教案大学物理
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大学物理教案完整版一、教学内容本节课选自《大学物理》教材第四章第一节,详细内容为“牛顿运动定律及其应用”。
主要围绕牛顿三定律展开讲解,包括定律的内容、物理意义、适用范围等,并通过具体实例分析其在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 理解并掌握牛顿运动定律的基本原理及其在实际问题中的应用。
2. 能够运用牛顿运动定律分析、解决简单的物理问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和科学素养,激发学生对物理学的兴趣。
三、教学难点与重点重点:牛顿运动定律的基本原理及其在实际问题中的应用。
难点:运用牛顿运动定律分析、解决物理问题。
四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、多媒体设备、实验器材(如小车、滑轮、砝码等)。
2. 学具:教材、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的实践情景(如小车受力加速运动),引导学生思考力与运动的关系,激发学生的学习兴趣。
2. 基本概念:讲解牛顿运动定律的基本概念,包括定义、物理意义等。
3. 例题讲解:选取典型例题,讲解如何运用牛顿运动定律解决问题。
4. 随堂练习:布置一些简单的练习题,让学生当堂完成,巩固所学知识。
5. 实验演示:进行实验演示,让学生直观地感受牛顿运动定律在实际问题中的应用。
7. 互动提问:鼓励学生提问,解答学生在学习过程中遇到的问题。
六、板书设计1. 牛顿运动定律基本原理。
2. 例题解题步骤。
3. 重点、难点知识点。
七、作业设计1. 作业题目:(1)已知物体质量m,初速度v0,受力F,求物体在t时间内的位移s。
(2)一物体从高处自由落下,忽略空气阻力,求物体落地时的速度v。
2. 答案:(1)s = v0t + (1/2)F/m t^2(2)v = sqrt(2gh)八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:鼓励学生阅读物理学史相关资料,了解牛顿等物理学家的成就,激发学生学习物理的兴趣。
同时,布置一些拓展性题目,提高学生的综合运用能力。
重点和难点解析1. 教学目标的设定2. 教学难点与重点的识别3. 例题讲解与随堂练习的设计4. 实验演示的有效性5. 作业设计的深度与广度6. 课后反思与拓展延伸的实践一、教学目标的设定1. 确保学生理解牛顿运动定律的基本原理,通过实例分析,使学生掌握定律在实际问题中的应用。
教学目标:1. 理解并掌握物理学的基本概念、原理和定律;2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力;3. 培养学生的实验操作技能和科学探究精神。
教学对象:大学一年级物理课程学生教学课时:16课时教学安排:第一课时:绪论1. 介绍物理学的发展历程及其在现代社会中的应用;2. 阐述物理学的基本概念、原理和定律;3. 引导学生了解物理学的研究方法。
第二课时:运动学1. 介绍运动学的基本概念,如位移、速度、加速度等;2. 讲解匀速直线运动、匀变速直线运动的规律;3. 引导学生掌握运动学公式及其应用。
第三课时:动力学1. 介绍牛顿运动定律及其应用;2. 讲解牛顿运动定律的适用条件和局限性;3. 引导学生运用牛顿运动定律解决实际问题。
第四课时:能量守恒定律1. 介绍能量守恒定律的基本概念;2. 讲解能量守恒定律的应用;3. 引导学生运用能量守恒定律解决实际问题。
第五课时:热力学1. 介绍热力学的基本概念,如温度、热力学第一定律等;2. 讲解热力学第一定律的应用;3. 引导学生运用热力学第一定律解决实际问题。
第六课时:波动光学1. 介绍波动光学的基本概念,如光的干涉、衍射等;2. 讲解波动光学的基本原理;3. 引导学生运用波动光学解决实际问题。
第七课时:电磁学1. 介绍电磁学的基本概念,如电荷、电场、磁场等;2. 讲解电磁场的基本原理;3. 引导学生运用电磁学解决实际问题。
第八课时:量子力学1. 介绍量子力学的基本概念,如波粒二象性、不确定性原理等;2. 讲解量子力学的基本原理;3. 引导学生运用量子力学解决实际问题。
第九课时:相对论1. 介绍相对论的基本概念,如狭义相对论、广义相对论等;2. 讲解相对论的基本原理;3. 引导学生运用相对论解决实际问题。
第十课时:现代物理1. 介绍现代物理的基本概念,如量子场论、宇宙学等;2. 讲解现代物理的基本原理;3. 引导学生了解现代物理的发展趋势。
第十一课时:物理实验1. 介绍物理实验的基本原理和方法;2. 讲解实验数据的处理和分析方法;3. 引导学生进行物理实验,培养实验操作技能。
教案标题:大学物理导论教学目标:1. 了解大学物理的基本概念、学科范畴和研究方法。
2. 掌握物理学的基本分支和重要研究领域。
3. 理解物理学的应用价值和它在现代科技发展中的地位。
教学内容:1. 大学物理的概念与学科范畴2. 物理学的基本分支3. 物理学的研究方法4. 物理学的应用价值与现代科技发展教学准备:1. 教材或教学资源:《大学物理导论》等相关教材或教学资源。
2. 教学设施:投影仪、白板、粉笔等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生思考:什么是物理?物理学研究什么?2. 学生分享自己的理解和观点。
