大学物理绪论课件

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《大学物理学绪论》课件

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相对论与宇宙学研究
相对论
相对论是爱因斯坦提出的经典理论,描述了 引力和相对速度对时空的影响。未来的研究 将进一步探索相对论的预言和推论,例如引 力波探测和黑洞性质等,并寻求将相对论与 其他物理理论统一起来。
宇宙学
宇宙学是研究宇宙起源、演化和终极命运的 科学。未来的研究将致力于揭示宇宙的起源 和演化过程,包括宇宙大爆炸、星系形成、 恒星演化等,以及探索宇宙中存在的未知物
质和能量形式。
THANKS
感谢观看
生物医学
医学影像
放射治疗
物理学在医学影像技术中发挥了重要作用 ,如X射线、CT、MRI等影像设备的研发和 应用。
放射治疗是治疗肿瘤的重要手段之一,物 理学在放射源的选择、剂量控制和设备研 发方面有重要作用。
生物力学
生物传感器
生物力学研究生物体的力学性质和行为, 在生物医学工程、康复医学等领域有广泛 应用。
数学建模法
要点一
总结词
用数学语言描述物理规律和现象
要点二
详细描述
数学建模法是物理学研究中不可或缺的方法之一。它通过 建立数学模型来描述物理规律和现象,将物理问题转化为 数学问题,以便进行定量分析和计算。数学建模法在物理 学中广泛应用于各种领域,例如力学、电磁学、量子力学 和宇宙学等。通过数学建模法,可以更深入地理解物理规 律的本质,预测新现象并解决复杂问题。
理论推导法
总结词
通过数学模型和理论公式推导结论
详细描述
理论推导法是物理学研究中另一种重要的方法。它基于对物理现象的深入理解,通过建 立数学模型和理论公式来描述物理规律和现象。然后,通过逻辑推理和数学计算,从已 知的基本原理出发,推导出新的结论和预测。理论推导法的准确性和可靠性取决于理论

《大学物理实验绪论》课件

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《大学物理实验绪论》 PPT课件
为你呈现一份精彩的《大学物理实验绪论》课件!通过该课件,你将了解实 验介绍、实验方法、实验数据处理、实验报告等内容,以及实验室安全和实 验评估等关键知识。
实验介绍
实验目的
明确实验的目标和预期成果, 为实验的顺利进行提供指导。
实验原理
解释实验中所涉及的物理原 理和基本概念,帮助理解实 验过程中发生的现象。
实验内容
概述实验的具体步骤和操作, 说明涉及的实验器材和测量 方法。
实验方法
实验器材
列出所需的实验器材和仪器设 备,并解释其作用。
实验流程
详细描述实验的步骤和操作流 程,确保实验能够顺利进行。
实验注意事项
提醒实验者应注意的事项,包 括安全、精确测量和错误排除 等。
实验数据处理
1 数据处理方法
介绍处理实验数据的方法,如平均值计算、误差分析和图表绘制等。
2 数据分析
分析实验数据的趋势、规律和关系,得出结论和实验结果。
3 实验误差分析
讨论实验中可能出现的误差来源,并评估其对实验结果的影响。
实验报告
1
报告格式
介绍实验报告的基本格式要求,包括封面、目录、引言和结论等部分。2实验报告要点
强调写实验报告时应注意的要点,如清晰表达、准确描述和逻辑顺序。
3
实验心得体会
功率计
用于测量电路中的功率和能量转 化效率的仪器。
稳压电源
用于提供恒定电压和电流输出的 电源设备。
热像仪
用于观测和测量物体的表面温度 分布。
实验室管理
1
实验室规章制度
介绍实验室的管理规章制度和行为准则,维护实验室环境和秩序。
2
实验室秩序维护

