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6.課程內(nèi)容

6.1課程的內(nèi)容概要

第1章質(zhì)點運(yùn)動學(xué)

本章是質(zhì)點運(yùn)動基本規(guī)律的研究。首先定義了描述質(zhì)點運(yùn)動規(guī)律的四個基本物理量

(即:位置、位移、速度、加速度矢量);在此基礎(chǔ)上對直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動以及相對

運(yùn)動等規(guī)律進(jìn)行了的描述。

第2章牛頓運(yùn)動定律

本章首先復(fù)習(xí)了牛頓運(yùn)動三定律,然后介紹了力學(xué)中常見的幾種力,在此基礎(chǔ)上討

論了牛頓定律的應(yīng)用

第3章功和能

定義了力的空間積累-功和動能,介紹了動能定理,功能原理和機(jī)械能守恒定律。

第4章動量和沖量

定義了動量和沖量,介紹了動量定理,動量守恒定律;定義了角動量和力矩,介紹

了角動量定理和角動量守恒定律。

第5章剛體的定軸轉(zhuǎn)動

討論了剛體運(yùn)動學(xué)-剛體運(yùn)動的描述問題,然后介紹了剛體動力學(xué)-力矩的空間積累和

時間積累問題。

第10章真空中的靜電場

本章討論的問題有:靜電場中的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律,真空中的庫侖定律,靜電場

和電場強(qiáng)度,電場、電場線和高斯定理,靜電場力做功、電勢能,場強(qiáng)與電勢的關(guān)系,

帶電粒子在靜電場中受力及運(yùn)動等。

第11章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

首先介紹了靜電場中的導(dǎo)體,然后是靜電場中的電介質(zhì),電容器和電容及靜電場的

能量。

第13章真空中穩(wěn)恒電流的磁場

本章的主要內(nèi)容有:基本的磁現(xiàn)象,磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量和磁場中的高斯定理,畢

奧-薩伐爾定律,安培環(huán)路定理,磁場對電流的作用和帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動。

第14章磁介質(zhì)

本章介紹了磁介質(zhì)的磁化和磁導(dǎo)率,磁場強(qiáng)度矢量、有介質(zhì)時的環(huán)路定理和高斯定

理,鐵磁質(zhì)等。

第15章電磁感應(yīng)

1

本章的主要內(nèi)容:法拉第電磁感應(yīng)定律,動生電動勢和交流發(fā)電機(jī)原理,感生電動

勢和渦旋電場,自感和互感,自感磁能和互感磁能,位移電流和麥克斯韋方程組。

6.2教學(xué)重點、難點

第1章質(zhì)點運(yùn)動學(xué)

重點:運(yùn)動方程;速度;切向加速度;法向加速度;圓周運(yùn)動。

難點:運(yùn)動描述的矢量表示;運(yùn)動學(xué)初值問題;質(zhì)心。

第2章牛頓運(yùn)動定律

重點:牛頓三定律及使用條件。

難點:牛頓第二定律的應(yīng)用。

第3章功和能

重點:功及保守力做功的特點;勢能;動能定理;機(jī)械能守恒定律及適用條件。

難點:變力做功;機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。

第4章沖量和動量

重點:動量定理;動量守恒定律及適用條件。

難點:動量定理的運(yùn)用;動量守恒定律。

第5章剛體的定軸轉(zhuǎn)動

重點:剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律。

難點:轉(zhuǎn)動定律;角動量守恒定律的應(yīng)用及適用條件。

第10章真空中靜電場

重點:電場強(qiáng)度及場強(qiáng)疊加原理;電勢及電勢疊加原理;電勢與場強(qiáng)的積分關(guān)系。

難點:場強(qiáng)的計算;電勢的計算;高斯定理的應(yīng)用。

第11章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

重點:導(dǎo)體經(jīng)典平衡條件;電容器的電容;電場能量密度及簡單電場的能量計算。

難點:帶電導(dǎo)體靜電平衡時電荷分布;電容的計算。

第13章真空中穩(wěn)恒電流的磁場

重點:磁感應(yīng)強(qiáng)度及磁場疊加原理;畢奧-薩伐爾定律;安培環(huán)路定理;安培力和

洛倫茲力。

難點:畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用。

第14章磁介質(zhì)

重點:鐵磁質(zhì)的性質(zhì)。

難點:磁介質(zhì)的磁化。

第15章電磁感應(yīng)

重點:法拉第電磁感應(yīng)定律。

難點:感生電動勢和動生電動勢的計算。

2

6.3學(xué)時安排

內(nèi)容教學(xué)時數(shù)教學(xué)單元數(shù)

質(zhì)點運(yùn)動學(xué)63

牛頓運(yùn)動定律42

功和能42

沖量和動量63

剛體的定軸轉(zhuǎn)動63

真空中的靜電場84

靜電場的導(dǎo)體和電介質(zhì)63

真空中穩(wěn)恒電流的磁場105

磁介質(zhì)42

電磁感應(yīng)63

7.課程教學(xué)實施

7.1單元教學(xué)日期

第1章質(zhì)點運(yùn)動學(xué)