二、大学物理的概念与学科范畴(15分钟)1. 介绍大学物理的基本概念:物理量的定义、单位制等。
2. 讲解大学物理的学科范畴:经典物理和现代物理。
3. 讨论物理学与其他学科的关系。
三、物理学的基本分支(20分钟)1. 力学:牛顿定律、动量守恒、能量守恒等。
2. 热学:热力学定律、热传导、热能转换等。
3. 电磁学:库仑定律、法拉第电磁感应定律、麦克斯韦方程组等。
4. 光学:光的传播、折射、干涉、衍射等。
5. 原子物理学:原子的结构、能级、光谱等。
6. 量子力学:波粒二象性、不确定性原理、薛定谔方程等。
7. 凝聚态物理学:晶体结构、半导体、超导体等。
四、物理学的研究方法(15分钟)1. 实验方法:实验设计、数据采集、误差分析等。
2. 理论方法:数学模型、物理定律、计算方法等。
3. 科学思维方法:逻辑推理、批判性思维、创新意识等。
五、物理学的应用价值与现代科技发展(15分钟)1. 讨论物理学在现代科技中的应用:电子技术、能源技术、航空航天等。
2. 分析物理学在解决实际问题中的作用:环境保护、疾病诊断、灾害预测等。
3. 探讨物理学在未来的发展趋势和挑战。
六、总结与反思(5分钟)1. 学生总结本节课的收获和认识。
2. 教师强调物理学的重要性和学习方法。
教学评价:1. 课堂参与度:学生发言、提问等。
2. 作业完成情况:课后练习、思考题等。
课时:1课时教学目标:1. 知识目标:使学生理解波动光学的基本概念,掌握光的干涉、衍射、偏振等现象。
2. 能力目标:培养学生运用波动光学知识解决实际问题的能力。
3. 情感目标:激发学生对物理学科的兴趣,提高学生的综合素质。
教学重点:1. 光的干涉现象及其原理。
2. 光的衍射现象及其原理。
3. 光的偏振现象及其原理。
教学难点:1. 光的干涉现象的定量分析。
2. 光的衍射现象的定量分析。
3. 光的偏振现象的定量分析。
教学过程:一、导入新课1. 提问:什么是波动?什么是光学?2. 引出波动光学,介绍波动光学的研究对象和意义。
二、讲授新课1. 光的干涉现象a. 定义:两束或多束光波在空间重叠时,由于相位差而产生的现象。
b. 原理:根据光的波动性,两束光波相遇时会发生叠加,从而产生干涉现象。
c. 典型实例:杨氏双缝干涉实验、牛顿环实验。
d. 干涉条纹的规律:明暗条纹间距与光程差、光源波长、双缝间距等因素有关。
2. 光的衍射现象a. 定义:光波在传播过程中遇到障碍物或孔径时,发生偏离直线传播的现象。
b. 原理:根据光的波动性,光波在传播过程中遇到障碍物或孔径时,会发生衍射现象。
c. 典型实例:单缝衍射、圆孔衍射。
d. 衍射条纹的规律:衍射条纹间距与光程差、光源波长、孔径大小等因素有关。
3. 光的偏振现象a. 定义:光波在传播过程中,电场矢量在某一方向上振动的现象。
b. 原理:根据光的波动性,光波在传播过程中,电场矢量会振动,形成偏振光。
c. 典型实例:尼科尔棱镜实验、马吕斯定律。
d. 偏振光的性质:偏振光的振动方向与偏振片的透光轴垂直。
三、课堂小结1. 总结波动光学的基本概念,包括光的干涉、衍射、偏振等现象。
2. 强调波动光学在实际应用中的重要性。
四、布置作业1. 完成课后习题,巩固所学知识。
2. 查阅资料,了解波动光学在生活中的应用。
五、教学反思1. 通过本节课的学习,学生掌握了波动光学的基本概念,提高了运用波动光学知识解决实际问题的能力。
课时:2课时教学目标:1. 理解波动的基本概念和特性,包括机械波和电磁波。
2. 掌握波动的基本参数,如波长、频率、波速等。
3. 理解波的叠加原理、干涉和衍射现象。
4. 学习波动光学中的基本原理,如干涉、衍射和偏振。
5. 通过实验和理论分析,培养学生解决实际问题的能力。
教学重点:1. 波动的基本概念和特性。
2. 波的叠加原理、干涉和衍射现象。
3. 波动光学中的干涉和衍射原理。
教学难点:1. 波的叠加原理和干涉现象的解析。
2. 波动光学中干涉和衍射的定量分析。
教学内容:第一课时:一、导入1. 引导学生回顾初中物理中学过的波动现象,如水波、声波等。
2. 提出问题:波动是如何产生的?波动有哪些特性?二、新课讲解1. 波动的基本概念和特性:- 波动:振动或扰动在空间以一定的速度传播。
- 机械波:机械振动或扰动在介质中的传播。
- 电磁波:变化电场和变化磁场在空间的传播。
- 波的传播速度:与介质的性质有关。
- 波的频率:波源振动的频率。
- 波长:同一波线上两个相邻、相位差为2的质点之间的距离。
- 波的叠加原理:两列波相遇时,它们的振动可以叠加。
2. 波的干涉现象:- 相干波:频率相同、相位差恒定的波。
- 干涉现象:两列相干波相遇时,它们的振动可以叠加,产生加强或减弱的现象。
- 干涉条纹:干涉现象在空间分布的图样。
3. 波的衍射现象:- 衍射现象:波遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲的现象。
- 衍射条纹:衍射现象在空间分布的图样。
三、课堂小结1. 总结波动的基本概念和特性。
2. 总结波的干涉和衍射现象。
第二课时:一、导入1. 复习第一课时所学内容。
2. 提出问题:如何解释波动光学中的干涉和衍射现象?二、新课讲解1. 波动光学中的干涉现象:- 杨氏双缝干涉实验:解释干涉条纹的形成原理。
- 劳埃德镜实验:解释半波损失现象。
- 菲涅耳双镜实验:解释光程差和干涉条纹的形成。
2. 波动光学中的衍射现象:- 单缝衍射:解释衍射条纹的形成原理。
