大学物理绪论
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《大学物理学绪论》课件
相对论与宇宙学研究
相对论
相对论是爱因斯坦提出的经典理论，描述了 引力和相对速度对时空的影响。未来的研究 将进一步探索相对论的预言和推论，例如引 力波探测和黑洞性质等，并寻求将相对论与 其他物理理论统一起来。
宇宙学
宇宙学是研究宇宙起源、演化和终极命运的 科学。未来的研究将致力于揭示宇宙的起源 和演化过程，包括宇宙大爆炸、星系形成、 恒星演化等，以及探索宇宙中存在的未知物
质和能量形式。
THANKS
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生物医学
医学影像
放射治疗
物理学在医学影像技术中发挥了重要作用 ，如X射线、CT、MRI等影像设备的研发和 应用。
放射治疗是治疗肿瘤的重要手段之一，物 理学在放射源的选择、剂量控制和设备研 发方面有重要作用。
生物力学
生物传感器
生物力学研究生物体的力学性质和行为， 在生物医学工程、康复医学等领域有广泛 应用。
数学建模法
要点一
总结词
用数学语言描述物理规律和现象
要点二
详细描述
数学建模法是物理学研究中不可或缺的方法之一。它通过 建立数学模型来描述物理规律和现象，将物理问题转化为 数学问题，以便进行定量分析和计算。数学建模法在物理 学中广泛应用于各种领域，例如力学、电磁学、量子力学 和宇宙学等。通过数学建模法，可以更深入地理解物理规 律的本质，预测新现象并解决复杂问题。
理论推导法
总结词
通过数学模型和理论公式推导结论
详细描述
理论推导法是物理学研究中另一种重要的方法。它基于对物理现象的深入理解，通过建 立数学模型和理论公式来描述物理规律和现象。然后，通过逻辑推理和数学计算，从已 知的基本原理出发，推导出新的结论和预测。理论推导法的准确性和可靠性取决于理论
大学物理(绪论)
二、物理学和科学技术的关系
1、物理学是一切自然科学的基础。 2、物理学推动技术革命和社会文明：
物理学是工程师的灵魂， 也是工程师的最终目标。
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第一篇 第二篇 第三篇 第四篇 第五篇
力学基础 热 学 电 磁 学 波动光学 量子物理
6 首 页 上 页 下 页退 出
3 首 页 上 页 下 页退 出
研究对象包括宇观、宏观、介观、微观、生命观
空间：微观粒子10-15m（夸克）---宇宙尺寸1027m（哈勃半径）-大小跨越42个数量级 时间：微观粒子寿命10-24s ;宇宙年龄---1018s
从阶段划分，可分为经典、近代、现代物理。
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2 首 页 上 页 下 页退 出
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，及分子的热运动呈粒子性；
微观领域内，无论场和实物都呈波、粒四种相互作用，引力作用、电磁作用、强作用、 弱作用。
超铉理论：试图将四种相互作用力统一起来。
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一、物理学的研究对象
物理学是关于自然界最基本形态的科学。它研究物质的结构， （物质由什么组成）相互作用（力？电？热？）以及物质的运动。 （质点运动？刚体运动？)
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（分子—原子—电子、原子核—中子、质 子—夸克及其它结构粒子）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、各种量子场。
大学物理绪论及预备知识
dy
x0 x
x0
x
dy f ( x0 ) tg dx
函数 y f (x) 在 x0 处的导数等于曲线在点[
处切线的斜率
f 任意点的导数表示曲线在任意点[ x ， (x) ]处切线的 斜率
x0 f ( x0 ) ]
有关导数的计算，如