第1-2單元:第1周;第3單元:第2周;

第2章牛頓運(yùn)動定律

第1單元:第2周;第2單元:第3周;

第3章功和能

第1單元:第3周;第2單元:第4周;

第4章沖量和動量

第1單元:第4周;第2、3單元:第5周

第5章剛體的定軸轉(zhuǎn)動

第1-2單元:第6周;第3單元:第7周

第10章真空中的靜電場

第1單元:第7周;第2、3單元:第8周;第4單元:第9周

第11章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

第1單元:第9周;第2、3單元:第10周

第13章真空中穩(wěn)恒電流的磁場

第1、2單元:第11周;第3、4單元:第12周;第5單元:第13周

第14章磁介質(zhì)

第2單元:第13周;第2單元:第14周

第15章電磁感應(yīng)

3

第1單元:第14周;第2、3單元:第15周

7.2單元教學(xué)目標(biāo)

第1章質(zhì)點運(yùn)動學(xué)

第1單元

深刻理解位置、位移、速度、加速度矢量的概念;掌握矢量與標(biāo)量、位移與路程、速

度與速率的區(qū)別;熟練掌握由位置求速度,再求加速度方程的基本方法。

第2單元

掌握用微積分的方法處理質(zhì)點運(yùn)動學(xué)的兩類基本問題的方法;掌握質(zhì)點做圓周運(yùn)動時

的加速度求法;熟練質(zhì)點做圓周運(yùn)動時的角量描述以及角量與線量之間的關(guān)系。

第3單元

掌握對平面曲線運(yùn)動的描述及分析方法;掌握運(yùn)動的疊加原理及運(yùn)用;理解相對運(yùn)動

概念,掌握相對速度、相對加速度的計算方法。

第2章牛頓運(yùn)動定律

第1單元

掌握牛頓三定律及適用條件;了解力學(xué)中幾種常見的力,掌握受力分析的幾種方法;

第2單元

較熟練適用矢量和微積分工具應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律處理一般難度的力學(xué)問題;了解力

學(xué)中的單位制和量綱;理解慣性參考系。

第3章功和能

第1單元

能熟練計算直線運(yùn)動情況下變力做功;會用動能定理分析處理質(zhì)點平面運(yùn)動的簡單

力學(xué)問題。

第2單元

會計算勢能;掌握用機(jī)械能守恒定律分析問題的思路和方法,會分析簡單系統(tǒng)在平

面內(nèi)運(yùn)動的力學(xué)問題;較熟練地使用矢量和微分工具解題。

第4章沖量和動量

第1單元

了解動量和沖量的概念;會用動量定理分析處理質(zhì)點平面運(yùn)動的簡單力學(xué)問題。

第2單元

掌握用動量守恒定律分析問題的思路和方法,會分析簡單系統(tǒng)在平面內(nèi)運(yùn)動的力學(xué)

問題

第3單元

了解角動量概念,知道質(zhì)點的角動量定理及角動量守恒定律;較熟練地使用矢量和

微分工具解題。

第5章剛體的定軸轉(zhuǎn)動

4

第1單元

了解描述剛體轉(zhuǎn)動的物理量。

第2單元

掌握轉(zhuǎn)動慣量概念;理解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律,會轉(zhuǎn)動定律分析解決有關(guān)問

題;

第3單元

理解轉(zhuǎn)動的動能定理和角動量守恒定律,會用這兩個規(guī)律分析計算有關(guān)問題。

第10章真空中的靜電場

第1單元

知道真空中的庫侖定律,了解靜電場力的疊加原理并能進(jìn)行簡單的計算

第2單元

能熟練適用矢量、微積分等數(shù)學(xué)工具,運(yùn)用疊加原理計算一些簡單問題中的場強(qiáng)。

第3單元

掌握用高斯定理計算場強(qiáng)的條件和方法,并能熟練應(yīng)用;

第4單元

能熟練適用矢量、微積分等數(shù)學(xué)工具,運(yùn)用疊加原理計算一些簡單問題中的電勢;

了解場強(qiáng)與電勢的微分關(guān)系。

第11章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

第1單元

知道靜電平衡及其條件;了解導(dǎo)體、導(dǎo)體殼處于靜電平衡時的性質(zhì)。

第2單元

知道電介質(zhì)極化后對原電場的削弱作用;了解有介質(zhì)時的高斯定理表達(dá)式。

第3單元

能計算簡單電容器的電容和簡單情況下的電場能量。

第13章真空中穩(wěn)恒電流的磁場

第1單元

理解磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量概念;了解磁場中的高斯定理。

第2單元

能熟練使用矢量、微積分等數(shù)學(xué)工具,應(yīng)用疊加原理計算一些簡單問題中的磁感應(yīng)

