《大学物理功》课件.pptVIP

**************物理学概论自然界的基本规律物理学研究物质及其运动的规律，是自然科学的基础学科。探索宇宙奥秘物理学帮助我们理解宇宙的起源、结构和演化，揭示宇宙的奥秘。科学探索与实验物理学家通过观察、实验和理论分析，不断探索和验证自然规律。物理学的定义与研究对象自然规律物理学是一门以实验为基础的学科，其目标是揭示自然界中物质运动的基本规律。物质结构物理学的研究对象涵盖了从微观粒子到宏观宇宙的各个尺度上的物质及其运动。物质性质物理学探究物质的属性和性质，包括物质的运动、能量、热量、光、声等。宇宙演化物理学试图解释宇宙的起源和演化，以及各种天体的运动规律。经典物理学与现代物理学经典物理学以牛顿力学、热力学、电磁学为代表。经典物理学研究的是宏观世界，适用于低速、大尺度、强引力场等条件。现代物理学以相对论、量子力学为代表。现代物理学研究的是微观世界，适用于高速、小尺度、弱引力场等条件。两者联系现代物理学是经典物理学的延伸和发展。两者在各自的领域内都取得了巨大的成就，并不断相互补充和完善。力学基本概念运动物体位置随时间变化的过程称为运动。描述物体运动需要参考系。运动是相对的。力力是物体间的相互作用。力是矢量，具有大小和方向。力的作用效果：改变物体运动状态或使物体发生形变。质点与刚体质点质点是物理学中用来简化研究对象的抽象模型，它只具有质量，没有大小和形状。刚体刚体是物理学中用来描述物体运动的另一个抽象模型，它假设物体内部各点之间的距离保持不变，即物体不可变形。牛顿定律牛顿第一定律物体保持静止状态或匀速直线运动状态，除非受到外力的作用。牛顿第二定律物体的加速度与其所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向一致。牛顿第三定律当两个物体相互作用时，它们之间会产生大小相等、方向相反的力。动能与势能1动能物体由于运动而具有的能量被称为动能。动能的大小取决于物体的质量和速度。2势能物体由于其位置或状态而具有的能量被称为势能。势能的大小取决于物体的质量、位置和重力场。3能量转化动能和势能可以相互转化，例如，一个从高处落下的物体，其势能转化为动能。4能量守恒在没有外力做功的情况下，动能和势能的总和保持不变，这就是能量守恒定律。功与能量功的定义功是力在物体位移方向上做的功，它衡量了力对物体运动的贡献，是能量转移的一种方式。能量的定义能量是物体做功的能力，它反映了物体运动或静止状态的能量储存情况。动量守恒定律定义在一个封闭的系统中，总动量保持不变公式Σp=常数应用火箭发射、碰撞、爆炸等角动量守恒定律角动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它描述了物体的旋转运动的规律。当系统不受外力矩作用时，系统的总角动量保持不变。角动量是描述物体旋转运动的物理量，它与物体的质量、转动惯量和角速度有关。1旋转旋转运动2动量角动量3守恒角动量守恒角动量守恒定律在许多物理现象中都有重要的应用，例如，地球自转的稳定性、陀螺仪的稳定性等等。功的概念与计算1功的定义功是力在物体位移方向上的分量与位移的乘积。功是能量传递的一种形式，单位是焦耳。2功的计算当力与位移方向一致时，功为正值，代表能量增加；反之，功为负值，代表能量减少。3功的应用在物理学中，功的概念广泛应用于能量转换和利用，例如机械功、热功、电功等。功率的概念与计算1功率的定义单位时间内完成的功2功率公式功率等于功除以时间3单位瓦特（W）功率是衡量做功快慢的物理量。功率越大，做功越快。计算功率需要知道完成的功和所用的时间。机械能与能量变换动能物体运动时所具有的能量势能物体由于位置或状态而具有的能量机械能物体动能和势能的总和能量转换各种形式的能量之间相互转化保守力与非保守力保守力功与路径无关，仅与始末位置有关。例如：重力、弹力。非保守力功与路径有关，与始末位置无关。例如：摩擦力、阻力。仕力与保守力重力重力是一种保守力。在地球表面附近，重力的大小近似为常数，方向始终指向地球中心。弹力弹力也是一种保守力。弹力的大小与形变的大小成正比，方向与形变方向相反。静电力静电力也是一种保守力。静电力的大小与电荷量的乘积成正比，与距离的平方成反比，方向沿两电荷连线。磁力磁力通常被认为是保守力。磁力的大小与电流的大小和距离成反比，方向垂直于电流方向和磁场方向。能量守恒定律能量守恒定律是自然界最基本的法则之一。它指出，在一个封闭的系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，总量保持不变。能量