《大学物理》课程教案

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1、力学基础教案一力学基础（分成8讲，共计16学时）经典力学的基础,包括质点力学和刚体力学定轴转动部分.着重阐述动量,角动量,和能量等概念及相应的守恒定律.狭义相对论的时空观是当今物理学的基本概念,它和牛顿力学联系紧密.为此,把狭义相对论归入经典力学的范畴.第01章质点运动学（4学时）第02章 质点运动定律（1学时）第03章动量守恒和机械能守恒（3学时）第04章刚体的定轴转动（4学时）第05章万有引力场（部分内容穿插到第03章）第18章相对论（4学时）第01章质点运动学（4学时）[教学内容]§1-1质点运动的描述§1-2加速度为恒矢量

2、时的质点运动§1-3圆周运动§1-4相对运动[基本要求]1．掌握位置矢量、位移、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.2．理解运动方程的物理意义及作用.掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法，以及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．能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.4．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[重点]：1．掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速

3、度等描述质点运动和运动变化的物理量，明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。2．确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义；掌握圆周运动的角量和线量的关系，并能灵活运用计算问题。3．理解伽利略坐标、速度变换，能分析与平动有关的相对运动问题。 [难点]：1．法向和切向加速度2．相对运动问题 第01-1讲§1-1质点运动的描述§1-2加速度为恒矢量时的质点运动（内容打乱当例子讲）[教学过程]一、参考系为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。要作定量描述，还应在参考系上建立座标系。二、位矢与位移（为简化，讨论二维情况）位置矢量（位矢），大

4、小方向①运动方程运动方程分量式②轨道方程（质点运动轨迹的曲线方程）：位移矢量（位移）：[注]：一般情况下，路程位移，极限时，三、速度平均速度：，方向：瞬时速度：，方向余弦：，。。。，。。。速率，是质点路程对时间的变化率：[例1]：（课本P7，例1）设质点运动方程为，，求（1）时的，（2）运动轨迹。解：（略）[例2]（课本P7，例2）、由刚性杆连接，在光滑轨道上滑行。若以恒定的速率向左滑，问：当时的速度？[例3]（课本习题1-3）如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上h高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动。设该人以匀速率v0收绳，绳

5、不伸长、湖水静止，求小船的运动速度u。四、加速度，是质点速度对时间的变化率：计算式：[例3]：已以知一质点作匀加速直线运动，加速度为。求：它的运动方程。解：①又②故[小结]运动学问题有两类：①已知运动学方程求速度、加速度（微分法）②已知加速度（或速度）和初始条件，求速度、位移。[例4]斜抛运动（课本p12-13内容）第01-2讲§1-3圆周运动§1-4相对运动[教学过程]一、自然坐标系：沿轨道上某点，取切向和法向为两轴二、圆周运动的法向加速度与切向加速度先求：显然是速率的变化量，故，方向：切向。（时，与同向，故切向！）再求：由相似

6、形得即：当即时，弦长=弧长。故方向：时，，故“法向”推广至一般曲线：说明：由速率变化引起，由速度方向变化引起。三、圆周运动的角量描述（这是课本第4-1节的内容，为了减少第04章的压力，调整到第1-3节来）课本，自己阅读掌握：线量角量关系匀变速率圆周运动[例4]（课本P19例）：飞机在高空点时的水平速率为1940，沿近似圆弧的曲线俯冲到点，速率2192，经历时间为3，设圆弧半径为3.5，俯冲过程可视为匀变速率圆周运动，不计重力加速度的影响，求：（1）点加速度（2）经历的路程。三、相对运动1相对运动2．时空观：经典力学中，时间与空间的

7、测量与参考系无关，即绝对。而质点、和轨迹与参考系的选择有关，即相对。经典运用伽利略变换：[例5]甲在车上发射弹丸，乙在地上看是竖直的。，，求：。解：[例6]火车以36的速度向东行驶，相对于地面竖直下落的雨滴，在车玻璃上形成的雨滴与竖直成。求：雨滴对地、对车的速率分别如何？解：动体雨滴动系火车静系地 第02章   质点运动定律（1学时）[教学基本要求]一掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件.二熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况,能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题.[课本内容]§2-1牛顿定律§2-2物理量的单位和量纲§

8、2-3几种常见的力§2-4惯性参考系力学相对性原理§2-5牛顿定律的应用举例[知识点]1牛顿三定律2单位和量纲3常见的力[重点]：1. 牛顿三定律的基本内容。2. 应用牛顿定律解题的基本思路，特别是用微积分方法求解一维变力作用下的质点动力学问题。3