第一章物理学和力学.ppt

参考书 力学 漆安慎 高等教育出版社 新概念力学 赵凯华 高等教育出版社 力学 梁昆淼 高等教育出版社 力学 蔡伯廉 湖南教育出版社 考核 考勤占总成绩约10%、 平时作业占总成绩约15%、 有效回答问题，每次加1分、 期末占总成绩70%。 上 页 下 页 结 束 返 回 第一章 物理学和力学 * 上页 机动 下页 结束 返回 第一章 物理学和力学 第一章 物理学和力学 §1.1发展着的物理学 §1.2 物理学研究的方法 §1.3 时间和长度的测量 §1.4 单位制和量纲 §1.5 数量级估计 §1.6 参考系·坐标系与时间坐标轴 §1.7 力学——学习物理学的开始 第一章 物理学和力学 没有今日的基础科学, 就没有明日的科技应用, 可以想象, 我们现在的基础科学将怎样地影响21世纪的科技文明.　＆１ ——李政道 物理学属于基础科学范畴,是一门素质课,物理思想和物理方法是一个科学工作者灵感之所在,基础之所在. 力学——学习物理学的开始. §1.1发展着的物理学 §1.1.1经典物理学与现代物理学 经典物理学 经典力学 经典热力学,经典统计物理学 经典电磁学 现代物理学基础 狭义相对论 量子力学 广义相对论 牛顿 开普勒 伽利略 他们为经典力学的建立做出贡献 玻尔兹曼 他们为经典热力学统计物理的建立做出贡献 他们为经典电磁理论的建立做出贡献 X射线、电子、放射性的发现，物理学的研究由宏观转向微观 . 伦琴发现X射线 J.J.Thomson 发现电子 A.H.Becquerel 发现放射性 爱因斯坦 他们奠定了现代物理学基础 §1.1.2 微观世界 1914年卢瑟福发现?射线, β射线,建立了原子有核模型. 电子的发现，确认了原子是可分的，为探索原子结构以及为探索更深层次的结构开辟了道路. 更小的物质粒子包括：轻子和夸克. 轻子: 电子、? 子、? 子、电子中微子、? 子中微子和? 子中微子，每一种均有反粒子，共有12种. 夸克有6种: 上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克.每种又分红、蓝和绿3种色. 粒子之间有四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用. 粒子之间的基本相互作用是通过交换某种粒子来传递的，即基本相互作用都是由媒介粒子传递的，这类媒介粒子统称为规范玻色子. 电磁力以光子为媒介，弱力的媒介为Z0和W±粒子，强力的媒介有8种颜色的胶子. §1.1.3 宇宙的早期演化 (自学) 强子时代 轻子时代 辐射时代 恒星星系形成直至现在 0 §1.1.4 非线性系统的复杂行为 (自学) 一旦系统出现非线性,便可能呈现复杂行为.这种复杂行为有时会表现为规则的时空或功能有序,有时也会表现为貌似无序的序.复杂行为不仅能发生于物理和化学系统,也能发生于生命和社会系统. §1.2 物理学科的特点 一、物理学的研究方法和步骤 修改理论 理论预言 研究的步骤 实验检验 应用 提出命题 (观测、实验、目的、原理) 推测答案 (模型、定性、定量、假说) 二、物理学思维特点 敢于想像 善于归纳 创设模型 三、物理学与科学技术 (自学) 笫一次,开始于18世纪60年代,主要标志是蒸汽机的广泛应用,它是牛顿力学和热力学发展的结果. 笫二次,开始于19世纪70年代,主要标志是电力的广泛应用和无线电通讯的实现,它是电磁学发展的结果. 笫三次,开始于20世纪40年代的电脑、电信革命，也叫做“数字革命” . 它是近代物理学发展的结果. 科学解决理论问题，技术解决实际问题. 发展模式 技术－物理－技术 物理－技术－物理 第一次技术革命 第二次技术革命 目前国际通用的时间单位是秒（s）.为提高精度，1967年国际计量大会决定采用原子的跃迁辐射作为计时标准,并规定铯--133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间作为1s. 这样的原子标准称为原子时钟. §1.3.1 时间的计量 一切周期运动都可用来量度时间. §1.3 时间和长度的测量 可用物体来计量长度.如古代测量长度常以人体的某部分作为单位和标准. 近代的测量长度单位是在法国的米制单位发展起来的[规定通过巴黎的子午线的1/(1×107)为1m(米)]. 目前在国际单位制中长度的单位是米(m). 在1983年国际计量大会规定:“1m为光在真空中传播(1/299 792 458)s 时间间隔内所经路径的长度”. §1.3.2 长度的计量 §1.4 单位制和量纲 物理学中,物理