合肥工业大学《大学物理》课件-第1章绪论.pptVIP

* * * * * * 大 学 物 理 主讲：王春华 1.《大学物理B》课程简介 校定平台通识教育必修课 学 分：7 学 时：112+4 大一下：48+2 大二上：64+2 课内外学习时间比例1:2 建议选用教材 《普通物理学》（上、下册）《第六版》，程守洙、江之永主编,高等教育出版社； 《普通物理学》（1、2、3册）《第五版》，程守洙、江之永主编,高等教育出版社。 推荐参考书目 《新概念物理教程》，赵凯华、罗蔚茵，高等教育出版社； 《物理学教程》（上中下册）《第四版》，马文蔚主编； 《大学物理学》（一至五册），张三慧主编； 《费曼物理学讲义》等 2.学习《大学物理》的意义 区别于中学物理； 大学物理学是探讨物质结构和物质运动基本规律的学科； 属于高等教育范畴，更加系统、科学； 更合法，从是什么到为什么； 更合理，从初等数学到高等数学到运用。 物理学是自然科学的重要组成部分、是基础学科； “基础研究是树干，应用研究是树枝。” 终生学习能力的培养，从学会到会学； 科学的思维方式，透过现象看本质； 科学素养的建立。 物理学是科学技术和社会发展的巨大动力 18世纪60年代开始的第一次技术革命,主要标志是蒸汽机的广泛应用，它是经典牛顿力学和卡诺等热力学发展的结果； 19世纪90年代开始的第二次技术革命,主要标志是电力的应用和无线电通讯的实现,它是经典麦克斯韦电磁学的发展结果； 20世纪40年代兴起一直延续到今天的第三次技术革命是近代物理学发展的结果 ,其特点是出现了高新技术和产品。如激光 、电子计算机等的出现； …… 3.物理世界的认识 时空跨度 时间尺度(相差1045s)； 1018s:150亿年(宇宙年龄)-10-27s(硬 ? 射线周期) 空间尺度(相差1045－1046m)； 1026m(约150亿光年)(宇宙)－10-20m(夸克) 速率范围：0(静止) - 3x108 m/s(光速) 物理学研究对象十分广泛； 宏观 — 宇观（大到天体） 宏观 — 微观（小到高能粒子） 书本、飞船，场、暗物质、反物质…… 大多理论是相通的。 物理学的分类 按分支学科分类：力学、热学、电磁学、光学、近代物理学 按物质形态分类：实物粒子、场物质、微观客体 按物质状态分类：固态、液态、气态、等离子体 按物质形体大小分类：粒子物理、核物理、原子物理、分子物理、原子簇物理、凝聚态物理、天体物理、宇宙学物理 按物理常数c、h分类 相对论量子物理学 量子物理学 h≠0 相对论物理学 经典物理学 h→0 V≈C V≤C 物质间的相互作用 引力相互作用（引力子） 电磁相互作用（光子） 强相互作用 （胶子） 弱相互作用（中间玻色子） 演绎法：－推理，演算 归纳法：－假设，模型 直觉 想象力 洞察力！ 提出命题 修改理论 推测答案 理论预言 实验检验 应 用 4.物理学的研究方法 年轻就是财富，极具创造力， 要立足现在，好好学习！ 大学物理 内容 第一学期： 力学、相对论、热力学、机械振动与波 第二学期： 电磁学、光学 和 量子初步 第一章 力和运动 力学也叫经典力学、牛顿力学。是以牛顿时空观（伽利略坐标变换）为基础的力学。我们这里主要研究宏观物体的机械运动。 主要阐明四个问题： 如何描述物体的运动状态； 运动学的核心是运动学方程； 动力学研究的是力和运动的关系； 运动的研究，离不开时间和空间。 1-1 质点运动的描述 机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置，或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置，随着时间而变化的过程。 它是物质的各种运动形态中最简单，最普遍的一种。 例如：地球的转动、弹簧的伸长和压缩等。 一、质点 质点：物体的大小或形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们就可以近似的把该物体看作是一个具有质量而大小和形状可以忽略的理想物体。 说明： 条件：大小和形状对运动没有影响或影响可以忽略不计； 质点是理想模型，不存在； 根据问题需要，把物体看作质点或质点系。 地球公转 质 点 地球的自转 还例如： 汽车在平直的公路上运动； 飞机的轨道运动； …… 质 点 特例： 物体平动时可视为质点 物体上任一点都可以代表物体的运动 静止是相对的，运动是绝对的。 二、参考系和坐标系 运动关系的相对性：同一物体的运动，由于我们所选取的参考物的不同，反映的运动关系就不同，对它的运动的描述也会不同。 车厢内的人： 竖直下落 地面上的人： 抛物运动 ---运动的描述是相对的 例如： 匀速运动车厢内某人竖直下抛一小球，观察小球的运动状态 参考系：描述物体运动时，被选作参考的物体。 要定量描述物体的位置与运动情况，就要采用固定在参考系上的坐标系。 常用的坐标系有