大学物理习题课件教学提纲

01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。

02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用，分析感应电动势的产生条件和计算方法。

法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用，分析自感现象的产生原因和影响因素。

介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。

分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系，以及焦耳热的计算方法。

电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用（如牛顿环、劈尖干涉等）01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系。

问答题1在导体中，电流密度不为零（即j≠0）的地方，电荷体密度ρ不为零，原因是：电流是电荷的定向移动，如果电荷不动那么电流就为零，于是电荷密度不为零2机械波的波长、频率、周期和波速四个量中，在同一个介质中，波长、频率、周期和波速是不变的。

3简谐运动的规律运动是物体在一定位置附近所作的周期性往复运动。

？？？完全弹性球在硬地面上的跳动是不是简谐运动：不是4在电磁感应定律ε1= -dφ/dt中，负号的意义是：回路中的感应电动势取负值时，感应电动势的方向与回路绕行方向相反。

波的干涉的产生条件是频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象简答题1什么是电源？什么是电动势？什么是非静电力？这种能提供非静电力的装置称为电源。

把单位正电荷绕闭合回路一周时，非静电力所做的功为电源的电动势。

电源内的非静电力把正电荷从负极板移至正极板。

2两根截面不相同而材料相同的金属导体如图所示串接在一起，两端加一定电压。

问通过这两根导体的电流密度是否相同？两导体内的电场强度是否相同？如果两导体的长度相等，两导体上的电压是否相同？串联电路中电流强度相同，但同截面不同。

故两根导体的电流密度相同，J1不等于J2，由于J=ve，因材料相同，故v相同，但J1不等于J2所以E1不等于E2，两导体所通电流强度相比但电阻R=pl/s其中S1不等于S2，所以R1不等于R2，U1也不等于U2。

3在电场中，电场强度为零的点，电势是否一定为零?电势为零的点，电场强度是否一定为零？答：在电场中，电场强度为零的点，电势是不一定为零。

电势为零的点，电场强度是不一定为零。

4试说明B和H的联系和区别。

答：磁感应强度B和磁场强度H均表征磁场性质的物理量，并且都与激励磁场的电流及其分布情况有关，两者的关系为B=uH，可见在磁场中的任一点两者方向相同，但是H的环路积分等于环路所包围的传导电流的代数和，而B的环路积分等于环路所包围的传导电流与磁介质中束缚电流的代数和，即H的环流与磁介质无关，而B的环流与磁介质有关，H的单位是AM-1，而B的单位是T。

课程编号：17004 学时数：48执笔者：许和《大学物理》教学大纲college physics适用专业：计算机科学与技术专业学分数：3编写日期：2006年1月一、课程性质和目的以物理学基础知识为内容的大学物理课是高等学校工科专业学生的一门重要的必修基础课。

物理学是整个自然科学的基础，高等学校中开设物理课的目的是使学生对物理学的内容和方法、工作语言、概念和物理图象、其历史、现状和前沿等方面，从整体上有个全面的了解。

学好大学物理课不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识都将发生深远的影响。

在大学物理课的各个教学环节中，都必须注意在传授知识的同时着重培养能力，使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，通过本课程的教学，应使学生初步具备以下能力：1•能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材，参考书和文献资料，并能理解其主要内容和写出条理较清晰的笔记、小结或读书心得。

2. 了解各种理想物理模型并能够根据物理概念、问题的性质和需要，抓住主要的因素，略去次要要素，对所研究的对象进行合理的简化。

3.会运用物理学的理论、观点和方法、分析、研究、计算或估算一般难度的物理问题、并能根据单位、数量级与已知典型结果的比较，判断结果的合理性。

二、课程内容第一章质点的运动1.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计算质点在平面内运动时的速度、加速度。

能借助于极坐标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。

2.理解质点运动的瞬时性、矢量性和相对性。

3.掌握运动学两类问题的求解方法：运动学的第一类问题：由运动方程求质点的速度和加速运动学的第二类问题：由质点的速度或加速度及初始条件，求运动方程。

第二章牛顿运动定律1.掌握牛顿运动三定律及其适用范围。

能求解一维变力情况下质点的动力学问题。

2.理解力学单位制和量纲。

大学物理1第一章 质点运动学教学要求：1．质点平面运动的描述，位矢、速度、加速度、平均速度、平均加速度、轨迹方程。

2．圆周运动，理解角量和线量的关系，角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度。

主要公式：1．质点运动方程（位矢方程）：k t z j t y i t x t r )()()()(++=参数方程：。

t t z z t y y t x x 得轨迹方程消去→⎪⎩⎪⎨⎧===)()()(2．速度3．4．5．6．7．8．9．切向加速度10．法向加速度11．总加速度第二章 牛顿定律教学要求：1．牛顿运动三定律及牛顿定律的应用。