強(qiáng)度。

第3單元

掌握用安培環(huán)路定理計算簡單磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法,并能熟練應(yīng)用。

第4單元

能計算簡單幾何形狀載流導(dǎo)線,載流平面線圈在磁場中所受的力和力矩。

第5單元

5

能分析點電荷在均勻電、磁場中受力和運(yùn)動的簡單情況。

第14章磁介質(zhì)

第1單元

了解磁介質(zhì)的分類和有磁介質(zhì)時安培環(huán)路定理與高斯定理。

第2單元

了解鐵磁質(zhì)的一般特性、磁化規(guī)律、分類及應(yīng)用。

第15章電磁感應(yīng)

第1單元

能熟練使用法拉第電磁感應(yīng)定律計算感應(yīng)電動勢并判斷其方向。

第2單元

會熟練使用矢量、微積分等數(shù)學(xué)工具計算動生電動勢。

第3單元

能計算一些簡單對稱情況下的磁場能量。

7.3單元教學(xué)內(nèi)容(含重點、難點)

第1章質(zhì)點運(yùn)動學(xué)

第1單元(2節(jié)):矢量代數(shù)簡介、參考系、質(zhì)點和時間;位置、位移、速度矢量。

重點:位置;位移、速度、加速度矢量。

難點:正確運(yùn)用矢量來表示質(zhì)點的運(yùn)動。

第2單元(2節(jié)):直線、曲線運(yùn)動中的兩類基本問題、圓周運(yùn)動。

重點:用微積分的方法處理質(zhì)點運(yùn)動學(xué)的兩類基本問題、切向加速度、法向加速度。

難點:運(yùn)動學(xué)初值問題、自然坐標(biāo)系。

第3單元(2節(jié)):運(yùn)動疊加原理,相對運(yùn)動、習(xí)題課。

重點:相對運(yùn)動中的速度、加速度合成定理。

難點:正確運(yùn)用這兩個合成定理解決問題。

第2章牛頓運(yùn)動定律

第1單元(2節(jié)):牛頓運(yùn)動定律;力學(xué)中常見的幾種力。

重點:牛頓運(yùn)動第二、第三定律。

難點:對定律運(yùn)用條件的理解和使用。

第2單元(2節(jié)):牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用舉例。

重點:牛頓第二定律的應(yīng)用。

難點:對物體受力和運(yùn)動的分析。

第3章功和能

第1單元(2節(jié)):功和功率;動能和動能定理。

重點:動能定理及其應(yīng)用。

難點:分析物體受力及初末狀態(tài)。

6

第2單元(2節(jié)):物體系的勢能;功能原理和機(jī)械能守恒定律。

重點:功能原理和機(jī)械能守恒定律的使用。

難點:對物體受力、運(yùn)動的分析以及對定律適用條件的判斷。

第4章沖量和動量

第1單元(2節(jié)):沖量、動量和動量定理。

重點:動量定理及其應(yīng)用。

難點:物體受力及初末狀態(tài)的分析。

第2單元(2節(jié)):動量守恒定律。

重點:使用動量守恒定律解決問題。

難點:對物體受力、運(yùn)動的分析以及對定律適用條件的判斷。

第3單元(2節(jié)):碰撞;物體的角動量定理和角動量守恒定律。

重點:物體對某一定點的角動量

難點:對角動量概念的理解計算。

第5章剛體的定軸轉(zhuǎn)動

第1單元(2節(jié)):剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動學(xué)。

重點:描述剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的物理量。

難點:對這些物理量與剛體轉(zhuǎn)動情況間關(guān)系的理解。

第2單元(2節(jié)):剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律和轉(zhuǎn)動慣量。

重點:對轉(zhuǎn)動定律的掌握和對轉(zhuǎn)動慣量的理解。

難點:應(yīng)用轉(zhuǎn)動定律解決問題和轉(zhuǎn)動慣量的計算。

第3單元(2節(jié)):力矩的空間積累和時間積累

重點:角動量守恒定律。

難點:對角動量定律的應(yīng)用及適用條件。

第10章真空中的靜電場

第1單元(2節(jié)):靜電場的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律;真空中的庫侖定律。

