《大学物理A》--博学明理

章节名称

第3章 刚体力学

  3-2-2角动量守恒定律

教学内容时长

1学时

知识重点

1. 两个基本概念：刚体对定轴的角动量、冲量矩；

2. 两大基本规律：角动量定理、角动量守恒定律（守恒条件和适用范围）；

3. 应用角动量守恒定律计算相关物理问题和解释有关物理现象。

知识难点

1. 刚体角动量守恒条件的理解和辨析，区别动量守恒和角动量守恒；

2. 利用角动量定理和守恒定律分析和解决力学问题。

教学目标

1.知识掌握：会计算刚体绕定轴转动的角动量，理解冲量距的概念；掌握刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律及其适用条件。

2.能力培养：能应用角动量守恒定律正确分析和解释生活、生产中的实际问题和物理现象。通过课堂讨论和测验、课后任务等环节，提高学生独立思考、沟通表达和团结协作能力。

3.价值塑造：激发学生民族自豪感和自信心；培养学生善于观察和勇于创新的科学精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

思政元素

1.辩证唯物的科学观和物理方法

实践→理论→实践（跳水→角动量守恒→花样滑冰）；类比法，实验法，科学观察。

2.文化自信、民族自信和自豪感等爱国情怀

被中香炉；奥运冠军郭晶晶、全红婵跳水比赛；中国北斗导航系统

3.科技强国、创新兴邦的创新动力和创新意识

北斗导航系统组网成功；第五届中国“互联网+”创新创业大赛冠军。

教学内容与思政元素融入

一、回顾与预习

复习已学知识，为学习新的知识奠定基础，即“温故而知新”。

雨课堂检验和评价线上预习效果。

二、刚体角动量守恒定律

播放奥运冠军郭晶晶和全红婵的跳水过程视频，播放跳水失败视频。 3-2郭晶晶_全红禅跳水.mp4

引导观察：大家发现什么样的物理现象？为什么要身体蜷缩和打开？

提出问题：跳水过程中应用了什么样的物理原理呢？

【课程思政】①让学生讨论观察到的现象，引发思考，并探究当中的物理原理，从而引出主题内容，培养学生科学观察、积极思考和探究的科学素养。② 民族自豪和为国争光的使命感，对比失败案例增强课堂效果。

引出并构建：刚体角动量及角动量守恒定律内容

解决视频问题：分析跳水过程中应用的物理原理—角动量守恒。

雨课堂测验：通过花样滑冰小测验的检测，引导学生思考讨论，学以致用，巩固所学知识。

三、应用实例

1.军事航空

问题：直升机为什么装尾翼？（引导学生探究和思考）

解释原理并播放视频验证—电影片段《黑鹰坠落》 3-2黑鹰坠落--机身打转.mp4

图片和视频展示各种类型双旋翼飞机和鱼雷

介绍和视频展示第五届中国“互联网+”创新创业大赛冠军--清华李京阳团队“交叉双旋翼复合推力尾桨无人直升机”。 3-2互联网+冠军--交叉双旋翼直升机.mp4

【课程思政】向学生介绍角动量守恒在军事航空中的应用，增强大学生科技报国的使命感；“创新的成果来源于创新的思维”--激发创新动力，培养创新能力。

2.日常生活

(1)配以图片介绍中国古代人民的智慧：被中香炉

【课程思政】中国古代人民的智慧引发学生坚定文化自信。

(2)陀螺和陀螺仪：陀螺角动量守恒的定轴性，引导学生思考导航问题。播放视频—习主席宣布北斗三号导航系统正式开通。

【课程思政】让学生感受到角动量守恒就在我们身边，生活处处皆物理，体现了由物理规律到社会实践，培养辨证唯物的思想方法。坚定科技强国惠民的爱国情怀。

四、例题讲解

目的：通过例题，雨课堂投票统计学生思路，进一步引导学生区分动量守恒和角动量守恒，会应用守恒定律解决问题。

【自己体验】设计实践实验让学生亲自体会角动量守恒的奥妙。

【任务】大家搜集或实验角动量守恒实例，并解释原理的具体运用。

思政材料

图片和视频二维码：

教学评价与反思

1.角动量守恒中的思政元素借助图片和视频、动画等资料，学生很感兴趣，提高了课堂吸收率，给他们造成触动，使得显性的知识传授和隐性的思政教育融合为一，科学的物理方法、家国情怀、创兴意识等思政元素“如盐入水”融入课堂。

2. 利用智慧工具对课前预习，课中讨论测验，课后任务进行过程和综合评价，大部分同学可以理解和掌握知识内容；对于有挑战度的问题，老师启发和引导后，部分学生“蹦一蹦”就能够到；一些拓展的深层次问题，学生缺乏相应的思维和方法去探究。

