《大学物理》课件

《大学物理》课件课程简介物理基础培养思维应用实践123为学习后续专业课程打下坚实基础培养严谨的逻辑思维和批判性思维能学习物理知识在实际生活中的应用力学习目标掌握大学物理的基本概念和理论培养物理思维和分析解决物理问题的能力提高实验操作和数据分析的能力教学内容力学热学牛顿定律、运动学、动力学、能温度、热量、热力学定律、热传量守恒、动量和冲量、转动运动导、热对流、热辐射、热力学统计电磁学光学库仑定律、电场、电势、电流、光的传播、反射、折射、干涉、电路、磁场、电磁感应、电磁波衍射、偏振、光谱力学基础力学是物理学最古老也是最基础的学科之一，它是研究物体的运动及其与力的关系的科学牛顿定律能量守恒牛顿三定律是力学的基石，描述了物能量守恒定律是自然界最基本的定律体在力的作用下的运动规律之一，它表明能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式牛顿三定律惯性定律运动定律作用与反作用定律物体保持静止或匀速直线运动状态，除非物体的加速度与其所受合外力成正比，与当一个物体对另一个物体施加力的同时，受到外力的作用物体的质量成反比，加速度的方向与合外另一个物体也必定对该物体施加大小相力的方向相同等、方向相反的力运动学速度和加速度位移和距离匀速直线运动抛射运动描述物体运动的快慢和方向，物体位置变化的矢量和标量，物体沿直线以恒定速度运动，物体在重力作用下，以一定初以及速度变化的快慢和方向以及物体运动路径的长度速度和加速度保持不变速度和角度抛出后，所进行的曲线运动动力学牛顿第二定律运动方程描述物体受力与运动的关系描述物体运动的轨迹和速度能量守恒能量的转化和守恒能量守恒定律能量守恒能量转换应用广泛在一个封闭的系统中，能量的形式可以例如，机械能可以转化为热能，热能可能量守恒定律是物理学中最基本、最重相互转化，但总量保持不变以转化为电能，电能可以转化为光能要的定律之一，它在许多领域都有着广等泛的应用，例如，能源利用、热机设计等动量和冲量动量冲量动量定理物体运动的惯性大小，用质量和速度的乘力对物体作用的时间积累，用力的积分表物体动量的变化量等于它所受的冲量积表示示刚体运动平移运动转动运动12刚体在空间中所有点都以相同刚体绕固定轴或固定点旋转，的速度沿相同方向移动不同点具有不同的速度复合运动3刚体同时进行平移和转动，例如地球自转的同时绕太阳公转机械振动和波动简谐运动波的传播波的叠加描述物体在恢复力作用下发生的周期性运振动在介质中的传播，如声波、水波和光波的叠加原理解释了波的干涉和衍射现象，动，如弹簧振子和单摆波，展现了能量传递的过程揭示了波的本质特征流体力学流体性质流体动力学12流体是指能够流动并改变形状研究流体运动规律及其与周围的物质环境相互作用的学科流体静力学3研究流体处于静止状态时的平衡条件和规律热学基础热学是物理学的一个重要分支，研究热现象及其规律温度热量温度是描述物体冷热程度的物理量热量是物体间由于温度差而传递的能量热力学定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第三定律能量守恒定律应用于热力学系统，即能量孤立系统中的熵总是增加的，即热量总是当温度趋近于绝对零度时，系统的熵值趋既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只从高温物体流向低温物体，不可能把热量近于一个常数，即不可能通过有限步骤将能从一种形式转化为另一种形式，或者从全部转化为功，除非外界对系统做功系统冷却到绝对零度一个物体转移到另一个物体电磁学基础电磁学是物理学的一个重要分支，它研究电磁现象和电磁场库仑定律和电场静电相互作用电场点电荷之间的相互作用力与它们所带电场是由电荷产生的，它对其他电荷电荷量的乘积成正比，与它们之间距施加力离的平方成反比电场线电场线可以用来描述电场的强弱和方向，它们从正电荷出发，终止于负电荷电流和电路电流电路电流是指电荷的定向移动，是构成电路的基础，反映了电路中能量电路是由电源、导线、负载和控制元件等组成的闭合回路，用于传的流动递和利用电能磁场和电磁感应磁场电磁感应磁场是一种无形的力场，它包围当磁场发生变化时，它会在导体着磁铁或电流它会影响周围的中产生电流，这种现象被称为电磁性材料和移动电荷磁感应法拉第定律楞次定律法拉第定律描述了电磁感应现象楞次定律指出感应电流的方向总中感应电动势的大小和方向是抵抗引起它的磁通量变化电磁波电磁波的性质电磁波的种类电磁波是一种横波，由电场和磁电磁波谱包含各种频率的电磁场相互垂直振动产生，并以光速波，包括无线电波、微波、红外传播线、可见光、紫外线、射线和X伽马射线电磁波的应用电磁波在现代生活中应用广泛，例如无线通信、广播、电视、医疗诊断和治疗等光学基础光学是物理学的一个分支，研究光的性质、行为和应用它涉及光的产生、传播、反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象反射和折射反射折射光线遇到两种介质的分界面时，一部光线从一种介质斜射入另一种介质分光线返回原来介质中的现象时，传播方向发生改变的现象干涉和衍射干涉衍射应用当两列或多列波相遇时，波的叠加现象当波遇到障碍物或孔隙时，波绕过障碍干涉和衍射现象在光学、声学、无线电称为干涉物或孔隙继续传播的现象称为衍射波等领域都有广泛的应用量子力学基础量子力学是物理学的一个分支，它描述了原子和亚原子粒子的行为，并解释了物质和能量的本质量子化波粒二象性12能量、动量等物理量只能取特光和物质都具有波和粒子的性定的离散值质不确定性原理3不可能同时精确测量一个粒子的位置和动量原子结构原子核电子云能级原子核是原子的中心，包含质子和中子电子围绕原子核运动，形成电子云电子电子在原子中只能处于特定的能级上原质子带正电，中子不带电带负电，其运动轨迹是概率性的子吸收或释放能量时，电子会发生能级跃迁相对论基础爱因斯坦的相对论是现代物理学的基石，它改变了我们对时间、空间和引力的理解狭义相对论广义相对论时间和空间不是绝对的，而是相对观引力并非一种力，而是时空弯曲的表察者的运动状态现粒子物理基础基本粒子加速器相互作用探索物质的基本构成，如夸克和轻子等基本使用粒子加速器进行高能实验，研究粒子的研究四种基本相互作用强相互作用、弱相粒子性质和相互作用互作用、电磁相互作用和引力相互作用实验演示通过实际演示，将理论知识与实践相结合，加深对物理概念的理解实验可以包括•力学实验自由落体运动、匀速圆周运动、动量守恒•热学实验热膨胀、比热容、热传导•电磁学实验库仑定律、电磁感应、电磁波•光学实验光的反射、折射、干涉、衍射习题与讨论巩固知识拓展思维通过练习习题，可以帮助学生更一些思考题和开放性问题可以激好地理解和掌握所学知识发学生的批判性思维，培养解决问题的能力促进交流讨论环节可以帮助学生互相学习，分享经验，并从不同的角度思考问题课程总结知识回顾理论与实践12回顾本学期所学物理知识，包将理论知识与实际应用相结括力学、热学、电磁学、光合，培养解决实际问题的能学、量子力学和相对论等力未来展望3展望未来物理学发展方向，鼓励学生继续学习和探索参考资料教材参考书网站大学物理学第版赵凯华、罗蔚茵著大学物理学第版严济慈主编高等教8,,4,,https://www.physics.org/高等教育出版社育出版社。