河理-大学物理绪论.ppt

矢量的基本运算 （1) 矢量的加减运算 平行四边形法则 和三角形法则 (A) 数乘 一个矢量也可写成 : 它的大小乘上它的单位矢量， 如： （2) 矢量的乘法——数乘、点乘、叉乘 (B) 矢量的点乘（点积、标积） 两矢量的点乘结果为一个标量。 若 可能 * 1. 恒力作用下的功 矢量的点乘的应用： 标积的性质： 交换律 分配律 (C)矢量的叉乘（叉积、失积） 两矢量的叉乘结果得到一个新的矢量 大小：两矢量构成的平行四边形面积 方向： 沿小于π的夹角由 转向 的右手螺旋前进的方向。 失积的性质： 不遵守交换律 但遵守分配律 【思考】下列运算“合法”吗？ 矢量与标量不能相等。 ！！！ 即：矢量不能作除数、取对数；不能开方、作指数。 注意：严格区分矢量的叉乘与点乘！ “×”、“ · ”不能随便乱用。 * * 河南理工大学 物理学 第五版 河南理工大学 物理学 第五版 3-4 动能定理 第三章 动量守恒和能量守恒 大 学 物 理　 绪 论 主讲人：贾二广 课程介绍 什么是 物理学？ 为什么学习大物？ 怎么学？ 一. 什么是物理学(Physics) 物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。 彩虹 闪电 热气球 纵观物理学的发展史，根据它不同阶段的特点， 大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时 期和现代物理学时期三个发展阶段。 （1）物理学萌芽时期 在古代，由于生产水平的低下，人们对自然界的认识主要依靠不充分的观察，和在此基础上进行的直觉的、思辨性猜测，来把握自然现象的一般性质，因而自然科学的知识基本上是属于现象的描述、经验的总结和思辨的猜测。 在这个时期，首先得到较大发展的是与生产实践密切相关的力学，如静力学中的简单机械、杠杆原理、浮力定律等。在《墨经》中，有力的概念(“力，形之所以奋也”)的记述；光学方面，积累了关于光的直进、折射、反射、小孔成像、凹凸面镜等的知识。电磁学方面，发现了摩擦起电、磁石吸铁等现象，并在此基础上发明了指南针。声学方面，由于音乐的发展和乐器的创造，积累了不少乐律、共鸣方面的知识。物质结构和相互作用方面，提出了原子论、元气论、阴阳五行说、以太等假设。 这些都还称不上系统的自然科学研究 （2）经典物理学时期 　　十五世纪末叶，资本主义生产关系的产生，促进了生产和技术的大发展；席卷西欧的文艺复兴运动，解放了人们的思想，激发起人们的探索精神。 系统的观察实验和严密的数学演绎相结合的研究方法被引进物理学中，导致了十七世纪主要在天文学和力学领域中的“科学革命”。 整个十八世纪，物理学处在消化、积累、准备的渐进阶段。新的科学思想、方法和理论，得到了传播、完善和扩展。牛顿力学完成了解析化工作，建立了分析力学；光学、热学和静电学也完成了奠基性工作，成为物理学的几门基础学科。 到了十九世纪，物理学获得了迅速和重要的发展，各个自然领域之间的联系和转化被普遍发现，新数学方法被广泛引进物理学，相继建立了波动光学、热力学和分子运动论、经典电磁场理论等完整的、解析式的理论体系，使经典物理学臻于完善。 * （3）现代物理学时期 十九世纪末叶物理学上一系列重大发现，使经典物理学理论体系本身遇到了不可克服的危机，从而引起了现代物理学革命。由于生产技术的发展，精密、大型仪器的创制以及物理学思想的变革，这一时期的物理学理论呈现出高速发展的状况。研究对象由低速到高速，由宏观到微观，深入到广垠的宇宙深处和物质结构的内部，对宏观世界的结构、运动规律和微观物质的运动规律的认识，产生了重大的变革。 相对论和量子力学的建立，克服了经典物理学的危机，完成了从经典物理学到现代物理学的转变，使物理学的理论基础发生了质的飞跃，改变了人们的物理世界图景。1927年以后，量子场论、原子核物理学、粒子物理学、天体物理学和现代宇宙学，得到了迅速的发展。物理学向其它学科领域的推进，产生了一系列物理学的新部门和边缘学科，并为现代科学技术提供了新思路和新方法。现代物理学的发展，引起了人们对物质、运动、空间、时间、因果律乃至生命现象的认识的重大变化，对物理学理论的性质的认识也发生了重大变化。现在越来越多的事实表明，物理学在揭开微观和宏观深处的奥秘方面，正酝酿着新的重大突破。 （1）大学物理在培养动手能力与创新精神方面的作 用是任何其他学科不可替代的； （2）大学物理的基本知识是21世纪高科技人才的知 识结构中必不可少的； （3）大学物理的基本知识是理工科大学生学好专业 课与进一 步深造的基本保障。 二、为什么要学习大学物理学 为什么学大学物理 全世界工科大学无一例外将物理作为重要基