大学物理第一章教案

课程名称：大学物理（上册）

授课教师：[教师姓名]

授课班级：[班级名称]

授课时间：[具体时间安排]

教学目标：

1. 理解并掌握力学基础的基本概念和原理；

2. 掌握气体动理论和热力学的基本理论；

3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力；

4. 增强学生的科学素养和创新意识。

教学内容：

一、力学基础

1. 质点运动学

2. 动力学

3. 动量守恒定律

4. 能量守恒定律

二、气体动理论和热力学

1. 理想气体状态方程

2. 气体分子动理论

3. 热力学第一定律

4. 热力学第二定律

教学过程：

一、导入

1. 通过实际案例引入力学、气体动理论和热力学的基本概念； 2. 强调这些基本理论在工程、科学和日常生活中的应用。

二、教学内容讲解

1. 力学基础

- 质点运动学：讲解位移、速度、加速度等基本概念，通过实例分析运动规律；

- 动力学：讲解牛顿运动定律，通过实例分析力的作用效果；

- 动量守恒定律：讲解动量守恒原理，通过实例分析动量守恒在碰撞问题中的应用；

- 能量守恒定律：讲解能量守恒原理，通过实例分析能量转换和守恒。

2. 气体动理论和热力学

- 理想气体状态方程：讲解理想气体状态方程的推导和应用；

- 气体分子动理论：讲解气体分子运动规律，通过实例分析分子间相互作用；

- 热力学第一定律：讲解热力学第一定律的原理和应用；

- 热力学第二定律：讲解热力学第二定律的原理和应用。

三、课堂练习

1. 布置课后习题，巩固学生对力学基础、气体动理论和热力学知识的掌握；

2. 组织课堂讨论，引导学生运用所学知识解决实际问题。

四、教学评价

1. 课后作业完成情况；

2. 课堂讨论参与度；

3. 期中、期末考试。

教学资源：

1. 教材：《大学物理学》第6版 上册 赵近芳 王登龙

2. 电子版教材：关注本公众号联系人工客服获取；

3. 辅助教材：《大学物理学（第2版）（上册）》 袁艳红 教学反思：

[习题解答]

1-3 如题1-3图所示，汽车从A地出发，向北行驶60km到达B地，然后向东行驶60km到达C地，最后向东北行驶50km到达D地。求汽车行驶的总路程和总位移。

解 汽车行驶的总路程为

；

汽车的总位移的大小为

r =

位移的方向沿东北方向，与 方向一致。

1-4 现有一矢量R是时间t的函数，问 与 在一般情况下是否相等？为什么？

解 与 在一般情况下是不相等的。因为前者是对矢量R的绝对值(大小或长度)求导，表示矢量R的大小随时间的变化率；而后者是对矢量R的大小和方向两者同时求导，再取绝对值，表示矢量R大小随时间的变化和矢量R方向随时间的变化两部分的绝对值。如果矢量R方向不变只是大小变化，那么这两个表示式是相等的。

1-5 一质点沿直线L运动，其位置与时间的关系为r = 6t 2 2t 3 ，r和t的单位分别是m和s。求：

(1)第二秒内的平均速度；

(2)第三秒末和第四秒末的速度；

(3)第三秒末和第四秒末的加速度。 解 取直线L的正方向为x轴，以下所求得的速度和加速度，若为正值，表示该速度或加速度沿x轴的正方向，若为负值表示，该速度或加速度沿x轴的反方向。

(1)第二秒内的平均速度

ms1；

(2)第三秒末的速度

因为 ，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的速度，为

v3 =  18 ms1；

用同样的方法可以求得第四秒末的速度，为

v4 =  48 ms1；

(3)第三秒末的加速度

因为 ，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的加速度，为

a3 =  24 ms2；

用同样的方法可以求得第四秒末的加速度，为

v4 =  36 ms2 .

