《大学物理17》课程教学大纲

PAGEPAGE60《大学物理》（1）课程实施大纲目录1．教学理念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1)2．课程介绍2.1课程的性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1)2.2课程在学科专业结构中的地位、作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(2)2.3课程的历史与文化传统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(3)2.4课程的前沿及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(5)2.5课程与经济社会发展的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(5)2.6课程内容可能涉及到的伦理与道德问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(6)2.7学习本课程的必要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(7)3．教师简介3.1教师的职称、学历．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)3.2教育背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)3.3研究兴趣（方向）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)4．先修课程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)5．课程目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)6．课程内容6.1课程的内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(8)6.2教学重点、难点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(10)6.3学时安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(10)7．课程实施7.1教学大单元一（教材上册第1章）7.1.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.1.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.1.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.1.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.1.5教学方法．．7.1.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.1.7课前准备情况及其它相关特殊要求7.1.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.2教学大单元二（教材上册第2章）7.2.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.2.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.2.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.2.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.2.5教学方法7.2.6作业安排与课后反思7.2.7课前准备情况及其它相关特殊要求7.2.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.3教学大单元三（教材上册第3章）7.3.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.3.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.3.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(19)7.3.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.3.5教学方法．．．．．．．．．．．．7.3.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.3.7课前准备情况及其它相关特殊要求7.3.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.4教学大单元四（教材上册第4章）7.4.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.4.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.4.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(21)7.4.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(27.4.5教学方法7.4.6作业安排与课后反思7.4.7课前准备情况及其它相关特殊要求7.4.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.5教学大单元五（教材上册第5章）7.5.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(267.5.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(27.5.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(26)7.5.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(27.5.5教学方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.5.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.5.7课前准备情况及其它相关特殊要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.5.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.6教学大单元六（教材下册第10章）7.6.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(337.6.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(7.6.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(34)7.6.