大学物理基础教程（全一册） 第3版 课件 绪论及矢量知识

大学物理大学物理课程简介

大学物理课程是应用型本科院校工科类专业的一门专业基础必修课，具有实用性强等特点。

通过本课程的学习，要掌握《大学物理》的基本概念、基本理论和基本应用方法，为进一步学习后继课程奠定必要的物理基础。绪论一、物理学的研究对象物理学是研究物质基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学.

进入科学技术的任何一个领域，都必须敲开物理学的大门.研究的对象十分广泛------宇观、宏观、微观、介观物理学(Physics)物质结构物质相互作用物质运动规律微观粒子宏观物质宇观物质

二、物理学的分类力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、核物理学微观客体（电子、质子、光子等）具有波粒二象性原子簇物理、凝聚态物理、天体物理、宇宙学物理

按分支学科分类：

按物质形体大小分类：

按物质形态分类：实物粒子、场物质粒子物理、核物理、原子物理、分子物理

按物理常数（G、e、k）c、h、分类：相对论性量子论量子论h≠0相对论经典理论h→0V≈CV≤C三、物理世界的认识(层次结构)◎空间尺度(相差1045－1046)宇宙半径1027m(约150亿光年)——夸克10－20m目前物理学界公认“夸克”是组成物质的最小单位.近来又有消息称quark也可分…..认识永无无止境.质量从银河系1044——一个电子的10－20kg数量级。从宏观到微观，从微观到宇宙观，对物质的认识已经达到非常细微和遥远。时间从宇宙年龄1018S——不稳定粒子寿命的10－24S数量级1018s:150亿年(宇宙年龄)-10-27s(硬

射线周期)◎时间尺度(相差1045)0(静止)

-3x108m/s(光速)◎速率范围10-1510-1210-910-610-31103106109101210151018102110241027最小的细胞原子原子核基本粒子DNA长度星系团银河系最近恒星的距离太阳系太阳山哈勃半径超星系团孩子蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次(单位:m)物理学的层次

物理学是一切自然科学的基础粒子物理学原子核物理学原子分子物理学固体物理学凝聚态物理学激光物理学等离子体物理学地球物理学生物物理学天体物理学

物理学派生出来的分支及交叉学科五.物理学的研究方法提出命题修改理论推测答案理论预言实验检验应用●演绎法－推理，演算●归纳法－假设，模型直觉想象力洞察力物理学与物理学人才

有6位美籍华人获诺贝尔物理学奖，他们是杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦、高琨.

杨振宁、李政道由于发现宇称不守恒，1957年获诺贝尔物理学奖.

丁肇中：由于发现J粒子，1976年获诺贝尔物理学奖.

朱棣文：由于激光冷却和捕获原子的研究成果，1997年获诺贝尔物理学奖.

崔琦：由于分数量子霍尔效应的量子现象的研究成果，1998年获诺贝尔物理学奖.14高锟——“光纤之父”

高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就,获得2009年诺贝尔物理学奖.★五彩缤纷、美妙神奇的物理世界美丽的北极光“怒发冲冠”力学的基本量物理量单位名称符号长度米质量千克时间秒导出量

单位制与量纲物理量单位名称符号速度米每秒角速度弧度每秒加速度米每二次方秒七个基本量：长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量、发光强度辅助量：平面角（rad）、立体角（sr）爱因斯坦受激辐射理论(1917)－第一台激光器(1960)物理学与科学技术

◎物理学为其他学科创立技术和原理◎重大新技术领域的创立总是经历长期的物理酝酿卢瑟福α粒子散射实验(1909)－核能利用(40年后)量子力学,费米狄拉克统计,固体能带理论(20年代)晶体管诞生(1947),集成电路(1962),大规模集成电路(70年代后期)六.学习物理学的意义七.物理素质的表现◎物理学的思想和观点(如建理想化模型)◎从物理本质上提出和研究本专业问题◎在工程技术中引入物理学的新成果◎创新能力八、几点要求：2、课前预习--学会“自学”；3、按时到课，有事请假；5、记录课上讲解的练习题。6、课后及时复习、按时完成作业。4、上课认真听讲，抓住重点，突出物理思路，1、准备一个课堂笔记本，一个作业本；A线段长度（大小)；箭头（方向)。矢尾，矢端手书A印刷（附有箭头）A（用黑体字，不附箭头）A3矢量两种不同性质的量：标量和矢量。矢量：具有大小和方向，并满足平行四边形法则的量。标量：只用数（包括大小与正负）即可描述的量。一.矢量补充数学知识A12Aa2A+A1A2A((2A2A反向为减法相当于将一矢量反向后再相加。+A1A2A服从平行四边形法则AA12A、为邻边为对角线二.矢量及其运算法则1.矢量的加法和减法2.矢量的数乘矢量与实数的乘积仍是一矢量单位矢量：模为1的矢量。如：与矢量方向相同的单位矢量记为A

BaO两矢量的标积是一个标量，等于两矢量模的大小与它们夹角余弦的乘积。3.矢量的标积（点乘）交换律分配律对应同一点矢量结合律两矢量的矢积是一个矢量，等于以两矢量为邻边的平行四边形的面积。4.矢量的矢积（叉乘）A

B的方向A

Ba两矢量所在平面分配律结合律三.矢量的正交分解*位矢的大小为：位矢的方向：1、矢量在直角坐标系中的正交分解单位