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案例二:验证牛顿第二定律
实验目的
通过实验验证牛顿第二定律,即物体加速度与作用力成正比,与质量成反比。
实验原理
在相同力的作用下,质量越大,加速度越小;在相同质量的情况下,作用力越 大,加速度越大。通过测量力和加速度的关系,可以验证牛顿第二定律。
案例二:验证牛顿第二定律
实验步骤
1. 准备实验器材,包括小车、滑轮、砝码、弹簧测力计等。
实验步骤 1. 准备实验器材,包括计时器、尺子、重物等。
2. 将尺子固定在墙上,让重物从尺子顶端自由下落。
案例一:测量重力加速度
3. 使用计时器记录重物下落的时间。
实验结果:通过测量和计算,可以得 出重力加速度的值,并与其他已知值 进行比较,验证实验的准确性。
4. 根据测量数据计算重力加速度的值 。
实验结果分析
数据处理
对实验数据进行整理、计算和图表绘制,确 保数据的准确性和可读性。
结果分析
根据实验数据,分析实验结果是否符合预期 ,探讨可能影响实验结果的因素。
误差分析
对实验中的误差来源进行分析,评估误差对 实验结果的影响。
实验结论与建议
实验结论
根据实验结果和误差分析,总结实验的主要发现和结论。
实验原理
当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时,会产生加强或减弱的现象,形成明 暗相间的干涉条纹。光的干涉是光学中的重要现象之一。
案例三:光的干涉实验
实验步骤
1. 准备实验器材,包括激光器、分束器、反射镜 、光屏等。
2. 将激光器发出的光束通过分束器分成两束相干 光波。
案例三:光的干涉实验
1
3. 让两束光波在空间某一点叠加,并观察干涉现 象。
防止机械伤害
在使用机械设备或进行具有危险性的实验操作时,应佩戴防护眼镜、手套等个人防护用品,遵守安全操作规程。

大学物理实验课绪论ppt课件

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实验可以发现新事实,实验结果可以为 理论的建立提供依据
伽利略的单摆实验和斜面实验为研究力学规律提 供了重要依据,库仑通过滑板实验提出了摩擦定律, 胡克的弹性实验、玻意耳的空气压缩实验、波雷里的 表面张力实验为物理学提供了新事实和新规律。
实验又是检验理论正确与否的重要判据
理论物理与实验物理是相辅相成的,规律、公式是否正确必须
2.实验操作
课堂实验操作时,应根据实验的步骤和要求认真进行调 试、仔细观察和测量有关的物理量。
课堂实验可分为:①仪器的安装和调试;②观测(在明 确了实验目的和测量内容步骤并能正确使用仪器后可 进行正式观测);③记录(记录的内容:日期、时间、 地点、仪器及其编号、简图、简单过程、原始数据、 有关现象、随时发现的问题等,记录不得用铅笔); ④仪器还原(将其恢复到实验以前的状态)。
5. 物理实验报告要求每次实验课测完数据后立刻处理数 据并且当堂上交,所以大家必须提前写好预习报告 画好表格,否则无法在上课时间内完成!
6. 实验考试 平时的5份报告占总成绩50%, 1次设计性实验(考试实验)报告现场完成并上交,占 总成绩50%;
规定:无故缺做1个或以上实验者并且不补做,期末总 成绩直接记为0分;
每一次实验课包括课前预习、实验操作和实验报告三 个环节
1.课前预习 学生进入实验室之前必须进行预习 。预习时 应仔细阅读实验教材,着重理解实验原理,明 确实验的大体步骤及仪器使用注意事项。预习 时要求写出预习报告。 预习报告的内容:①实验目的;②实验原理 (包括公式及各量的物理意义、原理图、线路 图或光路图等)。
自组电桥测电流表内阻(303房间)学号尾 数双数学生做
本学期实验项目和进度安排
选李良国老师的同学:
第1周周六 第3周周六 第7周周六 第8周周六

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大学物理学
第四版
绪论
• 一 、物理学简介 • 二 、为什么学? • 三 、学什么? • 四 、怎么学?
一、物理学简介
1. 什么是物理学 物理学是研究物质结构、相互 作用和运动形态的基本规律的科学。
2. 物理学的基本理论
经典力学 (17世纪),牛顿

