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1、主讲教师：袁常青 博士 讲师 大学物理教研室&生物物理研究所 Email: chq_ QQ: 184408561,大 学 物 理 College Physics,Email: chq_ QQ: 184408561 辅导答疑论坛http:/ 辅导答疑QQ群138493159，73949189 新浪微博http:/ 手机新浪微博http:/ 开创相对论力学，发展了电动力学，阐述了狭义相对论及广义相对论，提出质能方程， 成功地解释光电效应，对量子物理学、统计力学及近代物理学发展做出了杰出贡献.,爱因斯坦 Albert Einstein （18791955）,1927年第5届索尔维会议（布鲁塞尔）参加
2、者的合影,爱因斯坦在1905年6月和9月发表了两篇有关狭义相对论的论文，被誉为“具有改变历史进程的深远意义”，并对时间和空间提出了全新的概念. 为了纪念“相对论”诞生100周年及爱因斯坦逝世50周年，联合国第58次会议通过决议，将2005年定为“国际物理年”.,2005年: 国际物理年,2005年4月19日晚，作为全球纪念爱因斯坦逝世50周年活动的一部分，中国台北 “101金融大厦”用灯光打出爱因斯坦的著名公示Emc2，背景是燃放的焰火.,?,为什么要学习物理学,1、物理学研究客观物质世界中最基本的规律，任何自然科学都不能违反物理规律.,2、有效地训练研究自然科学的方法.,3、有助于培养和建立
3、辩证的、科学的世界观.,4、大学物理是大学重要的基础课程，研究生入学考试的基础课之一.,5、物理学不断与其他学科融合，形成许多交叉学科，并成为科学发展的前沿.,爱因斯坦火车,如何学好物理学,2、适应教学方式，学会有重点地记笔记.,4、学会物理学中科学的分析方法（有理有据），多看书，充分利用辅助教材.,1、掌握概念，学会物理学的推演方法.,3、养成严谨认真的作风（从作业入手）.,?,波兰天文学家，现代天文学创始人，“日心说”的创立者，著有天体运行论（De revolutionibus orbium coelestium）. 哥白尼出生于波兰维斯杜拉河畔托伦市的一个富裕家庭. 18岁时就读于克莱考
4、大学医学专业，期间对天文学产生了兴趣. 23岁时哥白尼来到文艺复兴策源地意大利，于博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，他在博洛尼亚大学学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论，后来在费拉拉大学获宗教法博士学位. 作为一名医生，哥白尼因医术高明而被誉名为“神医”. 哥白尼成年后在费劳恩译格大教堂任教士. 哥白尼不是职业天文学家，其成名巨著都是业余时间完成的.,尼古拉哥白尼 Nicolaus Copernicus （14731543）,意大利文艺复兴后期的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家，也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”. 伽利略出生于意大利西部海岸的比萨，祖籍
5、佛罗伦萨，出身没落的名门贵族家庭. 12岁时进入瓦洛姆布洛萨修道院，接受古典教育，17岁进入比萨大学攻读医学，后来转攻数学. 由于家庭困难，伽利略没有毕业便离开了比萨大学. 但是他坚持科学研究，攻读了欧几里德和阿基米德的许多著作，做了许多实验，并发表诸多论文，受到学术界的高度推崇，被誉为“当代阿基米德”. 25岁受聘比萨大学数学教授，2年后因比萨斜塔实验触怒教会，失去工作. 伽利略于1592年进入威尼斯帕多瓦大学任教. 1610年，伽利略发表通俗著作星空信使，轰动欧洲. 后被聘为“宫廷哲学家”和“宫廷首席数学家”，从此回到佛罗伦萨. 发明了伽利略望远镜，因支持哥白尼“日心说”，从1616年开始
6、遭受罗马宗教裁判所长达20多年的残酷迫害. 伽利略晚年丧女，双目失明.,伽利略伽利雷 Galileo Galilei （15641642）,德国天文学家，行星运动定律的创立者，著有新天文学. 开普勒出生于德国威尔德斯达特镇. 开普勒定律对行星绕太阳运动做了一个基本完整、正确的描述. 当时开普勒没能说明行星按其规律在轨道上运行的原因，到17世纪后期才由艾萨克牛顿阐明. 从开普勒对此行星运动的研究中，万有引力定律已见雏形. 开普勒对天文学的贡献几乎可以和哥白尼相媲美. 除行星运动定律外，开普勒还对天文学做出了许多贡献，也对光学做出了重要贡献，发明了开普勒望远镜. 不幸的是，他在晚年遭遇德国“三十年
