大学物理学(史可信主编)PPT模板
2024版《大学物理学》PPT课件[1]
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《大学物理学》PPT课件•课程介绍与学习目标•经典力学基础•热学基础与热力学定律•电磁学基础与应用•光学基础知识与应用•近代物理初步探讨01课程介绍与学习目标大学物理学课程概述大学物理学是理工科学生必修的一门重要基础课程，旨在培养学生掌握物理学基本概念、原理和方法，具备分析和解决物理问题的能力。
课程内容包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理等多个领域，涉及物质的基本性质、相互作用和运动规律等方面。
大学物理学不仅是后续专业课程的基础，也是培养学生科学素质、创新思维和实践能力的重要途径。
掌握物理学基本概念、原理和方法，理解物理现象的本质和规律。
具备运用物理学知识分析和解决实际问题的能力，能够运用数学工具处理物理问题。
了解物理学在科技、经济和社会发展中的应用，培养科学素质和创新思维。
具备良好的实验技能和数据处理能力，能够独立完成物理实验和数据分析。
01020304学习目标与要求教材及参考书目教材《大学物理学》（上、下册），高等教育出版社。
参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理分册），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。
02经典力学基础刚体的定轴转动转动惯量、转动动能、角动量等平动、转动、角速度、角加速度等曲线运动抛体运动、圆周运动等质点运动学基本概念位置矢量、位移、速度、加速度等直线运动匀速直线运动、匀变速直线运动等质点与刚体运动学牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律应用举例牛顿运动定律及应用01020304惯性定律，阐述物体不受力时的运动状态F=ma ，阐述物体受力与加速度的关系作用力与反作用力定律，阐述物体间相互作用的规律万有引力定律、弹性力、摩擦力等动量守恒定律角动量守恒定律能量守恒定律应用举例动量、角动量及能量守恒定律系统不受外力或所受外力之和为零时，系统总动量保持不变系统能量的转化和传递遵循能量守恒原则，即系统总能量保持不变系统不受外力矩或所受外力矩之和为零时，系统总角动量保持不变碰撞问题、质点和刚体的定轴转动问题等03热学基础与热力学定律描述物体热状态的物理量，与物体内部微观粒子热运动程度相关。
2024版(推荐)《大学物理》ppt课件
2024/1/27
1
目
CONTENCT
录
2024/1/27
• 课程介绍与教学目标 • 力学基础 • 热学基础 • 电磁学基础 • 近代物理初步 • 实验方法与技能培养 • 课程总结与展望
2
01
课程介绍与教学目标
2024/1/27
3
《大学物理》课程简介
课程性质
大学物理是理工科学生必修的一门基础课程，旨在培 养学生掌握物理学基本概念、原理和方法。
实验操作
熟练掌握实验仪器的使用方法和操作技巧，保证 实验的顺利进行。
数据处理和分析
对实验数据进行处理和分析，提取有用信息，得 出结论。
2024/1/27
36
典型实验案例分析与讨论
01
02
03
04
案例一
牛顿第二定律的验证。通过气 垫导轨上滑块的运动，验证牛 顿第二定律，加深对力和运动 关系的理解。
案例二
角动量守恒定律 内容、条件及应用
10
功和能
功的定义和计算
恒力做功、变力做功的计算方法
动能定理
内容、表达式、意义及应用
势能的概念和计算
重力势能、弹性势能等势能的计算方法
机械能守恒定律
内容、条件及应用
2024/1/27
11
03
热学基础
2024/1/27
12
温度与热量
温度的定义和单位
温度是表示物体冷热程度的物 理量，其单位是摄氏度（°C） 或华氏度（°F）。
加深对物理概念和规律的理解
通过实验现象的观察和分析，帮助学生加深对物理概念和规律的理解，提高物理素养。
2024/1/27
大学物理力学ppt课件
应用实例
天体运动中行星绕太阳的角动量守恒，刚体定点转动的 角动量守恒等。
06
功能原理和机械能守恒定律
功能原理内容解释
功能原理定义
系统所受外力的功等于系统动能的变化量。
公式表示
$W\_{ext}=\Delta E\_k$
物理意义
外力做功导致物体动能改变，是能量转化和 传递的基本规律之一。
机械能定义及分类
大学物理力学ppt课件
目
CONTENCT
录
• 力学基本概念 • 运动学基础 • 牛顿运动定律及应用 • 动量定理与动量守恒定律 • 角动量定理与角动量守恒定律 • 功能原理和机械能守恒定律
01
力学基本概念
质点与刚体
质点
具有一定质量，但没有形状和大小的理想化物理模型。质点模型 忽略了物体的形状和大小，只考虑其质量，便于研究物体的运动 规律。
动量定理表述及证明过程