典 物
热学
(18~19世纪),卡诺、焦耳、克劳修斯、 麦克斯韦、玻耳兹曼等
理 电磁学 (19世纪),库仑、安培、奥斯特、
法拉第、麦克斯韦等
近 代
相对论
(20世纪初),爱因斯坦
物 理 量子力学 (20世纪),玻尔、普朗克、德布罗意、
海森伯、薛定谔等
3. 物理学的研究对象
空间尺度:
质子 (10-15 m) 基本粒子
哈勃半径 超星系团
1027
星系团
原子核
10-15
1024
银河系
和谐统一
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四、怎样学习大学物理
一、与中学的物理课比较
1. 是物理学的又一次更深的循环
概念深化 知识扩展 理论性增强
ü物理模型。如:质点、刚体…… ü物理条件。如:守衡条件 ü文字解与结果分析。
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2. 高等数学的运用
矢量与标量; 矢积与标积; 坐标分解; 微分;微元; 线积分……
2. 物理框架: 知识结构、知识的来龙去脉、知识的相 互联系
3. 物理思路: 如何观察、分析、思考、研究、处理问题
4. 物理方法: 科学就是一种方法
5. 体会和欣赏物理学中的真、善、美
★ 物理学之美
• 物理学的本质是真-客观规律、真理 • 物理学的价值是善-能够造福人类 • 物理学的追求是美-简洁明快,均衡对称,

物理学(绪论)ppt课件

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1026 m(约150亿光年)(宇宙)10-20 m(夸克)
➢时间尺度(相差1045)
1018s150亿年(宇宙年龄)10-27s(硬射线周期)
➢速率范围
0(静止)3108 m/s(光速)
➢粒子数目
1(单粒子系统)6.02可1编辑0课2件3以上(复杂系统)
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9. 物理学不断寻求统一理论的历史:
➢牛顿:力学(地上和天上) ➢麦克斯韦:电学、磁学与光学 ➢温伯格等:弱电统一理论
要与综合系,统的方法相结合 按照研究方式分类:
实验物理: 发现新现象、规律,验证理论
理论物理: 构造理论,解释实验,预言新现象
计算物理: 数值解,数据采集与处理,数学模拟
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2. 学习方法
物理概念: 内容,形成,适用范围,成立条件 物理图象: 用于类比、直观化、定性分析
物理思想: 形成过程中的思维方式,充分重视!
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• 天下万物生於有,有生於无[40]。
• 道生一。一生二。二生三。三生万物。万 物负阴而抱阳,冲气以为和[42]。
• 天地相合以降甘露[32]
(霍金也说宇宙生于无)
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二. 物理学与物质世界
1. 什么是物理学?
早期:自然哲学(Physics = 希腊: 自然)
现在:研究物质结构、相互作用及其基本运动规律。 ➢ 是整个自然科学的基础。
是更高级运动形式的基础(生命、遗传、思维等).
7. 如何描述缤纷复杂的物质世界?
物理学家:
➢物质世界是分层次的
➢自然界是一个内部存在普遍规律的统一体.
理想:探索整个物质世界统一自洽的基本规律.
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大学物理绪论精ppt课件

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世界上最细的纳米导线
澳大利亚和美国科学家组成的研究团队1月6日在《科学》杂志上报
告说,他们成功设计出迄今世界上最细的纳米导线,厚度仅为人类头
发的万分之一,但导电能力可与传统铜导线相媲美。这项技术有望应
用于量子计算机研制领域。
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癌症干细胞
很多时候,那些似乎已经被治疗消灭的癌症又会卷土重来。一些科学家将此


机械控制 电学
电力机械
人类利益
学应 用
解人
定 性 的
类 理
数和







物 物理 学
自然法则
.
➢物理学的研究方法
演绎法
-基本定律 推理 、演算 新理论
归纳法
-归纳实验或观测事 实 假设、模型 新理论
直觉 想象力 洞察力
提出命题 推测答案 理论预言 实验检验 修改理论
应用
.
二、物理学的分类及其基本图象
10626176109979经典理论相对论量子论相对论性量子论空间尺度相差104510461026m宇宙线度约150亿光年1020m夸克时间尺度相差10451018宇宙年龄150亿年1027射线周期速率范围0静止ms光速三物理世界的层次结构细胞原子原子核基本粒子dna长度星系团银河系最近恒的距离哈勃半径超星系团太阳系太阳人们不断向小尺度开拓以探索物质的组成物理学上对应粒子物理学目前物理学界公认组成物质的最小单元是夸克即认为quark没有内部结构物质世界总图象人们从自己向大尺度追问以探索宇宙的奥秘物理学上对应天体物理学发展独立思考和独立创新的一般能力应当始终放在首位而不应当把知识放在首位
A• B A1B1 A2B2 A3B3

