《大学物理》课程教学大纲.doc

1、 力学B 课程教学大纲一、课程说明力学课程在理科物理类专业一年级第一学期开设，本大纲主要针对材料物理学专业一年级新生。课堂教学，其中包括课堂讲授、习题课、讨论课等，总学时 54 学时。物理学力学课程的目的是使学生系统地掌握力学中的基本概念、基本原理、基本知识、基本思想和方法，以及它们的实验基础；培养学生进一步学好物理学的兴趣，提高学生的自学能力、分析和解决问题的能力；逐步帮助学生建立唯物主义的观点，提高学生的科学素质。 通过力学的教学，既要帮助学生迅速掌握大学的学习特点和规律，建立正确的学习方法，努力养成刻苦踏实、勤于思考的良好学风，又要为后继课程的学习作好业务、思想和心理上的准备，还要为学生

2、毕业后从事有关科学研究、应用开发、教学工作等打下良好的基础。在教学中，要重视对基本物理现象和物理实验现象的观察、描述和分析，并在此基础上建立物理模型和概念，引出物理原理和定律，引导和帮助学生实现由感性认识到理性认识的飞跃；要重视对物理概念、规律的定性描述，在此基础上，帮助学生掌握和使用所学的数学工具来概括和表述物理规律，充分认识每个物理定律数学表达式的物理意义。在着重要求学生掌握物理学基本概念和基本规律的基础上，适当介绍这些基本概念与当代物理学前沿之间的联系。在教学中既要注意到学生原有的物理和数学基础，也要注意学生学习的连续性，又考虑到中学到大学的学习是一个量变到质变的过程。为了加深对物理概念

3、的理解，使学生能处理变力，变速等问题，本课程采用“微积分”作为主要的教学工具。因为在中学中学生未学过微积分，所以在课程开始之前利用少量学时介绍“微积分初步”和“矢量代数”。由于力学课程内容多，涉及面广，讲授时以基本概念、基本原理、基本方法为主，要少而精。与物理学当代发展的前沿可以简单介绍或者以学生自学为主，以扩大视野，激发学习兴趣，提高自学能力。教材：新概念物理教程力学 赵凯华 罗蔚茵 编著高等教育出版社 1995.7参考书：力学上，下册， 郑永令 贾起民编著 复旦大学出版社 1989力学张之硅编著 兰州大学出版社 1996力学漆安慎 杜婵英编著 高等教育出版社 1982力学蔡伯濂 编著 湖南

4、教育出版社 1985二、课程的内容与学时分配按照力学的教学目的和要求，本大纲按 54 学时作安排，其内容及课时分配如下。 课程内容分为重点掌握和了解部分，“ *”号的内容作为了解内容，可以讲授，不作重点要求。除了“*”内容外，其它均为重点掌握的内容。微积分及矢量代数初步（4 学时）导数和微分：导数，微分，导数和微分的运算。不定积分，定积分。矢量，矢量的分析表示法，矢量的合成与分解。矢量的标积与矢积绪论（2 学时）物理学的研究对象和研究方法；物理学与其他自然科学的关系；怎样学好物理学。第一章 质点运动学（8 学时）1. 质点的位置矢量（位矢）和位移物质，运动，机械运动质点，物理模型直线运动：位置

5、矢量，位移和路程2. 质点运动的速度和加速度平均速度和瞬时速度，速度矢量和速率，平均加速度和瞬时加速度，运动方程。曲线运动：位移，速度和加速度的矢量表示。角位置，角位移，角速度，角加速度，线量与角量的关系。圆周运动，切向加速度和法向加速度。3. 速度和加速度在自然坐标系中的分量描述质点运动的坐标系：直角坐标系，自然坐标系，*平面极坐标系。4. 相对运动相对运动：速度的变换，加速度的变换。第二章 动量守恒，质点动力学（8 学时）1. 牛顿运动定律惯性，惯性定律，惯性系*力学量的单位和量纲，*量纲分析牛顿运动定律（适用范围及应用）2. 动量守恒质点和质点系动量，冲量动量定理，动量守恒定律球的碰撞，

6、两体碰撞问题：完全弹性碰撞，完全非弹性碰撞*火箭飞行原理3. 力学中常见的力万有引力，弹性力，摩擦力4. 牛顿定律应用举例5. 伽利略相对性原理伽利略相对性原理，伽利略变换6. 非惯性参考系中的惯性力 非惯性系，惯性力：直线加速参考系中惯性力，匀速转动参考系中的惯性力第三章 机械能守恒（6 学时）1、功和动能功和功率：恒力对作直线运动的质点做的功，变力对作曲线运动的质点做的功2、势能保守力，势能：万有引力势能，重力势能，弹性势能，*势能曲线3、机械能和机械能守恒机械能守恒定律：动能，动能定理4、质心运动定律质心和质心运动定理，*柯尼西定理，*资用能。第四章 角动量守恒，刚体力学（8 学时）1

7、力矩和角动量对某一参考点的力矩，对轴的力矩对某一参考点的角动量，对轴的角动量2 质点角动量定理和角动量守恒定律，质点系角动量定理和角动量守恒定律质点的角动量定理，角动量守恒定律质点系的角动量守恒定律质心系的角动量定理3 刚体运动学刚体模型，刚体的平动，刚体绕定轴的转动，*刚体的平面平行运动。4 刚体动力学刚体的转动动能，转动惯量（平行轴定理和垂直轴定理） ，动能和动能定理，转动定理及应用绕定轴转动刚体的角动量守恒定律：绕定轴转动刚体的的角动量，角动量定理*刚体平面平行运动基本动力学方程5 刚体平衡条件刚体的静止平衡方程*6 陀螺的旋进。第五章 连续体力学（6 学时）*1、固体的弹性应力和应变，

8、直杆的拉伸或压缩2、流体静力学静止流体内部的应力，静止流体中的压强分布，帕斯卡原理，阿基米德原理。*表面张力，*毛细现象3、流体的定常流动理想流体，流线，流管，定常流动的概念，理想流体的连续性方程4、伯努利方程及其应用伯努利方程的推导及应用*5、流体的反作用*6、粘性流体 第六章波动（8 学时）1、简谐振动简谐振动的概念和描述方法： 周期，频率，角频率，振幅，相位，初相位简谐振动的矢量图和复数表示法。简谐振动的动力学方程：弹簧振子，单摆，复摆，振动的能量2、简谐振动的合成一维同频振动的合成，二维同频振动的合成，*不同频率振动的合成3、阻尼振动，受迫振动和共振阻尼振动，受迫振动和共振的基本物理特点4、简谐波波的产生和传播，一维横波和纵波，球面波和平面波，波面和波线。周期，频率，波速，波长。一维简谐波的表达式*5、波动方程与波速6、波的能量和能流密度一维弹性波的能量和能流7、波的迭加波的叠加原理，波的干涉，相干条件，驻波的形成和特征8、多普勒效应第七章 狭义相对论基础（4 学时）伽利略变换和经典力学时空观，力学相对性原理；狭义相对论基本假设：相对性原理和光速不变原理，洛仑兹变换，相对论速度变换式。同时性的相对性，长度收缩效应、时间膨胀效应。狭义相对论动力学：质量速度关系式，能量质量关系式。制定人：王丽审定人：批准人：日 期：