动量定理表述
物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化 量。
动量定理证明过程
通过牛顿第二定律和运动学公式推导得出。
动量守恒条件及应用实例
动量守恒条件
系统所受合外力为零或不受外 力作用。
动量守恒应用实例
碰撞问题、爆炸问题等。在这 些问题中，可以通过动量守恒 定律求解物体的速度、位移等 物理量。
、位移等物理量。
注意事项
当存在非保守力（如摩擦力 ）做功时，机械能不守恒， 需要考虑能量损失和转化。
THANK YOU
感谢聆听
03
牛顿运动定律及应用
牛顿三定律内容
第一定律
任何物体都要保持匀速直线运 动或静止状态，直到外力迫使 它改变运动状态为止。
第二定律
物体的加速度跟物体所受的合 外力成正比，跟物体的质量成 反比，加速度的方向跟合外力 的方向相同。
大学物理ppt课件完整版
03
计算机模拟和仿真
利用计算机进行数值模拟和仿真 实验，验证理论预测和实验结果 。
2024/1/25
5
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学 。
2024/1/25
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
固体的电子论
介绍了能带理论、金属电子论、半导体电子 论等。
30
核物理和粒子物理基础
原子核的基本性质
包括核力、核子、同位素等基本概念。
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
2024/1/25
31
THANKS
感谢观看
19
恒定电流的电场和磁场
恒定电流：电流大小和方 向均不随时间变化的电流 。
2024/1/25
毕奥-萨伐尔定律：计算 电流元在空间任一点产生 的磁场。
奥斯特-马可尼定律：描 述电流产生磁场的规律。
磁场的高斯定理和安培环 路定理：揭示磁场的基本 性质。
20
电磁感应
法拉第电磁感应定律
描述变化的磁场产生感应电动势的规律。
01
又称惯性定律，表明物体在不受外力作用时，将保持静止状态
或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
02
又称动量定律，表明物体加速度与作用力成正比，与物体质量
成反比。
牛顿第三定律
03
又称作用与反作用定律，表明两个物体间的作用力和反作用力
总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2024版《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)
01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。
02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用，分析感应电动势的产生条件和计算方法。
法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用，分析自感现象的产生原因和影响因素。
介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。
分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系，以及焦耳热的计算方法。
电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用（如牛顿环、劈尖干涉等）01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系。
《大学物理学》PPT课件
干A涉A 结果BB总是；在镜C C面反A射D方，向A上A 出现C C最大C光C强
光程相称等 为该即平光面程的差为零零级衍干射涉谱得最大光强
面间点阵散面射波间的散干射涉 波干预
面1
作截面分析
面2
面3
…
面间点阵散射波布的喇干涉格定律
入射角 掠射角
求出相邻晶面距 离为 d 的两反射 光相长干涉条件
层间两反射 光的光程差
X射线衍射 X ray diffraction
衍射现象
第一节
20-1 Huygens-Fresnel principle
惠菲原理
根据这一原理，原那么上可计算任意形状孔径的衍射问题。本章的 重点不是具体解算上述积分，而是运用该原理有关子波干预的根本思想 去分析和处理一些典型的衍射问题。
两类衍射
劳厄的 X 射线衍射实劳验原厄理斑图
晶体
（硫化铜）
记
录
干
X 射
板
线
衍射斑纹（劳 厄 斑）
晶体中有规那么排列的原子，可看作一个立体的光栅。原子的线度和 间距大约为10 - 10 m 数量级，根据前述可见光的光栅衍射根本原理推断， 只要 入射X 射线的波长与此数量级相当或更小些，就可能获得衍射现象。
