第2章-质点动力学(1)教学文案
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本章题头§2-1 牛顿运动定律英国物理学家, 经典物理学的奠基人.创立了经典力学的 基本体系光学,牛顿致力于光的颜色和光 的本性数学,建立了二项式定理,创立 了微积分牛顿 Issac Newton (1643-1727)天文学,发现了万有引力定律, 创制反射望远镜,初步观察到了 行星运动的规律。
一、牛顿第一定律 (Newton first law)惯性定律 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态, 直到受到力的作用迫使它改变这种状态为止。
意义惯性以及力的概念 1、定义了物体(质点)的惯性;2、说明了力是物体运动状态改变的原因定义了惯性参考系二、牛顿第二定律 (Newton second law)质点加速度的大小与所受合力的大小成正比 , 与质点自身的质量成反比; 加速度方向与合力方向相同。
牛顿第二定律的数学形式为 Fma 原始形式:F dPd mv dmvm dvdtdtdtdt当 v c 时,m 为常量 Fm dvmadt宏观低速运动时1、瞬时性: 之间一一对应(同生、同向、同变、同灭) n 2、力的叠加性:F F1 F2 Fi Fii =13、矢量性:具体运算时应写成分量式直角坐标系中: Fma maximay jmaz k Fxmaxmdv x dt Fyma ymdv y dt Fzmazmdvz dt 自然坐标系中: Fmam at anF mdv dtFnmv24、说明了质量是物体惯性的量度5、在一般情况下力, F是一个变力常见的几中变力形式:F F x kx常见的几中变力形式:F F t F F v kv弹性力 打击力 阻尼力6、适用对象:质点 7、成立的参考系:惯性系 8、成立的条件:宏观低速10'T 三、牛顿第三定律(Newton third law)物体A 以力F AB 作用于物体B 时, 物体B 也必定同时以力F BA 作用于物体A , F AB 与F BA 大小相等, 方向相反, 并处于同一条直线上,(物体间相互作用规律)mmT P 'P 地球F AB = F BA作用力与反作用力:1、它们总是成对出现。
高中物理质点备课教案模板教学内容:质点的运动教学目标:1. 了解质点的基本概念和特征。
2. 掌握质点的运动规律。
3. 能够应用质点的运动规律解决相关问题。
教学重点:1. 质点的定义和特征。
2. 质点的运动规律。
3. 质点的速度和加速度。
教学难点:1. 解决复杂情况下的质点运动问题。
2. 理解质点的速度和加速度的关系。
教学准备:1. 教学内容相关的教学PPT。
2. 实验器材:平面上的质点运动实验装置。
3. 教学辅助工具:黑板、粉笔、计算器等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用实物或图片引入质点的概念。
2. 引导学生讨论质点的特征及运动规律。
二、概念讲解(15分钟)1. 讲解质点的定义和特征。
2. 介绍质点的速度和加速度的概念。
3. 分析质点在运动中的运动规律。
三、实验演示(20分钟)1. 使用平面上的质点运动实验装置进行实验演示。
2. 观察并记录质点在不同条件下的运动情况。
3. 分析实验结果并讨论质点的运动规律。
四、案例分析(15分钟)1. 提供一些质点运动的案例题目。
2. 让学生在小组中讨论并解决问题。
3. 老师进行讲解和总结,引导学生理解质点运动规律。
五、课堂练习(10分钟)1. 针对质点运动的相关题目进行课堂练习。
2. 老师进行答疑和解析。
六、作业布置(5分钟)1. 布置相关的课后作业。
2. 强调重点和难点,提醒学生及时复习。
教学反思:1. 教学过程中是否注重互动和学生参与度。
2. 学生对质点的概念和运动规律掌握情况如何。
3. 难点和重点是否讲解清晰明了,学生是否能够掌握。
4. 教学准备是否充分,实验效果如何。
教学后记:通过这节课的教学,学生对质点的概念和运动规律有了更深刻的了解,实验演示的方式能够有效引发学生的兴趣,作为基础知识,希望学生能够扎实掌握并能够应用于实际问题的解决中。
