方法五、本授习题册上的0038，0082，0740，0424，0439，0497课单元思考题、讨论题、作业参考书：1、范仰才主编，《简明大学物理学》，高等教育出版社，2019六、本授2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003；课单元参3、程守洙江之永编，普通物理学，高等教育出版社，1995：考资料4、《CollegePhysics》（含参考书、文献等，必要时可列出）大学物理课程教案（6）节授课类型理论课授课时间2一、授课第2章机械运动的守恒定律题目（教2.4势能机械能守恒定律学章节或主题)二、本授掌握万有引力、重力、弹性力作功的特点，引入保守力和势能的概念：理解和应课单元教用功和能的关系。学目标或要求三、本授2.4势能机械能守恒定律课单元教1、保守力与非保守力学内容1）万有引力、重力、弹性力作功的特点（包括基这些力的功只与运动质点的始、末位置有关，而与质点经由的路径无关。本内容、重dr万有引力的功：以质点M的位置为坐标原点，质点点、难点，m在a点与b点的位置坐标分别为ra和rb，F在元Ir+dr引导学生位移dr上做的元功为解决重点难点的方GMm法、例题dA=-r.drr3等）：由于r.dr=rldrcosα=rdr，质点m沿路径LM由运动到b点有引力做的功为点万0:GMmGMmGMmdr:ATrar2）保守力和非保守力（重点）SF.di=0保守力力的功只与运动质点的始、末位置有关，而与质点经由的路径无关的力
方法 五、本授 课单元思 考题、讨 论题、作 业 习题册上的 0038，0082，0740，0424，0439，0497 六、本授 课单元参 考资料 （含参考 书、文献 等，必要时 可列出） 参考书：1、范仰才主编，《简明大学物理学》，高等教育出版社，2019 2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003； 3、程守洙 江之永编, 普通物理学，高等教育出版社，1995； 4、《College Physics》 大学物理 课程教案（6） 授课类型 理论课 授课时间 2 节 一、授课 题目（教 学章节或 主题） 第 2 章 机械运动的守恒定律 2.4 势能 机械能守恒定律 二、本授 课单元教 学目标或 要求 掌握万有引力、重力、弹性力作功的特点，引入保守力和势能的概念；理解和应 用功和能的关系。 三、本授 课单元教 学内容 （包括基 本内容、重 点、难点， 引导学生 解决重点 难点的方 法、例题 等）： 2.4 势能 机械能守恒定律 1、保守力与非保守力 1) 万有引力、重力、弹性力作功的特点 这些力的功只与运动质点的始、末位置有关，而与质点经由的路径无关。 万有引力的功：以质点 M 的位置为坐标原点，质点 m 在 a 点与 b 点的位置坐标分别为 ra 和 rb，F 在元 位移 dr 上做的元功为 由于 ，质点 m 沿路径 L 由 a 点 运 动 到 b 点 ， 万 有 引 力 做 的功为 2) 保守力和非保守力 （重点） 力的功只与运动质点的始、末位置有关，而与质点经由的路径无关的力 广东工业大学
称为保守力：力的功与质点的路径有关的力称为非保守力。2、势能和保守力的功1）势能的定义（难点）保守力的功可以表示为某个仅与质点位置有关的标量函数再出、末位置的数值之差Abaoshou=Eya-Eys质点位置函数E，的变化，可以用质点所受保守力的功来量度，可见这个函数应具有能量的意义，我们称它为势能。E一E。称为势能的增量。所以Aaoskou = -(Epa - Epa)势能增量的负值等于保守力所作的功。2）引入势能的条件只有存在保守力时，才能引入势能的概念：保守力的功决定于彼此以保守力相互作用的物体间的相对位置及其变化，所以势能决定于物体间的相对位置：要确定质点在任一位置的势能值，必须选定参考位置，规定质点在这一位置的势能为零，势能是一个标量，在国际单位制中的单位是焦耳。强调：势能是状态函数，保守力场中任意两点间的势能差与势能零点选取无关等。3、几种常见的势能函数和势能曲线重力势能，弹性势能，引力势能4.机械能守恒定律1)机械能：质点系的动能和势能之和称为质点系的机械能，用E=E,+E表示。