大学物理上01运动学.pptx
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1、1欢迎大家进入物理世界2 物理学物理学是研究物质的基本结构、相是研究物质的基本结构、相互作用以及物质最基本、最普遍的运动互作用以及物质最基本、最普遍的运动和变化的规律的科学。和变化的规律的科学。物理物理-事物之理事物之理3物理学的研究对象物理学的研究对象宇宙宇宙(一一)4勇气号于勇气号于20032003年六月升空年六月升空5火星人类的第二家园?火星人类的第二家园?勇气号找到水存在的证据勇气号找到水存在的证据机遇号证实远古海洋机遇号证实远古海洋6美丽的土星及土星环美丽的土星及土星环 X X光照片光照片距土星距土星150150多万公里以外多万公里以外使用滤镜拍摄使用滤镜拍摄 7中国人的光荣与梦想中
2、国人的光荣与梦想神舟系列飞船神舟系列飞船8What is a Galaxy?200,000 light-yearsGalaxy:a massive collection of stars,gas,and dust kept together by gravitySuns Stellar Region太太阳阳系系在在银银河河系系中中不不过过是是沧沧海海一一栗栗,银银河河系系在在宇宇宙宙中中仅仅为天地之一落叶为天地之一落叶9宇宙从哪里来宇宙从哪里来?又向何处去又向何处去?上帝创世说与盘古开天地上帝创世说与盘古开天地老老子子:天天下下万万物物生生于于有有,有有生于无生于无道道生生一一,一一生生二二,
3、二二生生三三,三生万物三生万物霍霍金金:宇宇宙宙存存在在起起始始点点,而而且有生于无且有生于无10大爆炸宇宙学大爆炸宇宙学 1940s Gamov和和Alpher首先首先提出宇宙起源于约提出宇宙起源于约150亿年亿年前一次猛烈的巨大爆炸。前一次猛烈的巨大爆炸。宇宙的爆炸是空间的膨胀,宇宙的爆炸是空间的膨胀,物质则随着空间膨胀(宇宙物质则随着空间膨胀(宇宙是无中心的)。是无中心的)。随着宇宙膨胀和温度降低,随着宇宙膨胀和温度降低,构成物质的原初元素相继形构成物质的原初元素相继形成成。George Gamov11物理学的研究对象物理学的研究对象物质物质(二二)物质是无限可分的吗物质是无限可分的吗?
4、什么是场物质什么是场物质?微电子学、光电子学微电子学、光电子学 介观物理与纳电子学介观物理与纳电子学12介观物理学与单原子操做介观物理学与单原子操做iron atoms on a copper surface 13物理学的研究对象物理学的研究对象运动运动(三三)运动的四种形式运动的四种形式:物理物理(化学化学)运动运动 生物运动生物运动 思维运动思维运动 社会运动社会运动物理运动的分类物理运动的分类:(:(低高速低高速)机械运动机械运动;分子热运动分子热运动;电磁运动电磁运动;原子及原子核内部运动原子及原子核内部运动14机械运动机械运动15分子热运动分子热运动Bose-Einstein con
5、densate(BEC)Nobel Prize in Physics in 2001 16电磁运动(电磁运动(MaxwellMaxwell方程组)方程组)17原子及原子核内部运动原子及原子核内部运动Fusion Powers the Sun and Other Stars 18力力 学学物物理理学学热热 学学电电 磁磁 学学振动和波振动和波光光 学学近代物理近代物理理论基础理论基础牛顿力学牛顿力学热热 力力 学学麦克斯韦麦克斯韦电磁理论电磁理论经典物理学经典物理学理论基础理论基础相相 对对 论论量子力学量子力学19在在17、18世纪世纪牛顿力学和热力学的建立牛顿力学和热力学的建立使人类进入了使
