普通物理學(xué)一.什么是物理學(xué)

物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最基本形態(tài)的科學(xué)

物理學(xué)研究的范圍

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物質(zhì)世界的層次和數(shù)量級物理學(xué)(Physics)質(zhì)子

10-15m空間尺度：物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)相互作用物質(zhì)運動規(guī)律微觀粒子Microscopic介觀物質(zhì)mesoscopic宏觀物質(zhì)macroscopic宇觀物質(zhì)cosmological類星體

10

26m時間尺度：基本粒子壽命10-25s宇宙壽命1018s緒論E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+28最小的細胞原子原子核基本粒子DNA長度星系團銀河系最近恒星的距離太陽系太陽山哈勃半徑超星系團人蛇吞尾圖，形象地表示了物質(zhì)空間尺寸的層次●牛頓力學(xué)(Mechanics)

研究物體機械運動的基本規(guī)律及關(guān)于時空相對性的規(guī)律●

電磁學(xué)(Electromagnetism)

研究電磁現(xiàn)象、物質(zhì)的電磁運動規(guī)律及電磁輻射等規(guī)律●

熱力學(xué)(Thermodynamics)

研究物質(zhì)熱運動的統(tǒng)計規(guī)律及其宏觀表現(xiàn)●

相對論(Relativity)

研究物體的高速運動效應(yīng)以及相關(guān)的動力學(xué)規(guī)律●

量子力學(xué)(Quantummechanics)

研究微觀物質(zhì)運動現(xiàn)象以及基本運動規(guī)律二.物理學(xué)的五大基本理論物理學(xué)是一門最基本的科學(xué);是最古老、但發(fā)展最快的科學(xué);它提供最多、最基本的科學(xué)研究手段。

物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)

物理學(xué)派生出來的分支及交叉學(xué)科物理學(xué)構(gòu)成了化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、地球物理學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)，物理學(xué)的基本概念和技術(shù)被應(yīng)用到所有自然科學(xué)之中。

物理學(xué)與數(shù)學(xué)之間有著深刻的內(nèi)在聯(lián)系粒子物理學(xué)原子核物理學(xué)原子分子物理學(xué)固體物理學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)激光物理學(xué)等離子體物理學(xué)地球物理學(xué)生物物理學(xué)天體物理學(xué)宇宙射線物理學(xué)三.物理學(xué)是構(gòu)成自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)四.物理學(xué)與技術(shù)20世紀(jì)，物理學(xué)被公認為科學(xué)技術(shù)發(fā)展中最重要的帶頭學(xué)科●熱機的發(fā)明和使用，提供了第一種模式：●

電氣化的進程，提供了第二種模式：核能的利用激光器的產(chǎn)生層析成像技術(shù)(CT)超導(dǎo)電子技術(shù)技術(shù)——物理——技術(shù)物理——技術(shù)——物理粒子散射實驗X射線的發(fā)現(xiàn)受激輻射理論低溫超導(dǎo)微觀理論超晶格材料納米材料光子晶體晶體管的發(fā)明大規(guī)模集成電路電子計算機信息技術(shù)與工程●幾乎所有的重大(高)新技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)立，事先都在物理學(xué)中經(jīng)過長期的醞釀?！?/p>

當(dāng)今物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)的關(guān)系兩種模式并存，相互交叉，相互促進“沒有昨日的基礎(chǔ)科學(xué)就沒有今日的技術(shù)革命”。

——李政道量子力學(xué)能帶理論人工設(shè)計材料五.物理學(xué)的方法和科學(xué)態(tài)度提出命題推測答案理論預(yù)言實驗驗證修改理論現(xiàn)代物理學(xué)是一門理論和實驗高度結(jié)合的精確科學(xué)

從新的觀測事實或?qū)嶒炇聦嵵刑釤挸鰜?，或從已有原理中推演出?/p>

建立模型；用已知原理對現(xiàn)象作定性解釋，進行邏輯推理和數(shù)學(xué)演算

新的理論必須提出能夠為實驗所證偽的預(yù)言

一切物理理論最終都要以觀測或?qū)嶒炇聦崬闇?zhǔn)則

當(dāng)一個理論與實驗事實不符時，它就面臨著被修改或被推翻

諾貝爾物理學(xué)獎得主、德國科學(xué)家玻恩所言：“如其說是因為我發(fā)表的工作里包含了一個自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，倒不如說是因為那里包含了一個關(guān)于自然現(xiàn)象的科學(xué)思想方法基礎(chǔ)?！蔽锢韺W(xué)之所以被人們公認為一門重要的科學(xué)，不僅僅在于它對客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示，還因為它在發(fā)展、成長的過程中，形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此，使得物理學(xué)當(dāng)之無愧地成了人類智能的結(jié)晶，文明的瑰寶

