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文檔簡介

1、教 學 基 本 指 標教學課題質點運動學課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點速度加速度運動方程教學難點運動方程參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求會求位移、速度、加速度和可積運動方程教 學 基 本 內 容承啟: 緒論 物理學研究物質世界最基本、最普通的運動形式及規律 (10)§1-1,2參照系,質點,質點的位移,速度和加速度一、 基本概念:機械運動、參照系、坐標系、時間 質點運動學:只研究運動隨時間變化,不追究變化原因 四維空間幾何學(x,y,z,t) (05)二、 基本量: 1、 描寫質點位置的量失徑:有向線段 運動

2、方程: (10)2、描寫位置變化的量位移 (5)3、描寫運動快慢的量速度 平均速度: 瞬時速度即速度:速率:速度量值: 標量 (表示弧長即路程) 4、描寫速度變化快慢的量加速度a 加速度 (速度對時間的一階導數,矢徑對時間的二階導數)(20) 三、直線運動一維情況: (15)小結:矢徑:運動方程 速度: 加速度: (05)作業:思考:1-3,6 習題:1-3,4,5,7教 學 基 本 指 標教學課題曲線運動課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點切向、法向加速度教學難點曲線運動參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求理解相對運動,熟練掌

3、握圓周運動時的角速度、角加速度、切法向加速度教 學 基 本 內 容承上: 運動描述 (3)§1-3 相對運動 (12)§1-4 曲線運動一、 圓周運動 (15)1、 勻速圓周運動: 2、變速圓周運動二、一般曲線運動 (35)三、轉動中的角量: (20)1、角量:角位置: 角速度: 角加速度:2、角量與線量的關系:小結:切向、法向加速度 (5)作業:思考1-1,1-4 練習1-14,19,21 教 學 基 本 指 標教學課題牛頓定律課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點運動方程,受力分析教學難點運動方程求解參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙

4、語教學否授課學時2學時大綱要求掌握牛頓三個定律和力分析方法處理一般難度的力學問題教 學 基 本 內 容承上: 質點運動學 啟下:質點動力學: 追究運動變化原因,建立在以實驗為基礎的牛頓定律上 (5)一 牛頓三定律1、 第一定律: (10)(1) 力不是維持速度的原因,而是改變速度的原因(2) 質點有保持靜止狀態和勻速直線運動狀態的性質:慣性2、 第二定律: : (20)(1) 因果關系: 外因 m內因 結果(2) 矢量式:= 分量式: 直角坐標: 自然坐標: (3) 適用于慣性系3、 第三定律: (10)二、應用:1. 兩類問題: (15) 關鍵: 受力分析 方法: 三.舉例: 例1: (10

5、) 例2: (10) 解題心得 1、靈活選坐標 2、文字敘述物理條件 3、微積分應用 (5)小結:定律及應用, 力的概念 (5)作業:思考2-2,3 練習2-10,17,20教 學 基 本 指 標教學課題功和能課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點動能定理, 機械能守恒教學難點機械能守恒應用參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求熟練掌握直線運動變力做功;會用動能定理;掌握機械能守恒定律教 學 基 本 內 容承上: 牛頓定律 (2)§3-1. 功 功率一. 功: (10)二. 功率: (3)§3-2 動能 動能定理

6、一. 動能: (10)引入動能: 二、 動能定理: (10)討論: 1 功是力對空間的積累,其效果是引起動能的變化2 動能定理應用的優點:抓始末動能,省中間細節§3-3.4.5 勢能,動能原理,機械能守恒定律,能量轉換與守恒定律一、保守力的功 (20) 1.重力的功 2.彈力的功 3.萬有引力的功推廣:保守力:其共與始末位置有關,與所經路徑無關力沿任何一封閉路徑所作功恒為0。二、勢能: (15)1. 保守力才具勢能.由相互位置決定. 2. 物體所受保守力性質不同,勢能形式不同:重力勢能; 彈性; 引力勢能三、功能原理: (5)四、機械能守恒: 條件: 結論: (10)能量轉化和守恒定