y 1 t 2 则
dy [1 (t t ) 2 (1 t 2 )] lim dt t 0 t [1 t 2 2tt (t ) 2 1 t 2 ] lim 2t t 0 t
★ 时间尺度 (相差1043s) 1018s(150亿年)(宇宙年龄)—10-25s(Z0 超子的寿命) ★ 空间尺度 (相差1046m) 1026 m(约150亿光年)(宇宙)—10－20 m(夸克) ★ 速率范围
0(静止) — 3108 m/s(光速)
不同时空尺度和速度范围的对象要用不同的
物理学研究。
粒子
天体物理粒子物理 两大尖端紧密衔接
10-20
1025
星系
微观
10-15 10-10
宇观
1020
原子
介观
m
1015
10-5
宏观
105
1010
太阳 系
DNA 人
山
地球
根据现代的标准宇宙模型，在宇宙大爆炸的 开初，只有极高温的热辐射和其中隐现的高能粒 子。粒子物理学的主要实验手段是加速器，但加 速器能量的提高受到财力、物力和社会等因素的 限制。粒子物理学家也希望从宇宙早期演化的观 测中获得一些信息和证据来检验极高能量下的粒 子理论。就这样，物理学中研究最大对象和最小 对象的两个分支——宇宙学和粒子物理学，竟奇 妙地衔接在一起，结成为密不可分的姊妹学科， 犹如一条怪蟒咬住自己的尾巴。
x0 x
x0
x
dy f ( x0 ) tg dx
函数 y f (x) 在 x0 处的导数等于曲线在点[
处切线的斜率
f 任意点的导数表示曲线在任意点[ x ， (x) ]处切线的 斜率
x0 f ( x0 ) ]
有关导数的计算，如
y 1 t 2 则
dy [1 (t t ) 2 (1 t 2 )] lim dt t 0 t [1 t 2 2tt (t ) 2 1 t 2 ] lim 2t t 0 t
★ 时间尺度 (相差1043s) 1018s(150亿年)(宇宙年龄)—10-25s(Z0 超子的寿命) ★ 空间尺度 (相差1046m) 1026 m(约150亿光年)(宇宙)—10－20 m(夸克) ★ 速率范围
0(静止) — 3108 m/s(光速)
不同时空尺度和速度范围的对象要用不同的
物理学研究。
粒子
天体物理粒子物理 两大尖端紧密衔接
10-20
1025
星系
微观
10-15 10-10
宇观
1020
原子
介观
m
1015
10-5
宏观
105
1010
太阳 系
DNA 人
山
地球
根据现代的标准宇宙模型，在宇宙大爆炸的 开初，只有极高温的热辐射和其中隐现的高能粒 子。粒子物理学的主要实验手段是加速器，但加 速器能量的提高受到财力、物力和社会等因素的 限制。粒子物理学家也希望从宇宙早期演化的观 测中获得一些信息和证据来检验极高能量下的粒 子理论。就这样，物理学中研究最大对象和最小 对象的两个分支——宇宙学和粒子物理学，竟奇 妙地衔接在一起，结成为密不可分的姊妹学科， 犹如一条怪蟒咬住自己的尾巴。
大学物理绪论部分
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。
它和其他的自然科学也没有分界线。物理学的门户总 是开放的， 鼓励跨学科的交流与沟通、促进学科交 叉-- 量子化学、生物物理、物理化学等 人们戏称：物理是母鸡
物理思想的强大渗透性： 经济学=数学+物理学
大学物理
授课教师 物电学院： -
联系方式
办公室： 手机： Email: -
1
绪论
➢什么是物理学 物理学发展历史及研究内容
➢为什么学物理学 物理学的重要性及物理之
美
➢怎么学物理学 大学物理和高中物理的区别
和联系 微积分基础及矢量 学习物理的方法
2
一、什么是物理学？
格物致知,悟物穷理 (Physics)
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。
50
3、物理学的规律：
寻求最简单的基本原理，解释最普遍 的物理事实。
物理上真实的东西，一定是逻辑上简单的东西。 ——爱因斯坦
奥克姆准则：越接近真理，基本定律就越简单！
51
二、 为什么学习物理学
物理学是一切自然科学的基础
( ~ 496-399 BC ) ( ~ 427-347 BC )
古典物理萌芽編年簡史