1-6 一质点作直线运动，速度和加速度的大小分别为 和 ，试证明：

(1) vdv = ads；

(2)当a为常量时，式v 2 = v 02 + 2a (s s0 )成立。 解 (1)

；

伊犁师范学院物理与电子信息学院《大学物理学》精品课程 第1章 质点运动学

◆ 本章学习目标

1．理解参考系和坐标系的概念；

2．掌握位矢和位移、瞬时速度和瞬时加速度概念；

3．掌握通过已知加速度和初始条件求解速度、运动方程的方法；

4．理解角速度、角加速度及其与线量的关系；

5．理解相对运动及其计算方法。

◆ 本章教学内容

1．参照系和坐标系；

2．质点 位矢和位移；

3．速度 加速度；

4．直线运动；

5．曲线运动；

6．相对运动。

◆ 本章教学重点

1．位矢和位移；

2．由已知加速度和初始条件求解速度、运动方程；

3．相对运动及其计算方法。

◆ 本章教学难点

1．位矢与位移的区别；

2．速度和加速度的矢量性与相对性；

3．物理量的微积分计算。

◆ 本章学习方法建议及参考资料

1．补充微积分的知识；

2．注意讲练结合；

3．要注意依据学生具体情况安排本章进度。

参考教材

东南大学等七所工科院校编，《物理学》，高等教育出版，1999年11月第4版 伊犁师范学院物理与电子信息学院《大学物理学》精品课程 §1.1 参照系和坐标系

一、机械运动

1．机械运动：所谓机械运动，是一个物体相对于另一个物体的位置，或一个物体内部的一部分的位置随时间的变化过程。

2．运动学：力学中描述物体怎样变化怎样运动的内容叫做运动学，它是描述物体的位移、速度、加速度等随时间的变化规律。

二、参照系和坐标系

1．参照系

为了描述物体的机械运动，即它的位置随时间的变化规律，就必须选择一个物体或几个相互间保持静止或相对静止的物体作为参考，被选为参考的物体称为参照系。

同一物体的运动，由于选择的参照系不同，会表现为各种不同的形式。如在地面匀速前进的车厢中一个自由下落的石块，以车厢为参照系，石块做直线运动，如果以地面为参照系，则石块将做曲线运动。物体运动的形式随参照系的不同而不同，这个事实叫运动的相对性。由于运动的相对性，当我们描述一个物体的运动时，就必须指明是相对于什么参照系来说的。

课时：2课时

教材：《大学物理学（第2版）（上册）》 袁艳红

教学目标：

1. 使学生掌握牛顿运动定律的基本概念、原理及其应用；

2. 培养学生运用牛顿运动定律分析实际问题的能力；

3. 增强学生对物理学的兴趣，提高学生的创新意识。

教学重点：

1. 牛顿运动定律的基本概念和原理；

2. 牛顿运动定律的应用。

教学难点：

1. 牛顿运动定律的适用范围；

2. 牛顿运动定律与其他物理定律的联系。

教学过程：

一、导入新课

1. 复习上节课所学内容，引导学生回顾牛顿第一定律；

2. 引入牛顿第二定律，提出本节课的学习目标。

二、新课讲解

1. 牛顿第一定律：讲解惯性的概念，阐述惯性与质量的关系；

2. 牛顿第二定律：讲解力的概念，阐述力与加速度的关系，介绍牛顿第二定律的数学表达式；

3. 牛顿第三定律：讲解作用力与反作用力的概念，阐述作用力与反作用力的关系；

4. 牛顿运动定律的适用范围：讲解牛顿运动定律的适用条件，分析牛顿运动定律的局限性； 5. 牛顿运动定律与其他物理定律的联系：介绍牛顿运动定律与牛顿万有引力定律、动量守恒定律等的关系。

三、例题讲解

1. 分析一个物体在水平面上受到水平力的作用，求物体的加速度；

2. 分析一个物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用，求物体的加速度；

3. 分析一个物体在水平面上受到摩擦力的作用，求物体的加速度。

四、课堂练习

1. 分析一个物体在斜面上受到重力和支持力的作用，求物体的加速度；

2. 分析一个物体在空中受到重力的作用，求物体的加速度。

五、总结与反馈

1. 总结本节课所学内容，强调牛顿运动定律的重要性；

2. 针对课堂练习，给予学生反馈，纠正错误，解答疑问。

教学反思：

本节课通过讲解牛顿运动定律的基本概念、原理及其应用，使学生掌握了牛顿运动定律的基本知识，提高了学生运用牛顿运动定律分析实际问题的能力。在今后的教学中，应注重引导学生联系实际，提高学生的创新能力。