《大学物理》课程教案

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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), r xi y j =+v v r

大小 22

||r r x y ==+v 方向 cos x r

α=

①运动方程

运动方程 ()()()()r r t x t i y t j z t k ==++v v v v v

分量式()()()x x t y y t z z t =??

=??=?

消去参数t ,可得轨道方程

②轨道方程(质点运动轨迹的曲线方程):

(,)0f x y =

位移矢量(位移):

()()B A B A B A r r r x x i y y j =-=-+-r r r r r

V

[注]:一般情况下,路程≠位移,极限0t →V 时,?

dr AB =v

三、速度

平均速度:r

v t =r V r V ,方向:r v V

瞬时速度:d r dx dy dz v i j k dt dt dt dt

=

=++v

v v v v

222x y z v v v v =

++, 方向余弦:cos x

r

α=

, 。。。, 。。。 速率,是质点路程对时间的变化率:ds v dt

=

[例1]:(课本P7,例1)设质点运动方程为()()2824

t r t t i j +=++v v v

, ()SI , 求(1)3t s =时的v r

,(2)运动轨迹。

解:(略)

[例2] (课本P7,例2)A 、B 由刚性杆l 连接,在光滑轨道上滑行。若A 以恒定的速率v 向左滑, 问:当60α=o

时B 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v 0收绳,绳不伸长、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:

22

dv d r a dt dt ==v v v

计算式:y x x y dv dv a i j a i a j dt dt

=+=+v v v v v

a a ==v

[例3]:已以知一质点作匀加速直线运动,加速度为a 。求:它的运动方程。 解:dv a dt

=

直线运动 0

00

0t

v

v

adt dv at v v v v at =

?=-?=+?? ①

0dx

v v at dt

?=+ ()2

0000

12t

x

x

v at dt dt x x v t at +=

?-=+?? ② 故2012

x x vt at =++

[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t e u v 和法向n e u u v

为两轴

二、圆周运动的法向加速度与切向加速度

0000lim lim lim lim

n t n t t t t t v v v v v a t t t t →→→→+===+V V V V r r r r r

V V V V V r

V V V V n t n n t t a a a e a e =+=+r r r r

先求t a u v :显然t v u v

V 是速率的变化量,故t dv a dt

=

u v ,方向:切向。 (0t →V 时,t v u v V 与v v

同向,故切向!) 再求n a u u v :由相似形得

n v v

R BC =V 即:n v v BC R =u u v u u u v V 当0t →V 即0θ→V 时,弦长=弧长。?BC BC

= 故2

00lim

lim n n t t v v s v a t R t R

→→===V V r

V V V V 方向:0t →V 时,n v v ⊥u u v v

V ,故“法向”

2t t n n t n dv v a a e a e e e dt R

=+=+v u v u u v u v u u v

2

222t

t n dv v a a dt R ????=+=+ ? ?????

v a=a

推广至一般曲线:

()2

,n t v dv a a dt

ρρ

=

=

曲率半径 说明:t a 由速率变化引起,n a 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.18p ,自己阅读掌握:

线量 角量

关系

r

θ

v rw =

dr v dt = d w dt θ= 2

2n v a rw R

==

dv a dt =

dw dt β= t dv a r dt

β==

匀变速率圆周运动

202200122t t w t t w w w w t θββθβ?

=+??=-??

=+??

[例4](课本P19例):飞机在高空点A 时的水平速率为1940/km h ,沿近似圆弧的曲线俯冲到B 点,速率2192/km h ,经历时间为3s ,设圆弧半径为

3.5km ,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)B 点加速度 (2)A B →经历的路程。

三、相对运动 1相对运动

a a a =+=+r r r r r r AB AC BC AB AC BC

v v v 2. 时空观: 经典力学中,时间与空间的测量与参考系无关,即绝对。而质点r v V 、v v

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。10(/)u m s =,60α=o

,求:v 。

解:v u v '=+v v u v

103(/)v utg m s α==

'x x vt y y z z t t '=+??

'=??

'=??=?

km h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30o。求:雨滴对地、 [例6]火车以36/

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

§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. 在非惯性系中求解力学问题;惯性力的物理意义

[难点]

1.变力作用下的质点运动问题。

[教学过程] 一、牛顿三定律

牛一定律:惯性定律。0F =u v 时v v

守恒

牛二定律: ()

d mv d p dv F m ma dt dt dt

=?==v u v v u v v 牛三定律: F F '=-u v u u v

二、惯性参照系

牛顿运动定律成立的参照系为惯性参照系。

生活实践和实验表明:地球可视为惯性系。车、地都是惯性系;此时车厢不再是惯性系 1.力学相对性原理

v v u '=+v u v v

因:u 是常量,故:a a '=v u v

(不同惯性系下,相同的力学形式)

推广:“不同惯性系下,牛顿力学的规律都等价” --力学相对性原理

2.非惯性系与惯性力 质量为m 的物体,在平动加速度为a 0的参照系中受的惯性力为0i F ma =-r r

第03章 动量守恒、能量守恒(3学时)

[教学基本要求]

1.理解动量、冲量概念,掌握动量定理和动量守恒定律 .

2.掌握功的概念,能计算变力的功,理解保守、力作功的特点及势能的概念,会计算万有引力、重力和弹性力的势能 . 3.掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律, 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法. 4.了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点 .

[教学内容]

§3-1 质点和质点系的动量定理 §3-2 动量守恒定律 §3-4 动能定理

§3-5 保守力与非保守力 势能 §3-6 功能原理 机械能守恒定律 §3-7 完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞

02-1讲与第03-1讲合一)

§3-1 质点和质点系的动量定理 §3-2 动量守恒定律

[知识点]:

1. 动量定理:合外力的冲量等于质点(或质点系)动量的增量。其数学表达式为

2.动量守恒定律

当一个质点系所受合外力为零时,这一质点系的总动量矢量就保持不变。即

在直角坐标系中的分量式(略)

3. 质点的角动量定理

质点的角动量:对某一固定点有

v r m p r L ρρρρρ?=?= 角动量定理:质点所受的合外力矩等于它的角动量对时间的变化率

∑?

=-=i

i

t t P P P P dt F ρ

ρρρρ,

1221常矢量时当外===∑

∑∑i

i i i i v m P F ρρρ,0

??? ???==

∑i

i i F r M

dt L d M ρρρρρ 4.角动量守恒定律

若对某一固定点而言,质点受的合外力矩为零,则质点的角动量保持不变。即

[重点]:

1.掌握动量定理。学会计算变力的冲量,并能灵活应用该定理分析、解决质点在平面内运动时的力学问题。

2.掌握动量守恒定律。掌握系统动量守恒的条件以及运用该定律分析问题的思想和方法,能分析系统在平面内运动的力学问题。

3.掌握质点的角动量的物理意义,能用角动量定理计算问题。

4.掌握角动量守恒定律的条件以及运用该定律求解问题的基本方法。

[难点]:

1. 计算变力的冲量。

2. 用动量定理系统动量守恒分析、解决质点在平面内运动时的力学问题。

3. 正确运用角动量定理及角动量守恒定律求解问题。

[教学过程] §3-1 动量定理

引言:牛二定律揭示了力是改变运动状态的原因。此外,力作用于质点或质点组往往还有一段持续时间和持续空间。 一、冲量 质点的动量定理

()

d p F F dt d p d mv dt =

???→==u v u v u v u v v g 变形21212

1

t t

F dt p p mv mv ???→=-=-?u v u u v u u v u u v u v g 积分

动量定理:在给定的时间间隔内,外力作用在顶点上的冲量,等于质点在此时间内动量的增量。

矢量性:某方向上的外力只改变该方向的p u v

优点:可忽略中间复杂过程,只看初末状态。 二、质点组的动量定理

常矢量时当===∑

0,0L L M ρρρ

()

111102

1

t t

F f dt p p +=-?u u v u u v u u v u u u v

(

)

2

1

22120t t F f dt p p +=-?u u v u u v u u v u u u v

①+②, ()()()()

2

1

1212211020t t F F f f dt p p p p ??+++=+-+??