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(37.6.5教学方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(7.6.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(7.6.7课前准备情况及其它相关特殊要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.6.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.7教学大单元七（教材下册第11章）7.7.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.7.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.7.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(39)7.7.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.7.5教学方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.7.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.7.7课前准备情况及其它相关特殊要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.7.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.8教学大单元八（教材下册第13章）7.8.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.8.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.8.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(43)7.8.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.8.5教学方法7.8.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.8.7课前准备情况及其它相关特殊要求7.8.8参考资料．．．．．．．．．7.9教学大单元九（教材下册第14章）7.9.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.9.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.9.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(47)7.9.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.9.5教学方法7.9.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.9.7课前准备情况及其它相关特殊要求7.9.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.10教学大单元十（教材下册第15章）7.10.1教学日期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(47.10.2教学目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.10.3教学内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(47.10.4教学过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.10.5教学方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.10.6作业安排与课后反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.10.7课前准备情况及其它相关特殊要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7.10.8参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8．课程要求8.1学生自学的要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(55)8.2课外阅读的要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)8.3课堂讨论的要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)8.4课程实践要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)9．课程考核方式及评分规程9.1出勤（迟到、早退等）、作业、报告等的要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)9.2成绩的构成与评分规则说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)9.3考试形式及说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)10．学术诚信规定10.1考试违规与作弊处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)10.2杜撰数据、信息处理等．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)10.3学术剽窃处理等．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)11．课堂规范11.1课堂纪律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(56)11.2课堂礼仪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(57)12．课程资源12.1教材与参考书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(57)12.2专业学术著作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(57)12.3专业刊物．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(57)12.4网络课程资源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(57)13．教学合约13.1教师作出师德师风承诺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(58)13.2阅读课程实施大纲，理解其内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(59)13.2同意遵守课程实施大纲中阐述的标准和期望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(59)14．