北京化工大学-普通物理学0绪论课件

请把手机调成静音、震动或关闭！请把手机调成静音、震动或关闭！新学期新气象祝同学们身体健康学习快乐!Happy牛Year!新学期新气象学习快乐!普通物理

GeneralPhysics

孔令宝konglingbao@2010-03-01Here’sthechallenge,readit:Iwarrantthere’svinegarandpepperin’t.--TwelfthNight,Act3.普通物理

GeneralPhysics孔令宝Here’参考资料1梁昆淼《力学（上册）》2赵凯华《新概念物理-力学》3基特尔《伯克利物理学教程-力学》4空间解析几何、矢量分析等参考资料1梁昆淼《力学（上册）》关于物理学：一个错误但流行的观念目前一个广为流传但是非常错误的观念：那就是认为物理学作为一个有科学意义和价值的研究领域已经大为过时了。然而事实是，在物理学领域，亟待我们去忘我探索的科学规律和我们已经探知的科学规律一样多。

----JohnMaddox,《Nature》杂志前主编关于物理学：一个错误但流行的观念目前一个广为流传但是学好，难也！！难！难！难！道最玄，莫把金丹作等闲。不闻至人传妙诀，空教口困舌头干。

--《西游记》学好，难也！！难！难！难！道最玄，三句词与大家共勉古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界：“昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯路。”此第一境也。“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。”此第二境也。“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处。”此第三境也。

调

研凄凉,孤独,茫然过

程没有回头路啦!成

功Tomostofus,neverwillithappen三句词与大家共勉古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界：北京化工大学-普通物理学0绪论课件

决不要把学习看成是任务，而应看成是一个令人羡慕的机会。为了你们自己的欢乐和今后你们工作所属社会的利益，去学习……

——A.爱因斯坦决不要把学习看成是任务，而应看成是一个令人羡慕的机会。

颜氏家训上智者不教而成，下智者虽教无益，中庸之人，不教不知也。颜氏家训

对任何领域的学生来说，阅读相关的原始文献都是极有益处的，因为处在雏形中的科学最容易被消化。---JamesClarkMaxwell一个小建议：对任何领域的学生来说，阅读相关的原始文献都是极有益处的，绪论(一)物理学与物质世界(二)物理学与科学技术(三)几点说明大学物理绪论(一)物理学与物质世界(二)物理学与科学技术(三)几点一、物理学与物质世界物理学是一门基础学科，探索物质的基本结构和运动的基本规律。是自然科学的基础。

物质存在的基本形式：粒子，场一切物质都在不停地运动着：机械运动分子热运动电磁（光）运动（基本）粒子的运动……一、物理学与物质世界物理学是一门基础学科，探索物质的基本1.空间尺度物理学的研究对象十分广泛：宇宙学、粒子物理的奇妙衔接1.空间尺度物理学的研究对象十分广泛：宇宙学、粒子物理的2.时间尺度现代的标准宇宙模型告诉我们，宇宙是在一百多亿年前的一次大爆炸中诞生的。以s（秒）为单位，宇宙的年龄约为1018s的数量级。银河系2.时间尺度现代的标准宇宙模型告诉我们人们从自己向小尺度追问----粒子物理学质子、中子由夸克组成夸克是不是最基本的粒子？人们从自己向大尺度追问----天体物理学要制造更高能的粒子加速器。哈勃根据多普勒效应发现宇宙在膨胀宇宙有没有边？宇宙有没有中心？粒子物理学和天体物理学目前已成为密不可分的姐妹学科。3.速度范围

0(静止)

3

108m/s(光速)

人们从自己向小尺度追问----粒子物理学质子、中子由夸克组成二、物理学与科学技术物理学是现代技术革命的先导科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解，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。——理查德.费曼二、物理学与科学技术物理学是现代技术革命的先导科学是一种方法

18世纪中叶，蒸汽机的发明得益于热学的研究。蒸汽机的使用，促进了手工生产向机械化大生产的转变，并使陆上和海上较大规模的长途运输成为可能，这大大推动了社会发展。第一次工业革命历史上第一辆蒸汽机车18世纪中叶，蒸汽机的发明得益于热学的研究。蒸汽机的使用，第二次工业革命

19世纪后半叶，在电磁学研究的基础上发展起来的电力的开发与利用，给生产和生活带来深刻的影响，产生了今日的发电机、电动机、电报、电视、雷达，创立了现代的电力工程与无线电技术，使人类社会进入了电的时代。电能的开发与利用第二次工业革命19世纪后半叶，在电磁学研究的

秦山核电站上个世纪原子核物理学的研究，向人们展示了新的能源——核能。人类社会已经进入了核能时代。目前，许多国家都建起了核能发电站。迄今，核能发电已经达到世界总发电量的17％。在当今世界中，相对论和量子论的建立，物理学已成为现代高技术发展的先导与基础学科。在核能、信息、超导、激光、电子技术中有突出作用。第三次工业革命秦山核电站上个世纪原子核物理学的研究，向激光手术刀激光手术刀高能加速器高能加速器北京正负电子对撞机（BEPC）的正电子源1988年建成，1992年成果：将子质量测量精度提高10倍2003年：发现新粒子2004年：国家投入6.4亿元改造，搭建通向诺贝尔奖平台北京正负电子对撞机（BEPC）的正电子源1988年建成，重大新技术的产生总是经历长期的物理酝酿。如爱因斯坦质量能量公式（1905）

