大学物理物质的基本性质
大学物理普通物理学
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大学物理普通物理学
汇报人： 202X-12-23
目 录
• 大学物理概述 • 大学物理基础知识 • 大学物理实验 • 大学物理应用 •
定义
大学物理是一门研究物质的基本性质、结构、相互作用以及运动规律的学科。 它涵盖了力、热、光、电、磁等多个领域，是自然科学和工程学科的基础。
实验操作与数据记录
正确操作实验设备
学生应熟悉实验设备的使用方法，严格按照操作规程 进行实验，确保实验过程的安全性和有效性。
准确记录实验数据
学生应认真观察实验现象，准确记录实验数据，包括 测量值、计算值和误差等。
分析处理实验数据
学生应运用相关理论和方法对实验数据进行处理和分 析，得出合理的结论。
04
电子工程
集成电路设计、电磁波传播、 电子器件等。
航空航天工程
空气动力学、材料力学、推进 技术等。
物理学在科学研究中的应用
天文学
行星运动规律、宇宙射线探测 等。
生物学
细胞膜电位、生物磁场、光合 作用等。
地球科学
地震预测、气候变化研究等。
医学影像技术
核磁共振成像、超声波诊断等 。
05
大学物理学习方法
思考和自主实验的能力。
实验原理与方法
掌握实验原理
学生应了解实验的基本原理，明确实验的目 的和意义，理解实验的关键环节和操作要点 。
大学物理绪论
1.物理学是关于物质运动一般规律的科学
普适性：是一个具有逻辑自恰性的理论框架和体系， 所以应从整体上把握。
对象概念框架体系应用
2.物理学是以物质世界为对象的观察和实验的科学 观察和实验是全部物理学知识的基础。 第一要建立起物理学图象。 第二要关注物理学发展中实验的作用。
3.物理学是精密科学 物理学是一门定量科学，它是物质世界数量关系的高 度总结，精确的把握物质运动变化的规律和结果。
➢现代工业技术工程师类型要求良好的科学素质
深厚的科学素养是发明创造的基础。
高的科学素质和能力是高新技术和市场 经济的发展的需要
➢物理素质的表现
物理学的思想、观点和方法 从物理本质上提出和研究本专业问题 创新能力 在工程技术中引入物理学的新成果
二、在大学物理课程中学习什么
知识→物理学关于物质世界的基本理论→基础 方法→物理学认识和研究问题的思想方法→中心 应用→运用物理学的理论和方法解决技术问题→目的
➢爱因斯坦受激辐射理论(1916物理) －第一台激 光器(1960技术)
➢量子力学 费米狄拉克统计 固体能带理论(20年 代微结构物理)－晶体管诞生(1947) 集成电路 (1962) 大规模集成电路(70年代后期技术)
④技术的创新与发展深受科学素质的影响与限制。
电子显微镜的发明
⑤物理学是人类智慧的结晶。
物理学基本框架
V
c
量子理论 狭义相对论
0.01c
量子 禁区 理论
10-5m
禁区
狭义 相对论
广义 相对论
牛顿物理学
1020m
大小或距离
③物理学为其他 学科创立技术和 原理，重大新技 术领域的创立总 是经历长期的物 理酝酿。
大学物理第8章
每个点电荷所受的总静电力，等于其他点电荷单独存在时 作用在该点电荷上的静电力的矢量和.数学表达式为
在国际单位制中，电量的单位为库仑（C），简称库.
第一节 电荷 库仑定律
2. 电荷的量子化
实验证明，自然界中带电体所带的电量总是一个基本单 元的整数倍.物体所带的电荷不是以连续的方式出现，而是以 一个个不连续的量值出现的，电荷的这种特性称为电荷的量 子化.电荷的基本单元就是一个电子所带电量的绝对值，即 e=1.602×10－19C
1785年，法国物理学家库仑通过扭秤实验，首先对两个静止点 电荷之间的相互作用做了定量研究，作用力的大小与这两个点电荷的 电量之积成正比，与两个点电荷之间距离的平方成反比，作用力的方 向沿着两点电荷的连线，同号电荷互相排斥，异号电荷互相吸引.
第一节 电荷 库仑定律
其数学表达式为
k由实验测定. f表示q1对q2的作 用力，r为q1、q2之间的距离，r为由q1指向q2的单位向 量，图8-1 两静止点电荷的相互作用力如图8- 1所示. 当q1、q2为同号时，f的方向与er的方向一致；当q1、 q2为异号时，f的方向与er的方向相反.
