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大学物理(力学、电磁学)
第9次开课
开课时间: 2025年02月08日 ~ 2025年06月20日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 3153 人参加
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课程评价(738)
spContent=大学物理(力学、电磁学)MOOC由中国地质大学(武汉)大学物理创新教学团队精心制作,内容包括力学、狭义相对论和电磁学,同步于我校大学物理(上)课程群。该课程生动、有趣、便于移动学习,2021年获批湖北省线上一流课程,2023年获批国家级线上一流课程,欢迎同学们踊跃选课学习!
大学物理(力学、电磁学)MOOC由中国地质大学(武汉)大学物理创新教学团队精心制作,内容包括力学、狭义相对论和电磁学,同步于我校大学物理(上)课程群。该课程生动、有趣、便于移动学习,2021年获批湖北省线上一流课程,2023年获批国家级线上一流课程,欢迎同学们踊跃选课学习!
—— 课程团队
课程概述

  

  物理学是研究物质基本结构、基本运动形式及其相互作用的自然科学。它是人类文明发展的基石,其基本理论和思想方法已经渗透到自然科学的各个领域,奠定了其他自然科学和工程技术的基础,一直是培养学生科学素质的钥匙和重要途径。

  大学物理课程是高等学校理、工科专业本科学生一门重要的必修基础课。课程的目标是通过系统的学习,正确认识和理解物理学的基本概念、理论和方法,为后续专业课程打下坚实的基础;同时加强逻辑思维能力训练,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及创新能力;立德树人,弘扬探索精神,引领学生树立科学的世界观。

 大学物理(力学、电磁学)主要内容包括力学、狭义相对论和电磁学。课程的主要特点是剥离繁琐、枯燥的数学推导,运用多媒体技术,化枯燥为形象,激发学员的学习兴趣;同时注重强化重点,突破难点,以基本概念和基本规律为教学重点,破冰点睛,引领学生理解物理科学的真谛。

 

 


  



授课目标

     通过本课程的学习,使学生掌握力学、电磁学中的基本概念、基本定理和基本定律,并能够分析解决相关问题。同时,掌握狭义相对论的时空观,并能分析计算简单的相对论效应问题。