大学物理上 绪论.ppt

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3. 学习先进的科学观念,树立科学世界观 (1)物理学中的唯物论: 实践(实验)是判断(检验)真理(科学)的唯一 标准. (2)物理学中的辨证法比比皆是:
* 简单性原理:逻辑前提越简单,普遍程度越高。 * 对应原理 :新理论应包容在一定条件下被证实
是正确的旧理论,并在极限条件下过渡到旧理论。
六、考核要求 成绩评定: 期末考试: 70% ; 平时:30%(半期考试、活页作业、大作业、考勤…)
理想化 方法
理想实验
(伽利略、牛顿…... )
理想过程
(准静态、绝热……)
方法实质:
简化、纯化,抓住主要矛盾, 摒弃次要因素。
重要意义:
人类认识世界的基本策略 用模型来描述自然,
物理学的基本思想方法 用数学来表达模型,
用实验来检验模型。
物理概念、规律与自然实在并非完全同一。人类是 依靠建立模型、不断改进模型来逐渐认识自然的。 要避免将物理规律视为一成不变的僵死教条,寻求 发展和创新!
答疑时间:每周星期二下午
1:00--3:00
答疑地点:6220
第二章 物质世界 一.物质世界的空间尺度——宇宙的42个台阶 宇 宙 学 、 -粒 物子 极物 必理 反的 奇 妙 衔 接
哈勃半径: 星系团: 银河系: 地球轨道半径: 太阳半径: 地球半径: 月球半径: 大分子: 小分子: 原子: 原子核: 基本粒子:
二.学什么?
“物”——物质世界 “理”——普遍规律
知识、方法、科学观念
1.物理学的基本框架
速率
禁区
c

量子 理论
10-5m
狭义 相对论
牛顿物理学
1020m
广义 相对论
大小或距离
来自《物理学:基本概念及其与方方面面的联系》

第00章 大学物理绪论

第00章 大学物理绪论
消考试资格。 – 请保持良好的沟通。
3
?
观察、思考、交流
本篇共1讲
4
绪论内容
• 课程介绍
* 明确为什么学?学什么?怎样学?
• 物质世界
* 了解物质世界的整体图象。
目的:
获得学习“大学物理”的自觉意识和较高的起点。
学时:1
5
课程介绍
R.P.Feynman (1918-1988)
美国物理学家,诺贝尔物理奖获得者
量子 力学
相对论 量子力学
热力学 统计物理 (多粒子体系)
量子统计物理
相对论 量子场论

分支学科:激光物理,半导体物理,原子物理,核物理… 交叉学科:生物物理,量子化学,地球物理,海洋物理…
16
物理学的基本框架
速率
禁区
c
0.01c
量子理论 狭义相对论
狭义 相对论
广义 相对论
禁区
量子 理论
牛顿物理学
二.学什么?
“物”——物质世界 “理”——普遍规律
知识、方法、科学观念
1.学习物理知识要注意整体性、发展性和迁移性。
整体性
形成物质世界的整体物理图象 注意掌握知识的结构和联系
避免:只见树木,不见森林。 只得到一堆支离破碎的公式。
15
物理学的基本框架
力学(实物粒子)

典 物
电磁学(场)

相对论 力学
---理查德.费曼 6
一 . 为什么要学习“大学物理”? 物理学: 研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍 的运动规律。 是一切自然科学和工程技术的基础。
物理书都充满了复杂的数学公 式。可是思想及理念,而非公式, 才是每一物理理论的开端。