1912年， 英国物理学 家布喇格父 子提出 X射 线在晶体上 衍射的一种 简明的理论 解释 布 喇格定律， 又称布喇格 条件。
（1）l 随 f 的增大而增大；
（2）l 随 f 的减小而减小；
（3）l 与 f 的大小无关；
（4） l 随参加衍射的总缝
数 N 的增大而增大
结束选择
作业
HOME WORK
20 - 13 20 - 23
20 - 1 9 20 - 2 4
大学物理课程PPT幻灯片
4 物理课程
物理课程不同于物理科学，它是按照教学 目的、要求和学生的认知规律，有计划的 选择物理科学的内容，并改造成为学校的 一门课程。
4 物理课程
不同的课程理论对物理教育的价值取向有很大的差异。
以学科为中心 的课程主要以 传递知识，帮 助学生建立完 整的物理学科 知识结构，并 实现知识的迁 移为主要目标；
其中确定目标最为关键，因为其他步骤都是围绕目标展 开的。所以泰勒原理又被称为“目标模式”。
第二节 物理课程的基本问题
1 物理学的基本内容和发展概况 物理学是研究物质运动的基本规律、物质
的相互作用和物质基本结构的一门科学。
从物理学对物质运动的基本规律研究的角度，可以 将物理学分为： 力学 ——研究机械运动规律 热力学和统计力学——研究热运动规律 电磁学——电磁运动规律 相对论——研究高速物体运动规律 量子力学——微观粒子运动规律
1 物理学的基本内容和发展概况
有两个发展前沿是很明显的，一个是最微小的是一个 前沿（基本粒子研究），另一个是最大的宇宙也是一 个前沿（宇宙的研究）。
除了这两个明显的前沿外，应该还存在一个前沿，就 是探讨复杂物质的结构与物性。
2 科学的本质
科学的本质问题，实际上是要回答“科学是什么”。 美国科学促进会在其制定的《面向全体美国人的科学：
这个原理是围绕四个基本问题展开的：
（1）学校应该达到哪些教育目标？ （2）提供哪些教育经验才能实现这些目标？ （3）怎样才能有效地组织这些教育经验？ （4）我们怎样才能确定这些目标正在得到 实现？
课程编制的基本步骤
我们可以把这四个问题看成是课程编制过程的 四个步骤或阶段：
（1）确定目标； （2）选择经验； （3）组织经验； （4）评价结果。
《大学物理学》课件_0 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）
-- 大小跨越42个数量级
时间：微观粒子寿命10-24s ;宇宙年龄--1018s
四、标准模型
基本的微积分----高等数学
矢量基础知识----附录I
Ԧ = റ 0 = 0
➢ 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。
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
是在相对成熟的领域内工作，可以作比较准确的规划。
矢量基础知识
矢量定义：有大小、方向的量
书写：教材中常用粗体表示
注：矢量的大小亦称矢量的模
1、加法
平行四边形法则
交换律
结合律
2、减法
3、标量积
交换律
分配律
4、矢量积
方向：右手螺旋法则
矢量函数
Ԧ = + + ()
Ԧ = + + ()
一、什么是物理学
物理学是探讨物质结构及运动基本规律的学科。
与其它科学相比，物理学更着重于物质世界普遍而基本的规律的追求。
物质运动和物质间的相互作用是物质的普遍属性。
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10.1 磁场 磁感应强度 10.2 毕奥-萨伐尔定律 10.3 稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理 10.4 带电粒子在磁场中的运动 10.5 磁场对载流导线的作用 思考题 习题10
第二篇 电磁学
*第十一章 磁介质中的磁场
11.1 磁场中的磁介质 11.2 磁化强度 磁化电流 11.3 有磁介质时的安培环路定理 磁场强度 11.4 铁磁质 思考题 习题11
第一篇 力学
第五章 刚体的运动
5.1 刚体运动的类型 5.2 刚体的平动 5.3 刚体的定轴转动 思考题 习题5
第一篇 力学
*第六章 非惯性系中质点的运动问题
6.1 平动参考系 6.2 定轴转动参考系 思考题 习题6
第二篇 电磁学
单击此处添加标题
单击此处添加文本具体内容， 简明扼要的阐述您的观点。根 据需要可酌情增减文字，以便 观者准确的理解您传达的思想。
第二篇 电磁学
第十二章 电磁感应 电磁场
12.1 电磁感应定律 12.2 动生电动势 12.3 感生电动势 12.4 自感与互感 12.5 磁场的能量 *12.6 位移电流 麦克斯韦方程组 电磁场的物质性 思考题 习题12
下册
第三篇 热学
第十三章 气体动理论 第十四章 热力学基础
18.2 单缝的夫琅禾费衍射
*18.3 圆孔的夫琅禾费衍射
18.4 光栅衍射
*18.5 X射线衍射
