具有威脅，就對(duì)其敬而遠(yuǎn)之，甚至禁錮其發(fā)展。在應(yīng)用核能時(shí)我們必須采取

一種審慎的態(tài)度，對(duì)其加以合理的利用和引導(dǎo)，讓它服務(wù)于人類，造福于人類才是正確

的選擇。

2.7學(xué)習(xí)本課程的必要性

物理學(xué)的研究?jī)?nèi)容是自然界的最基本的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、最常見的相互作用、最基本的

運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物理學(xué)是是人類探索自然奧秘的過程中逐步形成的科學(xué)。它是自然科學(xué)、科

學(xué)技術(shù)、甚至是高新技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是高

等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的通識(shí)性必修基礎(chǔ)課，是一門全面、系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生

綜合素質(zhì)的課程。大學(xué)物理的基本理論、科學(xué)思維方式和研究方法，是每位理工科大學(xué)

生必須學(xué)習(xí)和掌握的，是學(xué)習(xí)其他后續(xù)課程的基礎(chǔ)。大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好

必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，

培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。

3.教師簡(jiǎn)介

4.先修課程

《高等數(shù)學(xué)》

5.課程目標(biāo)

通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法有

比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理課程的各個(gè)

教學(xué)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)在傳授知識(shí)的同時(shí)，注重學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，注重

學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展C

6.課程內(nèi)容

知識(shí)單元1:緒論參考系質(zhì)點(diǎn)時(shí)間和描述運(yùn)動(dòng)的物理量

教學(xué)內(nèi)容：矢量代數(shù)簡(jiǎn)介；1.1參考系、質(zhì)點(diǎn)和時(shí)間；1.2描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量

重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)方程；速度

難點(diǎn)：正確運(yùn)用矢量來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元2：運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類問題曲線運(yùn)動(dòng)

教學(xué)內(nèi)容：1.3直線運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問題；1.4曲線運(yùn)動(dòng)

重點(diǎn)：切向加速度；法向加速度；圓周運(yùn)動(dòng)

難點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)學(xué)初值問題

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元3：運(yùn)動(dòng)疊加和拋體運(yùn)動(dòng)

教學(xué)內(nèi)容：1.5運(yùn)動(dòng)迭加原理和拋體運(yùn)動(dòng)；1.6相對(duì)運(yùn)動(dòng)

重點(diǎn)：相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的速度、加速度合成定理

難點(diǎn)：正確運(yùn)用這兩個(gè)合成定理解決問題

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元4：牛頓運(yùn)動(dòng)定律

教學(xué)內(nèi)容：2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律；2.2力學(xué)中常見的幾種力；2.3物體的受力分析和示力圖

重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件，受力分析

難點(diǎn)：牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的適用條件，受力分析

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元5：牛頓定律的應(yīng)用

教學(xué)內(nèi)容：2.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用；2.5單位制和量綱；2.6牛頓力學(xué)的適用范圍

重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

難點(diǎn)：微積分在牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律中的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元6：功和能

教學(xué)內(nèi)容：3.1功和功率；3.2動(dòng)能和動(dòng)能定理

重點(diǎn)：變力做功，動(dòng)能能定理

難點(diǎn)：變力做功中微積分的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元7：勢(shì)能機(jī)械能守恒定律

教學(xué)內(nèi)容：3.3物體系勢(shì)能；3.4功能原理和機(jī)械能守恒定律

重點(diǎn)：保守力做功，勢(shì)能定理以及功能原理

難點(diǎn)：保守力做功的推導(dǎo)，以及功能原理的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元8：動(dòng)量沖量

教學(xué)內(nèi)容：4.1沖量、動(dòng)量和動(dòng)量定律

重點(diǎn)：沖量和動(dòng)量的關(guān)系，動(dòng)量定理

難點(diǎn)：微分形式的沖量的數(shù)學(xué)表達(dá)式，動(dòng)量定理的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元9：動(dòng)量守恒定律

教學(xué)內(nèi)容：4.2動(dòng)量守恒定律

重點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律

難點(diǎn)：物體系統(tǒng)的動(dòng)量守恒的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元10：碰撞角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律

教學(xué)內(nèi)容：4.3碰撞；4.4物體的角動(dòng)量定律和角動(dòng)量守恒定律

重點(diǎn)：物體系完全彈性碰撞過程中的動(dòng)量和機(jī)械能守恒，質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律