其他说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(59)1．教学理念1.1关注学生的发展大学的根本职能是培养人才，它的终极目标应是造就高层次全面发展的人才，是对实现人的全面发展的一种高层次的追求，对实现社会的全面发展的一种高层次的价值追求，对实现社会政治、经济、文化和科学技术全面发展并不断创新的一种高层次的价值追求。现代大学教育应该达到以下五大类目标：(1)培养大学生对自己内在身心特质的了解；(2)培养大学生求取新知的方法与能力；(3)培养大学生适应个人生活所需要之较高品质的能力、情操及行为；(4)培养大学生适应社会生活所需要之较高品质的能力、情操及行为；(5)培养大学生理解与关怀全世界、全人类所需之较高品质的能力、情操及行为。大学物理课程以物理学基础知识和物理学在科学技术上的应用为内容，是工科院校学生的一门必修课，不仅其知识内容是学生后续专业学习的必备基础，更主要的是可以培养学生分析问题、解决问题的能力，这对他们以后的学习、工作和生活都更为重要。所以在教学中除了知识的传授，更要注重学生能力的培养和提高。1.2关注教学的有效性有效教学是指教师在通过一段时间的教学之后，学生获得了具体的进步或发展，也就是说，学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。教学中做到以下几点能促成有效教学目的的实现：(1)根据大学物理的特点，做好课堂设计；(2)努力营造以学生为本的和谐的课堂环境

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(3)

课堂上师生互动与沟通；(4)课堂外良好的师生交往。1.3关注教学的策略以学生为主体，教师为主导。根据不同专业、不同基础学生的具体情况进行教学，因材施教，充分激发学生的学习积极性和主动性，提高教学效率。1.4关注教学价值观教学中，要要用正确的价值观和人生观去影响学生，努力使他们成长为身心健康的、有益于社会、有益于人民的人。2．课程介绍2.1课程的性质物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然学科。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他自然科学和工程技术的基础。其重要性不仅表现在它的各部分知识是学生后续专业课程学习的必要基础，更重要的是物理知识逻辑性强，物理思维独特，解决问题的方法独到，在学习物理的过程中掌握的学习技能既可以指导他们专业课的学习，也可以帮助他们解决进入社会后遇到的困难。大学物理课程以物理学基础知识和物理学在科学技术上的应用为内容，是高等学校理工科各专业学生的一门重要的通识性必修基础课。通过开设大学物理课，要求学生掌握力学、热学、电磁学、光学、近代物理的基本知识，基本规律，解决物理问题的基本方法，以奠定后续专业课程学习的基础。2.2课程在学科专业结构中的地位、作用物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动方式及其相互转化规律的学科。物理学是众多交叉学科的理论基础，它的基本理论已渗透自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。在物理学研究中注重理性、崇尚实践的精神尤为突出，是创造性人才必须具备的素质。学习物理学能使学生掌握自然界的基本规律，学习物理学分析解决问题的方法和科学态度，培养在学习和工作中发现、提出、思考和解决问题的能力和独立获取知识的能力。通过对物理现象实质的探讨及实验手段，培养学生解决问题的创新精神和实验技能，提高学生的科学观察和科学思维方法及科学研究能力。（1）物理学为其它学科创立原理和技术近代几乎所有的新技术领域(如微电子、原子核能、激光和信息技术等)的创立，事前均在物理学中经过了长期的酝酿，在理论和实验上积累了大量的知识，然后才取得了突破。工程技术中的基本规律均反映在物理学的各个分支领域中，物理学在交叉学科、边缘学科的发展中最有生命力和最活跃的学科，当今纳米技术的发展同样也体现了物理理论的基础地位。（2）物理学为一切学科提供了基本的实验手段和基本研究方法事实表明，几乎一切现代的实验分析方法或设备都源于物理学的相应原理或效应，如光谱分析法、X光分析、核磁共振谱分析等。（3）物理知识是促进各学科发展的重要基础知识当今，科研成果转化为生产力的周期在迅速缩短，知识更新的周期也在不断地缩短，但作为知识的核心，物理基本理论相对而言更为成熟长久。物理基础知识、原理和方法将使人们终生受益。深厚的科学素养、深刻的科学洞察力以及在此基础上的不懈努力可以造就伟大的科学家，完成大发明。如新式显微镜——扫描隧道显微镜（STM）的发明就是巧妙地应用了物理学中的“隧道效应”改进了“场发射显微镜”，从而翻开了显微镜发展的新篇章．STM的分辨率达到0.10nm，使人类第一次能够立体显示单个原子在物质表面的排列状态．不仅如此，人们还根据其原理研制了原子力显微镜，从而使人们实现了操纵原子的梦想。①物理学与数学的关系物理学包括其他的自然科学，都需要以数学为工具。因为数学是对数与形的简捷的概括和优美的表达方式，所以物理规律需要用数学语言来表达，对物理规律的归纳和演绎也必须遵循数学逻辑。高等数学的微积分是由莱布尼兹和牛顿两位科学家各自独立地创建的理论。数学家莱布尼兹在研究曲线斜率时，发现了微积分。而当时的物理学家牛顿，为了描述他的力学定律而促使他创建了微积分（这也是他成为著名数学家的原因）。由此可见数学在物理学中的重要作用及密切关系。同样，物理学对数学也有同等重要的作用。物理学是数学发展的基础，很多数学模型的建立都是离不开具体的物理问题的。可以说数学和物理是一对姊妹学科，二者相互补充、相互促进，共同发展。数学是逻辑学，很容易漫无边际地“歪曲”自然，而物理学是求实求真的科学，其根本任务是揭示自然界的真实面目。但是物理学要向前发展，从微观和宇观两个方向更加逼近客观真实的自然，产生新的理论，又必须依赖于数学上的突破。数学为物理学提供极至的思维和想象空间，而物理学又可以修正数学上的“异想天开”，数学中所有的悖论，本质上都是因为数学偏离了物理学所定义的自然，数学上遇到的问题往往可以通过物理思维解决。②物理学对化学的基础作用物理学和化学从来都是并肩前进的。1998年的诺贝尔化学奖颁给了W.Kohn和J.A.Pople，以鼓励他们在量子化学方面所做的开创性的贡献。颁奖的公报说，量子化学将化学带入一个新的时代，化学不再是纯实验科学了。如果说物理化学还是物理学与化学在唯象层次上的结合，则量子化学已深入到化学现象的微观机理。近年来，量子化学、激光化学、分子反应动力学、固体表面催化和功能材料等物理学与化学的交叉学科，取得了长足的发展，今后两学科之间的合作将越来越密切。③物理学与生物学的关系物理学与其他自然科学学科的交叉和相互作用，曾经产生并形成了物理化学、化学物理学、生物物理学和心理物理学以及天体物理、地球物理、大气物理、海洋物理和空间物理等诸多交叉学科。但这种交叉和相互作用最突出的表现还在于20世纪生命科学在物理学的基础上发生了革命性的的变化，结构的发现及其带来的广泛而深远的影响。2.3课程的历史与文化传统《大学物理》课程既是许多专业（不完全局限于理工科）的必备基础，也是培养学生世界观、科学观、科学素养、爱国情怀、价值标准、理想信仰的重要途径，在中国脱离封建社会后的百年物理教育中，为了迅速改变落后状态，全面引进和吸收了西方物理知识和物理教育教学的过程。