3.课前预习中进一步细化和明确课堂要求和任务，让学生带着问题、思考、好奇和探究，甚至行动，走进课堂，从而提高教学目标达成度。

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第13章   电磁场与麦克斯韦方程组

13-1 电磁感应定律

13-2 动生电动势

教学内容时长

2学时

知识重点

1. 基本概念：感应电动势、感应电流，动生电动势；

2. 基本规律：法拉第电磁感应定律，楞次定律；(右手螺旋法则) ；

3. 感应电动势包括动生电动势的计算和方向的判断。

知识难点

1. 用积分法计算动生电动势和方向判定；

2. 导体棒切割磁力线产生动生电动势的原因—洛仑磁力。

教学目标

1.知识掌握：理解电动势的概念；会应用法拉第电磁感应定律和楞次定律计算感应电动势并判定方向；理解并掌握动生电动势的计算公式。  

2.能力培养：能应用法拉第定律正确分析和解释电磁感应现象。通过课堂引导和创设情景等环节，提高学生提出、探究、解决问题的能力。

3.价值塑造：培养学生刻苦钻研、大胆实践的科学精神；养成学生善于观察和归纳总结的学习习惯，激发科技报国的家国情怀。

思政元素

1.刻苦钻研、敢于实践和追求真理的科学态度和科学精神

法拉第的生平事迹；法拉第的物理成就；第一台发电机的诞生。

2.善于观察、勇于质疑的学习习惯

电磁感应现象的众多实验

3.科技强国惠民、科技自信的爱国情怀

三峡大坝发电机组及发电原理的3D动画

教学内容与思政元素融入

一、预习与回顾

回顾电生磁，即电流可以产生磁场，讨论思考：磁可以生电吗？

引出法拉第电磁感应定律，并播放法拉第介绍视频。 13-1法拉第介绍.mp4

【课程思政】通过视频演示和介绍法拉第的生平和贡献，激励和培养学生求真务实、刻苦钻研、敢于实践的科学态度和科学精神。

二、电磁感应现象

播放各种关于电磁感应实验的动画视频和图片。

总结：什么是电磁感应现象、感应电流和感应电动势。

【课程思政】引导学生自己讨论观察到的现象，思考并探究实验当中的物理原理，培养学生科学的思维方法和良好的学习习惯。

引出电动势，并详细讲解电动势。

三、电磁感应定律

讲解电磁感应定律的内容和成立条件，强调注意事项。

重点强调：感应电动势方向的判定---楞次定律

课堂小测验：利用雨课堂进行课堂小测验，统计学习结果，检验学生掌握情况，巩固所学知识，获得学习成就感和幸福感。

讲解例题：巩固学生所学知识，加深教学效果，让学生会应用电磁感应定律解决问题。

四、动生电动势

给出:动生电动势概念。

4.1动生电动势的产生—-洛伦兹力

讲解动生电动势产生的实质，同时给出动生电动势的定义式。

讨论不同情况下动生电动势的计算公式。

4.2动生电动势的计算---例题讲解

目的：①通过不同类型例题，如平移切割和转动切割磁场线，进一步引导学生认清什么是动生电动势，会解决动生电动势问题。

②实际应用—交流发电机的基本原理。

3D动画和图片：展示长江三峡水电站及其发电原理，共装32台单机容量为70万kw的发电机组。  13-2动生电动势--三峡大坝用水发电原理.mp4

【课程思政】让学生感受到科技的发达和祖国的强盛，增强大学生爱国情怀和科技强国的信念、使命感。

思政材料

视频二维码：

教学评价与反思

1.借助图片和视频、动画等资料将电磁感应中蕴含的科学精神和科学态度、善于观察的学习习惯、科技强国惠民的爱国情怀等思政元融入课堂，丰富了课堂内容，激发了学生学习兴趣，使得显性的知识传授和隐性的思政教育融合为一。

2. 通过雨课堂课前预习、课中检测和参与，课后作业进行综合评价，大部分同学可以理解和掌握知识内容；可以分析和解释电磁感应现象；对于有挑战度的问题，需要老师启发和引导，学生要多练和巩固相应的思维和方法。