思考题
第五篇 光学
第十九章 光的偏振
19.1 自然光和偏振光 19.2 马吕斯定律 19.3 反射光和折射光的偏振 *19.4 光的双折射现象 思考题 习题19
第六篇 近代物理 初步
第一篇 力学
第一章 质点运动学
第一篇 力学
第二章 牛顿运动定律
2.1 牛顿运动定律的表述 2.2 牛顿运动定律的应用 思考题 习题2
第一篇 力学
第三章 质点运动定理
3.1 动量定理 3.2 角动量定理 3.3 动能定理 机械能守恒 功能原理 思考题 习题3
第一篇 力学
第四章 质点组力学
4.1 质心运动定理 4.2 两质点系的运动定理 *4.3 质点组的运动定理 思考题 习题4
第二篇 电磁学
第七章 静止电荷的电场
7.7 电势的计算 7.8 等势面 *场强和电势的关系 7.9 带电粒子在静电场中的运动 思考题 习题7
第二篇 电磁学
第八章 静电场中的导体和电介质
8.1 静电场中的导体 8.2 电容器的电容 8.3 电介质及其极化 8.4 电介质中的静电场 *8.5 有电介质时的高斯定理 电位移
第四篇 振动与波
第十六章 机械波和电磁波
*16.6 多普勒效应 *16.7 电磁波 思考题 习题16
第五篇 光学
第十七章 光的干涉 第十八章 光的衍射 第十九章 光的偏振
第五篇 光学
第十七章 光的干涉
17.1 相干光 17.2 双缝干涉实验 17.3 光程与光程差 17.4 薄膜干涉 17.5 等厚干涉条纹
第二篇 电磁学
第八章 静电场中的导体和电介质
*8.6 电荷间的相互作用能 8.7 静电场的能量 思考题 习题8
第二篇 电磁学
第九章 恒定电流和恒定电场
9.1 电流 电流密度 电流连续性方程 9.2 恒定电流和恒定电场 电动势 9.3 欧姆定律 9.4 焦耳-楞次定律 思考题 习题9
第二篇 电磁学
第二十章 狭义相对论基础 第二十一章 量子物理初步 习题答案 常用物理常量的值 本书中物理量的名称、符号和单位
第六篇 近代物理初步
第二十章 狭义相对论基础
20.1 狭义相对论的基本假设 20.2 洛伦兹变换 *20.3 相对论速度变换 20.4 狭义相对论的时空观 20.5 相对论动力学基础 思考题 习题20
大学物理学(史可信主 编)
演讲人
2 0 2 x - 11 - 11
目录
01. 上册 02. 下册
上册
上册
前言
上册
绪论
第一篇 力学
第一章 质点运动 学
第三章 质点运动 定理
第五章 刚体的运 动
A
C
E
第二章 牛顿运动
第四章 质点组力
*第六章 非惯性系
定律
学
中质点的运动问题
B
D
F
1.1 直线运动 1.2 圆周运动 1.3 曲线运动 思考题 习题1
第三篇 热学
第十三章 气体动理论
13.1 理想气体状态方程 13.2 理想气体的压强公式 13.3 理想气体的温度公式 13.4 能量均分定理 理想气体的内能 13.5 麦克斯韦速率分布律
第三篇 热学
第十三章 气体动理论
13.6 分子碰撞和平均自由程 *13.7 气体的输运现象 思考题 习题13
第三篇 热学
第十四章 热力学基础
14.1 功 热量 内能 热力学第一定律 14.2 热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用 14.3 绝热过程 *多方过程 14.4 循环过程 卡诺循环 14.5 热力学第二定律
第三篇 热学
第十四章 热力学基础
*14.6 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理 *14.7 熵 自由膨胀的不可逆性 *14.8 熵增加原理 热力学第二定律的统计意义 思考题 习题14
第四篇 振动与波
第十五章 机械振动 第十六章 机械波和电磁波
第四篇 振动与波
第十五章 机械振动
15.1 一维振动 15.2 谐振动的合成 思考题 习题15
第四篇 振动与波
第十六章 机械波和电磁波
16.1 一维波 16.2 空间波 *16.3 声强 声强级 16.4 惠更斯原理 16.5 波的叠加原理 波的干涉 驻波
第五篇 光学
第十七章 光的干涉
*17.6 等倾干涉条纹 *17.7 迈克耳孙干涉仪 思考题 习题17
第五篇
18.1 光的衍射现象和惠更斯-菲涅耳原理
光学
18.2 单缝的夫琅禾费衍射
第十八章 光的衍射
*18.3 圆孔的夫琅禾费衍射
18.4 光栅衍射
*18.5 x射线衍射
பைடு நூலகம் 思考题
习题18
第十二章 电磁感应
电磁场
第十章 真 空中的稳恒
磁场
*第十一章 磁介质中的
磁场
第七章 静 止电荷的电
场
第八章 静 电场中的导 体和电介质
第九章 恒 定电流和恒
定电场
第二篇 电磁学
习题答案 参考书目 本书中物理量的名称、符号和单 位
第二篇 电磁学
第七章 静止电荷的电场
7.1 电荷 7.2 库仑定律 7.3 静电场 电场强度 7.4 静电场的高斯定理 7.5 高斯定理的应用 7.6 静电场的环路定理 电势