?u u v u u v u u v u u v u u v u u v u u u v u u u v 由牛三定律得,12f f =u u v u u v

()()()

121210202

1

t t

F F dt p p p p +=+-+?u u v u u v u u v u u v u u u v u u u v

推广: 02

1

t t F dt p p =-∑∑∑?u u u v u v u u v

动量定理的微分形式:d p

F dt

=u v u u u v 外(质点组)

[例1] 已知::0.05m kg =的弹性刚球,设碰撞时间0.05t s =,1210/v v m s == 求:平均冲力(钢板所受)

解法一:()21cos cos 2cos x x x F t mv mv mv mv mv ααα=-=--=u u v

V 210y y y F t mv mv =-=u u v V

2cos x y x mv F F F F t

α=+==u v u u v u u v u u v V (小球所受)

解法二:据矢量三角形,由几何边角关系求解。

()2F t m v m

v ==g V V

[例2](练习册 例3-6)如图,用传送带A 输送煤粉,料斗口在A 上方高h=0.5m 处,煤粉自料斗口自由落在A 上,设料斗口连续卸煤的流量为q m =40kg/s ,A 以v=2.0m/s 的水平速度匀速向右移动。求装煤的过程中,煤粉对A 的作用力的大小和方向. (不计相对传送带静止的煤粉质重)

§3-2 动量守恒定律

0F =∑u u u v

外时,0p =u v V

注:①内?外时,近似认为动量守恒。

0F ≠∑u u u v 外,但在某一方向上分量为零,则该方向上有动量守恒

③广泛适用,牛顿运动定律则不适于微观领域。

[例3] 炮车M 以仰角θ发射m ,m 相对于炮筒出口速度为v 。不计车与地面摩擦。求:炮车反冲速度大小。 解:(相对运动+动量守恒)综合题

设所求为V 。①水平方向上动量守恒;②统一参照系(地) ()cos m v V MV θ-= cos m V v M m

θ

∴=

+

[例4](练习册 例3-5)三个物体A 、B 、C 每个质量都是M 。B 、C 靠在一起,放在光滑水平桌面上,两者间连有一段长为0. 4m 的细绳,原先放松着B 的另一侧用一跨过桌边的定滑轮的细绳与A 相连(如图)。滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计,绳子不可伸长。问:

(1) A 、B 起动后,经多长时间C 也开始运动?

(2) C 开始运动时速度的大小是多少? (取g=10m ·s -2)

h

A

v

?

§3-4 动能定理

§3-5 保守力与非保守力 势能 §3-6 功能原理 机械能守恒定律 §3-7 完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞

[知识点]:

1.功的定义

质点在力F 的作用下有微小的位移d r (或写为ds ),则力作的功定义为和位移的标积,即

θ

θcos cos Fds r d F r d F dA ==?=ρ

ρρ

对质点在力作用下的有限运动,力作的功为

?

?=b

a r

d F A ρρ

在直角坐标系中,此功可写为

???++=b

a z

b a y b a x dz

F dy F dx F A

应当注意,功的计算不仅与参考系的选择有关,一般还与物体的运动路径有关。只有保守力(重力、弹性力、万有引力)的功才只与始末位置有关,而与路径形状无关。

2. 动能定理

质点动能定理:合外力对质点作的功等于质点动能的增量。

2022121mv mv A -=

质点系动能定理:系统外力的功与内力的功之和等于系统总动能的增量。

0K K E

E A A -=+内

应当注意,动能定理中的功只能在惯性系中计算。

3. 势能

重力势能:零势面的选择视方便而定。

弹性势能:规定弹簧无形变时的势能为零,它总取正值。

万有引力势能:取无穷远处为零势点,它总取负值。 4. 功能原理

)

()(00P K P K E E E E A A +-+=+非保内外

即:外力的功与非保守内力的功之和等于系统机械能的增量。

5. 机械能守恒定律

外力的功与非保守内力的功之和等于零时,系统的机械能保持不变。即

常量时,当非保内外=+=+P K E E A A 0

[重点]:

1.熟练掌握功的定义及变力作功的计算方法。

2.理解保守力作功的特点及势能的概念,会计算重力势能、弹性势能和万有引力势能。

3.掌握动能定理及功能原理,并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的力学问题。

4.掌握机械能守恒的条件及运用守恒定律分析、求解综和问题的思想和方法。

[难点]:

1.计算变力的功。

2.理解一对内力的功。

3.机械能守恒的条件及运用守恒定律分析、求解综和问题的思想和方法。

[教学过程] §3-4 动能定理

前面讲了力对时的积累效果:2121

t t F dt p p =-?

u v u u v u u v

g 那么,力对空间的积累效果? 由牛顿运动定理:

22

212

2

1

1

1122r v r v

dv dv dr dv F m

m mv dt dr dt dt

F dr mvdv W mv mv ===?=?=-??g g

功:(中学中)

(,)cos ,W FS

F S W F S W FS F S θ?=?=??=??u v u v g 方向一致中学(方向不一致)

大学:F u v

变力,则把S 微分: cos b b a

a

W F d S F dS θ==??u v u v g

几个力作功之和:(代数和)合力作功=各力作功之和: 12W W W =++L 功率:做功的快慢

cos cos dw dr p f F v F v dt dt

θθ====u v v g

平均功率:W

p t

=(瓦特)

说明:①功与能关系。功量度能,功是过程量,能是状态量 ②忽略复杂过程,只须看看末状态!

[例1]:m 落入水中,刚接触水面时0v ,水中浮力=重力,水的阻力r F bv =-,b 为常量,求阻力对球作的功。 解:建立坐标如图。由定义:

r dx dx W F dr bv dx bv bv dt dt xt

==-=-=-????u u v v g g g g g

22bv dt b v dt =-=-??

其中,v t ?关系可由上次课知:

r dv F bv m dt =-=? 0

0t v

v b dv

dt m v

-=???

0ln b v t m v -=?0b t m v v e -∴= 代入:2

2

20

00

22211122t bt bt bt m m

m m W bv

e dt

bv e mv e b ---??????=-=---=- ? ? ? ? ???????

?

g 3-5 势能

引言:功可以量度功能,一些特殊力作功还可以引入另一种能-势能 一、万有引力作功

2

cos()m m dW F dr G dr r

πθ'

?=?=-r r 2

11A

B

B A A

B

r r dr

W dW Gmm Gmm r r r ??''==-=- ???

??

表明:只与初末位置有关,与路径无关。

二、重力作功

dW G d r mgdy ==-s

u v g

()2

12

1

B

A

y y

W dW mgdy mgh mgh ==

-=--??

表明:只与初末位置有关,与路径无关。

三、弹性力作功

2

1

22211122x x dW Fdx kxdx

W kxdx kx kx ==-??=-=-- ?

??

?

表明:只与初末位置有关,与路径无关。

1保守力:做功与路径无关的力

数学语言:0l

w F dr =?=?u r r

?

??

?常见的保守力:重力,万有引力,弹性力,库仑力

常见的非保守力:摩擦力安培力

2势能:与位置有关的能量

重力势能:mgy =P E

引力势能:'

p mm E G r

=-

弹性势能212

P E kx =

()21P P P W E E E =--=-?

