大学物理绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一,.,什么是物理学,物理学,是研究物质世界最基本形态的科学,物理学研究的范围,物质世界的层次和数量级,物理学,(,Physics),质子,10,-,15,m,空间尺度：,物 质 结 构,物质相互作用,物质运动规律,微观粒子,Microscopic,介观物质,mesoscopic,宏观物质,macroscopic,宇观物质,cosmological,类星体,10,26,m,时间尺度：,基本粒子寿命,10,-,25,s,宇宙寿命,10,18,s,绪 论,E,-,15,E,-,12,E,-,09,E,-,06,E,-,03,1m,E+03,E+06,E+09,E+12,E+15,E+18,E+21,E+24,E+27,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,人,蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次,物,理,现,象,按空间尺度划分：,量子力学,经典物理学,宇宙物理学,按速率大小划分：,相对论物理学,非相对论物理学,按客体大小划分：,微观系统,宏观系统,按运动速度划分：,低速现象,高速现象,实验,物理,理论,物理,计算,物理,今日物理学,物理学的发展,牛顿力学,(,Mechanics),研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律,电磁学,(,Electromagnetism),研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律,热力学,(,Thermodynamics),研究物质热运动的统计规律及其宏观表现,相对论,(,Relativity),研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律,量子力学,(,Quantum mechanics),研究微观物质运动现象以及基本运动规律,二.,物理学的五大基本理论,物理学是一门最基本的科学,;,是最古老、但发展最快的科学,;,它提供最多、最基本的科学研究手段。,物理学是一切自然科学的基础,物理学派生出来的分支及交叉学科,物理学构成了化学、生物学、材料科学、地球物理学等学科的基础，物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中,。,物理学与数学之间有着深刻的内在联系,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,宇,宙,射,线,物,理,学,三.,物理学是构成自然科学的理论基础,四.,物理学与技术,20,世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科,热机的发明和使用，提供了第一种模式：,电气化的进程，提供了第二种模式：,核能的利用,激光器的产生,层析成像技术,(,CT),超导电子技术,技术,物理,技术,物理,技术,物理,粒子散射实验,X,射线的发现,受激辐射理论,低温超导微观理论,电子计算机的诞生,1947,年 贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克来发明了,晶体管,，标志着,信息时代,的开始,1962,年 发明了,集成电路,70,年代后期 出现了,大规模集成电路,1925,26,年 建立了,量子力学,192,6,年 建立了,费米,狄拉克统计,192,7,年 建立了,布洛赫波的理论,192,8,年 索末菲提出,能带,的猜想,192,9,年 派尔斯提出,禁带,、,空穴,的概念,同年贝特提出了,费米面,的概念,1957,年 皮帕得,测量,了,第一个费米,面,超,晶格材料,纳米材料,光子晶体,晶体管的发明,大规模集成电路,电子计算机,信息技术与工程,几乎所有的重大新,(高),技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿。,当今物理学和科学技术的关系,两种模式并存，相互交叉，相互促进,“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命”。,李政道,量子力学,能带理论,人工设计材料,五.,物理学的方法和科学态度,提,出,命,题,推,测,答,案,理,论,预,言,实,验,验,证,修,改,理,论,现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学,从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来,建立模型；用已知原理对现象作定性解释，进行逻辑推理和数学演算,新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言,一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则,当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻,六.,怎样学习物理学,著名物理学家费曼说：,科学是一种方法。它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象。,著名物理学家爱因斯坦说：,发展独立思考和独立判断地一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化,。,学习的观点：,从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解,物理学中各个分支之间的相互联系。,学习的关键：,学习的重点：,物理模型,数学表述,研究方法与适用条件,勤于思考,悟物穷理,七.,教学计划,大学物理学,张三慧,主编,清华大学出版社,大学物理教程,吴锡珑,主编,高等教育出版社,大学物理学习指导,张孝林,主编,科学出版社,教材：,普通物理学,程守洙,主编,高等教育,出版社,参考书：,内 容,参考学时,绪论,第,1,章,力和运动,9,第,2,章,运动的手衡量和守恒定律,9,第,3,章,静止电荷的电场,14,第,4,章,恒定电流的磁场,14,第,5,章,电磁感应 电磁场理论,8,教学计划,(,总学时,54,),