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1、大大 学学 物物 理理 学学第第 四四 版版一一 、物、物理理学简介学简介二二 、为什么学？、为什么学？三三 、学什么？、学什么？四四 、怎么学？、怎么学？绪论绪论1. 1. 什么是物理学什么是物理学一、物理学简介一、物理学简介 物理学是研究物质结构、相互物理学是研究物质结构、相互作用和运动形态的基本规律的科学。作用和运动形态的基本规律的科学。2. 2. 物理学的基本理论物理学的基本理论经经典典物物理理经典力学经典力学（17世纪），牛顿世纪），牛顿热学热学（1819世纪），卡诺、焦耳、克劳修斯、世纪），卡诺、焦耳、克劳修斯、 麦克斯韦、玻耳兹曼麦克斯韦、玻耳兹曼等等电磁学电磁学（19世纪），库
2、仑、安培、奥斯特、世纪），库仑、安培、奥斯特、 法拉第、麦克斯韦等法拉第、麦克斯韦等相对论相对论量子力学量子力学（20世纪初），爱因斯坦世纪初），爱因斯坦近近代代物物理理（20世纪），玻尔、普朗克、德布罗意、世纪），玻尔、普朗克、德布罗意、 海森伯、薛定谔等海森伯、薛定谔等3. 3. 物理学的研究对象物理学的研究对象质子质子（10- -15 m）空间尺度：空间尺度：类星体类星体（10 26 m）时间尺度：时间尺度：基本粒子寿命基本粒子寿命 10- -25 s宇宙寿命宇宙寿命 1018 s1010-15-151010-12-121010-9-91010-6-61010-3-31 110103 3
3、10106 610109 910101212101015151010181810211010242410102727最小最小 的细胞的细胞原子原子原子核原子核基本粒子基本粒子DNA长度长度星系团星系团银河系银河系最近恒最近恒星的距离星的距离太阳系太阳系太阳太阳山山哈勃半径哈勃半径超星系团超星系团孩子孩子物理学是物理学是实验科学实验科学“物理学是以实验为本的科学物理学是以实验为本的科学”杨振宁杨振宁经典力学经典力学（Classical Mechanics）热力学热力学 （Thermodynamics）电磁学电磁学 （Electromagnetics）相对论相对论 （Relativity）量子力学
4、量子力学（Quantum Mechanics）4物理学物理学的分类的分类5物理学物理学的研究方法的研究方法 五彩缤纷、美妙神奇的物理世界五彩缤纷、美妙神奇的物理世界美丽的北极光美丽的北极光“怒发冲冠怒发冲冠”物质和反物质不对称问题（宇宙形成） 蝙蝠超声波定位蝙蝠超声波定位(10万赫兹万赫兹) 人体心脏附近的等势线人体心脏附近的等势线高高能能加加速速器器全超导核聚变实验装置全超导核聚变实验装置氢弹爆炸瞬间氢弹爆炸瞬间迈迈斯斯纳纳效效应应核磁共振仪核磁共振仪X X射线机射线机协和超音速客机协和超音速客机 飞机突破音障的瞬间飞机突破音障的瞬间 1. 1. 1. 1. 物理学是工程技术各专业的理论基础
5、物理学是工程技术各专业的理论基础物理学是工程技术各专业的理论基础物理学是工程技术各专业的理论基础物理学研究的内容极其广泛物理学研究的内容极其广泛物理学研究的内容极其广泛物理学研究的内容极其广泛物理学是技术发展的先导物理学是技术发展的先导物理学是技术发展的先导物理学是技术发展的先导作坊式作坊式机械化机械化电气化电气化信息化信息化历次工业技术革命促进了人类社会的进步历次工业技术革命促进了人类社会的进步二、为什么要学习二、为什么要学习大学大学物理？物理？ 在人类历史上，每逢物理学取得一次重大突在人类历史上，每逢物理学取得一次重大突破，总会引发新的技术革命：破，总会引发新的技术革命：（1）1718世纪
6、，牛顿力学的建立和热力学发展，世纪，牛顿力学的建立和热力学发展，推动了蒸汽机的研制，并适应了发展机械工业社推动了蒸汽机的研制，并适应了发展机械工业社会的需要，引发了第一次工业革命会的需要，引发了第一次工业革命机械化革机械化革命。命。（2）19世纪，由于电磁理论的发展，导致了发电世纪，由于电磁理论的发展，导致了发电机、电动机、电灯、电话、电报、变压器、雷达机、电动机、电灯、电话、电报、变压器、雷达等技术的出现和应用，使人们进入了应用电能的等技术的出现和应用，使人们进入了应用电能的时代，即第二次工业革命时代，即第二次工业革命电气化革命。电气化革命。（3）进入）进入20世纪以来，随着相对论和微观物理
7、学世纪以来，随着相对论和微观物理学的建立和发展，丰富了整个科学，出现了半导体的建立和发展，丰富了整个科学，出现了半导体材材料料、激光、计算机、核能、空间技术、信息技术等、激光、计算机、核能、空间技术、信息技术等等一系列高新技术，开始了信息化知识经济时代。等一系列高新技术，开始了信息化知识经济时代。第一次工业技术革命（第一次工业技术革命（第一次工业技术革命（第一次工业技术革命（1717171718181818世纪世纪世纪世纪 ）力学力学热力学热力学机械工程机械工程热工技术热工技术电磁理论电磁理论电工电工电子技术电子技术机械技术机械技术相对论相对论量子力学量子力学半导体半导体激光激光发电机、发电机
