中国石油大学物理ppt课件
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石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
2、油藏烃类的相态特性
2.1 单组分体系的相态特征
(phase behavior of hydrocarbon)
P 1( 气 )
P2 ＝ P 露
P2
P2
P2 ＝ P 泡
P3( 液 )
F ( p, T , v ) = 0
相态方程 相图： 用来表示相态方程的图形。 相图： 用来表示相态方程的图形。
油田开发中最常用的是： 相图。 油田开发中最常用的是：p—T相图。 相图
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
储层烃类一般有气 三种相态； 通常： 储层烃类一般有气、液、固三种相态；
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
某一个体系的相态是压力(p)、温度 和比容 的函数： 和比容(v)的函数 某一个体系的相态是压力 、温度(T)和比容 的函数：
性质 原油 大庆S区 大庆 区 胜利T区 胜利 区 孤岛G层 孤岛 层 大港M层 大港 层 克拉玛依 玉门L层 玉门 层 江汉W区 江汉 区 辽河C区 辽河 区 川中油田 任丘P层 任丘 层 相对密 度D420 0.8753 0.8845 0.9547 0.9174 0.8699 0.8530 0.9744 0.9037 0.8394 0.8893 运动粘度 /(cm2/s) 50 ℃ 70℃ ℃ 17.40 37.69 427.5 51.97 19.23 12.9 37.4 12.3 63.5 17.95 157.5 25.55 62.2* -
石油大学 油层物理课件 第一章(4)油水
Rs =
V gs Vos
1 m3
第四节 地层油的高压物性
一、地层油的溶解气油比
gassolution gas-oil ratio
不同的脱气方式，分出的气量不同，因此测得的气油比 不同，石油行业标准规定，以一次脱气为准。 Rsi－ Rsi－表示原始状态下的溶解 气油比。 气油比。 平均生产气油比Rp Rp： 平均生产气油比 Rp ： 累积产 气量( 气量 ( 标 m3) 与累积产油量的 比值。 比值。 一油藏原油储量为N( N(地 例 ： 一油藏原油储量为 N( 地 原始溶解气油比 溶解气油比R 面 )m3 ， 原始 溶解气油比 Rsi 标 求储气量G( G(标 m3/m3，求储气量G(标m3) ？
9
第四节 地层油的高压物性
5、地层油的粘度 、地层油的粘度(viscocity of oil) (4)压力的影响： 压力的影响：
第四节 地层油的高压物性
5、地层油的粘度 、地层油的粘度(viscocity of oil)
某些油田原油物性参数
油田名称 大庆油田某层 华北油田某层 胜利油田某层 中原油田某层 罗马什金(俄) 油层温度 (℃) 45 90 65 109 40 油层压力 (MPa) 7～12 16 23 37 17 泡点压力 (MPa) 6.4～11 13 19 24.6 8.5 溶解气油 比(m3/m3) 45 7 27.5 69 58.4 体积系数 1.09～1.15 1.10 1.0955 1.21 1.17 收缩率 (%) 8.3～13 8.5 8.4 17.4 14.5 压缩系数 (MPa-1) 7.7×10-4 10.4×10-4 7.3×10-4 18.3×10-4 11.4×10-4
of
+ V V
大学物理(石大)第4章.ppt
L 3 3 gL 3 3 gL vB 2 8 2
§4-2定轴转动刚体的角动量和角动量定理
一、定轴转动刚体不定义动量的概念
对于如图所示的对称性良好的刚体， 不论其角速度 如何变化，刚体上各质 元动量的矢量和总是零．即
o
p mi vi 0
显然，这样定义的刚体的动量不符合定 义状态量的原则． 如果刚体的对称性不好，但转轴过其质心，那么，这 时，刚体总动量 p pi 0 所以这样的动量同样没有 应用价值。 定轴转动刚体不定义动量概念．
此时砂轮的角度：
(2 4t 3 ) 2 4 0.553 2.67(rad)
求: 1) 棒自水平静止开始运动，θ = π / 3 时, 角速度ω ? 2) 此时端点A 和中点B 的线速度为多大? 解 1) 棒做变加速运动：
d 3 g cos dt 2L
d d d d t d d
二、刚体角动量的定义
在质点动力学中已得到
角动量定义中，选取参考点的 原则是： 要使定义的角动量有用， 参考点的选取就必须有一定限制．例 如，质点作圆周运动时，参考点不能 选在中心轴线以外，只能选轴线上的 任意一点．角动量可以，而且只能定 义成：质点对转轴上任意一点的角动 量沿转轴方向的分量，称为质点的角 动量．这样定义的角动量与参考点在 转轴上的位置无关． 角动量： L