课程名称:大学物理授课对象:大学物理专业学生课时安排:2课时教学目标:1. 理解物态变化的基本概念,包括固态、液态、气态以及它们之间的相互转化。
2. 掌握物态变化过程中吸热和放热的规律。
3. 理解相变过程中的潜热、比热容等概念。
4. 能够运用物态变化的知识解释自然界和生活中的现象。
5. 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
教学内容:一、物态变化的基本概念1. 固态、液态、气态的定义及特征。
2. 物态变化的过程:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
二、物态变化过程中的能量变化1. 潜热、比热容的定义。
2. 熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华过程中的吸热和放热规律。
3. 理解物态变化过程中温度、压力、体积等参数的变化。
三、实验探究1. 实验一:观察水的三态变化。
2. 实验二:研究熔化、凝固过程中的温度变化。
3. 实验三:研究蒸发、沸腾过程中的温度变化。
教学重点与难点:重点:1. 物态变化的基本概念及特征。
2. 物态变化过程中的能量变化规律。
难点:1. 相变过程中的潜热、比热容等概念的理解。
2. 物态变化过程中温度、压力、体积等参数的变化规律。
教学方法:1. 讲授法:讲解物态变化的基本概念、规律和实验原理。
2. 案例分析法:通过分析自然界和生活中的现象,让学生深入理解物态变化的应用。
3. 实验探究法:通过实验操作,让学生亲身体验物态变化的过程,提高学生的实验操作能力和科学探究精神。
教学过程:一、导入1. 展示自然界中物态变化的现象,如:冰雪消融、雾凇、露水等,激发学生的学习兴趣。
2. 提出问题:这些现象是如何形成的?它们之间有什么规律?二、新课讲授1. 物态变化的基本概念:固态、液态、气态及其特征。
2. 物态变化的过程:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
3. 物态变化过程中的能量变化:潜热、比热容、吸热和放热规律。
三、实验探究1. 实验一:观察水的三态变化。
2. 实验二:研究熔化、凝固过程中的温度变化。
教案大学物理(05 春)大学物理教研室[第一次]【引】本学期授课内容、各篇难易程度、各章时间安排、考试时间及形式等绪论1、物理学的研究对象2、物理学的研究方法3、物理学与技术科学、生产实践的关系第一章质点运动学【教学目的】☆理解质点模型和参照系等概念☆掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量☆能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度,能熟练地计算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。
【重点、难点】※本章重点:位置矢量、位移、速度、加速度、圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.▲本章难点:切向加速度和法向加速度【教学过程】·描述质点运动和运动变化的物理量 2学时·典型运动、圆周运动 2学时·相对运动 2学时《讲授》一、基本概念1 质点2 参照系和坐标系):(2)自然坐标系(如图1-2):3 时刻与时间二、描述质点运动的基本量1位置矢量表示运动质点位置的量.如图1-1所示。
kjir zyx++=(1-1)矢径r的大小由下式决定:222zyxr++==r(1-2)矢径r的方向余弦是rzryrx===γβαcos,cos,cos (1-3)运动方程描述质点的空间位置随时间而变化的函数。
称为运动方程,可以写作x = x(t),y = y(t),z = z(t) (1-4a)或r = r(t) (1-4b)轨道方程 运动质点在空间所经过的路径称为轨道.质点的运动轨道为直线时,称为直线运动.质点的运动轨道为曲线时,称为曲线运动.从式(1一4a )中消去t 以后,可得轨道方程。
例:设已知某质点的运动方程为6cos 36sin3===z ty t x ππ从x 、y 两式中消去t后,得轨道方程:0,922==+z y x2 位移表示运动质点位置移动的量.如图1-3所示.rr r ∆=-=−→−A B AB (1—5)在直角坐标系中,位移矢量r ∆的正交分解式为kj i r z y x ∆∆∆∆++= (1-6)式中A B x x x -=∆;A B y y y -=∆;A B z z z -=∆是r ∆的沿坐标轴的三个分量。
课时安排:2课时教学目标:1. 了解大学物理课程的基本内容和特点,激发学生的学习兴趣。
2. 掌握物理量的概念、单位及量纲,为后续课程学习打下基础。
3. 熟悉物理实验的基本方法和数据处理方法,提高学生的实验能力。
教学重点:1. 物理量的概念、单位及量纲2. 物理实验的基本方法和数据处理方法教学难点:1. 物理量的概念、单位及量纲的理解2. 物理实验中的误差分析及数据处理教学过程:第一课时一、导入1. 结合生活中的实例,引导学生思考物理学的应用,激发学生学习物理的兴趣。
2. 介绍大学物理课程的基本内容和特点,强调物理实验在课程中的重要性。
二、物理量的概念、单位及量纲1. 讲解物理量的概念,如长度、质量、时间等,并举例说明。
2. 介绍物理量的单位,如米、千克、秒等,以及国际单位制(SI)。
3. 讲解量纲的概念,如长度量纲为L,质量量纲为M,时间量纲为T等。