见摸得着，但是依然对外有物质性表现.静电场的物质性表现有两
个方面，即
第二节 电场 电场强度
（1）在静电场中的任何带电体都会受到电场的作用力. （2）当带电体在静电场中运动时，电场力会对它做功. 以上两种物质性表现是研究静电场的基础，根据静电场 的第一种表现，从力的观点出发引入电场强度；根据静电场 的第二种表现，从功和能的角度引入电势.
物质的变化和性质
NO.1 物质的变化和性质【观念一】物质的变化定义：没有新物质生成的变化物理变化实质：物质不发生变化；分子、原子不变，只是间隔发生了变化变化定义：有新物质生成的变化实质：物质发生了改变，分子也发生了变化化学变化原则：质量守恒定律（五不变两变两可变）表示：化学方程式→意义※判断的依据：是否有新的物质生成※注意事项：（1）物质的变化常常伴有一些现象的发生，如发光、放热、变色、产生气体、生成沉淀等，只能帮助我们判断某一已知的化学变化是否发生了，而不能作为判断物理变化和化学变化的依据。
如：电灯通电时发光、放热，是物理变化。
而且有的变化无明显现象。
（2）爆炸不一定都是化学变化。
例如锅炉爆炸、车胎爆炸是物理变化。
※解题突破方法物质变化的辨析，从宏观上判断是否有新的物质生成，从微观上判断构成反应物的粒子是否发生了改变。
若变化后有新物质生成、构成反应物的粒子发生了改变，则是化学变化，反之，是物理变化。
【※知识须知】（1）化学反应常伴随有能量变化。
有的释放能量，有的吸收能量，在生活、生产、实验中，经常利用化学反应放出的热量，如烧煤做饭、取暖等。
（2）影响化学反应速率的因素有温度、反应物的浓度、反应物的接触面积和催化剂等。
（3）催化剂在化学反应中可以改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后没有发生改变。
（4）正确理解“催化剂”①要紧扣“一变二不变”。
“变”指的是改变其他物质的化学反应速率，既能变快，也能变慢，不能片面理解成加快；“二不变”是指自身的质量和化学性质在反应前后没有改变，物理性质可能改变。
②催化剂离不开特定的化学反应，离开化学反应讨论催化剂是没有意义的③对于同一反应，催化剂不是唯一的；对于不同反应，有不同的催化剂④催化剂不能增加或减少生成物的质量⑤催化剂不能决定反应能否进行。
【示例一】例1、下列变化中，没有新物质生成的是（）A.铁铸成锅B.葡萄酿成酒C.木柴燃烧D.面包发霉例2、下列生产过程主要发生物理变化的是（）A．沼气生产 B．石油蒸馏 C．转炉炼钢 D．高炉炼铁例3、古诗是古人留给我们的宝贵精神财富。
大学物理第一章课件
04
大学物理第一章：电磁学基础
电场与电场强度
电场
电荷和电流在空间中激发的场，对其 中运动的电荷产生力的作用。
电场强度
描述电场对电荷作用力大小的物理量， 用矢量表示，单位是伏特/米（V/m） 或牛顿/库仑（N/C）。
电场线
用来形象地描述电场的强弱和方向的 假想线，电场线上每一点的切线方向 表示该点的电场强度方向。
动量与角动量
动量
一个物体的质量与它的速度的乘 积，表示物体运动的量。
角动量
一个旋转物体的转动惯量与它的 角速度的乘积，表示物体旋转运 动的量。
功与能
功
力在物体运动轨迹上所做的乘积，表 示力对物体运动所做的贡献。
能
一个物体由于它的运动或位置而具有 做功的能力，表示物体运动或位置的 量。
03
大学物理第一章：热学基础
大学物理课程是高等教育的必修基础课程之一，旨在为学生提供物理学的 基本概念、原理和方法，培养其科学素养和解决实际问题的能力。
课程目标
01
掌握物理学的基本概念和原理，理解物质的基本性 质和运动规律。
02
学会运用物理学原理和方法分析、解决实际问题， 培养科学思维和创新能力。
03
培养学生对自然界的敬畏和好奇心，激发探索未知 世界的热情和追求科学的动力。
偏振分类
偏振分为线偏振、椭圆偏振和圆偏振三种类型。
偏振应用
偏振现象在光学仪器、通信和信息处理等领域有 广泛应用，如偏振眼镜、液晶显示等。
06
大学物理第一章：近代物理简介
量子力学基础
量子态与波函数
01
描述微观粒子状态的数学函数，具有波粒二象性。
薛定谔方程
02
描述粒子在给定势能下的运动状态的偏微分方程。
大学物理ppt课件完整版
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学。
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
现代物理学
以相对论、量子力学等为 代表，揭示了微观世界的 奥秘和宇宙大尺度的结构。
大学物理课程的目的和要求
1 2
掌握物理学的基本概念和原理
