大物-2013-20142上第0章绪论

物理电子学院

张修明大学物理（上）

几点说明1.成绩构成:平时20分,期中20分,期末60分。2.习题册购买:每册5元（班级为单位购买）时间：第三周星期三全天地点：清水河校区文印中心3.答疑从第三周开始,时间待定地点：A202-203间的教师休息室1.物理学的概念和发展过程2.物理学的研究范围和方法3.物理学和其他科学技术4.学习大学物理的目的和要求大学物理绪论

物理学是最基本的、包罗万象的一门学科，它对整个科学的发展有深远的影响。

－－Feynman物理学的发展过程物理（physics）源于希腊文「自然」，又称为自然哲学。物理学探究的是物质世界最基本的变化规律。古希腊：德莫克利特的原子论（元素论）杠杆、轮轴、天文学古代中国：五行学说、易经等哲学理论天文历法、机械制造、水利工程易经是中国古代朴素的理论物理学。--南怀瑾

中世纪和文艺复兴：科学重新解放。1543年：哥白尼（波兰人，1473年－1543年）对神学提出质疑，发表《天体运行论》，说明天体运行是以太阳为中心。1609年－1618年：开普勒得出行星运动三定律。1632年：伽利略发表《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，推翻地球中心说。1687年：牛顿发表伟大的《自然哲学的数学原理》，近代物理学的发端。到19世纪末，经典物理学已臻于完善，它包括：经典力学（伽利略、开普勒、牛顿、拉格朗日、哈密顿）热力学和统计物理（焦耳、开尔文、克劳修斯、玻耳兹曼、吉布斯）光学（斯涅耳、牛顿、惠更斯、托马斯·杨、菲涅耳、赫兹）电磁学（库仑、安培、欧姆、法拉第、麦克斯韦）人类对自然的认识已经完美了吗？伦琴射线、电子和放射性的发现物理学晴空的“两朵乌云”：以太漂移和黑体辐射现代物理学：相对论：爱因斯坦1905年狭义相对论，1915年广义相对论量子力学：普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡、德布罗意、薛定谔、玻恩、泡利、狄拉克等以相对论和量子力学为基础，现代物理学得到了迅速的发展，包括：粒子物理、原子核物理、原子与分子物理、凝聚态物理、等离子体物理、天体物理、生物物理等

相对论和量子力学是现代物质文明的基础。▲空间尺度1026m（约137亿光年）（可观测的宇宙）10-20m（夸克）▲时间尺度1018s（大爆炸理论，宇宙年龄）10-27s（高能

射线周期）▲速率范围0（静止）—3╳108m/s（光速）物理学的研究范围不同尺度和速度范围的对象要用不同的物理学研究：

“实践是检验真理的唯一标准”，任何理论的正确与否和适用范围都需用实验来检验。以实验为基础科学理论是用来描述世界的方法，因此它所推导出的结论必须和实验结果相符合，否则就需要被修正或是被抛弃。实验科学的重要性，就在于此。亚里士多德→伽利略经典物理→相对论、量子力学物理学的研究方法忽略次要因素，只由主要因素构造出的数学计算模型，对应的方法称为模型化方法，是自然科学的基本研究方法。理想物理模型要点根据实际需要（精度要求），找出问题的主要因素，抽象出合适的理想模型。注意次要因素带来的误差，理想模型的适用范围常见物理模型质点

当所研究的物体运动范围远远超过其本身的几何尺寸时，物体的形状和大小对运动的影响很小，这时可以将其抽象为只有质量而无体积的质点。 质点系多个质点构成的系统，包括刚体、弹性体和流体等。刚体

是质点间距离始终保持不变的质点系。真实物体受力以后都会变形，当物体的变形和运动尺度相比小的多时，则可简化为刚体。研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点；但研究卫星姿态控制时，则不能视为质点。实验检验、数学模型和逻辑分析相结合是自然科学研究的基本方法。

物理学是其他科学和绝大部分技术发展的直接的或不可缺少的基础，也是全球技术和经济发展的主要驱动力。物理与其他科学理论基础实验技术元素周期表化学反应过程泡利不相容原理统计力学核磁共振成像同位素测年代光谱分析测元素组成物理学和其他科学技术应用技术和物理也紧密相关，物理学的突破往往导致技术和生产力的飞跃。▲第一次工业革命：热学、热力学的研究工业机械化▲第二次工业革命：电磁感应定律电磁学理论发电机、电动机、无线电通讯蒸汽机、内燃机的发明和应用工业电气化进入20世纪以来，几乎每一次重大新技术的产生，都以物理学的发展为先导。相对论核物理质能关系核作用规律核弹、核电站、可控核聚变量子力学固体能带半导体材料集成电路计算机技术的飞速发展

工程技术的“知识之树”对于理工科学生来说，学习物理是有必要的。不仅要掌握必要的物理知识，打好学习其它学科的基础，还要培养出良好的物理素质，所谓的物理素质也就是说：1.在实际问题面前，能够从物理本质上提出问题和作出判断（分析问题）2.能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到实际中去（解决问题）学习物理的目的和要求3.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（不断创新）大学物理课程的学习内容：包括力学、热学、光