3.课前预习中进一步明确知识要求和能力锻炼，让学生带着问题、思考、好奇和探究，甚至行动，走进课堂，从而提高教学目标达成度。

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第8章 热力学基础

8.1 准静态过程 功 热量

8.2 热力学第一定律

教学内容时长

1学时

知识重点

1. 基本概念：准静态过程及功，热量，内能；

2. 基本规律：热力学第一定律；

3. 准静态过程功的计算；理解热力学第一定律的意义及应用，永动机的失败。

知识难点

热力学第一定律的意义：包括热现象在内的能量守恒与转换定律；

教学目标

1.知识掌握：理解准静态过程及功、热量、内能的涵义；会计算准静态过程的功，掌握内能公式；运用热力学第一定律解决相关的物理问题。  

2.能力培养：能运用热力学第一定律分析和解释永动机的失败。通过各种永动机的模型设计和走马灯的启发，提高动手实践和创新能力。

3.价值塑造：科学的物理方法--模型法，培养大胆创新、坚持真理的科学精神；厚植文化自信、民族自信和自豪感等爱国情怀。

思政元素

1.科学的物理方法：模型方法

准静态过程

2.大胆创新、坚持真理、刻苦钻研的科学精神

热力学第一定律的发展历程；物理学家；各种永动机的设计。

3.文化自信、民族自信和自豪感等爱国情怀。

古代走马灯的设计，其与现代燃气轮机的原理比较。

教学内容与思政元素融入

一、准静态过程

       举例说明和定义准静态过程，介绍它的内涵。

【课程思政】告诉学生主要矛盾与次要矛盾的辩证关系，以及得到的方法论—-模型法，即要善于抓重点（中心、关键）。

介绍准静态过程的功及其计算和功的图示，热量和内能等概念及其计算。

 二、热力学第一定律

介绍热力学第一定律的发展史，以及迈尔、亥姆霍兹和焦耳等科学家在能量守恒定律方面所作的工作，使学生知道热量、内能和功之间的关系。

【课程思政】通过众多物理学家克服困难发现热力学第一定律的过程，培养学生大胆创新、坚持真理、刻苦钻研的科学精神和素养，感染和激励学生在科学道路上不断求索。

讲解1.热力学第一定律的内容：功，热量，内能三者的关系和正负符号。

2.热力学第一定律的涵义—-能量守恒与转化定律

引出：永动机的失败

视频和图片展示各种永动机的设计 8-2第一类永动机.mp4

【课程思政】告诉学生自然规律的必然性，要顺应和利用自然规律，而不能违背自然规律。

三、热力学第一定律的应用

1.解决物理问题—例题讲解

进一步理解和掌握热力学第一定律的内容，功，热量，内能三者的关系

2.走马灯

视频播放我国古代的走马灯设计及其与现代燃气轮机设计的比较，它可谓是近代燃气轮机的鼻祖，并介绍火车由燃气推动到电力推动，再到当今的高铁，使学生从正反两方面了解热力学第一定律。 8-2走马灯.mp4

【课程思政】通过了解我国古代劳动人民的智慧结晶，使学生对我们中国的文化传承和科技技术发展的贡献有所认识，坚定文化自信；通过国家在科学技术上的不断发展和杰出贡献，培养学生科技强国、创新兴邦的爱国主义情怀。

思政材料

视频二维码：

教学评价与反思

1.热力学第一定律是自然规律，借助图片和视频、动画等资料将其中蕴含的物理方法、科学精神、爱国情怀等思政元融入课堂，丰富了课堂内容，激发了学生的学习兴趣，使得显性的知识传授和隐性的思政教育同向同行。

2. 通过课前预习、课中参与、课后作业进行过程和综合评价，大部分同学可以对知识内容理解和掌握较好；可以辨析永动机的失败原因；对于有难度的“深层次”问题，需要老师启发和引导。

3.课前预习中进一步明确知识要求和能力锻炼，让学生带着问题、思考、好奇和探究，走进课堂，从而提高教学目标达成度。

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第1章   质点运动学

§1.2.4自然坐标系 切向和法向加速度

§1.3相对运动

教学内容时长

2学时

知识重点

1.基本概念：自然坐标系、切向加速度、法向加速度

2.基本规律：伽利略相对性原理

3.曲线运动中物理量的求解；理解质点的相对运动问题

知识难点

伽利略相对性原理：特别是同一运动在两参考系中速度之间的相对关系。

教学目标

1.知识掌握：理解自然坐标系，理解圆周运动中角量和线量的关系；会计算质点做曲线运动的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度和总加速度；理解质点的相对运动问题。

2.能力培养：能应用伽利略相对性原理正确分析和解释生活、生产中的实际问题和物理现象。通过课堂讨论，提高学生提出、探究、解决问题的能力。

3.价值塑造：激发学生探究科学的热情，培养他们坚韧不拔的意志品质；增强学生民族文化自信心,厚植民族自豪感，提高人文素养。

思政元素

1.大胆创新，坚持真理，刻苦钻研的科学精神

质点运动学的发展历程，几位重要物理学家的主要贡献

2.科技强国、创新兴邦的创新动力和创新意识

辽宁号航母舰载机，高铁列车

3.文化自信、民族自信和自豪感等爱国情怀

古诗词中蕴含的物理现象

教学内容与思政元素融入

一、回顾与预习

复习已学知识，位矢、位移、速度、加速度的物理意义。

雨课堂检验和评价线上预习效果。

二、自然坐标系 切向加速度和法向加速度

播放质点力学发展历史的短片，介绍亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿在这方面所作的工作。

