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)()()()(tzztyytxxtrr(10’)2、描写位置变化的量—位移rrr1(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(lim0dtrdtrvt速率：速度量值：dtdsdtrdvv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220limdtrddtvdtvat（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：22,),(dtxddtdvadtdvvtxxttttxxtvdxxvdtdx0000(15’)小结：矢径：运动方程)(trr速度：dtdrdtrdv量值：方向：切线加速度：22dtrddtvda(05’)作业：思考：1-3,6习题：1-3,4,5,71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承上:运动描述(3’)§1-3相对运动(12’)MEPMPEMEPMPEaaadtrddtrddtrdvvvvvvdtrddtrddtrdrrravr20221222010101,,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：tnFaatgdtdvvaaaavaadtdvaaaaadtdsvdtrdvtntnnntttn1222222三、转动中的角量：(20’)1、角量：角位置：角速度：dtd角加速度：22dtddtd2、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1-14,19,212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:F—外因m—内因a—结果（2）矢量式：amF=22dtxdmdtvdm分量式:直角坐标:自然坐标:(3)适用于惯性系3、第三定律:FF(10’)二、应用：1.两类问题:)(,)(:trrvmFaFFatrr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2-10,17,203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教学基本内容承上:牛顿定律(2’)§3-1.功功率一.功:babardFdWWrdFdW)........(..........:)2(........................:功是力对空间的积累功见图元功(10’)二.功率:cosWFvvFdtrdFdtdP(3’)§3-2动能动能定理一.动能:212221212121mvmvmvdvvdvmrddtvdmrdFWbabavvvv(10’)引入动能:221mvEk二、动能定理:21222121mvmvEWk(10’)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.)(papbpEEEW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WWE(5’)四、机械能守恒:条件：0非保内外＋WW结论：0EE(10’)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&能(5’)作业：思考3-2,4练习3-5,6,14,184教学基本指标教学课题动量与冲量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量原理教学难点动量原理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学时大纲要求会用动量定理教学基本内容承上:牛顿第二定律(3’)§4-、1动量冲量动量原理一、动量：(22’)牛二定律：为常量mdtvmddtvdmF)(动量：矢量、动力学量）(pvm适用于相对论力学）可用于变质量问题（更普遍此形式的牛顿第二定律)2()(1,dtdmvdtvdmdtvmddtpdFdtpdF二、动量定理：(25’)yyttyxxttxxxxttyyttxxttppttmvmvdtFmvmvdtFppIpppIdtFIdtFIIdtFppIpddtFpppddtFpddtFdtpdF12121212121221212121212121—动量原理：＝引入冲量：—微分形式：积分形式：讨论：1、冲量是力对时间的积累，其效果是引起动量的变化2、21,ttdtFIpI是矢量式三、应用：抓始末状态，省中间细节(35’)例1：心得：动量定理适用于分过程、全过程。例2：心得：抓受力分析思考：习题小结：动量原理(5’)作业：思考4-3，4练习：4-8、10、115教学基本指标教学课题动量守恒定律及应用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量守恒定律，碰撞教学难点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学时大纲要求掌握动量守恒定律教学基本内容承上:动量原理(5’)§4-2动量守恒定律一、系统动量定理：i质点：dtFFvmvmittiiiii)(210内外(15’)系统：21)(101ttiiniiiniiidtFFvmvm内外＋由牛顿第三定律：0内iF→系统动量定理：210ttiiiiidtFvmvm外二、动量守恒定律条件：00iiiiivmvmF外(25’)说明：1、分量式：2、动量定理、动量守恒律中速度都是对惯性系3、动量守恒律是普遍自然规律之一§4-3碰撞(25’)一、碰撞定律：正碰20101212201012vvvvevvvvv恢复系数分离速度接近速度(10’)二、过程求解，遵从2010122211202101vvvvevmvmvmvm碰撞定理：动量守恒：(10’)解出：2120102101)()1(mmvvmevv；2120101202)()1(mmvvmevv动能亏损：220102121)()1(21vvmmmmeE三、碰撞分类非完全弹性碰撞完全非弹性碰撞完全弹性碰撞max0,10)(max,10,112EevvEeEe(10’)四、二维碰撞：正交分解：(3’)两大守恒定律应用关键：受力分析守恒条件;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、186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22222121iiiiiiikkrmrmEE定义刚体转动惯量：iiirmJ2→转动动能221JJ四、转动惯量：(15’)意义：转动中惯量大小的量度要素：①质量大小；②质量分布;③转轴位置。要求：记Ｐ20表五、转动定律：(15’)力矩FrMFrFrFdM呈右旋方向标在转轴上，与量值,sin说明：①在转动面内；②遵从迭加原理转动定律：矢量式JM；一维去矢22tddJtddJJM讨论：转动中定量因果关系：JM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:5—2,3；练习：5—5,7,107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’