高等数学在大学物理中的重要性

高等数学在大学物理中的重要性
高等数学在大学物理中的重要性

高等数学在大学物理中的重要性

专业:应用化学学号:5503211017

学生姓名:胡吉林指导老师:吴评

摘要:数学是物理的基础,是研究物理的重要工具和手段。而高等数学的思想方法,渗透于大学物理学习过程的各个环节。高等数学是一门抽象性的学科,而大学物理正是借助其理论结晶将抽象的数学思维方法与具体的自然规律结合了起来。我校之所以选择在上完高等数学(上册)之后,再开设大学物理课程,就是考虑到大学物理的学习需要运用到高等数学中的很多知识。而高等数学中的学习成果在大学物理中的验证与利用,能让我们对其印象更深,理解得更透彻。下面,本文将结合作者自身在大学物理学习过程中的感悟与体会,探讨高等数学的思想方法在大学物理中的重要体现。

关键词:高等数学;大学物理;思想方法;自然规律

1 建模的思想

数学建模,理工科的学生对此都很熟悉,为了使问题简化,建立合适的数学模型,常常要作出一些理想化的假设,忽略次要因素,突出主要矛盾。在大学物理中,类似这样建立理想模型的例子也不胜枚举,如力学中的质点、刚体,电学中的点电荷等,都是把复杂的实际问题抽象成了一个个基本的理想模型。这种建立理想模型的方法,借鉴了数学建模的思想,是物理学的基本研究方法之一。

2矢量的思想

大学物理中,很多物理量是矢量,如位移、速度、角动量、电场强度、磁感应强度等,而矢量的运算正是高等数学中的向量代数在大学物理中的运用。如:力的分解与合成其实是向量的加减法运算,而计算力矩、角动量、安培力等则用到了向量代数中向量积的运算。合理地借助向量工具,可使一些物理研究问题大为简化。

3导数的思想

中学物理与大学物理的不同在于:中学物理中所讨论的物理量大多是均匀变化的,而大学物理中所讨论的物理量一般都是非均匀变化的,因而需要用求导数的方法来解决这类问题。力学中导数的应用问题可以分为两类:第一类是已知物体的运动方程,求解物体的运动速度和加速度;第二类则是已知物体的加速度和初始条件,求解物体的运动方程。通过求导,也可以计算角速度、角加速度及电场强度等物理量的值。此外,在求解物理问题的过程中,常碰到一些求极值的问题,

单从物理的角度又不易解答,而通过求导转化为求数学函数的极值,问题就要简单得多。

4积分的思想

对于研究大学物理中的连续量和变量,积分法是一个很重要、有用的数学工具,如计算做变速运动的物体的位移,变力所做的功及载流导线所受的磁场力等都要用到积分的思想。而通过积分将物理问题化繁为简,也需要运用一些技巧和方法。首先是要合理地选择微元,如位移的求解要用到时间微元dt,电场强度的求解要用到电荷微元dq。有时可能还要根据需要选择角度微元,从而在极坐标下进行积分。选取了合适的微元,才能根据已有的知识列出清晰简洁的关系式,进而积分求解。其次,积分路径和积分上下限的选择既要符合客观规律,又要尽量简单化以减少计算量。如在求解变力做功时,首先要判断是保守力还是非保守力,保守力做功与路径无关,应当选择积分最简便的路径。再如,当积分区域具有对称性时,可利用其对称性缩小积分范围,减少计算量。

结束语:高等数学在大学物理中的运用还远远不止这些,高等数学与大学物理紧密相连,相辅相成。离开了高等数学,大学物理就成了无本之木,无水之鱼;而离开了大学物理,高等数学就是纸上谈兵。不仅如此,作为一名理工科的学生,在今后的很多课程的学习中都离不开高等数学中的积分、求导等的思想方法。我们只有把高等数学和大学物理这两门基础课程学扎实了,深刻理解其内在联系,日后学习其它专业性更强的课程时,才会有更大的后劲儿。

参考文献

[1]刘凤英.物理学概论[M].北京:清华大学出版社,2010.1-12

[2]胡盘新.大学物理解题方法与技巧[M].上海:上海交通大学出版社,2004.4-42

[3]王瑞旦,宋善炎.物理方法论[M].长沙:中南大学出版社,2002.28-63,145-158

历史上最伟大的物理学家排名

历史上最伟大的物理学家排名 最伟大的物理学家Top10 PhysicsWeb曾经搞过历史上最伟大的物理学家的投票,结果如下表: 1:牛顿(经典力学、光学) 牛顿(Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日--1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会员,是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里牛顿像(21张)物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。