----卢瑟福粒子散射（1909）

----核能利用（上世纪40年代以后）如爱因斯坦受激辐射理论（1917）

----第一台激光器问世（1960）如微电子技术的发展：量子力学、固体能带理论（上世纪20、30年代）

----晶体管诞生（1947）

----集成电路（1962）

----大规模集成电路（上世纪70年代后期）

----人工微结构重大新技术的产生总是经历长期的物理酝酿。如爱因斯坦质量能量公大学物理主要内容力学光学原子物理学热学电磁学机械运动规律分子运动规律电磁运动规律光运动的规律微观领域里粒子的运动规律三、几点说明大学物理主要内容力学光学原子物理学热学电磁学机械运动规律分子大学物理与中学物理的关系与差别

1、中学物理是学习大学物理的基础；大学物理是中学物理的继承与发展，但不是简单的重复。

2、有三点主要差别：（1）研究的对象不同：由简单到复杂，由特殊到一般。如：匀速到变速，恒力到变力，均匀到非均匀，质点到刚体等。（2）研究的方法和使用的工具不同：如：由初等数学到高等数学，由标量到矢量等。（3）研究的目的不同：如：由只知其然到知其所以然，由了解知识到应用知识等。条件不同，定义不同计算复杂大学物理与中学物理的关系与差别1、中学物理是学习大学物理兴趣华人著名物理学家预习认真听课复习作业、小结是蛋碎瓦全还是瓦碎蛋全？带电鸟笼里的鸟会安然无恙吗？+方法+努力=效果怎样学好物理学？建议：重视预习，培养自学能力惯性演示实验兴趣华人著名物理学家预习是蛋碎瓦全还是瓦碎蛋全？带电鸟杨振宁、李政道由于发现宇称不守恒，获1957年诺贝尔物理学奖获诺贝尔物理奖的华裔物理学家杨振宁、李政道由于发现宇称不守恒，获1957年诺贝尔物理学奖丁肇中：由于发现J粒子，获1976年诺贝尔物理学奖。

朱棣文：由于激光冷却和捕获原子的研究获1997年诺贝尔物理学奖。崔琦：

由于在分数量子霍尔效应量子现象的研究获1998年诺贝尔物理学奖。获诺贝尔物理奖的华裔物理学家丁肇中：朱棣文：崔琦：获诺贝尔物理奖的华裔物理学家李远哲：

发明了交叉分子束方法使详细了解化学反应的过程成为可能，获1986年诺贝尔化学奖。获诺贝尔化学奖的华裔科学家钱永健

：

由于在多色荧光蛋白标记技术的贡献获2008年诺贝尔化学奖。李远哲：获诺贝尔化学奖的华裔科学家钱永健：要求:

1、勤于思考:对概念、公式能用自己的语言陈述；对定理的证明，能自己独立演算出来.3、独立、按时完成布置的习题.2、要善于提出问题.

4、作业11次（缺一次扣2分）+期中考试一次，记2分+三个总结(力、热、电)各2分=30分.考试成绩是与各自的努力成正比！注意每年下半年有北京化工大学举办的大学物理和物理实验竞赛。大约12月份有全国部分地区大学物理竞赛。

要求:1、勤于思考:对概念、公式能用自己的语言陈述；对定本学期的教学安排第一章质点运动学第二章牛顿运动定律第三章动量与角动量第四章功和能第五章刚体的定轴转动第六章侠义相对论基础第七章热力学基础第八章气体动理论第十四章电磁学之电学部分本学期的教学安排第一章质点运动学如果一个人掌握了他的学科基础理论，并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自己的道路。……

爱因斯坦结束语如果一个人掌握了他的学科基础理论，并且学会了独立思考与矢量的基本知识一、矢量既有大小又有方向，而且相加时遵从平行四边形的运算法则。如：力，速度，动量等。（标量只有大小和正负，没有方向。如：质量、温度、功等。）二、矢量的表示（反映其大小和方向）（1）或A或图示（2）——矢量的模即矢量的大小的模（大小）等于1，方向和相同——单位矢量矢量的基本知识一、矢量既有大小又有方向，而且相加时遵从平行四（3）矢量的坐标表示方法AyβαrOZXYAxAzM直角坐标系中的X、Y、Z方向的单位矢量。分别表示（4）矢量相等大小相等，方向相同的两矢量相等（3）矢量的坐标表示方法AyβαrOZXYAxAzM直角坐标如果矢量大小相等、方向相反三、矢量的加法（或减法）（几何方法）（1）矢量相加a

平行四边形方法如果矢量大小相等、方向相反三、矢量的加法（或减法）（几何方法b

三角形方法以矢量末端为起点，作矢量再由矢量的起点连到矢量的末端即位矢量c多边形方法b三角形方法以矢量末端为起点，作矢量再由矢量的起点连到矢从矢量出发，首尾相接的依次作出矢量再由矢量的始端到最后矢量的末端画一矢量即为合矢量（2）矢量相减可以写成从矢量出发，首尾相接的依次作出矢量再由矢量的始端到最后矢量的三角形法，从一点画矢量由矢量的末端向矢量的末端作一矢量即矢量三角形法，从一点画矢量由矢量的末端向矢量的末端作一矢量即矢xyo四、矢量的正交分解与合成1、矢量沿直角坐标系的正交分解AxAyxyo四、矢量的正交分解与合成1、矢量沿直角坐标系的正交分AAxAyAzOAAxAyAzOyxo

2、矢量合成的解析法yxo2、矢量合成的解析法北京化工大学-普通物理学0绪论课件五、矢量的标积和矢积1矢量的标积两平行矢量的标积等于它们的模的乘积两垂直矢量的标积等于0五、矢量的标积和矢积1矢量的标积两平行矢量的标积等于它们的2矢量的矢积大小方向右手螺旋法则右手四指从经小于转向时，右手拇指所指的方向就是的方向。两平行矢量