文藝復興時期
釋迦牟尼 ~563-486 BC
孔子 ~551-479 BC
墨子 ~476-390 BC
柏拉圖 427-347 BC
亞里斯多德 384-322 BC
孟子 371-289 BC
亞歷山大大帝 征服巴比倫 330 BC
● 热力学 (Thermodynamics) 18-19世纪卡特、焦耳、开尔文、卡诺 研究物质热运动的统计规律及其宏观表现
它和其他的自然科学也没有分界线。物理学的门户总 是开放的， 鼓励跨学科的交流与沟通、促进学科交 叉-- 量子化学、生物物理、物理化学等 人们戏称：物理是母鸡
物理思想的强大渗透性： 经济学=数学+物理学
大学物理
授课教师 物电学院： -
联系方式
办公室： 手机： Email: -
1
绪论
➢什么是物理学 物理学发展历史及研究内容
➢为什么学物理学 物理学的重要性及物理之
美
➢怎么学物理学 大学物理和高中物理的区别
和联系 微积分基础及矢量 学习物理的方法
2
一、什么是物理学？
格物致知,悟物穷理 (Physics)
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。
50
3、物理学的规律：
寻求最简单的基本原理，解释最普遍 的物理事实。
物理上真实的东西，一定是逻辑上简单的东西。 ——爱因斯坦
奥克姆准则：越接近真理，基本定律就越简单！
51
二、 为什么学习物理学
物理学是一切自然科学的基础
( ~ 496-399 BC ) ( ~ 427-347 BC )
古典物理萌芽編年簡史
文藝復興時期
釋迦牟尼 ~563-486 BC
孔子 ~551-479 BC
墨子 ~476-390 BC
柏拉圖 427-347 BC
亞里斯多德 384-322 BC
孟子 371-289 BC
亞歷山大大帝 征服巴比倫 330 BC
● 热力学 (Thermodynamics) 18-19世纪卡特、焦耳、开尔文、卡诺 研究物质热运动的统计规律及其宏观表现
大学物理绪论课
大学物理绪论课一、物理学研究的对象和研究的方法1 什么是物理学物理学是揭示自然界最基本形态的科学。
是研究物质的基本结构，相互作用和运动形态基本规律的科学。
也就是说，物理学是研究物质运动最基本规律的科学。
(虽然是最基本的，但它所研究问题的深度和微观程度，又是最不好研究的）物理学又为所有其它的自然科学，技术科学，医学，乃至刑事技术科学提供理论基础和技术手段；能够为刑事侦察专业提供科学研究方法。
我们学习大学物理的目的就是为了提高科学素养，培养逻辑思维能力，逻辑推理能力。
物理学又为发展能源，改善环境，保障国家安全提供基础。
可以说物理学是除数学以外一切自然科学的基础。
物理学在理论原理和实验技术上的每一次重大进展都有利地促进了科学技术的进步和社会经济的发展。
（就是在我们学院的课程设置上，大学物理也被列为刑事技术科学的基础课。
侦察专业的公共基础课；）总之，物理学一直在科学，技术乃至科学思维的发展中发挥着极其重要的作用，对人类的文明产生巨大的影响。
就是对于我们在今后从事刑事科学技术工作，刑事侦察工作，物理学始终是最强有利的武器。
2 物理学的框架结构大体上说来，整个物理学的框架结构由两大部分组成。
一个是经典物理学（以牛顿力学，麦克斯韦电磁场理论以及热力学为主要基础而构成的）；一个是近代物理学（以Einstein相对论以及量子力学为主要基础而构成的）。
从经典物理学到近代物理学，是人们对物质运动认识上一次大的飞跃。
从物理学的发展进程来看，它们代表着两个重大的里程碑。
具体地说，物理学的重大基础理论可分为五大门类。
1）力学（就是牛顿力学或经典力学）——关于物体作机械运动的理论；2）统计物理和热力学——关于热现象和大量粒子集合特性的理论；3）电磁学——关于电和磁以及电磁辐射的理论；4）相对论——关于物理规律不变性和高速运动理论；5）量子力学——关于微观粒子运动的理论。
3 物理学的研究方法观察，实验，抽象，假说等是物理学的研究方法。
大学物理绪论(二)
大学物理绪论（二）引言概述：大学物理是自然科学的基础学科之一，通过研究物质和能量之间的相互关系，旨在揭示自然界的规律。