7、律在力學中的具體表現。五、應用舉例: 心得:引用一次守恒律,避免一次積分運算。小結: 功&能 (5)作業:思考3-2,4 練習3-5,6,14,18教 學 基 本 指 標教學課題動量與沖量課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點動量原理教學難點動量原理應用參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求會用動量定理教 學 基 本 內 容承上: 牛頓第二定律 (3)§4-、1 動量 沖量 動量原理 一、 動量: (22)牛二定律: 動量: 二、動量定理: (25) 討論:1、沖量是力對時間的積累,其效果是引起動量的變化 2、 是

8、矢量式 三、 應用:抓始末狀態,省中間細節 (35)例1: 心得:動量定理適用于分過程、全過程。例2: 心得:抓受力分析思考: 習題小結:動量原理 (5)作業:思考4-3,4 練習:4-8、10、11教 學 基 本 指 標教學課題動量守恒定律及應用 課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點動量守恒定律,碰撞教學難點動量守恒律應用參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求掌握動量守恒定律教 學 基 本 內 容承上: 動量原理 (5)§4-2 動量守恒定律一、系統動量定理: i質點: (15) 系統: 由牛頓第三定律: 系統動量定理

9、: 二、動量守恒定律條件: (25)說明:1、分量式: 2、動量定理、動量守恒律中速度都是對慣性系 3、動量守恒律是普遍自然規律之一§4-3 碰撞 (25)一、 碰撞定律:正碰 (10)二、過程求解,遵從 (10)解出:; 動能虧損:三、碰撞分類 (10)四、二維碰撞:正交分解: (3)兩大守恒定律應用關鍵:受力分析守恒條件; 優點:抓始、末態,省中間細節; 舉例: (12)小結: 動量守恒定律 (5)作業:思考4-5,6 練習:4-12、14、18教 學 基 本 指 標教學課題剛體定軸轉動課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點轉動慣量;轉動定律教學難點轉動定律應用參考教

10、材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求理解轉動慣量;轉動定律;轉動動能定理;教 學 基 本 內 容承啟: 理想模型:質點剛體絕無形變的理想模型,在研究其運動中 (5)§5 1, 2 轉動定律一、剛體的運動: 平動: 各點線量(線位移、線速度、線加速度)相同, 可歸結為質點運動學。 (12) 轉動: 各點角量(角位移、角速度、角加速度)相同剛體任何復雜運動可分解為:平動轉動二、定軸轉動: (15) 角速度矢量 ; 歐拉公式 (線、角速關系)三、轉動動能: (15)劃分:質元剛體轉動動能 定義剛體轉動慣量: 轉動動能 四、轉動慣量: (15)意

11、義:轉動中慣量大小的量度要素:質量大小; 質量分布; 轉軸位置。 要求:記20表五、轉動定律: (15) 力矩 說明:在轉動面內;遵從迭加原理轉動定律:矢量式 ; 一維去矢 討論:轉動中定量因果關系: 外因 內因 結果應用:P123 例5-4 (08)小結: 轉動慣量; 轉動動能; 力矩; 轉動定律 (05)思考: 52, 3 ; 練習:55, 7, 10教 學 基 本 指 標教學課題角動量守恒課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點轉動動能定理,角動量守恒定律教學難點角動量守恒律應用參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求理解轉動動能

12、定理;會用動量矩守恒定律教 學 基 本 內 容承上: 轉動定律 (03)§5-3 轉動動能 力矩的功一 力矩的功與功率 (07)力矩的功 功率:二 轉動動能定理 (10) 相應條件下,機械能守恒對轉動也成立。(合力矩為0)三 應用舉例: 法一:動能定理: 法二:機械能守恒: (10)§5-4 角動量 角動量守恒定律導引: (05)一、.動量矩 (15)質點的動量矩:剛體的動量矩:二動量矩定理: (15)討論:(1)沖量矩是力矩對時間的累積,其效果是引起動量矩的改變。(2)動量矩定理對J不變或變均適用三動量矩守恒: 條件:結論: (10)四 應用舉例: 1、有心力 2角碰撞