重點:庫侖定律和靜電場力的疊加原理。

難點:利用庫侖定律和疊加原理計算靜電場力。

第2單元(2節(jié)):靜電場和電場強(qiáng)度。

重點:場強(qiáng)疊加原理。

難點:場強(qiáng)疊加原理的應(yīng)用。

第3單元(2節(jié)):電場線、電通量和高斯定理

重點:高斯定理。

難點:高斯定理的應(yīng)用及適用條件。

第4單元(2節(jié)):靜電場力所做的功、電勢能、電勢和電勢差;等勢面以及場強(qiáng)與電

勢的微分關(guān)系。

7

重點:電勢及電勢疊加原理。

難點:電勢的計算。

第11章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

第1單元(2節(jié)):靜電場中的導(dǎo)體。

重點:導(dǎo)體靜電平衡的條件。

難點:帶電導(dǎo)體靜電平衡時的電荷分布。

第2單元(2節(jié)):靜電場中的電介質(zhì)。

重點:介質(zhì)中的場強(qiáng);有介質(zhì)時的高斯定理。

難點:有介質(zhì)時高斯定理的應(yīng)用。

第3單元(2節(jié)):電容器和電容、靜電場的能量。

重點:電容器的電容;電場能量密度及簡單電場能量的計算。

難點:電容的計算。

第13章真空中穩(wěn)恒電流的磁場

第1單元(2節(jié)):基本的磁現(xiàn)象;磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)線、磁通量和磁場中的高斯定

理。

重點:磁感應(yīng)強(qiáng)度及其疊加原理;磁通量。

難點:磁通量的計算。

第2單元(2節(jié)):畢奧-薩伐爾-拉普拉斯定律。

重點:對畢奧-薩伐爾-拉普拉斯定律的理解。

難點:畢奧-薩伐爾-拉普拉斯定律的應(yīng)用。

第3單元(2節(jié)):安培環(huán)路定理及其應(yīng)用

重點:安培環(huán)路定理。

難點:安培環(huán)路定理的應(yīng)用。

第4單元(2節(jié)):磁場對電流的作用

重點:安培力和通電線圈所受的力矩。

難點:安培力和力矩的計算。

第5單元(2節(jié)):帶電粒子在磁場中的運(yùn)動

重點:洛倫茲力。

難點:洛倫茲力的計算。

第14章磁介質(zhì)

第1單元(2節(jié)):磁介質(zhì)的磁化和磁導(dǎo)率;磁場強(qiáng)度矢量、有介質(zhì)時的安培環(huán)路定理

和高斯定理;磁介質(zhì)的磁化規(guī)律以及磁化率與磁導(dǎo)率。

重點:磁介質(zhì)的分類。

難點:對磁介質(zhì)磁化的理解。

第2單元(2節(jié)):鐵磁質(zhì)。

8

重點:鐵磁質(zhì)的一般特性。

難點:對鐵磁質(zhì)磁化規(guī)律的理解。

第15章電磁感應(yīng)

第1單元(2節(jié)):法拉第電磁感應(yīng)定律

重點:法拉第電磁感應(yīng)定律。

難點:法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的應(yīng)用。

第2單元(2節(jié)):動生電動勢和交流發(fā)電機(jī)原理;感生電動勢和渦旋電場。

重點:動生電動勢。

難點:動生電動勢的計算。

第3單元(2節(jié)):自感和互感、自感磁能和互感磁能、位移電流和麥克斯韋方程組。

重點:磁場能量密度及磁場能量。

難點:磁場能量的計算。

7.4單元教學(xué)過程(按照參考教材章節(jié),描述教學(xué)實施過程)

索引用時內(nèi)容提要教學(xué)教學(xué)

/分目標(biāo)方法

第1章質(zhì)點運(yùn)動學(xué)

位置、位移、速度、加速度矢量

第1單元

45矢量代數(shù)簡介、參考系、質(zhì)點和時間;位置、位移、速度矢量掌握講述

第1節(jié)1.矢量代數(shù)復(fù)習(xí)運(yùn)算板書

.矢量

1①矢量大小和方向的概念、表示法;

代數(shù)

②矢量的加法和減法、正交分解與合成;

③矢量的標(biāo)積:定義、性質(zhì)、在直角坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)式;

④矢量的矢積:定義、性質(zhì)、在直角坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)式。

理解講解

2.質(zhì)點、時間、時刻、時間軸表示法

2.質(zhì)點、①質(zhì)點的概念、平動物體的代表點;概念演示

時間

②時間與時刻的概念、時間軸表示法;

③強(qiáng)調(diào)區(qū)分:第3秒末、第3秒初、第3秒內(nèi)、3秒內(nèi)等術(shù)語的

準(zhǔn)確含義。

掌握詳細(xì)

3.位置矢量

.位置

3①參考系概念、參考系的相對性;講解

矢量

②坐標(biāo)系中對物體位置的描述-位置矢量:圖示

③運(yùn)動方程在直角坐標(biāo)系中的形式;

④運(yùn)動軌跡方程。詳細(xì)

推導(dǎo)

例1.寫出在做圓運(yùn)動質(zhì)點的:

9

位置矢量式、運(yùn)動方程、運(yùn)動軌跡方程;

練習(xí):寫出在做拋物線運(yùn)動的質(zhì)點的:位置矢量式、運(yùn)動方程、

運(yùn)動軌跡方程。

4.位移矢量

4.位移①位移的概念、圖示與在直角坐標(biāo)上的數(shù)學(xué)表示;理解啟發(fā)

與路程②特點:只與起點和終點相關(guān),與中間過程無關(guān);概念

③路程的概念、圖示。

④強(qiáng)調(diào):位移與路程的區(qū)別與聯(lián)系,思考:位移的大小在何種

情況下與路程相等?