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
THANKS
感谢观看
麦克斯韦-安培定律
将磁场的变化与电场联系起来，是电磁场理论的基础。
麦克斯韦电磁场理论
麦克斯韦方程组 描述电磁场的基本规律，包括高 斯定律、高斯磁定律、法拉第电 磁感应定律和麦克斯韦-安培定律。
电磁波的应用 如无线电通信、雷达、微波炉等。
电磁波 由变化的电场和磁场相互激发而 产生的在空间中传播的电磁振荡。
大学物理ppt课件完 整版
目 录
• 绪论 • 力学 • 热学 • 电磁学 • 光学 • 近代物理学基础
01
绪论
物理学的研究对象
物质的基本结构和相互作用
研究物质的基本组成、性质以及相互作用，包 括微观粒子和宏观物体之间的相互作用。
物质的运动和变化规律
研究物质在不同条件下的运动状态、变化过程 以及相应的物理量之间的关系。
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
热力学第二定律指出，不可能从单一热源取热使其完全转换为有用的功而不产生其他影响。也就是说，热 机的效率不可能达到100%。
卡诺定理和热力学温标
大学物理学课件完整ppt全套课件
现代物理学
以相对论和量子力学为代表，揭示了 微观世界和高速运动物体的规律。
经典物理学
以牛顿力学、热力学和电磁学为代表 ，建立了完整的经典物理理论体系。
大学物理学的课程目标
01
掌握物理学的基本概念和基本原理
通过学习大学物理课程，使学生掌握物理学的基本概念和基本原理，为
后续专业课程的学习打下基础。
02
气体动理论
气体分子运动论的基本假设
气体由大量分子组成，分子之间存在间隙；分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存 在相互作用的引力和斥力。
气体压强与温度的微观解释
气体压强是由大量分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度是分子平均动能的标志。
气体动理论的应用
气体动理论可以解释许多宏观现象，如气体的扩散、热传导等。同时，它也为研究其他物 质的微观结构提供了重要的思路和方法。
物理学的研究方法
观察和实验
01
通过观察自然现象和进行实验研究，获取物理现象的数据和信
息。
数学建模
02
运用数学工具对物理现象进行描述和建模，以便更深入地理解
物理规律。
理论分析
03
通过逻辑推理和演绎，对物理现象进行深入分析，揭示其内在
规律。
物理学的发展历史
古代物理学
以自然哲学为主要形式，探讨宇宙的 本质和构成。
位置矢量的定义、位移的计算、路程与位移 的区别。
02
速度与加速度
平均速度与瞬时速度、平均加速度与瞬时加 速度、速度与加速度的矢量性。
04
03
01
牛顿运动定律
1 2
牛顿第一定律
惯性定律、力的概念、力的性质。
牛顿第二定律
动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律。
物理学上的物质
物理学上的物质人类对物质的探索源远流长，随着科技的进步，我们对物质的认识也越来越深入。
物质是构成宇宙的基本组成部分，它们以各种形式存在，给我们的生活带来了无尽的可能性和挑战。
在我们的日常生活中，我们接触到的大部分物质都是由原子构成的。
原子是物质的基本单位，它们由质子、中子和电子组成。
质子带有正电荷，中子中性，而电子带有负电荷。
原子通过电子的运动和排列方式形成了不同的物质。
物质可以分为三种状态：固体、液体和气体。
固体的原子紧密排列在一起，具有固定的形状和体积。
液体的原子比固体的原子更松散，可以流动，但具有固定的体积。
气体的原子则更加分散，可以自由运动，没有固定的形状和体积。
物质的性质取决于原子之间的相互作用力。
例如，如果原子之间的相互作用力很强，物质通常是固体，例如金属。
而如果原子之间的相互作用力较弱，物质通常是液体或气体，例如水和空气。
除了原子之间的相互作用力外，温度和压力也会影响物质的性质。
随着温度的升高，原子的运动速度增加，物质可能从固体转变为液体或气体。
压力的增加也可以改变物质的状态，例如将气体压缩成液体或固体。
物质的多样性使得它们在我们的生活中发挥着重要的作用。
我们使用金属制成的工具和设备，享受着液体的舒适和便利，呼吸着气体的氧气。
物质还可以通过化学反应转化为其他物质，为我们提供能量和各种化学产品。
物质的研究不仅仅是为了满足我们的生活需求，还有助于我们更好地理解宇宙的运行机制。
通过研究物质，我们可以揭示出它们的奥秘，解答一些科学难题，推动科技进步，为人类社会的发展做出贡献。
物质是我们生活中不可或缺的一部分，它们的存在和变化给我们的世界带来了无限的可能性。