13、(10)小結: 轉動慣量; 轉動動能; 力矩; 轉動定律 (05)思考: 55, 6; 練習:513, 15, 16 教 學 基 本 指 標教學課題壓強和溫度課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點壓強統計的意義;溫度的統計意義教學難點統計意義參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求從宏觀和統計意義上理解壓強、溫度, 了解統計平均教 學 基 本 內 容承啟: 力學熱學 (15)研究對象; 研究范圍; 研究方法:(1)分子物理學方法:統計平均 (微觀宏觀) (2) 熱力學方法:實驗定律 (宏觀宏觀)統計規律:(1)是大量分子的平均效果,而

14、不是個別分子的單獨行為。 (2)單個分子運動遵從力學規律,大量分子組成的系統遵從統計規律( 量變值變 )。 第六章 氣體分子運動論§6-1 分子運動論的基本概念: 物質由分子組成,分子不停地作熱運動,分子間有作用力。§6-2 理想氣體的狀態方程一基本概念:狀態參量; 平衡狀態; 平衡過程 (10)二理想氣體狀態方程 (05) §6-3 氣體分子運動的壓力公式一 模型理想氣體分子 (10)理想氣體分子結構: 統計特征:平衡狀態下對各方向運動機會相等。二理想氣體的壓強 (25) 引入分子平均平動動能: 討論:1、壓強具有統計意義:是大量分子與器壁碰撞的平均效果。 2、

15、分子物理研究方法: (宏觀) (微觀) (微觀)§6-4 氣體分子的平均平動動能與溫度的關系(溫度的統計意義) (20) 討論:(1) 溫度具有統計意義,是大量分子組成的系統,分子平均平動動能的量度(2) >0, 故熱運動不停息。(3) 方均根速率:小結: 壓強溫度的統計意義 (05)思考: 62, 4 練習:62, 8, 12教 學 基 本 指 標教學課題能量均分和速率分布課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點能量均分原理,麥克斯韋速率分布律教學難點統計規律參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求會用能均分定理,了解

16、速率分布,了解氣體三種統計速率教 學 基 本 內 容承上: 統計意義 (03)§6-5 能量按自由度均分 理想氣體的內能一 自由度:決定物體位置所需要的獨立坐標的個數。 (07) 單原子分子 剛性雙原子分子 剛性三原子分子:二能量按自由度均分原理 (15) 統計特征:平衡狀態下,分子每一自由度都有相等的平均動能 討論:(1)系統計規律,大量分子無規熱運動和頻繁碰撞的平均結果。 (2)分子平均總動能。三、氣體的內能,理想氣體的內能 (10)系統內能=(分子動能+分子間勢能)狀態的單值函數 理想氣體分子間無相互作用勢能:(為的函數, 與、無關)§6-6 麥克斯韋速率分布律一、

17、速率分布函數: 實驗證明:平衡狀態下,是的確定函數 (10)二、 Maxwell速率分布律 (20) 平衡狀態下:討論: 1、間:線下小矩形面積 2、整個曲線下面積:(歸一化) 3、在處有最大值 4、T增高時,曲線平坦,向高速移動()意義:統計規律,單個分子速率有偶然性,大量分子組成系統速率分布有必然性(量變質變;偶然必然)三、 三種統計速率:平均速率:方均根速率:最可幾速率: (10)§6-7 分子的平均自由程和平均碰撞次數 (10)分子熱運動,碰撞頻繁發生統計量: 小結: 兩條統計規律, 三種統計速率 (05)思考: 6 5、7 練習:616、18、20教 學 基 本 指 標教學

18、課題熱力學第一定律課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點熱力學第一定律, 定律應用教學難點熱一律應用參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求熟練使用熱一律計算理想氣體各等值過程教 學 基 本 內 容承上: 熱力學研究方法:實驗定律 (宏觀宏觀) (03)§7-1 內能 功 熱量 (17)內能:是狀態量狀態的單值函數熱量:1.是過程量2.在引起內能的變化上,熱功等效3.是系統間分子無規則熱運動與無規則熱運動的轉換功:1.是過程量2.在引起內能的改變上,熱功等效3.是系統的有規運動向分子無規熱運動轉換。§7-2 熱力學