難點(diǎn)：物體系完全彈性碰撞過程中的動(dòng)量和機(jī)械能守恒，質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元11：剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)

教學(xué)內(nèi)容：5.1剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)；5.2剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律

和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

重點(diǎn)：剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量，剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

難點(diǎn)：剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的定量計(jì)算

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元12：力矩功角動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用

教學(xué)內(nèi)容：5.3力矩的空間積累效應(yīng)；5.4力矩的時(shí)間積累效應(yīng)

重點(diǎn)：力矩的功，動(dòng)能定理，剛體的重力勢(shì)能；剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量，角動(dòng)量定理

及角動(dòng)量守恒定律

難點(diǎn)：應(yīng)用角動(dòng)量定理及角動(dòng)量守恒定律求解

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元13：真空中的靜電場(chǎng)

教學(xué)內(nèi)容：10.1靜電場(chǎng)的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律；10.2真空中的庫(kù)侖定律

重點(diǎn)：真空中的庫(kù)侖定律，靜電場(chǎng)力，

難點(diǎn)：應(yīng)用庫(kù)侖定律解題

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元14：靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)

教學(xué)內(nèi)容：10.3靜電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度；10.4電場(chǎng)線、電通量

重點(diǎn)：靜電場(chǎng)的疊加，場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，電通量概念

難點(diǎn)：應(yīng)用疊加原理計(jì)算電荷連續(xù)分布的帶電體的場(chǎng)強(qiáng)，電通量的計(jì)算

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元15：高斯定理

教學(xué)內(nèi)容：10.4電場(chǎng)線、電通量和高斯定理

重點(diǎn)：高斯定理概念

難點(diǎn)：應(yīng)用高斯定理求解帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)分布

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元16：功、電勢(shì)能、電勢(shì)差和電勢(shì)

教學(xué)內(nèi)容：10.5靜電場(chǎng)力所作的功、電勢(shì)能、電勢(shì)差和電勢(shì)

重點(diǎn)：靜電場(chǎng)力做功，電勢(shì)，及電勢(shì)差的性質(zhì)

難點(diǎn)：電勢(shì)疊加原理及電勢(shì)的計(jì)算

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元17；等勢(shì)面帶電粒子在靜電場(chǎng)中受到的力及其運(yùn)動(dòng)靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體

教學(xué)內(nèi)容：10.6等勢(shì)面以及場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系；10.7帶電粒子在靜電場(chǎng)中受到的力及

其運(yùn)動(dòng)；11.1靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體

重點(diǎn)：電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的微分關(guān)系，等勢(shì)面的性質(zhì)，帶電粒子在電場(chǎng)中的受力及運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體

處于靜電平衡的性質(zhì)，靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)外的電場(chǎng)分布

難點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的受力及運(yùn)動(dòng)分析，靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)外的電場(chǎng)分布計(jì)算

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元18：電介質(zhì)

教學(xué)內(nèi)容：11.2靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)

重點(diǎn)：電介質(zhì)的極化及圍觀機(jī)理，電介質(zhì)的極化強(qiáng)度矢量與極化電荷的關(guān)系，有電介質(zhì)

時(shí)的高斯定理

難點(diǎn)：有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元19：電容靜電場(chǎng)能量

教學(xué)內(nèi)容：11.3電容器和電容；11.4靜電場(chǎng)的能量

重點(diǎn)：電容器的電容計(jì)算，電容器的串并聯(lián)計(jì)算，靜電場(chǎng)的能量和能量密度

難點(diǎn)：電介質(zhì)對(duì)電容器電容的影響；靜電場(chǎng)的能量和能量密度

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元20：磁現(xiàn)象描述磁場(chǎng)的物理量

教學(xué)內(nèi)容：13.1基本的磁現(xiàn)象；13.2磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)線、磁通量和磁場(chǎng)中的高斯

定理；第十一章作業(yè)評(píng)講

重點(diǎn)：磁通量及磁場(chǎng)中的高斯定理

難點(diǎn)：磁場(chǎng)中的高斯定理

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元21：畢奧一薩伐爾一拉普拉斯定律

教學(xué)內(nèi)容：13.3畢奧一薩伐爾一拉普拉斯定律

重點(diǎn)：畢奧―薩伐爾―拉普拉斯定律及其應(yīng)用

難點(diǎn)：畢奧一薩伐爾―拉普拉斯定律及其應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元22：安培環(huán)路定理