说明:1. k E ,p E 都是状态量。 2.p E 有相对性。

3-6 功能原理 机械能守恒

质点动能定理:0k k w E E =- (1)

质点系动能定理:()

0k k w w w E E ++=-外保内非保内……(2) (2)整理,得

()()00k

p k kp E E E E w w E w w +--=+?=+外非保内

外非保内 功能定理

显然,当0w w +=外非保内时,0E ?= 即机械守恒。

[例] 光滑圆环竖直放置,A 为轻弹簧原长R ,小球m 运动到底B 点时对环没有压力,求弹簧劲度系数。 解:m ,弹簧,地球系统。

G ,T 为保守内力,做功; N 为外力,不做功。 故 A B →,系统的能量守恒: (

)0

2

211

2sin 30

2

2

mg R R mv kR -=+……(1) 对 B 由牛顿第二定律:

2

v kR mg m R

-= (2)

联立(1),(2),解得: 2mg

k R

=

第04章 刚体的定轴转动(4四学时)

[教学基本要求]

一 理解描写刚体定轴转动的物理量,并掌握角量与线量的关系. 二 理解力矩和转动惯量概念,掌握刚体绕定轴转动的转动定理.

三 理解角动量概念,掌握质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题.

四 理解刚体定轴转动的转动动能概念,能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用机械能守恒定律,能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的

简单系统的力学问题.

[教学内容]

1.转动惯量

2.刚体定轴转动定律 [教学要求]

1.理解转动惯量

2.掌握转动定律,会熟练解题 [知识点]:

1.描述刚体定轴转动的物理量及运动学公式。

2.刚体定轴转动定律

βI M =

3.刚体的转动惯量

∑?=2

i

i r m I (离散质点)

?=dm r I 2

(连续分布质点)

平行轴定理

2

ml I I c

+=

4.定轴转动刚体的角动量定理

定轴转动刚体的角动量 ωI L =

5.角动量守恒定律

刚体所受的外力对某固定轴的合外力矩为零时,则刚体对此轴的总角动量保持不变。即

6.定轴转动刚体的机械能守恒

只有保守力的力矩作功时,刚体的转动动能与转动势能之和为常量。

常量=+c

mgh I 2

21

ω

常量

时当外

=∑∑=i

i

I M ω,0

大学物理教学总结报告(1)

大学物理教学总结报告(1) 大学物理教学总结报告范文一 该有试验报告纸和试验预习报告纸。有的话照着填。没有的话这样: 预习报告: 1.试验目的。 2。实验仪器。照着书上抄。 3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。 4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。 5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。 6.试验现象.随便写点。 试验报告: 1.试验目的。方法同上。 2.试验原理。把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。

3。试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值,标准偏差那些。书上有。注意:小数点的位数一定要正确。 4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。 5.讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想,写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。 实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有,如果试验数据不好,就自己捏造。尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。 不知道。建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。总而言之,第一个实验我做的是不成功,但是我从中总结了

大学物理实验内容

物理实验教程 3.2 钢丝杨氏模量的测定 3.5 固体的导热系数的测定 3.8 惠更斯电桥 3.14 示波器的使用 3.15 霍尔效应的应用 3.17 分光计的调节和使用 3.19 等厚干涉的应用 407宿舍

3.2钢丝杨氏模量的测定 【实验目的】 1.了解静态拉伸法测杨氏模量的方法 2.掌握光杠杆放大法测微小长度变化的原理和方法 3.学会用逐差法处理数据 【实验内容与步骤】 1.用拉伸法测钢丝的杨氏模量 1.1 调整杨氏模量测定仪 调节杨氏模量测定仪的底脚调整螺钉,使立柱铅直。调节平台的上下位置,使随钢丝伸长的夹具B 上端与沟槽在同一水平面上(为什么?)。加1Kg 砝码在砝码托盘上,将钢丝拉直,检查夹具B 是否能在平台的孔中上下自由地滑动,钢丝是否被上下夹子夹紧. 1.2 调整光杠杆镜尺组 光杠杆后两足置于沟槽内,前足置于夹具B 上,让平面镜竖直,镜尺组安放在光杠杆正前方约1.2m 处,并尽量使望远镜水平并与光杠杆镜面同高,标尺竖直。 调节望远镜(移动或转动望远镜支架)使得从望远镜上方沿镜筒轴线方向在平面镜中能看到标尺的像,调节望远镜的目镜,看清镜筒内的十字叉丝,调节望远镜的调焦旋钮,使标尺的像清晰并无视差。 仔细调节光杠杆,使与望远镜同高的标尺刻度像与十字叉丝的横叉丝重合。(为什么?) 1.3 测量n ? 轻轻的依次将1Kg 的砝码加到砝码托盘上(砝码托自重不计),记录不同力作用下望远镜中标尺读数'i n (共6次),然后将砝码再依次轻轻取下,再记录不同力作用下标尺读数" i n ,两次读数的平均值作为不同力作用下标尺的读数i n ,用逐差法求n ? 注意:测量时应随时注意检查和判断测量数据的合理性;加砝码时勿使砝码托摆动,并将砝码缺口交叉放置,以免倒落。 1.4 测L 、D 用钢卷尺测量光杠杆镜面到标尺的距离D 和上下夹具之间钢丝的长度L 。 1.5 测 b 用印迹法(即将光杠杆拿下放在纸上压出三个脚尖的迹点)测出光杠杆前足到后两足连线的垂直距离b 。 1.6 用螺旋测微计测量钢丝的直径d,选择上中下三处,每处都要在互相垂直方向上各测一次,

大学物理学教案(上册)

大学物理学I 课程教案

大学物理学I 课程教案

第三章质点动力学 教材分析: 在前两章中,我们以质点为模型讨论了力学中的基本概念以及物体作机械运动的基本规律。在这一章中,我们将拓展这些概念和规律,把它们应用到刚体运动的问题中。本章主要讨论刚体绕定轴转动的有关规律,在此基础上,简要介绍刚体平面平行运动。 3.1 定轴转动刚体的转动惯量 教学目标: 1 理解刚体的模型及其运动特征; 2 理解转动惯量的概念和意义; 教学难点: 转动惯量的计算;动量矩守恒定律的应用 教学内容: 1 转动惯量的定义 2 转动惯量的计算(匀质长细杆的转动惯量、均匀细圆环的转动惯量、均匀薄圆盘的转动惯量、均匀球体的转动惯量) 3 平行轴定理 3.2刚体的定轴转动定理3.3 转动定理的积分形式——力矩对时间和空间的积累效应 3.5 守恒定律在刚体转动问题中的应用 教学目标: 1理解力矩的物理意义,掌握刚体绕定轴转动的转动定律 2 理解力矩的功和刚体转动动能的概念,并能熟练运动刚体定轴转动的动能定理和机械能守恒定律 3 用类比方法学习描述质点和刚体运动的物理量及运动规律 4 理解刚体对定轴转动的角动量概念和冲量矩的概念 5 掌握刚体对定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 教学难点: 刚体定轴转动定律 教学内容: 1 力矩 2 定轴转动的角动量定理 3 定轴转动的动能定理(力矩的功、定轴转动的动能、定轴转动的动能定理) 4 刚体的重力势能 5 机械能守恒定律的应用 6 角动量守恒定律及其应用 课后作业: 小论文: 1 关于转动惯量的讨论 2 陀螺运动浅析

