广东工业大学：《大学物理》课程教学资源（授课教案）大学物理课程教案（128学时）

广东工业大学N课程教案学院、部物理与光电工程学院系、所大学物理部授课教师课程名称大学物理课程学时128实验学时教材名称大学物理教程年月日

课 程 教 案 学院、部 物理与光电工程学院 系、所 大学物理部 授课教师 课程名称 大学物理 课程学时 128 实验学时_ 教材名称 大学物理教程 年 月 日 广东工业大学

大学物理课程教案（1）授课类型理论课授课时间2节一、授课「第1章质点运动学题目（教1.1参考系和坐标系质点学章节或1.2质点运动的描述（1）主题）二、本授通过本次课的教学，要求学生（1）堂掌握位矢，位移，速度，加速度的概念：课单元教（2）能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度和加速度。学目标或要求$1.1参照系坐标系质点三、 本授1.质点课单元教质点是指具有质量、无大小和形状的几何点。质点是一种理想模型。在研学内容究中，物体的大小和形状对运动的影响可以忽略时，该物体就可以看成质点。（包括基2.参考系和坐标系本内容、重参考系：被选作参考的物体。物体的运动相对于不同点、难点，的参考系有不同的描述，称为运动的相对性。引导学生为了定量地描述物体的运动，需在该参考系上建立一解决重点个固定的坐标系。难点的方常用的坐标系有：（1）直角坐标系：(2）平面极坐标系：（3）法、例题柱坐标系：（4）球坐标系。等)：参考系和坐标系$1.2质点运动的描述1.位置失量（位或失径）和运动方程位置失量：确定质点P某一时刻在坐标系里的位置的物理量。通常用产来表示。质点运动时，它的位置矢量是随时间变化的，即r=r(t)这就是质点的运动学方程。在直角坐标系中可写为r =x(t)i + y(t)i +z(t)k表明质点的运动可看作沿着各坐标轴的分运动的矢量合成。2.位移与路程位移：描述质点位置变化的大小和方向的物理量。通常用△r表示质点在1到t+△时间内的位移。0路程：是质点在一段时间内经过的运动轨迹的长度。用△s表示。位移、位矢和路程是有区别的。3.速度：描述质点位置变化快慢和方向的物理量。平均速度：质点在△t内位置变化的快慢和方向J3AFxAt瞬时速度：质点在t时刻的速度，是位置失量对时间的一阶倒数

大学物理 课程教案（1） 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 1 章 质点运动学 1．1 参考系和坐标系 质点 1．2 质点运动的描述（1） 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）掌握位矢，位移，速度，加速度的概念； （2）能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度和加速度。 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）： §1.1 参照系 坐标系 质点 1．质点 质点是指具有质量、无大小和形状的几何点。质点是一种理想模型。在研 究中，物体的大小和形状对运动的影响可以忽略时，该物体就可以看成质点。 2．参考系和坐标系 参考系：被选作参考的物体。物体的运动相对于不同 的参考系有不同的描述，称为运动的相对性。 为了定量地描述物体的运动，需在该参考系上建立一 个固定的坐标系。 常用的坐标系有：（1）直角坐标系; (2) 平面极坐标系；（3） 柱坐标系；（4）球坐标系。 §1.2 质点运动的描述 1. 位置矢量（位矢或矢径）和运动方程 位置矢量：确定质点 P 某一时刻在坐标系里的位置的物理量。通常用 r 来 表示。 质点运动时，它的位置矢量是随时间变化的，即 r r(t)    这就是质点的运动学方程。在直角坐标系中可写 为 r x t i y t j z t k      ( )  ( )  ( ) 表明质点的运动可看作沿着各坐标轴的分运动的矢 量合成。 2. 位移与路程 位移：描述质点位置变化的大小和方向的物理量。 通常用 r  表示质点在t 到t  t 时间内的位移。 路程：是质点在一段时间内经过的运动轨迹的长度。 用 s 表示。 位移、位矢和路程是有区别的。 3. 速度：描述质点位置变化快慢和方向的物理量。 平均速度：质点在 t 内位置变化的快慢和方向 t r v      瞬时速度：质点在t 时刻的速度，是位置矢量对时间的一阶倒数。 参考系和坐标系 P x y z ( , , ) y x O i y z x k j    z A vA r O y z x Ar B s r Br 广东工业大学

