章物理学和力学市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 1.1发展着物理学发展着物理学1.2 物理学研究方法物理学研究方法1.3 时间和长度测量时间和长度测量1.4 单位制和量纲单位制和量纲1.5 数量级预计数量级预计1.6 参考系参考系坐标系与时间坐标轴坐标系与时间坐标轴1.7 力学力学学习物理学开始学习物理学开始第1页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 没有今日基础科学没有今日基础科学,就没有明日就没有明日科技应用科技应用,能够想象能够想象,我
2、们现在基础我们现在基础科学将怎样地影响二十一世纪科技文科学将怎样地影响二十一世纪科技文明明.李政道李政道 物理学属于基础科学范围物理学属于基础科学范围,是一门素质课是一门素质课,物理物理思想和物理方法是一个科学工作者灵感之所在思想和物理方法是一个科学工作者灵感之所在,基础基础之所在之所在.力学力学学习物理学开始学习物理学开始.第2页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 1.1发展着物理学发展着物理学1.1.1经典物理学与当代物理学经典物理学与当代物理学经典物理学经典物理学经典力学经典力学经典热力学经典热力学,经典统计物理学经典统计物理学 经典电磁学经典
3、电磁学当代物理学基础当代物理学基础 狭义相对论狭义相对论 量子力学量子力学广义相对论广义相对论 第3页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 牛顿牛顿开普勒开普勒伽利略伽利略 他们为经典力学建立做出贡献他们为经典力学建立做出贡献 第4页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 玻尔兹曼他们为经典热力学统计物理建立做出贡献他们为经典热力学统计物理建立做出贡献 第5页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 他们为经典电磁理论建立做出贡献他们为经典电磁理论建立做出贡献 第6页上上 页
4、页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 X射线、电子、放射性发觉,物理学研究射线、电子、放射性发觉,物理学研究由宏观转向微观由宏观转向微观.伦琴发觉伦琴发觉X射线射线 J.J.Thomson发觉电子发觉电子第7页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 爱因斯坦他们奠定了当代物理学基础他们奠定了当代物理学基础 第8页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 1.1.2 微观世界微观世界 19卢瑟福发觉射线,射线,建立了原子有核模型.电子发觉,确认了原子是可分,为探索原子结电子发觉,确认了
5、原子是可分,为探索原子结构以及为探索更深层次结构开辟了道路构以及为探索更深层次结构开辟了道路.第9页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 物质是由轻子和夸克组成物质是由轻子和夸克组成.轻子有电子、轻子有电子、子、子、子、电子中微子、子、电子中微子、子中微子中微子和子和 子中微子,每一个都有反粒子,共有子中微子,每一个都有反粒子,共有12种种.夸克有夸克有6种味,即上夸克、下夸克、奇异夸克、粲种味,即上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克夸克、底夸克和顶夸克.每味又分红、蓝和绿每味又分红、蓝和绿3种色种色.粒子之粒子之间有四种有四种基本相互作用
6、:基本相互作用:引力相互作用、电引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用磁相互作用、弱相互作用和强相互作用.粒子之粒子之间基本基本相互作用是相互作用是经过交交换某种粒子来某种粒子来传递,即基本相互作用,即基本相互作用都是由媒介粒子都是由媒介粒子传递,这类媒介粒子媒介粒子统称称为规范玻色子范玻色子.电磁力以光子为媒介,弱力媒介为电磁力以光子为媒介,弱力媒介为Z0和和W粒子,粒子,强子媒介有强子媒介有8种颜色胶子种颜色胶子.第10页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 1.1.3 宇宙早期演化宇宙早期演化 强子强子时代时代轻子轻子时代时代辐射时代
7、辐射时代恒星恒星星系星系形成形成直至直至现在现在第11页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 1.1.4 非线性系统复杂行为非线性系统复杂行为 一旦系统出现非线性一旦系统出现非线性,便可能展现复杂行为便可能展现复杂行为.这种这种复杂行为有时会表现为规则时空或功效有序复杂行为有时会表现为规则时空或功效有序,有时也会有时也会表现为貌似无序序表现为貌似无序序.复杂行为不但能发生于物理和化学复杂行为不但能发生于物理和化学系统系统,也能发生于生命和社会系统也能发生于生命和社会系统.第12页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和
8、力学 1.2 物理学研究方法物理学研究方法观察观察:试验试验:假设假设:理论理论:在有充分试验事实基础上归纳出来原理、定在有充分试验事实基础上归纳出来原理、定律、规律等律、规律等.基本方法基本方法 抽象抽象:应用应用:对现象考查和研究对现象考查和研究.在人工控制下,使现象重演在人工控制下,使现象重演.抓住本质,建立物理模型抓住本质,建立物理模型.如质点、刚体如质点、刚体.对于现象本质所提出一些说明方案或基对于现象本质所提出一些说明方案或基本论点等本论点等.将物理学理论用于实际将物理学理论用于实际.第13页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学 当前国际通
9、用时间单位是秒(当前国际通用时间单位是秒(s).为提升精度,为提升精度,1967年国际计量大会决定采取原子跃迁辐射作为计年国际计量大会决定采取原子跃迁辐射作为计时标准时标准,并要求并要求铯铯-133原子基态两个超精细能级间原子基态两个超精细能级间跃迁相对应辐射跃迁相对应辐射9 912 631 770个周期连续时间作为个周期连续时间作为1s.这么原子标准称为原子时这么原子标准称为原子时.1.3.1 时间计量时间计量 一切周期运动都可用来量度时间。一切周期运动都可用来量度时间。1.3 时间和长度测量时间和长度测量第14页上上 页页下下 页页结结 束束返返 回回第一章第一章 物理学和力学物理学和力学
10、 可用物体来计量长度可用物体来计量长度.如古代测量长度常以人体如古代测量长度常以人体某部分作为单位和标准某部分作为单位和标准.近代测量长度单位是在法国近代测量长度单位是在法国米制单位发展起来(要求为经过巴黎自北极至迟到子米制单位发展起来(要求为经过巴黎自北极至迟到子午线千万分之一为米)午线千万分之一为米),当前在国际单位制中长度单当前在国际单位制中长度单位是米(位是米(m).在在1983年国际计量大会约定以年国际计量大会约定以:“1m为为光在真空中光在真空中(1/29792458)s 时间间隔内所经路径长度时间间隔内所经路径长度”.1.3.2 长度计量长度计量 第15页上上 页页下下 页页结结
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