第5章机械振动 教材分析: 与前几章所讨论的质点和刚体的运动相似,振动也是物质运动的基本形式,是自然界中的最普遍现象。振动几乎涉及到科学研究的各个领域。例如,在力学中有机械振动,在电磁学中有电磁振荡。近代物理学中更是处处离不开振动。本章将讨论机械振动的基本规律。 5.1 弹簧振子和单摆的运动方程 教学目标: 理解弹簧振子的动力学和运动学方程;理解单摆的动力学方程和运动学方程 教学重/难点: 弹簧振子的动力学方程的建立;单摆动力学方程的建立 教学内容: 弹簧振子的动力学方程、弹簧振子的运动学方程、单摆的运动方程 5.2 简谐振动 教学目标: 理解简谐振动的定义、简谐振动的运动方程 理解简谐振动的振幅、周期、相位的意义 掌握用旋转矢量表示简谐振动、理解简谐振动能量的特征 教学重/难点: 简谐振动的特征量:振幅、周期、相位 旋转矢量法、简谐振动的动能、势能 教学内容: 简谐振动的基本概念、简谐振动的旋转矢量图表示法、简谐振动的能量 5.3 同方向同频率的简谐振动的合成 教学目标: 理解同方向同频率的两个或多个简谐振动的合成 教学重/难点: 两个或多个同方向同频率简谐振动的合成 教学内容: 两个同方向同频率的简谐振动的合成、多个同方向同频率的简谐振动的合成 作业:P166 5.2 5.3 5.8 5.23

大学物理学习收获总结

大学物理学习收获总结 大学物理是大学理工类学科的一门必修的基础课,但由于其并没有像大学英语、计算机基础等基础课一样有相关的水平考试,其考试结果并没有成为大学生就业的参考标准之一,因此并没有引起大学生的足够重视。而且,大学物理与高中物理的内容重复较多,课程的内容大多陈旧因此很难调动学生的积极性。 任何一门课程的学习都离不开课堂、与课后学习这两个环节。但由大学物理的教学现状可知,部分人并没有认真听课,在课堂上的学习效率比较低下。这个是个人兴趣问题,并不是在短期内能解决的。但提高学习大学物理的兴趣是很重要的。大学物理是一门实验学科,多看一下实验不但能对相关概念有更多感性认识,而且还能提高对物理学习的兴趣和热情。虽然由于实验条件的限制,不可能在课堂上看到实验,但我们可以充分地利用网络资源,了解一下实验过程和结果。了解一下物理学史和最新物理的成果也能提高我们的兴趣。 如果课堂上的学习效率不高,那么课后的复习就显得尤为重要。复习的时候要注意几个问题,首先就是基本概念、基本公式的学习。这个直接看课本就行了,但要注意公式的推导过程和应用范围。最好就是把重要公式自己推导一次以加深印象。然后就是要做题巩固记忆,。先看一下书上的例题

还是有好处的,即使有不少例题很简单,但是都是经典题目。例如在电磁学的章节里,书上有很多关于求场强和电势的题目。题目本身不难,但基本都体现了微元法在大学物理中的应用。而记住其结果对求解其他较复杂导体的场强和电势也是非常有用的。做适量课外的题目对加深公式的理解也有很大的帮助。遇到不懂的题目可以在下课的时候问一下老师。不过我觉得与同学交流一下效果会更好,可以知道别人的思路与自己的有何不同,进而比较各种方法的优缺点,达到了双赢的效果。 在大学物理的内容上不是中学内容的重复或简单的扩展,而是在概念上深化、理论上提高,螺旋式上升。有许多新概念出现,如角动量、热学中的“熵”、量子化、能带等。既学习质点的运动,又研究多粒子体系。用爱因斯坦相对论的时空观代替了牛顿的绝对时空观。量子理论取代了能量连续的看法。从宏观到微观,从低速到高速,从经典到近代,大学物理的内容把同学们带向一个又一个美妙而又神奇的物质世界。对这些新概念、新内容,从一开始就要给予充分的理解和足够的重视。学习过程,实际上就是智慧能力的发展过程。 以上基本是我在大学物理学习过程中的心得与体会。不过不同人的情况不一样,找到最适合自己的学习方法才是最重要的。

大学物理实验作业习题

作业习题 第一部分:力学部分 1、长度、密度测量 ⑴使用游标时,怎样识别它的精度? ⑵如何从卡尺和螺旋测微计上读出被测的毫米整数和小数? ⑶用静力秤衡法测固体密度,在秤浸入液体中的固体质量时,能否让固体接触烧杯 壁和底部,为什么? ⑷如要测定一块任意形状的固体的密度,试选择一种实验方法,写出测量的步骤。 2 、三线悬盘测刚体转动惯量 ⑴为什么实验时必须要求两盘水平,三根悬线长度相等? ⑵如何启动三线摆才能防止晃动? ⑶为什么三线摆的扭转角不能过大? ⑷仪器常数m0、m1、m2应选用什么仪器测量?a和b分别表示什么距离?为什么 周期T要通过测量50周的时间50T计算得到,直接测量行吗?为什么? 3、碰撞和动量守恒 ⑴分析实验过程中的守恒原理,动量和能量是否遵守同一守恒定律、你能给出什么 结论? ⑵比较以下实验结果: 把光电门放在远离及靠近碰撞位置; 碰撞速度大和小; 正碰与斜碰 导轨中气压大与小。 4 、拉伸法测杨氏模量 ⑴仪器调节的步骤很重要,为在望远镜中找到直尺的象,事先应作好哪些准备,试 说明操作程序。 ⑵如果在调节光杠杆和镜尺组时,竖尺有5度的倾斜,其它都按要求调节。问对结 果有无影响?影响多大?如果竖尺调好为竖直而小镜有5度的倾斜,对结果有无影响? ⑶本实验中各个长度量用不同的仪器(螺旋测微计、钢卷尺等)来测量是怎样考虑

的,为什么? ⑷利用光杠杆把测微小长度△L变成测D等量,光杠杆放大率为2D/l,根据此式 能否以增加D减少1来提高放大率?这样做有无好处?有无限度?应怎样考虑这个问题? ⑸加砝码后立即读数和过一会读数,读数值有无区别,从而判断弹性滞后对测量有无 影响。由此可得出什么结论? 5、焦利氏秤测液体的表面张力系数 ⑴焦利氏秤的弹簧为什么要做成锥形? ⑵实验中应注意哪些方面因素才能减小误差? 6 、落球法测液体的粘滞系数 ⑴本实验中可能引起误差的因素有哪些? ⑵本实验所采用的测液体粘滞系数的方法是否对一切液体都适用? ⑶什么是雷诺系数?说明其物理意义,结合以上实验,分析其影响。 第二部分:电学部分 7、万用表及电路 ⑴为什么不宜用欧姆计测量表头的内阻? ⑵万用表使用完毕后,为什么不能让功能旋钮停在欧姆挡? ⑶选择两个电位器,组成一个可以进行粗调和细调的分压电路(画出电路图,标明 电位器的阻值)。 8 、电流计的研究 ⑴灵敏电流计之所以有较高的灵敏度是由于结构上做了哪些改进? 9、单臂电桥测电阻 (1)电桥采用什么方法测电阻? (2)单臂电桥适合测多大的电阻?能读几位有效数字? 10、双臂电桥测低电阻 ⑴如果将标准电阻和待测铜棒的电压接头与电流接头互相颠倒,等效电路是怎样的 这样做好不好? (2)双臂电桥是怎样消除导线电阻及接触电阻的影响的?