引导提问：通过短片可以看到，任何学科的发展都不是一帆风顺，同样，运动的形式也不都是直线的，对于曲线运动是否有更好的表述方式？

引出并讲解：1.自然坐标系的概念；速度、切向加速度和法向加速度的表示。2.圆周运动的角量描述；圆周运动的运动方程。

【课程思政】①引导学生思考，如何在自然坐标系下表示速度、切向加速度、法向加速度，培养学生的思维能力，逻辑推理能力，将高等数学所学知识更好地应用到物理学中。②激发学生探究科学的热情和勇气，培养学生大胆创新、坚持真理、刻苦钻研的科学精神和素养。

雨课堂测验：通过对地球自转、公转角速度的求解，引导学生思考讨论，学以致用，巩固所学知识。

三、相对运动

播放辽宁号航母舰载机起飞的视频

引导观察：飞机在起飞、降落过程中相对于海面和航母的运动情况一样么？他们之间有什么关系呢？

提出问题：这其中应用了什么样的物理原理呢？

【课程思政】①引导学生讨论观察到的现象，使学生认识到运动是物体的基本属性，在不同的参考系中运动的描述是不同的，静止是运动的特殊状态，帮助学生建立辩证唯物主义的运动观。   ②引导学生思考伽利略相对性原理，得到不同参考系下质点运动速度之间的关系，理解绝对速度、相对速度和牵连速度的关系。

引出并构建：伽利略相对性原理

解决视频问题：分析起飞降落过程中各种速度之间的关系

讲解例题：巩固学生所学知识，加深教学效果，让学生会应用伽利略相对性原理解决问题。

四、应用实例

1.古诗词：《襄邑道中》【宋】陈与义

飞花两岸照船红，百里榆堤半日风，

卧看满天云不动，不知云与我俱东。

图片展示诗句所述景色，诵读诗句让学生感受诗词的美和体会参照物选取对相对运动的影响。

【课程思政】不仅体现了我国古代人民善于观察生活、表述所感，坚定学生的文化自信，也让学生感到生活中处处皆物理，实现文、理融合。

2.日常生活

播放高铁上所拍摄的视频

引导学生思考，站在不同高铁上看到列车的运动分别是什么样的。

【课程思政】让学生认识到物理规律就在我们身边，同时感受到祖国科学技术的发展和科技创新的强大实力。

思政材料

图片和视频二维码：

教学评价与反思

1.通过图片和视频等方式将质点运动学与其所蕴含的科学精神、科学态度、爱国情怀等思政元素融入课堂，丰富了课堂内容，激发了学生学习兴趣，使得显性的知识传授和隐性的思政教育融合为一。

2. 通过网络教学手段将课前预习、课堂互动、课后评价整合为一体，结果显示大部分同学能够较好地理解和完成基础知识；对于部分重难点问题，还需教师进一步启发和引导，同时也要配合课后作业进一步巩固相应的思维和方法。

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第2章 质点动力学

  2-2动量和动量守恒定律

教学内容时长

2学时

知识重点

1. 一个基本概念：力的冲量；

2. 三大基本规律： 质点的动量定理、质点系的动量定理和动量守恒定律（守恒条件和适用范围）；

3. 应用动量守恒定律计算相关物理问题和解释有关物理现象。

知识难点

1. 动量守恒条件的理解和辨析，适用范围；

2. 利用动量定理和守恒定律分析和解决力学问题。

教学目标

1.知识掌握：掌握质点的动量定理，会计算平均冲力；掌握质点系的动量定理和动量守恒定律及其适用条件。

2.能力培养：能应用动量守恒定律正确分析和解释生活、生产中的实际问题和物理现象。通过课堂讨论和测验、课后任务等环节，提高学生独立思考、沟通表达和团结协作能力。

3.价值塑造：激发学生民族自豪感和自信心；培养学生善于观察和勇于创新的科学精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