三、物理实验的基本方法1. 介绍物理实验的基本方法,如直接测量、间接测量、比较法等。
2. 讲解实验中的误差来源,如系统误差、随机误差、粗大误差等。
3. 介绍误差处理方法,如减小误差、消除误差、修正误差等。
四、数据处理方法1. 介绍数据处理方法,如列表法、图示法、逐差法等。
2. 讲解数据处理的基本步骤,如收集数据、处理数据、分析数据等。
3. 强调数据处理中的注意事项,如有效数字、舍入误差等。
第二课时一、复习与巩固1. 复习第一课时的内容,检查学生对物理量、单位、量纲、实验方法、数据处理等知识的掌握情况。
2. 解答学生提出的问题,帮助学生巩固所学知识。
二、案例分析1. 结合具体实验案例,讲解物理实验中的误差分析及数据处理方法。
2. 分析实验数据,引导学生掌握数据处理技巧。
三、总结与展望1. 总结本节课所学内容,强调物理实验在大学物理课程中的重要性。
2. 展望后续课程的学习内容,激发学生的学习兴趣。
教学评价:1. 通过课堂提问、作业完成情况等方式,评价学生对物理量的概念、单位、量纲等知识的掌握程度。
教案标题:大学物理教学计划一、教学目标1. 知识与技能:使学生掌握物理学的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生的科学素养和物理思维能力。
2. 过程与方法:通过实验、问题讨论、习题课等多种教学形式,培养学生的动手能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力。
3. 情感态度价值观:激发学生对物理学的兴趣和热情,培养学生的创新意识、团队协作精神和责任感。
二、教学内容1. 力学:牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律、刚体转动、振动与波动等。
2. 热学:热力学第一定律、热力学第二定律、理想气体状态方程、热传导、对流与辐射等。
3. 电磁学:库仑定律、电场、磁场、电磁感应、电磁波等。
4. 光学:光的传播、光的折射、光的干涉、光的衍射、光谱等。
5. 近代物理:原子结构、量子力学、固体物理、核物理等。
三、教学安排1. 授课时间:每学期共计32周,每周4课时。
2. 授课方式:课堂讲授、实验、讨论、习题课等。
3. 教学手段:多媒体课件、黑板、实验设备等。
四、教学方法1. 课堂讲授:采用启发式教学,注重讲解基本概念、基本原理和基本方法,引导学生主动思考、提问和讨论。
2. 实验:安排8次实验,使学生在实践中掌握物理原理,培养动手能力和观察能力。
3. 讨论:组织课堂讨论,让学生针对某一物理问题进行分析和探讨,提高分析问题和解决问题的能力。
4. 习题课:针对重要章节和难点,安排习题课,引导学生运用所学知识解决实际问题。
五、考核方式1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等,占总成绩的30%。
2. 期中考试:采用闭卷考试,测试学生对物理学基本知识的掌握,占总成绩的30%。
3. 期末考试:采用闭卷考试,测试学生对物理学知识的综合运用能力,占总成绩的40%。
六、教学评价1. 学生评价:学期末对学生进行问卷调查,了解教学效果,以便改进教学方法。
2. 同行评价:学期末邀请同行专家听课,对教学质量进行评价,并提出改进建议。
大学物理教案完整版一、教学内容本节课选自《大学物理》教材第六章“波动光学”,具体内容包括:6.1节光的干涉,6.2节光的衍射,6.3节光的偏振。
二、教学目标1. 理解光的干涉原理,掌握双缝干涉、薄膜干涉等现象的产生及计算方法。
2. 了解光的衍射现象,掌握单缝衍射、圆孔衍射等衍射现象的规律。
3. 掌握光的偏振现象及其应用,理解偏振光与自然光的关系。
三、教学难点与重点教学难点:光的干涉、衍射、偏振现象的产生原理及其计算方法。
教学重点:双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、偏振光的理解和应用。
四、教具与学具准备教具:激光器、双缝干涉仪、薄膜干涉仪、偏振片、幻灯片。
学具:计算器、笔记本、教材。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用激光器展示光的干涉现象,引导学生思考光为什么会产生干涉。
2. 理论讲解(20分钟)(1)讲解光的干涉原理,以双缝干涉为例,解释干涉条纹的产生原因。
(2)介绍薄膜干涉,解释为什么薄膜会产生干涉现象。
(3)讲解光的衍射现象,以单缝衍射为例,解释衍射条纹的分布规律。
(4)介绍圆孔衍射,解释衍射现象与光孔大小、波长之间的关系。
(5)阐述光的偏振现象,解释偏振片的作用原理。
3. 例题讲解(20分钟)(1)双缝干涉:计算干涉条纹间距。
(2)薄膜干涉:计算反射光和透射光的相位差。
(3)单缝衍射:计算衍射光强分布。
(4)偏振光:解释偏振片对光的作用。
4. 随堂练习(15分钟)(1)根据干涉原理,判断双缝干涉条纹间距与波长、双缝间距的关系。
(2)根据衍射原理,判断单缝衍射光强分布与波长、缝宽的关系。
(3)分析偏振片对自然光和偏振光的作用。
六、板书设计1. 波动光学:6.1光的干涉、6.2光的衍射、6.3光的偏振。
2. 双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、偏振光。
3. 干涉、衍射、偏振的计算方法和应用。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算双缝干涉中,干涉条纹间距与波长、双缝间距的关系。