2）质点系的功能定理Aut +Ancox =(E,+E,)-(Exo-Eo)=E-Eo表明：质点系机械能的增量等于它所受一切外力和非保守内力的功的代数和，这个结论称为质点系的功能原理。3）机械能守恒定律当Aout=0且Auncox=0，有E=E-E=const称为机械能守恒定律。例轻弹簧一端固定在墙上，另一端系一质量为m的物体，物体放在水平桌面上。弹簧的劲度系数为k，物体与桌面间的摩擦系数为μ。若以不变的力F将物体自平衡位置向右拉，求物体到达最远时系统的势能。解：略。5.宇宙速度（了解）6.普遍的能量守恒定律（了解）个不受外界作用的系统，经历任何变化时，系统中所有各种形式的能量的总和是不变的。能量仅是从一种形式转化为另一种形式或从系统内的一个物体转移指令一个物体，这就是普遍的能量守恒定律。教学重点：保守力的概念，势能和机械能的概念。教学难点：利用功和能的关系解决实际问题。引导学生解决重点难点的方法：结合比较多的图来解释功和能。通过分析例题、并进行讨论使学生掌握方法。四、本授讲述有关概念或定义时，采用幻灯片的形式讲解，分析和推导定理结合板书讲课单元教解。另外又结合比较多的图来解释功和能。学手段与方法
称为保守力；力的功与质点的路径有关的力称为非保守力。 2、势能和保守力的功 1) 势能的定义（难点） 保守力的功可以表示为某个仅与质点位置有关的标量函数再出、末位置 的数值之差 质点位置函数 的变化，可以用质点所受保守力的功来量度，可见这个 函数应具有能量的意义，我们称它为势能。 称为势能的增量。 所以 势能增量的负值等于保守力所作的功。 2) 引入势能的条件 只有存在保守力时，才能引入势能的概念；保守力的功决定于彼此以保 守力相互作用的物体间的相对位置及其变化，所以势能决定于物体间的 相对位置；要确定质点在任一位置的势能值，必须选定参考位置，规定质 点在这一位置的势能为零； 势能是一个标量，在国际单位制中的单位是焦耳。 强调：势能是状态函数，保守力场中任意两点间的势能差与势能零点选取 无关等。 3、几种常见的势能函数和势能曲线 重力势能，弹性势能，引力势能 4. 机械能守恒定律 1）机械能：质点系的动能和势能之和称为质点系的机械能，用 表示。 2）质点系的功能定理 表明：质点系机械能的增量等于它所受一切外力和非保守内力的功的 代数和，这个结论称为质点系的功能原理。 3）机械能守恒定律 当 且 ，有 称为机械能守恒定律。 例 轻弹簧一端固定在墙上，另一端系一质量为 m 的物体，物体放在水平桌 面上。弹簧的劲度系数为 k，物体与桌面间的摩擦系数为μ。若以不变的力 F 将 物体自平衡位置向右拉，求物体到达最远时系统的势能。 解： 略。 5. 宇宙速度（了解） 6．普遍的能量守恒定律（了解） 一个不受外界作用的系统，经历任何变化时，系统中所有各种形式的能量 的总和是不变的。能量仅是从一种形式转化为另一种形式或从系统内的一个物 体转移指令一个物体，这就是普遍的能量守恒定律。 教学重点：保守力的概念，势能和机械能的概念。 教学难点：利用功和能的关系解决实际问题。 引导学生解决重点难点的方法：结合比较多的图来解释功和能。通过分析例 题、并进行讨论使学生掌握方法。 四、本授 课单元教 学手段与 方法 讲述有关概念或定义时，采用幻灯片的形式讲解，分析和推导定理结合板书讲 解。另外又结合比较多的图来解释功和能。 广东工业大学
五、本授习题册上的0038，0082，0740，0424，0439，0497课单元思考题、讨论题、作业参考书：1、范仰才主编，《简明大学物理学》，高等教育出版社，2019六、本授2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003：课单元参3、程守洙江之永编，普通物理学，高等教育出版社，1995考资料4、《CollegePhysics》（含参考书、文献等，必要时可列出）大学物理_课程教案（7）节授课类型理论课授课时间一、授课第3章机械运动的守恒定律题目（教3.4力对时间的积累效应学章节或主题）二、本授通过本次课的教学，要求学生（1）掌握力的积累效应一力对时间的积累效应：课单元教（2）掌握质点动量变化与外力的冲量之间的关系一动量定理、动量定理和动量学目标或守恒定律。