课程大纲
质点运动学
课时目标:掌握位失、位移、瞬时速度和瞬时加速度的概念;掌握质点运动学两类基本问题;掌握圆周运动的规律,理解角速度、角加速度及其与线量的关系;理解相对运动及其计算方法。
1.1 描述质点运动的物理量
1.2 质点运动学两类基本问题
1.3 圆周运动
1.4 相对运动
1.5 质点运动学习题课
阅读材料:质点运动学中的一例典型易错习题分析
第一章单元测验
质点动力学
课时目标:理解牛顿运动定律;掌握变力作用下质点动力学基本问题;理解力的作用在空间和时间上的累积效应;会计算变力功;理解并掌握动量定理、角动量定理和动能定理;掌握三大守恒定律及其应用。
2.1牛顿运动定律及其应用
2.2动量定理 动量守恒定律
2.3角动量定理 角动量守恒定律
2.4功 动能定理
2.5保守力的功 势能 机械能守恒定律
2.6质点动力学习题课
阅读材料:对称性与守恒律
第二章单元测验
刚体力学基础
课时目标:理解转动惯量的概念及计算方法;熟练应用刚体定轴转动定律求解相关问题;理解刚体转动动能、重力势能的概念,会用刚体动能定理和机械能守恒定律求解问题;理解角动量概念,会用角动量定理及角动量守恒定律分析解决问题。
3.1刚体运动的描述
3.2刚体定轴转动定律
3.3刚体定轴转动中的功和能
3.4刚体角动量定理及其守恒定律
3.5刚体力学基础习题课
阅读材料:星系形成过程的一种学说
第三章单元测验
狭义相对论
课时目标:理解狭义相对论基本原理,掌握洛伦兹变换;理解同时的相对性、长度收缩和时间延缓效应,掌握相对论动力学中的基本概念
4.1狭义相对论两个基本假设
4.2狭义相对论时空观
4.3洛伦兹变换
4.4狭义相对论动力学基础
4.5狭义相对论基础习题课
阅读材料1:广义相对论简介
阅读材料2:《尚书纬•考灵曜》中的相对论概念
阅读材料3:时钟详谬与双生子详谬
第四章单元测验
真空中的静电场
课时目标:掌握电场强度和场强叠加原理;理解电场线与电通量,掌握真空静电场的高斯定理及其应用;理解静电场的保守性、环路定理与电势能;掌握电势和电势叠加原理。
5.1库仑定律 电场强度
5.2电通量 高斯定理及其应用
5.3电场力的功 电势
5.4真空中的静电场习题课
阅读材料:静电生物效应及其应用
第五章单元测验
静电场中的导体和电介质
课时目标:了解导体静电平衡条件和电解质的极化过程;掌握电容的计算方法;熟练应用电介质中的高斯定理;理解静电场的能量并会计算电场的能量。
6.1静电场中的导体
6.2静电场中的电介质
6.3电容器 电容
6.4电场的能量
6.5静电场中的导体和电介质习题课
阅读材料:超级电容及其应用
第六章单元测验
恒定电流的磁场
课时目标:理解电磁感应强度及叠加原理;理解毕奥-萨伐尔定律,会用它计算简单问题中的电磁感应强度;熟练掌握稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理;理解洛伦兹力和安培力的公式;了解磁介质的基本概念;掌握磁介质中的安培环路定理。
7.1磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律
7.2磁场高斯定理和安培环路定理
7.3安培力与洛伦兹力
7.4物质的磁性 磁介质中的磁场
7.5恒定电流的磁场习题课
阅读材料1:载流导线在原点处的磁场
阅读材料2:关于高斯定理和安培环路定理应用中的两个问题
第七章单元测验
变化的电磁场
课时目标:了解电磁感应现象,熟练掌握法拉第电磁感应定律;熟悉动生电动势并掌握其计算公式;理解和掌握感生电动势和感生电场;了解自感和互感现象以及磁场能量;理解位移电流;理解变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场;了解全电流环路定律及麦克斯韦方程组的积分形式。
8.1法拉第电磁感应定律 动生电动势
8.2感生电动势
8.3自感 互感 磁场能量
8.4位移电流 麦克斯韦方程组
8.5变化的电磁场习题课
阅读材料:麦克斯韦方程组的简单概述及应用
第八章单元测验
展开全部
预备知识

高等数学;高中物理

参考资料



[1]张三慧主编,大学物理学(上、下册)(第三版)[M].北京:清华大学出版社,2015.

[2]程守诛,江之永编.普通物理学(上、下册) [M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]程永进,龙光芝主编.大学物理教程(上下册)[M].北京:科学出版社,2018.

[4]恽瑛主编.大学物理引论:双语多媒体教材[M]. 南京:东南大学出版社,2005.

[5]Hugh D. Young, Roger A. Freedman. Sears and Zemansky's University Physics with Modern Physics Technology Update(Thirteenth Edition) [M]. EdinburghPearson Education Limited, 2014.

常见问题

Q :学好大学物理,需要哪些基础知识?

A :高等数学,主要是微积分知识和简单的微分方程。


Q :大学物理与中学物理的区别?

A :大学物理与中学物理研究对象不同:由简单到复杂,由特殊到一般。例如,匀加速到变加速;恒力到变力;质点到刚体等等。另外,大学物理与中学物理使用的工具也不同;例如,由初等数学到高等数学;由标量到矢量等等。大家学习时要掌握物理学的基本观点与理论,以及更普遍的分析物理问题的方法。


Q :怎样才能学好大学物理课程?

A:必须深刻理解物理概念和物理量的定义,掌握物理定律和定理的物理涵义、适用条件和适用范围。在此基础上,适当地做一些练习题检查自己对基本概念和规律掌握的情况,也可以提高自己将已学理论用于分析和解决实际问题的能力。特别是力学和电磁学中物理概念较多,公式较多,有些概念和公式容易混淆,还有一些难以理解,一定要及时总结,并认真进行分析对比,这样才能提高学习效果。

中国地质大学(武汉)
5 位授课老师
韩艳玲

韩艳玲

教授

陈琦丽

陈琦丽

副教授

郑安寿

郑安寿

副教授

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