《大学物理绪论》课件

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物理学在能源科技中的应用
核能发电
利用核裂变或核聚变反应 产生的能量进行发电,具 有高效、环保等优点。
风能发电
利用风力驱动风力发电机 组进行发电,是一种可再 生能源。
太阳能发电
利用太阳能电池板将太阳 能转化为电能进行发电, 也是一种可再生能源。
物理学在信息科技中的应用
量子通信
利用量子力学原理进行信息传输和加密,具有高 度安全性和保密性。
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物理学的基本概念 与规律
质点与刚体的运动学
质点运动学
描述质点在空间的位置和运动状态,包 括位移、速度和加速度等基本概念。
VS
刚体运动学
研究刚体的旋转和平移运动,探讨刚体上 各点的速度和加速度关系。
牛顿运动定律
01
02
03
牛顿第一定律
物体保持静止或匀速直线 运动的惯性定律。
牛顿第二定律
物体加速度与作用力成正 比,与质量成反比的动量 定理。
生物电磁学
研究生物体的电磁性质和行为,为 生物医学工程和医学诊断等领域提 供支持。
THANKS
感谢您的观看
意义
学习大学物理有助于培养学生的科学 素养和创新精神,提高分析问实基础。
大学物理的课程结构与内容
课程结构
大学物理课程通常分为两个部分,即 力学和电磁学。力学主要研究物体的 运动规律,而电磁学则研究电场、磁 场和电磁波的性质。
课程内容
包括质点和刚体的运动、牛顿定律、 动量与角动量、功和能、万有引力定 律、弹性形变、流体力学、静电场、 恒定电流、磁场、电磁感应、波动光 学等。
04
05
物理学在生活与科 技中的应用
物理学在日常生活中的应用
光学技术的应用

大学物理实验绪论课()精品PPT课件

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⑤、⑥、⑦、⑧要详细写。 关于详细要求的说明,请参阅讲义。
第一章 概述
§3 本课程的教学程序及有关问题的说明
➢ 关于实验报告的收发 每次上实验课,交上一次实验的实验报 告,迟交要扣分 注意:必须将教师签过字的原始数据表 同时上交,否则不予认可二 3次不交实验报告学生不得参加期末考 试
第一章 概述
第一章 概述 第二章 误差与不确定度的基本概念
与处理方法 第三章 数据处理的基本知识与要求
第一章 概述
§1 大学物理实验课的地位与作用
一、实验是物理学的基础
实验是对自然的积极探索 其作用具体体现在: ➢ 通过发现新现象,推动物理理论的发展 ➢ 检验和修正物理理论
二、物理实验是推动科技发展的有力工具
第一章 概述
§2 大学物理实验课的教学目的与要求
三、提高科学素养
科学素养几个表现: ➢ 有强烈的求知欲。 ➢ 在科学思维的基础上独立观察思考,培养
创新意识。
➢ 培养严谨的科学作风和坚韧不拔的苦干精 神。
第一章 概述
§2 大学物理实验课的教学目的与要求
四、教学中的几点具体要求:
遵守实验规则,养成良好的实验习惯; 熟悉本课程的基本程序并按要求执行; 掌握物理实验基本测量方法; 能够正确合理地处理实验数据,能够撰写完整 规范的科学实验报告; 了解误差与不确定度、有效数字的基本知识和 处理方法,并能适当应用于数据处理过程。
如:用卡尺测长度
间接测量: 利用一定的函数关系由一个或几个直
每次最后做完实验的两个同学还要完成清扫实验
室的任务,经教师允许后方可离开。
第一章 概述
§3 本课程的教学程序及有关问题的说明
四、实验报告撰写规范
➢ 一份完整规范的实验报告通常包括以下部分:

大学物理学(绪论)-PPT课件

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40
解决许多理论和实验上的疑难问题
硅表面77重构图象
“原子和分子的观察与操纵” -- 白春礼 图2 插页彩
41
基于STM工作原理或扫描成像方法的派生显微镜系列
原子力(AFM) 磁力 分子力显微镜 等等
用AFM得到的癌细胞的表面图象
“原子和分子的观察与操纵” -- 白春礼 P.98 图 4-8
42
He proposed that only certain orbits for the electron are allowed
Bohr’s Empirical Explanation
Electrons can only take discrete energies (energy is related to radius of the orbit)
What is a Galaxy?
If our solar system was only the size of a cell in the human body, our galaxy would still measure over one mile across.
宇宙从哪里来?又向何处去?
欢迎大家进入物理世界
绪论 Introduction
一、为什么要学习物理学? 1.Physics:研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、 最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。 是自然科学的许多领域和工程技术的基础。 In short:探讨物质基本结构和运动最基本规律 Come from a Greek term physis meaning nature 内容:力学、热学、声学、电磁学、光学、相对论、量子力 学、核物理与粒子物理、天体物理等(按研究领域分类)
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