2:爱因斯坦(相对论、量子力学奠基人) 爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),举世闻名的德裔美国科学家,现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学,1909年开始在大学任教,1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后因二战爆发移居美国,1940年入美国国籍。 十九世纪末期是物理学的变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,从新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特

大学物理知识点

A r r y r ? 第一章质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△,2r x =?+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确 r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==,2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量) 平均加速度v a t ?= ? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动 运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+

大学物理1(上)知识点总结

一 质 点 运 动 学 知识点: 1. 参考系 为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。要作定量描述,还应在参考系上建立坐标系。 2. 位置矢量与运动方程 位置矢量(位矢):是从坐标原点引向质点所在的有向线段,用矢量r 表示。位矢用于确定质点在空间的位置。位矢与时间t 的函数关系: k ?)t (z j ?)t (y i ?)t (x )t (r r ++== 称为运动方程。 位移矢量:是质点在时间△t 内的位置改变,即位移: )t (r )t t (r r -+=?? 轨道方程:质点运动轨迹的曲线方程。 3. 速度与加速度 平均速度定义为单位时间内的位移,即: t r v ?? = 速度,是质点位矢对时间的变化率: dt r d v = 平均速率定义为单位时间内的路程:t s v ??= 速率,是质点路程对时间的变化率:ds dt υ= 加速度,是质点速度对时间的变化率:dt v d a = 4. 法向加速度与切向加速度 加速度 τ?a n ?a dt v d a t n +==

法向加速度ρ=2 n v a ,方向沿半径指向曲率中心(圆心),反映速度方向的变化。 切向加速度dt dv a t =,方向沿轨道切线,反映速度大小的变化。 在圆周运动中,角量定义如下: 角速度 dt d θ = ω 角加速度 dt d ω= β 而R v ω=,22 n R R v a ω== ,β==R dt dv a t 5. 相对运动 对于两个相互作平动的参考系,有 ''kk pk pk r r r +=,'kk 'pk pk v v v +=,'kk 'pk pk a a a += 重点: 1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的 物理量,明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。 2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义;掌握圆周运动的角量和线量的关系,并能灵活运用计算问题。 3. 理解伽利略坐标、速度变换,能分析与平动有关的相对运动问题。 难点: 1.法向和切向加速度 2.相对运动问题 三、功和能 知识点: 1. 功的定义 质点在力F 的作用下有微小的位移d r (或写为ds ),则力作的功定义为力和位移的标积即 θθcos cos Fds r d F r d F dA ==?= 对质点在力作用下的有限运动,力作的功为 ? ?=b a r d F A 在直角坐标系中,此功可写为 ???++=b a z b a y b a x dz F dy F dx F A

大学物理知识梳理解读

大学物理(文复习资料 一、牛顿力学. 牛顿三大定律(P37 牛顿三大定律是力学中重要的定律,它是研究经典力学的基础。 1.牛顿第一定律 内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。 2.牛顿第二定律 内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。 说明:第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。 3.牛顿第三定律

内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。 说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。 另需要注意: (1作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。 (2这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。 (3作用力和反作用力必须是同一性质的力。 (4与参照系无关。 三大守恒定律 1.能量守恒定律.(p47 能量不能消失,也不能创造,只能从一种形式转换为另一种形式. 2.动量守恒定律.(p55 如果几个物体组成一个系统,且系统不受外力的作用(或合外力为零,尽管系统内各物体在内力作用下,各物 体的动量发生了变化,但是系统的总动量的改变为零,即总动量不变. 3.角动量守恒定律.(p59 如果作用于质点的力矩为零,质点的角动量在运动过程中将保持恒矢量. 二、热力学

2015年美国大学物理类院校排名

2015年美国大学物理类院校排名 以下是2015年USnews美国大学物理类院校排名的相关介绍,以供大家参考借鉴,希望能够帮助到大家。如果对海外留学有疑问,可以在线咨询小马过河留学专家,也可拨打全国免费咨询电话:4008-123-267! 1 Massachusetts Institute of Technology 2 Harvard University 2 Princeton University 2 Stanford University 2 University of California—?Berkeley 2 California Institute of Technology 7 Cornell University 7 University of Chicago 9 University of Illinois—?Urbana-?Champaign 10 University of California—?Santa Barbara 11 Columbia University 11 University of Michigan—?Ann Arbor 11 Yale University 14 University of Texas—?Austin 14 University of Maryland—?College Park 16 University of Pennsylvania 16 University of California—?San Diego 18 Johns Hopkins University (Rowland) 18 University of California—?Los Angeles 18 University of Colorado—?Boulder 18 University of Wisconsin—?Madison 22 University of Washington 23 Ohio State University 23 Pennsylvania State University—?University Park 23 Stony Brook University—?SUNY 26 Northwestern University 26 Rice University 26 University of Minnesota—?Twin Cities 29 Brown University 29 Duke University 29 Michigan State University 29 Georgia Institute of Technology 29 Rutgers, the State University of New Jersey—?New Brunswick 29 University of California—?Davis 29 University of California—?Irvine 36 Carnegie Mellon University 36 New York University