例2.問:運(yùn)動員在圓跑道上跑3周的位移與路程?

P411.1.11(鞏固概念的理解)課后

5.習(xí)題P42124(鞏固概念的理解)完成

P43132(已知運(yùn)動方程,求位矢、位移…)

速度、速率、加速度矢量

第1單元

掌握

第2節(jié)

1.速度矢量與速率

45①平均速度的概念、圖示與在直角坐標(biāo)上的數(shù)學(xué)式;詳細(xì)

1速.度

②瞬時速度的概念、速度的矢量方程式與投影方程式;推導(dǎo)

與速率

③平均和瞬時速度的方向表示法(圖示和數(shù)學(xué)式);

④平均速率和瞬時速率的概念及其數(shù)學(xué)式。

思考:理解

①速度與速率的區(qū)別(概念的區(qū)別)

②瞬時速率與瞬時速度的大小有何關(guān)系?(相等?。﹩l(fā)

熟練

例1.知質(zhì)點運(yùn)動的位置矢量方程(在做拋物線運(yùn)動)掌握

求:詳細(xì)

2舉.例

①質(zhì)點運(yùn)動的運(yùn)動(位置)方程;分析

②質(zhì)點運(yùn)動的速度方程;

③質(zhì)點運(yùn)動的軌跡方程;

④在第2秒末質(zhì)點的:速度大小、方向,

速率的大小、質(zhì)點的位置大小、方向、并做出圖示。

3.加速度矢量

①平均加速度的概念、圖示與在直角坐標(biāo)上的數(shù)學(xué)式;掌握圖示

3加.

②瞬時加速度的概念、加速度的矢量方程式與投影方程式:講解

速度

③平均和瞬時加速度的方向表示法(圖示和數(shù)學(xué)式);

例2.己知質(zhì)點的位置矢量方程(二維運(yùn)動),詳細(xì)

求該質(zhì)點的推導(dǎo)

4舉.例

①質(zhì)點運(yùn)動的運(yùn)動(位置)方程;

10

②質(zhì)點運(yùn)動的速度方程;

③質(zhì)點運(yùn)動的加速度方程;

④在第2秒末質(zhì)點的加速度大小和方向。

①總結(jié)四個物理概念(位置、位移、速度、加速度矢量)

5.小節(jié)②區(qū)別:矢量與標(biāo)量、位移與路程、速度與速率;深刻歸納

③強(qiáng)調(diào)掌握:由位置求速度,再由速度求加速度的基本方法。理解啟發(fā)

直線、曲線運(yùn)動中的兩類基本問題、圓周運(yùn)動

第2單元

直線、曲線運(yùn)動中的兩類基本問題

第1節(jié)

1.“求導(dǎo)法”的問題(稱為第一類問題)

深刻圖小

1.“求導(dǎo)①復(fù)習(xí)上節(jié)課中由位置求速度,再由速度求加速度的基本方法;

45理解推導(dǎo)

法”問題②寫出速度、加速度的幾何意義;即導(dǎo)數(shù)的幾何意義-切線的斜

率。

例1.一根長為1的桿A、B,B端靠在光滑的墻上,A端在光滑講解

的水平地面上,A向右滑動時,B端向下滑動,

求AB桿與豎直墻壁成60度角時

①B端的速度與A端的速度的關(guān)系式?

②B端的速度與A端的加速度的關(guān)系式?

③強(qiáng)調(diào):規(guī)律為“保持直角三角形",練習(xí)“求導(dǎo)法”的應(yīng)用。

2.“積分2.“積分法”的問題(稱為第二類問題)

熟練詳細(xì)

法”問題①問題:由知加速度求速度,再由速度求位置的問題,應(yīng)用積

分的方法解決(需+初值);掌握推導(dǎo)

②復(fù)習(xí)數(shù)學(xué):由加速度定義式,導(dǎo)出速度微分式,再導(dǎo)出速度

積分式(位移式相同);

3實.例例1.人從水面上方一定高度處躍入水中后,設(shè)人受到綜合阻力

與人速度的二次方成正比,求解:理解

①人在水中的速度與時間的方程;

②人在水中的速度與入水時的速度比為0.1時,人入水的深度?

