一下大物上物理1绪论

同学们好!

衣立新E-mail:Tel.:51688460(o)大学物理学绪论致开始学习大学物理的同学们：

“科学是一种方法。它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象”。

——R.P费曼

什么是物理学？

Whatisphysics?

物理学与科学技术的关系

Physics&scienceandtechnology

如何学习大学物理学？

howtostudyit?主要内容一、什么是物理学“物理学：

是探讨物质结构和运动基本规律的科学”二、物理学的研究对象1、物质的基本结构

引力作用、电磁作用、强相互作用、弱相互作用

2、物质间的相互作用什么是物理学？

3、最基本、最普遍的运动形式及转化规律机械运动热运动电磁运动原子和原子核内部的运动三、学习的主要内容经典物理：力学、热学、电磁学、波动学近代物理：狭义相对论、量子物理什么是物理学？什么是物理学？提出命题修改理论推测答案理论预言实验检验应用演绎法－推理演算归纳法－假设模型定性和半定量直觉想象力洞察力四物理学的研究方法什么是物理学？物理学与现代科学技术1.自然科学基础,技术革命源泉物理学是自然科学的基础:物理学研究的突破,也是工程技术革命的基础和源泉.物理学的每一个重要发现,或迟或早会给工程技术带来巨大的变革。物理学与科学技术

2物理学与社会和社会科学

物理学对社会发展有着重要影响.1999年3月在美国亚特兰大市召开的第23届国际物理与应用物理联合会(IUPAP)通过的决议五的标题就是：物理学对社会的重要性.

决议指出:“物理学——研究物质、能量和它们的相互作用的学科—是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键作用.对物理教育的支持和研究,在所有国家都是重要的,这是因为:物理学与科学技术1.物理学是一项激动人心的智力探险活动,它鼓舞着年轻人,并扩展着我们关于大自然知识的疆界.2.物理学发展着未来技术进步所需的基本知识,而技术进步将持续驱动着世界经济发动机的运转.3.物理学有助于技术的基本建设,它为科学进步和发明的利用,提供所需训练有素的人才.4.物理学在培养化学家、工程师、计算机科学家,以及其他物理科学和生物医学科学工作者的教育中,是一个重要的组成部分.物理学与科学技术5.物理学扩展和提高我们对其他学科的理解,诸如地球科学、农业科学、化学、生物学、环境科学,以及天文学和宇宙学——这些学科对世界上所有民族都是至关重要的.6.物理学提供发展应用于医学的新设备和新技术所需的基本知识,如计算机层析术(CT)、磁共振成像、正电子发射层析术、超声波成象和激光手术等,改善了我们生活的质量.综上所述,鉴于以上各种理由,物理学是教育体制和每个进步社会的一个重要的组成部分.……”物理学与科学技术

大学是一个提供理想主义精神的场所

1、对于伟大、文明的传统的继承；

2、对于未知领域的探索研究；

3、对于个人品质的完善。

大学的构成图书馆实验室你们——热情、智慧的年轻人

学习对一生有用的东西摘自《读者》2000.4激动人心的地方激动人心的地方为何学习大学物理？2、教学环节:授课；习题课；演示实验。

课程特点及教学安排1、教学目标：力图把传授知识、思想、方法三者放在同等重要的地位。加强对科学思维方式、自学能力和创新能力的培养。希望通过本课程的学习，同学们不仅掌握必要的物理知识，还能提高科技素养。树立正确的世界观，培养崇高的科学精神。如何学习大学物理？《大学物理能力训练与知识拓展》定期提供答案教材-----------《大学物理学》吴柳主编《进阶式探索物理》（教学试用一年)

3、参考书目：《大学物理学》张三慧《力学基础》漆安慎《普通物理学》程守洙,江之水《普通物理学》[美]C.基特尔等著

(伯克利物理学教程,C.Kittel,etal)如何学习大学物理？4

、成绩计算

平时作业：10%，每周交一次，三次未交无成绩特色平时：10%，待定演示实验：10%，本学期两次共4学时，5-13周，具体时间另行通知。周一至周五，每天下午两个时段，晚上两个时段。两个学期的演示实验报告纸+上下册习题指导书解答=10元，交到自然班的班长。然后由班长于3月8日下班前交给7-406薛老师。期中成绩：25%，闭卷（时间约为第8、9周末）

期末成绩：45%，闭卷如何学习大学物理？5、考试内容：期中：质点力学+刚体力学+相对论期末：电磁学为主（会有涉及力学的知识点）试卷题型：一、选择题二、填空题三、计算题四、附加题说明：附加题中有部分是涉及书目录中带*的部分（由于学时有限，老师没时间讲，可提示学生自学）的基本问题。有部分综合性大的难题。如何学习大学物理？助教：万广苗Tel:答疑地点：7409时间：周一、五2：30~4：30如何学习大学物理？物理竞赛：

每年12月初，内容包括大学物理课学习的内容。下学期有“大学物理方法”，16学时，1学分的选修课参赛获奖同学在第2学期末大物总评成绩免试100分

学习课程除了掌握基本知识外，更重要的是学习一种科学的思维方法。

学生从老师那里得到的，应该是一个点石成金的法则，而不是一堆金子。获得、组织、运用知识的方法如何学习大学物理？如何学习大学物理？

学习大学物理应注意的几个问题

１、大学学习特点是进度快、内容多，要培养自学能力；

２、重视基本概念的理解。“用自己的语言表达出来”；要培养独立思考的能力；

３、认真完成作业，培养自己分析问题和解决问题能力。如何学习大学物理？预习！IhearandIforget,IseeandIremember,IdoandIunderstand.如何学习大学物理？求知是一种快乐，希望大家踏上这求知的愉快旅途！PHYSICSPHYSICSELCOME