大学物理课程教学基本要求

大学物理课程教学基本 要求 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求(正式报告稿)物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。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。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世 界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社 会生活,是人类文明发展的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 以物理学基础为内容的大学物理课程,是高等学校理工科各专业学生一门 重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是 构成学生科学素养的重要组成部分,是一个科学工作者和工程技术人员所必备 的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的 世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创新意 识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学,应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基 本方法有比较系统的认识和正确的理解,为进一步学习打下坚实的基础。在大 学物理课程的各个教学环节中,都应在传授知识的同时,注重学生分析问题和 解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养,努力实现学生知 识、能力、素质的协调发展。 二、教学内容基本要求(详见附表)

大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中:A为核心内容,共74条,建议学时数不少于126学时,各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整;B为扩展内容,共51条。 1.力学 (A:7条,建议学时数14学时;B:5条) 2.振动和波 (A:9条,建议学时数14学时;B:4条) 3.热学 (A:10条,建议学时数14学时;B:4条) 4.电磁学 (A:20条,建议学时数40学时;B:8条) 5.光学 (A:14条,建议学时数18学时;B:9条) 6.狭义相对论力学基础 (A:4条,建议学时数6学时;B:3条) 7.量子物理基础 (A:10条,建议学时数20学时;B:4条) 8.分子与固体 (B:5条) 9.核物理与粒子物理 (B:6条)

大学物理实验课程总结

经过一学期的大学物理实验的学习,让我受益匪浅。在本学期大学物理实验课即将结束之时,我对于在这一年来的学习进行了总结,总结这一年来的收获与不足,取之长补之短,在今后的学习和工作中有所受用。回顾这一学期的学习,感觉十分充实。通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。 我很感谢能有机会学习物理实验,因为老师教会了我很多,每次上实验课,老师都给我们认真的讲解实验原理,轮到我们自己动手时,老师还常常给予我们帮助,不厌其烦的为我们讲解,直到我们做出来。 一、实验主要内容 1、 利用气垫导轨的力学实验 (1)实验思想方法 本实验的实验思想为控制变量法,数据处理思想为算术平均法。这个实验可以用两种方法进行,一.种是质量M 保持不变,通过改变牵引砝码的质量来改变作用力F,验证a∞F 的关系;另一种是作用力F 保持不变,用增减滑行器上的配重砝码来改变滑行器的质量M 验证a 与1/M 的关系。 (2)实验主要内容与关键步骤 用天平准确称出滑行器总质量(包括细线)m 1,牵引砝码桶(或砝码钩)和砝码的质量m 2,运动系统总质量M=m 1+m 2,作用力F=m 2g 。逐次改变牵引砝码的质量。重复按上述方法分别测出加速度a 值。测出数据计算,可得1212 F F a a =,2323F F a a =的关系,在误差范围内验证a ∝F 的比例关系。

(3)实验收获和建议 需要掌握气垫导轨的调整与使用和气垫导轨上测速度和加速度的试验方法。验证牛顿第二定律(选择合理的实验方案和数据处理方法验证物理定律,体会物理实验中需要严谨的作风和科学的方法)。 2、 测量静电场场强和电势分布的实验 (1)实验思想方法 本实验实验思想为模拟法,数据处理思想为算术平均法。这个实验方法为接线;测量;记录;测绘方法这几方面。测绘方法为先测绘等位线,然后根据电场线与等位线正交的原理,画出电场线。 (2)实验主要内容与关键步骤 要求相邻两等势(位)线间的电势(位)差为2伏,以每条等势线上各点到原点的平均距离r 为半径画出等位线的同心圆簇。然后根据电场线与等位线正交原理,再画出电场线,并指出电场强度方向,得到一张完整的电场分布图。在坐标纸上作出相对电位U R /U a 和r ln 的关系曲线,并与理论结果比较,再根据曲线的性质说明等位线是以内电极中心为圆心的同心圆。 (3)实验收获和建议 我学习了用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场;描绘出分布曲线及场量的分布特点; 加深对各物理场概念的理解;初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。 3、测量磁场的磁感应强度分布的实验 (1)实验思想方法 本实验的实验思想为感应法,数据处理思想为作图法。本实验采用感应法测量磁感应强度的大小和方向。感应法是利用通过一个探测线圈磁通量变化所感应的电动势大小来测量磁场。

大学物理实验 实验内容及要求

实验内容及要求(12学时) 第一单元: 实验一、长度和固体密度测量 1.主要仪器:游标尺、千分尺、物理天平 2.讲解:功能、构造、原理、等级、灵敏度、分度值、量程、仪器误差限、使用方法及注意事项等。 3.测量及计算详见“力学实验考试要求”。(在实验要求的目录里) 特别提示:本实验项目作为学生本期考试成绩,实验操作和实验报告在二节课内定时完成。本学期实验结束后下发该报告。 实验二、分光计调节及棱镜项角的测量 1.主要仪器:分光计、钠光灯、三棱镜 2.基本知识介绍:光学实验的基本操作规程、常用光源(激光、钠光灯、水银灯)、基本调节技术(光学元件光轴的共轴等高的调节、消除视差的调节、自准直法)、常用光学仪器(望远镜、目镜、放大镜、显微镜) 3.讲解:仪器结构、读数系统(刻度盘刻度、游标刻度的分格和主刻度盘上分格的关系,偏心误差的产生及消除,如何计算测量角度)、仪器的调节方法(粗调、调节望远镜、调节准直管),分光计测角的原理,介绍测量三棱镜顶角的两种方法。 4.测量、计算:用反向法测量三棱镜顶角各3次,计算测得的顶角,求顶角的平均值及不确定度,写出测量结果。 第二单元:

实验一、电热当量的测量 1.主要仪器:机械秒表、电子温度计、量热器、电子天平、电流表、电压表 2.讲解:仪器功能、结构、仪器误差、主要技术指标、分度值、使用方法、 注意事项、实验原理、温度修正的方法(作图法、计算法)等。 3.测量、计算:要求分别用计算法、作图法进行测量并修正系统终温,代入 公式计算出电热当量,求出绝对误差与相对误差,正确表示实验结果。 实验二、伏安法测电阻 1.主要仪器:直流稳压电源、直流电流表、直流电压表、滑线变阻器、电阻箱 2.讲解:实验原理、仪器结构、主要技术指标、使用方法、制流电路、分压 电路、安全位置、量程、读数、仪表误差、注意事项等。 3.测量、计算: (1)线性电阻伏安特性,计算电表的接入误差和修正值,作伏安特性曲线。 被测电阻范围:200~300Ω, 电源电压:4V 电流表:15mA档,内阻4.6Ω; 电压表:3V档,内阻3000Ω; 测量要求:根据上述的数据,选择电表的连接方法(内接或外接)。共测量10组数据。 (2)二极管正向伏安特性,计算电表的接入误差和修正值,作伏安特性曲线。 电源电压:2V 电流表:15mA档,内阻4.6Ω;

大学物理学习心得体会(2020年整理).pdf

大学物理学习心得体会 摘要本文主要介绍了物理学有关知识和我们对于大学物理解题方法课程中所学到的方法的论述以及对大学物理实验的一些感慨和学习体会。 关键词物理学解题方法物理实验 Abstract This article is mainly about the knowledge of physics ,the methods of sloving physics questions and our felling about the college physics。 Key words physics; the methods of sloving physics questions; the experience of physics 从初中正式开始学习物理到现在已经接触物理近七年了,这期间对物理这门学科有了一定的认识和了解。首先物理是研究物质结构、物质和运动规律的,是一门以实验为基础的自然科学。 物理学分为:经典力学及理论力学(Mechanics)——研究物体的基本规律的规律;电磁学及电动力学(Electromagnetism and Electrodynamics)——研究、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律;热力学与统计物理学(Thermodynamics and Statistical Physics)——研究物质的统计规律及其表现;和(Relativity)——研究物体的高速运动效应,相关的规律以及关于时空相对性的规律;量子力学(Quantum mechanics)——研究微观现象以及基本运动规律等 此外,还有: 、、原子分子物理学、、、、、、、、、电磁学、、无线电物理学、、、、、、、、、和空气动力学等等。 通常还将、、热力学与统计物理学、量子力学统称为四大力学。 而大学的物理学习让我对物理有了更深刻的理解和认识。 “大学物理学”是理工科院校学生必修的一门重要基础理论课程,在培养创新人才方面,该课程具有其他学科无法替代的作用。该课程所讲授的基本概念,基本理论和基本方法是构成学生科学的重要组成部分,是一个科学工作者和工程技术人员必须的,也是创新人才成长所必须掌握的。 大学物理的学习包括物理课程的学习,物理解题方法的学习以及物理实验的学习。 通过物理解题方法的学习,使我们对于大学物理题的解法有了统一的认识。 下面简要介绍几种解题中常用的方法: 一、简谐振动的描述方法:1.解析法2.旋转矢量法3.图线法。 二、简谐波波函数的计算方法:1.从沿波的传播方向振动时间落后角度求简谐波波函数的计算方法。2.从沿波的传播方向相位落后角度求简谐波波函数的计算方法。3.根据简谐波波函数的一般表达式求出波函数的计算方法。