大学物理实验教案一、引言1.1 实验目的通过大学物理实验课程,使学生掌握基本的物理实验技能,加深对物理理论知识的理解,培养学生的动手能力和科学思维。
1.2 实验要求要求学生熟悉实验设备的使用方法,掌握实验原理,能够独立完成实验,并对实验结果进行分析。
二、力学实验2.1 实验一:测定弹簧常数实验目的:学习使用弹簧测力计,测定弹簧的常数。
实验原理:胡克定律实验步骤:(1)安装弹簧测力计,调整至零位。
(2)分别施加不同的力,记录测力计的读数。
(3)根据胡克定律计算弹簧常数。
2.2 实验二:测定自由落体运动的加速度实验目的:验证自由落体运动的加速度。
实验原理:自由落体运动的位移时间公式实验步骤:(1)设置自由落体运动的起始点,测量高度。
(2)使用计时器记录物体落地的时间。
(3)根据位移时间公式计算加速度。
三、热学实验3.1 实验三:测定水的比热容实验目的:测定水的比热容。
实验原理:热量守恒定律实验步骤:(1)准备一定质量的水,测量初温。
(2)给水加热,记录加热时间和温度变化。
(3)根据热量守恒定律计算水的比热容。
3.2 实验四:测定气体的体积实验目的:测定气体的体积。
实验原理:玻意耳定律实验步骤:(1)准备一定量的气体,测量初始压强和体积。
(2)改变气体的压强,记录对应的体积变化。
(3)根据玻意耳定律计算气体的体积。
四、电磁学实验4.1 实验五:测定电阻的值实验目的:测定电阻的值。
实验原理:欧姆定律实验步骤:(1)连接电路,测量电阻两端的电压和电流。
(2)根据欧姆定律计算电阻的值。
(3)重复实验,求平均值作为最终结果。
4.2 实验六:测定电容的值实验目的:测定电容的值。
实验原理:电容的定义式实验步骤:(1)连接电路,测量电容器两端的电压和电流。
(2)根据电容的定义式计算电容的值。
(3)重复实验,求平均值作为最终结果。
六、光学实验6.1 实验七:测定光的折射率实验目的:测定光的折射率。
实验原理:斯涅尔定律实验步骤:(1)准备光学元件,如棱镜,调整实验装置。
课时:2课时教学目标:1. 理解并掌握运动和力的基本概念。
2. 能够运用牛顿运动定律分析简单物理问题。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
教学重点:1. 牛顿运动定律的表述和应用。
2. 运动和力的关系。
教学难点:1. 牛顿运动定律的推导和应用。
2. 复杂运动问题中力的分析。
教学准备:1. 教材:《普通物理学》程守洙主编2. 多媒体课件3. 实验器材:小车、弹簧秤、斜面等教学过程:第一课时一、导入1. 回顾初中学过的运动学知识,如速度、加速度等。
2. 引入牛顿运动定律,介绍牛顿第一定律。
二、新课讲解1. 牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 分析牛顿第一定律的意义和适用条件。
3. 举例说明牛顿第一定律在日常生活中的应用。
三、实验演示1. 利用小车、弹簧秤、斜面等实验器材,演示牛顿第一定律的实验过程。
2. 分析实验现象,总结实验结论。
四、课堂练习1. 让学生独立完成课后习题,巩固所学知识。
2. 教师针对学生的错误进行讲解和纠正。
第二课时一、复习导入1. 回顾牛顿第一定律的内容和意义。
2. 引入牛顿第二定律。
二、新课讲解1. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
2. 公式推导:F=ma3. 分析牛顿第二定律的意义和适用条件。
4. 举例说明牛顿第二定律在日常生活中的应用。
三、实验演示1. 利用小车、弹簧秤、斜面等实验器材,演示牛顿第二定律的实验过程。
2. 分析实验现象,总结实验结论。
四、课堂练习1. 让学生独立完成课后习题,巩固所学知识。
2. 教师针对学生的错误进行讲解和纠正。
五、总结1. 回顾本节课所学内容,强调牛顿运动定律的重要性。
2. 布置课后作业,要求学生运用所学知识解决实际问题。
教学反思:1. 教师应注重引导学生理解和掌握运动和力的基本概念,提高学生的物理素养。
2. 通过实验演示,让学生直观地感受牛顿运动定律,加深对知识的理解。
教学目标:1. 让学生了解物理学的发展历程,感受科学家们的爱国情怀和严谨治学的精神。
2. 培养学生的科学素养和人文素养,树立正确的世界观、人生观和价值观。
3. 提高学生的创新意识和团队协作能力。
教学对象:大学物理课程的学生教学时间:2课时教学过程:一、导入新课1. 通过展示我国物理学发展历程的图片,激发学生的学习兴趣。
2. 引导学生思考:物理学的发展与国家富强、民族振兴有何关系?二、课堂讲授1. 物理学的发展历程及科学家们的爱国情怀- 介绍我国物理学的发展历程,如中国古代的四大发明、近代的《天工开物》等。
- 讲述著名科学家如爱因斯坦、牛顿、居里夫人等人的事迹,强调他们的爱国情怀和严谨治学的精神。
2. 物理学中的思政元素- 从物理思想、物理思维、物理方法、物理学史、物理之美、物理成就等方面,深入挖掘物理学中的思政元素。
- 结合实例,让学生体会物理学在培养人的道德修养、科学精神、人文素养等方面的作用。
3. 物理学在科技创新中的地位和作用- 分析物理学在科技创新中的重要性,如新能源、信息技术、生物技术等领域的发展。
- 强调物理学在推动国家富强、民族振兴中的关键作用。
三、课堂讨论1. 学生分组讨论:物理学的发展与国家富强、民族振兴有何关系?2. 学生代表发言,分享自己的观点和感悟。