2．常见的几种力。

主要公式：1．牛顿第一定律：当0=合外F 时，恒矢量=v。

2．牛顿第二定律3．牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）：F F '-=第三章 动量和能量守恒定律教学要求：1．质点的动量定理、质点系的动量定理和动量守恒定律。

2．质点的动能定理，质点系的动能定理、机械能守恒定律。

3．变力做功。

4．保守力做功的特点。

主要公式：1．动量定理：P v v m v m dt F I t t∆=-=∆=⋅=⎰)(12212．动量守恒定律：0,0=∆=P F合外力当合外力3. 动能定理4．机械能守恒定律：当只有保守内力做功时，0=∆E第四章 刚体教学要求：1． 刚体的定轴转动，会计算转动惯量。

2．刚体定轴转动定律和角动量守恒定律。

主要公式：1． 转动惯量：⎰=rdm r J 2是转动惯性大小的量度.与三个因素有关:(刚体质量,质量分布,转轴位置.) 2． 平行轴定理：2md J J c +=4．角动量：ωθθJ L r v mvr P r L ==⨯=:)(sin :刚体的夹角与是质点5．角动量守恒定律：当合外力矩2211:,0,0ωωJ J L M ==∆=即时第五章 静电场（是保守力场）教学要求：1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E 和电势V 。

《大学物理》上册复习纲要第一章 质点运动学一、基本要求：1、 熟悉掌握描述质点运动的四个物理量——位置矢量、位移、速度和加速度。

会处理两类问题：（1）已知运动方程求速度和加速度；（2）已知加速度和初始条件求速度和运动方程。

2、 掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。

二、内容提要： 1、 位置矢量：k z j y i x r ++=位置矢量大小：222z y x ++=位置矢量方向：=αcos=βcos=γcos2、 运动方程：位置随时间变化的函数关系t z t y t x t )()()()(++=3、位移∆：z y x ∆+∆+∆=∆无限小位移：k dz j dy i dx r d ++= 4、 速度：平均速度：k t zj t y i t x ∆∆+∆∆+∆∆=瞬时速度： k dtdzj dt dy i dt dx v ++=5、 加速度：瞬时加速度：i dtxd k dt dv j dt dv i dt dv a z y x 22+=++=6、 圆周运动： 角位置θ 角位移θ∆ 角速度dtd θω=角加速度22dtd dt d θωα==在自然坐标系中：tn t n e dtdve r v a a +=+=27、 匀加速直线运动与匀角加速圆周运动公式比较：axv v att v x atv v 221202200+=+=+=αθωωαωθαωω221202200+=+=+=t t t三、 解题思路与方法：质点运动学的第一类问题：已知运动方程通过求导得质点的速度和加速度，包括它沿各坐标轴的分量；质点运动学的第二类问题：首先根据已知加速度作为时间和坐标的函数关系和必要的初始条件，通过积分的方法求速度和运动方程，积分时应注意上下限的确定。

第二章 牛顿定律一、 基本要求：1、 理解牛顿定律的基本内容；2、 熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。

能以微积分为工具，求解一维变力作用下的简单动力学问题。

课时：2课时教学目标：1. 理解力学的基本概念和基本原理。

2. 掌握牛顿运动定律、动量定理、动能定理等力学基本公式。

3. 学会运用力学知识解决实际问题。

教学重点：1. 牛顿运动定律。

2. 动量定理和动能定理。

3. 力学基本公式的应用。

教学难点：1. 力学基本公式的推导。

2. 力学基本公式的应用。

教学过程：一、导入1. 引导学生回顾初中物理中关于力的概念和作用。

2. 提出力学在物理学中的地位和作用，激发学生的学习兴趣。

二、牛顿运动定律1. 介绍牛顿运动定律的基本内容，包括惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。

2. 通过实例讲解牛顿运动定律的应用，如抛物线运动、碰撞等。

3. 学生分组讨论，运用牛顿运动定律解决实际问题。

三、动量定理和动能定理1. 介绍动量定理和动能定理的基本内容，包括动量定理的推导和动能定理的推导。

2. 通过实例讲解动量定理和动能定理的应用，如碰撞、抛体运动等。

3. 学生分组讨论，运用动量定理和动能定理解决实际问题。

四、力学基本公式的应用1. 介绍力学基本公式的应用方法，如牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。

2. 通过实例讲解力学基本公式的应用，如弹簧振子、单摆、抛体运动等。

3. 学生分组讨论，运用力学基本公式解决实际问题。

五、课堂小结1. 总结本节课所学的力学基本概念和基本原理。

2. 强调力学基本公式的推导和应用。

六、课后作业1. 完成课后习题，巩固所学知识。

2. 查阅资料，了解力学在实际生活中的应用。

教学反思：1. 本节课通过实例讲解，使学生对力学基本概念和基本原理有了更深入的理解。

2. 在课堂讨论环节，学生积极参与，提高了他们的实践能力。

3. 课后作业的设计有助于学生巩固所学知识，提高他们的自学能力。