大学物理实验实验步骤总结

液体表面张力 1、不加水,调零(-80mv~0mv ) 2、两点定标(定标后不再动“mv ”旋钮):挂上砝码盘(不能使用手,必须用镊子小心挂上)依次加入第一个砝码,记录数据u1,加入第二个砝码,记录数据u2,加入第三个砝码,不用记录数据,取下第三个砝码,待稳定后记录数据u2’,取下第二个砝码,记录数据u1’,取下第一个砝码和砝码盘。 U=FB U 为单个砝码电压:(u1+u1’)/2=u01; (u2+u2’)/2=u02; U=(u02-u01)*10^-3(mv 换算成V) F 为单个砝码重力:F=0.5*10^-3(单个砝码质量,换算成kg )*9.8 B 为仪器灵敏度:B=U/F 3、挂上吊环(吊环应多次调整水平,可利用旋转吊环观察吊环是否水平;用镊子挂上用镊子取下)。在培养皿中装上水,培养皿先擦干净后,装水并保证培养皿外表面没有水。吊环下沿应完全浸没(浸没1mm 左右即保证完全浸没)。转动放置培养皿转台下部的升降螺丝,将吊环拉离水面,此时,观察环浸入液体中及从液体中拉起时的电压值,记录即将脱离水面的最大电压值U1,吊环完全脱离水面悬空后的电压值U2(U1,U2测量过程中若未观察到最大值可重复试验直到测量到为止;U1-U2约为40~60) B D D U U )(212 1+-= πσ σ为所求表面张力系数。 4、仪器整理:除了培养皿内表面可以有水外其他地方都不能有水,吊环、砝码盘、砝码需擦干后放入盒内,关闭电源,仪器归位摆放整齐。 电子示波器的调节和使用 1、开机找亮点(三个信号都断开):内部信号(TIME/DIV )关闭(逆时针旋转到底);5个小旋钮所有缺口竖直向上;SOURCE 打到CH1/CH2;MODE 打到AUTO ;按下交替出发(TRIG.ALT );断开外接信号(CH1/CH2都打到GND );灰度关到最小(逆时针旋转到底)。开机,灰度顺时针旋转到最大,屏幕中心出现亮点。 2、调节直线(接通CH1/CH2):打开函数发生器,将CH2调节到SIN 正弦信号。(函数发生器显示屏幕下方的蓝色按钮对应屏幕上对应符号,调节频率在数字键盘上按键,左右按键可调节光标位置)。(默认频率CH1为1CH2为1.5) 调出水平有限线段(接通CH1):接通函数发生器上的CH1信号;示波器上CH1打到AD/DC ;MODE (示波器面板下方中间)打到CH1;内部信号关掉(TIME/DIV 逆时针旋转到底)。此时屏幕出现水平线段,按指定要求调节到指定长度(双色旋钮和左右按键合作调节)。 调出竖直有限线段(接通CH2):接通函数发生器上的CH2信号;示波器上CH2打到AD/DC ;MODE (示波器面板下方中间)打到CH2;内部信号关掉(TIME/DIV 逆时针旋转到底)。此时屏幕出现竖直线段,按指定要求调节到指定长度(双色旋钮和左右按键合作调节)。 3、调出正弦波型(接通内部信号+CH1/CH2) 调出通道1的正弦波型(CH1+内部信号):函数发生器上CH1选择SIN 波型,并打开CH1信号;示波器上CH1打到AD/DC ;MODE 打到CH1;内部信号打开(TIME/DIV 顺时针旋转到底)。此时屏幕上出现通道1的正弦波型,通过调节左右旋钮和SWP.V AR 旋钮调整出指定完整波形个数。 调出通道2的正弦波型(CH2+内部信号):函数发生器上CH2选择SIN 波型,关闭CH1信号并打开CH2信号;示波器上CH2打到AD/DC ;MODE 打到CH2;内部信号打开

大学物理教学大纲.

《大学物理》教学大纲 一、课程简介 大学物理是一门重要的专业基础课,大学物理课程既为学生打好必要的物理基础,又在培养学生科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神、创新意识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。 物理学的理论体系具有完美性和系统性。物理思想的表述,定律、定理的表达式,问题的科学处理方法,物理常量的测量等形成了完美的理论体系,对学生后续课程的学习具有重要的意义。近代物理内容的教学,使学生了解科学发展的前沿问题,为学生的创新奠定基础。 二、课程目标 通过本课程的学习,要求学生能够: 1、通过本课程的学习,要求学生能够对物理学的内容和方法、概念和物理图像、物理学的工作语言、物理学发展的历史、现状和前沿、及其对科学发展和社会进步的作用等方面在整体上有一个比较全面的了解,对物理学所研究的各种运动形式,以及它们之间的联系,有比较全面和系统的认识,并具有初步应用的能力。 2、注重物理学思想、科学思维方法、科学观点的传授。通过介绍科学研究的方法论和认识论,启迪学生的创造性思维和创新意思,培养学生的科学素质。 3、熟练掌握矢量和微积分在物理学中的表示和应用。了解物理学在自然科学和工程技术中的应用,以及相关科学互相渗透的关系。 4、通过学习科学的思维方法和研究方法,使学生具备综合运用物理学知识和数学知识解决实际问题的能力,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力和开拓创新的素质。为学生进一步学习专业知识奠定良好的基础,也为学生将来走向社会从事科学技术工作和科学研究工作打下基础。 5、通过该课程的学习,使学生树立科学的唯物主义的世界观、方法论和认识论,具备独立分析和处理相关问题的能力,具有较强的自学和吸收新知识的能力。

大学物理课程总结

大学物理课程总结 大学物理课程总结 大学物理课程总结 在大二上学期,我们学习了大学物理这门课程,物理学是一切自然科学的基础,处于诸多自然科学学科的核心地位,物理学研究的粒子和原子构成了蛋白质、基因、器官、生物体,构成了一切天然的和人造的物质以及广袤的陆地、海洋、大气,甚至整个宇宙,因此,物理学是化学、生物、材料科学、地球物理和天体物理等学科的基础。今天,物理学和这些学科之间的边缘领域中又形成了一系列分支学科和交叉学科,如粒子物理、核物理、凝聚态物理、原子分子物理、电子物理、生物物理等等。这些学科都取得了引人瞩目的成就。 在该学期的学习中,我们主要学习了以下几个章节的内容: 第4章机械振动第5章机械波第6章气体动理论基础第7章热力学基础第12章光的干涉第13章光的衍射第14章光的偏振 在对以上几个章节进行学习了之后,我们大致了解了有关振动、热力学、光学几个方面的知识。下面,我对以上几个章节的内容进行详细的介绍。 第四章主要介绍了机械振动,例如:任何一个具有质量和弹性的系统在其运动状态发生突变时都会发生振动。任何一个物理量在某一量值附近随时间做周期性变化都可以叫做振动。本章主要讨论简谐振动和振动的合成,并简要介绍阻尼振动、受迫振动和共振现象以及非线性振动。 在第五章机械波的学习中,我们知道了什么是“波”。如果在空间某处发生的振动,以有限的速度向四周传播,则这种传播着的振动称为波。机械振动在连续