本文将进一步探讨大学物理的绪论，主要包括粒子的性质、物质的结构、力学基础、热学基础以及电磁学基础等五个大点，为读者提供关于大学物理的基本概念和原理。
正文：一、粒子的性质：1.1 原子和分子的结构1.2 粒子的质量和电荷1.3 粒子的自旋和角动量1.4 反粒子的存在和性质1.5 粒子的相互作用和粒子物理学的基本概念二、物质的结构：2.1 原子核的结构和稳定性2.2 电子的轨道和能级2.3 物质的密度和比重2.4 物态变化和物理性质2.5 晶体的结构和晶格参数三、力学基础：3.1 物体的平衡和运动3.2 牛顿运动定律3.3 力的合成和分解3.4 动量和动量守恒定律3.5 能量和能量守恒定律四、热学基础：4.1 热量和温度的概念4.2 热力学系统和状态变化4.3 热传导、对流和辐射4.4 热平衡和热力学平衡4.5 理想气体定律和热力学过程五、电磁学基础：5.1 电荷和电场5.2 高斯定律和电场强度5.3 电势和电势能5.4 电流和电路5.5 磁场和磁场力总结：本文简要介绍了大学物理的绪论，包括了粒子的性质、物质的结构、力学基础、热学基础以及电磁学基础等五个大点。
粒子的性质研究了原子、分子、具体粒子的结构和相互作用等内容。
物质的结构阐述了原子核、电子、晶体等的组成和性质。
力学基础包括了物体的运动规律、力的作用和动量守恒等内容。
热学基础则涉及了热量、温度、热力学系统等方面的基本概念。
电磁学基础介绍了电场、磁场和电路等的基本原理。
通过这些内容的学习，读者可以初步了解大学物理的基本概念和原理，为进一步深入学习打下基础。
大学物理绪论课ppt课件
大学物理学
第四版
绪论
• 一 、物理学简介 • 二 、为什么学？ • 三 、学什么？ • 四 、怎么学？
一、物理学简介
1. 什么是物理学 物理学是研究物质结构、相互 作用和运动形态的基本规律的科学。
2. 物理学的基本理论
经典力学 （17世纪），牛顿
经
典 物
热学
（18~19世纪），卡诺、焦耳、克劳修斯、 麦克斯韦、玻耳兹曼等
理 电磁学 （19世纪），库仑、安培、奥斯特、
法拉第、麦克斯韦等
近 代
相对论
（20世纪初），爱因斯坦
物 理 量子力学 （20世纪），玻尔、普朗克、德布罗意、
海森伯、薛定谔等
3. 物理学的研究对象
空间尺度：
质子 （10-15 m） 基本粒子
哈勃半径 超星系团
1027
星系团
原子核
10-15
1024
银河系
和谐统一
ppt课件.
24
四、怎样学习大学物理
一、与中学的物理课比较
1. 是物理学的又一次更深的循环
概念深化 知识扩展 理论性增强
ü物理模型。如：质点、刚体…… ü物理条件。如：守衡条件 ü文字解与结果分析。
ppt课件.
25
2. 高等数学的运用
矢量与标量； 矢积与标积； 坐标分解； 微分；微元； 线积分……
2. 物理框架： 知识结构、知识的来龙去脉、知识的相 互联系
3. 物理思路： 如何观察、分析、思考、研究、处理问题
4. 物理方法： 科学就是一种方法
5. 体会和欣赏物理学中的真、善、美
★ 物理学之美
• 物理学的本质是真－客观规律、真理 • 物理学的价值是善－能够造福人类 • 物理学的追求是美－简洁明快，均衡对称，
第四版
绪论
• 一 、物理学简介 • 二 、为什么学？ • 三 、学什么？ • 四 、怎么学？
一、物理学简介
1. 什么是物理学 物理学是研究物质结构、相互 作用和运动形态的基本规律的科学。
2. 物理学的基本理论
经典力学 （17世纪），牛顿
经
典 物
热学
（18~19世纪），卡诺、焦耳、克劳修斯、 麦克斯韦、玻耳兹曼等
理 电磁学 （19世纪），库仑、安培、奥斯特、
法拉第、麦克斯韦等
近 代
相对论
（20世纪初），爱因斯坦
物 理 量子力学 （20世纪），玻尔、普朗克、德布罗意、
海森伯、薛定谔等
3. 物理学的研究对象
空间尺度：
质子 （10-15 m） 基本粒子
哈勃半径 超星系团
1027
星系团
原子核
10-15
1024
银河系
和谐统一
ppt课件.
24
四、怎样学习大学物理
一、与中学的物理课比较
1. 是物理学的又一次更深的循环
概念深化 知识扩展 理论性增强
ü物理模型。如：质点、刚体…… ü物理条件。如：守衡条件 ü文字解与结果分析。
ppt课件.