7、战争”的大混乱，生活困苦不堪，甚至在去世之后墓碑很快被毁坏.,约翰尼斯开普勒 Johannes Kepler （15711630）,英国物理学家，经典物理学奠基人不朽巨著自然哲学的数学原理总结了前人和自己关于力学以及微积分学方面的研究成果，包括牛顿运动定律和万有引力定律，以及质量、动量、力和加速度等概念在光学方面，阐明了色散的起因，发现了色差及牛顿环，发明了反射式望远镜，提出了光的微粒说 牛顿出生于英格兰林肯郡沃尔索浦镇的自耕农家庭. 童年生活贫苦，19岁时以减费生身份进入剑桥大学三一学院，并以做杂务支付学费，1664年获奖学金. 16651666年鼠疫流行，牛顿离校返乡. 微积分、万有引力、
8、光学分析的思想在这段时期孕育成形. 1669年巴罗教授让贤，提携26岁的牛顿为数学教授，并任卢卡斯讲座教授. 后任英国皇家学会主席，1689年被选为国会议员，1705年被安妮女王封为贵族. 牛顿统治英国皇家学会24年期间为人狭隘，与诸多学者矛盾重重，迷恋金钱，晚年堕落于神学. 然而牛顿最终享有很高赞誉：“让我们为这样一位伟大的人类荣耀曾经存在于世界上而欢呼！”,艾萨克牛顿 Issac Newton （16431727）,第一篇 力学,这里所讲的力学又叫牛顿力学或机械力学，是发展较早的物理学分支，是物理学其它分支和其它自然科学的基础，由天文学、地理学、数学、几何学等学科中相关问题发展而来. 包括
9、运动学，动力学和刚体力学.力学的研究对象是机械运动及相关物理现象.,机械运动的根本特征：物体位置的变化. 1、一个物体相对另一个物体的位置随时间的变化. 2、一个物体中的一部分相对另一部分的位置随时间的变化.,物理学的研究对象：物质最基本，最普遍的运动形式和各运动形式之间的相互转化规律.,一 参考系 质点,选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同，这就是运动描述的相对性.,坐标系：参考系的数学抽象.,物体能否抽象为质点，视具体情况而定,质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模型 . 目的是为了突出研究对象的主要性质 , 暂不考虑一些次要的因素 .,地日间平均距离 r ：1.5 108 km
10、地球半径 R ： 6.37 103 km r,二 位置矢量 运动方程 位移,1 位置矢量,*,位矢 的值为,确定质点P某一时刻在 坐标系里的位置的物理量称位置矢量, 简称位矢 .,式中 、 、 分别为x、y、z 方向的单位矢量.,位矢 的方向余弦,P,2 运动方程,从中消去参数 得轨迹方程,3 位移,经过时间间隔 后, 质点位置矢量发生变化, 把由起点 A 指向终点 B 的有向线段 称为点 A 到点 B 的位移矢量, 简称位移.,位移的大小为,位移,若质点在三维空间中运动,4 路程（ ）: 质点实际运动轨迹的长度.,A) 确切反映物体在空间位置的变化, 与路径无关，只决定于质点的初末位置.,B
11、）反映了运动的矢量性和叠加性.,位矢长度的变化,位移与路程,（B） 一般情况, 位移 大小不等于路程.,（D）位移是矢量, 路程是标量.,（C）什么情况 ？,不改变方向的直线运动; 当 时 .,三 速度,1 平均速度,在 时间内, 质点从点 A 运动到点 B, 其位移为,时间内, 质点的平均速度,平均速度 与 同方向.,平均速度大小,或,2 瞬时速度,当质点做曲线运动时，质点在某一点的速度方向沿该点处曲线的切线方向向前 .,当 时平均速度的极限值叫做瞬时速度， 简称速度,当 时，,速度是位置矢量对时间的一阶导数,瞬时速率：速度 的大小称为速率,若质点在三维空间中运动,其速度为,平均速率,瞬时速
12、率,1） 平均加速度,与 同方向 .,（反映速度变化快慢的物理量）,单位时间内的速度增 量即平均加速度,2）（瞬时）加速度,四 加速度,加速度大小,加速度,加速度大小,质点作三维运动时加速度为,四个量都是矢量，有大小和方向 加减运算遵循平行四边形法则,总结：描述质点运动的状态参量包括：,不同参考系中，同一质点运动描述不同 不同坐标系中，具体表达形式不同,任一曲线运动都可以分解成沿 x，y，z 三个各自独立的直线运动的叠加.,1 由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；,2 已知质点的加速度以及初始速度和初始位置, 可求质点速度及其运动方程,说明,质点运动学两类基本问题,一 掌握描述质点运动及运动变化的四个物理量位置矢量、位移、速度、加速度. 理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性.,二 理解运动方程的物理意义及作用. 会处理两类问题:（1）运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法; （2）已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法.,教学基本要求,作业,习题集：1- 1、4 、6、7、8、10,