drAr=lim=vi+.j+vkA-02dt速度的大小=++称为质点的速率，方向是沿着轨迹上质点所在处的切线方向。4.加速度：描述质点速度随时间变化情况的物理量。平均加速度：质点在At时间内速度的变化，a-iAt瞬时加速度：质点在1时刻的速度Na-lim-a"di加速度的直角坐标系中可表示为a= a(t)i +a(t)j+a(t)k加速度的大小a=)a+a,+a，方向是速度的极限方向。a2教学重点：质点的概念，位置失量、位移、速度和加速度的定义。教学难点：位矢、位移、速度（含平均速度）和加速度的量形式及其运算。引导学生解决重点难点的方法：通过列举含盖上述概念或定义的例子来分析和讲解。本次课讲授的基本概念学生在中学物理已有所了解，在此基础上从深度和四、本授广度并运用高等数学加以阐述。适当补充失量代数的有关知识。课单元教讲述有关概念或定义时，采用幻灯片的形式讲解，但分析和举例时结合板学手段与书讲解。方法思考题和讨论题：P24页1-1，1-3题五、本授作业：P25-27页选择题1-1，1-2，计算题1-1课单元思考题、讨论题、作业六、本授参考书：1、《大学物理练习题汇编》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）

v i v j v k dt dr t r v x y z t                lim 0 速度的大小 2 2 2 x y z v  v  v  v  称为质点的速率，方向是沿着轨迹上质 点所在处的切线方向。 4. 加速度：描述质点速度随时间变化情况的物理量。 平均加速度：质点在 t 时间内速度的变化。 t v a      瞬时加速度：质点在t 时刻的速度 d t d r dt dv t v a t 2 2 0 lim            加速度的直角坐标系中可表示为 a a t i a t j a t k      ( )  ( )  ( ) 加速度的大小 2 2 2 x y z a  a  a  a  ，方向是速度的极限方向。 教学重点：质点的概念，位置矢量、位移、速度和加速度的定义。 教学难点：位矢、位移、速度（含平均速度）和加速度的矢量形式及其运 算。 引导学生解决重点难点的方法：通过列举含盖上述概念或定义的例子来分 析和讲解。 vA A O y z x Ar B Br v vB vA 四、本授 课单元教 学手段与 方法 本次课讲授的基本概念学生在中学物理已有所了解，在此基础上从深度和 广度并运用高等数学加以阐述。适当补充矢量代数的有关知识。 讲述有关概念或定义时，采用幻灯片的形式讲解，但分析和举例时结合板 书讲解。 五、本授 课单元思 考题、讨 论题、作 业 思考题和讨论题：P24 页 1-1，1-3 题 作业：P25-27 页 选择题 1-1，1-2，计算题 1-1 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、《大学物理练习题汇编》 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》 广东工业大学

大学物理课程教案（2）授课类型理论课节授课时间2一、授课「第1章质点运动学题目（教1.2质点运动的描述（2）学章节或1.3质点运动学的基本问题主题）二、本授通过本次课的教学，要求学生（1）掌握一般平面曲线运动中的速度，加速度的概念：课单元教（2）掌握运动学中两类问题（已知运动函数求速度和加速度，已知加速学目标或度求速度和运动函数要求的求解方法（仅限一维情况）三、本授81.2质点运动的描述（2）1.曲线运动中的速度和加速度课单元教自然坐标系：坐标轴沿质点运动轨迹学内容st的法向方向和切向方向的坐标系。（包括基本内容、重点、难点，1O2.圆周运动的角量描述、法向和切向加引导学生速度解决重点角位置：任意时刻t质点在圆周上的位置可用角θ表示，0就称为质点的难点的方角位置。法、例题角位移：在△t时间内质点角位置的变化可用△表示，△θ称为角位移。等);角速度：质点在t时刻在某点的瞬时角速度称为角速ee0=lim = di.角加速度：是质点在t时刻的瞬时加速度。Ao- do=a,n+atα=lim = dt其中，a,为法向加速度，a,为切向加速度。线量和角量的关系为e.(t)As= RAOV=ROA6ve1dvtn.a.=a, =0Rdt(a)(b)$1.3运动学中的两类问题1.已知运动函数（矢量式或直角坐标分量式）求速度和加速度求解这类问题的基本方法是：运动函数对时间求导。如果运动函数未知，则需先根据题设条件建立运动函数。2.22-2t+2)j(SI)。求：(1)计例1已知质点的运动方程为r=2ti+二t5算并图示质点的运动轨迹：（2）第1秒内的位移：（3）=8s时刻质点的速度和