介质内的传播叫做机械波;电磁振动在真空或介质中的传播叫做电磁波;近代物理指出,微观粒子以至任何物体都具有波动性,这种波叫做物质波。不同性质的波动虽然机制各不相同,但它们在空间的传播规律却具有共性。本章一机械波为例,讨论了波动运动规律。 从第六章开始,我们开始学习气体动理论和热力学篇,其中,气体动理论是统计物理最简单、最基本的内容。本章介绍热学中的系统、平衡态、温度等概念,从物质的微观结构出发,阐明平衡状态下的宏观参量压强和温度的微观本质,并导出理想气体的内能公式,最后讨论理想气体分子在平衡状态下的几个统计规律。 第七章中讲的是热力学基础,本章用热力学方法,研究系统在状态变化过程中热与功的转换关系和条件。热力学第一定律给出了转换关系,热力学第二定律给出了转换条件。 接下来,我们学习物理学下册书中的波动光学篇有关内容。光学是研究光的本性、光的传播和光与物质相互作用等规律的学科。其内容通常分为几何光学、波动光学和量子光学三部分。以光的直线传播为基础,研究光在透明介质中传播规律的光学称为几何光学;以光的波动性质为基础,研究光的传播及规律的光学称为波动光学;以光的粒子性为基础,研究与物质相互作用规律的光学称为量子光学。 光的干涉、衍射和偏振现象在现代科学技术中的应用已十分广泛,如长度的精密测量、光谱学的测量与分析、光测弹性研究、晶体结构分析等已很普遍。20世纪60年代以来,由于激光的问世和激光技术的迅速发展,开拓了光学研究和

大学物理实验答案完整版

大学物理实验答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

实验一 物体密度的测定 【预习题】 1.简述游标卡尺、螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项。 答:(1)游标卡尺的测量原理及使用时的注意事项: 游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器,它由主尺和游标组成。设主 尺上的刻度间距为y ,游标上的刻度间距为x ,x 比y 略小一点。一般游标上的n 个刻度间距等于主尺上(n -1)个刻度间距,即y n nx )1(-=。由此可知,游标上的刻度间距与主尺上刻度间距相差n 1,这就是游标的精度。 教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为 mm 501,即主尺上49mm 与游标上50格同长,如教材图1-3所示。这样,游标上50格比主尺上50格(50mm )少一格(1mm ),即游标上每格长度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm), 所以该游标卡尺的精度为0.02mm 。 使用游标卡尺时应注意:①一手拿待测物体,一手持主尺,将物体轻轻卡住,才 可读数。②注意保护量爪不被磨损,决不允许被量物体在量爪中挪动。③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径,内量爪用来测量内径,深度尺用来测量槽或筒的深度,紧固螺丝用来固定读数。 (2)螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项: 螺旋测微器又称千分尺,它是把测微螺杆的角位移转变为直线位移来测量微小长 度的长度测量仪器。螺旋测微器主要由固定套筒、测量轴、活动套筒(即微分筒)组成。

如教材P24图1-4所示,固定套管D上套有一个活动套筒C(微分筒),两者由高精度螺纹紧密咬合,活动套筒与测量轴A相联,转动活动套筒可带动测量轴伸出与缩进,活动套筒转动一周( 360),测量轴伸出或缩进1个螺距。因此,可根据活动套筒转动的角度求得测量轴移动的距离。对于螺距是0.5mm螺旋测微器,活动套筒C的周界被等分为50格,故活动套筒转动1 格,测量轴相应地移动0.5/50=0.01mm,再加上估读,其测量精度可达到0.001 mm。 使用螺旋测微器时应注意:①测量轴向砧台靠近快夹住待测物时,必须使用棘轮而不能直接转动活动套筒,听到“咯、咯”即表示已经夹住待测物体,棘轮在空转,这时应停止转动棘轮,进行读数,不要将被测物拉出,以免磨损砧台和测量轴。②应作零点校正。 2.为什么胶片长度可只测量一次? 答:单次测量时大体有三种情况:(1)仪器精度较低,偶然误差很小,多次测量读数相同,不必多次测量。(2)对测量的准确程度要求不高,只测一次就够了。(3)因测量条件的限制,不可能多次重复测量。本实验由对胶片长度的测量属于情况(1),所以只测量1次。

《大学物理》课程教学大纲

《大学物理》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程名称(中文):大学物理(A)课程名称(英文):University Physics(A) 2、学时/学分:128学时/8学分 3、先修课程:高等数学(一元微积分,空间解析几何,无穷级数,常微分方程) 4、面向对象:工科各专业 5、教材、教学参考书: 教材:高景《大学物理教程》,上海交通大学出版社 教学参考书:吴锡珑《大学物理教程》,高等教育出版社 二、课程性质和任务 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质运动最基本最普遍的形式(包括机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等)及其相互转化规律的科学。 物理学的研究对象具有极大的普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域,广泛地应用于生产技术的各个部门,它是自然科学和工程技术的基础。 以物理学的基础知识为内容的《大学物理》课程,它所包括的经典物理、近代物理及它们在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的。因此,《大学物理》课程是我校各专业学生的一门重要必修基础课。 《大学物理》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,使学生初步学习了科学的思想方法和研究问题的方法。这些都起着开阔思路、激发探求和创新精神、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,而且学生毕业后的工作和进—步

学习新理论、新技术,不断更新知识,都将发生深远的影响。由于本课程是在低年级开设的,因而它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等方面也起着重要的作用,此外,学习物理知识、物理思想和物理学的研究方法,有助于培养学生建立辩证唯物主义世界观。 通过本课程的教学,应使学生对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间联系,有比较全面和系统的认识;对本课程中的基本理论、基本知识和基本技能能够正确地理解,并具有初步应用的能力。在本课程的各个教学环节中,应注意对学生进行严肃的科学态度,严格的科学作风和科学思维方法的培养和训练,应重视对学生能力的培养。 三、教学内容和基本要求 根据《大学物理课程教学基本要求》,将教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级,本大纲教学内容要求也分成三类,并用符号(1)、(2)和(3)标记在内容标题的右上角,这三类要求是: (1):要求学生对这些内容透彻理解、牢固掌握。(透彻理解其物理内容,掌握其适用条件,对定理一般要求会推导)并能熟练应用。 (2):要求学生对这些内容理解并能掌握,对定理的推导一般不作要求,但要求会用它们分析、计算有关简单问题。 (3):只要求对这些内容有所了解,一般不要求应用。