期间，物理课程也经历了教学大纲、教学内容、教学方法等方面的调整以及物理学本土化的发展，但物理作为一种文化，是需要有文化传统作为基础的，没有西方文化传统作为基础却全面引入西式物理教育，中国优秀的科学和文化传统在近代科学创立中无用武之地，大学物理课程与中华传统文化的关联在很大程度上被忽视了。物理教学的主要目标放在了培养进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英，而忽视了大多数未来公民的兴趣和需要。在很长的时间里，大学物理教师都偏重于物理知识、概念、定理的教学，鲜有涉及物理文化的内容，更少涉及到中国自有的传统文化思想。特别是在当代市场经济占主导的全球化大背景下，大学基础物理教学中人才培养的异化现象日渐突出，这种单向性培养的学生难以正确把握人与自然、人与社会、他人与自身的关系，缺乏和谐发展的大智慧。为实现中华民族的伟大复兴，时代对大学物理教育和教学提出了更高的要求。首先，应坚持全面素质教育的观念。社会对人的素质要求是多方面的，不仅包含科学素养和技术能力，也包括国家责任感、职业道德、环保意识、团队意识等人文素养，积极引导学生关注中国的优秀传统文化，树立民族自豪感和责任心。第二，树立创新教育的观念。现代的创新往往不是单一的最优解的过程，而是各种综合思维的联合运用，传统文化的涉入不仅是引发学生学习兴趣的动力和源泉，而且是多样知识和多样思维的融合。第三，树立人文精神和科学精神融合的观念。中国古代学者也对物理现象和物理规律有过深入的探索和研究，导致过一系列的技术发明，极大地促进了中国社会乃至世界的进步和文化的发展。为了顺应时代要求，面对全球化趋势，物理科学正面临国际化与民族化，丰富大学物理教学内容，拓展大学物理教学内涵势在必行。（1）加强中国物理学史的教育我国古代的科学技术在相当长的历史时期内居世界领先地位，特别是造纸、指南针、火药和印刷术四大发明，更是我国人民对世界文明的巨大贡献。从出土的文物古迹和流传下来的文字记载，可领略到我国古代科学特别是力学知识已达相当高的水平。例如：早在春秋战国之交成书的《考工记》；战国时期以墨翟为代表的墨家代表作《墨经》；汉朝王允所著的《论衡》；宋朝曾公亮所著的《武经总要》，沈括所著的《梦溪笔谈》，李诫所著的《营造法式》；明朝宋应星所著的《天工开物》等著作。此外，我国古代人民还发明了大量的机械器物，修建了大量的建筑和工程，也从另一侧面反映了中国古代人民的智慧。中国古代人民除了力学和光学上有过深入的研究外，在热学、声学和电磁学方面都有重要贡献，并取得丰富的实际应用，在湖北随县出土的曾侯乙编钟，曾于2000年9月在巴黎的中国文化周上演出了古代编钟乐舞，引起了全世界人民的惊叹。（2）借鉴HPS范式教育HPS教育是对“科学史”、“科学哲学”和“科学社会学”教育的简称。HPS教育可以起到沟通科学文化和人文文化、帮助学生更好地理解科学的本质的作用，认识到科学作为一把双刃剑，如何利用科学促进人类文明和进步，造福社会而不是给人类带来灾难性后果，使物理教学成为有血有肉有灵魂的有机体。（3）注重物理教学中的德育物理学的产生发展中渗透了物理学家的辛勤汗水，也古今中外科学家的杰出贡献，包含着前辈探索自然的科学态度、科学精神和求真求实的科学作风，这是物理课堂教学中进行德育的丰富素材，结合物理教学进行传统文化教育，是向学生进行科学道德、思想品德教育的重要方式，也是塑造全面发展的素质人才的内在因素．2.4课程的前沿及发展趋势（1）物理学的前沿学科：从20世纪30年代开始，物理理论和物理的研究方法与其它学科渗透产生了一系列的新学科：如量子化学、生物物理学、天体物理学、广义相对论宇宙学、高能物理学。研究的动态情况主要趋于两个方向：一是对无限大系统的研究，偏重于对天体和宇宙的研究，如宇宙的产生、构成、物质的层次结构，宇宙的大爆炸形成理论等。二是对无限小系统的研究，偏重于对原子、原子核、基本粒子的研究，如基本粒子划分的标准模型，基本粒子之间的相互作用等。宇宙系统与原子系统在某些方面有着惊人的相似性。宇宙和天体物理学家利用广义相对论来描述引力和宇宙的大尺度结构；而粒子物理学家则用量子力学来处理一些微观区域的现象。热大爆炸宇宙模型就是这两种物理学的结合的典范。21世纪这两种物理学的结合会更加紧密，这两种物理学的结合对人类加深对宇宙起源的认识以及科技的发展和应用方面都会产生巨大的影响。（2）物理学发展的前沿技术：在21世纪，物理与其它学科交叉应用产生了一系列的新技术：如新材料（超导、纳米、硅、无机稀有非金属、网络硬件材料等），如信息技术（光电子技术、人工智能技术、网络、计算机技术等），如新能源技术（核聚变能、太阳能、海洋发电技术等），如空间技术（航天飞机、永久太空站等），还有激光技术，微电子技术，海洋开发技术，环境污染防治技术，生物工程技术等。2.5课程与经济社会发展的关系“科学技术是第一生产力”，而物理学在相互联系越来越紧密的各门自然科学中处于基础的地位．《大学物理》课程对于理工科学生的专业知识和技能的提高、在未来对社会经济建设能发挥的作用的大小息息相关．物理学作为一门相对独立的科学出现以来，发展一直十分迅速，物理学的成果也被迅速地应用于生产生活的各个领域，推动社会经济的发展和人类文明的进步．以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的第一次工业革命，力学和热力学推动了机械文明，使得工厂遍布，生产力大幅提高；以电力的广泛使用为标志的第二次工业革命，使人类进入了电气化时代，电磁学理论推动了电力生产和无线电传输；以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为标志的第三次工业革命，在信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域引发了信息控制技术的革命，相对论和量子力学极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也改变了人类的生活方式和思维方式．随着对广义相对论和粒子物理学的深入研究和应用，逐渐揭开了广阔宇宙诞生和演化的奥秘，使人类向探求浩瀚的宏观及微观未知世界迈出了决定性的一步．在当今社会，各个领域之间的联系越来越密切，推动社会经济发展的每门学科都与物理学有着千丝万缕的联系，物理学始终都是社会经济发展的原动力．近代几乎所有的新技术领域(如微电子、原子核能、激光和信息技术等)的创立，事前均在物理学中经过了长期的酝酿，在理论和实验上积累了大量的知识，然后才取得了突破。工程技术中的基本规律均反映在物理学的各个分支领域中，物理学在交叉学科、边缘学科的发展中是最有生命力和最活跃的学科．今天，超导技术已经取得了巨大突破，超导电机、超导磁悬浮列车、超导船、超导计算机等已经逐步面向市场，当今的磁悬浮列车已经用上了高温超导技术。目前，中国拥有全球速度最快的计算机，在中国和日本的竞争下，美国情报部门已经启动了为期多年的超导计算机研发项目，打造新一代的超级电脑。科学家们预测，随着超导技术的大规模应用，可能引起一场新的工业革命。新材料的发展已成为21世纪凝聚态物理学研究重要的发展方向之一。新材料的发展趋势是：复合化、功能特殊化、性能极限化和结构微观化。如：成分密度和功能不均匀的梯度材料；可随空间时间条件而变化的智能材料；变形速度快的压电材料以及精细陶瓷材料等都将成为重要的新材料。材料专家预计，21世纪新材料品种可能突破100万种。随着人们生活水平的日益提高，人们对环保的重视程度不断加强，空气质量与工业废水处理已经城市的一个生活生存质量标志，纳米材料由于其特有的表面吸附特性，使其在空气净化与工业废水处理方面有着很大的发展前景。