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物理学的作用与意义

物理学的作用与意义 物理学是一门基础科学,它研究的是物质运动的基本规律。不同的运动形式具有不同的运动规律,因而要用不同的研究方法处理,基于此,物理学又分为力学、热学、电磁学、光学和原子物理学等各个部分。按照物理学的历史发展又可以分为经典物理与近代物理两部分。近代物理是相对于经典物理而言的,泛指以相对论和量子论为基础的20世纪物理学。由于物理学研究的规律具有很大的基本性与普遍性,所以它的基本概念和基本定律是自然科学的很多领域和工程技术的基础。由于物理学知识构成了物质世界的完整图象,所以它也是科学的世界观和方法论赖以建立的基础。 1、物理学是自然科学的带头学科 物理学作为严格的、定量的自然科学的带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。它与数学、天文学、化学和生物学之间有密切的联系,它们之间相互作用,促进了物理学及其它学科的发展。 物理学与数学之间有深刻的内在联系。物理学不满足于定性地说明现象,或者简单地用文字记载事实,为了尽可能准确地从数量关系上去掌握物理规律,数学就成为物理学不可缺少的工具,而丰富多彩的物理世界又为数学研究开辟了广阔的天地。物理学与数学的关系密切,渊源流长。历史上有许多着名科学家,如牛顿、欧拉、高斯等,对于这两门科学都做出了重要贡献。19世纪末、20世纪初的一些大数学家如彭加勒、克莱因、希尔柏特等,尽管学术倾向不同,但都精通理论物理。近代物理学中关于混沌现象的研究也是物理学与数学相互结合的结果。 物理学与天文学的关系更是密不可分,它可以追溯到早期开普勒与牛顿对行星运动的研究。现在提供天文学信息的波段已经从可见光频段扩展到从无线电波到X射线宽广的电磁波频段,已采用了现代物理所提供的各种探测手段。另一方面,天文学提供了地球上实验室所不具备的极端条件,如高温、高压、高能粒子、强引力等,构成了检验物理学理论的理想的实验室。因此,几乎所有的广义相对论的证据都来自天文观测。正电子和μ子都是首先在宇宙线研究中观测到的,为粒子物理学的创建做出了贡献。热核反应理论是首先为解释太阳能源问题而提出的,中子星理论则因脉冲星的发现得到证实,而现代宇宙论的标准模型——大爆炸理论,是完全建立在粒子物理理论基础上的。 物理学与化学本是唇齿相依、息息相关的。化学中的原子论、分子论的发展为物理学中气体动理论的建立奠定了基础,从而能够对物质的热学、力学、电学性质做出满意的解释;而物理学中量子理论的发展,原子的电子壳层结构的建立又从本质上说明了各种元素性质周期性变化的规律。量子力学的诞生以及随后固体物理学的发展,使物理学与化学研究的对象日益深入到更加复杂的物质结构的层次,对半导体、超导体的研究,愈来愈需要化学家的配合与协助,在液晶科学、高分子科学和分子膜科学取得的进展是化学家、物理学家共同努力的结果。另一方面近代物理的理论和实验技术又推动了化学的发展。 物理学在生物学发展中的贡献体现在两个方面:一是为生命科学提供现代化的实验手段,如电子显微镜、X射线衍射、核磁共振、扫描隧道显微镜等;二是为生命科学提供理论概念和方法。从19世纪起,生物学家在生物遗传方面进行了大量的研究工作,提出了