19、第一定律: (20) 討論:1.熱力學第一定律是普遍的能量轉換守恒律在熱力學中的具體表現,是熱功間轉換的定量表達。 2.量的符號規定: 3.幾種形式:一般形式;微分形式;平衡過程:§ 7-3、熱一律對理想氣體等值過程的應用1、 等溫過程: 特征: 吸熱全轉變為對外的功 (15)2、 等容過程: 特征: 吸熱全增內能 (15)理想氣體:定容摩爾熱容 3、 等壓過程: 特征: (15) 定壓摩爾熱容 熱容比:小結:熱力學第一定律 (05) 思考: 7-3、6、8; 練習:7-6、11、16教 學 基 本 指 標教學課題絕熱過程&卡諾循環課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教

20、學重點絕熱過程,卡諾循環教學難點泊松方程參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求熟練使用熱一律計算理想氣體絕熱過程及卡諾循環效率;教 學 基 本 內 容承上: 熱力學第一定律 (03)§7-5 熱一律對理想氣體絕熱過程的應用一、 泊松方程 (27)絕熱過程特征: 1、對理想氣體: 2、絕熱線:圖:交點處:>§7-6 循環過程 卡諾循環 熱機的效率一、 循環過程: (17)特征:1、經每次循環: , 系統對外的凈功等于系統吸入的凈熱。 2、平衡過程:數值上等于圖上閉曲線包圍的面積。二、卡諾循環:二恒溫熱源間二等溫過程二絕熱

21、過程組成正循環:熱機 (28) 效率: 討論:1.卡諾循環最簡單、最基本的理想循環 2. 只與有關。提高的途徑 3.恒小于逆循環:致冷機 (10) 致冷系數 (可大于1)小結: 絕熱過程; 卡諾循環: (05) 思考: 7-5,9,10; 練習:7-20, 24, 25教 學 基 本 指 標教學課題熱力學第二定律課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點熱力學第二定律, 不可逆過程教學難點熱二律的統計意義參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求了解可逆過程和不可逆過程及熱力學第二定律的統計意義教 學 基 本 內 容承啟: 熱力學第一定律:

22、定量研究熱力學第二定律:方向研究 (05)§7-7 熱力學第二定律 一、 敘述: (15)開爾文敘述:從單一熱源吸取熱量令其全變為功的循環過程:不可能。克勞修斯敘述:熱量自發地從低溫到高溫:不可能。 (二敘述等效 )二、意義:反映自然界中過程的方向性,否定了制造第二類永動機的幻想。 (10)§7-8 可逆過程和不可逆過程 卡諾定理一、 兩類過程 (15)可逆過程:系統能回原態且外界無任何變化。(平衡過程)不可逆過程:系統不可能回原態而外界無任何變化例:功熱轉換,熱量從高溫到低溫,氣體自由膨脹討論:1.只有理想的平衡過程(無限慢、無耗散)才可逆,自然界中一切實際過程都是非理想

23、、非平衡的,因此是不可逆的。 2. 各種不可逆過程中存在內在聯系。 熱二律實質:總結性指出這種聯系。二、卡諾定理:工作在之間熱機:;一切可逆機: 一切不可逆機: (10) 意義:提高的途徑: 不可逆機盡量逼近可逆機。 提高高溫 (降低低溫)§7-9 熱力學第二定律的統計意義一、氣體自由膨脹: 重回:幾率 為分子數。 (20) 總結:自發過程(不可逆過程) 總是從幾率小(含微觀狀態少)的宏觀狀態幾率大(含微觀狀態多)的宏觀狀態。二、熱二律統計意義:本質上是一統計規律,反映自然界中一切實際過程,都向幾率增大方向進行。 (10)小結: 絕熱過程; 卡諾循環: (05) 思考: 7-5,9,