理论力学第六版教学设计1. 课程目标本课程旨在为学生提供理论力学的基础知识,包括运动学、动力学、静力学、静力平衡和动力平衡等内容。
课程的目标是帮助学生理解和运用这些概念,解决实际物理问题,并培养他们的逻辑思维和数学能力。
2. 教学大纲第1章运动学基础•运动学基本概念•质点运动学•刚体运动学第2章动力学基础•动力学基本概念•粒子动力学•刚体动力学第3章系统的静力学分析•力的合成与分解•牛顿定律•非惯性系下牛顿定律第4章系统的静力平衡分析•物体的稳定平衡条件•平衡静力学原理第5章系统的动力学分析•动力平衡方程•运动定律•质心运动定理第6章系统的动力平衡分析•动量和动量矩•动量定理•能量和功3. 教学方法本课程采取板书讲解和课堂互动相结合的教学方法,注重理论与实践相结合,强化学生对公式和引理的理解和使用。
在课堂上,老师将通过提问、示例、讨论和演示等方式,帮助学生深入理解知识,掌握解决实际问题的方法。
同时,老师还将鼓励学生组织小组讨论和思考,以促进交流和合作。
4. 考核方式本课程的考核方式主要包括期末考试、作业和课堂表现。
其中,期末考试占50%的成绩,作业占30%的成绩,课堂表现占20%的成绩。
作业包括课后练习、实验报告和小组项目,旨在锻炼学生的解决问题和表达能力。
课堂表现包括出勤率、积极性、参与度和贡献度等,旨在鼓励学生参与课堂互动和学习。
5. 实验室教学本课程将安排多个实验项目,旨在帮助学生掌握实验方法和数据处理技能,加深对理论知识的理解。
实验内容主要涉及刚体运动、动量守恒和能量守恒等方面。
在实验室教学中,老师将强调实验的方法和步骤,帮助学生理解实验现象和数据分析方法。
同时,老师还将鼓励学生团队合作,提升团队协作和创新能力。
6. 参考资料•普通物理学(第三卷)力学(第六版),郭硕鸿著•理论力学,郭良定著•理论力学(第二版),曹全生等著7. 总结本教学设计旨在帮助学生系统掌握理论力学的基础知识,应用数学方法解决实际问题。
第2章 质点动力学一、基本要求1.理解冲量、动量,功和能等基本概念;2.会用微积分方法计算变力做功,理解保守力作功的特点;3.掌握运用动量守恒定律和机械能守恒定律分析简单系统在平面内运动的力学问题的思想和方法。
二、基本内容(一)本章重点和难点:重点:动量守恒定律和能量守恒定律的条件审核、综合性力学问题的分析求解。
难点:微积分方法求解变力做功。
(二)知识网络结构图:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧公式只有保守内力做功条件能量守恒定律公式合外力为条件动量守恒定律守恒定律动能定理动量定理基本定理能功冲量动量基本物理量)()0((三)容易混淆的概念: 1.动量和冲量动量是质点的质量与速度的乘积;冲量是合外力随时间的累积效应,合外力的冲量等于动量增量。
2.保守力和非保守力保守力是做功只与始末位置有关而与具体路径无关的力,沿闭合路径运动一周保守力做功为0;非保守力是做功与具体路径有关的力。
(四)主要内容: 1.动量、冲量动量:p mv =u r r冲量:⎰⋅=21t t dt F I ϖϖ2.动量定理:质点动量定理:⎰∆=-=⋅=2112t t v m P P dt F I ϖϖϖϖϖ 质点系动量定理:dtPd F ϖϖ=3.动量守恒定律:当系统所受合外力为零时,即0=ex F ϖ时,或in ex F F u r u r ? 系统的总动量保持不变,即:∑===n i i i C v m P 1ϖϖ4.变力做功:dr F r d F W BAB A⎰⎰=⋅=θcos ϖϖ(θ为)之间夹角与r d F ϖϖ直角坐标系中:)d d d ( z F y F x F W z y BAx ++=⎰5.动能定理:(1)质点动能定理:k1k221222121E E mv mv W -=-=(质点所受合外力做功等于质点动能增量。
)(2)质点系动能定理:∑∑==-=+ni ni E E W W1kio1ki inex(质点系所受外力做功和内力做功之和等于质点系动能增量。
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。