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大學物理(先修課)-力學(2019春)

隨堂模式

  • 什么是隨堂模式?

    隨堂模式課程一般為每學期一輪次,課程每周更新,作業、考試有截止時間,由課程提供方老師、助教指導,課程完結,成績由老師確認后,統一發放證書。

  • 什么是自主模式?

    自主模式課程常年開放加入,課件全部開放,作業、考試無截止時間,有學堂在線招募選拔的助教指導,考核通過即可自動獲得證書。

來自于: 清華大學 | 分類: 大學先修課(92)

課程描述

大學物理先修課 (力學) 是為對物理感興趣、學有余力的優秀高中生開設的大學力學先修教程,包括經典力學的所有內容和狹義相對論。課程約需36個學時。

什么是認證證書?

開啟認證學習模式,通過在線學習(包括完成各項習題和作業)且線上考試成績合格,即可獲得由授課老師簽名的認證證書。

學生進入大學后可憑線上學習認證證書及線下考試成績單向清華大學、中國人民大學、西安交通大學等相關高校提交學分認證申請。學分認證申請流程和相關要求由各高校教務處根據本校情況制訂。

課程簡介

        大學物理先修課(力學)是為具有扎實的數理基礎、對物理感興趣、學有余力的優秀高中生開設的力學先修課程,它包括質點運動學、質點動力學、動量和角動量、功和能、剛體、振動與波及狹義相對論等內容,預計 36學時。

        大學物理課程通常是以合理說明或推論的方式,輔助以課堂演示實驗,簡單明了地給出物理學的基本規律。以此為基礎認識和理解自然現象,并學習解決實際問題的物理方法。作為MOOC課程,我們把內容分解成10分鐘左右視頻為基礎的很多片斷, 每個片斷包含一或兩個知識點。教程內容精煉,概念準確清晰,與書面教材互為補充。

        本教程需要一定的微積分和矢量基礎知識。力學中得出的許多思想 方法和物理規律,比如能量守恒定律、動量守恒定律和角動量守恒定律等都具有普適性,是學習其它物理學科的基礎。

       考慮到選課同學的基礎不同,我們把內容分成基本內容和擴展內容,打星號的是擴展內容,本課只要求掌握基本內容。

       本課程屬于中國大學先修課(CAP)“學術志趣類”課程,已獲清華大學和西安交通大學學分認證,通過在線課程學習和線上考試的同學,可報名本課程線下考試,并可憑”線下考試成績單“和”線上學習行為報告“向高校提交學分認證申請。學分認證的申請流程和分數要求由高校教務處根據本校情況制訂。

      根據中國大學先修課(CAP)理事會安排,本課程線下考試安排在每年1月和7月,學生可根據個人學習情況報名參加,歡迎關注www.moocap.org.cn查詢線下考試報名通知!


展開

課程章節

緒論
緒論
小節
第1章 質點運動學
1A參考系和坐標系
1B位移、速度和加速度
1C幾種典型的運動
1D相對運動
本周作業
第2章 牛頓運動定律及其應用
2A 牛頓運動三定律及常見的力
2B牛頓運動定律的應用
2C非慣性系和慣性力
本周作業
第3章 動量和角動量
3A質點的沖量和動量定理
3B質點系的動量定理和動量守恒定律
3C火箭飛行原理-變質量問題
3D質心、質心系和質心運動定理
3E兩體問題
本周作業
3F質點的角動量、角動量定理和角動量守恒定律
3G質點系的角動量定理和角動量守恒定律
3H質心系中的角動量和角動量定理
第4章 功和能
4A功和動能定理
4B保守力和勢能
本周作業
4C功能原理和機械能守恒定律
*4D有心力場中質點運動簡介
4E克尼希定理和質心系中的功能原理
4F理想流體的定常運動
本周作業
第5章 剛體的運動
5A剛體運動描述
5B剛體的定軸轉動定律及轉動慣量的計算
5C剛體定軸轉動的角動量定理和角動量守恒定律
5D剛體定軸轉動的功能原理
5E剛體的平面運動
*5F剛體的進動
第5章小結
本周作業
第6章振動
6.1簡諧振動與非線性振動
6.2兩個簡諧振動的合成
*6.3阻尼振動、受迫振動和共振
本周作業
第7章波動
7.1簡諧波
7.2惠更斯原理、波的衍射、反射和折射
本周作業
7.3波的疊加和干涉 駐波
7.4多普勒效應
*7.5波動方程 波的吸收 色散 群速度
本周作業
第8章 狹義相對論
8A狹義相對論的建立
8B洛侖茲變換
8C時間延緩和長度收縮
*8D洛倫茲協變矢量和洛倫茲變換不變量
本周作業
8E相對論速度合成
8F相對論動力學基礎
本周作業

授課教師

  • 張留碗 清華大學 物理系 教授

    張留碗,博士,教授,博士生導師,清華大學實驗物理教學示范中心主任。2000-2002年赴美國德州大學奧斯汀分校物理系訪學,曾獲評為教育部新世紀優秀人才。主講大學物理。

  • 安宇 清華大學 物理系 教授

    安宇,教授,博士生導師。長期從事基礎物理教學工作,是清華大學大學物理課程負責人,清華大學教學顧問組專家,2013國家精品資源共享課清華大學大學物理課程團隊負責人。2000年獲清華大學青年教師優秀教學獎,2013年獲北京市教學名師獎。發表研究論文50多篇,在聲空化領域的國際會議上多次做邀請報告。

  • 陳信義 清華大學 物理系 教授

    陳信義,博士,教授,主講大學物理(128學時)、物理學導論(80學時)和量子力學(64學時)等課程,2011年退休。曾獲第四屆高等學校教學名師獎(2008年),國家級教學成果二等獎(2001年),北京市高等教育教學成果一等獎(2001年)和二等獎(2013年)等。主編教材《大學物理教程(第2版)》為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,北京高等教育精品教材。研究方向為核物理,曾在美國Brookhaven國家實驗室訪問研究兩年。現任北京物理學會常務理事,北京高校物理教學研究會秘書長。

  • 王山鷹 清華大學 物理系 副教授

    王山鷹,物理學博士,清華大學物理系副教授。主講《大學物理》課程,曾獲2010年度《清華大學第四屆青年教師教學大賽》一等獎和2011年度《清華大學青年教師教學優秀獎》。

  • 李巖松 清華大學 物理系 副教授

    李巖松,1975年生人,2003年博士畢業于清華大學物理系并留校任教,副教授,主講 大學物理B,物理系概論,復變函數,數理方程的課程。

  • 蔣碩 清華大學 物理系 副教授

    蔣碩, 副教授, 美國芝加哥大學化學系博士,美國賓州州立大學物理系博士后。 在清華大學物理系主講基礎物理原理與實驗一 (力學與狹義相對論);基礎物理原理與實驗三(光學與量子初步)。 基原三也是教育部雙語教學示范課程。 上述課程主要教學對象為物理系本科學生。

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