要求三、本授3.4力对时间的积累效应课单元教1、力的冲量1)冲量若在到,时间内，恒力F作用在质点上，力F与作用时间-4学内容的乘积称为力F的冲量，用I表示（包括基本内容、重1 =F(-)点、难点，力的冲量是矢量，其方向与力的方向相同。在国际单位制中，冲量的单引导学生位为牛顿秒。当力的大小和方向都随时间改变时，可以将时间间隔分成无数解决重点多的小段dt，在dt时间内，变力F(t)可以看作是不变的，此时，力F()难点的方在dt时间内的冲量称为元冲量dl，有法、例题等）：di-Fdt在红到时间内的冲量可表示为251-Rdt合力的冲量为=[Fat=[)dt-(Rdt)=2）动量和冲量的区别①.动量是状态量；冲量是过程量②.动量方向为物体运动速度方向：冲量方向为合外力方向，即加速度
五、本授 课单元思 考题、讨 论题、作 业 习题册上的 0038，0082，0740，0424，0439，0497 六、本授 课单元参 考资料 （含参考 书、文献 等，必要时 可列出） 参考书：1、范仰才主编，《简明大学物理学》，高等教育出版社，2019 2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003； 3、程守洙 江之永编, 普通物理学，高等教育出版社，1995； 4、《College Physics》 大学物理 课程教案（7） 授课类型 理论课 授课时间 2 节 一、授课 题目（教 学章节或 主题） 第 3 章 机械运动的守恒定律 3.4 力对时间的积累效应 二、本授 课单元教 学目标或 要求 通过本次课的教学，要求学生 （1）掌握力的积累效应—力对时间的积累效应； （2）掌握质点动量变化与外力的冲量之间的关系—动量定理、动量定理和动量 守恒定律。 三、本授 课单元教 学内容 （包括基 本内容、重 点、难点， 引导学生 解决重点 难点的方 法、例题 等）： 3.4 力对时间的积累效应 1、力的冲量 1) 冲量 若在 到 时间内，恒力 F 作用在质点上，力 F 与作用时间 的乘积称为力 F 的冲量，用 I 表示 力的冲量是矢量，其方向与力的方向相同。在国际单位制中，冲量的单 位为牛顿秒。当力的大小和方向都随时间改变时，可以将时间间隔分成无数 多的小段 ，在 时间内，变力 可以看作是不变的，此时，力 在 时间内的冲量称为元冲量 ，有 在 到 时间内的冲量可表示为 合力的冲量为 2) 动量和冲量的区别 ①.动量是状态量； 冲量是过程量， ②.动量方向为物体运动速度方向；冲量方向为合外力方向，即加速度 广东工业大学
方向或速度变化方向。2、动量定理质点的动量定理建立起过程量冲量与状态量动量之间的关系。1）质点的动量定理根据牛顿第二定律5d(m)南dtdt有dt=d(m)=dp这里P是质点的动量。上式表明：在dt时间内质点所受合外力的冲量等于同一时间内质点动量的增量，这个关系称为质点的动量定理。2）利用动量定理解题确定研究对象，分析运动过程：受力分析：规定正向，确定始末两态的动量Po、P：应用定理列方程求解。必要时进行讨论。例击球手用棒打击速率为10=20m/s水平飞来的垒球，球飞到竖直上方10m处。已知球的质量m=0.3kg，若棒与球接触时间为0.02S，求球受到的平均冲力多大？解略3）质点系的动量定F2理t3南Fourdt=pfi2Fmmi表明：质点系在一段时间内动量的增量等于质点系所受合外力在这段时间内的冲量。强调内力不改变质点系的动量例3.8，习题册0395，0769教学重点：力对时间的积累效应一冲量；动量定理。教学难点：质点系的动量定理和动量守恒定律，引导学生解决重点难点的方法：结合事例来解释冲量和动量。通过分析例题、并进行讨论使学生掌握动量定理和动量守恒定律。四、本授主要以举例为主，以深化动量的概念和如何利用动量定理解题。课单元教学手段与方法五、本授习题册0068，5039，0376