纳米技术与电子学的交叉形成的纳米电子技术，是以研究纳米级芯片、器件、超高密度信息存储为主要内容的一门新技术，目前超高密度的信息存储的最高存储密度已超过1012比特/平方厘米，其信息存储量为常规光盘的106倍以上。在纺织和化纤制品中添加纳米微粒，可以除味杀菌、消除静电现象；在玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，不用擦洗；含有纳米微粒的建筑材料，可以吸收对人体有害的紫外线；纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料，能大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性；纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息，帮助其安全驾驶。纳米技术的应用已经深入到人类的衣食住行医的各个方面。2.6课程内容可能涉及到的伦理与道德问题我国著名的教育家陶行知认为：没有道德的人学问和本领越大，就越能为非作恶，如：为法西斯侵略战争服务，掠夺性的资源开发，为毒品生产走私提供手段，制造计算机病毒等等。这样的科技工作者就难免要受到社会舆论的谴责，受到法律的制裁。科学技术好比一把双刃剑，它是人类认识和改造自然的有力工具，但其负面效应会危害人类。这就要求科技工作者必须为他们的科技行为承当相应的道德责任，必须遵守那些无形却富有实质约束力的伦理道德和法律法规。所谓科学伦理道德，系指人们从事科学技术创新活动对于人类社会和自然的关系准则，是科技工作者应持的价值观念、社会责任和行为规范。《大学物理》作为理工科学生的通识性必修基础课，关系到人才的培养和民族的振兴，对祖国未来建设者的科学伦理与道德教育是不可忽视的。从20世纪以来，科学技术以前所未有的速度和规模向前发展，社会化程度空前。一些科学成果被滥用，给人类和地球上的其他生命、给生态环境带来了毁灭性的灾难；急功近利或将国家、集体科研成果据为己有；一些科技人员甚至以放弃科学从事商业为时尚，从而从根本上动摇了科技队伍的决心和信心。愈加重视科学活动的伦理规范，加强科学工作者的伦理与道德责任，已成为科技界和社会公众关心的热点问题。然而，由于我国目前正处在经济转型期，人们的世界观、价值观难免会受到来自社会各方面的因素的影响，容易偏离科学的世界观、价值观的轨道。大学物理教学中呼唤科学伦理道德，营造一个良好的道德环境，对学生在今后的工作中严肃选择科技行为、践行防止科技滥用的伦理道德责任，是关系到国家的可持续发展战略和子孙后代得以健康生存的大事。回顾科技发展过程中的历史印记，不难看到弃科从商、追求物质利益的科学家大有人在。例如：牛顿这位科学巨人，他在23岁时就发现了万有引力，24岁在光学研究方面有过重大贡献，45岁那年他的科学巨著《自然哲学的数学原理》出版。但是就是这样一位才华横溢的科学家，当英国财政部长查尔斯.蒙搭古推荐他出任一造币厂督办时，因待遇优厚，他还是选择了造币厂，从此沉湎于名利场和宗教生活，与科学研究分道扬镳了。又如德国著名的物理学家斯塔克(1874-1957)，他早年致力于核物理学研究，并在1919年获得诺贝尔物理学奖。后来开厂赚钱，并且权利欲望越发强烈，任何人的劝告都听不进去，最后变成一个惟利是图的商贾，被浮滋堡大学开除。由此看来，忽视了科学伦理道德的建设，最终就会产生阻碍科技进步、降低科技发展效率的负效应。伦理道德是保障科学技术得以健康发展的重要因素。2.7学习本课程的必要性=1\*GB3①通过学习本课程，可以使学生正确理解基本的物理概念，掌握基本的物理规律，学会解决物理问题的基本方法，使学生初步具有应用物理方法来解决实际问题的能力，为后续各个专业课程奠定学习能力的基础。②通过学习本课程，可以培养学生严肃认真的学习态度，掌握科学的求真学习方法，使学生初步具有独立获取知识的能力。=3\*GB3③通过学习本课程，有利于开阔学生的思路，培养学生的物理思维方式和习惯，激发不断探索和创新的精神。=4\*GB3④通过学习本课程，可以培养学生逐步树立辩证唯物主义的世界观，培养学生树立为科学献身的信念。3．教师简介4．先修课程：高等数学5．课程目标本课程的作用，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生学习科学思想方法和研究问题方法。这些都起着开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力，提高人才素质的重要作用。学好本课程，不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新知识、新技术，不断更新知识，都将发生深远的影响。本课程是在大学一、二年级开设的，在使学生树立正确的学习态度、掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快适应大学阶段的学习规律，为培养具有较强工程实践能力和工程创新意识的应用型高级工程技术人才服务等方面所起的作用也是十分重要的。6．课程内容6.1课程的内容概要第1章质点运动学．本章是质点运动基本规律的研究。首先定义了描述质点运动规律的四个基本物理量（即：位置、位移、速度、加速度矢量）；在此基础上对直线运动和曲线运动以及相对运动等规律进行了的描述。第2章牛顿运动定律．研究的是质点的相互作用，以及力、惯性、运动三者的关系；首先复习了牛顿的1、2、3定律，然后介绍力学中常见的几种力，万有引力、弹性力、摩擦力以及库伦力和洛伦兹力；着重介绍受力分析，强调隔离法做受力分析图和运动状况分析；在此基础上重点讨论牛顿运动定律的应用问题。第3章.功和能．本章由力做功及功率的概念，导出了变力做功的计算式；由力做功的特点，定义了保守力和非保守力以及势能的概念；定义了质点系的势能，重力势能、弹性势能和万有引力势能；导出质点和质点系的动能定理；导出了功能原理和机械能守恒定律。第4章冲量和动量．本章研究的是力对时间的积累效应的描述。首先介绍了冲量、动量的概念，在此基础上讨论了质点和质点系的动量定理、动量守恒定律及其应用，然后针对转动问题类似的定义了冲量矩、角动量的概念，讨论了角动量定理、角动量守恒定律及其应用。第5章刚体的定轴转动．本章研究具有一定惯性的刚体在外力矩作用下的运动描述问题。首先介绍了刚体的角速度、加速度、转动惯量、角动量等基本物理量，在此基础上把刚体看为连续的质点系，导出了刚体绕定轴转动的转动定律；当从力矩对时间的积累出发，导出了刚体的冲量矩定理、角动量守恒定理；当从力矩对空间的积累出发，导出了刚体的动能定理、功能原理、机械能守恒定理；对刚体的定轴转动的问题作了较为全面的讨论。第10章真空中的静电场．本章研究真空中的静电场的描述方法和基本规律。首先由静电现象引入了电荷的概念，介绍了电场的三条基本实验规律，即电荷守恒、库伦定律、场的叠加原理，在此基础上由电荷的受力引入了场强概念、由电场力对电荷的做功定义了电势。同时还推导出静电场的两条基本定理：一是高斯定理—描述静电场是有源场，二是环路定理—描述静电场是无旋场，这是静电场和电磁学的理论基础。第11章静电场中的导体和电介质．本章讨论了导体或电介质与静电场相互作用下所呈现的特征和规律。研究的状态限定为静电平衡态，对电场、电势、电荷的分布规律三个方面进行了研究；引入描述了电介质对电场的影响的物理量-相对介电常数，得到了电介质影响下的静电场的高斯定理和环路定理；重点介绍了这两条基本定理在电容器、电容、静电能方面的应用和计算。第13章真空中稳恒电流的磁场．本章研究真空中稳恒磁场的性质和规律。与研究静电场的方法相似，首先由磁现象引入了磁场力、磁感应强度、磁通量的概念；然后介绍了恒磁场的一条基本实验规律-毕奥—萨伐尔定律-描述电流激发的磁感应强度、两条基本定理-高斯定理和安培环路定理-描述磁力线的无源性质；最后介绍了磁场对电流和电荷的力作用的基本定律-安培力定律，这是静磁场和电磁学的理论基础。