大学物理 课程教案（2） 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 1 章 质点运动学 1．2 质点运动的描述（2） 1．3 质点运动学的基本问题 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）掌握一般平面曲线运动中的速度，加速度的概念； （2）掌握运动学中两类问题（已知运动函数求速度和加速度，已知加速 度求速度和运动函数 的求解方法（仅限一维情况）。 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）： §1.2 质点运动的描述（2） 1．曲线运动中的速度和加速度 自然坐标系：坐标轴沿质点运动轨迹 的法向方向和切向方向的坐标系。 2．圆周运动的角量描述、法向和切向加 速度 角位置：任意时刻 t 质点在圆周上的位置可用角 表示， 就称为质点的 角位置。 角位移：在 t 时间内质点角位置的变化可用  表示，  称为角位移。 角速度：质点在 t 时刻在某点的瞬时角速度称为角速 dt d t t          lim 0 角加速度：是质点在 t 时刻的瞬时加速度。     ˆ ˆ lim 0 a n a dt d t a n t         其中， n a 为法向加速度，  a 为切向加速度。 线量和角量的关系为     ˆ, ˆ 2 dt dv n a R v a v R s R n      §1.3 运动学中的两类问题 1. 已知运动函数（矢量式或直角坐标分量式）求速度和加速度 求解这类问题的基本方法是：运动函数对时间求导。如果运动函数未知， 则需先根据题设条件建立运动函数。 例 1 已知质点的运动方程为 r i 2 2) j 5 2 2 ( 2  t  t  t  （SI）。求：（1）计 算并图示质点的运动轨迹；（2）第 1 秒内的位移；（3）t=8s 时刻质点的速度和 O s t( ) n e  e  e n e P Q s  O ( ) n e t t    ( ) a Q P ( ) t t e ( ) t t   e     e ( )t  e ( )t  e ( ) n e t  ( ) b 广东工业大学

加速度。解：略。2.已知加速度求速度和运动函数第二类问题是第一类问题的逆运算，需要积分求解。在一维情况下加速度通常遇到三种类型，即α=常或α=a(1)、α=a()以及α=α(x)。三种类型至少各举一例。例2质点沿x轴运动，加速度为a，开始时（t=0时刻）质点位于x=x处，速度U=U，求质点在任意时刻的速度和位置。解：略。例3一质点沿x轴运动，加速度为a=-ko2，式中k为正值常数，设1=0时，质点位于x=0处，速度U=U，求：（1）U=0(t)：（2）=0(x)。解：略。教学重点：切向和法向加速度的定义、角速度和角加速度的定义、线量和角量的关系、运动学中两类问题的求解方法。教学难点：自然坐标系中加速度的推导过程、运动函数的建立以及第二类运动学问题的求解方法。引导学生解决重点难点的方法：本次课讲授的内容是质点运动学的难点。学生在中学物理基础上扩充到用高数全面描述一般曲线运动以及变加速度的运动，讲述有关概念或定义时，采用幻灯片演示讲解有助学生理解；对第二类运动学问题的求解，大多数学生也容易犯企图用初等数学即可解决问题的矛盾，通过例题分析耐心、细致的引导。四、本授讲述有关概念或定义时，采用幻灯片的形式讲解，分析和举例时应结合板书讲课单元教解。1学手段与方法「思考题和讨论题：P24页1-4，1-5，1-6，1-7题五、本授作业：P25-27页选择题1-3，1-4，1-5，1-7计算题1-2，1-3，1-4，1-7课单元思考题、讨论题、作业参考书：1、《大学物理练习题汇编》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）

加速度。 解：略。 2. 已知加速度求速度和运动函数 第二类问题是第一类问题的逆运算，需要积分求解。在一维情况下加速度通 常遇到三种类型，即 a =常或 a = a(t)、a = a(v)以及 a = a( x)。三种类型至少 各举一例。 例 2 质点沿 x 轴运动，加速度为 a，开始时（t = 0 时刻）质点位于 0 x x  处， 速度  0 v v ，求质点在任意时刻的速度和位置。 解： 略。 例 3 一质点沿 x 轴运动，加速度为 2 a k   v ，式中 k 为正值常数，设 t = 0 时， 质点位于 x  0 处，速度  0 v v ，求：（1） v v( )  t ；（2） v v( )  x 。 解： 略。 教学重点：切向和法向加速度的定义、角速度和角加速度的定义、线量和 角量的关系、运动学中两类问题的求解方法。 教学难点：自然坐标系中加速度的推导过程、运动函数的建立以及第二类 运动学问题的求解方法。 引导学生解决重点难点的方法：本次课讲授的内容是质点运动学的难点。 学生在中学物理基础上扩充到用高数全面描述一般曲线运动以及变加速度的 运动，讲述有关概念或定义时，采用幻灯片演示讲解有助学生理解；对第二类 运动学问题的求解，大多数学生也容易犯企图用初等数学即可解决问题的矛 盾，通过例题分析耐心、细致的引导。 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，分析和举例时应结合板书讲 解。 五、本授 课单元思 考题、讨 论题、作 业 思考题和讨论题：P24 页 1-4，1-5，1-6，1-7 题 作业：P25-27 页 选择题 1-3，1-4，1-5，1-7 计算题 1-2，1-3，1-4，1-7 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、《大学物理练习题汇编》 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》 广东工业大学