例2對斜拋物體,略空氣阻力下,知初始條件(位置,速度,

拋角);掌握應(yīng)用

求:推導(dǎo)出物體的軌跡方程?方法討論

①加速度方程;

②速度方程;

③位置方程;

④軌跡方程。

進(jìn)而討論:如飛行時間、最大高度、最遠(yuǎn)射程等問題。

11

4.作業(yè)P411.1.5;1.1.7

P431.3.7;1.3.9單元課后

目初;復(fù)習(xí)

完成

自然坐標(biāo)系、圓周運(yùn)動

第2單元

45

第2節(jié)1.自然坐標(biāo)系的建立

①原點、坐標(biāo)軸、物體位置的描述;掌握圖小

1自.然坐

②速率方程表示法;講解

標(biāo)系③切向和法向坐標(biāo)出的建立;

④矢量在切向和法向坐標(biāo)的分解。

2.勻速圓周運(yùn)動的描述

①特點:速度大小不變,方向在變化;掌握詳細(xì)

2勻.速

②作圖:畫出速度方向變化產(chǎn)生的速度的增量圖示;講解

圓運(yùn)動③導(dǎo)出瞬時加速度的表達(dá)式和方向-法向加速度:

④強(qiáng)調(diào):法向加速度-由速度方向變化引起,方向沿法線方向。

3.變速圓周運(yùn)動

①特點:速度大小和方向都在變化,物體的加速度是由于這二深刻圖小

3變.速

者同時變化引起的;理解詳細(xì)

圓運(yùn)動

②作圖:畫出速度的增量圖示;并將速度的增量分解為速度方推導(dǎo)

向變化和速度大小變化產(chǎn)生的兩部分;

③導(dǎo)出瞬時加速度=切向加速度+法向加速度的矢量表達(dá)式

④強(qiáng)調(diào):切向加速度-由速度大小變化引起,方向沿切線方向;

法向加速度-由速度方向變化引起,方向沿法線方向。

4.圓運(yùn)動中角量與線量關(guān)系

①寫出:弧長與圓心角關(guān)系;導(dǎo)出線速率與角速率的關(guān)系;在熟練圖示

4角.量

導(dǎo)出切向加速率與角加速率的關(guān)系;掌握推導(dǎo)

與線量②圓運(yùn)動中的“積分法”問題

即:由角加速率的定義式,改寫成角速率的微分式和積分式;

也可以導(dǎo)出角位置的積分式;

③對比圓運(yùn)動的角量方程與線運(yùn)動方程-“完全對稱”。

5.單元小結(jié)

①概念:自然坐標(biāo)系、角速率、角加速率、切、法向加速度。

5單.元

②規(guī)律:角量與線量關(guān)系、切向與法向加速度公式?;仡?/p>

小結(jié)

③方法:求導(dǎo)法和積分法。啟發(fā)

運(yùn)動的疊加原理、相對運(yùn)動

3單元451.運(yùn)動的疊加原理

12

第1節(jié)①疊加原理表述:質(zhì)點的任意運(yùn)動,可以看成是由幾個在不同理解講解

1運(yùn).動疊方向上的各自獨立進(jìn)行的運(yùn)動疊加而成的。圖小

加原理②如斜拋運(yùn)動,就是水平方向的勻速運(yùn)動與豎直方向的上拋運(yùn)

動合成。

③風(fēng)中雨滴落地的運(yùn)動,就是風(fēng)吹的勻速運(yùn)動與重力產(chǎn)生自由

落體運(yùn)動的疊加而成。

④渡河船對地的運(yùn)動,就是船對水的運(yùn)動與河水帶著船一起走

的運(yùn)動疊加而成。

2相對運(yùn)動概念

2相.對①講明:甲乙兩人,同時觀察同一個物體運(yùn)動時,各自觀測到掌握講解

運(yùn)動、的結(jié)果之間是不同的;演示

②畫出任t刻物體運(yùn)動位置圖示;

③名詞定義:靜坐標(biāo)中看的一絕對運(yùn)動;動坐標(biāo)中看的一相對

運(yùn)動;動系對靜系的一牽連運(yùn)動。

3.伽利略3.伽利略變換:

變換—描述甲乙兩人,同時觀察同一個物體運(yùn)動時,各自觀測到的熟練詳細(xì)

結(jié)果之間的關(guān)系為何?掌握講解

①由上面圖示:m相對于動、靜兩個參考系的位置不同-即物體

位置的描述具有相對性;

②位置關(guān)系為矢量三角形:絕對位置=相對位置+牽連位置;

③由微分式:位移、速度、加速度關(guān)系亦為矢量三角形,

滿足:絕對=相對+牽連一伽利略變換關(guān)系式:

④結(jié)論:同一個物體,相對于不同參考系的運(yùn)動狀態(tài)(位移、

速度、加速度)不同,運(yùn)動關(guān)系滿足伽利略變換式。

4習(xí).題課后

4習(xí).題P.40:1.1.8,復(fù)習(xí)

P.43:1.3.(9,11,12)完成

3單元相對運(yùn)動問題實例,作業(yè)評講

第2節(jié)45

1.相對運(yùn)動問題實例:

1.舉例例1.求船在河流中橫渡時的絕對速度的大小和方向?理解詳細(xì)

例2.求教材P42.習(xí)題1.2.10(求絕對速度的大小和方向?)講解

例3.求物體在水平運(yùn)動的斜面上下滑的加速度大小和方向?