第14章磁介质．本章介绍磁介质会磁化，磁化对磁场产生的影响，主要研究磁介质存在下的稳恒磁场的性质和规律，这在工业生产中十分有用。研究方法与研究电介质时相类似，主要的物理量和公式与电介质情况都有对应的关系。第15章电磁感应．本章重点研究法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的基本假设，并阐明麦克斯韦方程组的物理思想．本章前3节的教学主题是两种方法计算动生及感生电动势。本章4-6节主要是电磁理论在线圈中的应用，主要研究自感与互感现象、磁场的能量概念及其计算方法；麦克斯韦位移电流的基本假设、电磁场的统一概念、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程组的建立。6.2教学重点、难点第1章质点运动学．重点：运动方程；速度；切向加速度；法向加速度；圆周运动。难点：运动描述的矢量表示；运动学初值问题；质心。第2章牛顿运动定律．重点：受力分析和运动状况分析；运用牛顿运动定律的基本解题步骤。难点：非惯性系中运用牛顿运动定律解题。第3章.功和能．重点：变力做功的计算，动能和动能定理，物体系的势能，功能原理和机械能守恒定律条件和应用。难点：非直线运动情况下变力做功计算，重力势能、弹性势能和万有引力势能的推导，保守力和非保守力的区分，动能定理和功能原理的区别，质点系的机械能守恒定律条件和应用。第4章冲量和动量．重点：动量、角动量守恒定律条件的分析及守恒定律的应用．难点：角动量的概念，角动量定理的理解．第5章刚体的定轴转动．重点：刚体的力矩、角加速度、角动量的概念和计算、绕定轴转动的转动定律、角动量守恒、机械能守恒定律及应用．难点：力矩做功的计算，定轴转动刚体动能定理的应用．第10章真空中的静电场．重点：电场力、场强、电势、电通量的概念和计算；叠加原理、高斯定理、环路定理的理解及其应用．难点：电通量的概念和计算，高斯定理、环路定理的理解及其应用．第11章静电场中的导体和电介质．重点：导体静电平衡的条件，电容器及电容、静电场的能量概念及其计算。难点：电介质对电场的影响描述-相对介电常数。第13章真空中稳恒电流的磁场．重点：磁感应强度、磁通量概念，毕奥—萨伐尔定律、安培环路定理、安培力定律的应用。难点：毕奥—萨伐尔定律的应用。第14章磁介质．重点：磁介质的磁化现象，磁导率、磁场强度概念，磁介质中的安培环路定理及其应用。难点：磁化的微观机制、磁化强度的概念，铁磁质的磁化曲线的理解。第15章电磁感应．重点：电源电动势的定义及其物理意义、法拉第电磁感应定律、动生电动势计算、涡旋电场假说。难点：利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小和方向、感生电场(涡旋电场)的性质、用电动势的定义式计算动生及感生电动势。6.3学时安排第1章质点运动学．6学时，3个单元．第2章牛顿运动定律．4学时，2个单元．第3章.功和能．共3学时，1个单元．第4章冲量和动量．6学时，2个单元．第5章刚体的定轴转动．6学时，3个单元．第10章真空中的静电场．8学时，4个单元．第11章静电场中的导体和电介质．8学时,4个单元．第13章真空中稳恒电流的磁场．6学时，3个单元．第14章磁介质．2学时，1个单元．第15章电磁感应．8学时，4个单元．习题课与期末复习．7学时．7．课程教学实施7.1教学单元一7.1.1第1-2单元：第1周；第3单元：第2周．7.1第1单元：深刻理解位置、位移、速度、加速度矢量的概念；掌握矢量与标量、位移与路程、速度与速率的区别；熟练掌握由位置求速度，再求加速度方程的基本方法。第2单元：掌握用微积分的方法处理质点运动学的两类基本问题的方法；掌握质点做圆周运动时的加速度求法；熟练质点做圆周运动时的角量描述以及角量与线量之间的关系。第3单元：掌握对平面曲线运动的描述及分析方法；掌握运动的叠加原理及运用；理解相对运动概念，掌握相对速度、相对加速度的计算方法。7.1第1单元：矢量代数简介、参考系、质点和时间；位置、位移、速度矢量。重点：位置；位移、速度、加速度矢量难点：正确运用矢量来表示质点的运动。第2单元：直线、曲线运动中的两类基本问题、圆周运动重点：用微积分的方法处理质点运动学的两类基本问题、切向加速度、法向加速度；难点：运动学初值问题、自然坐标系；第3单元：运动叠加原理，相对运动、习题课；重点：相对运动中的速度、加速度合成定理；难点：正确运用这两个合成定理解决问题。7.1.4索引用时/分内容提要教学目标教学方法第1单元第1节1.矢量代数2.质点、时间3.位置矢量4.位移与路程5.习题第1单元第2节1.速度与速率2.举例3.加速度4.举例5.小结第2单元第1节1.“求导法”问题2.“积分法”问题3.实例4.作业第2单元第2节1.自然坐标系2.匀速圆运动3.变速圆运动4.角量与线量5.单元小结3单元第1节1.运动叠加原理2.相对运动3.伽利略变换4.习题3单元第2节1.举例2.作业评讲15810102.151087510102328101210515121532025位置、位移、速度、加速度矢量矢量代数简介、参考系、质点和时间；位置、位移、速度矢量1.矢量代数复习=1\*GB3①矢量大小和方向的概念、表示法；=2\*GB3②矢量的加法和减法、正交分解与合成；=3\*GB3③矢量的标积：定义、性质、在直角坐标系中的数学式；=4\*GB3④矢量的矢积：定义、性质、在直角坐标系中的数学式。2.质点、时间、时刻、时间轴表示法=1\*GB3①质点的概念、平动物体的代表点；=2\*GB3②时间与时刻的概念、时间轴表示法；=3\*GB3③强调区分：第3秒末、第3秒初、第3秒内、3秒内等术语的准确含义。3.位置矢量=1\*GB3①参考系概念、参考系的相对性；=2\*GB3②坐标系中对物体位置的描述-位置矢量；=3\*GB3③运动方程在直角坐标系中的形式；=4\*GB3④运动轨迹方程。例1.写出在做圆运动质点的：位置矢量式、运动方程、运动轨迹方程；练习：写出在做抛物线运动的质点的：位置矢量式、运动方程、运动轨迹方程。4.位移矢量=1\*GB3①位移的概念、图示与在直角坐标上的数学表示；=2\*GB3②特点：只与起点和终点相关，与中间过程无关；=3\*GB3③路程的概念、图示。=4\*GB3④强调：位移与路程的区别与联系，思考：位移的大小在何种情况下与路程相等？例2.问：运动员在圆跑道上跑3周的位移与路程？P411.1.11(巩固概念的理解)P421.2.4(巩固概念的理解)P431.3.2(已知运动方程，求位矢、位移…)速度、速率、加速度矢量1.速度矢量与速率=1\*GB3①平均速度的概念、图示与在直角坐标上的数学式；=2\*GB3②瞬时速度的概念、速度的矢量方程式与投影方程式；=3\*GB3③平均和瞬时速度的方向表示法（图示和数学式）；=4\*GB3④平均速率和瞬时速率的概念及其数学式。思考：=1\*GB3①速度与速率的区别（概念的区别）=2\*GB3②瞬时速率与瞬时速度的大小有何关系？（相等！）例1.知质点运动的位置矢量方程（在做抛物线运动）求：=1\*GB3①质点运动的运动（位置）方程；=2\*GB3②质点运动的速度方程；=3\*GB3③质点运动的轨迹方程；=4\*GB3④在第2秒末质点的：速度大小、方向，速率的大小、质点的位置大小、方向、并做出图示。3.加速度矢量=1\*GB3①平均加速度的概念、图示与在直角坐标上的数学式；=2\*GB3②瞬时加速度的概念、加速度的矢量方程式与投影方程式；=3\*GB3③平均和瞬时加速度的方向表示法（图示和数学式）；例2.