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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,河南城建学院 杜亚冰,河南城建学院 杜亚冰,物理绪论,1.,什么是物理学,?,概括地说,物理学就是探讨,物质结构,和,物质运动,基本规律的学科。,一、物理学和物质世界,2.,物理学的研究对象？,（,1,）研究物质的两种形态,实物,和,场,是物质的两种基本形态,关于实物物质结构,实物包括微观粒子和宏观物体，它的范围是从基本粒子的亚核世界到整个宇宙。,关于场物质结构,例如：电磁场、引力场、各种介子场。,(2),研究物质最简单最基本最普遍的运动形式,物质的运动具有,粒子,和,波动,两种图象。,天体的、宏观的机械运动，分子的热运动呈粒子性；,微观领域内，无论场和实物都呈波、粒二象性。,(3),研究物质的相互作用,物质间有四种相互作用：,引力作用、电磁作用、强作用、弱作用。,传递引力相互作用,引力子,传递电磁相互作用,光子,传递强相互作用,胶子,传递弱相互作用,中间波色子,研究对象包括宇观、宏观、介观、微观、生命观。,当今物理学的研究领域里有两个尖端，一个是高能物理或称粒子物理，另一个是天体物理。前者在最小尺度上探索物质更深层次的结构，后者在最大尺度上追寻宇宙的演化和起源。但是近十年的进展表明，这两个极端竟奇妙地衔接在一起，成为一对密不可分的姊妹科学。,空间,：微观粒子,10,-15,m（,夸,克）,-,宇宙尺寸,10,27,m（,哈,勃,半径）,-,大小跨越,42,个数量级,时间,：微观粒子寿命,10,-24,s,；宇宙年龄,-10,18,s,物理学大蟒,二、物理学和科学技术,物理学是一切自然科学的基础。,物理学是科学技术和社会发展的巨大动力。,物理学的基本概念和技术被应用到所有的自然科学。如医学中使用的核磁共振、,CT,、,B,超等。,第一次工业革命,：工业的机械化,-,瓦特的蒸汽机,基础： 牛顿力学和波尔兹曼等创立的热力学。,第二次工业革命,：工业的电气化,-,发电机、电动机,基础： 法拉第与麦克斯韦等建立的电磁学。,第三次工业革命,：工业的自动化与核能的应用,-,计算机、,光通讯、核弹、核能发电,基础： 普朗克、爱因斯坦、波尔、薛定鄂等创立的量子力学。,三、各种物理学的适用范围,低速宏观,:,经典物理学,高速宏观,:,相对论物理学,高速微观,:,相对论量子物理学,注,:,低速既远远小于光速,;,高速既接近光速,;,宏观与微观界限大约是以原子半径,10,-10,m,为界；,近年来由于材料科学的进步,在介于宏观和微观的尺度之间发展出研究宏观量子现象的一门新兴学科,-,介观物理学。,低速微观,:,量子物理学,关系：,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。,差别：,如：由匀速到,变速,，由恒力到,变力,，由均匀到非,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、,由实数到 复数等。,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,四、大学与中学物理的关系与差别,1,）研究的对象不同：由简单到复杂，由特殊到一般。,物理学的研究方法,提出命题（从实验或已有的原理中推演出来）,推测答案（建立唯象的物理模型,;,逻辑推理等）,理论预言（解释现象,;,预言末来,;,实验证伪）,实验检验（应用）,理论修改,观察,实验,抽象,假说,理论,五、如何学好物理学？,首先,不能仅仅掌握一些知识定律和公式更不要把注意力只集中在解题上,而应在学习过程中努力使自己逐步,对物理学的内容、方法、工作语言、概念和物理图象,以及其历史、现状和前沿等方面,从整体上有个全面的了解。,关键是,:,勤于思考 悟物穷理,勤于思考,就是对新的概念、定义、公式中的符号和公式本身的含义用自己的语言陈述出来。对于定理的证明、公式的推导，最好在了解了基本思路之后，自己背着书本把它们演算出来。这样才能对它们成立的条件、关键的步骤、推演的技巧等有深刻的理解。,悟物穷理，就是要多向自己提问，明确哪些是事实？哪些是推论？推论是如何得来的？我为什么相信它等。,物理,悟理,雾里,学习知识有个规律：懂,会,熟,巧。,要求抓好以下几个环节：,1,、有针对性的预习,2,、认真的听讲,3,、必要的复习,4,、按时、独立地完成作业,最好把课本通读,几,遍！,关键是要动手动脑，勤于思考，多加练习。,静电场,电相互作用,库仑定律,静,电,场,电场强度,电通量,高斯定理,环路定理,电势,静电场的基本性质,静电力叠加原理,要点：,1.,两条基本实验定律,：库仑定律，静电力叠加原理,。,3.,两条基本定理,：静电场高斯定理，环路定理。,2.,两个基本物理量,：电场强度 ，电势 。,要点：,静电场中的导体和电介质相互作用机制；,稳定时 分布,.,与物质的相互作用,导体的静电平衡,电位移矢量 介质中高斯定理,电介质极化,电场能,电容器,静电场,第十章 静电场中的导体,种类,：,正电荷、负电荷,性质：,同号相斥、异号相吸,电量,：电荷的多少,单位,：库仑,C,一 电荷的基本知识：,实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力，,但其相互作用是怎样实现的,？,二 库仑定律,1785,年，库仑（法国）从扭秤实验结果总结出了点电荷之间相互作用的静电力所服从的规律，称库仑定律。内容如下：,
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