大学物理知识点总结汇总

大学物理知识点总结汇总 大学物理知识点总结汇总 大学物理知识点总结都有哪些内容呢?我们不妨一起来看看吧!以下是小编为大家搜集整理提供到的大学物理知识点总结,希望对您有所帮助。欢迎阅读参考学习! 一、物体的内能 1.分子的动能 物体内所有分子的动能的平均值叫做分子的平均动能. 温度升高,分子热运动的平均动能越大. 温度越低,分子热运动的平均动能越小. 温度是物体分子热运动的平均动能的标志. 2.分子势能 由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能. 分子力做正功,分子势能减少, 分子力做负功,分子势能增加。 在平衡位置时(r=r0),分子势能最小. 分子势能的大小跟物体的体积有关系. 3.物体的内能

(1)物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能. (2)分子平均动能与温度的关系 由于分子热运动的无规则性,所以各个分子热运动动能不同,但所有分子热运动动能的`平均值只与温度相关,温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子热运动的平均动能相同,对确定的物体来说,总的分子动能随温度单调增加。 (3)分子势能与体积的关系 分子势能与分子力相关:分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加。而分子力与分子间距有关,分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积。这就在分子势能与物体体积间建立起某种联系。因此分子势能分子势能跟体积有关系, 由于分子热运动的平均动能跟温度有关系,分子势能跟体积有关系,所以物体的内能跟物的温度和体积都有关系:温度升高时,分子的平均动能增加,因而物体内能增加; 体积变化时,分子势能发生变化,因而物体的内能发生变化. 此外, 物体的内能还跟物体的质量和物态有关。 二.改变物体内能的两种方式 1.做功可以改变物体的内能.

大学物理物理知识点总结

y 第一章质点运动学主要内容 一 . 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △,r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==,2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量) 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动

全国大学物理排名

理论物理(理论物理(100100100) )

庆邮电大学、湖南科技大学、北京交通大学、温州大学、上海师范大学、中国人民大学、东北大学、华南师范大学、山东师范大学、中国矿业大学、重庆大学、东北师范大学、贵州大学、安徽师范大学、徐州师范大学、广州大学、四川师范大学、湘潭大学 C等(20个):名单略 2626)) 粒子物理与原子核物理(26 粒子物理与原子核物理( 3333)) 原子与分子物理( 原子与分子物理(33

1414))等离子体物理(14等离子体物理(

C 等(3个):名单略 凝聚态物理(凝聚态物理(116116116) )

B+等(35个):南开大学、西北工业大学、同济大学、苏州大学、湘潭大学、北京工业大学、北京理工大学、西安交通大学、华东师范大学、哈尔滨工业大学、中南大学、燕山大学、湖南师范大学、东南大学、河南大学、河北师范大学、厦门大学、东北师范大学、电子科技大学、山西大学、华中师范大学、天津大学、北京化工大学、广西大学、大连海事大学、武汉理工大学、兰州理工大学、西北大学、浙江师范大学、中国人民大学、聊城大学、温州大学、河南师范大学、华南师范大学、暨南大学 B等(34个):宁夏大学、陕西师范大学、首都师范大学、哈尔滨理工大学、宁波大学、南京师范大学、四川师范大学、西南科技大学、广州大学、内蒙古科技大学、华南理工大学、曲阜师范大学、扬州大学、西南大学、云南大学、哈尔滨师范大学、西北师范大学、东北大学、湖北大学、西南交通大学、长春理工大学、吉首大学、中国矿业大学、上海理工大学、长沙理工大学、北京交通大学、南京理工大学、三峡大学、青岛大学、天津理工大学、内蒙古大学、福建师范大学、吉林师范大学、河海大学 C等(24个):名单略 声学( 1515)) 声学(15