教學(xué)內(nèi)容：13.4安培環(huán)路定理及其應(yīng)用；13.5運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)

重點(diǎn)：安培環(huán)路定理及其應(yīng)用，運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)

難點(diǎn)：安培環(huán)路定理及其應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元23：洛侖茲力

教學(xué)內(nèi)容：13.6磁場(chǎng)對(duì)電流的作用：13.7帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

重點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，洛倫茲力

難點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，洛倫茲力的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元24：磁介質(zhì)

教學(xué)內(nèi)容：14.1磁介質(zhì)的磁化和磁導(dǎo)率；14.2磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量、有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路

定理和高斯定理

重點(diǎn)：磁介質(zhì)的微觀機(jī)制，磁化強(qiáng)度與分子電流的關(guān)系，有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路及高斯

定理

難點(diǎn)：磁化強(qiáng)度與分子電流的關(guān)系，有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路及高斯定理

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元25：磁場(chǎng)中的高斯定理

教學(xué)內(nèi)容；14.2磁場(chǎng)強(qiáng)度欠量、有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理和高斯定理；14.3磁介質(zhì)

的磁化規(guī)律以及磁化率與磁導(dǎo)率；14.4鐵磁質(zhì)

重點(diǎn)：有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理及高斯定理，磁介質(zhì)的磁化規(guī)律以及磁化率與磁導(dǎo)率,

鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律

難點(diǎn)：有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理及高斯定理，鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元26：電磁感應(yīng)

教學(xué)內(nèi)容：15.1法拉第電磁感應(yīng)定律

重點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律

難點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元27：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

教學(xué)內(nèi)容：15.2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和交流發(fā)電機(jī)原理；重點(diǎn)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及其計(jì)算，交流發(fā)

電機(jī)原理

難點(diǎn)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及其計(jì)算

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元28：感生電動(dòng)勢(shì)

教學(xué)內(nèi)容：15.3感生電動(dòng)勢(shì)和渦旋電場(chǎng)

重點(diǎn)：感生電動(dòng)勢(shì)，渦旋電場(chǎng)的性質(zhì)

難點(diǎn)：渦旋電場(chǎng)特性的理解，感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，自感和互感的的區(qū)別和聯(lián)系及自感互

感系數(shù)的計(jì)算

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元29：自感互感

教學(xué)內(nèi)容：15.5自感和互感；15.4自感磁能和互感磁能

重點(diǎn)：自感和互感，自感和互感磁能的概念

難點(diǎn)：自感和互感的的區(qū)別和聯(lián)系及自感互感系數(shù)的計(jì)算，自感和互感磁能計(jì)算

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

知識(shí)單元30：麥克斯韋方程組

教學(xué)內(nèi)容：15.6位移電流和麥克斯韋方程組

重點(diǎn)：靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)的基本方程，位移電流的特點(diǎn)，maxwell方程組內(nèi)的積分和微分

形式

難點(diǎn)：位移電流的特點(diǎn)，maxwell方程組內(nèi)的積分和微分形式的理解

參考學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

7.課程實(shí)施

7.1教學(xué)單元一

學(xué)院教師姓名課程名稱學(xué)分/學(xué)時(shí)課程性質(zhì)課次/學(xué)時(shí)學(xué)年/學(xué)期

大學(xué)物理2016-2017

物電學(xué)院江林巧4/64基礎(chǔ)必修1/2

(1)/2

教學(xué)目標(biāo):

掌握描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)變化的基本物理量及其在笛卡爾坐標(biāo)系、自然坐標(biāo)系中的表

示；理解運(yùn)動(dòng)方程的概念

教學(xué)內(nèi)容：

矢量代數(shù)簡(jiǎn)介；1.1參考系、質(zhì)點(diǎn)和時(shí)間；1.2描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量

重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)方程；速度

難點(diǎn)：正確運(yùn)用矢量來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。

教學(xué)實(shí)施過程及教學(xué)方法

第一章運(yùn)動(dòng)學(xué)

1.1參考系、質(zhì)點(diǎn)和時(shí)間參照系坐標(biāo)系質(zhì)點(diǎn)

1、參照系的定義

2、坐標(biāo)系定義

3、質(zhì)點(diǎn)定義

忽略物體的大小和形狀，而把它看作一個(gè)具有質(zhì)