有人統(tǒng)計過，自20世紀(jì)中葉以來，在諾貝爾化學(xué)獎、生物及醫(yī)學(xué)獎，甚至經(jīng)濟學(xué)獎的獲獎?wù)咧?，有一半以上的人具有物理學(xué)的背景；——這意味著他們從物理學(xué)中汲取了智能，轉(zhuǎn)而在非物理領(lǐng)域里獲得了成功?！催^來，卻從未發(fā)現(xiàn)有非物理專業(yè)出身的科學(xué)家問鼎諾貝爾物理學(xué)獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出：沒有物理修養(yǎng)的民族是愚蠢的民族!●

學(xué)習(xí)的觀點：從整體上邏輯地、協(xié)調(diào)地學(xué)習(xí)物理學(xué)，了解物理學(xué)中各個分支之間的相互聯(lián)系?！?/p>

學(xué)習(xí)的關(guān)鍵：●學(xué)習(xí)的重點：●物理模型

●數(shù)學(xué)表述

●研究方法與適用條件勤于思考悟物窮理七.參考書：●《大學(xué)物理學(xué)》

張三慧主編清華大學(xué)出版社●《大學(xué)物理教程》

吳錫瓏主編高等教育出版社

●《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》張孝林主編科學(xué)出版社

●《工科物理習(xí)題集》

雜志:《大學(xué)物理》《工科物理》第一篇力學(xué)第一章

力和運動二、參考系和坐標(biāo)系描述物質(zhì)運動具有相對性用以標(biāo)定物體的空間位置而設(shè)置的坐標(biāo)系統(tǒng)物質(zhì)運動具有絕對性參考系：坐標(biāo)系：為描述物體的運動而選取的參考物體在同一參考系上建立不同的坐標(biāo)系,對同一物體的運動規(guī)律和結(jié)果的描述完全相同.三、位置矢量（位矢）zyxo位矢:用有向線段表示記作:大小為：位矢的方向：P(x,y,z)運動方程：矢量形式參數(shù)形式軌道方程xozy四、運動學(xué)方程消去t討論：1、比較位移和位矢聯(lián)系：（1）都是矢量，滿足（2）位移是位矢的增量區(qū)別：（1）位矢與參考點的選取有關(guān)，而位移與參考點無關(guān)（2）位矢與時刻對應(yīng)，是瞬時量位移與時間對應(yīng)，是過程量2、比較位移和路程何時大小相同？3、注意區(qū)別形象表示：ABoA’ABoA’數(shù)學(xué)上:物理意義上:為兩矢量之差為兩矢量之差的大小為兩矢量大小之差2、瞬時速度質(zhì)點在某一時刻所具有的速度速度的方向為軌道上質(zhì)點所在處的切線方向。速度的矢量式：速度的三個坐標(biāo)分量：ozyxAB速度的大?。?、速率在t時間內(nèi)，質(zhì)點所經(jīng)過路程s對時間的變化率平均速率：瞬時速率：一般情況：當(dāng)t0時：sBA瞬時加速度：當(dāng)t0時，平均加速度的極限即為瞬時加速度。加速度的矢量式：加速度的大?。寒?dāng)t趨向零時，速度增量的極限方向加速度的方向：討論:運動學(xué)的兩類問題1、已知運動方程，求質(zhì)點任意時刻的位置、速度以及加速度2、已知運動質(zhì)點的速度函數(shù)（或加速度函數(shù)）以及初始條件求質(zhì)點的運動方程注意：矢量積分可以化為標(biāo)量積分（沿各方向分解）例1

已知質(zhì)點的運動方程m求：

（1）軌道方程；（2）t=2秒時質(zhì)點的位置、速度以及加速度；（3）什么時候位矢恰好與速度矢垂直？解：(1)消去時間參數(shù)（2）方向沿y軸的負方向（3）兩矢量垂直例2、

設(shè)某一質(zhì)點以初速度作直線運動，其加速度為。問：質(zhì)點在停止前運動的路程有多長？解：兩邊積分：兩邊積分：例3、

路燈距地面高度為h，身高為l的人以速