高等数学在大学物理中的重要性

高等数学在大学物理中的重要性 专业:应用化学学号:5503211017 学生姓名:胡吉林指导老师:吴评 摘要:数学是物理的基础,是研究物理的重要工具和手段。而高等数学的思想方法,渗透于大学物理学习过程的各个环节。高等数学是一门抽象性的学科,而大学物理正是借助其理论结晶将抽象的数学思维方法与具体的自然规律结合了起来。我校之所以选择在上完高等数学(上册)之后,再开设大学物理课程,就是考虑到大学物理的学习需要运用到高等数学中的很多知识。而高等数学中的学习成果在大学物理中的验证与利用,能让我们对其印象更深,理解得更透彻。下面,本文将结合作者自身在大学物理学习过程中的感悟与体会,探讨高等数学的思想方法在大学物理中的重要体现。 关键词:高等数学;大学物理;思想方法;自然规律 1 建模的思想 数学建模,理工科的学生对此都很熟悉,为了使问题简化,建立合适的数学模型,常常要作出一些理想化的假设,忽略次要因素,突出主要矛盾。在大学物理中,类似这样建立理想模型的例子也不胜枚举,如力学中的质点、刚体,电学中的点电荷等,都是把复杂的实际问题抽象成了一个个基本的理想模型。这种建立理想模型的方法,借鉴了数学建模的思想,是物理学的基本研究方法之一。 2矢量的思想 大学物理中,很多物理量是矢量,如位移、速度、角动量、电场强度、磁感应强度等,而矢量的运算正是高等数学中的向量代数在大学物理中的运用。如:力的分解与合成其实是向量的加减法运算,而计算力矩、角动量、安培力等则用到了向量代数中向量积的运算。合理地借助向量工具,可使一些物理研究问题大为简化。 3导数的思想 中学物理与大学物理的不同在于:中学物理中所讨论的物理量大多是均匀变化的,而大学物理中所讨论的物理量一般都是非均匀变化的,因而需要用求导数的方法来解决这类问题。力学中导数的应用问题可以分为两类:第一类是已知物体的运动方程,求解物体的运动速度和加速度;第二类则是已知物体的加速度和初始条件,求解物体的运动方程。通过求导,也可以计算角速度、角加速度及电场强度等物理量的值。此外,在求解物理问题的过程中,常碰到一些求极值的问题,

大学物理物理知识点总结!!!!!!

y 第一章质点运动学主要容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动程 ()r r t =r r 运动程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移 是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △,r =r △路程是△t 时间质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和向的物理量) 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度向是曲线切线向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==,2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量) 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动

大学物理上知识点整理

大学物理上知识点整理 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

第2章质点动力学 一、质点: 是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理,或物体的形状 大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。 二、力: 是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中,场作用主要为万有引力(重力),接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力:(为形变量) 2、摩擦力:摩擦力的方向永远与相对运动方向(或趋势)相反。 ?固体间的静摩擦力:(最大值) ?固体间的滑动摩擦力: 3、流体阻力:或?。 4、万有引力: ?特例:在地球引力场中,在地球表面附近:。 ?式中R为地球半径,M为地球质量。 ?在地球上方(较大),。 ?在地球内部(),。

三、惯性参考系中的力学规律?牛顿三定律 牛顿第一定律:时,。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念,定义了惯性系。 牛顿第二定律: 普遍形式:; 经典形式:(为恒量) 牛顿第三定律:。 牛顿运动定律是物体低速运动()时所遵循的动力学基本规律,是经典力学的基础。 四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力: 惯性力没有施力物体,因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态,这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。2、引入惯性力后,非惯性系中力学规律: 五、求解动力学问题的主要步骤 恒力作用下的连接体约束运动:选取研究对象,分析运动趋势,画出隔离体示力图,列出分量式的运动方程。变力作用下的单质点运动:分析力函数,选取坐标系,列运动方程,用积分法求解。 第3章机械能和功 一、功

2020年QS物理专业大学排名

2020年QS物理专业大学排名 【概述】 如果你想要比较一下世界各地的顶尖物理大学,那就继续往下读,看看今年各地区顶尖大学的排名,首先了解一下世界前10名的顶尖物理大学的概述。 一、美国顶尖的物理大学 物理学和天文学排名前十的大学中,有4所大学是在美国,同时美国有另外4所大学排在全球前20名,一共有10所大学排在世界前50名。有着令人印象深刻的表现,进入排名的大学包括从马里兰大学帕克分校到密歇根大学,前一所大学今年排名上升了11位,排第30位,而后一所大学今年排名上升了8位,目前在全球范围内排并列第32位。在前100名中,莱斯大学的排名从之前的第101-150名上升到了第100名。 二、加拿大顶尖的物理大学 看一下北部的加拿大,加拿大有几所大学今年的排名有所上升,整体表现最好的是多伦多大学,上升了两位,排在第21位。紧随其后的是英属哥伦比亚大学,这所大学目前排名第38位,比之前上升了5个名次,其次麦吉尔大学(排名第40位,之前的排名为第51-100名)。 三、德国顶尖的物理大学 德国的有45所大学进入排名,有5所大学排在全球前50名。慕尼黑技术大学(上升了5位排第16名),路德维希马克西米利安慕尼黑大学(排第20名),鲁普莱希特-卡尔斯-海德堡大学(上升了四位排第28名),基特·卡尔斯鲁厄毛皮技术研究所(也上升了四位,排第31名),亚琛工业大学(从第51-100名上升到第43名)。 四、英国顶尖的物理大学 除了牛津和剑桥在前10名,英国有四所大学进入了今年的世界前50名,伦敦帝国理工学院保持不变,排第11位,紧随其后的是伦敦大学学院,并列第36名,和爱丁堡大学(并列第47名)。