量、占據(jù)空間位置的物體，這樣的物體稱為質(zhì)點(diǎn)。

4、時(shí)刻和時(shí)間間隔

時(shí)刻指某一瞬時(shí)而言，時(shí)間間隔是指時(shí)刻的積累

1.2、位置矢量運(yùn)動(dòng)方程軌跡方程位移

1、位置矢量

位置矢量定義：

位置矢量數(shù)學(xué)表達(dá)式

r=xi-Vyj+zk(1-1)

位矢大?。?/p>

r=\r\=Jx24v2-|-z2(1-2)

7方向可由方向余弦確定:

z

cosa=—,cos/?=—,cosy=—

2、運(yùn)動(dòng)方程

y

運(yùn)動(dòng)方程定義。

運(yùn)動(dòng)方程表達(dá)式⑴矢量式：r(z)=x(t)l+y(/)j+z(t)k

⑵標(biāo)量式：x=x(t),y=y(t),Z=Z(t)

3、軌跡方程

消掉，得出.一y、Z之間的關(guān)系式。如平面上運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)，ox

運(yùn)動(dòng)方程為x=/,y=z2?得軌跡方程為y=/(拋物線)圖1-3

4、位移

以平面運(yùn)動(dòng)為例，取直角坐標(biāo)系，如圖1—3。

設(shè)八，+4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位矢分別為弓、G，則△/時(shí)間

間隔內(nèi)位矢變化為

稱Ar為該時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移。

△尸=弓一“=(x2-.)i+(乃-y)}

大小為

RI=J(%2—貨)2十(九一%尸

5.速度

1)、平均速度

定義：v=—

稱i為fT+4時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度。

-ArAr；Ayr_v_-

v=——=——ij=vi+八/

ArArArr”)

5方向：同位方向。

2)、瞬時(shí)速度

士“一[.一?.△了不

定義：v=limv=lim——=——

A/TO&T0△/出

稱E為質(zhì)點(diǎn)在/時(shí)刻的瞬時(shí)速度，簡(jiǎn)稱速度。

即：質(zhì)點(diǎn)的速度等于位矢位時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。

一擊dx-dyrv-：

v=—=—i+—j=VI+v/

dtdtdtx>vJ

式中匕=，，vy=今ovxA分別為D在X、軸方向的速度分量。

。的大小:

3）、平均速率與瞬時(shí)速率

近小、由如士山-及/T+△吶路程

平均速率定義：V=——=---------------

ArAr

瞬時(shí)速率定義：u=lim0=lim竺=小，簡(jiǎn)稱速

率。

△，->o&->oz出

當(dāng)Ar->0時(shí)，母=巒、Av=ds,有.同二/

可知：

6.加速度

1）、平均加速度

—%一反

定義：a=—

ArAr

2）、瞬時(shí)加速度

—Avdv

定義：^=lim?=lim—=—

A/->0A/->0Zdt

dvd2r

a=——=

dtdt

a的方向：。與x軸正向夾角滿足爾e=0

ax

相關(guān)閱讀材料及頁(yè)碼：

周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)?第三版）P1-P19

作業(yè)安排：

復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)?第三版）習(xí)題1.1.10,1.2.4,1.3.2

7.2教學(xué)單元二

學(xué)院教師姓名課程名稱學(xué)分/學(xué)時(shí)課程性質(zhì)課次/學(xué)時(shí)學(xué)年/學(xué)期

大學(xué)物理2016-2017

物電學(xué)院江林巧4/64基礎(chǔ)必修2/2

（1）/2

教學(xué)目標(biāo):

掌握質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角量描述以及角量與線量之間的關(guān)系；理解用微積分的方法

處理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類基本問題

教學(xué)內(nèi)容：

1.3直線運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問題；1.4曲線運(yùn)動(dòng)

重點(diǎn)：切向加速度；法向加速度；圓周運(yùn)動(dòng)