8、、电动机、电动机、电讯设备电讯设备蒸汽机为代蒸汽机为代表的一系列表的一系列机械机械第二次工业技术革命（第二次工业技术革命（第二次工业技术革命（第二次工业技术革命（19191919世纪）世纪）世纪）世纪）第三次工业技术革命（第三次工业技术革命（第三次工业技术革命（第三次工业技术革命（20202020世纪）世纪）世纪）世纪）光纤材料、数光纤材料、数字化、遥感、字化、遥感、航天、核技术、航天、核技术、空间技术等空间技术等机械化机械化电气化电气化信息化信息化2. 2. 2. 2. 物理学是提高物理学是提高物理学是提高物理学是提高科学素质科学素质科学素质科学素质最有效最有效最有效最有效的基础课的基础课的
9、基础课的基础课（1）培养辩证唯物主义的世界观）培养辩证唯物主义的世界观（2）学会掌握科学的方法）学会掌握科学的方法（3）培养科学思维能力、发展智力）培养科学思维能力、发展智力（4）培养探索与创新精神）培养探索与创新精神 现代工程技术人员必须具备良好的科学素质。现代工程技术人员必须具备良好的科学素质。现代工程技术人员必须具备良好的科学素质。现代工程技术人员必须具备良好的科学素质。* * * * 在工程技术问题面前，能够从物理本质上提出问在工程技术问题面前，能够从物理本质上提出问在工程技术问题面前，能够从物理本质上提出问在工程技术问题面前，能够从物理本质上提出问题和作出判断；题和作出判断；题和作出
10、判断；题和作出判断；（分析问题）（分析问题）（不断创新）（不断创新）（解决问题）（解决问题）* * * * 注意物理学的发展，不断探索如何把物理学的新注意物理学的发展，不断探索如何把物理学的新注意物理学的发展，不断探索如何把物理学的新注意物理学的发展，不断探索如何把物理学的新成果引入到工程技术中。成果引入到工程技术中。成果引入到工程技术中。成果引入到工程技术中。* * * * 能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到工程技术的实际中；工程技术的实际中；工程技术的实际中
11、；工程技术的实际中； 1. 物理概念：物理概念：2. 物理框架：物理框架：3. 物理思路：物理思路：4. 物理方法：物理方法： 科学就是一种方法科学就是一种方法观点、规律、定律、图像等观点、规律、定律、图像等物理概念是物理学的核心物理概念是物理学的核心知识结构、知识的来龙去脉、知识的相知识结构、知识的来龙去脉、知识的相互联系互联系如何观察、分析、思考、研究、处理问题如何观察、分析、思考、研究、处理问题5. 体会和欣赏物理学中的体会和欣赏物理学中的真、善、美真、善、美三、大学物理学习什么三、大学物理学习什么物理学的本质是物理学的本质是真真客观规律、真理客观规律、真理物理学的价值是物理学的价值是善
12、善能够造福人类能够造福人类物理学的追求是物理学的追求是美美简洁明快，均衡对称，简洁明快，均衡对称，和谐统一和谐统一 物理学之美物理学之美四、怎样学习大学物理四、怎样学习大学物理一、与中学的物理课比较一、与中学的物理课比较 1. 是物理学的又一次是物理学的又一次更深的循环更深的循环 概念概念深化深化 知识扩展知识扩展 理论性增强理论性增强物理模型。如：质点、刚体物理模型。如：质点、刚体物理条件。如：守衡条件物理条件。如：守衡条件文字解与结果分析。文字解与结果分析。3.物理学中的公式更有意义物理学中的公式更有意义 物理公式背后更富深刻的物理意义物理公式背后更富深刻的物理意义 要记核心的（即：最基本
13、的）公式要记核心的（即：最基本的）公式 2. 高等数学的运用高等数学的运用矢量与标量；矢量与标量；矢积与标积；矢积与标积；坐标分解；坐标分解；微分；微元；微分；微元；线积分线积分高等数学中的导数、高等数学中的导数、微积分尤为重要微积分尤为重要（1）培养）培养物理素质物理素质 讲究理性思维讲究理性思维 注重物理图象注重物理图象 物理模型的运用物理模型的运用 （2）加强）加强自学自学 信息量大信息量大 学会念书学会念书 （3）作）作“总结总结”二、学习方法的二、学习方法的改变改变勤于思考，悟物穷理勤于思考，悟物穷理 正是：书山有路正是：书山有路勤勤为径，学海无涯为径，学海无涯悟悟作舟。作舟。 科学
14、是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到什么程度（因为没解的，什么事情是已知的，现在了解到什么程度（因为没有事情是绝对已知的），如何对待疑问和不确定性，证据有事情是绝对已知的），如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则，如何去思考事物，做出判断，如何区别真服从什么法则，如何去思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象。伪和表面现象。 理查得理查得费曼费曼 参考书：“物理学物理学” (第四版第四版) 东南大学等七所工科院校东南大学等七所工科院校 编编 马文蔚马文蔚 改编改编 “普通物理学普通物理学” (第五版第五版
15、) 程守株、江之永程守株、江之永 主编主编“大学物理大学物理” (第二次修订本第二次修订本) 吴百诗吴百诗 主编主编 大学物理大学物理教学要求：教学要求：（1 1）上课尽可能记笔记，习题课必须有练习本；）上课尽可能记笔记，习题课必须有练习本；平时平时占占30 30 （作业、小测验、出勤、课堂提问等作业、小测验、出勤、课堂提问等）期末期末考试券面成绩占考试券面成绩占70 70 成绩分布：成绩分布：（2 2）上课手机关闭（严格执行）上课手机关闭（严格执行）交作业时间：交作业时间：星期五下课后由科代表统一交星期五下课后由科代表统一交作业作业: :每章交一次，准备一个作业本，每章交一次，准备一个作业本，一个笔记本一个笔记本
