大学物理教案

1、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：有向线段 运动

2、方程： (10)2、描写位置变化的量位移 (5)3、描写运动快慢的量速度 平均速度： 瞬时速度即速度：速率：速度量值： 标量 （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 （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： (15)小结：矢径：运动方程 速度： 加速度： (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

3、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)§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)三、转动中的角量： (20)1、角量：角位置： 角速度： 角加速度：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1-14,19,21 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

4、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: : (20)（1） 因果关系: 外因 m内因 结果（2） 矢量式：= 分量式: 直角坐标: 自然坐标: (3) 适用于惯性系3、 第三定律: (10)二、应用：1. 两类问题: (15) 关键: 受力分析 方法: 三.举例: 例1: (10

5、) 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教 学 基 本 内 容承上: 牛顿定律 (2)§3-1. 功 功率一. 功: (10)二. 功率: (3)§3-2 动能 动能定理

6、一. 动能: (10)引入动能: 二、 动能定理: (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- 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. 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： (5)四、机械能守恒: 条件： 结论： (10)能量转化和守恒定律在力学中

7、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3-5,6,14,18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： 动量： 二、动量定理： (25) 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、 是矢量式 三

8、、 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、11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： (15) 系统： 由牛顿第三定律： 系统动量定理： 二、动

9、量守恒定律条件： (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 (10)二、过程求解，遵从 (10)解出：； 动能亏损：三、碰撞分类 (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、18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“

10、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 (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 （线、角速关系）三、转动动能： (15)划分：质元刚体转动动能 定义刚体转动惯量： 转动动能 四、转动惯量： (15)意义：转动中

11、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 说明：在转动面内；遵从迭加原理转动定律：矢量式 ； 一维去矢 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, 10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

12、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 功率：二 转动动能定理 (10) 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： (05)一、.动量矩 (15)质点的动量矩：刚体的动量矩：二动量矩定理： (15)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：结论： (10)四 应用举例： 1、有心力 2角碰撞 (10)小

13、结： 转动惯量; 转动动能; 力矩; 转动定律 (05)思考: 55, 6； 练习：513, 15, 16 教 学 基 本 指 标教学课题压强和温度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压强统计的意义；温度的统计意义教学难点统计意义参考教材周志坚“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学时大纲要求从宏观和统计意义上理解压强、温度, 了解统计平均教 学 基 本 内 容承启: 力学热学 (15)研究对象; 研究范围; 研究方法：（1）分子物理学方法：统计平均 （微观宏观） （2） 热力学方法：实验定律 （宏观宏观）统计规律：（1）是大量分子的平均效果，而不是个别分

14、子的单独行为。 （2）单个分子运动遵从力学规律，大量分子组成的系统遵从统计规律( 量变值变 )。 第六章 气体分子运动论§6-1 分子运动论的基本概念： 物质由分子组成，分子不停地作热运动，分子间有作用力。§6-2 理想气体的状态方程一基本概念：状态参量; 平衡状态; 平衡过程 (10)二理想气体状态方程 (05) §6-3 气体分子运动的压力公式一 模型理想气体分子 (10)理想气体分子结构： 统计特征：平衡状态下对各方向运动机会相等。二理想气体的压强 (25) 引入分子平均平动动能： 讨论：1、压强具有统计意义：是大量分子与器壁碰撞的平均效果。 2、分子物理研

15、究方法： （宏观） （微观） （微观）§6-4 气体分子的平均平动动能与温度的关系（温度的统计意义） (20) 讨论：(1) 温度具有统计意义，是大量分子组成的系统，分子平均平动动能的量度(2) >0, 故热运动不停息。(3) 方均根速率：小结： 压强温度的统计意义 (05)思考: 62, 4 练习：62, 8, 12教 学 基 本 指 标教学课题能量均分和速率分布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能量均分原理，麦克斯韦速率分布律教学难点统计规律参考教材周志坚“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学时大纲要求会用能均分定理,了解速率分布,

16、了解气体三种统计速率教 学 基 本 内 容承上: 统计意义 (03)§6-5 能量按自由度均分 理想气体的内能一 自由度：决定物体位置所需要的独立坐标的个数。 (07) 单原子分子 刚性双原子分子 刚性三原子分子：二能量按自由度均分原理 (15) 统计特征：平衡状态下，分子每一自由度都有相等的平均动能 讨论：（1）系统计规律,大量分子无规热运动和频繁碰撞的平均结果。 （2）分子平均总动能。三、气体的内能，理想气体的内能 (10)系统内能=(分子动能+分子间势能）状态的单值函数 理想气体分子间无相互作用势能：(为的函数, 与、无关)§6-6 麦克斯韦速率分布律一、 速率分布函

