跟我学《大学物理》(上)
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spContent=普通物理(上、下)包括第一篇力学,第二篇热学,第三篇电磁学,第四篇波动光学以及近代物理基础。其中力学是基础,电磁学和光学是重点难点。这两门学科在当今科学技术中均有广泛应用。我们将通过加强基础,突出重点以及有效地突破难点的情况下,达成本课程的教学目标。本课程采取过程化方式进行考核。
—— 课程团队
课程概述

本课程的总体知识框架是依据教指委颁布的《普通物理》教学大纲搭建的。具体章节及学时安排大致如下。本在线课程的内容不仅包括以教学大纲为主线的重点难点知识讲解,还有大量的用于线上第二课堂的内容,其中包括:全书例题讲解、习题选讲、PPT课件、学习指导与同步练习、线上单元测试和期末考试等。其中的重点难点讲解没有简单地重复真实课堂或已经上线的在线课程内容。而是以学生的视角进行选题并录制的。由于知识点难易及复杂程度,例题、习题的复杂程度不同,每个视频的时长均不相同,绝大部分视频的时长约为4~10分钟,视频总计307个,约36个小时。

授课目标

教学目标与要求

第一章质点运动学

1、质点的位置矢量(运动方程)、位移、速度、加速度的一般定义。

2、利用导数,由运动方程求速度和加速度。

3、利用积分,由加速度求速度,由速度求运动方程。

4、匀速直线运动、匀变速直线运动公式。

5、抛体运动公式。

6、切向加速度、法向加速度。

7、匀速圆周运动、匀变速圆周运动公式。

8、角量和线量的关系。

9、会应用学过知识定性地解释一些与运动学相关的物理现象。

第二章质点动力学

1、正确理解牛顿三个运动定律及其成立的条件。

2、掌握牛顿定律的解题方法。

3、会应用质点和质点系的动量定理及其分量式解题。

4、理解质点和质点系动量守恒的条件。

5、掌握用动量守恒定律解决相关问题。

6、理解角动量的定义及角动量守恒定律。

7、会应用学过知识定性地解释一些与动力学相关的物理现象。

第三章机械能守恒定律

1、功和功率的计算。

2、理解质点和质点系的动能定理。

3、掌握利用动能定理解题。

4、重力势能、弹力势能、引力势能的定义及计算。

5、掌握与质点系的功能原理和机械能守恒定律相关的计算。

6、熟悉与质点间碰撞相关问题的计算。

7、会应用学过知识定性地解释一些与力学守恒律相关的物理现象。

第四章刚体力学

1、理解刚体及其转动惯量的定义。

2、会计算细杆、圆环和圆盘等刚体绕不同转轴的转动惯量。

3、会利用平行轴定理计算转动惯量。

4、掌握与转动定理相关的计算题。

5、熟悉角动量的定义。

6、熟练掌握利用角动量守恒定律解题。

7、掌握刚体转动动能的定义及计算。

8、掌握与含刚体系统的动能定理和机械能守恒定律相关的计算题。

9、会应用学过知识定性地解释一些与刚体运动规律相关的物理现象。

第五章流体力学

1、熟悉静止流体中不同高度处的压强关系。

2、会利用帕斯卡原理和阿基米德原理计算流体静力学问题。

3、会利用流体的定常流速条件和伯努利方程解定常流动流体的相关问题。

4、会应用学过知识定性地解释一些与流体运动规律相关的物理现象。

第六章振动

1、熟悉简谐振动的运动学方程和动力学方程。

2、掌握由振动方程求解特征量,或反之。

3、掌握根据x-t图求解振动方程及特征量。

4、熟练运用旋转矢量法。

5、掌握简谐振动动能、势能和总能量的公式运用。

6、会解弹簧振子、单摆和复摆的相关题目。

7、掌握同方向、同频率简谐振动的合成。

8、会应用学过知识定性地解释一些与机械振动规律相关的物理现象。

第七章波动

1、理解并掌握简谐波方程及其特征量。

2、掌握波的频率、圆频率、周期、波长及波速之间的关系。

3、掌握利用波的基本物理量写出波的方程。

4、掌握根据波形图求波方程及其特征量。

5、理解并掌握波的能量、能流密度及声强级的概念。

6、熟练掌握相位差公式。

7、会解两列相干波干涉的题目。

8、理解驻波的形成及驻波方程。

9、理解多普勒效应公式并利用该公式解题。

10、会应用学过知识定性地解释一些与机械波相关的物理现象。

第八章狭义相对论

1、熟悉狭义相对论的二条基本原理:协变原理,光速不变原理;

2、熟悉洛伦兹变换:时间,空间变换形式。速度变换公式;

3、熟悉时钟延缓与长度缩短的推导过程及其相对意义,会应用相关公式解决问题;

4、熟悉相对论的质量与速度公式,即 ;

5、熟悉相对论的质能公式E=mc2,会计算相对论下的物体的动能;

6、熟悉相对论的能量与动量关系, 会解决相关问题。

第九章气体分子动理论

1、熟悉热力学平衡态的概念及其与热平衡之间的区别;

2、熟悉热平衡定律及其意义;

3、了解建立温标的三个要素;

4、熟练掌握理想气体状态方程及其各种变形表示,会应用之解决相关问题;

5、了解分子动理论的压强公式的推导方法,了解温度公式。会应用压强及温度公式定性解释气体实验


定律;

6、了解能均分定理及由此得到的理想气体的定容热容量的理论结果;

7、熟悉单原子分子、刚性双原子分子及多原子分子的定容摩尔热容量的数值;

8、了解麦克斯韦速率分布律的物理意义,熟悉三种特征速率的计算公式、物理意义以及具体应用;

9、熟悉平均自由程、平均碰撞频率的概念、计算公式。

第十章热力学第一定律

1、了解准静态过程的定义及其P—V图表示法;

2、掌握热力学第一定律的内容及物理意义;

3、熟练应用热力学第一定律解决理想气体的等容、等温及等压过程中做功、传热以及内能变化等相关


问题;

4、熟悉各种理想气体(单原子、双原子及刚性多原子)的定容摩尔热容量的计算公式;

5、熟悉理想气体的梅耶(Mayer)公式CP-CV=R,及比热比,r=CP/CV;

6、了解理想气体绝热过程的热、功及内容转化关系。

第十一章热力学第二定律

1、熟悉热机循环的概念,熟悉正循环与逆循环的定义、工作机理以及效率和制冷系数的定义;

2、掌握由理想气体等值过程构成的正循环、逆循环的效率和制冷系数的计算;

3、熟悉热力学第二定律的两种典型表述及其物理意义。熟悉两种表述的等效性。

4、熟悉可逆与不可逆过程的定义及其热力学意义;

5、掌握卡诺循环的构成、效率计算及其实际意义;

6、熟悉卡诺定理的理论意义及现实意义;

7、了解熵的概念及其物理意义;

8、会计算在两个状态之间构建可逆的准静态过程计算熵变;

9、了解熵增加原理及物理意义。









课程大纲
预备知识

一元函数微积分

参考资料

《普通物理学》(上、下册)李成金 钱铮 等编科学出版社2019年2月版

《基础物理学》(上、下册)晏世雷 钱铮 等编苏州大学出版社2014年11月版