方向或速度变化方向。 2、动量定理 质点的动量定理建立起过程量冲量与状态量动量之间的关系。 1）质点的动量定理 根据牛顿第二定律 有 这里 P 是质点的动量。上式表明：在 时间内质点所受合外力的冲 量等于同一时间内质点动量的增量，这个关系称为质点的动量定理。 2）利用动量定理解题 确定研究对象，分析运动过程； 受力分析； 规定正向，确定始末两态的动量 P0、P； 应用定理列方程求解。必要时进行讨论。 例 击球手用棒打击速率为 v0=20m/s 水平飞 来的垒球，球飞到竖直上方 10m 处。已知球的质量 m=0.3kg，若棒与球接触时间为 0.02S，求球受到的 平均冲力多大？ 解: 略 3）质点系的动量定 理 表明：质点系在一 段时间内动量的增量等 于质点系所受合外力在 这段时间内的冲量。 强调内力不改变质点系的动量 例 3.8，习题册 0395，0769 教学重点：力对时间的积累效应—冲量；动量定理。 教学难点：质点系的动量定理和动量守恒定律。 引导学生解决重点难点的方法：结合事例来解释冲量和动量。通过分析例题、 并进行讨论使学生掌握动量定理和动量守恒定律。 四、本授 课单元教 学手段与 方法 主要以举例为主，以深化动量的概念和如何利用动量定理解题。 五、本授 习题册 0068，5039，0376 广东工业大学
课单元思考题、讨论题、作业六、本授参考书：1、范仰才主编，《简明大学物理学》，高等教育出版社，201912、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003：课单元参3、程守洙江之永编，普通物理学，高等教育出版社，1995：考资料4、《CollegePhysics》（含参考书、文献等，必要时可列出）大学物理课程教案（8）授课类型理论课授课时间一、授课第3章机械运动的守恒定律题目（教3.5动量守恒定律学章节或3.6质心质心运动定律主题)二、本授掌握质点系的动量守恒定律，正确熟练地判断动量守恒的条件，并能熟练地运用动量、动量守恒定律解决一些力学问题。了解质心和质心运动定律课单元教学目标或要求三、本授3.5动量守恒定律1、动量守恒定律课单元教由质点系动量定理学内容（包括基Fourdt=P2-P本内容、重点、难点，若a= 0可以得到引导学生解决重点P,-=const难点的方即质点系所受合外力为零的条件下，质点系的总动量不变，这个结论称为动量法、例题守恒定律等）：系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统内任一物体的动量是可变的，各物体的动量必相对于同一惯性参考系：守恒条件～合外力为零声=0。当.<时，可略去外力的作用，近似地认为系统动量守恒，例如在碰撞，打击，爆炸等问题中：动量是失量。系统动量守恒是指质点系内各质点动量的失量和不变。动量守恒定律的应用举例
课单元思 考题、讨 论题、作 业 六、本授 课单元参 考资料 （含参考 书、文献 等，必要时 可列出） 参考书：1、范仰才主编，《简明大学物理学》，高等教育出版社，2019 2、张三慧编著，大学基础物理学，清华大学出版社，2003； 3、程守洙 江之永编, 普通物理学，高等教育出版社，1995； 4、《College Physics》 大学物理 课程教案（8） 授课类型 理论课 授课时间 2 节 一、授课 题目（ 教 学章节或 主题） 第 3 章 机械运动的守恒定律 3.5 动量守恒定律 3.6 质心 质心运动定律 二、本授 课单元教 学目标或 要求 掌握质点系的动量守恒定律，正确熟练地判断动量守恒的条件，并能熟练地运用 动量、动量守恒定律解决一些力学问题。了解质心和质心运动定律 三、本授 课单元教 学内容 （包括基 本内容、重 点、难点， 引导学生 解决重点 难点的方 法、例题 等）： 3.5 动量守恒定律 1、 动量守恒定律 由质点系动量定理 若 可以得到 即质点系所受合外力为零的条件下，质点系的总动量不变，这个结论称为动量 守恒定律 系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统内任一物体的动量是可变的, 各物体的动量必相 对于同一惯性参考系 ； 守恒条件 合外力为零 。当 时，可 略去外力的 作用, 近似地认为系统动量守恒. 例如在碰撞, 打击, 爆炸等问题中；动量是 矢量。系统动量守恒是指质点系内各质点动量的矢量和不变。 动量守恒定律的应用举例 广东工业大学