刚体这个质点系的角动量可以，而且只能定义成：刚体上各质 元对转轴上任意一点 o 的角动量沿转轴方向的分量的矢量和．
L k rvdm r dm
2 V V
由于各质元的角动量的方向都相同．所以可以用标量表．即
L rvdm r 2dm
V V
三、转动惯量： 描述刚体转动惯性大小的物理量。 1、定义：刚体对转轴的转动惯量：
中国石油大学物理化学王芳珠PPT第1章_气体资料
Vm/dm3
图7 CO2气体的p —Vm关系
第一章 气 体
一、过程分析 (1) 以273K等温线为例
D→E 恒温加压‚气体的Vm减小 E→F 恒温加压，Vm继续下降；F点体系出现液相 F→H 气、液两相平衡体系；在压缩过程中，Vm继续
下降(气体量逐渐减少，液体量逐渐增加)； H点以后体系完全为液相，继续加压‚ Vm 几乎 不变‚显示出液体难以压缩
§1-5 普遍化压缩因子图
一、对应状态原理 1. 对比参数
p53对比参 数表示
pr
p pc
Tr
T Tc
Vr
V Vc
2. 对应状态方程
将对比参数及式 a 27R2Tc2 64 pc
b RTc 8 pc
第一章 气 体
代入范德华方程得对应状态方程：
pr
3 Vr2
3Vr
1
8Tr
3. 对应状态原理
一定条件下，宏观物质处于何种状态，主要取决于
① 分子的热运动；② 分子间的相互作用力（引力、斥
力），通常表现以引力为主。
物质的第四 态？第五态？
第一章 气 体
宏观物质处于气态时，以分子热运动占主导地位。 热运动使气体分子分散开来，并向容器的全部空间 扩散，因此气体总是充满整个容器。由于气体分子间有 比较大的空隙，因而气体易于压缩。
第一章 气 体
例1 恒温300K，钢瓶中装p1=1.80MPa的理想气 体B，从中放出部分B气体,压力变为p2=1.60MPa。 已知放出的B气体在V3=20dm3的抽空容器中压力 p3=0.10MPa，求钢瓶之体积V=？
第一章 气 体
解：假设300K下 p1压力下钢瓶中气体物质的量n1，p2时为n2 取出气体的物质的量为n，则
中国石油大学华东大学物理实验基础理论课1.ppt
大学物理实验课是教育部确定的六门必修的 重要基础课之一。
实践活动：为了达到特定目的，人为再现自 然界客观存在的物理过程，来探索物理规律的实 践。
Einstein(德 ):“一个 矛盾的实
验就足以推翻一种理论。”
杨振宁教授：“物理学是以 实验为本的科学”。
80%以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理学家。 20%的奖中很多是实验和理论物理学家分享的。
期末总成绩计算 2-1（实验综合成绩、基础理论成绩） 2-2（实验综合成绩、期末课程论文成绩）
期末总成绩计算
完成实验个数<要求个数： 期末总成绩G=10%×基础理论（课程论文）+90%
实验项目总分/预约实验个数×标准化系数×0.6（要求个
数-完成个数）
完成实验个数>=要求个数： 期末总成绩G=10%×基础理论（课程论文）+90%
➢ 网址：石油大学-理学院-开放实验-大学物理实验- 实验预约系统 ➢ 202.194.155.226/studyweb/learningweb ➢ 《大学物理实验上课须知》 ➢ 预约后方可做实验，预约实验必须要做，实验总数不小于6。
（14号周日大开放8:50，开放完12:00预约）（D区306）
二、实验预习
§1-3 物理实验课基本程序
实验预约 实验预习 实验操作
实验报告
三、实验操作及观测
➢ 要求：正确操作，“心细、手稳、眼准”。（签到、整 理实验仪器、打扫卫生） ➢ 注意：教师检查签字后实验数据有效。
四、写实验报告
➢ 报告内容：预习报告、数据记录和处理、实验结论、实 验讨论、原始数据（独立）。 ➢ 要求：书写工整，图表规范，结果正确，讨论认真（至少 占10分）。 ➢ 注意：采用标准实验报告册撰写报告，交报告及时。（一 周内）
实践活动：为了达到特定目的，人为再现自 然界客观存在的物理过程，来探索物理规律的实 践。
Einstein(德 ):“一个 矛盾的实
验就足以推翻一种理论。”
杨振宁教授：“物理学是以 实验为本的科学”。
80%以上的诺贝尔物理学奖给了实验物理学家。 20%的奖中很多是实验和理论物理学家分享的。
期末总成绩计算 2-1（实验综合成绩、基础理论成绩） 2-2（实验综合成绩、期末课程论文成绩）
期末总成绩计算
完成实验个数<要求个数： 期末总成绩G=10%×基础理论（课程论文）+90%
实验项目总分/预约实验个数×标准化系数×0.6（要求个
数-完成个数）
完成实验个数>=要求个数： 期末总成绩G=10%×基础理论（课程论文）+90%
➢ 网址：石油大学-理学院-开放实验-大学物理实验- 实验预约系统 ➢ 202.194.155.226/studyweb/learningweb ➢ 《大学物理实验上课须知》 ➢ 预约后方可做实验，预约实验必须要做，实验总数不小于6。