TO

WWA：物理理论的组成部分：

概念

假定:概念的数学表示

方程:物理量间的关系B：物理量分为基本物理量和导出物理量力学的基本物理量有长度，质量和时间。C：物理量的单位和单位制

基本物理量的单位称基本单位

导出物理量的单位称导出单位选择不同的基本单位构成不同的单位制，国际单位制（用SI表示）的基本单位如下表：预备知识:物理量单位制量纲SI基本单位长度米m质量千克kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎得拉cd

典型的长度哈勃半径地球半径人的典型高度书页的厚度氢原子半径质子有效半径弱电统一的特征尺度普朗克长度典型的质量已知宇宙银河系地球人灰尘烟草花叶病毒质子电子典型的时间宇宙年龄地球的年龄人的平均寿命一天典型的分子旋转周期快速运动粒子穿越原子核的时间普朗克时间几个非常重要的物理常量真空中的光速

普朗克常量引力常量D:量纲导出物理量对基本物理量的依赖关系可以用基本物理量及其幂次的乘积来表示，称为导出物理量的量纲。例：速度的量纲[v]=LT-1

加速度的量纲[a]=LT-2无量纲的量常有重要作用，无量纲的量可以有单位。例：行星轨道周期变短的速度单位是秒/世纪量纲分析的方法经常用来讨论某些过程，它常以最简单的方式提供给我们正确的结果。

长度单位用真空中的光速规定

c=299792458m/s质量的标准是铂铱合金的圆柱形国际千克原器的质量，原子质量单位：时间单位用铯原子的两个超精细能级跃迁所对应的辐射的频率规定

v=9192631770Hz所以

1s=9192631770/v注意：按照相对论的观点，长度，时间和质量都与运动有关宇观和微观常用尺度

注：不是SI单位天文单位光年秒差距埃(Å)力学力学“大学物理的头一年一向是最困难的，在第一年里，学生要接收的新思想、新概念和新方法，要比在高年级或研究院课程中还要多得多。一个学生如果清楚地理解了力学所阐述的基本内容，即使他还不能在复杂的情况下应用自如，他已经克服了学习物理学的大部分的真正困难了。”

摘自美国伯克利教程第一卷《力学》力学

研究物体机械运动规律的学科。机械运动

物质运动形式中最简单、最基本的运动。相对论力学量子力学经典力学第一篇力学第一篇力学

一、质点运动二、牛顿运动定律三、动量守恒四、能量守恒五、角动量守恒六、刚体力学七、狭义相对论基础主要内容：一质点的运动函数四圆周运动三质点运动学的两类问题二位移速度加速度

运动学从几何观点来研究和描述运动物体的位置随时间的变化规律，即研究物体的运动状态的变化，而不考虑导致运动状态变化的原因。五相对运动第二章质点运动质点：具有一定的质量而没有大小和形状的物体。质点是理想模型。抽象条件为：(１)形状大小不起作用，如平动；(２)“物体线度”远小于“研究的距离”如地球在太阳系的公转一质点的运动函数

质点可以作为质点处理的物体的条件：大小和形状对运动没有影响或影响可以忽略。问题：1、质量很小的物体是否可看作质点？雨点：1

10-6

kg

尘粒：1

10-10

kgA运动描述的相对性A直角坐标系1.参考系:

定性描述物体运动而选作参考的物体2.坐标系:

固定在参考系上，定量描述空间位置的有次序的一组数。B参考系选择是任意的B极坐标系C自然坐标系zo

Rxy

参考系和坐标系A

坐标法：直角坐标系P（x,y,z）3.确定质点位置的几种方法:质点的位置随时间t变化，是t的单值连续函数。B

位置矢量法：C

自然法：SozxyP（x,y,z）质点运动方程S用位置矢量

表示时用自然坐标表示时：——运动方程的矢量式又称运动方程的分量式。在直角坐标系中：

x=x(t),y=y(t),z=z(t).ozxyP（x,y,z)

质点运动方程解：建立直角坐标系XOY并确定计时起始时刻：yOxP(x,y)SO’例：一个质点作匀速率圆周运动，圆周半径为r，角速度为

，试分别写出直角坐标、位矢、自然法表示的质点运动学方程。二位移速度加速度A（t)B(t)ozxy

位移:质点在一段时间内位置的改变

BΔS

Aoxyzo注意：1.位移的矢量性2.位移与原点选取无关3.位移与路程不同概念位移只决定于始末位置，与过程无关，状态量；路程是实际通过的路径长度，是标量，过程量。微分情况下,问题:描述质点位置变化快慢和运动方向的矢量在

t

内1.平均速度2.瞬时速度在直角坐标系中:

速度

平均速度的极限方向切线方向!Aozyx3.平均速率与瞬时速率平均速率:

反映质点在内在路程上平均移动的快慢.瞬时速率4.瞬时速度的大小与瞬时速率的关系瞬时速度的大小等于瞬时速率

质点在t时刻的速度方向就沿着该时刻质点所在处运动轨道的切线而指向前方。速率注意：结论：1.瞬时速度是描述质点位置变化快慢和运动方向的矢量。2.

的方向：3.

的大小：1.平均加速度:2.瞬时加速度:

加速度是矢量，其方向为的方向。ABozxy速度的大小与方向的变化。1）矢量，方向与速度改变方向相同2）速度的大小、方向二者之一发生变化，瞬时加速度不等于零在直角坐标系中：方向加速度与速度的方向一般不同。大小加速度与速度的夹角为0或180，质点做直线运动。加速度与速度的夹角等于90，质点做圆周运动。?加速度与速度的夹角大于90或小于90，质点做曲线运动远日点近日点结论：1.的方向：当的极限方向即的方向。当质点作曲线运动时，的方向总是指向