大学物理1剖析.ppt

* * 人们公认伽利略时代是现代物理的诞生的时期。他留给我们一些重要的发现，但是如果你想一下，虽然这些发现很重要，但它们并不是最重要的遗产，更重要的是他教给我们应当怎样去研究物理学。 －－－杨振宁 同学们好！ ? 宇称不守恒 杨－米场论（规范场) 杨－巴克斯特方程（统计力学） …… 观察现象→发现问题→提出假象或假设→运用逻辑包括数学计算→通过实验对推论进行验证→对结论进行修正和推广。 1.4 运动学的两类基本问题 二.已知加速度（或速度）及初始条件，求质点任一时刻的速度和运动方程(积分法）。 一.已知质点运动方程，求任一时刻的速度、加速度（微分法）； 第一类问题 1. 其轨迹为一条直线 注意 —— 凡直线运动，可将坐标原点选在轨道直线上，建立一维坐标，将各矢量按代数量处理。 例题1.已知粒子运动方程 分析粒子的运动情况。 转折性时刻： 0 t 3: 粒子向 - x 运动； 0 t 1： 加速 1 t 3： 减速 t 3: 粒子向 + x 运动 -1 -6 2 1 3 -12 -1 -6 2 1 3 -12 2. 该粒子作一般变速直线运动 2.具体分析 平面曲线运动 例题2. 已知： 1.质点做什么运动？ 合运动：斜抛运动 质点从原点出发，初速度为 3.求抛射角、轨道方程、射程、射高 抛射角： 射程 射高 轨道方程： 4.求 注意：结果保留2－3位有效数字 例题3. 一质点沿半径为R的圆周运动，路程与时间的关系为 求：(1) 任意时刻t，质点加速度的大小和方向。 (2) 什么时刻质点加速度的大小等于b，这时质点已转了几圈？ 解：质点的速率 P O (2) 设t’ 时刻，质点的加速度与半径成45o角，则 (2) 当? =? 时，质点的加速度与半径成45o角？ (1) 当t =2s 时，质点运动的an 和 一质点作半径为0.1 m 的圆周运动，已知运动学方程为 (1) 运动学方程得 求 解 例4 以及aτ的大小 第二类问题 例题5 已知：质点沿直线运动， 求： 解： 思考:若加速度 a =恒量，三个*式成为什么形式？ 用类比方法写出用角量表示的圆周运动公式和 ? = 恒量 时的形式 思考: 已知质点的运动方程为 在自然坐标系中任意时刻的速度 解 例6 求 已知质点运动方程为 求 之间的路程 。 例7 解 质点运动速度为 速率为 路程有 例题8. 一艘快艇在速率为 时关闭发动机，其加速度 ，式中k为常数，试证明关闭发动机后又行驶距离x时，快艇速率为： 证明： 证毕 一.运动的绝对性和描述运动的相对性 只有相对确定的参考系才能具体描述物体的运动， 选择的参考系不同，对同一物体运动的描述不相同。 一个坐标系中的描述 另一个坐标系中的描述 变换 二.低速 下的变换 分别从 系和 系描述质点 的运动 §1.5 不同参考系中的速度和加速度变换定理简介 * * * 60岁退休学术讨论会结束时，念了9世纪一位唐朝诗人李商隐的诗句：夕阳无限好，只是近黄昏。20世纪初，杨振宁父亲的朋友—朱自清，把这两句诗改为：但得夕阳无限好，何须惆怅近黄昏。 我们知道近代物理中以中国人命名的定理并不多，但在古代中国对自然界的认识是居于世界前列的，包括公元前3-5世纪古希腊文明达到顶峰的时候，中国相应的研究也并不落后。后来西方推崇亚里士多德等的神学，科学发展停滞了2千年，中国却一直在进步中，包括汉唐宋元，甚至是明代的前期，中国都是科学进步的引领者。近代中国的科学才落后于西方，因此在近代科学中以中国人命名的定理常数很少。当然这也与中国人谦虚的美德有关，比如康普顿-吴有训效应中，吴有训回到中国后一直谦虚的表示是自己导师康普顿的功劳，自己没做什么，在中文书中都没有提到吴有训，而外文书中都是康普顿-吴有训效应。 再比如：自从泡利1930年前后提出中微子的假设后，关于中微子存在的实验久久未能成功。因为中微子不带电荷，不能用探测器发现，而且它几乎不与物质碰撞（比如可以自由地穿过地球），很难找到踪迹。王淦昌于1941年从国内湄潭（当时浙江大学逃难所在地）向美国《物理评论》寄出一篇论文，详细描述实验方法。王淦昌先生真是一语中的，给“山重水复疑无路”的中微子存在验证，带来了“柳岸花明又一村”的境界。文章发表后几个月，艾伦就按王淦昌的建议做实验，可惜实验精度不够，未能测出单能反冲。后许多人继续工作，直到1952年，戴维斯