難點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)學(xué)初值問題

教學(xué)實(shí)施過程及教學(xué)方法

第二單元

1.3直線運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問題

1）、位移定義

△尸二弓一斤=%，，

Av>0：質(zhì)沿+x軸方向；Ar<0：雷沿-x軸方向。

2）、速度定義

Z7Kdx——

P=—=:—1=vj,v>0,0沿+x軸方向：v<0,D沿-X軸方向。

dtdtvv

3）、加速度定義：a=—=--i=ai

dtdt

ax>0,，沿+x軸方向；ax<0,5沿-x軸方向。

2、運(yùn)動(dòng)的二類問題

第一類問超：微分

運(yùn)動(dòng)方程^_______________0、不等

《第二類問題：枳分~

舉例

例：已知一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為尸=2萬(wàn)+（2-尸）］（SI）,求:

⑴t=ls和t=2s時(shí)位矢；

⑵t=ls到t=2s內(nèi)位移；

⑶t=ls到t=2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度;

⑷t=ls和t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度；

⑸t=ls到t=2s內(nèi)的平均加速度；

(6)t=ls和t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的加速度。

解：⑴r,二27+Jm

r2=4z-2Jm

(2)Ar=r2-r,=27-3jm

⑶-Ar27-3/v「.

(3)v=—=-------=2i—3/m/s

A/2-1

clr--

(4)y=—=2i-2tj

dt

Pi=2Z-2jm/s

v2=27-4ym/s

例：一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，已知加速度為。=47(SI),初始條件為：1=0時(shí)，v0=0,x0=10nio

求：運(yùn)動(dòng)方程。

解：取質(zhì)點(diǎn)為研究對(duì)象，由加速度定義有

dv

a=—=4/(一維可用標(biāo)量式)

dt

=du=Atdt

由初始條件有：

[Jv=fAtdt

JoJo

得：v=2r

由速度定義得：

=clx=lt2dt

明是加速度的法向分量。

總加速度

方向：d與6,夾角滿足

2).圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述

角坐標(biāo)，角位移定義

1+△，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在B處，0是()A與x軸正向夾角，0-^\0

是0B與x軸正向夾角，稱。為，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)角坐標(biāo)，A6為

角位移

角速度

平均角速度定義：。二詈

瞬時(shí)角速度定義：6y=limGT=lim—=—

Ar-)0Ar->0A/dt

平均角加速度定義：a=—

Ar

瞬時(shí)角加速度定義：?=lima=lim—=—=

4、線量與角量的關(guān)系

co,a等稱為角量。尸飛

把物理量0、V.a.4、等稱為線量，

/A"

(1)、U與69關(guān)系

dt—>0時(shí),\dr\=ds=rd6

BII同deX

dtdt

v=rco

(2)、/與a關(guān)系

dvdco

一=r—

dtdt

即a,-ra

<3）>%與3關(guān)系

即%=rco2

相關(guān)閱讀材料及頁(yè)碼：

周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)-第三版）P19-P29

作業(yè)安排：

復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)?第三版）檢測(cè)題11,習(xí)題1.2.7,1.3.6

7.3教學(xué)單元三

學(xué)院教師姓名課程名稱學(xué)分/學(xué)時(shí)課程性質(zhì)課次/學(xué)時(shí)學(xué)年/學(xué)期

大學(xué)物理2016-2017

物電學(xué)院江林巧4/64基礎(chǔ)必修3/2

(1)/2

教學(xué)目標(biāo)：

掌握對(duì)平面曲線運(yùn)動(dòng)的描述及分析方法；掌握運(yùn)動(dòng)的疊加原理及運(yùn)用；理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)

概念，掌握相對(duì)速度、相對(duì)加速度的計(jì)算方法

教學(xué)內(nèi)容：

1.5運(yùn)動(dòng)迭加原理和拋體運(yùn)動(dòng)；1.6相對(duì)運(yùn)動(dòng)

重點(diǎn)：相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的速度、加速度合成定理

難點(diǎn)：正確運(yùn)用這兩個(gè)合成定理解決問題

教學(xué)實(shí)施過程及教學(xué)方法

1.5運(yùn)動(dòng)疊加原理和拋體運(yùn)為

L運(yùn)動(dòng)疊加原理

運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性定義：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)參與多個(gè)?不同方向的分運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中任一分運(yùn)動(dòng)都不受其它運(yùn)動(dòng)

的影響。

運(yùn)動(dòng)的疊加原理；質(zhì)點(diǎn)的任意運(yùn)動(dòng)可看成足由幾個(gè)在不同方向的各自獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)疊加而成。

2.拋體運(yùn)動(dòng)