四、实践环节1. 学生分组,进行物理实验,如光的折射、力的合成等。
2. 在实验过程中,培养学生的团队协作能力和创新意识。
五、总结与反思1. 教师总结本节课的重点内容,强调物理学在思政教育中的重要作用。
2. 学生反思自己在课堂学习中的收获,以及如何将物理学知识与实际生活相结合。
教学评价:1. 学生对物理学发展历程和科学家事迹的了解程度。
2. 学生在课堂讨论中的表现,如观点的独到性、表达能力的强弱等。
3. 学生在实践环节中的团队协作能力和创新意识。
教学资源:1. 课件:物理学发展历程、著名科学家事迹、物理学中的思政元素等。
2. 图片:物理学相关图片,如中国古代的四大发明、著名科学家照片等。
课程名称:大学物理授课对象:大学一年级授课时间:2课时教学目标:1. 理解动能定理的基本概念和物理意义。
2. 掌握动能定理的表达式及其推导过程。
3. 学会运用动能定理解决实际问题,包括变力做功和复杂运动过程的分析。
教学重点:1. 动能定理的基本概念和物理意义。
2. 动能定理的表达式及其推导过程。
3. 动能定理在解决实际问题中的应用。
教学难点:1. 动能定理的理解和应用。
2. 复杂运动过程中动能定理的运用。
教学过程:第一课时一、导入1. 复习动能和功的概念,引导学生思考动能与功之间的关系。
2. 提出问题:如何描述外力对物体做功与物体动能变化之间的关系?二、新课讲授1. 介绍动能定理的概念:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
2. 推导动能定理的表达式:W = ΔEk = Ek2 - Ek1(其中W为外力做的总功,Ek 为物体的动能,ΔEk为动能的变化量)。
3. 分析动能定理的物理意义:动能定理揭示了功与动能之间的定量关系,是解决力学问题的重要工具。
三、例题讲解1. 讲解动能定理在匀速圆周运动中的应用。
2. 讲解动能定理在匀变速直线运动中的应用。
3. 讲解动能定理在变力做功中的应用。
四、课堂练习1. 让学生根据动能定理解决实际问题,如求解物体在斜面上滑动的加速度、求解物体在空气阻力作用下的运动等。
第二课时一、复习回顾1. 回顾动能定理的基本概念、表达式和物理意义。
2. 回顾动能定理在解决实际问题中的应用。
二、新课讲授1. 讲解动能定理在变力做功中的应用,如变力作用下物体运动的分析。
2. 讲解动能定理在复杂运动过程分析中的应用,如多阶段运动、碰撞等。
三、例题讲解1. 讲解动能定理在变力做功中的应用实例。
2. 讲解动能定理在复杂运动过程分析中的应用实例。
四、课堂练习1. 让学生根据动能定理解决实际问题,如求解物体在变力作用下的运动、求解碰撞过程中的能量变化等。
教学评价:1. 通过课堂练习和课后作业,检查学生对动能定理的理解和掌握程度。
课时: 1课时教学目标:1. 让学生快速掌握大学物理课程的基本概念和重要公式。
2. 培养学生运用所学知识解决简单物理问题的能力。
3. 提高学生对物理学习的兴趣,为后续深入学习打下基础。
教学重点:- 物理量的基本概念和单位- 基本物理公式的运用教学难点:- 物理量之间的关系和转换- 应用物理公式解决实际问题教学过程:一、导入新课(1分钟)1. 利用图片或视频展示生活中常见的物理现象,如运动、力、能量等,引发学生对物理的兴趣。
2. 提问:这些现象背后的物理原理是什么?二、讲授新课(8分钟)1. 物理量的基本概念和单位- 介绍长度、质量、时间、速度、加速度等基本物理量的定义和单位。
- 通过实际例子说明物理量在生活中的应用。
2. 基本物理公式的运用- 讲解牛顿第二定律:F=ma,并举例说明如何运用此公式计算物体的加速度。
- 讲解动能定理:Ek=1/2mv²,并举例说明如何运用此公式计算物体的动能。
- 讲解功的定义:W=F×s,并举例说明如何运用此公式计算功。
三、课堂练习(1分钟)1. 出示一道简单的物理题目,要求学生在规定时间内解答。
2. 鼓励学生互相讨论,共同解决难题。
四、总结与作业布置(1分钟)1. 总结本节课所学内容,强调重点和难点。
2. 布置课后作业,要求学生完成课后练习题,巩固所学知识。
教学反思:1. 本节课通过简明扼要的讲解,让学生在短时间内掌握了大学物理的基本概念和公式。
2. 通过实际例子和课堂练习,提高了学生对物理学习的兴趣和解决实际问题的能力。
3. 在今后的教学中,应注重培养学生的逻辑思维能力和创新意识,使他们在物理学习中不断进步。
板书设计:1. 物理量及其单位- 长度:米(m)- 质量:千克(kg)- 时间:秒(s)- 速度:米/秒(m/s)- 加速度:米/秒²(m/s²)- 动能:焦耳(J)- 功:焦耳(J)2. 基本物理公式- 牛顿第二定律:F=ma- 动能定理:Ek=1/2mv²- 功的定义:W=F×s通过本节课的学习,希望学生能够对大学物理产生浓厚的兴趣,为后续深入学习打下坚实的基础。
教案大学物理(05 春)大学物理教研室[第一次]【引】本学期授课内容、各篇难易程度、各章时间安排、考试时间及形式等绪论1、物理学的研究对象2、物理学的研究方法3、物理学与技术科学、生产实践的关系第一章质点运动学【教学目的】☆理解质点模型和参照系等概念☆掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量☆能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度,能熟练地计算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。
