文档介绍：南京晓庄学院物电院
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第一节: 什么是物理?
第三节: 怎样学物理?
第二节: 为何学物理?
《大学物理学》绪论
第四节: 矢量预备知识
第一节:什么是物理?
物理学是研究物质的结构、相互作用和运动基本的普遍的形式及其相互转化规律的科学。
--19世纪:经典物理
古希腊:对自然界的观察和思考----自然哲学
第1次综合:以17世纪牛顿力学的建立为标志
1687年发表划时代著作:
《自然哲学的数学原理》
建立两个定律
运动定律:在力作用下物体的运动规律
万有引力定律:物体间相互作用的规律
应用:通过天王星轨道偏离牛顿定律,而推断天王星轨道外还有一颗星
----海王星
第2次综合:以18、19世纪热力学理论和气体分子动理论的建立为标志
蒸汽机:导致以解决动力机械为主导的第一次工业革命
第3次综合:以19世纪麦克斯韦电磁场理论的建立为标志
电力和无线电通讯:开始工业电气化进程,导致第二次工业革命
---近代物理
相对论
量子力学
近代物理的理论基础
高新技术---核能、晶体管、激光、大规模集成电路、计算机等:导致第三次工业革命
物理学进一步发展:
核物理、半导体物理、固体物理、激光物理、天体物理
★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 g 射线周期)
★速率范围
0(静止) —— 3x108 m/s(光速)
▲研究对象十分广泛
不同尺度和速度范围的对象要用不同的物理学研究
天体物理与粒子物理两大尖端紧密衔接
▲物理学的研究方法
物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学。从方法论上讲,物理学的研究方法可分为:
具体地说,物理学还有许多有特色的方法,如:
★对称性分析
★守恒量的利用
★简化模型的选取
★概念和方法的类比
★定性和半定量分析
★量纲分析……
★演绎法:基本定律→推理、演算→新理论
★归纳法:归纳实验、观测事实→假设、模型→新理论
▲物理学的美
★大自然是美的,大自然的规律也是美的。物理学研究的是物质世界中最普遍最基本的规律,所以她应该是最美的.
★物质世界在原始的层面上是按美学原理构筑的。
★当实验同样支持几个理论时,人们是通过美学标准进行筛选的。
★真理的光芒就是美,沿着美的路径就能找到真理。
★物理美学三性
1  简洁性
物理模型: 质点,波----尤如灿烂的群星
光电效应: 截止频率,出功,饱和电流,截止电压,延迟时间,-----爱因斯坦公式:
mv2/2=h-A
1)数学的抽象:1+1=2
2)普朗克黑体公式的诞生
3)开普勒苦苦追求天体运动的普遍规律
4)爱因斯坦-----“统一场”
所有力学规律的等价(伽利略)
惯性系所有物理规律的等价(爱氏)
非惯性系(引力场) :所有物理规律的等价
广义相对论
电磁场--------
微观:强弱相互作用--------
统一场论
?
狭义相对论