我们应该继续努力探索物质的奥秘，理解它们的本质，以更好地利用和保护它们，为人类的未来创造更美好的生活。
大学物理有哪些内容
引言概述：大学物理作为一门重要的基础学科，涵盖了丰富而广泛的知识体系。
本文将继续讨论大学物理的内容，并详细阐述其五个主要领域，包括经典力学、电磁学、热学、光学和量子力学。
通过深入探讨每个领域的五至九个小点，我们将进一步了解大学物理的核心知识和重要概念，为我们构建牢固的物理学基础提供帮助。
正文内容：一、经典力学1.牛顿力学：牛顿定律、运动方程等基本理论。
2.质点运动：质点的直线运动、曲线运动和圆周运动等。
3.常见力学问题：例如摩擦力、弹性力和重力等。
4.动量和能量：动量和能量守恒定律等。
5.刚体力学：刚体运动、静力学和动力学等。
二、电磁学1.静电学：电场、电势和电荷等基本概念。
2.电场和电势：电场线、库仑定律和电势能等。
3.电磁感应：法拉第定律、电磁感应现象和感应电动势等。
4.交流电路：交流电路中的电阻、电感和电容等。
5.电磁波：电磁波的概念、性质和传播等。
三、热学1.温度和热量：温度的测量、热传递和热量计算等。
2.热力学定律：热力学第一定律和第二定律等。
3.状态方程：理想气体状态方程和非理想气体状态方程等。
4.热力学过程：等温过程、绝热过程和等压过程等。
5.热机和制冷：卡诺循环、制冷系统和热机效率等。
四、光学1.几何光学：反射、折射和光的成像等。
2.光的衍射和干涉：衍射和干涉现象的基本原理和应用。
3.光的波动性：光的波粒二象性和光的偏振等。
4.光的色散：光的色散现象和光的波长测量等。
5.现代光学：激光、光纤和光学器件等。
五、量子力学1.波粒二象性：波动方程和波粒二象性的基本理论。
2.波函数和薛定谔方程：波函数的性质和薛定谔方程的解析等。
3.粒子在势场中的运动：一维势场和三维势场中的粒子运动等。
4.量子力学中的算符：算符的定义、本征值和本征函数等。
5.微扰理论和矩阵力学：微扰理论的应用和矩阵力学的基本原理等。
总结：大学物理作为一门重要的学科，囊括了经典力学、电磁学、热学、光学和量子力学等多个领域。
物理学是研究物质的结构-相互作用及其运动规律的科学
等 离 子 体 物 理 学
粒 子 物 理 学
原 子 核 物 理 学
原 子 分 子 物 理 学
固 体 物 理 学
凝 聚 态 物 理 学
激 光 物 理 学
宇 地生天宙 球物体射 物物物线 理理理物 学学学理
学
物理学与数学之间有着深刻的内在联系
3
五. 物理学的研究方法
现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学
E+03
E+15
E+12 E+09 E+06
太阳系
人 山
太阳
蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次 2
三. 物理学在整个自然科学中的基础地位
物理学是一切自然科学的基础
物理学构成了化学、生物学、材料科学、 地球物理学等学科的基础，物理学的基本 概念和技术被应用到所有自然科学之中。
物理学派生出来的分支及交叉学科
放在首位，而不应当把专业知识放在首位。如果 一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了 独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而 且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的 人来，他一定会更好地适应进步和变化 。
北京大学赵凯华教授提出：
勤于思考
悟物穷理 5
八. 教学计划（54~72学时）
教 材：《大学物理》王国栋主编 高等教育出版社
4
六. 怎样学习物理学
著名物理学家费曼说：
科学是一种方法。它教导人们：一些事物是 怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了 解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性， 证据服从什么法则；如何思考事物，做出判 断，如何区别真伪和表面现象 。
著发名展独物立理思学考家和爱独立因判斯断坦地说一：般能力，应当始终
大学物理研究物质的微观结构与宏观规律
大学物理研究物质的微观结构与宏观规律物理学是一门研究自然界基本规律和物质结构的科学，它涵盖了从微观到宏观的各个层面。
在大学物理中，我们将物质的微观结构与宏观规律联系起来，深入探索了物理现象的起源和本质。
本文将重点介绍大学物理研究物质的微观结构与宏观规律的关系。
