00大学物理普通物理学

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1、理学院应用物理系 杨雁南 1.什么是什么是物物 质质 结结 构构物质相互作用物质相互作用物质运动规律物质运动规律空间尺度：空间尺度：微观粒子微观粒子Microscopic介观物质介观物质Mesoscopic宏观物质宏观物质Macroscopic宇观物质宇观物质Cosmological质子质子 10-15 m类星体类星体 10 26 m时间尺度：时间尺度：基本粒子寿命基本粒子寿命 10-25 s宇宙寿命宇宙寿命 1018 s研究范围研究范围:E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小最小 的细胞的细胞原子原子原子核原子

2、核基本粒子基本粒子DNA长度长度星系团星系团银河系银河系最近恒最近恒星的距离星的距离太阳系太阳系太阳太阳山山哈勃半径哈勃半径超星系团超星系团人人实验实验物理物理理论理论物理物理计算计算物理物理研究方法研究方法:按空间尺度：按空间尺度：量子力学量子力学(微观系统微观系统)经典物理学经典物理学(宏观系统宏观系统)按运动速度：按运动速度：非相对论物理学非相对论物理学(低速低速)相对论物理学相对论物理学(高速高速)采用手段：采用手段：牛顿力学牛顿力学 (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研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律热力学热力学(Thermodyna

3、mics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现研究物质热运动的统计规律及其宏观表现 电磁学电磁学(Electromagnetism)研究电磁现象、物质的电磁运动及电磁辐射等规律研究电磁现象、物质的电磁运动及电磁辐射等规律 相对论相对论(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 量子力学量子力学(Quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律研究微观物质运动现象以及基本运动规律物理学的基本理论：物理学的基本理论：光学光学(Optics)研究研究光的本性、光的传播和光与物质的相互作用规律光的本性、光的传播和

4、光与物质的相互作用规律2.为什么要学物理为什么要学物理?物理学构成了化学、生物学、材料物理学构成了化学、生物学、材料科学、地球物理学等学科的基础，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物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中所有自然科学之中。物理学是一切自然科学的基础物理学是一切自然科学的基础物理学及派生出来的分支、交叉学科始终站在物理学及派生出来的分支、交叉学科始终站在科学发展的最前沿科学发展的最前沿粒粒子子物物理理学学原原子子核核物物理理学学原原子子分分子子物物理理学学固固体体物物理理学学凝凝聚聚态态物物理理学学激激光光物物理理学学等等离离子子体体物物理理学学地

5、地球球物物理理学学生生物物物物理理学学天天体体物物理理学学宇宇宙宙射射线线物物理理学学物理学与科学技术的关系：物理学与科学技术的关系：(热机的发明和使用热机的发明和使用)(电气化的进程电气化的进程)核能的利用核能的利用激光器的产生激光器的产生层析成像技术层析成像技术(CT)(CT)超导电子技术超导电子技术技术技术 物理物理 技术技术物理物理 技术技术 物理物理 粒子散射实验粒子散射实验X 射线的发现射线的发现受激辐射理论受激辐射理论低温超导微观理论低温超导微观理论2020世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科带头学科电子计算机的诞生电子计算

6、机的诞生19621962年年 集成电路集成电路7070年代后期年代后期 大规模集成电路大规模集成电路19251925 2626年年 量子力学量子力学1921926 6年年 费米费米 狄拉克统计狄拉克统计1921928 8年年 能带理论能带理论19471947年年 晶体管晶体管 几乎所有的重大新几乎所有的重大新(高高)技术领域的创立，事先技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿。都在物理学中经过长期的酝酿。“没有昨日的基础科学就没有今没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命日的技术革命”。李政道李政道3.怎样学物理？怎样学物理？物理课物理课 物理学物理学 不要仅限于掌握一些知识、定律和公式，

7、将注不要仅限于掌握一些知识、定律和公式，将注意力只集中在解题上。意力只集中在解题上。全面的了解物理学的内容和方法、工作语言、全面的了解物理学的内容和方法、工作语言、概念和物理图像，以及概念和物理图像，以及 物理学的历史、现状、前物理学的历史、现状、前沿和在工程技术中的应用。沿和在工程技术中的应用。要深刻理解概念、定义和公式的物理意义，掌要深刻理解概念、定义和公式的物理意义，掌握定理的证明、公式的推导以及他们成立的条件；握定理的证明、公式的推导以及他们成立的条件；多向自己提问：哪些是事实？推论？推论的来多向自己提问：哪些是事实？推论？推论的来历正确否？从正反两方面论证其正确性；历正确否？从正反两

8、方面论证其正确性；课内课内不仅要跟上讲课思路，不仅要跟上讲课思路，更提倡在所讲内容的基础上，更提倡在所讲内容的基础上，再向前思考一步再向前思考一步提倡对老师质疑提倡对老师质疑有问题及时向老师提问！有问题及时向老师提问！预习预习听课听课复习复习作业作业答疑答疑不要只满足于不要只满足于“对上答案对上答案”课外课外多看多看多思考多思考参考书参考书互联网互联网多讨论多讨论多交流多交流勤于思考勤于思考悟物穷理悟物穷理演示实验演示实验行使行使“做题者的权利做题者的权利”，质疑题设条件的合理性质疑题设条件的合理性作业：作业：探讨题解的多种可能探讨题解的多种可能修正题目，扩大、推广成果修正题目，扩大、推广成果

9、评价命题的水平评价命题的水平大学物理练习册大学物理练习册大学物理综合练习大学物理综合练习 课本课本普通物理学普通物理学Reference books大学物理学大学物理学(5(5册册)张三慧张三慧 清华大学出版社清华大学出版社 大学物理大学物理 吴百诗吴百诗 科学出版社科学出版社 成绩评定：成绩评定：期中期中(20%)+期末期末(60%)+平时平时(作业作业+课堂提问课堂提问/练习练习+演示实验演示实验+答疑答疑)(20%)杨雁南杨雁南大学物理大学物理IA教学课件教学课件 南航理学院网南航理学院网-教学资源下载栏目教学资源下载栏目Syllabus(Total hours：120)力学（力学（13

10、章）章）(约约 22 h)热学热学（56章）章）(约约14 h)本学期本学期电磁学电磁学（79章）章）(约约32 h)振动和波动振动和波动（1012章）章）(约约28h)量子物理量子物理（1315章）章）(约约18 h)下学期下学期相对论相对论（4章）章）(约约6 h)4.物理量的单位物理量的单位System of International Units(SI）kg:千克千克 kilogramMlengthm:米米 meterLTimeTs:秒秒 secondmass基本量基本量导出量导出量基本量的组合基本量的组合速度速度:m/s力力:kgm/s2=N物理量的量纲物理量的量纲(dimension)MlengthLTimeTmass1-LTv2-MLTF求解某个物理量时，求解某个物理量时，首先要保证量纲的正确性首先要保证量纲的正确性