拋體運(yùn)動(dòng)：平拋、斜拋和1豎拋運(yùn)動(dòng)(自1學(xué))

‘加速圓周運(yùn)動(dòng)

圓周運(yùn)動(dòng),

減速圓周運(yùn)動(dòng)v，

、勻速圓周運(yùn)動(dòng)

曲線運(yùn)動(dòng)特例

、‘豎直下拋方P

拋體運(yùn)后平拋七W-

1.6相對(duì)運(yùn)動(dòng)

1.相對(duì)位矢

設(shè)有參照系E、M,其上固連的坐標(biāo)系,如圖，二坐標(biāo)系相應(yīng)坐標(biāo)軸平行，

M相對(duì)于E運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)P相XIE、'1的位矢分別

為弓￡、斗M,相對(duì)位矢為：

^PE=串M+弓E

結(jié)論：P對(duì)E的位矢等于P對(duì)M的位矢

與。.對(duì)E的位矢的矢量和。

2.相對(duì)位移

△>PE=A<pjW+△無(wú),￡?

3.相對(duì)速度

有上式兩邊對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)有

4.相對(duì)加速度

由上式對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)致有

CIPE=。PM+。ME

例：質(zhì)點(diǎn)做平面曲線運(yùn)動(dòng)，其位矢、力口速度和法向加速度大小分別為八〃和明，速度為試說

明下式正確的有哪些？

dvd~r廠----7d同v-v

(Da=—,(2)a=——,(3)-a；=----,(4)。=-----

dtdt27ndir

解：因?yàn)闃?biāo)量w矢量，所以⑴不對(duì)。

d2rd2r

乂。二薩’而工，故⑵不對(duì)。

dr

=|〃|=包=回

而揚(yáng)；,因此⑶正確。

-aI“dtdt

V-V

由于。=一中一為曲率半徑，而這里廠為位矢的大小，不一定是曲率半徑，所以⑷不對(duì)。

例：一質(zhì)點(diǎn)從靜止(t=0川I發(fā),沿半徑為R=3m的圓周運(yùn)動(dòng)，切向加速度大小不變，為a,=3m/s2,

在，時(shí)刻，其總加速度2恰與半徑成45°角，求［二?

解：依題意知，Z與不夾角為45°,有

冊(cè)=《①

----------------②

R

由②有

例：某人騎自行車以速率U向西行使，北風(fēng)以速率U吹

來(lái)（對(duì)地面），問騎車者遇到風(fēng)速及風(fēng)向如

何？

解：地為靜系E,人為動(dòng)系風(fēng)為運(yùn)動(dòng)物體P

絕對(duì)速度：vPE=v,方向向南；

牽連速度：VMF=V,方向向西；

求相對(duì)速度外M=?方向如何？

???有圖1-15。

一|%上|=|%|=口

:.Na=45°

=>VPM=MP+喂=仿

vPM方向：來(lái)自西北。或東偏南45°。

相關(guān)閱讀材料及頁(yè)碼：

周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)?第三版）P30-P38

作業(yè)安排：

復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)?第三版）習(xí)題1.2.10,L3.11

7.4教學(xué)單元四

學(xué)院教師姓名課程名稱學(xué)分/學(xué)時(shí)課程性質(zhì)課次/學(xué)時(shí)學(xué)年/學(xué)期

大學(xué)物理2016-2017

物電學(xué)院江林巧4/64基礎(chǔ)必修4/2

（1）/2

教學(xué)目標(biāo)：

掌握牛頓定律的基本內(nèi)容及其適用條件，了解常見幾種力的定義.熟練掌握用隔離體

法分析物體的受力情況

教學(xué)內(nèi)容：

2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律；2.2力學(xué)中常見的幾種力；2.3物體的受力分析和示力圖

重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件，受力分析

難點(diǎn)：牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的適用條件，受力分析

教學(xué)實(shí)施過程及教學(xué)方法

第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律

2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1、第一定律

戶=0,V=恒量

2、第二定律

F=ma

=max

F=ma=><F、=may（直角坐標(biāo)系）

=ma.

