第0章 大学物理绪论.ppt

力学 一. 什么是物理学 二. 关于大学物理学 三. 为什么要学习大学物理 四. 如何学好大学物理 五. 参考书 应有格物致知精神 * * 大学物理学(上) Nanjing University of Information Science Technology 主讲：陈玉林 数理学院 《大学物理》绪论 physics 一、什么是物理学 ? 顾名思义： 物理学是研究事物的道理的学问。 中国古代的物理学，似乎是阴阳、五行、八卦、天人和一等。 我们现在学习的物理学 , 是十九世纪由西方引入的新学（西学）之一 。 西方的物理学, 即 Physics. 这个词早先来自希腊文 Physis. 其原意是“自然的科学” , 即在古代欧洲 , 物理学是自然科学的总称. 但随着自然科学的发展 , 各种独立的学科分别陆续形成 , 如化学 , 生物学，天文学，地质学及各种工程学科等。 因此后来，物理学成为专门的： 研究物质运动中最普遍、最基本的运动形式的基本规律的学科。 物理学是自然科学的基础。 Physics Physis 世界是物质的 物质是运动的 运动是有规律的 规律是可以认识的 物理学 (Physics) 物 质 结 构 物质相互作用 物质运动规律 物理学是研究物质的基本结构，物质之间的相互作用以及它们的最基本的最普遍的运动规律的科学。 物理学派生出来的分支及交叉学科 量 子 化 学 计 算 物 理 空 间 物 理 气 象 物 理 物 理 化 学 海 洋 物 理 量 子 生 物 学 地 球 物 理 生 物 物 理 天 体 物 理 和 宇 宙 学 大 气 物 理 量 子 电 子 学 物理学是一切自然科学的基础。 物理学最初是从对力学运动规律的研究发展起来的，后来又研究热现象的规律，研究电磁现象的运动规律，研究光现象和辐射的规律，到19世纪末，物理学已经形成了一个完整的体系，被称为经典物理学。 到20世纪初，物理学经历了一场伟大的革命产生了相对论和量子力学，在相对论和量子力学的基础上，建立和发展了近代物理学。 物理学的发展及其对社会进步的作用 *第一次工业革命（17~18世纪）： *第二次工业革命（19世纪）： *第三次工业革命（20世纪）： 重要物理规律的每一次发现都推动了整个自然科学和应用技术的伟大变革 工业的机械化-----瓦特的蒸汽机 建立在牛顿力学和波尔兹曼等创立的热力学发展的基础上，其标志是以蒸汽机为代表的一系列机械的产生和应用。 建立在库仑、法拉第、楞次、洛伦兹、麦克斯韦以及赫兹等对电磁学研究的基础上，其标志是发电机、电动机、电讯设备的出现和应用。 工业的电气化-----发电机、电动机…… 建立在普朗克、海森堡、爱因斯坦、薛定鄂等对相对论和量子力学的研究基础上，其标志是以信息技术为代表的一系列新学科、新材料、新能源、新技术的兴起和发展。 工业的自动化与核能的应用-----计算机、 光通讯、核弹、核能发电…… 工业的？？化-----纳米技术、基因工程、 超导体应用、…… 基础： 现代物理学研究的理论与技术。 嘿嘿，靠你们了！ 第四次工业革命? ： 1、什么是大学物理： 为大学非物理专业的理工科学生开设的物理课。 2、大学物理的教学内容 （1）经典物理部分：运动学、牛顿力学、热学、 电磁学、 波动光学。 ------ 是理工科大学生必不可少的科技基础。 （2）近代物理部分：狭义相对论与量子力学基础。 ------ 是学习现代科学技术不可或缺的内容。 （3）现代物理部分：天体物理、粒子物理、混沌等。 ----- 是21世纪高技术人才应该了解的内容 二、关于大学物理学 3、大学物理与中学物理的关系与差别 （1）中学物理是学习大学物理的基础 ；大学物理是中学物理 的继承与发展，但不是简单的重复。 （2）有三点主要差别： 1）研究的对象不同： 由简单到复杂，由特殊到一般。物理知识更加深奥，范围更加广泛，概念、理论、定理和定律等都比中学物理中具有更广泛的适用面。 如：由匀速到变速，由恒力到变力，由均匀到非均匀，质点到刚体，增加刚体转动力学、流体力学、场论等内容等 2）研究的方法和使用的工具不同： 如：由初等数学到高等数学，由标量到矢量、由实数到复数，主要引入矢量运算与微积分的概念和方法等 3）研究的目的不同： 如：由只知其然到知其所以然，由了解知识到应用知识。 （1）大学物理在培养动手