思政元素

1.辩证唯物的科学观和物理方法

实践→理论→实践（帆船逆风航行→质点动量定理→高铁车厢两端和底部的缓震器等）；比较法（质点动量定理和质点系动量定理的比较），实验法，科学观察。

2.文化自信、民族自信和自豪感等爱国情怀

我国火箭发射；我国国产的喷气式战斗机歼击机；《武备志》

3.科技强国、创新兴邦的创新动力和创新意识

2021年全年我国航天发射次数达到55次，位居世界第一。

教学内容与思政元素融入

一、回顾与预习

复习已学知识，为学习新的知识奠定基础，即“温故而知新”。

雨课堂检验和评价线上预习效果。

二、质点动量定理

播放：播放帆船逆风航行的视频。

引导观察：为什么帆船逆风航行的时候要走“之”子形？

提出问题：帆船逆风航行中应用了什么样的物理原理呢？

引出并构建：由牛顿第二定律的微分式推出质点的动量定理。

解决视频问题：分析帆船逆风航行中应用的物理原理—质点动量定理，并尝试画出动量定理的矢量图。

思考：生活中还有哪些关于动量定理的应用？

生活观察及图片展示：关于平均冲力在日常生活中的应用，增大冲力的比如：冲击钻、冲床；减小冲力的比如：跳高时的海绵垫，打篮球接球时手要向后缩一下，火车两端和底部的减震器等。

雨课堂测验：通过战斗机与飞鸟碰撞时撞击力估算小测验的检测，引导学生思考讨论，学以致用，巩固所学知识。

【课程思政】①让学生讨论观察到的现象，引发思考，并探究当中的物理原理，从而引出主题内容，培养学生科学观察、积极思考和探究的科学素养。树立辩证唯物主义的世界观，用辩证唯物主义的观点去认识客观世界和解决实际问题。②通过与知识点相关的实例介绍，激发学生学习物理的兴趣。

三、质点系的动量定理和动量守恒定律

播放和介绍：火箭发射升空的视频，并介绍我国2021年全年我国航天发射次数达到55次，位居世界第一。

提出问题：火箭发射过程中应用了什么样的物理原理呢？

介绍我校（华北水利水电大学）和长沙天仪空间科技研究院有限公司合作的“华水星座”的实验星巢湖一号卫星发射成功，更是大大激励了学生的创新动力，激发了学生强烈的自豪感。

【课程思政】让学生自己讨论观察到的现象，引发思考，并探究当中的物理原理，从而引出主题内容，同时培养学生严谨的科学素养。我国2021年航天发射达世界第一，能很好的激发学生科技强国、创新兴邦的创新动力和创新意识。

引出并构建：质点系动量及动量守恒定律内容

解决视频问题：分析火箭发射升空物理原理—质点系动量守恒

雨课堂测验：通过对内力和外力的冲量是否引起系统总动量的改变，以及在光滑的冰面上或者空间站中如果让自己向目标移动的检测，引导学生思考讨论，统计学习结果，巩固所学知识，加深对知识难点的掌握。

四、应用实例

1.军事航空

图片和视频展示：手枪、机关枪及炮弹的发射，歼10飞行表演视频

解释原理并引导学生探究和思考和讨论。

介绍和图片和视频展示：各种类型喷气式民用飞机和我国国产的喷气式战斗机歼击机的发展简史。

【课程思政】向学生介绍动量守恒在军事航空中的应用，增强大学生科技报国、科技兴国、科技强国的使命感。

2.日常生活

(1)配以图片介绍中国古代人民的智慧：《武备志》

【课程思政】中国古代人民的智慧引发学生坚定文化自信。

(2)配以图片和视频介绍水中行船和烟花的升空的和空中的爆炸等：

引导学生思考动量守恒在生活中还有哪些应用？

【课程思政】让学生感受到角动量守恒就在我们身边，生活处处皆物理，体现了由物理规律到社会实践，培养辨证唯物的思想方法。坚定科技强国惠民的爱国情怀。

五、例题讲解

目的：通过返回式火箭发射仪器舱的例题，雨课堂投票统计学生思路，进一步引导学生理解和掌握动量守恒，会应用守恒定律解决问题，并注意与中学物理相比较在解题中的提升。

【自己体验】设计实践实验让学生亲自体会动量守恒的奥妙。

【任务】大家搜集或实验动量守恒实例，并解释原理的具体运用。

思政材料

图片和视频二维码：

教学评价与反思

1. 借助图片和视频、动画等形象生动的课堂形式，吸引学生的注意力，提高学生的学习物理知识的兴趣，提高了课堂吸收率，形象生动的体现动量守恒中的思政元素，给他们造成触动，达到思政进入大学物理课堂的目的，将显性的知识传授和隐性的思政教育巧妙结合，将科学的物理方法、物理学家的家国情怀、科技强国等思政元素“如盐入水”融入课堂。