17、数: 实验证明：平衡状态下，是的确定函数 (10)二、 Maxwell速率分布律 (20) 平衡状态下：讨论： 1、间：线下小矩形面积 2、整个曲线下面积：（归一化） 3、在处有最大值 4、T增高时，曲线平坦，向高速移动()意义：统计规律,单个分子速率有偶然性，大量分子组成系统速率分布有必然性（量变质变；偶然必然）三、 三种统计速率:平均速率：方均根速率：最可几速率： (10)§6-7 分子的平均自由程和平均碰撞次数 (10)分子热运动，碰撞频繁发生统计量： 小结： 两条统计规律, 三种统计速率 (05)思考: 6 5、7 练习：616、18、20教 学 基 本 指 标教学课题热力学

18、第一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热力学第一定律, 定律应用教学难点热一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学时大纲要求熟练使用热一律计算理想气体各等值过程教 学 基 本 内 容承上: 热力学研究方法：实验定律 （宏观宏观） (03)§7-1 内能 功 热量 (17)内能：是状态量状态的单值函数热量：1.是过程量2.在引起内能的变化上，热功等效3.是系统间分子无规则热运动与无规则热运动的转换功：1.是过程量2.在引起内能的改变上，热功等效3.是系统的有规运动向分子无规热运动转换。§7-2 热力学第一定律:

19、 (20) 讨论：1.热力学第一定律是普遍的能量转换守恒律在热力学中的具体表现，是热功间转换的定量表达。 2.量的符号规定： 3.几种形式：一般形式;微分形式;平衡过程：§ 7-3、热一律对理想气体等值过程的应用1、 等温过程： 特征： 吸热全转变为对外的功 (15)2、 等容过程： 特征： 吸热全增内能 (15)理想气体：定容摩尔热容 3、 等压过程： 特征： (15) 定压摩尔热容 热容比：小结：热力学第一定律 (05) 思考: 7-3、6、8； 练习：7-6、11、16教 学 基 本 指 标教学课题绝热过程&卡诺循环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绝热

20、过程,卡诺循环教学难点泊松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学时大纲要求熟练使用热一律计算理想气体绝热过程及卡诺循环效率；教 学 基 本 内 容承上: 热力学第一定律 (03)§7-5 热一律对理想气体绝热过程的应用一、 泊松方程 (27)绝热过程特征： 1、对理想气体： 2、绝热线：图：交点处：>§7-6 循环过程 卡诺循环 热机的效率一、 循环过程： (17)特征：1、经每次循环： ， 系统对外的净功等于系统吸入的净热。 2、平衡过程：数值上等于图上闭曲线包围的面积。二、卡诺循环：二恒温热源间二等温过程二绝热过程组成正

21、循环：热机 (28) 效率： 讨论:1.卡诺循环最简单、最基本的理想循环 2. 只与有关。提高的途径 3.恒小于逆循环：致冷机 (10) 致冷系数 （可大于1）小结： 绝热过程; 卡诺循环： (05) 思考: 7-5,9,10； 练习：7-20, 24, 25教 学 基 本 指 标教学课题热力学第二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热力学第二定律, 不可逆过程教学难点热二律的统计意义参考教材周志坚“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学时大纲要求了解可逆过程和不可逆过程及热力学第二定律的统计意义教 学 基 本 内 容承启: 热力学第一定律:定量研究热

22、力学第二定律:方向研究 (05)§7-7 热力学第二定律 一、 叙述： (15)开尔文叙述：从单一热源吸取热量令其全变为功的循环过程：不可能。克劳修斯叙述：热量自发地从低温到高温：不可能。 （二叙述等效 ）二、意义：反映自然界中过程的方向性，否定了制造第二类永动机的幻想。 (10)§7-8 可逆过程和不可逆过程 卡诺定理一、 两类过程 (15)可逆过程：系统能回原态且外界无任何变化。（平衡过程）不可逆过程：系统不可能回原态而外界无任何变化例：功热转换，热量从高温到低温,气体自由膨胀讨论：1.只有理想的平衡过程（无限慢、无耗散）才可逆，自然界中一切实际过程都是非理想、非平衡的

