北邮-大学物理课件-A0-绪论.pptVIP

1.物理学本质上是实验科学 理论家与实验家 2.物理规律的相对性与绝对性 3.继承与创新 Tycho Brahe, 1546-1601 Sir Isaac Newton, 1643-1727 Nicolaus Copernicus, 1473-1543 Claudius Ptolemy, 85-165 Johannes Kepler, 1571-1630 Galileo Galilei, 1564-1642 Newton said： I stand on the shoulders of these giants; the last one is Galileo. Egypt 创新是科学研究的灵魂想象力比知识更重要 4.新世纪的挑战和机遇 从微观到宇观的各个尺度上我们现在的认识还不能理解的现象和问题大量涌现—物理学上空的一团乌云 各种跨学科的研究，特别是生命科学和信息科学的崛起，如纳米-生物-信息-认知技术的汇聚和发展都呼唤着物理学发展新思想、新理论和新设备、新方法 人类社会在可持续发展上所面临的严重挑战，包括能源、环保、人口健康和自然灾害预测等也都要求物理学提供应对这些挑战的科学基础 五、大学物理课程的任务： 希望：物理知识、原理、方法、理念 使大家终身受益。 目标：学好物理学，为以后专业课程 的学习打下坚实的基础！！ 开启科学的大门，获取科学的指南 遨游五彩缤纷的自然界 温家宝总理： “读书不只要读课本上的，课本上的只是停留在认知的阶段，大学里面的老师能教给你的是一些基本的东西，真正的掌握运用在于自己的努力和创新……” 祝愿： 我们愉快地学习 《大学物理》！ 成为你们的良师益友！ 与中学物理的区别： 标量 ? 矢量；恒量为主 ? 变量为主；定性分析 ? 定量计算 二、为什么要学习大学物理？ 1. 物理学是一切自然科学的基础 2. 根据物理学原理设计制造的仪器设备被广泛应用 3. 由于物理学的普遍性和基本性，形成一系列派生和交叉学科 三、如何学好大学物理？ a.勤于思考，悟物穷理，建立自己的物理图象 b.注意物理规律的表述（文字描述、公式表示）和适用范围 c.通过做题，深入理解并熟练应用所学基本理论 d.物理学是一门实验科学，结合实验来加深理解 学习物理学的困难： 1）内容广泛：涵盖力学、热学、光学、电磁学等领域； 2）时空跨度大：从经典到近代，从宏观到微观； 3）方法变化大：从中学的常量问题到应用矢量和微积分处理复杂的变量问题。 矢量的概念起源于对运动和力的研究。 力和速度等物理量需要用其大小和方向来表示 ?长度为零的矢量叫零矢量 ?大小为矢量的模，记为 ?长度为1的矢量叫单位矢量，记为 单位矢量用来表示空间的方向 ?大小相等、方向相反的矢量互为负矢量，如 与 一.矢量：有大小,方向,满足平行四边形法则的量 矢量运算简介 物理中矢量总有它的作用点，不同作用点的矢量相互运算，甚至是没有意义的。一些矢量是可以经过平行移动，移到一点上再作运算，这种矢量叫自由矢量。 二.矢量的加法与数乘规则 1) 2) 3) 加法交换律 加法结合律 数乘结合律 数乘分配律 4)矢量可表示成单位矢量与标量数的乘积 三.直角坐标中的矢量 为三坐标轴的单位矢量，或基矢 若矢量与三个轴的夹角为 的单位矢量 对两个可移到一条直线上的矢量 和 矢量的方向余弦 矢量的方向余弦是该矢量同方向的单位矢量的坐标 例： 求矢量 的方向余弦 解： 按坐标轴分解后的矢量可用三个标量表示、运算 若矢量随时间变化的函数为 四、矢量的导数 如果极限 存在，此极限就是矢量函数 在自变量为 时的微商，记为 矢量的导数仍是矢量 五.矢量的点乘(标量积) 点乘运算规则 3)点乘的分配律 点乘的常用性质还有： 点乘结果为标量，比如功的计算 六.矢量的叉乘(矢量积) 在物理中常有两个相互垂直的矢量相互作用，呈现出某些特殊效应，例如动量矩、力矩及运动电荷伴存的磁场等。叉乘是描述这类效应的矢量运算。叉乘用×表示，其积为矢量，所以叫矢量积。 若 是交角为 的两个矢量，则叉乘定义为 是由叉乘符号规定的， 两矢量所在平面的右手系法线方向的单位矢量. 右手系:将右手拇指伸直，其余四指并拢指向 的方向，并沿 的计算方向弯向 ，拇指所指的方向就是 的方向. 设想有以 和 为一对邻边的平行四边形，其面积可表示为 则 叉乘