《大学物理绪论》课件

大学物理绪论欢迎来到大学物理绪论课程本课程将为您打开物理学的大门，探索自然界的奥秘我们将深入研究物理学的基本概念、方法和应用课程简介课程目标课程内容掌握物理学基础知识，培养科涵盖力学、热学、电磁学等核学思维能力心领域学习方法理论结合实践，鼓励独立思考和实验探索物理学的基本概念自然规律1物质与能量2时间与空间3相互作用4物理学探索自然界的基本规律，研究物质、能量、时间和空间的本质及其相互关系物理学的对象和方法研究对象研究方法物理学研究自然界中的物质运动规律和能量转化观察、假设、实验、理论分析和数学建模是物理学的主要研究方法基本物理量及其测量长度时间米（m）秒（s）质量温度千克（kg）开尔文（K）准确测量是物理学研究的基础掌握基本物理量的测量方法至关重要物理学的分类经典物理学现代物理学包括力学、热学、电磁学等，研包括量子力学、相对论等，探索究宏观物体的运动规律微观世界和高速运动应用物理学如材料物理、生物物理等，将物理学原理应用于实际问题研究自然界的基本态度好奇心对自然现象保持强烈的探索欲望批判性思维质疑现有理论，寻求更深入的解释严谨性遵循科学方法，保持数据的准确性和可重复性开放性接受新ideas，并与同行分享研究成果力学的基本概念123力质量加速度物体间的相互作用，可改变物体的运物体的固有属性，反映其惯性大小速度随时间变化的快慢动状态质点运动的描述位置速度加速度用坐标表示质点在空间中的位置描述质点位置随时间变化的快慢表示质点速度随时间变化的快慢质点的平衡条件合力为零力矩平衡12所有作用于质点的力的矢量和对任意点，所有力的力矩代数必须等于零和必须为零静止或匀速直线运动3质点保持静止或做匀速直线运动刚体的平衡条件平移平衡旋转平衡作用于刚体的所有外力的矢量和为零对任意点，所有外力矩的代数和为零静摩擦力和动摩擦力静摩擦力动摩擦力摩擦系数物体静止时接触面间的摩擦力，最大物体相对滑动时的摩擦力，大小为μkN与接触面性质有关，静摩擦系数大于值为μsN动摩擦系数物体的重心及其确定定义重心是物体所受重力的作用点对称物体重心位于对称轴或对称面上不规则物体通过悬挂法或平衡法确定重心位置机械能及其定律机械能1动能2势能3重力势能4弹性势能5机械能是动能和势能的总和在保守力系统中，机械能守恒功与机械能的关系功的定义功能原理力在位移方向上的分量与位移的乘积外力做功等于物体机械能的增量功率和机械效率功率机械效率单位时间内做功的多少，单位为瓦特有用功与总功的比值，用百分比表示W能量损耗实际过程中不可避免的能量转化和耗散能量守恒定律基本原理封闭系统能量不会凭空产生或消失，只能在封闭系统中，总能量保持不变从一种形式转化为另一种形式应用能量守恒定律在物理学、工程学等领域有广泛应用动量及其定律动量定义1质量与速度的乘积，是矢量冲量2力在一段时间内的累积效应动量守恒3封闭系统中，总动量保持不变碰撞问题分析弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞碰撞前后动能和动量都守恒动量守恒，但动能有损失碰撞后物体粘在一起运动热学基本概念温度热量表征物体冷热程度的物理量物体间传递的能量形式热容热平衡物体升高单位温度所需的热量系统达到统一温度的状态温度的测量水银温度计热电偶利用液体热胀冷缩原理基于热电效应，适用于高温测量红外测温仪通过测量物体辐射能量确定温度热膨胀及其应用线性膨胀体积膨胀应用物体长度随温度变化物体体积随温度变化温度计、补偿摆等利用热膨胀原理热量的传递方式传导固体中分子振动传递热量对流流体运动传递热量辐射通过电磁波传递热量理想气体状态方程定义应用条件PV=nRT，描述理想气体的压强适用于低压、高温气体、体积和温度关系局限性不适用于高压或低温气体热力学第一定律能量守恒1系统内能变化2系统吸收的热量3系统对外做功4ΔU=Q-W，系统内能变化等于吸收的热量减去对外做功热力学第二定律克劳修斯表述开尔文表述热量不能自发地从低温物体传到高温物体不可能从单一热源吸收热量全部转化为功电磁场的基本概念电场磁场带电粒子周围存在的场，产生运动电荷或变化电场产生的场电力，产生磁力电磁场电场和磁场的统一描述静电场的基本规律库仑定律高斯定律描述点电荷间相互作用力描述电场通量与电荷的关系电势单位电荷在电场中的势能静电场中的功与势能静电场做功电势能与路径无关，只与起止点有关电荷在静电场中的势能，与位置有关磁场及其基本规律安培定律描述电流产生的磁场毕奥-萨伐尔定律计算电流元产生的磁场洛伦兹力描述磁场对运动电荷的作用力电磁感应定律法拉第定律楞次定律磁通量变化产生感应电动势感应电流方向总是阻碍磁通量的变化应用发电机、变压器等设备的工作原理。