《物理学》是一门入门课程,旨在通过现实世界的应用,在运动定律、力和能量方面奠定坚实的基础。第一学期从一维运动的研究开始,学生将学习使用运动学方程和运动图表来分析位移、速度、加速度和自由落体。随后,课程将探讨牛顿运动定律以及力、质量和加速度之间的关系,并重点强调摩擦力、空气阻力和受力分析图(自由体图)。学生将把向量/矢量概念应用于二维运动,包括抛体运动和斜面上的受力。此外,课程还将探讨圆周运动、转矩(力矩)和简单机械,以及牛顿万有引力定律和开普勒定律。本课程以对功、能量、功率和动量的研究结束,其中包括守恒定律和碰撞。诸如过山车、滑雪和车祸等应用展示了物理学在日常生活中的实际意义。物理学已通过加州大学(UC)A-G路径中的实验科学——物理学(D类)课程认证。
学生在顺利修完本课程后可获得5个学分。每1学分对应15个学时的学习。由于每位学生的学习效率和投入时间有所不同,部分学生可以以更快的节奏完成本课程。
在本单元中,学生将掌握并理解以下内容:
• 如何使用路程、位移、速率、速度、加速度和运动图表来描述运动
• 如何应用运动学方程来分析位置、时间和运动
• 牛顿运动三定律以及力、质量和加速度之间的关系
• 如何绘制和分析受力分析图(自由体图),包括摩擦力、重力和空气阻力
• 向量/矢量如何应用于二维运动,包括抛体运动和斜面受力
• 圆周运动、向心力、转矩(力矩)、万有引力以及开普勒定律的基础知识
• 如何定义并计算功、能量和功率,并应用能量守恒定律
• 动量和冲量如何与碰撞、爆炸以及能量传递相关联