【重点、难点】※本章重点:位置矢量、位移、速度、加速度、圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
▲本章难点:切向加速度和法向加速度【教学过程】·描述质点运动和运动变化的物理量2学时·典型运动、圆周运动2学时·相对运动2学时《讲授》一、基本概念1 质点2 参照系和坐标系(2)自然坐标系(如图1-2):3 时刻与时间二、描述质点运动的基本量1位置矢量表示运动质点位置的量。
如图1-1所示。
kjir zyx++=(1-1)矢径r的大小由下式决定:222zyxr++==r(1-2)矢径r的方向余弦是rzryrx===γβαcos,cos,cos(1-3)运动方程描述质点的空间位置随时间而变化的函数。
称为运动方程,可以写作x = x (t ),y = y (t ),z = z (t ) (1-4a ) 或r = r (t ) (1-4b )轨道方程 运动质点在空间所经过的路径称为轨道.质点的运动轨道为直线时,称为直线运动.质点的运动轨道为曲线时,称为曲线运动.从式(1一4a )中消去t 以后,可得轨道方程。
例:设已知某质点的运动方程为6cos 36sin3===z ty t x ππ从x 、y 两式中消去t 后,得轨道方程:0,922==+z y x2 位移 表示运动质点位置移动的量。
如图1-3所示。
rr r ∆=-=−→−A B AB (1—5)在直角坐标系中,位移矢量r ∆的正交分解式为kj i r z y x ∆∆∆∆++= (1-6)式中A B x x x-=∆;A B y y y -=∆;A B z z z -=∆是r∆的沿坐标轴的三个分量。
位移r ∆的大小由下式决定222)()()(z y x Δ∆∆∆++=r (1-7)位移r ∆的方向余弦是r ∆∆αx=cos ;r ∆∆βy =cos ;r ∆∆γz=cos (1-8)路程 路程是质点在运动过程中实际通过的路径的长度。
路程是标量。
3 速度:描述质点运动的快慢和方向的量. (1)平均速度:t∆∆r v =(1-9)(2)瞬时速度(速度):dtd t t rr v ==→∆∆∆0lim(1-10)直角坐标系中,速度矢量也可表示为kj i v z y x v v v ++= (1-11)其中dtdx v x =、dt dy v y =、dt dzv z =分别是速度v 的沿坐标轴的三个分量。
速度v 的大小由下式决定222z y x v v v ++==v v (1-12)速度v 的方向余弦是v v x =αcos ;v v y =βcos ;vvz =γcos (1-13)速率 速率等于质点在单位时间内所通过的路程。
平均速率tsv ∆∆=(1-14) 瞬时速率(简称速率)v r ====→→tdt dst s v t t ∆∆∆∆∆∆00lim lim(1-15) 4 加速度:描述质点速度改变的快慢和方向的量。
(1)平均加速度ta ∆∆=v(1-16)(2)瞬时速度(速度):220lim dtd dt d t t rv v a ===→∆∆∆ (1-17)在直角坐标系中,加速度矢量a 的正交分解式为k j i a z y x a a a ++= (1-18)其中22dt x d dt dv a x x ==、22dt y d dt dv a y y ==、22dtzd dt dv a z z ==分别是加速度a 的沿坐标轴的三个分量。
[第二次]三、几种典型的质点运动 1 直线运动(1) 匀变速直线运动(略) (2) 变加速直线运动[例1-1] 潜水艇在下沉力不大的情况下,自静止开始以加速度t e A a ββ-=铅直下沉(A 、β为恒量),求任一时刻t 的速度和运动方程。
解:以潜水艇开始运动处为坐标原点O ,作铅直向下的坐标轴Ox ,按加速度定义式,有dtdva =或 adt dv = ① 今取潜水艇开始运动的时刻作为计时零点,按题意, 0=t 时,0=x ,0=v 。
将t e A a ββ-=代入上式①,积分:⎰⎰-=vtt dt e A dv 0ββ由此可求得潜水艇在任一时刻t 的速度为)1( t e A v β--= ②再由直线运动的速度定义式dt dx v =,将上式写作)1( t e A dtdxβ--= 或 dt e A dx t )1( β--=根据上述初始条件,对上式求定积分,有⎰⎰--=tt xdt e A dx 0)1(β由此便可求得潜水艇在任一时刻t 的位置坐标x ,即运动方程为At e Ax t +-=-)1( ββ③2 抛体运动(略)3 圆周运动(1)匀速圆周运动v V V ==21其加速度为tdt d t ∆∆==→∆v v a 0lim加速度的大小:t a t ∆∆=→∆v 0lim从图1-4中看出,Rvr v ∆=∆r v ∆=∆Rv所以tR v t a t t ∆∆=∆∆=→∆→∆rv00lim lim 因v 和R 均为常量,可取出于极限号之外,得t R va t ∆∆=→∆r 0lim因为0→∆t 时s ∆=∆r ,所以Rv t s R v t R v a t t 200lim lim =∆∆=∆∆=→∆→∆r故得Rv a 2=(1-19)再讨论加速度的方向:加速度的方向是t ∆→0时v ∆的极限方向。
由图1一8可看出v ∆与P v 间的夹角为)(21θπ∆-;当t ∆→0时,这个角度趋于2π,即a 与P v 垂直。
所以加速度a 的方向是沿半径指向圆心,这就是读者所熟知的向心加速度。
(2)变速圆周运动21V V ≠如图1一5所示的。
这个角度也可能随时间改变。