一、微观结构与宏观规律的关系微观结构是指物质由原子、分子和离子等微小粒子组成的基本结构。
微观结构决定了物质的宏观性质和行为。
从物理学的角度来看，我们通过研究微观结构可以推导出许多宏观规律，例如牛顿运动定律、热力学定律等。
这些宏观规律是通过对微观粒子的运动和相互作用进行统计平均得到的。
二、原子结构与宏观性质原子是构成物质的基本粒子，具有微小的尺寸和质量。
大学物理中的原子结构理论主要包括玻尔模型和量子力学模型。
根据这些模型，我们可以了解原子的能级结构、电子云分布以及原子之间的相互作用。
而原子的微观结构决定了物质的宏观性质，例如导电性、热传导性等。
例如，金属中自由电子的存在使其具有良好的导电性。
三、分子结构与物质特性分子是由原子化学键结合而成的粒子，它是大多数物质的基本单位。
分子结构的研究对于了解物质的宏观特性具有重要意义。
分子的大小、形状以及化学键的类型和强度都会影响物质的性质，如溶解度、熔点、沸点等。
例如，在生物学中，我们研究DNA的结构可以进一步了解遗传信息的传递方式。
四、凝聚态物理学与材料科学凝聚态物理学是研究固体和液体等凝聚态物质的行为和性质的学科。
在大学物理中，我们探索了固体的晶体结构和晶格振动等问题。
这些问题直接关系到物质的力学性质、导电性和热传导性等。
凝聚态物理学与材料科学的交叉研究为我们理解物质的微观结构与宏观性质之间的联系提供了更多的机会。
五、量子力学与微观世界量子力学是研究微观粒子（如原子和光子）行为的理论，它描述了微观领域中的粒子波动性和量子叠加的现象。
通过量子力学的研究，我们可以了解物质的粒子性质和波动性质，揭示微观粒子之间的相互作用。
大学物理知识点的总结
大学物理知识点的总结大学物理知识点的总结大学物理是大学理工科类的一门基础课程，通过课程的学习,，使学生熟悉自然界物质的结构，性质,相互作用及其运动的基本规律，下面是小编整理的大学物理知识点总结，欢迎来参考！一、理论基础力学1、运动学参照系。
质点运动的位移和路程，速度，加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4、动量冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
5、机械能功和功率。
动能和动能定理。
重力势能。
引力势能。
质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式（不要求导出）。
弹簧的弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学静止流体中的压强。
浮力。
7、振动简揩振动。
振幅。
频率和周期。
位相。
振动的图象。
参考圆。
振动的速度和加速度。
由动力学方程确定简谐振动的频率。
阻尼振动。
受迫振动和共振（定性了解）。
8、波和声横波和纵波。
波长、频率和波速的关系。
波的图象。
波的干涉和衍射（定性）。
声波。
声音的响度、音调和音品。
声音的共鸣。
乐音和噪声。
热学1、分子动理论原子和分子的量级。
分子的热运动。
布朗运动。
温度的微观意义。
分子力。
分子的动能和分子间的势能。
物体的内能。
2、热力学第一定律热力学第一定律。
3、气体的性质热力学温标。
理想气体状态方程。
普适气体恒量。
理想气体状态方程的微观解释（定性）。
理想气体的内能。
理想气体的等容、等压、等温和绝热过程（不要求用微积分运算）。
4、液体的性质流体分子运动的特点。
表面张力系数。
浸润现象和毛细现象（定性）。
大学物理B1第一章
x
r r(t)
x x(t) 其分量式为 y y(t)
z z(t)
参数方程
3. 轨迹方程 参数方程消去t： F(x, y, z) 0 —— 轨迹方程
例如：x2 y2 R2
—— 圆周运动轨迹方程
例题：已知质点的运动方程 r 2ti (2 t2 ) j SI
解: 求该质点的轨迹方程.
积分法
r(t) 求导 v(t) 求导 a(t)
积分
积分
本次课作业: P16-17：1-3，1-6
下次课内容:
1.2.4 自然坐标系，切向加速度和 法向加速度
1.3 相对运动
宇地宙球年年龄龄
103
形成富氧大气层 102
恐龙灭绝
101
100
1014 出现古人类
10-1
1013
10-2
1012 1011 1010的寿命
10-3 10-4 10-5 10-6
108 107 106
地球公转周期(年) 10-7 月球周期(月) 10-8
10-9
105
获得诺贝尔物理学奖的 华裔科学家
杨振宁、李政道由于发现弱相互作用下宇称 不守恒，获1957年诺贝尔物理学奖.
获得诺贝尔物理学奖的 华裔科学家
丁肇中
由于发现J粒子， 获1976年诺贝尔 物理学奖.