25
2. 高等数学的运用
矢量与标量； 矢积与标积； 坐标分解； 微分；微元； 线积分……
2. 物理框架： 知识结构、知识的来龙去脉、知识的相 互联系
3. 物理思路： 如何观察、分析、思考、研究、处理问题
4. 物理方法： 科学就是一种方法
5. 体会和欣赏物理学中的真、善、美
★ 物理学之美
• 物理学的本质是真－客观规律、真理 • 物理学的价值是善－能够造福人类 • 物理学的追求是美－简洁明快，均衡对称，
大学物理学-绪论
科学和技术统称为“科技”。二者既有密切联系，又有重要区别。
科学解决理论问题，技术解决实际问题。科学要解决的问题，是
发现自然界中确凿的事实和现象之间的关系，并建立理论把这些事
实和关系联系起来；
技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。科学主要是和未
知的领域打交道，其进展，尤其是重大的突破，是难以预料的；技术
交换律
结合律
2、减法
3、标量积
交换律
分配律
大学物理学
章目录
节目录
上一页
下一页
矢量的运算
4、矢量积
方向：右手螺旋法则
大学物理学
章目录
节目录
上一页
下一页
矢量函数的微积分
矢量函数
Ԧ = + + ()
大学物理学
Ԧ = + + ()
Ԧ = റ 0 = 0
计算物理基础
➢ 计算物理是以计算机为基础、采用数学方法解决
物理问题的应用科学。
➢ 计算物理中的“计算”不是做习题时的这种计算
，而是运用计算机对复杂问题的数值计算或实验
模拟，是科学计算。
➢ 计算物理常用计算工具Matlab简介。
大学物理学
章目录
节目录
上一页
下一页
计算物理基础
是在相对成熟的领域内工作，可以作比较准确的规划。
物理学是所有自然科学的理论基础
大学物理学
章目录
节目录
上一页
下一页
绪 论
三、物理学所涵盖的时空范围
宇观、宏观、介观、微观、生命观
空间：微观粒子10-15m（夸克）--宇宙尺寸1027m（哈勃半径）
科学解决理论问题，技术解决实际问题。科学要解决的问题，是
发现自然界中确凿的事实和现象之间的关系，并建立理论把这些事
实和关系联系起来；
技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。科学主要是和未
知的领域打交道，其进展，尤其是重大的突破，是难以预料的；技术
交换律
结合律
2、减法
3、标量积
交换律
分配律
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矢量的运算
4、矢量积
方向：右手螺旋法则
大学物理学
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矢量函数的微积分
矢量函数
Ԧ = + + ()
大学物理学
Ԧ = + + ()
Ԧ = റ 0 = 0
计算物理基础
➢ 计算物理是以计算机为基础、采用数学方法解决
物理问题的应用科学。
➢ 计算物理中的“计算”不是做习题时的这种计算
，而是运用计算机对复杂问题的数值计算或实验
模拟，是科学计算。
➢ 计算物理常用计算工具Matlab简介。
大学物理学
章目录
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计算物理基础
是在相对成熟的领域内工作，可以作比较准确的规划。
物理学是所有自然科学的理论基础
大学物理学
章目录
节目录
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绪 论
三、物理学所涵盖的时空范围
宇观、宏观、介观、微观、生命观
空间：微观粒子10-15m（夸克）--宇宙尺寸1027m（哈勃半径）
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何具体把握呢？
1.物理学是关于物质运动一般规律的科学
普适性：是一个具有逻辑自恰性的理论框架和体系， 所以应从整体上把握。
对象概念框架体系应用