论大学物理之重要性

谈大学物理之重要性 经济12 2111802045 崔天宇 摘要: 1,大学物理对经济专业的重要性:物理学作为万物之理和经济学有着千丝万缕的联系。很多诺贝尔经济学获奖者有着 深厚的物理学基础。 2,大学物理的学习收获和方法总结:注意应用高等数学与代数解题。 3,大学物理教学的建议:学习物理要注重实验和定理的推导。 关键词: 物理学计量经济学高等代数与微积分建立模型大学物理收获与建议 正文: 本来以为大学物理只是理工科的必修课,后来经过老师的指导,我了解到作为经济学学生学习大学物理的重要性。 (一)物理学与经济学 物理学与经济学是相通的。经济学家在研究经济问题时不仅需要

数学,需要其中的物理思想和物理模型。自1969年首届诺贝尔经济学奖颁发至2007年第39届的61位获奖者,有16届24位获奖者具有理工学科背景,其中有物理学背景就有4位,而4位中有3位以物理学博士作为进入经济学研究的起点,另外一位也是诺贝尔物理学奖得主知名实验室成员。共有1 1位获奖者以理工科学历进入经济学研究领域,其中物理学背景获奖者进入经济学研究领域的理工科学历最高。由此可见物理学对经济学的研究有着极强的借鉴价值。 举一个例子,计量经济学最早由挪威经济学家弗里希提出。是以经济理论为指导,以事实为依据,以数学、统计学为方法,以电脑为手段,对具有随机特征的经济关系进行研究,并以计量经济模型的建立和应用为核心的一门定量化的实证经济学学科。计量经济学的研究方法和特点,首先设定经济模型,即把所研究的经济变量之间的关系用适当的数学关系式表达出来,然后,估计参数。参数是计量经济模型中表现经济变量相互依存程度的因素,但其无法直接观测和精确计算,只能通过样本观测值估计,这是计量经济学的核心内容。然后,对模型和所估计的参数加以评定。最后,模型的应用,包括经济结构分析、经济预测和政策评价。其中,经济预测是用模型测算样本之外的数据及其变化,政策评价则是对政策方案作模拟测算,对其作出评价。用一句话来讲,经济研究者把计量经济模型作为经济活动的实验室,目的是从个别的具体事例概括为普遍的抽象结论。 而众所周知,实验和数学相结合是物理学的最基本的研究方法。物理学的基本研究方法是实验和数学的结合,在两者的结合上,还以

大学物理知识点汇总

大学物理I期末复习知识点汇总 (2011-5-12) 第一章:质点运动学 1、参考系坐标系质点 2、位置矢量位移速度加速度 3、角量和线量的关系(角量:角坐标角速度角加速度) 4、运动方程和轨迹方程 5、相对运动绝对=牵连+相对 第二章:牛顿运动定律 1、牛顿运动定律(牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律) 2、常见的三种力(万有引力、弹性力、摩擦力) 第三章:动量守恒定律和能量守恒定律 1、动量冲量质点和质点系的动量定理以及动量守恒定律 2、功保守力和非保守力的功势能 常见的保守力:重力弹性力万有引力 势能:引力势能重力势能弹性势能 3、质点和质点系的动能定理 4、系统的功能原理 5、机械能守恒定律 6、质心质心运动定理 第四章:刚体 1、刚体刚体的运动 2、刚体的定轴转动 3、力矩转动惯量转动定律 4、质点的角动量质点的角动量定理质点的角动量守恒定律 5、刚体定轴转动角动量 6、刚体定轴转动的角动量定理 7、刚体定轴转动的角动量守恒定律 8、刚体定轴转动时力矩做功 9、刚体定轴转动的动能定理 第五章:静电场