通常将加速度a 分解为两个分加速度,一个沿圆周的切线方向,叫做切向加速度,用t a 表示,t a 只改变质点速度的大小;一个沿圆周的法线方向,叫做法向加速度,用n a 表示,n a 只改变质点速度的方向;即n t a a a += (1-20)a 的大小为22nt a a a +=③ 角速度ωdt d θω=ωθR dtd R dt ds v === ④ 角加速度β22dtd dt d βθω== 222)(ωωR R R R v a n === βωR dt d R dt dv a t ===4 曲线运动如果质点在平面内作一般的曲线运动,其加速度a 也可分解为n t a a a += (1-39)上式中,t a 为切向加速度,n a 为法向加速度,其量值分别为dtdv a t =;ρ2v a n =(1-22) [例1-2] 一质点沿半径为R 的圆周运动,其路程用圆弧s 表示,s 随时间t 的变化规律是202t b t v s -=,其中0v 、b 都是正的常数,求(1)t 时刻质点的总加速度。
(2)总加速度大小达到b 值时,质点沿圆周已运行的圈数。
解:(1)由题意可得质点沿圆周运动的速率为bt v t bt v dt d dt ds v -=-==020)2( 再求它的切向和法向加速度,切向加速度为b bt v dtddt dv a t -=-==)(0 法向加速度为 Rbt v R v a n 202)(-==于是,质点在t 时刻的总加速度大小为4022220222)(1 )()(bt v b R RR bt v b a a a n t -+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=+=其方向与速度间夹角θ为Rbbt v a a tg t n --==20)(θ(2)总加速度大小达到b 值时,所需时间t 可由b bt v b R Ra =-+=4022)(1求得 bv t 0=代入路程方程式,质点已转过的圈数Rbv R b v b b v v R s N πππ42)(21)(2202000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-== [第三次]Ⅰ相对运动 Ⅱ习题1—2、34、5、6、8、10、11【本章作业】1—2;1—3;1—8;1—11 【本章小结】1 坐标系:直角坐标系、自然坐标系2 四个基本量:位置(运动方程)、位移、速度、加速度3 圆周运动:角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度 【参考书】: 程守珠、江之永 普通物理学(第五版); 张三慧 大学物理学(第二版)赵近芳 大学物理学(第二版)[第四次]第二章 质点动力学【教学目的】☆掌握牛顿三定律及其适用条件。
☆理解万有引力定律。
☆了解力的种类、物理学量刚、惯性系与非惯性系。
【重点、难点】※ 本章重点:牛顿运动定律的应用。
▲ 本章难点:变力作用下牛顿运动定律的应用。
【教学过程】牛顿定律、力的种类、惯性系与非惯性系败 2学时《 讲 授 》 一、牛顿运动定律第一运动定律:第二运动定律:物体受到外力作用时,物体所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比,并与物体的质量成反比;加速度的方向与合外力的方向相同。
第三运动定律:应用第二定律时,应注意下述几点: (1)瞬时性、方向性、叠加性(2)分量式:直角坐标系:z z y y x x ma F ma F ma F ===,, (2—4a )或222222,,dt z d mF dt y d mF dt x d mF z y x === (2—4b )圆周轨道或曲线轨道:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫====dt dv mma v m ma t t n n F F ρ2 (2—5) 式中n F 和t F 分别代表法向合力和切向合力;ρ是曲线在该点的曲率半径。
(3)F 是物体所受的一切外力的合力,但不能把m a 误认为外力. 二、力的种类 1 常见的力重力、弹性力、摩擦力 2 四种自然力现代物理学按物体之间的相互作用的性质把力分为四类:万有引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用.三、力学的单位制和量纲(了解)四、惯性系和非惯性系(了解) 例题2—13 质量为m 的子弹以速度v 0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为k ,忽略子弹的重力,求:(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数式; (2)子弹进入沙土的最大深度.2—14 公路的转弯处是一半径为 200m 的圆形弧线,其内外坡度是按车速60km/h 设计的,此时轮胎不受路面左右方向的力,雪后公路上结冰,若汽车以40km/h 的速度行驶,问车胎与路面间的摩擦系数至少多大,才能保证汽车在转弯时不至滑出公路?2—15 质量为m 的小球,在水中受的浮力为常力F ,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力为f = kv (k 为常数).证明小球在水中竖直沉降的速度值v 与时间t 的关系为V = )1(/m kt e kFmg ---,式中t 为从沉降开始计算的时间。