2.物理学是以物质世界为对象的观察和实验的科学 观察和实验是全部物理学知识的基础。 第一要建立起物理学图象。 第二要关注物理学发展中实验的作用。
3.物理学是精密科学 物理学是一门定量科学，它是物质世界数量关系的高 度总结，精确的把握物质运动变化的规律和结果。
➢现代工业技术工程师类型要求良好的科学素质
深厚的科学素养是发明创造的基础。
高的科学素质和能力是高新技术和市场 经济的发展的需要
➢物理素质的表现
物理学的思想、观点和方法 从物理本质上提出和研究本专业问题 创新能力 在工程技术中引入物理学的新成果
二、在大学物理课程中学习什么
知识→物理学关于物质世界的基本理论→基础 方法→物理学认识和研究问题的思想方法→中心 应用→运用物理学的理论和方法解决技术问题→目的
➢爱因斯坦受激辐射理论(1916物理) －第一台激 光器(1960技术)
➢量子力学 费米狄拉克统计 固体能带理论(20年 代微结构物理)－晶体管诞生(1947) 集成电路 (1962) 大规模集成电路(70年代后期技术)
④技术的创新与发展深受科学素质的影响与限制。
电子显微镜的发明
⑤物理学是人类智慧的结晶。
物理学基本框架
V
c
量子理论 狭义相对论
0.01c
量子 禁区 理论
10-5m
禁区
狭义 相对论
广义 相对论
牛顿物理学
1020m
大小或距离
③物理学为其他 学科创立技术和 原理，重大新技 术领域的创立总 是经历长期的物 理酝酿。
伽利略进行重力实验，首次把观察和实验的方法引 入科学研究。1687年牛顿的《原理》出版，微积分 用于力学，产生了真正的现代意义上的科学。
被动学习主动学习
3.学习方法要转变
课堂完成课堂的听讲+课后的阅读 为了做题而学习为了学习而做题 先看书后独立完成作业 单独学习相互讨论、交流 盲从的学习 要有批判的精神带着问题听课读书
4.几点具体的建议
坚持上课必须学会记笔记(问题的提出,解决的 方法,重要的结论)。 课后阅读整理以课堂笔记的框架阅读。
及时独立完成作业不能照例题做作业，推理过 程要表达清楚规范。
要交流和答疑不要简单的请教题目怎么做。
1.首先要有一个正确的态度树立科学的观念 与精神
证实 肯定
求实的态度 证伪 否定
未知 存疑
观察
严谨的作风 科学精神
归实纳验 演绎 定量
继承
探索的精神
独立 批判
创新
强烈的责任心民国人族家类
个体
2.学习目的要转变
掌握零散的科学知识掌握系统理论，思想方法培 养创新能力
应试学习知识的积累，能力的训练，素质的培养 的学习
在历史上由物理学领先的自然科学完全改变了地 球的面貌和人类的生产生活方式。
关注物理学理论发展的历史可以学习丰富的思想、 经验、教训和方法。
5.物理学依然是一门蓬勃发展中的科学 物理学的发展将会引发新的技术革命。
原子物理学
少体问题少 单数 粒粒 子子 的间 结相 构互 与作 性用 质
光 分学 子物理学 核物理 粒子物理
大学物理（绪论）
大学物理
1
2
3
力
振
波
第1学动与 期动光学波学 Nhomakorabea4
5
6
电
热近
磁第2学期代物
学
学理
质 质 刚狭 点 点 体义 运 动 力相 动 力 学对 学学 论
振 动
波光 动的
干 涉
光 的 衍 射
光 的 偏 振
静导 电体 场与
电 介
稳 恒 磁 场
电 磁 感 应
气热 体力 动学 理 论
量 子 力 学
质
一、为什么要学习物理学
物理学能够帮助人们理解世界，解决问题，有助于培育 创新能力，其中蕴含着新的思想。
2.大学学习的目的
高素质的通才教育
厚基础、宽口径、强能力的通才
数学
科学知
识物 化理 学 生物
基本知识技术基础
基本素质
人文科学文 历 哲学 史 学
艺术
掌握知识的能力
基
本能力科 相学 互实 协验 作的 的能 能力 力 探索创新的能力
概念物理量
规律物理量之间的数量关系
数学是物理学的语言自然法则必然能用简洁而优 美的数学方程来表达。自洽和谐的数学形式背后必然 有深刻的物理学背景。
定量科学 讨论任何自然科学问题必须要有量的 概念，否则不会有正确结论。
4.物理学是一门历史科学