已知质点的位置矢量方程（二维运动），求该质点的=1\*GB3①质点运动的运动（位置）方程；=2\*GB3②质点运动的速度方程；=3\*GB3③质点运动的加速度方程；=4\*GB3④在第2秒末质点的加速度大小和方向。=1\*GB3①总结四个物理概念（位置、位移、速度、加速度矢量）=2\*GB3②区别：矢量与标量、位移与路程、速度与速率；=3\*GB3③强调掌握：由位置求速度，再由速度求加速度的基本方法。直线、曲线运动中的两类基本问题、圆周运动直线、曲线运动中的两类基本问题1.“求导法”的问题（称为第一类问题）=1\*GB3①复习上节课中由位置求速度，再由速度求加速度的基本方法；=2\*GB3②写出速度、加速度的几何意义；即导数的几何意义-切线的斜率。例1.一根长为l的杆A、B，B端靠在光滑的墙上，A端在光滑的水平地面上，A向右滑动时，B端向下滑动，求AB杆与竖直墙壁成60度角时=1\*GB3①B端的速度与A端的速度的关系式？=2\*GB3②B端的速度与A端的加速度的关系式？=3\*GB3③强调：规律为“保持直角三角形”，练习“求导法”的应用。2.“积分法”的问题（称为第二类问题）=1\*GB3①问题：由知加速度求速度，再由速度求位置的问题，应用积分的方法解决（需+初值）；=2\*GB3②复习数学：由加速度定义式，导出速度微分式，再导出速度积分式（位移式相同）；例1.人从水面上方一定高度处跃入水中后，设人受到综合阻力与人速度的二次方成正比，求解：=1\*GB3①人在水中的速度与时间的方程；=2\*GB3②人在水中的速度与入水时的速度比为0.1时，人入水的深度？例2对斜抛物体，略空气阻力下，知初始条件（位置，速度，抛角）；求：推导出物体的轨迹方程？=1\*GB3①加速度方程；=2\*GB3②速度方程；=3\*GB3③位置方程；=4\*GB3④轨迹方程。进而讨论：如飞行时间、最大高度、最远射程等问题。P411.1.5；1.1.7P431.3.7；1.3.9自然坐标系、圆周运动1.自然坐标系的建立=1\*GB3①原点、坐标轴、物体位置的描述；=2\*GB3②速率方程表示法；=3\*GB3③切向和法向坐标出的建立；=4\*GB3④矢量在切向和法向坐标的分解。2.匀速圆周运动的描述=1\*GB3①特点：速度大小不变，方向在变化；=2\*GB3②作图：画出速度方向变化产生的速度的增量图示；=3\*GB3③导出瞬时加速度的表达式和方向-法向加速度；=4\*GB3④强调：法向加速度-由速度方向变化引起，方向沿法线方向。3.变速圆周运动=1\*GB3①特点：速度大小和方向都在变化，物体的加速度是由于这二者同时变化引起的；=2\*GB3②作图：画出速度的增量图示；并将速度的增量分解为速度方向变化和速度大小变化产生的两部分；=3\*GB3③导出瞬时加速度=切向加速度+法向加速度的矢量表达式=4\*GB3④强调：切向加速度-由速度大小变化引起，方向沿切线方向；法向加速度-由速度方向变化引起，方向沿法线方向。4.圆运动中角量与线量关系=1\*GB3①写出：弧长与圆心角关系；导出线速率与角速率的关系；在导出切向加速率与角加速率的关系；=2\*GB3②圆运动中的“积分法”问题即：由角加速率的定义式，改写成角速率的微分式和积分式；也可以导出角位置的积分式；=3\*GB3③对比圆运动的角量方程与线运动方程-“完全对称”。5.单元小结=1\*GB3①概念：自然坐标系、角速率、角加速率、切、法向加速度。=2\*GB3②规律：角量与线量关系、切向与法向加速度公式。=3\*GB3③方法：求导法和积分法。运动的叠加原理、相对运动1.运动的叠加原理=1\*GB3①叠加原理表述：质点的任意运动，可以看成是由几个在不同方向上的各自独立进行的运动叠加而成的。=2\*GB3②如斜抛运动，就是水平方向的匀速运动与竖直方向的上抛运动合成。=3\*GB3③风中雨滴落地的运动，就是风吹的匀速运动与重力产生自由落体运动的叠加而成。=4\*GB3④渡河船对地的运动，就是船对水的运动与河水带着船一起走的运动叠加而成。2相对运动概念=1\*GB3①讲明：甲乙两人，同时观察同一个物体运动时，各自观测到的结果之间是不同的；=2\*GB3②画出任t刻物体运动位置图示；=3\*GB3③名词定义：静坐标中看的—绝对运动；动坐标中看的—相对运动；动系对静系的—牵连运动。3.伽利略变换：—描述甲乙两人，同时观察同一个物体运动时，各自观测到的结果之间的关系为何？=1\*GB3①由上面图示：m相对于动、静两个参考系的位置不同-即物体位置的描述具有相对性；=2\*GB3②位置关系为矢量三角形：绝对位置=相对位置+牵连位置；=3\*GB3③由微分式：位移、速度、加速度关系亦为矢量三角形，满足：绝对=相对+牵连—伽利略变换关系式；=4\*GB3④结论：同一个物体，相对于不同参考系的运动状态（位移、速度、加速度）不同，运动关系满足伽利略变换式。4.习题P.40:1.1.8,P.43:1.3.(9，11，12)相对运动问题实例,作业评讲1.相对运动问题实例：例1.求船在河流中横渡时的绝对速度的大小和方向？例2.求教材P42.习题1.2.10（求绝对速度的大小和方向？）例3.求物体在水平运动的斜面上下滑的加速度大小和方向？要点：=1\*GB3①研究对象的选取，=2\*GB3②静、动坐标系的建立，=3\*GB3③伽利略变换关系式写出。2.作业评讲=1\*GB3①重点：共通性的概念错误，数学运算错误。=2\*GB3②强调：微积分的应用掌握，要求详细的计算过程，帮助学生学会用微积分。掌握运算理解概念掌握理解概念掌握理解熟练掌握掌握熟练掌握深刻理解深刻理解学会熟练掌握理解掌握方法掌握掌握深刻理解熟练掌握理解掌握熟练掌握理解理解讲述板书讲解演示详细讲解图示详细推导动画演示课后完成详细推导动画演示详细讲解图示讲解详细推导归纳总结图示推导讲解详细推导应用讨论课后复习完成图示讲解详细讲解图示详细推导图示推导归纳总结动画演示讲解演示详细讲解课后复习完成详细讲解详细讲解7.1多媒体与板书相结合、讲解与课堂讨论相结合。7.1作业安排见上述表格。对作业批改中出现的错误、辅导答疑中学生提出的疑难问题作好记录，对较为典型、较为普遍的错误，在后续的新课教学前或习题课上进行评讲和讨论。7.1.教师至少提前10分钟进入教室，检查电教设备是否能正常工作，多媒体课件是否能正常播放，如果电脑中的软件与课件不匹配，而出现课件的字母符号显示异常、动画不能正常播放等情况，及时找电教室老师解决。学生至少在上课前5分钟到达教室，作好上课准备。7.1.授课教材：《大学物理》（上册第二版）周志坚主编，四川大学大学出版社,（第1章1-5节）P.6-39．参考书目《大学物理》（第二版）屠庆铭主编，高等教育出版社，（第4章）P.5-31。7.2教学单元二7.2.1第1单元：第2周；第2单元：第3周；7.2第1单元：掌握牛顿的1、2、3定律、万有引力、弹性力、摩擦力、库伦力、洛伦兹力的概念；熟练掌握隔离法做受力分析图；第2单元：熟练掌握牛顿运动定律的解题步骤；掌握用微积分的方法处理质点动力学的基本问题，知道非惯性系中的牛顿定律的应用方法。7.2第1单元（2节）：牛顿的1、2、3定律、万有引力、弹性力、摩擦力、库伦力、洛伦兹力的概念；熟练掌握隔离法做受力分析图。重点：摩擦力、隔离法做受力分析图、牛顿运动定律的解题步骤；难点：多个物体系统的隔离法做受力分析。第2单元（2节）：牛顿运动定律的解题步骤，用微积分的方法处理质点动力学的基本问题，非惯性系中的牛顿定律应用。重点：按照牛顿运动定律的解题步骤解题，用微积分的方法处理质点动力学的基本问题；难点：非惯性系中的牛顿定律的应用。7.2.4索引用时/分内容提要教学目标教学方法第1单元第1节：1.复习2.常见的力3.实例作业第1单元第2节：1.受力分析2.牛2解题第2单元第1节：1.牛2应用2.量纲3.适用条件4.作业布置第2单元第2节：1.引入2.实例3.