丫2

一（法向）

一F”=nuin=m

F=ma='（自然坐標(biāo)系）

￡=mat=，〃儀（切向）

dt

3、第三定律

2.2幾種常見的力

1.萬(wàn)有引力

—25—

引力的方向在它們連線方向上。

（2）彈性力

|F=-kx

彈簧被拉伸或壓縮時(shí)，其內(nèi)部就產(chǎn)生反抗力，并企圖恢復(fù)原來(lái)的形狀，這種力稱為彈簧的恢復(fù)

力。

（3）摩擦力

F—iN

當(dāng)一物體在另一物體表面上滑動(dòng)或有滑動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上有一種阻礙它們相對(duì)滑動(dòng)的

力，這種力稱為摩擦力。

2.3物體的受力分析和示力圖（簡(jiǎn)單介紹）

（1）隔離體法

（2）受力分析

步驟：a.確定研究對(duì)象：b.正確分析研究對(duì)象受力情況。

相關(guān)閱讀材料及頁(yè)碼：

周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)-第三版）P45-P59

作業(yè)安排：

復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，周志堅(jiān)《大學(xué)物理》（上冊(cè)?第三版）習(xí)題2.1.3,2.2.6,2.2.9,2.3.7

—26—

7.5教學(xué)單元五

學(xué)院教師姓名課程名稱學(xué)分/學(xué)時(shí)課程性質(zhì)課次/學(xué)時(shí)學(xué)年/學(xué)期

大學(xué)物理2016-2017

物電學(xué)院江林巧4/64基礎(chǔ)必修5/2

(1)/2

教學(xué)目標(biāo):

熟練掌握牛頓定律概念及應(yīng)用，初步掌握微積分方法求解變力作用下的簡(jiǎn)單質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力

學(xué)問題，理解單位制和量綱的概念，了解牛頓定律的適用范圍，理解慣性系與非慣性

系的概念，了解慣性力的概念

教學(xué)內(nèi)容：

2.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用；2.5單位制和量綱；2.6牛頓力學(xué)的適用范圍

重點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

難點(diǎn)：微積分在牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律中的應(yīng)用

教學(xué)實(shí)施過程及教學(xué)方法

2.4牛頓定律的應(yīng)用

Fx=max

牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：F=ma=>Fy=may（直角坐標(biāo)系）

F,=ma.

2

Fn=man-m—（法向）

r

F=ma=><(自然坐標(biāo)系i

F.=ma.=nz—（W向）

z/dt

例：如圖2-2,水平地面上有一質(zhì)量為的物體,

靜止于地面上。物體與地面間的靜摩擦系數(shù)為〃

若要拉動(dòng)物體，問最小的拉力是多少？沿何方向？

解：⑴研究對(duì)象：M

⑵受力分析：M受四個(gè)力，重力月，拉力

T,地面的正壓力N,地面對(duì)它的摩擦力了，

見受力圖2-3。

⑶牛頓第二定律:

合力：F=P+T+N+f=>P+T+N+f=MG

分量式；取直角坐標(biāo)系

—27—

x分量：FcosO-f=Ma①

y分量：/sin?+N—尸=0②

物體啟動(dòng)時(shí)，有

Fcos6>-/>()③

物體剛啟動(dòng)時(shí)，摩擦力為最大靜摩擦力，即/二〃,N,由②解出N,求得/為：

f=//V(P-Fsin^)④

④代③中：有

F>氏Mg/(cos0+〃,sin。)⑤

可見：F=F(6)°丁=，屈時(shí)，要求分母(cos。+4sin。)最大。

i殳A(0)="sin0+cos。

關(guān)=從cosO-sinO=0

=＞吆9=4

d2A

=一〃,sin0-cos。＜0

???fg°二〃,時(shí)，4=4.

=*=￡nin°0=CUUgRs代入⑤中,

得:

11氏Mg

F＞jUsMg/￡

J"aJ+俄

F方向與水平方向夾角為。二。％%4時(shí)，即為所求結(jié)果。

例2-2：質(zhì)量為6的物體被豎直上拋，初速度為％,物體受到的空氣阻力數(shù)值為/二KV,K為

常數(shù)。求物體升高到最高點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間及上升的最大高度。

解：⑴研究對(duì)象：m

⑵受力分析：m受兩個(gè)力，重力月及空

氣阻力/，如圖2-4。

⑶牛頓第二定律：

合力：F=P+/

P+f=ma

,-3,dV

y分工：-mg-KV=tn---

dt

—28—

mdV

=-dt

mg+KV

dV1,

即-----------=——dt

mg+KVm

-dVP1」

-----------=------dt

%〃zg+KV