大学物理英文版PPT

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Part One Mechanics 力学
Chapter 1 Kinematics
（运动学）质点运动学
第一章 质点运动学(Kinematics)
§1-1 参考系 质点
Frame of reference particle Position vector and displacement
§1-1 Frame of Reference Particle(质点）
1. Frame of Reference（参照系）
When we discuss the position and the velocity（速度） of an object ,we must answer the questions:
P
o
Addition（加）: The two vectors A and B is added in following way: C=A+B B A
A Ax i Ay j Az k
B
C
A
In Cartesian coordinate system（直角坐标系）:
i , j and k are unit vectors along OX,OY,OZ
Coordinate system （ 坐 标 It is convenient to 系 ）thefixed onsurfaceframe, take : earth’s the relative to frame position, which of as our velocity, in most cases and reference acceleration orbit of course.( What in this the object can be specified quantitatively. cases?) Cartesian Coordinate system(直角坐标系）： o
三天后 阿姆斯特朗 奥尔德林 柯林斯
Mars(火星）
机遇号
The surface of Mars(火星表面）
Our world and Universe
Universe
Elementary particles
In the view of physics history:
The ancient physics The classical physics The modern physics
Y Z
O
X
In two dimension（维）:
Y
A Ax i Ay j
tg Ay Ax
Ay
O
Ax
X
If A Ax i Ay j and B Bx i B y j , we have: C C x i C y j B A ( Ax Bx )i ( Ay B y ) j
Chapter 6 The Kinetic Theory of Gases
Chapter 7 Fundamentals of Thermodynamics
Introduction
2001.9.11 Catastrophe（大灾难）
宇宙：约1250亿个星系， 每个星系由数千亿个恒星 组成。
银河系 太阳系：地球，星星 看得见的：你我他它 分子 原子 原子核 基本粒子
§1-2 位置矢量 位移 §1－3 速度 加速度
Velocity and acceleration Two types of Problems Circular motion Relative motion
§1-4 两类运动学问题 §1-5 圆周运动及其描述
§1-6 运动描述的相对性
教 学基本 要 求
大学物理（英文版） 多媒体课件
Volume 1
Introduction
Chapter 1 Kinematics
Chapter 2 Newton’s Laws of Motion Chapter 3 Work and Energy Chapter 4 Momentum
Chapter 5 Rotation of a rigid body
物 质 世 界
相对论 天体物理 经典物理:力学，热等 量子力学 核物理 量子场论
银河系
相对论 天体物理
量子天体 物理学
史蒂芬.霍金 《时间简史》
Theory
Our world and universe
… The Galaxy Sun: Earth,Planets The body we can see Molecules atoms nuclei elementary particles …
Magnitude: r r x 2 y 2 z 2
cos z r
In the two dimension: r r (t ) x(t )i y(t ) j Its two components （分量） x x( t )
y
P ( x, y )
宇宙半径：~1026 m 银河系：~1044 kg 地球1024 kg
原子核半径：10-15 m
电子质量：10-31 kg
河外星系：1024 m
银河中心系：1020 m 太阳1030 kg：1011 m 月亮：108 m
我们的母亲： 地球
1969年7月16日 美国东部时间9时23分 阿波罗11号发射升空。
r
y y( t )
消去
o
x
eliminating
y y( x )
Path equation(轨迹方程）
2. Displacement(位移):
Displacement introduced to describe the change in position during a given time interval:
Circular motion（圆周）
In our teaching, we will mainly deal with（涉及） two dimensional motions: motion in a plane.
§1-2 Position Vector and Displacement
1. Position Vector Position vector r is a vector
“position with respect to（相对于） what?” and “Velocity with respect to what?”
If we choose different objects as the reference frames to describe the motion of a given body,the indications( 结 果 ） will be different.
5. Scalar and vector（标量和矢量）: Two types of physical quantities（量）: Scalars: mass, length, speed, temperature….. Vectors: velocity, acceleration, momentum... Vector A( black) : its magnitude(大小） and direction（方向） may be represented by a line OP directed from the initial point O to the terminal（终） point P and denoted（标记） by A OP
•张达宋 《物理学基本教程》
•李行一等， 《物理学基本教程教学参考书》
•李行一等，《物理学基本教程》习题分析与解答
•张三慧等， 《大学物理学》 •Halliday et.al 《Fundamentals of Physics》 •W. Sears et.al 《University Physics》 •史蒂芬.霍金，《时间简史》 •盛正卯等，《物理学与人类文明》 •B.K.里德雷，《时间、空间和万物》
Z
Figure 1-2
Quantitatively: 定量地
X
2. Particles（质点）
Particle(质点） is an ideal model, in some circumstances（情况、形势）. We can treat a body as a particle, and concentrate on its translational motion(平动） and ignore（忽略） all the other motions. 点： 有质量 无大小 无体积
C x Ax Bx
Obviously(显然）:
C y Ay By
In one dimension In two dimension In three dimension Mechanical motions
（机械运动） Curvilinear motion（曲线）
Rectilinear motion（直线）
1. 理解描述质点运动物理量的定义及其矢量性、相 对性和瞬时性； 2. 掌握运动方程的物理意义，会用微积分方法求解 运动学两类问题； 3. 掌握平面抛体运动和圆周运动的规律； 4. 理解运动描述的相对性，会用速度合成定理和加 速度合成定理解题。
重要历史人物
伽利略Galileo Galilei: 1564~1642意大利物理学 家、数学家、天文学家， 近代实验科学的创始人。 主要贡献： •发明了望远镜，维护、坚持和发展了哥白尼学 说，发现木星的四个卫星； •摆的等时性、惯性定律、落体运动定律； •运动的合成原理和独立性原理，相对性原理； •方法：实验科学。
r is
y
t1 P
r1
r
t2
r2
x
r r2 r1 That is r x 2 i y2 j x1i y1 j ( x2 x1 )i ( y2 y1 ) j
o
Its magnitude（大小)
主要讲授内容：
经典力学 相对论 电磁学
振动与波动
日常生活
波动光学
热学
量子论简介
Computer 计算机科学 Mechanics 机械学
Physics
Medicine 医学 Biology 生物学 Chemistry 化学
Physics: fundamentals and methods.
References(参考书）
that extents from the origin of the coordinate system to the particle’s position as shown in Figure
z
r
X
P(x,y,z)
Y
r xi yj zk
cos x r cos y r
3. Time（时刻）and time interval(时间） Time t is a given instant, and time interval(间隔）△t is the difference of two given instants. We use the former to describe （描述） the state of the object, the latter to describe the process.（过程）
4.Units(单位） International System of Units(SI: Systme International d’Units 法语） is used in China mass m kg:千克 kilogram
length
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m:米 meter
Time
t
s:秒 second
… The general reletivity astrophsics Newton’s Mechanics Heat,Thermodynamics … Electromagnetic Theory Quantum Mechanics Nuclear Physics Quantum Field Theory …