大学物理(力学、振动和波、相对论)
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spContent=物理学是多学科交叉、转移和渗透的支撑点,其研究范畴几乎跨越人类可以涉足的所有时空尺度和速度范围。由哈尔滨工业大学物理教研室集体打造的《大学物理(力学)》课程,将用生动形象的语言、趣味横生的演示实验、多变的视角,向你们展现一个丰富多彩的物理世界,和你们一起感受自然和科学的无穷魅力。
—— 课程团队
课程概述

《大学物理》课程是高等学校理工科各专业的一门重要公共基础课。哈尔滨工业大学开设《大学物理(力学)》MOOC课程的教学目标定位于:为培养非物理类理工科专业精英型人才打好物理基础。该课程以教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会 “非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求”为指导,内容包括基本要求中质点运动学、质点动力学、刚体转动、流体力学、振动与波动、相对论部分内容。

《大学物理(力学)》课程包含Mooc平台功能中的课程视频、课间自测、周测、考试、讨论区。课程内容的形式包括理论讲授、课外资料学习与结合习题的概念、理论、方法的训练等。


 

授课目标

《大学物理(力学、振动和波、相对论)》所形成的知识体系能够实现建立描述运动的科学方法论、培养学生科学的物理思维习惯、构建交叉学科知识基础的功能,并使他们获得再学习的动力和能力。

课程大纲

第0讲 绪论

绪论


第1讲   质点运动学

1.1 质点、参考系、运动函数

1.2质点运动的描述

1.3极坐标系和自然坐标系

1.4圆周运动的速度、角速度

1.5相对运动

第1讲 质点运动学测试

第2讲 牛顿运动

2.1量纲以及基本单位

2.2牛顿定律

2.3惯性系与力学相对性原理

2.4非惯性系与惯性力

2.5转动参考系、科里奥利力

第二讲牛顿运动 测试

第3讲 动量定理 动量守恒定律

3.1质点质点系动量定理

3.2质心、质心运动定理

3.3碰撞

第3讲 动量定理 动量守恒定律 测试

第4讲 动能定理 功能原理

4.1 功 动能定理

4.2 保守力与非保守力

4.3 势能 势能曲线

4.4功能原理以及机械能守恒定律

第4讲 动能定理 功能原理 测验

第5讲 角动量角动量定律

5.1质点的角动量

5.2质点角动量定理及其守恒定律

5.3质点系角动量定理及其守恒定律

5.4刚体模型及其运动

5.5刚体定轴转动的运动描述

5.6刚体的转动惯量

5.7力矩

5.8刚体定轴转动定律

5.9定轴转动刚体角动量定理及其守恒定律

5.10刚体定轴转动动能和动能定理

第5讲 角动量角动量定律 测试

第6讲 流体力学

6.1 压强与平衡方程

6.2流体连续性原理

6.3 伯努利方程及其应用

6.4粘滞流体的运动

6.5运动物体在流体中的受力

第6讲 流体力学 测验

第7讲相对论基础

7.1力学相对性原理

7.2狭义相对论的基础原理

7.3洛伦兹变换

7.4狭义相对论的时空观——同时性相对性

7.5狭义相对论的时空观——时间延缓

7.6狭义相对论的时空观——尺度收缩

7.7质量和动量

7.8相对论动力学基础——质能关系

第7讲 相对论基础 测试

第8讲简谐振动

8.1简谐运动的定义

8.2 简谐运动的基本特征

8.3 描述简谐运动的物理量

8.4 简谐运动表示法

8.5 简谐运动的能量

8.6 同方向同频率简谐运动的合成

8.7 同方向不同频率谐振动合成

8.8 互相垂直的谐振动合成

8.9 阻尼振动

8.10 共振

第8讲 简谐振动 测试

第9讲机械波

9.1 机械波的产生与传播

9.2 机械波的描述

9.3 平面简谐波波函数

9.4 波动微分方程改

9.5 波的能量

9.6 波的衍射 惠更斯原理

9.7 波的反射和折射改

9.8 波的干涉

9.9 驻波 半波损失

9.10 多普勒效应

第9讲 机械波 测试

预备知识

高等数学

证书要求

课程分合格证书和优秀证书两种,总评成绩60分以上为合格;80分以上为优秀。

参考资料

大学物理学(上、下) 赵远 王晓鸥 张宇等主编 高等教育出版社 北京  2015

哈里德大学物理学(上、下)  滕小英 马廷钧 李椿 改编 机械工业出版社 北京 2009

普通物理学(上、下) 程守洙 江之永 主编 高等教育出版社 北京 2013