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1、绪绪 论论1大学物理绪论大学物理绪论一、什么是物理学一、什么是物理学二、为什么学习物理学二、为什么学习物理学三、怎样学习物理学三、怎样学习物理学 2成吉思汗成吉思汗拿破仑拿破仑千禧之年世界名人评选千禧之年世界名人评选 2000年伊始，加拿大年伊始，加拿大环球邮报环球邮报请世请世界各国的读者评选，从公元界各国的读者评选，从公元1001年至今，年至今，1千年来对世界影响最大的千年来对世界影响最大的100位名人。位名人。猜猜看是谁猜猜看是谁荣登榜首？荣登榜首？莎士比亚莎士比亚比尔比尔.盖茨盖茨31. 物理学的定义物理学的定义 研究物质的基本结构、物质之间的相研究物质的基本结构、物质之间的相互作用以及
2、物质最基本、最普遍运动规律互作用以及物质最基本、最普遍运动规律的自然科学。的自然科学。一、什么是物理学一、什么是物理学 4微观粒子微观粒子 10-15m 宇宙尺寸宇宙尺寸 1027m 时间范围时间范围空间范围空间范围微观粒子寿命微观粒子寿命10-24s 客观物质世界客观物质世界大小跨越大小跨越42个数量级个数量级2. 物理学的研究对象物理学的研究对象宇宙年龄宇宙年龄1018s（1010y)n实物粒子与传递相实物粒子与传递相互作用的场都是物质互作用的场都是物质一、什么是物理学一、什么是物理学 5一、什么是物理学一、什么是物理学 探索物质的组成探索物质的组成 人类对物质世界的探索人类对物质世界的探
3、索v 人们从自己向小尺度追问人们从自己向小尺度追问粒子物理学粒子物理学v 人们从自己向大尺度追问人们从自己向大尺度追问天体物理学天体物理学大爆炸宇宙学大爆炸宇宙学我们来自何处？我们走向何方？我们来自何处？我们走向何方？宇宙起源？宇宙运动？宇宙起源？宇宙运动？ 目目前前物物理理学学界界公公认认组组成成物物质质的的最最小小单单元元是是夸夸克克，但但 quark 也也有有层层次次结结构构，说明认识无止境。说明认识无止境。以探索宇宙的奥秘以探索宇宙的奥秘6一、什么是物理学一、什么是物理学 宇宙大爆炸学说宇宙大爆炸学说创始人：创始人：20世纪世纪30年代，美国科学家伽莫夫年代，美国科学家伽莫夫证据：证据
4、：河外天体系统的光谱线红河外天体系统的光谱线红移；移； 3K宇宙微波背景辐射。宇宙微波背景辐射。两次获得诺贝尔物理学奖两次获得诺贝尔物理学奖：1987年，美国的年，美国的彭齐亚斯彭齐亚斯和和威尔逊；威尔逊；2006年，美国的年，美国的约翰约翰.马马瑟瑟和和乔治乔治.思穆特思穆特。获奖原因获奖原因： 3K宇宙微波背景辐射揭宇宙微波背景辐射揭示了示了 宇宇宙早期的信息。宙早期的信息。基本内容：基本内容：宇宇宙源于宙源于150亿年前的一次爆炸亿年前的一次爆炸73. 物理学的研究内容物理学的研究内容物质的基本结构与形态物质的基本结构与形态物质之间的相互作用物质之间的相互作用引力、电磁力、引力、电磁力、
5、强相互作用力、强相互作用力、弱相互作弱相互作用力用力物质最基本最普遍的运动规律物质最基本最普遍的运动规律机械运动、热运动、电磁运动、原子运动机械运动、热运动、电磁运动、原子运动一、什么是物理学一、什么是物理学 原子原子原子核原子核基本粒子基本粒子夸克夸克毛子毛子84. 物理学理论的发展物理学理论的发展一、什么是物理学一、什么是物理学 比萨斜塔比萨斜塔(1564-1652)伽利略伽利略16-17世纪世纪经经典典物物理理学学形形成成时时期期9电磁学电磁学麦克斯韦麦克斯韦（1831-1879）热力学热力学玻尔兹曼玻尔兹曼（1844-1906）力力 学学牛牛 顿顿（1642-1727）经经典典物物理理
6、学学成成熟熟时时期期一、什么是物理学一、什么是物理学 4. 物理学理论的发展物理学理论的发展光光 学学惠更斯惠更斯（1629-1695）17-19世纪世纪10近近代代物物理理学学发发展展时时期期海森堡海森堡爱因斯坦爱因斯坦普朗克普朗克薛定谔薛定谔相对论相对论量子力学量子力学量子力学量子力学量子力学量子力学（1879-1955）（1858-1947）（1901-1976）（1887-1961）一、什么是物理学一、什么是物理学 4. 物理学理论的发展物理学理论的发展19世纪末世纪末-20世纪初世纪初114. 物理学理物理学理论的发展论的发展20世纪后半叶世纪后半叶一、什么是物理学一、什么是物理学