要點:①研究對象的選取,②靜、動坐標(biāo)系的建立,③伽利略

變換關(guān)系式寫出。

2.作業(yè)評講

2作業(yè)①重點:共通性的概念錯誤,數(shù)學(xué)運(yùn)算錯誤。理解詳細(xì)

評講②強(qiáng)調(diào):微積分的應(yīng)用掌握,要求詳細(xì)的計算過程,幫助學(xué)生講解

學(xué)會用微積分。

13

第2章牛頓運(yùn)動定律

1.牛頓的1、2、3定律(復(fù)習(xí))即:

第1單元45①慣性定律及慣性系;理解要點

②作用力與反作用力定律;講述

第1節(jié):

③牛頓第2定律以及成立的條件;

1復(fù).習(xí)板書

2.幾種常見的力

①萬有引力——強(qiáng)調(diào)于重力的區(qū)別;深刻詳細(xì)

②庫倫力、洛倫茲力——強(qiáng)調(diào)叉積的方向描述;

2常.見理解講述

的力③彈性力——強(qiáng)調(diào)有變形才有彈性力以及胡克定律;

④摩擦力——強(qiáng)調(diào)摩擦力方向判別的方法與靜、最大、滑動摩

擦力大小的區(qū)別;

例1有變形才有彈性力及其方向的判別

如:彈性繩子的、擠壓塊的、碰撞物體的彈性力問題。掌握詳細(xì)

3實.例講解

例2摩擦力問題圖示

①自行車前后輪的摩擦力方向?

②用彈簧逐漸加力給水平面上的粗糙木塊,木塊受到的摩擦力

大小變化問題(有3個過程)。

P158-.(3,6、9)(受力分析)

P161.三.23(受力分析)課后

作業(yè)復(fù)習(xí)

完成

用牛頓運(yùn)動定律的解題

451.受力分析及作圖熟練詳細(xì)

第1單元

①牛頓第2定律的直角,自然坐標(biāo)表示法;掌握講述

第2節(jié):②受力分析及運(yùn)動分析的作圖實例。圖小

1受.力

分析2.牛頓運(yùn)動定律解題方法

①牛頓運(yùn)動定律解題步驟思路分析(7個步驟);熟練詳細(xì)

確定對象-受力分析-運(yùn)動分析-建立坐標(biāo)-牛2方程-求解方程-討掌握講述

2.牛2論結(jié)果

解題②恒力作用下的實例

例1直線運(yùn)動情況:如人對升降機(jī)的壓力,滑輪兩邊繩子的張

力,滑塊運(yùn)動的受力等問題求解。

1.變力作用下的牛頓運(yùn)動定律實例

14

第2單元45例2.求直線運(yùn)動物體,在變力作用下運(yùn)動時的質(zhì)點速度(重在理解啟發(fā)

解微分方程):概念詳細(xì)

第1節(jié):

例2.求圓運(yùn)動物體,和拋物體的受變力作用下時,加速度、速講解

1.牛2應(yīng)

度、位移。

例3.求旋轉(zhuǎn)拋物線上的小環(huán)受力、角速率等。

2.單位制與量綱:明確SI制與其它制式的規(guī)定區(qū)別,了解量綱

統(tǒng)一的作用知道對比

2量.綱

3.牛頓定律適應(yīng)范圍

明確:只適用于低速宏觀物體。知道

3適.用

條件

P71.2.1.3(受力分析)

P73.2.2.6(牛2解題)

P73.2.3.7(牛2解題)

4作.業(yè)

(牛解題)

布置P73.2382

非慣性系中的牛頓定律

1.引入:思考-牛頓定律只對慣性系成立,對非慣性系中觀測時理解啟發(fā)

第2單元45

是何結(jié)果?原理

第2節(jié):

處理:由于質(zhì)量與力是不變的,則只是加速度應(yīng)該合成為對非

1引.入

慣性系的加速度就可以了,即牛2定律形式不變。

2.非慣性系中的牛2定律知道詳細(xì)

①從靜止、運(yùn)動坐標(biāo)系的建立,研究對象的選取;得到位置矢方法推導(dǎo)

量三角形合成,求導(dǎo)得到速度三角形合成,再次求導(dǎo)到加速度

三角形合成;

②由慣性系中的牛2定律引入非慣性力概念;

③寫出在非慣性系中時的牛2定律;

④強(qiáng)調(diào):這是在非慣性系中的觀測結(jié)果。

2.非慣性系中觀測的實例

例1在直線加速運(yùn)動系中觀測到的質(zhì)點加速度問題的求法;知道詳細(xì)

例2在直線加速運(yùn)動系中觀測到的質(zhì)點受力問題的求法;方法講述

2實.例

①牛頓定律的解題的隔離法、規(guī)范基本步驟;(7個步驟)

②強(qiáng)調(diào):這種分析問題的方法是貫穿整個物理學(xué)的基本方法,

必須熟練掌握。

牛2定律、基本步驟、受力分析、隔離法、適用條件。

3小.結(jié)

第3章功和能

3.1功與功率

15

第1單元451.介紹:力做功是能量轉(zhuǎn)換的普遍現(xiàn)象,在物理、化學(xué)、生物學(xué)理解講述

第1節(jié)中皆適用,在生產(chǎn)和生活中普遍應(yīng)用,因而具有普遍的意義。

1.