23、，因此是不可逆的。 2. 各种不可逆过程中存在内在联系。 热二律实质：总结性指出这种联系。二、卡诺定理：工作在之间热机:;一切可逆机： 一切不可逆机： (10) 意义：提高的途径： 不可逆机尽量逼近可逆机。 提高高温 (降低低温)§7-9 热力学第二定律的统计意义一、气体自由膨胀： 重回：几率 为分子数。 (20) 总结：自发过程（不可逆过程） 总是从几率小（含微观状态少）的宏观状态几率大（含微观状态多）的宏观状态。二、热二律统计意义：本质上是一统计规律，反映自然界中一切实际过程，都向几率增大方向进行。 (10)小结： 绝热过程; 卡诺循环： (05) 思考: 7-5,9,10； 练

24、习：7-20, 24, 25教 学 基 本 指 标教学课题静电场强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静电场,电场强度教学难点场强计算参考教材周志坚“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学时大纲要求熟练使用运用迭加原理计算场强教 学 基 本 内 容承启: 力学：机械运动电磁学:电磁运动 (02)第八章 真空中的静电场§ 81：电场一 电场：场物质：迭加性 静电场：静止电荷激发。 对外表现 (05)二 带电现象的微观解释：电子转移 (03)三 库仑定律：对真空的点电荷 (10)§ 82：场强一、 场强： 性质 (10)二、 场强计算： （

25、一） 离散型： (20) 1、点电荷： 2、点电荷系： 电偶极子： 电矩 （二）、连续型： 1、均匀带电线： (20)讨论：无限长均匀带电线： 2.、均匀带电环轴： (15)讨论： 环心; 远处小结： 静电场; 场强计算： (05) 思考: 81,3； 练习：86, 8, 10教 学 基 本 指 标教学课题静电场高斯定理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高斯定理,高斯定理计算场强教学难点高斯定理计算场强参考教材周志坚“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学时大纲要求掌握用高斯定理计算场强的条件和方法，并能熟练应用教 学 基 本 内 容承启: 场强计算 (

26、03)§ 83,4 Gauss定理一、 电力线：电场的形象描绘。 (07) 性质：1.切线表场强方向疏密表场强量值: 2.静电场电力线：+q起连续-q终二、 电通量： (10) 闭曲面：（出正入负）三、 高斯定理： (20)讨论： 、 由定，并非味着闭面上P点的仅由定，它与面外电荷也有关。、说明静电场是以静电荷为源（）汇（）的有源场。 、为场强的计算别开生面。四、应用：计算场强 关键 (05) 1. 无限大均匀带电板:电场在板两侧分区分布 (10) 2. 均匀带电球面：电场在球面内外分区分布 (10)3. 均匀带电球体：电场在球体内外分区分布 (05)4. 均匀带电长圆柱面：电场在柱

27、面内外分区分布 (10)5. 均匀带电长圆柱体：电场在柱体内外分区分布 (05)小结： Gauss定理及应用 (05) 思考: 87,8； 练习：814, 15, 16教 学 基 本 指 标教学课题电势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电势, 电势计算教学难点电势计算参考教材周志坚“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学时大纲要求熟练使用运用迭加原理计算场强和电势教 学 基 本 内 容承启: 静电场的表现 (05)§85 电势 静电场的功 一 、静电场的保守性： (15) 场力的功： 静电场保守场（无旋场），静电力保守力 场强环流定律： 二 电

28、势: (15) 电势能：保守具势：均有关 电势： 电势性质： 客观性；标量性；迭加性；连续性；相对性 三 电势计算： 离散型： 点电荷； 点电荷系； (10) 连续型： 例1 环轴 (10) 例2 匀电盘轴 (10)例3 均匀带电球面 (10)例4 均匀带电球体：电场分区分布，电势分段积分 (10)小结： 静电场; 场强计算： (05)思考: 89,10； 练习：821, 23, 25教 学 基 本 指 标教学课题场强与电势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电势梯度，场强与电势微分关系， 教学难点场强电势微分关系参考教材周志坚“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学时大纲要求理解电势与场强关系, 会计算电偶极子在电场中所受力矩教 学 基 本 内 容承启: 电势： (03)§86 等势面 场强与电势的关系一.等势面： (12) 方程：（面簇）性质： 1、沿等势面移电荷，场力功恒 2、与电力线垂直（电力线电势降落方向） 3、疏密反映场强大小。二、场强与电势的关系 (25)积分关系： 微分关系： 负号的意义：场强指向电势降落