7、现代物理学现代物理学蓬勃发展时期蓬勃发展时期125.物理学推动了人类文明进步物理学推动了人类文明进步第一次技术革命第一次技术革命机械化时代机械化时代第二次技术革命第二次技术革命电气化时代电气化时代第三次技术革命第三次技术革命信息化时代信息化时代力学和热力学的发展力学和热力学的发展电磁学的发展电磁学的发展近代物理学的发展近代物理学的发展热机的广泛热机的广泛应用应用电力与无线电力与无线电通信技术电通信技术的广泛应用的广泛应用计算机技术计算机技术新能源技术新能源技术新材料技术新材料技术一、什么是物理学一、什么是物理学 13物理学揭示世界的物质性与统一性物理学揭示世界的物质性与统一性逻辑方法逻辑方法归
8、纳法；演绎法归纳法；演绎法新的物理观念的确立是人类认识世界的飞跃新的物理观念的确立是人类认识世界的飞跃物理学的发展体现了理论与实验的辨证关系物理学的发展体现了理论与实验的辨证关系 物理学研究中的方法论物理学研究中的方法论与与物理学基本原理相联系的方法物理学基本原理相联系的方法能量法；能量法；分解分解- -叠加法；对称守恒法；统计平均法叠加法；对称守恒法；统计平均法科学发现中的创造性思维方法科学发现中的创造性思维方法物理模物理模型；理想实验；类比；假说型；理想实验；类比；假说二、为什么学习物理学二、为什么学习物理学 1. 物理学是科学世界观和方法论的基础物理学是科学世界观和方法论的基础14技术技
9、术 物理物理 技技术术物理物理 技术技术 物理物理物理与工程技术物理与工程技术的两种模式的两种模式技术原理技术原理物物理理学学技术路线技术路线技术方案技术方案3. 物理学是高新技术的物理学是高新技术的基础和发源地基础和发源地 20世纪以来，物理学带世纪以来，物理学带动了整个自然科学的迅猛发动了整个自然科学的迅猛发展，诱发了层出不穷的高新展，诱发了层出不穷的高新技术和产业。技术和产业。2. 物理学是其他自然科学和工程科学的基础物理学是其他自然科学和工程科学的基础二、为什么学习物理学二、为什么学习物理学 15物理学的每一进展都物理学的每一进展都带来生产力巨大发展带来生产力巨大发展二、为什么学习物理
10、学二、为什么学习物理学 164. 物理学是人才科学文化素质的重要基础物理学是人才科学文化素质的重要基础科学态度方面：科学态度方面：知识方面：知识方面：能力方面：能力方面：科学精神方面：科学精神方面：基本内容、基本概念、基本方法和基本内容、基本概念、基本方法和物理图象；历史、现状和前沿等。物理图象；历史、现状和前沿等。应用知识；获取信息；观察能力；应用知识；获取信息；观察能力；创新能力；表达能力等。创新能力；表达能力等。正确的科学观，高尚的科学正确的科学观，高尚的科学精神；对社会和自然高度的精神；对社会和自然高度的责任感；交流合作精神等。责任感；交流合作精神等。实事求是，勇于创新，实事求是，勇于
11、创新，勤于思考，悟物穷理。勤于思考，悟物穷理。二、为什么学习物理学二、为什么学习物理学 175. 物理学与国家安全密切相关物理学与国家安全密切相关二、为什么学习物理学二、为什么学习物理学 18方法方法方法方法1. 大学物理大学物理要学什么？要学什么？概念概念框架框架思路思路2. 怎样学好怎样学好大学物理？大学物理？兴趣兴趣态度态度探究探究4. 重视实验，理重视实验，理论联系实际论联系实际3. 要尽快完成三个过渡要尽快完成三个过渡特殊到一般特殊到一般感性到理性感性到理性“扶着走扶着走”到到“指着走指着走”三、怎样学习物理学三、怎样学习物理学 19三、怎样学习物理学三、怎样学习物理学 经典物理经典
12、物理大学物理的体系结构和内容：大学物理的体系结构和内容：力学：力学：热学：热学：电磁学：电磁学：光学：光学：近代物理近代物理质点力学、刚体力学、质点力学、刚体力学、振动与波振动与波热力学、统计物理学热力学、统计物理学几何光学、波动光学几何光学、波动光学相对论相对论量子力学量子力学 狭义相对论狭义相对论 广义相对广义相对 论论电场、磁场、电磁场理论电场、磁场、电磁场理论20三、怎样学习物理学三、怎样学习物理学 1. 学会学习。学会学习。转变中学的思维模式，适应转变中学的思维模式，适应大学学习要求。大学学习要求。不可能每堂课都百分之百不可能每堂课都百分之百的听懂的听懂，带，带着问题听课，带着问题下