24、10; 練習:7-20, 24, 25教 學 基 本 指 標教學課題靜電場強課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點靜電場,電場強度教學難點場強計算參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求熟練使用運用迭加原理計算場強教 學 基 本 內 容承啟: 力學:機械運動電磁學:電磁運動 (02)第八章 真空中的靜電場§ 81:電場一 電場:場物質:迭加性 靜電場:靜止電荷激發。 對外表現 (05)二 帶電現象的微觀解釋:電子轉移 (03)三 庫侖定律:對真空的點電荷 (10)§ 82:場強一、 場強: 性質 (10)二、 場強

25、計算: (一) 離散型: (20) 1、點電荷: 2、點電荷系: 電偶極子: 電矩 (二)、連續型: 1、均勻帶電線: (20)討論:無限長均勻帶電線: 2.、均勻帶電環軸: (15)討論: 環心; 遠處小結: 靜電場; 場強計算: (05) 思考: 81,3; 練習:86, 8, 10教 學 基 本 指 標教學課題靜電場高斯定理課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點高斯定理,高斯定理計算場強教學難點高斯定理計算場強參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求掌握用高斯定理計算場強的條件和方法,并能熟練應用教 學 基 本 內 容承啟: 場

26、強計算 (03)§ 83,4 Gauss定理一、 電力線:電場的形象描繪。 (07) 性質:1.切線表場強方向疏密表場強量值: 2.靜電場電力線:+q起連續-q終二、 電通量: (10) 閉曲面:(出正入負)三、 高斯定理: (20)討論: 、 由定,并非味著閉面上P點的僅由定,它與面外電荷也有關。、說明靜電場是以靜電荷為源()匯()的有源場。 、為場強的計算別開生面。四、應用:計算場強 關鍵 (05) 1. 無限大均勻帶電板:電場在板兩側分區分布 (10) 2. 均勻帶電球面:電場在球面內外分區分布 (10)3. 均勻帶電球體:電場在球體內外分區分布 (05)4. 均勻帶電長圓柱面

27、:電場在柱面內外分區分布 (10)5. 均勻帶電長圓柱體:電場在柱體內外分區分布 (05)小結: Gauss定理及應用 (05) 思考: 87,8; 練習:814, 15, 16教 學 基 本 指 標教學課題電勢課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點電勢, 電勢計算教學難點電勢計算參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求熟練使用運用迭加原理計算場強和電勢教 學 基 本 內 容承啟: 靜電場的表現 (05)§85 電勢 靜電場的功 一 、靜電場的保守性: (15) 場力的功: 靜電場保守場(無旋場),靜電力保守力 場強環流定律

28、: 二 電勢: (15) 電勢能:保守具勢:均有關 電勢: 電勢性質: 客觀性;標量性;迭加性;連續性;相對性 三 電勢計算: 離散型: 點電荷; 點電荷系; (10) 連續型: 例1 環軸 (10) 例2 勻電盤軸 (10)例3 均勻帶電球面 (10)例4 均勻帶電球體:電場分區分布,電勢分段積分 (10)小結: 靜電場; 場強計算: (05)思考: 89,10; 練習:821, 23, 25教 學 基 本 指 標教學課題場強與電勢課的類型新知識課教學方法講授教學手段多媒體教學重點電勢梯度,場強與電勢微分關系, 教學難點場強電勢微分關系參考教材周志堅“大學物理教程”作業布置思考題2,練習題3雙語教學否授課學時2學時大綱要求理解電勢與場強關系, 會計算電偶極子在電場中所受力矩教 學 基 本 內 容承啟: 電勢: (03)§86 等勢面 場強與電勢的關系一.等勢面: (12) 方程:(面簇)性質: 1、沿等勢面移電荷,場力功恒 2、與電力線垂直(電力線電勢降落方向) 3、疏密反映場強大小。二、場強與電勢的關系 (25)積分關系: 微分關系: 負號的意義:場強指向電勢降

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