大学物理学习心得体会

大学物理学习心得体会 大学物理学习心得体会一:大学物理学习心得体会经过两个学期的物理学习后,我对物理学习有了一定的心得和感受。首先要做好课前准备。北京邮电大学的《大学物理》课程开始于大一下学期,在正式开始物理学习之前,最好能根据老师对课程体系的介绍,以及在高年级同学那里得到的信息,弄清课程特点和必备的基础知识,结合自己对中学物理的学习情况,提前做好充分准备。因为大学物理与高中的物理是紧密相关的,是高中物理知识的扩展和提高,所以适当复习高中的物理概念和公式,以及常用的物理模型是很有必要的。当然,大一上学期的高等数学知识例如积分部分也是需要及时复习的。 然后要有科学的学习方法。每个人都有不同的学习习惯和方法,更有参差不齐的基础知识,要正确认识自身,熟悉周围学习条件和学习环境,根据课程特点,把一天中学习效果最好的时间安排给相应课程的学习。 以我自己为例,本人就对物理这门学科的兴趣还是很浓厚的,高中的时候由于题目类型固定,各种题目做得多,所以能取得相应比较好的成绩。但是到大学,在学习时间没有高中多的情况下,怎样调动自己的学习兴趣,提高单位时间的学习效率是最需要解决的问题。必须做一道题通一类题,这样才能在有限的学习时间内获得最大的学习效果。 再者就是要共同学习。科学家中很少有独立进行科学研究的,他们更多的是在团队中合作工作。向他们那样,如果能与同学或老师经常面对面或通过互联网等形式进行交流,甚至参与老师的科研项目,或者与同学组成学习小组共同学习,那么将会收获更多的知识和乐趣。 我在平时尽量要求自己,争取每节课后提出一个问题。如果没有问题,也可以在老师身边听听其它同学有什么问题。有一些问题可能折射出我们在某个知识点上的欠缺,所以问问题是必要的查漏补缺环节。 另外,经常逛逛物理学习交流论坛,参与问题讨论也是件很有乐趣的事。更要注重课堂学习。课堂学习是学习的主要方式,教师的课堂讲解和示范对于正确理解物理理论有很大帮助,保证课堂学习效果是提高整体学习效率的关键一环。要保证课堂学习效果,就要做好预习、认真听讲、积极思考、跟紧老师思路、理解理论内涵,掌握例题解法、记录课堂笔记,还要把课后复习、完成作业及总结提高与课堂学习相结合。 首先是保证课上的精神状态良好,提前一天预习物理书上的内容。课上认真记录,最好用双色记录法,用红笔标注出重难点,以便在以后的复习过程中可以多加留意。课上听到不太懂的地方或是有疑问的地方,要做好标注比如打个问号什么的,下课及时找老师解决。人的惰性会使我们当天不及时解决的问题留到第二天就忘了。

大学物理课程教学大纲

《大学物理》课程教学大纲 课程类别:公共课课程编号: 课程要求:必修学时:112 试用专业:全校本科学分:7 一、讲授内容 ﹙-﹚力学﹙12 + 4﹚ 第一章质点运动学⑷ 参照系﹑质点﹑质点的位移﹑运动方程﹑质点的速度,质点的加速度。相对运动, 匀速圆周运动,一般曲线运动。圆周运动的角量描述,线量与角量的关系。 第二章质点动力学﹙5+2﹚ 牛顿运动定律﹑惯性系﹑非惯性系。变力的功,动能定理。重力作功特点,保守力、重力势能,弹性势能,引力势能。质点系的动能定理,功能原理,机械能守恒定律。动量、冲量、动量定理,动量守恒定律,碰撞。 第三章刚体的定轴转动﹙3+2﹚ 刚体的定轴转动。力矩,转动定律,转动惯量。转动动能,力矩的功,动能定理。角动量,角动量定理,角动量守恒定律。 ﹙二﹚气体分子运动论及热力学﹙10+2﹚ 笫四章气体分子运动论⑸ 分子运动论基本概念。气体状态参量,平衡状态,理想气体的状态方程,理想气体分子模型,理想气体的压力公式,热力学温度的统计解释。理想气体的内能,自由度,能量按自由度均分定理。速率分布概念,麦克斯韦速率分布定律, 分布函数和分布曲线。最可几速率, 平均速率和方均根速率。 笫五章热力学基础(5+2) 热力学系统的内能、功、热量,热功等效性, 平衡过程。热力学第一定律。理想气体的等值过程和绝热过程中的功、热量及内能的改变间的关系。理想气体的摩尔热容,循环过程, 卡诺循环,热机效率, 致冷系数。热力学笫二定律, 可逆过程和不可逆过程,卡诺定理。 ( 三) 电磁学(30+8) 笫六章真空中的静电场(8+2) 电荷,库仑定律, 电场, 电场强度, 电力线, 电通量, 高斯定理。静电场力的功, 静电场的环流定律。电势能、电势、等势面。电场强度和电势的关系。 第七章导体和电介质中的静电场(5+2) 导体的静电平衡, 导体上的电荷分布。电介质的极化, 电位移矢量, 有介质时的高斯定理, 电容器的电容, 电场的能量,能量密度。

大学物理总结

大学物理总结 --1603012022 陈军 物理学学习是一次充满迷茫、艰难探索、循序渐进的长途旅行,对物理概念、物理定律和物理思想的理解要经过反复思索、逐步加深、直到顿悟的漫长过程。学习大学物理,我们从开始就会发现,许多概念和定律在中学都曾学习过,也有了一定的理解,遇到的一些问题也能用中学物理方法解决,这种不断重复、逐步深化的方式本是学习物理学的常用方法。但这种方法易使我们产生轻敌思想,误以为学习大学物理不难,对概念的理解、方法的掌握、物理思想的确立以及物理问题的处理思路习惯于停留在中学水平,忽视了对知识体系和思想体系的深入思考,慢慢地感到学习越来越困难,逐渐失去了对物理课的兴趣,也就不可能有好的学习效果。因此,需要特别提醒的是,我们从开始就要十分重视对大学物理的学习,不仅要投入足够的时间和精力,而且要掌握正确的学习方法。 学习物理关键在于多思考,搞清楚其中的原理。学习物理不是简单的套用公式,进行数字推导;物理知识重要的是要掌握扎实的基础知识。要对基本物理概念、物理规律清楚弄清本质,明白相关概念和规律之间的联系,明白物理公式定理、定律在什么条件下应用,而不能简单地以做习题对基本概念和基本规律的学习和理解,如果概念不清做题不仅费时间费精力,而且遇到的矛盾或困惑就越多.做习题的目的是为了巩固基本知识,从而达到灵活运用。所以上课时是最重要的。这就是我学习大学物理的体会。 与学习任何课程一样,学习大学物理也要牢牢抓住课前预习、课堂听讲、做好笔记、理解例题、课后复习(包括完成作业)和考前复习这几个主要环节。课前预习就是粗略浏览将要学习的内容,目的在于明确课堂上必须重点解决的问题;课堂听讲就是要学习老师引出物理概念的目的、建立物理模型的思路、描述物理现象的方式、演绎物理原理的程序、解释物理定律的思想、分析物理问题的过程、解决物理问题的方法。在课堂上最重要的是学习物理思想和物理方法,同时以提纲的形式记录下老师授课的全过程,重点记录课本上没有的内容和自己觉得重要的东西,以备查阅。讲解例题是课堂教学的重要组成部分,学习例题也是 学会应用理论的开始。教师通过对例题的分析和求解,一方面是要教会学生求解某一类题目的方法,另一方面是要培养学生分析问题的能力,而更为重要的是要加深学生对基本理论的理解、提高应用理论解决实际问题的能力。每个例题都是一个物理模型,物理题实际上已知模型的拓展和变化。如何懂一道题通一类题,剖开题目表面找到问题所在是我们学习的关键。课后复习(包括完成作业)就是所谓的“把书读厚”,既要全面回顾课堂听讲的过程和所学内容,又要凭借记忆和查阅课本,把提纲式课堂笔记补充为详细笔记,并写下自己的思考体会,还要理清知识重点、难点以及解决某类物理问题的步骤和技巧,更要在完成作业的过程中巩固所学知识、解决发现存在的问题。考前复习就是所谓的“把书再读薄”,此时的重点不在于记忆概念、定律和结论,而在于理清课程体系和知识框架、独特的研究方法和思想模式、常见问题的处理流程和技巧、常用的数学知识,当然还要查漏补缺。 当然在大学学习物理不打你有文化课要学习,我们还有大学物理实验要做,这是在加强我们的动手能力,所以在大一下学期开始,每一次实验,我们都要预习,写好预习报告。基本上

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