13、课。着问题听课，带着问题下课。 老老师的几句话师的几句话3. 及时复习。及时复习。孔子曰：温故而知新。孔子曰：温故而知新。 2. 认真听课认真听课。听听好每一好每一堂课，提高学习效堂课，提高学习效率率。（事半功倍，这（事半功倍，这就是一种就是一种勤勉！）勤勉！）21三、怎样学习物理学三、怎样学习物理学 4. 不懂要问。不懂要问。韩愈说：韩愈说：“读书患不多，思义患不明读书患不多，思义患不明”知知 疑疑为学贵多疑，知疑贵问师。为学贵多疑，知疑贵问师。问师可释疑，释疑则有知；问师可释疑，释疑则有知；小疑获小进，大疑得大知，小疑获小进，大疑得大知，知疑且善问，学成必无疑。知疑且善问，学成必无疑。质疑
14、是获得知识的起点；是创新的起点。质疑是获得知识的起点；是创新的起点。学问学问学问学问求学求学就要问！就要问！ 多大的问题，多大的问题，多大的学问多大的学问！提提出问题比解决问题更出问题比解决问题更重要。重要。22三、怎样学习物理学三、怎样学习物理学 5. 成功公式成功公式成功艰苦的劳动正确的方法少说空话成功艰苦的劳动正确的方法少说空话 关于治学之道，国学大师王国维曾用宋词描绘关于治学之道，国学大师王国维曾用宋词描绘“古今中外之成大学问者必经过三种之境界古今中外之成大学问者必经过三种之境界”： “昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路天涯路”。 “衣带渐宽终不悔，为伊
15、消得人憔悴衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”。 “众里寻他千百度，蓦然回首，那人众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处却在灯火阑珊处”。立志立志苦学苦学顿悟顿悟让我们共勉！让我们共勉！23 教教材及参考书材及参考书 教教材：材：李迺伯编李迺伯编物理学物理学，高教出版社，高教出版社，2004年第年第2版版 参考书：参考书： 1.马文蔚马文蔚 物理学物理学第四版，高教出版社第四版，高教出版社 2. 马文蔚马文蔚 谈漱梅等谈漱梅等 “物理学第四版学习指南物理学第四版学习指南” 高教出高教出版社版社3. 刘宏清刘宏清 马莉等马莉等 大学物理学习辅导大学物理学习辅导， 科学技术文献出科学技术文献出版
16、社版社24补充知识一补充知识一：矢量及其点积与叉积：矢量及其点积与叉积一、矢量在坐标系中的表示一、矢量在坐标系中的表示大小：大小：方向：方向：zyxyzxoP大学物理大学物理. 绪论绪论(University Physics. Introduction)25大学物理大学物理. 绪论绪论(University Physics. Introduction)二、点积（标量积）二、点积（标量积）功功W例：例：26大学物理大学物理. 绪论绪论(University Physics. Introduction)三、叉积三、叉积 ( (矢量积）矢量积）大小：大小：从从 矢量经过小于矢量经过小于180度的角转
17、到度的角转到 矢矢量右手螺旋前进的方量右手螺旋前进的方向向方向：方向：例如力矩：例如力矩：27补充知识二补充知识二：国际单位制（：国际单位制（SI制）制）大学物理大学物理. 绪论绪论(University Physics. Introduction)米米 千千克克 秒秒 安安培培 开开尔尔文文 摩摩尔尔 坎坎德德拉拉 M. T. I . . j N. L导出单位：导出单位：通过物理定理等导出的单位通过物理定理等导出的单位如米如米/秒、牛顿、伏特。秒、牛顿、伏特。 V=距离距离/时间时间=米米/秒秒M . Kg. S. A. K. MOL. CD基本单位基本单位28量纲：量纲：表示导出单位是由哪些基本单位组成的表示导出单位是由哪些基本单位组成的 式子。式子。量纲用方括号表示，如：量纲用方括号表示，如： a=长度长度 /时间时间2=L T-2P=质量质量 速度速度=M LT -1V=长度长度/ 时间时间=L T-1量纲的用途：量纲的用途：M LT- 1=MLT-1量纲相同量纲相同 、数值相等、量性相同、数值相等、量性相同A）验证等式验证等式B) 换算单位：换算单位： V = LT-1 V=米米/秒秒=100厘米厘米/秒秒补充知识三补充知识三：量：量 纲纲大学物理大学物理. 绪论绪论(University Physics. Introduction)29