2. 利用雨课堂、中国大学慕课等智慧工具对课前预习，课中讨论测验，课后任务进行过程和综合评价，及时掌握学生对知识的理解和掌握的掌握情况；在授课过程中适当的设计一些有挑战性的题目，加深学生对动量守恒知识点的思考和理解，使学生的思维习惯从中学物理提高到大学物理。

3.课前预习中进一步细化和明确课堂要求和任务，可以让学生自己在预习当中找到与所学知识相关的生活、生产或者在高科技中等的应用，引导学生通过网络查询相关资料，为今后的学习做好铺垫。

章节名称

第3章   刚体力学

3-1刚体运动的描述

  3-2刚体定轴转动定律

教学内容时长

2学时

知识重点

1. 基本概念：刚体定轴转动的角坐标，角速度，角加速度，转动惯量；

2. 模型：刚体； 基本规律：定轴转动定律；

3. 应用转动定律计算相关的力学问题，解释有关转动现象。

知识难点

1. 计算刚体的转动惯量；

2. 利用转动定律计算质点和刚体系统的力学问题。

教学目标

1.知识掌握：理解刚体模型的意义，了解刚体的运动，知道刚体与质点运动的区别和联系；会计算刚体绕定轴转动的转动惯量；掌握定轴转动定律及条件，会计算质点和刚体系统的力学问题。

2.能力培养：能应用定轴转动定律分析和解释生活、生产中的物理问题和转动现象。提高在实际生活中应用转动规律的能力。

3.价值塑造：训练抽象思维能力，培养学生科学的研究方法和唯物辩证观；培养分析问题和解决问题的能力；厚植文化自信和民族自豪等家国情怀和提高人文素养。

思政元素

1.抽象的物理思维和科学的物理方法

刚体模型--模型法；类比法。

2.善于观察、分析、探究的科学素养

  刚体定轴转动角量描述；杂技：走钢丝，撑杆爬

3.文化自信、民族自豪感等爱国情怀和人文素养

中国古典著作《考工记》记载转动应用和规律。

教学内容与思政元素融入

一、刚体运动的描述

1.介绍刚体模型及其特点，引入刚体模型的意义。

图片和视频列举生活中转动现象—开门，车轮，表针等。

图片展示中国古代人民的智慧--《考工记》中车轮及速度的描述

【课程思政】①引导学生理解物理模型之主要矛盾与次要矛盾的辩证关系，从而得到的方法论—-模型法，即要善于抓重点（中心、关键）。

②由中国古典著作，潜移默化的植入中国传统文化和民族智慧等人文元素，坚定文化自信，提高学生人文素养，促进文、理、德交融。

2.讲解刚体的基本运动形式—-平动与转动

列举实际生活中平动与转动的运动现象

提出问题：转动可以用那些物理量来描述运动状态？原因是什么呢？

引出：刚体定轴转动的角量描述。

导出：刚体定轴转动方程---类比质点运动方程（方程形式一样）

【课程思政】①让学生自己讨论观察到的现象，思考探究，从而引出主题内容，同时培养学生严谨治学的科学素养。②运用物理方法--类比法，使学生对陌生抽象的角量描述形象转化为线量表示，快速理解和消化。

二、刚体定轴转动定律

讲解讨论力矩概念和求解方法。

课堂小测验：通过小测验的检测，引导学生思考讨论合力与力偶的内在联系，强化知识巩固，获得学习成就感和幸福感。

力→加速度 类比   力矩→角加速度

引出：刚体定轴转动定律内容。

定轴转动定律 类比   牛顿第二定律（方程形式一样）

引入概念“转动惯量”类比   质量（性质一样---惯性）

举例求解转动惯量—分立和连续分布两种情况

三、刚体定轴转动定律的应用

1.讨论生活实例

动画、视频播放飞轮构造，杂技：走钢丝和撑杆表演

【课程思政】让学生讨论观察到的现象，思考探究，培养学生善于观察、分析、探究的科学素养。

2.解决力学问题

典型例题讲解---质点和刚体物质系统的综合性力学问题

思政材料

图片和视频二维码：

教学评价与反思

1.借助图片和视频、动画等资料体现了刚体定轴转动中的思政元素，激发了学生兴趣，增强了课堂效果，给他们造成触动，抽象的物理思维和科学的物理方法、科学素养、家国情怀、人文素养等思政元素“如盐入水”融入课堂，知识传授和思政教育同频同振、同向同行。

2. 利用智慧工具对课前预习、课中参与，课后任务进行评价，大部分同学可以理解和掌握知识内容；对于有挑战度的问题，需要老师启发和引导也能掌握；课前细化和明确课堂要求和任务，让学生带着问题、思考、好奇和探究，走进课堂，从而提高教学目标达成度。

