大学物理—力学、振动与波动
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—— 课程团队
课程概述

 


 

课程简介

    物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律的学科。它的基本概念、基本理论与实验方法渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,因此物理学是自然科学和工程技术的基础。

大学物理课程是高等学校理工农医科各专业学生一门重要的必修基础课。这些物理基础知识是构成科学素养的重要组成部分,更是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学物理课程在为学生较系统地打好必要的物理基础,培养学生现代的科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观,培养学生的探索、创新精神,培养学生的科学思维能力,掌握科学方法等方面,都具有其他课程不能替代的重要作用。

大学物理课程主要有经典物理和近代物理两部分。经典物理在科学技术领域仍然是应用最广泛的基础理论,而且也是学习近代科学技术新理论、新知识的重要基础理论,在大学物理的学习中对经典物理内容仍应予以重视;大学物理中的近代物理知识是学生今后学习近代科学技术新理论,新知识所必须的近代物理基础理论知识。

  本课程是经典物理中力学、振动与波动部分,共 32学时。 通过这部分的学习,学生能够掌握力学及振动与波动的基本知识,包括质点运动的描述、质点和质点系运动的规律、刚体的运动规律以及振动和波动的相关规律。并且能够运用相关基本概念、基本理论和基本方法分析并解决一些相关问题。

  本课程将在2018年3月开课,欢迎加入本课程学习!


授课目标

本课程教学内容按照对工科类本科生的要求设置。通过学习,学生可以系统地掌握力学、振动与波动的基本知识以及处理相关问题的基本方法。

课程大纲

第一周    绪论

0.1课程导学

0.2单位制和量纲

0.3标量与矢量

第一周   质点运动学

1.1 质点运动的描述

1.2 速度和加速度的分量表述

1.3 相对运动

质点运动学单元测验题

第二周   质点动力学(1)

2.1 牛顿运动定律

2.2 惯性系

2.3 非惯性系与惯性力

2.4 质心 质心运动定理

第一次作业

第三周   质点动力学(2)

2.5 动量与动量定理

2.6火箭飞行原理

2.7 角动量及角动量定理

2.8角动量守恒定律

第四周   质点动力学(3)

质点动力学单元测试题

2.9 功

2.10 动能与动能定理

2.11 一对力的功

2.12 势能 机械能守恒定律

第二次作业

第五周   刚体的转动

刚体的运动单元测试题

3.1  刚体运动的描述

3.2 刚体的转动惯量

3.3刚体定轴转动定律

3.4刚体运动的功与能

3.5刚体的复合运动(上)

3.6 刚体的复合运动(下)

第三次作业

第六周  振动(1)

4.1 简谐振动

4.2 谐振子

4.3 阻尼振动

4.4 受迫振动

第七周 振动(2)  波动(1)

振动单元测试题

4.5 同一直线上的两个简谐振动的合成

4.6 互相垂直的简谐振动的合成

5.1 波的基本概念

第四次作业

第八周 波动(2)

5.2 简谐波波函数 波的特征量

5.3 波动方程与波速

5.4 波的能量与能流

5.5 惠更斯原理 波的衍射 反射与折射

第九周  波动(3)

波动单元测试题

5.6 波的叠加与干涉

5.7.1 驻波1

5.7.2  驻波2

5.8 声波

5.9 多普勒效应

第五次作业

预备知识

高中物理、高等数学

证书要求

课程成绩认定包含合格和优秀两种。总评成绩60分-84分之间为合格;85分以上为优秀。参加学习并取得相应成绩的学员,可免费获得由中国大学MOOC颁发的电子证书。申请纸质认证证书,每份证书需要100元人民币

参考资料

 

1.《大学物理学》(第三版)   余  虹 主编 科学出版社

2.《普通物理学》(第五版)程守株 江之永 主编 高等教育出版社

3.《大学物理学》(第三版)张三慧 主编 清华大学出版社