物理学发展的历史为人们提供了丰富的科学研究的 方法和思想，同时也充满了深刻的经验与教训。
当前的物理学多体问题固低体温、现流象体、等离子体重混 统凝整沌 计聚化系 物态群统 理物理学理论
超导
天体物理
天文学
宇宙学 大爆炸理论 宇宙弦理论
生物物理学手运段用研物究理生学命的现方象法
生物物理遗传学 理论生物学
三、怎样学好大学物理
勤于思考，悟物穷理。整个大学学习的目 的就是要学会思考！
17-18世纪，由于力学和热学发展的成就引发了第 一次工业革命，人类由手工劳动进入到了使用蒸气动 力的蒸气时代。
19世纪，建立在电磁学发展基础上产生了第二次 工业革命，人类由蒸气时代进入到了电器时代。
20世纪，随着原子物理学和量子力学的发展人类 进入了到了电子时代和信息时代。
➢卢瑟福粒子散射实验(1909物理)－核能利用 (40年代以后技术)
基本相互作用
电磁相互作用 引力相互作用 强相互作用 弱相互作用
运动规律
机械运动 电磁运动 热运动 微观粒子运动
①物理学是自然科学中最基本的学科，它研 究物质的基本结构及其运动的最一般规律。
生活中充满物理学
②物理学满足人类所深刻认识到的最根本的程
度上了解自然界的需要。
空间尺度(相差1045－1046) 1026 m(约150亿光年)(宇宙)－10－20 m(夸克) 时间尺度(相差1045) 1018s 150亿年(宇宙年龄)-10-27s(硬 射线周期) 速率范围0(静止) - 3108 m/s(光速)
1.物理学的性质
研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍的运动规律， 是一切自然科学和工程技术的基础。
凝聚态 实物
非凝聚态
固体 液体
气体 等离子体
引力场
格物致理
稳恒场 电场、磁场
场
物质内强作用场、弱作用场
运动的场——电磁场(波)
基本结构
宏观结构 气、固、液态 微观结构 电子，质子等 介观、宇观
1.物理学是关于物质运动一般规律的科学
普适性：是一个具有逻辑自恰性的理论框架和体系， 所以应从整体上把握。
对象概念框架体系应用
2.物理学是以物质世界为对象的观察和实验的科学 观察和实验是全部物理学知识的基础。 第一要建立起物理学图象。 第二要关注物理学发展中实验的作用。
3.物理学是精密科学 物理学是一门定量科学，它是物质世界数量关系的高 度总结，精确的把握物质运动变化的规律和结果。
➢现代工业技术工程师类型要求良好的科学素质
深厚的科学素养是发明创造的基础。
高的科学素质和能力是高新技术和市场 经济的发展的需要
➢物理素质的表现
物理学的思想、观点和方法 从物理本质上提出和研究本专业问题 创新能力 在工程技术中引入物理学的新成果
二、在大学物理课程中学习什么
知识→物理学关于物质世界的基本理论→基础 方法→物理学认识和研究问题的思想方法→中心 应用→运用物理学的理论和方法解决技术问题→目的
➢爱因斯坦受激辐射理论(1916物理) －第一台激 光器(1960技术)
➢量子力学 费米狄拉克统计 固体能带理论(20年 代微结构物理)－晶体管诞生(1947) 集成电路 (1962) 大规模集成电路(70年代后期技术)
④技术的创新与发展深受科学素质的影响与限制。
电子显微镜的发明
⑤物理学是人类智慧的结晶。
物理学基本框架
V
c
量子理论 狭义相对论
0.01c
量子 禁区 理论
10-5m
禁区
狭义 相对论
广义 相对论
牛顿物理学
1020m
大小或距离
③物理学为其他 学科创立技术和 原理，重大新技 术领域的创立总 是经历长期的物 理酝酿。
伽利略进行重力实验，首次把观察和实验的方法引 入科学研究。1687年牛顿的《原理》出版，微积分 用于力学，产生了真正的现代意义上的科学。
被动学习主动学习
3.学习方法要转变
课堂完成课堂的听讲+课后的阅读 为了做题而学习为了学习而做题 先看书后独立完成作业 单独学习相互讨论、交流 盲从的学习 要有批判的精神带着问题听课读书
4.几点具体的建议
坚持上课必须学会记笔记(问题的提出,解决的 方法,重要的结论)。 课后阅读整理以课堂笔记的框架阅读。