章节名称

第6章   机械波

6-4惠更斯原理

6-5波的干涉    

6-6驻波

教学内容时长

2学时

知识重点

1. 基本概念：半波损失；波的反射、折射、衍射、干涉，驻波；

2. 基本规律：惠更斯原理，波的叠加原理，波的干涉原理；

3. 波的衍射现象，干涉条件和方程，干涉方面的物理问题。

知识难点

1．惠更斯原理的内容，惠更斯原理解释波的衍射现象；

2．波的干涉及相关问题分析；

3．驻波形成的条件和特点。

教学目标

1.知识掌握：理解惠更斯原理，波的叠加原理，波的衍射、干涉、半波损失的概念；会应用惠更斯原理说明波的衍射现象，知道干涉现象；理解并掌握波的干涉条件和干涉公式，驻波形成的条件和特点。

2.能力培养：能应用惠更斯原理解释波的衍射、反射、折射和干涉现象；能根据波的干涉条件和特点，驻波形成的条件和特点正确分析和解释生活、生产中的实际问题和物理现象，提高学生思考和解决问题的能力。

3.价值塑造：培养学生专注科学研究、献身科学事业的精神；展现文化自信，体现大国担当和大国工匠精神；养成善于观察和思考的学习习惯。

思政元素

1.培养学生专注科学研究、献身科学事业的科学态度和科学精神

惠更斯献身科学的生平事迹。

2.展现文化自信，体现大国担当和大国工匠精神

奥运会开幕式冰立方和五环、冰瀑的展示；天坛回音壁。

3.培养学生的善于观察、思考和探索的学习习惯

开会讨论嘈杂的声波传播

教学内容与思政元素融入

一、复习与回顾

两个同方向、同频率简谐运动的合成以及波产生的条件。

二、惠更斯原理

问题提出: 图片展示“隔墙有耳”现象。

引导学生思考，为什么会发生这种现象？是什么样的物理原理呢？

引出惠更斯原理。

展示和播放视频介绍惠更斯生平事迹。

【课程思政】介绍惠更斯的生平和贡献，激励和培养学生专注学习和科研、努力献身科学事业的科学态度和科学家精神。

三、惠更斯原理的应用

介绍波的衍射、反射和折射现象，以及它们各自的特点。

展示和播放对应的图片和视频。

解决问题：前面的“隔墙有耳”用到的物理原理（波的衍射）。

视频展示奥运会开幕式冰立方和五环、冰瀑动图。介绍惠更斯原理在LED照明的设计方面也有广泛的应用----利用LED光源排成阵列的面光源。

【课程思政】表明我国绿色办奥，实现可持续发展，体现大国担当，高科技展现文化自信。

介绍天坛回音壁。回音壁有回音效果的原因是皇穹宇围墙的建造暗合了声学的传音原理，围墙由磨砖对缝砌成，光滑平整，圆周率精确，有利于声波的规则反射，加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不至于散漫地消失，更造成了回音壁的回音效果。

【课程思政】巧妙运用声学原理建造的回音壁，充分显示出古代中国劳动人民的智慧和建筑工艺的高超水平，展现出工匠精神，坚定民族自信。

总结：波的衍射、反射和折射各有什么样的特点。

【任务】让学生搜集日常生活中常见的波的现象。

四、波的干涉

提出问题：开会时，大家讨论的面红耳赤，会议室内声音很乱。为什么还能区分出每一个人说话的声音，这是什么物理原理？

动画演示：几列波在空间相遇过程。

【课程思政】培养学生善于观察和思考、勇于探索的学习习惯。

引出：波的叠加原理。

动画演示波干涉现象，介绍波产生干涉的条件，推导波产生干涉的公式（用相位差和波程差表示的两种情况）。

重点强调：波产生干涉的条件和公式。

解决问题：波传播的独立性和叠加原理。

课堂小测验：利用雨课堂进行课堂小测验，统计学习结果，检验学生掌握情况，巩固所学知识。

讲解例题：进一步巩固学生所学知识，加深教学效果，让学生会应用波的干涉现象解决问题。

【任务】通过介绍波干涉的实例，让学生收集波干涉应用的实例。

五、驻波

动画演示：驻波产生的过程，说明驻波是一种特殊的波的干涉，给出驻波产生的条件。

动画演示和视频播放驻波的特点；驻波的形成过程—-声波的叠加实验。

推导驻波方程，介绍驻波的振幅、相位和驻波的特点，给出半波损失概念并用动画演示其特征。

重点强调：产生半波损失的条件，为后续波动光学的学习打下理论基础。

视频播放驻波的应用。

【任务】让同学们搜集日常生活中驻波应用的实例。

思政材料

图片和视频二维码：

教学评价与反思

1.借助图片和视频、动画等资料将惠更斯原理中蕴含的科学精神和科学态度、思维的方式、方法，科技强国，文化自信，以天下为己任的家国情怀等思政元融入课堂，丰富了课堂内容，激发了学生学习兴趣。