6、人类进入了机械化机械化时代。时代。到到19世纪世纪电磁理论的建立电磁理论的建立使人类进入了使人类进入了电气化电气化时代。时代。进入进入20世纪世纪相对论和量子力学的建立相对论和量子力学的建立使人类进入了使人类进入了信息化信息化时代。时代。物理学在自然科学中占有重要的地位并成为许多物理学在自然科学中占有重要的地位并成为许多工程技术的理论基础。工程技术的理论基础。物理学与生产技术的发展有着物理学与生产技术的发展有着密切的联系,互为促进。密切的联系,互为促进。20生活中的物理知识无处不在。生活中的物理知识无处不在。通信信号如何在空中传播通信信号如何在空中传播荧光灯如何发光荧光灯如何发光电磁炉和微波炉
7、有什么区别电磁炉和微波炉有什么区别光盘如何记录信息光盘如何记录信息光控、声控开关是什么原理光控、声控开关是什么原理立体电影是怎么回事立体电影是怎么回事心电图、伽马刀、心电图、伽马刀、X光透视是怎么回事光透视是怎么回事火箭如何发射火箭如何发射什么是次声波武器什么是次声波武器隐性形飞机是如何制造的隐性形飞机是如何制造的声纳如何探测未知目标的声纳如何探测未知目标的 全球定位系统是怎么回事全球定位系统是怎么回事.通过我们对物通过我们对物理知识的学习理知识的学习可以使我门开可以使我门开阔思路,拓展阔思路,拓展知识面,激发知识面,激发对科学知识的对科学知识的兴趣,为以后兴趣,为以后走上工作岗位走上工作岗位
8、打下坚实基础打下坚实基础大学物理课的任务大学物理课的任务把大家领进物理学的各个领域把大家领进物理学的各个领域 的大门,并赠送一枚指南针的大门,并赠送一枚指南针21质点运动学质点运动学 质点动力学质点动力学 刚体的定轴转动刚体的定轴转动 22 本本章章首首先先借借助助矢矢量量语语言言对对质质点点的的运运动动给给予予简简洁洁而而完完备备的的描描述述,建建立立运运动动学学方方程程,并并求求解解运动学方程;运动学方程;然后然后讨论刚体定轴转动的讨论刚体定轴转动的运动学方程运动学方程;最最后后引引入入运运动动的的相相对对性性,最最终终解解决决运运动动学学中的两类问题。中的两类问题。23(2)运动物体的尺
9、度比它运动)运动物体的尺度比它运动 的空间范围小得很多。的空间范围小得很多。1.1描述质点运动的物理量描述质点运动的物理量一、质一、质 点点1.1.定义定义 如果在所研究的问题中,物体上各点运动状态的差异只如果在所研究的问题中,物体上各点运动状态的差异只占很次要的地位,我们可以忽略物体的大小和内部结构,把占很次要的地位,我们可以忽略物体的大小和内部结构,把它看成是它看成是一个有质量的几何点。一个有质量的几何点。2.物体当质点处理的两种情况物体当质点处理的两种情况第一章第一章 运动的描述运动的描述(1 1)物体不变形,不作转动)物体不变形,不作转动(此时物体上各点的速度及加速度此时物体上各点的速
10、度及加速度都相同,物体上任一点可以代表所有点的运动都相同,物体上任一点可以代表所有点的运动)。24下下面面以以研研究究地地球球的的公公转转和和自自转转为为例例来理解质点的概念。来理解质点的概念。例如:研究地球公转例如:研究地球公转 地地球球上上各各点点的的公公转转速速度度相相差差很很小小,忽忽略略地地球球自自身尺寸的影响,作为质点处理。身尺寸的影响,作为质点处理。25研究地球自转研究地球自转 地地球球上上各各点点的的速速度度相相差差很很大大,地地球球自自身身的的大大小小和和形形状状不不能能忽忽略略,不不能能作作质质点点处处理。理。26 下面我们通过研究汽车的两种运动状态来进一步理下面我们通过研
11、究汽车的两种运动状态来进一步理解质点的含义。解质点的含义。1.1.研究汽车在平直道路上运动(动画)研究汽车在平直道路上运动(动画)除除车车轮轮外外,汽汽车车各各部部分分运运动动情情况况完完全全相相同同,车轮的运动是次要的,可把汽车作为质点处理。车轮的运动是次要的,可把汽车作为质点处理。2.2.研究汽车突然刹车研究汽车突然刹车“前倾前倾”或转弯(动画)或转弯(动画)涉涉及及转转动动问问题题,汽汽车车各各部部分分运运动动情情况况不不同同,各车轮受力差异很大,不能把汽车作质点处理。各车轮受力差异很大,不能把汽车作质点处理。质质点点是是从从实实际际中中抽抽象象出出的的理理想想模模型型,研研究究质质点点
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