及时独立完成作业不能照例题做作业，推理过 程要表达清楚规范。
要交流和答疑不要简单的请教题目怎么做。
1.首先要有一个正确的态度树立科学的观念 与精神
证实 肯定
求实的态度 证伪 否定
未知 存疑
观察
严谨的作风 科学精神
归实纳验 演绎 定量
继承
探索的精神
独立 批判
创新
强烈的责任心民国人族家类
个体
2.学习目的要转变
掌握零散的科学知识掌握系统理论，思想方法培 养创新能力
应试学习知识的积累，能力的训练，素质的培养 的学习
在历史上由物理学领先的自然科学完全改变了地 球的面貌和人类的生产生活方式。
关注物理学理论发展的历史可以学习丰富的思想、 经验、教训和方法。
5.物理学依然是一门蓬勃发展中的科学 物理学的发展将会引发新的技术革命。
原子物理学
少体问题少 单数 粒粒 子子 的间 结相 构互 与作 性用 质
光 分学 子物理学 核物理 粒子物理
大学物理（绪论）
大学物理
1
2
3
力
振
波
第1学动与 期动光学波学 Nhomakorabea4
5
6
电
热近
磁第2学期代物
学
学理
质 质 刚狭 点 点 体义 运 动 力相 动 力 学对 学学 论
振 动
波光 动的
干 涉
光 的 衍 射
光 的 偏 振
静导 电体 场与
电 介
稳 恒 磁 场
电 磁 感 应
气热 体力 动学 理 论
量 子 力 学
质
一、为什么要学习物理学
物理学能够帮助人们理解世界，解决问题，有助于培育 创新能力，其中蕴含着新的思想。
2.大学学习的目的
高素质的通才教育
厚基础、宽口径、强能力的通才
数学
科学知
识物 化理 学 生物
基本知识技术基础
基本素质
人文科学文 历 哲学 史 学
艺术
掌握知识的能力
基
本能力科 相学 互实 协验 作的 的能 能力 力 探索创新的能力
概念物理量
规律物理量之间的数量关系
数学是物理学的语言自然法则必然能用简洁而优 美的数学方程来表达。自洽和谐的数学形式背后必然 有深刻的物理学背景。
定量科学 讨论任何自然科学问题必须要有量的 概念，否则不会有正确结论。
4.物理学是一门历史科学
物理学发展的历史为人们提供了丰富的科学研究的 方法和思想，同时也充满了深刻的经验与教训。
当前的物理学多体问题固低体温、现流象体、等离子体重混 统凝整沌 计聚化系 物态群统 理物理学理论
超导
天体物理
天文学
宇宙学 大爆炸理论 宇宙弦理论
生物物理学手运段用研物究理生学命的现方象法
生物物理遗传学 理论生物学
三、怎样学好大学物理
勤于思考，悟物穷理。整个大学学习的目 的就是要学会思考！
17-18世纪，由于力学和热学发展的成就引发了第 一次工业革命，人类由手工劳动进入到了使用蒸气动 力的蒸气时代。
19世纪，建立在电磁学发展基础上产生了第二次 工业革命，人类由蒸气时代进入到了电器时代。
20世纪，随着原子物理学和量子力学的发展人类 进入了到了电子时代和信息时代。
➢卢瑟福粒子散射实验(1909物理)－核能利用 (40年代以后技术)
基本相互作用
电磁相互作用 引力相互作用 强相互作用 弱相互作用
运动规律
机械运动 电磁运动 热运动 微观粒子运动
①物理学是自然科学中最基本的学科，它研 究物质的基本结构及其运动的最一般规律。
生活中充满物理学
②物理学满足人类所深刻认识到的最根本的程
度上了解自然界的需要。
空间尺度(相差1045－1046) 1026 m(约150亿光年)(宇宙)－10－20 m(夸克) 时间尺度(相差1045) 1018s 150亿年(宇宙年龄)-10-27s(硬 射线周期) 速率范围0(静止) - 3108 m/s(光速)
1.物理学的性质
研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍的运动规律， 是一切自然科学和工程技术的基础。
凝聚态 实物
非凝聚态
固体 液体
气体 等离子体
引力场
格物致理
稳恒场 电场、磁场
场
物质内强作用场、弱作用场
运动的场——电磁场(波)
基本结构
宏观结构 气、固、液态 微观结构 电子，质子等 介观、宇观