【正文】 University Physics 聯(lián)系方式 南航 應(yīng)用物理系 張永梅 Email: tel: 52075675 大學(xué)物理精品課程網(wǎng)站： 緒 論 Introduction 一、物理學(xué)的重要性 ： 物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng) 形態(tài)的基本規(guī)律的科學(xué)，所研究的基本運(yùn)動(dòng)普遍地存在于其他高級(jí)的復(fù)雜的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式之中。 物理學(xué)研究的規(guī)律具有極大的普遍性，物理學(xué)也是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)和重要支柱，是人類文明的根基。 物理學(xué)與技術(shù)革命 ? 牛頓力學(xué)的建立和熱力學(xué)的發(fā)展 —— 蒸汽機(jī)和機(jī)械工業(yè)； ? 麥克斯韋電磁理論 —— 工業(yè)電氣化 ； ? 量子理論和相對(duì)論 —— 原子能、計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用。 當(dāng)代物理學(xué)與其他自然科學(xué)及其技術(shù)的廣泛結(jié)合和應(yīng)用，為人類進(jìn)步、發(fā)展生產(chǎn)、改造自然、提高生產(chǎn)率提供了強(qiáng)有力的武器。 物理學(xué)與素質(zhì)教育 素質(zhì)教育是人們談?wù)摰臒衢T話題。 素質(zhì)有多種成分，其中最主要的成分之一是科學(xué)素質(zhì)。 科學(xué)知識(shí) 科學(xué)思想 科學(xué)精神 科學(xué)態(tài)度 科學(xué)方法 科學(xué)素質(zhì) ?物理課程培養(yǎng)哪些素質(zhì) ? 培養(yǎng)正確的 世界觀和人生觀 —— 物理 學(xué)充滿了鮮明的哲學(xué)思想； ? 培養(yǎng) 科學(xué)態(tài)度 —— 科學(xué)家們獻(xiàn)身科學(xué) 的熱情、高尚的道德和人格； ? 培養(yǎng) 科學(xué)思維方法 —— 分析與綜合、 歸納與演繹、類比法、模型法等等 ? 培養(yǎng) 創(chuàng)新意識(shí) ? 培養(yǎng) 科學(xué)實(shí)踐觀 ? 培養(yǎng) 科學(xué)情趣 —— 科學(xué)與藝術(shù)同源于 對(duì)美的追求。 二、物理學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 伽利略 (15641642) 科學(xué)研究方法 牛頓 (16421727) 麥克斯韋 (18311879) 經(jīng)典力學(xué)、經(jīng)典電磁學(xué)圖象 愛因斯坦 (18791957) 玻爾 (18851962) 相對(duì)論 量子論 物 理 學(xué) 經(jīng)典力學(xué) 熱 學(xué) 電 磁 學(xué) 光 學(xué) 近代物理 三、物理學(xué)的基礎(chǔ)理論： 熱學(xué) 關(guān)于熱現(xiàn)象和大量粒子群體性質(zhì)的理論。 電磁學(xué) 關(guān)于電、磁和電磁輻射的理論。 經(jīng)典力學(xué) 關(guān)于物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的理論。 相對(duì)論 關(guān)于高速運(yùn)動(dòng)物體和 物理規(guī)律不變性的理論。 量子力學(xué) 關(guān)于微觀粒子運(yùn)動(dòng) 的理論。 近代物理學(xué) ?相對(duì)論 量子力學(xué) 光學(xué) 關(guān)于光的傳播和光與 物質(zhì)相互作用的理論。 四、 大學(xué)物理學(xué)的特點(diǎn) 學(xué)習(xí)內(nèi)容：更深、更廣 學(xué)習(xí)方法：矢量、微分、積分 學(xué)習(xí)目標(biāo)：物理知識(shí)、物理方法、 物理思想 參考書 《 普通物理學(xué) 》 ，程、江版 《 物理學(xué) 》 ，馬文蔚 東南大學(xué)版 《 大學(xué)物理學(xué) 》 ， 華中版 …… 物理學(xué)期刊： 《 大學(xué)物理 》 、 《 物理通報(bào) 》 、 《 現(xiàn)代物理知識(shí) 》 、 《 物理與工程 》 …… 矢量的數(shù)積、點(diǎn)積、叉積 物理量的量綱 補(bǔ)充 167。 11 矢量及其運(yùn)算 Vectors and Algorithms ? 一、 矢量 (vector) ? 既有大小又有方向的量。 kzjyixA???????A?0 X Y Z ? ? ? 222 zyxAA ?????AzAyAx??????c os,c os,c osA?0 X Y Z ? ? ? 二、矢量的運(yùn)算 (algorithms) ? 1 矢量的數(shù)乘 ? 一個(gè)數(shù) m與矢量 相乘，得到另一個(gè)矢量 m 。如果數(shù) m0，其方向與 相同；如果 m 0 ，其方向與 相反。 AmAm????A?A?A?A?2 矢量的標(biāo)積 ?c o sABBA ?? ??1?????? kkjjii ??????0?????? ikkjji ??????zzyyxx BABABABA ??????3 矢量的矢積 0?????? kkjjii ??????kji ??? ?? ikj ??? ?? jik ??? ??kij ??? ??? ijk ??? ??? jki ??? ????s i nABBA ????kBABAjBABAiBABABAxyyxzxxzyzzy?????)()()(???????zyxzyxBBBAAAkjiBA???????167。 12 物理量的單位和量綱 ? 長(zhǎng)度 ? 質(zhì)量 ? 時(shí)間 ? 電流 ? 熱力學(xué)溫度 ? 物質(zhì)的量 ? 發(fā)光強(qiáng)度 ? 米 (m) ? 千克 (kg) ? 秒 (s) ? 安培 (A) ? 開而文 (K) ? 摩爾 (mol) ? 坎德拉 (cd) 國(guó)際單位制的基本單位： ? 研究宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 ? 理論基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律 ? 主要包括質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)和剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 第二章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) Kinematics ? 矢量、自然坐標(biāo)系 ? 主要闡明三個(gè)問題： –如何描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) –核心問題是運(yùn)動(dòng)方程 –經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀 167。 11 參照系和坐標(biāo)系 質(zhì)點(diǎn) Reference Frames and Coordinate Systems, Particles 一 物質(zhì)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的 , 運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的 . 坐地日行八萬(wàn)里 巡天遙看一千河 E j 描述運(yùn)動(dòng)需要有一個(gè)參照系 , 定量描述運(yùn)動(dòng)需要建立坐標(biāo)系 二 參照系和 坐標(biāo)系 參照系 :用作參照的 實(shí)實(shí)在在的物體 坐標(biāo)系 :對(duì)參照系的數(shù)學(xué)抽象 ?