小结1020101322025.3510325201551.牛顿的1、2、3定律（复习）即：①惯性定律及惯性系；②作用力与反作用力定律；③牛顿第2定律以及成立的条件；2.几种常见的力①万有引力——强调于重力的区别；②库伦力、洛伦兹力——强调叉积的方向描述；③弹性力——强调有变形才有弹性力以及胡克定律；=4\*GB3④摩擦力——强调摩擦力方向判别的方法与静、最大、滑动摩擦力大小的区别；例1有变形才有弹性力及其方向的判别如：弹性绳子的、挤压块的、碰撞物体的弹性力问题。例2摩擦力问题①自行车前后轮的摩擦力方向？②用弹簧逐渐加力给水平面上的粗糙木块，木块受到的摩擦力大小变化问题（有3个过程）。P158.一.（3、6、9）(受力分析)P161.三.23(受力分析)用牛顿运动定律的解题1.受力分析及作图①牛顿第2定律的直角，自然坐标表示法；②受力分析及运动分析的作图实例。2.牛顿运动定律解题方法①牛顿运动定律解题步骤思路分析（7个步骤）；确定对象-受力分析-运动分析-建立坐标-牛2方程-求解方程-讨论结果②恒力作用下的实例例1直线运动情况：如人对升降机的压力，滑轮两边绳子的张力，滑块运动的受力等问题求解。1.变力作用下的牛顿运动定律实例例2.求直线运动物体，在变力作用下运动时的质点速度（重在解微分方程）；例2.求圆运动物体，和抛物体的受变力作用下时，加速度、速度、位移。例3.求旋转抛物线上的小环受力、角速率等。2.单位制与量纲：明确SI制与其它制式的规定区别，了解量纲统一的作用3.牛顿定律适应范围明确：只适用于低速宏观物体。P(受力分析)P(牛2解题)P(牛2解题)P(牛2解题)非惯性系中的牛顿定律1.引入：思考-牛顿定律只对惯性系成立，对非惯性系中观测时是何结果？处理：由于质量与力是不变的，则只是加速度应该合成为对非惯性系的加速度就可以了，即牛2定律形式不变。2.非惯性系中的牛2定律①从静止、运动坐标系的建立，研究对象的选取；得到位置矢量三角形合成，求导得到速度三角形合成，再次求导到加速度三角形合成；②由惯性系中的牛2定律引入非惯性力概念；③写出在非惯性系中时的牛2定律；=4\*GB3④强调：这是在非惯性系中的观测结果。2.非惯性系中观测的实例例1在直线加速运动系中观测到的质点加速度问题的求法；例2在直线加速运动系中观测到的质点受力问题的求法；①牛顿定律的解题的隔离法、规范基本步骤；（7个步骤）②强调：这种分析问题的方法是贯穿整个物理学的基本方法，必须熟练掌握。牛2定律、基本步骤、受力分析、隔离法、适用条件。理解深刻理解掌握熟练掌握熟练掌握理解概念知道知道教学目标理解原理知道方法知道方法要点讲述详细讲述详细讲解图示课后复习完成详细讲述图示详细讲述详细讲解对比课后复习完成动画演示详细推导详细讲述7.2多媒体与板书相结合、讲解与课堂讨论相结合。7.2作业安排见上述表格。对作业批改中出现的错误、辅导答疑中学生提出的疑难问题作好记录，对较为典型、较为普遍的错误，在后续的新课教学前或习题课上进行评讲和讨论。7.2教师至少提前10分钟进入教室，检查电教设备是否能正常工作，多媒体课件是否能正常播放，如果电脑中的软件与课件不匹配，而出现课件的字母符号显示异常、动画不能正常播放等情况，及时找电教室老师解决。学生至少在上课前5分钟到达教室，作好上课准备。7.授课教材：《大学物理》（上册第二版）周志坚主编，四川大学大学出版社,P.45-71。参考书目《大学物理》（第二版）屠庆铭主编，高等教育出版社，（第2章）P.34-53。7.3教学单元三7.3.1第1单元：第3-4周．7.3（1）深刻理解功的概念,熟练掌握计算恒力和变力的做功，理解保守力做功的特点及势能的概念，掌握万有引力、重力和弹性力的势能及计算．（2）熟练掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律，熟练掌握运用动能定理、功能原理以及能量守恒定律分析力学问题的思想和方法．7.3.3教学内容功的概念、保,守力做功的特点及势能的概念及计算．动能定理、功能原理和机械能守恒定律．重点：功和功率概念，直线和非直线运动情况下变力做功计算，动能和动能定理应用，物体系的势能，功能原理和机械能守恒定律条件和应用。难点：非直线运动情况下变力做功计算，重力势能、弹性势能和万有引力势能的推导，保守力和非保守力的区分，动能定理和功能原理的区别，质点系的机械能守恒定的系统选取。7.3.4索引用时/分 内容提要教学目标教学方法第1节1.引入2.功的计算3.变力功计算实例习题第2节1.非保守力2.保守力与势能小结第3节1.动能定理2实例3.质点系的动能定理4.小结5.作业5201731032315151053.1功与功率1.介绍：力做功是能量转换的普遍现象，在物理、化学、生物学中皆适用，在生产和生活中普遍应用，因而具有普遍的意义。2.功的计算=1\*GB3①由中学的恒力做功的定义，导出微元功的计算式，并定义合力做功的概念；=2\*GB3②讨论力做正功、负功、无功的情况；=3\*GB3③分析直角坐标和自然坐标下的微元功的计算式；=4\*GB3④描述功在力与位移坐标系中的几何图形。3.变力功计算要点：=1\*GB3①用微元法写出微元功的计算式，=2\*GB3②由初值条件确定积分线，=3\*GB3③注意区分直角坐标和自然坐标下的积分变量。直线运动的变力做功计算，摩擦力圆运动时做功计算，合力作用下圆运动时做功计算。P953.1.7（基本概念），P160二．17（功的计算）P953.2.7（变力做功）,53.3.5（变力做功），课后反思：恒力做功与变力做功的不同之处1.非保守力概念由摩擦力做功计算引出非保守力概念：例4计算圆盘在粗糙平面上转动时所受的摩擦力做功，有到做功与路径相关的特性，而定义出非保守力。2.保守力与势能概念由重力、引力、弹性力做功计算引出势能、势能定理、保守力的概念：例5由重力做功计算引出重力势能；例6由引力做功计算引出引力势能；例6由弹性力做功计算引出弹性力势能。强调：①的值是相对零势能点的选取而确定的，常用的重力、引力、弹性力势能点的选取位置。②由守力与其势能函数之间的关系，可以由势函数求保守力。何为非保守力，特征为何？何为保守力，特征为何？3.2导出质点的动能定理1.质点的动能定理=1\*GB3①用微元法由合力做功导出质点的动能定理、并定义动能概念；=2\*GB3②强调：动能的瞬时性、相对性、是标量；=3\*GB3③功是过程量，动能是状态量；④注意：由初值条件确定积分限例1.求子弹在水平变力做功后获得一定速度所需的位移？例2.求两个质点之间的内力做功值？3.导出质点系的动能定理=1\*GB3①把质点系受力分为内力和外力；=2\*GB3②合力功等于内力功和外力功之和；=3\*GB3③合力做功等于系统动能的增量。=1\*GB3①回顾：功的定义、计算式、对4种力的做功计算、保守力与非保守力、势能的定义；动能定理、功能原理、机械能守恒条件。=2\*GB3②课后作业：P953.1.8（质点系的动能定理）P158一.8（机械能守恒）P161三.27（功能原理）P983.3.11（机械能守恒）课后思考：物体系的内力中保守力和非保守力的区别，物体系取不同零势点对结果的影响理解熟练掌握熟练掌握深刻理解理解掌握掌握熟练掌握掌握讲述详细讲述详细讲述详细推导讨论详细讲述讨论讲述与讨论课后复习完成7.3多媒体与板书相结合、讲解与课堂讨论相结合。7.3作业安排见上述表格。对作业批改中出现的错误、辅导答疑中学生提出的疑难问题作好记录，对较为典型、较为普遍的错误，在后续的新课教学前或习题课上进行评讲和讨论。7.3教师至少提前10分钟进入教室，检查电教设备是否能正常工作，多媒体课件是否能正常播放，如果电脑中的软件与课件不匹配，而出现课件的字母符号显示异常、动画不能正常播放等情况，及时找电教室老师解决。学生至少在上课前5分钟到达教室