1、点电荷电荷守恒定律库伦定律 2、电场强度电场叠加原理 3、电势电势叠加原理 4、静电场的高斯定理 5、静电场的环路定理 6、电场强度和电势梯度之间的关系 7、求场强的三种方法: (1)已知空间电荷分布,用场强叠加原理求场强 (2)已知电荷分布,电荷分布具有高度对称性,高斯定律求场强(3)已知电势分布,可利用电势梯度来计算电场强度 第六章:静电场中的导体与电介质 1、静电场中的导体 (1)均匀导体静电平衡的条件:导体内部电场强度处处为零。 (2)根据均匀导体的静电平衡条件,可以得到以下推论: (a)导体为等势体,其表面为等势面 (b)导体表面上任意一点的电场强度的方向都垂直于该处表面 (c)当带点导体处于静电平衡时,导体内部处处没有净电荷存在,电荷只能分布在导体表面 (d)导体表面附近的电场强度大小与该处电荷的面密度成正比。即(e)孤立带电导体表面各处电荷密度的大小与该处表面的曲率半径有关,曲率半径越大的地方,电荷面密度越小。 (3)静电屏蔽 在静电平衡条件下: (a)外电场不可能对空腔内部空间发生任何影响 (b)接地封闭导体腔外电场不受腔内电荷的影响 2、静电场中的电介质 (1)电介质的极化外电场作用下,电介质表面出现束缚电荷的现象(2)电极化强度矢量 P (3)电位移矢量D P、D、E之间的关系 (4)有电介质时的高斯定理 3、电容器电容 (1)电容的定义 (2)串联和并联的等效电容 4、静电能 (1)电场的能量密度

大学物理(上)知识点整理

第2章质点动力学 一、质点: 是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理,或物体的形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。 二、力: 是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中,场作用主要为万有引力(重力),接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力:(为形变量) 2、摩擦力:摩擦力的方向永远与相对运动方向(或趋势)相反。 固体间的静摩擦力:(最大值) 固体间的滑动摩擦力: 3、流体阻力:或。 4、万有引力: 特例:在地球引力场中,在地球表面附近:。 式中R为地球半径,M为地球质量。 在地球上方(较大),。 在地球内部(),。 三、惯性参考系中的力学规律牛顿三定律 牛顿第一定律:时,。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念,定义了惯性系。 牛顿第二定律: 普遍形式:;

经典形式:(为恒量) 牛顿第三定律:。 牛顿运动定律是物体低速运动()时所遵循的动力学基本规律,是经典力学的基础。 四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力: 惯性力没有施力物体,因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态,这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。 2、引入惯性力后,非惯性系中力学规律: 五、求解动力学问题的主要步骤 恒力作用下的连接体约束运动:选取研究对象,分析运动趋势,画出隔离体示力图,列出分量式的运动方程。 变力作用下的单质点运动:分析力函数,选取坐标系,列运动方程,用积分法求解。 第3章机械能和功 一、功 1、功能的定义式: 恒力的功: 变力的功: 2、保守力 若某力所作的功仅取决于始末位置而与经历的路径无关,则该力称保守力。或满足下述关

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一、质点: 是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理,或物体的形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。 二、力: 是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中,场作用主要为万有引力(重力),接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力:(为形变量) 2、摩擦力:摩擦力的方向永远与相对运动方向(或趋势)相反。 固体间的静摩擦力:(最大值) 固体间的滑动摩擦力: 3、流体阻力:或。 4、万有引力: 特例:在地球引力场中,在地球表面附近:。 式中R为地球半径,M为地球质量。 在地球上方(较大),。 在地球内部(),。 三、惯性参考系中的力学规律牛顿三定律 牛顿第一定律:时,。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念,定义了惯性系。 牛顿第二定律: 普遍形式:; 经典形式:(为恒量)

牛顿第三定律:。 牛顿运动定律是物体低速运动()时所遵循的动力学基本规律,是经典力学的基础。 四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力: 惯性力没有施力物体,因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态,这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。 2、引入惯性力后,非惯性系中力学规律: 五、求解动力学问题的主要步骤 恒力作用下的连接体约束运动:选取研究对象,分析运动趋势,画出隔离体示力图,列出分量式的运动方程。 变力作用下的单质点运动:分析力函数,选取坐标系,列运动方程,用积分法求解。 第3章机械能和功 一、功 1、功能的定义式: 恒力的功: 变力的功: 2、保守力 若某力所作的功仅取决于始末位置而与经历的路径无关,则该力称保守力。或满足下述关系的力称保守力:

2020世界大学排名TOP10(物理学和天文学)