朱棣文
由于激光冷却和 捕获原子的研究 获1997年诺贝尔 物理学奖.
崔琦
由于在分数量子霍 尔效应量子现象的 研究获1998年诺贝 尔物理学奖.
t
r
r
t
r
3. 加速度 acceleration （反映速度变化快慢的物理量）
平均加速度: a v
v1
大学物理之电荷守恒定律
§7-1电荷守恒定律库仑定律一．电荷及其基本性质所谓电荷，就是带电的物质微粒。
电荷不能脱离物体而单独存在，带电是物质的一个基本属性。
电量是带电体所带电荷的多少。
1．电荷的种类：美国物理学家富兰克林首次以正、负电荷命名至今。
电荷分正负两种类型。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
宏观带电体所带电荷种类不同根源在于组成它们的微观粒子所带电荷种类不同：电子带负电、质子带正电、中子不带电。
电子带电电荷集中在半径小于的体积内，比较而言，电子可看成没有内部结构的有质量和电荷的点。
2．电荷的相对论不变性。
带电体的电量不随带电体的运动状态改变而改变，即相对于不同的参考系，同一个带电体的电量是相同的。
简单地说，就是电荷与运动状态无关。
3．电荷的量子化。
宏观物体带电的根源在于微观粒子带电：电子带负电，质子带正电，中子不带电。
大量事实表明，任何带电体的电量都不是无限可分的，即电荷只能是一份一份存在的，都是一最小电荷基本单元的整数倍。
电荷的最小基本单元（基本电荷）是，这也是一个电子或质子所带电量的大小。
4．电量的单位是库仑，，。
库仑是个很大的单位，如两电量的点电荷相距为时的作用力。
（相当于90万吨，这种力量足以压碎一栋大楼）5．电荷守恒定律人们总结了大量的实验事实，得到了如下的结论：不论进行任何物理过程，都只能使电荷从一个物体转移到另一物体，或从物体的一部分转移到另一部分。
当一种电荷出现时，必有等量的异号电荷同时出现；当一种电荷消失时，必有等量的异号电荷同时消失。
也就是说，在一个孤立的系统内，不论进行怎样的物理过程，电量的代数和（净电荷）始终保持不变。
这个结论叫做电荷守恒定律。
注意：电荷是可以产生和消失的。
（如正负电子对的湮没和产生）二．库仑定律1．点电荷所谓点电荷，是指这样的带电体，它本身的几何线度比起所研究问题的范围要小得多，其几何形状和电荷的分布情况对问题的研究已无关紧要，这样的带电体就可以抽象成一个几何的点，叫做点电荷。
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大学物理教材.p d f 文档介绍：------------------第一章绪论§什么是物理学物理学是研究自然界基本规律的科学.它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）.中文含义与现代观点颇为吻合.现代观点认为物理学主要研究：物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成及它们的相互作用.物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子（elementaryparticles）.所谓基本粒子，顾名思义是物质的基本组成成分，本身没有结构.然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关，因此对“基本”的理解有阶段性.有鉴于此，物理学家简单地称之为“粒子”.有时为了表达认识的层次，我们仍然可以说：“现阶段的基本粒子为……”.当前我们认为基本粒子有轻于（lepton）、夸克（quark）、光子（photon）和胶子（gluon）等等.科学家们正在努力寻找自由夸克.此外，分数电荷、磁单极也在寻找之列.我们周围的物体是物质的聚集状态.人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质，并称它们为宏观（macroscopic）物质以区别前面所说的微观（microscopic）粒子.居间的尺度是介观（mesoscopic），而更大的尺度是宇观（cosmological）.场（field）传递相互作用，电磁场和引力场就是例子.在物理学的范围内，物质的运动是指机械运动、热运动、微观粒子的运动、原子核和粒子间的反应等等.运动总是发生在一定的时间和空间.时间和空间首先是作为物质运动的舞台，但最后也成了物理学研究的对象.现在知道物质之间的相互作用有四种，即万有引力、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用.爱因斯坦（，1879—1955）生前曾致力于统一场论的工作，试图用统一的理论来描述各。
大学物理 ——波(一)
大学物理 ——波（一）引言概述：波是一种常见的物理现象，在自然界和人类日常生活中都能观察到。
本文旨在介绍大学物理学习中的第一部分——波的基本概念和性质。