2. 通过雨课堂课前预习、课中检测和参与，课后作业进行综合评价，大部分同学可以理解和掌握知识内容；能用惠更斯原理分析和解释波的衍射、反射、折射和干涉等现象；对于让学生搜集日常生活中惠更斯原理的应用也表现出很高的积极性。

3.由于高校授课的特点进度快、信息量大，课前预习显得尤为重要。做好课前预习可以进一步明确知识要求和能力锻炼，让学生带着问题、目标走进课堂，从而能很好的适应课堂，提高教学效果。

章节名称

第8章 热力学基础

8.6 热力学第二定律 卡诺定理

教学内容时长

1学时

知识重点

1. 基本概念：可逆过程与不可逆过程；

2. 基本规律：热力学第二定律；

3. 理解热力学第二定律的意义及应用，卡诺定理。

知识难点

热力学第二定律的意义，卡诺定理。

教学目标

1.知识掌握：掌握热力学第二定律的两种描述；了解可逆过程与不可逆过程；理解卡诺定理；

2.能力培养：通过大量的观察和实验总结基本规律，有利于培养学生运用逻辑推理进行抽象思维的能力和创新能力。

3.价值塑造：科学的辩证的思维方法，正确的人生观；谦虚勤奋，勤耕不辍，坚持不懈的科学家精神；激发学生关注能源危机的家国情怀和责任担当；科学的物理方法--模型法，培养大胆创新、坚持真理的科学精神。

思政元素

1. 科学的辩证的思维方法，正确的人生观

可逆和不可逆过程---从热力学看人生，诗词名言。

2. 谦虚勤奋，勤耕不辍，坚持不懈的科学家精神

开尔文和克劳修斯介绍。

3. 关注能源危机的家国情怀和责任担当。

热力学第二定律对环境发展的启示。

4. 科学的物理方法：模型方法

卡诺定理

教学内容与思政元素融入

一、可逆和不可逆过程

      提出问题：热机的效率能不能达到100%？

      图片展示：生活中的实例和爱因斯坦的人生

介绍可逆过程和不可逆过程，列举不可逆过程的例子。一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。

解决问题：热机的效率不能达到100%。

诗词名言列举

【课程思政】要尊重自然规律，珍惜美好时光，培养学生正确的人生观。

二、热力学第二定律

提出问题：第二类永动机能制造成功吗？

视频展示：介绍开尔文和克劳修斯俩位科学家

引入热力学第二定律的开尔文和克劳修斯的表述形式，简单介绍热力学第二定律产生的过程。热力学第二定律指出：热功转换和热传导过程都具有一定的方向性。

解决问题：所有满足能量守恒与转换定律的过程是否都自发进行。

【课程思政】学习两位科学家谦虚勤奋，勤耕不辍，坚持不懈地为科学事业奋斗的科学家精神；培养学生运用逻辑推理进行抽象思维的能力。

三、热力学第二定律对环境发展的启示

图片展示和文字介绍：强调了生态可持续发展的重要性，自然生态系统并没有取之不尽，用之不竭的能量，能源的循环利用和高效利用是人类能够长久发展的基础。

【课程思政】关注能源危机，坚持可持续发展，提倡节俭的家国情怀和使命担当。

四、卡诺定理

讲解卡诺定理以及应用。

视频播放：介绍卡诺

图片展示和文字介绍：可逆热机模型法

课堂小测验：通过小测验，雨课堂统计学生掌握情况，进一步引导学生理解卡诺定理，会应用卡诺定理解决问题。

【课程思政】培养大胆创新、坚持真理的科学精神。

思政材料

视频、图片二维码：

教学评价与反思

1.介绍热力学第二定律时，可以和热力学第一定律进行比较，借助图片和视频等资料将其中蕴含的物理方法、逻辑推理、科学精神、家国情怀等思政元融入课堂，丰富了课堂内容，激发了学生的学习兴趣。在传授知识的同时，思政教育同向同行，达到教学相长。

2. 通过课前预习、课中参与、课后作业进行过程和综合评价，大部分同学可以对知识内容理解和掌握较好；能使学生明白第一类永动机失败原因，也明白热机效率不能达到100%的理由；对于“深层次”问题，更能引起学生的共鸣。

3.课前预习中进一步明确知识要求和能力锻炼，让学生以教材为基础，查阅相关的资料，拓宽视野，带着思考和疑问，走进课堂，提高学生的专注度，提高课堂的教学效果。