授课时间：太原师范学院教案.doc

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1、第一章物理学和力学授课时间：太原师范学院教案章节名称§1.3时间和长度的计量§1.4单位制和量纲§1.6参考系·坐标系与时间坐标轴授课时数2教学目的概括了解物理学整体及其发展概貌、物理学科的特点、力学在20世纪物理学发展中所起作用，掌握物理学包括力学最基本的内容：质点的概念，时间和长度的计量，单位制和量纲，数量级估计以及参考系坐标系等。教学重点1．质点的概念。2．参考系与坐标系。教学难点教法与教具讲授法，阅读法，练习法。板书。作业与思考题思考题1.21.3§1.3时间和长度的计量§1.4单位制和量纲§1.6参考系·坐标系与时间坐标轴第5页第一章物理学

2、和力学太原师范学院教案教学内容备注绪论一、物理学及其研究对象1．什么是物理学？物理学是研究物质运动规律及其相互作用的科学。2．物理学的研究对象机械运动，分子热运动，电磁运动，原子和原子核运动。按照研究的方法，可分为：理论物理，实验物理，计算物理。3．物理学的分类经典力学，热力学，电磁学，相对论。二、学习物理学的意义1．系统的学科2．基础课3．必修课打好必要的物理基础，学习科学的思想方法和研究问题的方法。提高科学实验的能力、抽象思维的能力和计算能力。第一章物理学和力学§1.3时间和长度的计量一、时间的计量时间单位用铯原子的两个超精细能级跃迁所对应的辐射

3、的频率规定二、长度的计量长度单位用真空中的光速规定§1.4单位制和量纲1．物理理论的组成部分1）概念2）关于概念的数学表示的假定3）表示物理量之间关系的方程2．物理量分为基本物理量和导出物理量力学的基本物理量有长度、质量和时间。3．物理量的单位和单位制基本物理量的单位称基本单位，导出物理量的单位称导出单位。选择不同的基本单位构成不同的单位制。单位：计量事物的标准量的名称§1.3时间和长度的计量§1.4单位制和量纲§1.6参考系·坐标系与时间坐标轴第5页第一章物理学和力学太原师范学院教案教学内容备注4．国际单位制国际单位制（简称SI制）选择长度、质量、

4、时间、电流、温度、物质的量和光强度七个量作为基本量，其基本单位为（米）、（千克）、（秒）、（安培）、（开尔文）、（摩尔）和（坎德拉），其余量的单位作为导出单位，并选择平面角和立体角作为辅助量，辅助单位是弧度（）和球面度（）。力学中的SI制长度用米（），时间用秒（），质量用千克（kg）。5．量纲导出单位取决于基本单位以及导出量和基本量关系式的选择。导出单位对基本单位的依赖关系式称为该导出量的量纲式。例如，速度的量纲式为加速度的量纲式为力的量纲式为一般说来，在国际单位制中物理量A与基本量的关系式称为物理量A的量纲式，其中、和叫做量纲指数，人们往往把上式右

5、端称作左端物理量A的量纲。例如，速度的量纲为，加速度的量纲为，力的量纲为。所有量纲指数都等于零的量，其量纲为，这样的量往往称为无量纲量。这种量纲为1的量表示为纯数，其数值与所选用的单位制无关。注意：无量纲的量不一定无单位。例如，平面角是无量纲量，其单位为弧度（）。又如，行星轨道周期变短的频率的单位是秒/世纪，两个时间单位不能约掉，它成为无量纲量，但为有单位的量。无量纲无单位的物理量有：相对电容率、相对磁导率和折射率。量纲分析的方法经常用来讨论某些过程，它常以最简单的方式提供给我们正确的结果。§1.3时间和长度的计量§1.4单位制和量纲§1.6参考系·

6、坐标系与时间坐标轴第5页第一章物理学和力学太原师范学院教案教学内容备注量纲法则：1．只有量纲相同的物理量才能相加减或用等号相连接；2．指数函数、对数函数和三角函数的宗量应当是量纲1的。量纲可以用来帮助记忆与推导公式。§1.6参考系·坐标系与时间坐标轴力学是研究物质机械运动规律的科学。研究物体的空间位形随时间的变化（相对位置的变化），包括静止、移动、转动、振动、变形、流动、波动、扩散等。一、力学的分类1．根据研究内容分类运动学——研究物体运动的规律动力学——研究物体运动的原因静力学——研究物体平衡时的规律2．根据研究对象分类质点力学——研究对象为质点刚

7、体力学——研究对象为刚体数学工具——微积分和矢量二、力学模型1．质点任何物体都有大小和形状。物体在运动时它各部分的位置变化是不同的，物体的运动情况是非常复杂的。当物体的大小和形状忽略不计时，可以把物体当做只有质量没有形状和大小的点——质点。质点的概念是在考虑主要因素而忽略次要因素引入的一个理想化的力学模型。一个物体能否当做质点，取决于研究问题的性质。2．质点系包括质点、刚体、弹塑性体和流体等。3．刚体质点间距离始终保持不变的质点系。刚体是抽象的力学模型。真实物体受力以后都会变形，当物体的变形和运动尺度相比小的多时，则可简化为刚体。三、参考系和坐标系1

8、．运动的绝对性与相对性运动的绝对性：所有的物体都在不停地运动，没有绝对不动的物体。运动的相对性：描述物体的运