通过本文的学习，读者将了解波的定义、波的分类以及波动方程等重要概念，并深入探讨机械波和电磁波的性质以及波的传播规律。
正文：1. 波的概念- 定义：波是一种能量传播的方式，以振动或震动形式传递能量而不传递物质的现象。
- 特点：波具有传播、反射、折射和干涉等特点，能够对物体进行作用。
- 分类：根据振动方向和能量传播方式的不同，波可分为机械波和电磁波两大类。
2. 机械波- 定义：机械波是通过介质（如水、空气等）传播的波动现象。
- 特点：机械波必须依赖介质进行传播，传播速度取决于介质的性质。
- 分类：根据粒子振动方向的不同，机械波可分为横波和纵波两种。
- 性质：机械波具有反射、折射、干涉和衍射等特性。
3. 电磁波- 定义：电磁波是通过电场和磁场相互作用而传播的波动现象。
- 特点：电磁波可以在真空中传播，其传播速度为光速。
- 分类：根据波长和频率的不同，电磁波可分为射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
- 性质：电磁波可以反射、折射、干涉和衍射，并具有波粒二象性。
4. 波动方程- 定义：波动方程是描述波动现象的数学表达式。
- 机械波方程：对于一维机械波，波动方程一般表示为∂²u/∂x ² = (1/v²) * ∂²u/∂t²，其中v为波速。
- 电磁波方程：对于电磁波，波动方程一般表示为∇²E - (1/c²) * ∂²E/∂t² = 0，其中c为光速。
5. 波的传播规律- 原理：波的传播遵循赫兹和惠更斯原理。
- 赫兹原理：根据赫兹原理，波会沿着直线传播，且传播方向垂直于波前。
- 惠更斯原理：根据惠更斯原理，波会在达到障碍物或波前边缘时发生衍射，形成新的波前。
《大学物理》课程教学大纲
《大学物理》课程教学大纲课程编号：07004212课程名称：大学物理英文名称：University Physics课程类型：公共基础课程要求：必修学时/学分：56/3.5适用专业：软件类本科专业一、课程性质与任务物理学是研究物质基本结构、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科学。
它的基本理论渗透在自然科学的许多领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的理论基础。
大学物理课的任务一方面在于为学生较系统的打好必要的物理基础；另一方面，使学生初步掌握科学的思维方法和提高分析解决问题的能力，对开阔思想、激发探索和创新精神，增强适应能力，提高人才素质起着重要作用。
二、课程与其他课程的联系本课程的先修课程：高等数学。
大学物理课程是高等理工科学校各专业学生一门重要的必修的公共基础课。
通过该课程学习，能为学生学习其他的相关课程奠定所需要的物理基础。
三、课程教学目标1.掌握大学物理中的基本概念、定理和定律，了解各种理想物理模型，对所研究的对象能进行合理的简化,培养学生对终身学习的正确认识，提高学生的自学能力。
2.能运用物理的理论、观点和方法以及矢量、微积分等数学工具分析、计算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与已知典型结果的比较，判断结果的合理性,培养学生灵活运用物理分析问题和解决问题的方法和意识，具备较强的物理应用能力。
3.注重物理思想、科学思维方法的传授，着眼于学生能力的培养和物理素质的提高，激发和培养学生的创新思维能力、逻辑推理能力、独立获取知识的能力。
4.通过大学物理的学习，使学生对自然界中物质的最基本最普遍的运动形态及其基本规律有比较系统的认识，培养获取新知识的能力。
5.了解物理在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系，为理工科各专业课及其技术基础课打好基础，也为学生将来走向社会从事科学技术工作和科学研究工作打下基础，培养学生具备综合运用物理知识分析和解决实际问题的能力。
大学物理上册知识点
大学物理上册知识点本文将从以下几个方面介绍大学物理上册的知识点：物理学的基本概念、力学、运动学、牛顿定律、动能定理、势能定理、机械能守恒定律、粘滞阻力、动量、冲量定理等。
一、物理学的基本概念物理学是研究物质的本质、结构、运动规律、相互作用以及与能量、势能等物理量之间的关系的学科。
其研究对象主要为物理现象，其基本概念有物质、空间、时间、力、速度、加速度、力的作用效果等。
二、力学力学是物理学的一个分支，主要研究物体的运动和变形规律。
其中包括：运动学（描述物体的位置、速度和加速度等基本量）、动力学（描述物体的运动规律）和静力学（描述物体的平衡状态）。
三、运动学运动学是力学中的一个重要分支，主要研究物体的位置、速度和加速度等基本量以及它们之间的关系。
其中包括：直线运动和曲线运动，直线运动包括匀速直线运动、变速直线运动和自由落体运动；曲线运动包括圆周运动和抛体运动等。