2020世界大学排名TOP10(物理学和天文学) TOP1.康奈尔大学 今年康奈尔大学排名四位,与清华大学共同排名第19位,自去 年以来提升了其在雇主声誉方面的得分。康奈尔大学的物理系因其 多功能计划和诺贝尔奖获奖研究而闻名,其中存在一个粒子加速器,有助于其在粒子和加速器物理学方面的声誉。此外,大学的占星系 提供灵活的学士学位,可根据每个学生的需求进行定制。大学生也 可以参与研究机会。 TOP2.哥伦比亚大学 哥伦比亚大学从去年并列第19名至第14名世界顶尖大学的物理学和天文学,自去年以来提高了学术和雇主声誉的得分。天文学自1757年以来一直在哥伦比亚大学教学,并已成为其课程的重要组成 部分,其研究亮点如1863年首次将摄影应用于恒星天体测量和光谱学。自1901年以来,哥伦比亚有27人获得诺贝尔文学奖物理。 TOP3.清华大学 清华大学在今年的物理排名中进入了前20名,与康奈尔大学从 12名上升到19名的并列。清华大学物理系成立于1926年,从此赢 得了中国最负盛名的物理学系之一的声誉。在本科阶段,您可以选 择物理学和应用物理学,这两门课程旨在为您提供对物理学基础理 论和研究方法的深入理解,并为各种职业做好准备。 TOP4.罗马大学 意大利罗马的Sapienza大学,通常被称为Sapienza,今年的物 理排名从第44位上升到第39位,并且雇主声誉得分大大提高。尽 管其物理学学士学位只有意大利语,但该大学提供英语授课的硕士 学位,如大气科学与技术硕士学位,其重点从物理学和工程学的角 度来看大气科学。其他硕士学位包括粒子和astroparticle物理、 空间和航天工程。

大学物理学习心得体会5篇

大学物理学习心得体会5篇 大学物理学习感想 经过了一个学期的物理学习,让我从学物理有什么用的思维转换 为不学物理不行。我深切认识到物理学习的重要性,特别是作为一个工科的学生,物理显得尤为重要。物理学是关于自然界最基本形态的科学,是一切自然科学的基础。“大学物理”课是工科专业的一门重要的基础课。它对学生知识结构的形式、智能训练和能力培养等诸多方面都起着重要的作用。 因为大学物理和中学物理在学习方法等各方面有许多不同,若我 们已习惯于中学物理的学习方法,已经形成了一定的思维定势,将对 大学物理的学习带来负面影响,正如俗话所说:一张白纸上好画画。所以,尽量做好大学物理和中学物力的衔接,使我们尽快地从中学物 理过渡到大学物理的学习,是大学物理学习迫切需要解决的一个问题从内容上看,大学物理共分五大部分:力学、热学、光学、电磁学、近代物理,中学物理也是学习这五大部分,但它们所研究的外延有所不同,中学物理主要研究特殊情况,如力学部分中,对于运动学的研究,中学物理主要研究匀速或匀变速的直线运动和曲线运动,动力学中所涉及的功是恒力的功,所研究的对象是质点,而大学物理研究的运动是变速的运动,功是变力做的功,研究的对象不仅是质点,还包括质点系,对于概念、定理的阐述都在中学的基础上进行了扩展,需要矢量及微积分知识的支撑。在热学部分中,大学物理与中学物理最大的不同是研究的广度大了,从微观的角度解释了热学中的宏观量,

更能体现热学与力学的联系。在光学部分中,中学所研究的主要是几何光学,而大学物理研究的是波动光学,这是光学的两个不同的侧面,因此无论从内容上还是从方法上都有很大的不同,但其共同点是都能锻炼学生的形象思维,在波动光学的学习中,需要同学们多归纳多总结。电磁学部分中大学物理与中学物理的衔接比较大,从物理概念和定理、定律的理解相对来说要容易一些,但是在大学物理中,微积分知识在这里得到极大的发挥,在做题时,由于学生在高中时所形成的思维定式,所以往往用高中时所用的方法来解决他们所遇到的问题,这是大多数学生容易犯错误的地方,也是高数与物理结合的难点,近代物理的学习中,大学物理比中学物理要广泛的多,由于没有思维定式,反而不容易出现似是而非的问题。 通过对大学物理的学期,我也认识到大学物理更多地依赖于高等数学,因此对于我们大一新生来说,在高等数学的学习中,不仅要会计算微分与积分,更要理解微分与积分的物理意义,为大学物理的学习打下厚实的数学基础,另外,在学习大学物理过程中,对于基本概念、基本定理要有清晰的认识,充分认识这些概念、定理与中学物理的异同,在充分理解概念和定理的基础上要做一定量的习题,做题过程中充分体现题目中所涉及到的知识点,许多科学大师都曾津津乐道于他们早年在习题中的受益,虽然做习题本身不是科学研究,但对研究能力的培养却有重要的作用。 总之,物理是培养学生逻辑思维能力的一门最重要的学科,我们应该正确的对待物理,认识物理,认真学习物理知识。

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