引入2功.的計算

①由中學(xué)的恒力做功的定義,導(dǎo)出微元功的計算式,并定義合熟練啟發(fā)

掌握式

力做功的概念;

2.詳細(xì)

②討論力做正功、負(fù)功、無功的情況;

功的板書

③分析直角坐標(biāo)和自然坐標(biāo)下的微元功的計算式;

計算

④描述功在力與位移坐標(biāo)系中的幾何圖形。

3.變力功計算要點:

理解詳細(xì)

①用微元法寫出微元功的計算式,

講解

②由初值條件確定積分線,

圖小

③注意區(qū)分直角坐標(biāo)和自然坐標(biāo)下的積分變量。

3.變力

功計算

例1.直線運(yùn)動的變力做功計算,

例2.摩擦力圓運(yùn)動時做功計算,

例3.合力作用下圓運(yùn)動時做功計算。

實例P953.1.7(基本概念),P16017(功的計算)熟練詳細(xì)

掌握講述

P95327(變力做功),53.3.5(變力做功),

課后反思:恒力做功與變力做功的不同之處

習(xí)題

1.非保守力概念

由摩擦力做功計算引出非保守力概念:

例4計算圓盤在粗糙平面上轉(zhuǎn)動時所受的摩擦力做功,有到做

第2節(jié)45功與路徑相關(guān)的特性,而定義出非保守力。

1非.2.保守力與勢能概念

保守力由重力、引力、彈性力做功計算引出勢能、勢能定理、保守力深刻詳細(xì)

的概念:理解推導(dǎo)

例5由重力做功計算引出重力勢能;

例6由引力做功計算引出引力勢能;

2.保例7由彈性力做功計算引出彈性力勢能。

守力與強(qiáng)調(diào):①的值是相對零勢能點的選取而確定的,常用的重力、

勢能引力、彈性力勢能點的選取位置。

②由守力與其勢能函數(shù)之間的關(guān)系,可以由勢函數(shù)求保守力。

何為非保守力,特征為何?何為保守力,特征為何?

3.2導(dǎo)出質(zhì)點的動能定理

1.質(zhì)點的動能定理掌握討論

16

第2單元45①用微元法由合力做功導(dǎo)出質(zhì)點的動能定理、并定義動能概念;法

第1節(jié)②強(qiáng)調(diào):動能的瞬時性、相對性、是標(biāo)量;③功是過程量,動

1.動能能是狀態(tài)量;

定理④注意:由初值條件確定積分線

例1.求子彈在水平變力做功后獲得一定速度所需的位移?

例2.求兩個質(zhì)點之間的內(nèi)力做功值?

2實例

3.導(dǎo)出質(zhì)點系的動能定理

①把質(zhì)點系受力分為內(nèi)力和外力;理解講解

3質(zhì).點②合力功等于內(nèi)力功和外力功之和:

系的動③合力做功等于系統(tǒng)動能的增量。

能定理

①回顧:功的定義、計算式、對4種力的做功計算、保守力與

非保守力、勢能的定義;動能定理、功能原理、機(jī)械能守恒條

4小.結(jié)

件。

②課后作業(yè):

P953.1.8(質(zhì)點系的動能定理)

5作業(yè)P158-.8(機(jī)械能守恒)

P161三.27(功能原理)

P983.3.11(機(jī)械能守恒)

課后思考:物體系的內(nèi)力中保守力和非保守力的區(qū)別,物體系

取不同零勢點對結(jié)果的影響

第4章沖量和動量

質(zhì)點的動量、動量定理

45理解講述

第1單元

1.復(fù)習(xí)中學(xué)知識:沖量,動量、動量定理、動量守恒定律,指啟發(fā)

第1節(jié)

板書

1.出現(xiàn)在的區(qū)別是由中學(xué)的恒定量變化成為變化量,即微積分方

引入法的應(yīng)用。

.沖量定義

2.2

①力對時間之積,積分式;掌握直觀

沖量

②強(qiáng)調(diào):沖量是過程量,是矢量;詳細(xì)

③問,如何求解平均沖力?推導(dǎo)

動量定理

3.3.

17

動量定①從牛頓第二定律的普遍表達(dá)式出發(fā),移項再對時間積分,得掌握直觀

理到動量定理;推導(dǎo)

②常用坐標(biāo)分量式計算;

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