四、牛顿定律牛顿定律是力学中最重要的定律之一。
它包括三个定律：第一定律（惯性定律，物体的运动状态只有当外力作用于物体时才会产生改变）、第二定律（运动定律，物体的加速度正比于作用于物体上的力，与物体的质量成反比）和第三定律（作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用于不同的两个物体上）。
五、动能定理动能定理是指物体的动能变化量等于它所受合外力所做功的大小。
其中，动能是物体运动时的能量，它的大小与物体的质量和速度有关。
动能定理的表达式为：△K=Wext。
六、势能定理势能定理是指物体的势能变化量等于它所受合外力所做的功和其它能量转换的总和。
其中，势能是指物体在某个位置处由于位置对物体具有吸引或推开作用而具备的能量。
势能定理的表达式为：△U=Wext+Qint。
七、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功的情况下，系统的总机械能保持不变。
其中，机械能是指系统中物体的动能和势能的综合体现，通过粘滞阻力的作用，机械能会随着时间的推移而逐渐减少。
机械能守恒定律较为严密，而机械能守恒范围的推广可得到以下结论：机械能守恒仅适用于质点或质点系与其它物体间相互作用时。
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运动是物质的固有属性
1018（单位：s） 1017 107 105 103 10-2 10-4 10-14 10-25
三、物质存在的基本形式
物质的基本存在形式是实物和场。
实物是指由大量原子、分子所组成的宏观实体，也包括原子、 分子、离子和静止质量不为零的基本粒子，如电子、质子、中子 等。
场是传递物体间相互作用的媒质。如电场、磁场、引力场。
§1.1 物质的结构 10-17 m 的亚原子粒子到大至1026 m 的宇宙半 径，跨越了大约42～43个数量级。
已观测到的宇宙范围极限 银河系半径 日地距离 地球半径
无线电波波长 灰尘线度 原子线度
原子核线度 基本粒子线度
1026（单位：m） 7.6×1022 1.5×1011 6×106 103 10-4 10-10 10-15
空间尺度数量级(单位：m) 1026(已知部分) 1020 1012～107 107～105 106～10-3 10-6～10-8
10-9 10-10 10-14 10-15以下
相关专业学科 宇宙学 天文学
天体物理学 地球、生物物理学
凝聚态物理学 介观物理学 气体动力学 液体动力学 固体物理学
等离子体物理学 高分子化学 分子物理学
化学物理、化学 原子、原子核、粒子物理学
二、物质存在的时间尺度
现代科学研究涉及的时间标度从寿命约为10-25 s 的 z0 粒子到 137亿年的宇宙年龄（约1018 s ），跨越了大约43个数量级。
宇宙年龄 地球年龄 地球公转周期 地球自转周期 中子寿命 市电周期 高速摄影曝光时间 光波周期
Z0粒子
第1章 物质的基本性质
爱因斯坦 (1879~1955) ： 20世纪最伟大的物理学家，在物理学6个领 域作出了具有划时代意义的贡献 — 创建了光量子理论、狭义相对论 和分子运动论；建成了广义相对论、辐射量子理论和现代科学的宇 宙论。 1921年因光量子理论获得诺贝尔物理学奖。
“婴儿宇宙”照片公开 宇宙年龄实为137亿年
渺观系统
微观系统
介观系统
宏观系统
宇观系统
原子尺度数量级的客体，用量子力学处理 接近人体尺度附近几个数量级的物体，用经典力学处理
把由十几个到数百个原子组成的团簇及同量级的物体
物理学以及物理学与其他学科交叉的边缘学科在物质世 界中许多层次都有研究。
层次名称 宇宙半径
星系 星球 地上物体 凝聚态物质 介观物质 气体 液体 固体 等离子体 分子 原子 原子核 基本粒子
2003年2月12日，美国宇航局公布了探测器拍到的宇宙“婴儿期照片”，为宇宙 大爆炸理论提供了新的依据。根据这张照片，科学家还精确地测量出了宇宙的实际 年龄是137亿年。据报道，这张珍贵的照片是美国宇航局科学家通过威尔金森各向 异性微波探测器经过一年时间的观测获得的结果。照片中包含了许多令人震惊的信 息，为支持宇宙大爆炸和宇宙膨胀理论提供了新的依据，同时为揭开暗能量之谜指 引了道路。据有关人士估计，这项成果是近几年宇宙研究中最重大的发现之一。
10-17
哈勃半径
基本粒子
原子核
E-15
原子
E-12 E-09
E+27 E+24 E+21 E+18
超星系团 星系团 银河系
最近恒 星的距离
最小 的细胞
DNA长度
E-06 E-03 1m
E+03
E+15
E+12 E+09 E+06
太阳系
人 山
太阳
蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次
依照物质的运动规律做了系统性划分