（14号周日大开放8:50，开放完12:00预约）（D区306）
二、实验预习
§1-3 物理实验课基本程序
实验预约 实验预习 实验操作
实验报告
三、实验操作及观测
➢ 要求：正确操作，“心细、手稳、眼准”。（签到、整 理实验仪器、打扫卫生） ➢ 注意：教师检查签字后实验数据有效。
四、写实验报告
➢ 报告内容：预习报告、数据记录和处理、实验结论、实 验讨论、原始数据（独立）。 ➢ 要求：书写工整，图表规范，结果正确，讨论认真（至少 占10分）。 ➢ 注意：采用标准实验报告册撰写报告，交报告及时。（一 周内）
【中国石油大学-地球物理测井-课件】第02章 电阻率
12
理想电极系： 梯度： MN 0 ，则 AM AN AO
Ra 4
AM AN
UMN
4
2
AO
U
MN
1
4
2
AO
Eo
MN
I
MN I
I
电位： MN ，则 AN / MN 1, UMN UM
Ra 4 AM AN UMN 4 AM UM
MN
I
I
电极互换原理：
保持电极系中各电极之间的相对位置不变，只改变其功能（供电或 测量），则当测量条件不变时所测曲线完全相同，称为电极互换原理。
探测范围（按贡献为50%定义的球体半径）：
10
（2）实际非均匀介质中
纵向：Rt≠Rs； 横向(径向)： Rm ≠ Rmc ≠ Rxo ≠ Ri ≠ Rt
这种U情M况测4R井I 得 A1M ,
UN
RI
4
1 AN
到的电阻率称为
视电则阻率RRa：4 AM AN UMN K U
U MN
I
I
Ra K I
泥浆侵入作用： 高侵: Ri > Rt 低侵: Ri < Rt
a
m
F
R0 Rw
a
m
称为阿尔奇公式(Archie's formula)
2021/7/18
7
4. 与饱和度（含油性）的关系
➢ 石油几乎不导电，因此岩石含油时比含水时电阻率要高。孔隙 中流体电阻率对岩石电阻率影响很很大。
➢ 电阻增大系数I：I≡Rt/R0。（牢记！） ➢ 实验研究：
（1）选用研究区的典型岩样，先测出R0；
第二章 电阻率测井
电法测井是地球物理测井中三大测井方法之一，它根 据岩层电学性质的差别，测量地层的电阻率、电导率或介 电常数等电学参数，用来研究地质剖面，判断岩性，划分 油气水层，研究储集层的含油性、渗透性和孔隙性以及其 它性质。
理想电极系： 梯度： MN 0 ，则 AM AN AO
Ra 4
AM AN
UMN
4
2
AO
U
MN
1
4
2
AO
Eo
MN
I
MN I
I
电位： MN ，则 AN / MN 1, UMN UM
Ra 4 AM AN UMN 4 AM UM
MN
I
I
电极互换原理：
保持电极系中各电极之间的相对位置不变，只改变其功能（供电或 测量），则当测量条件不变时所测曲线完全相同，称为电极互换原理。
探测范围（按贡献为50%定义的球体半径）：
10
（2）实际非均匀介质中
纵向：Rt≠Rs； 横向(径向)： Rm ≠ Rmc ≠ Rxo ≠ Ri ≠ Rt
这种U情M况测4R井I 得 A1M ,
UN
RI
4
1 AN
到的电阻率称为
视电则阻率RRa：4 AM AN UMN K U
U MN
I
I
Ra K I
泥浆侵入作用： 高侵: Ri > Rt 低侵: Ri < Rt
a
m
F
R0 Rw
a
m
称为阿尔奇公式(Archie's formula)
2021/7/18
7
4. 与饱和度（含油性）的关系
➢ 石油几乎不导电，因此岩石含油时比含水时电阻率要高。孔隙 中流体电阻率对岩石电阻率影响很很大。
➢ 电阻增大系数I：I≡Rt/R0。（牢记！） ➢ 实验研究：
（1）选用研究区的典型岩样，先测出R0；
第二章 电阻率测井
电法测井是地球物理测井中三大测井方法之一，它根 据岩层电学性质的差别，测量地层的电阻率、电导率或介 电常数等电学参数，用来研究地质剖面，判断岩性，划分 油气水层，研究储集层的含油性、渗透性和孔隙性以及其 它性质。
石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态
等压液化 等压汽化
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
2.1 单组分体系的相态特征
泡点线 液相区 临界点 泡点 饱和蒸汽压线 气液两相区 露点线 露点 气相区
★单调曲线
体系中两相共存 ★极值点 的压力和温度点。 的压力和温度点。 体系中两相共 ★存的最高压力 三个区 和最高温度点。 和最高温度点。 开始从液相中分离 开始从气相中凝结 出第一批气泡时的 出第一批液滴时的 压力、温度。 压力、温度。
单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。 单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。
一线
饱和蒸汽压线 气液两相共存的压力、温度点组成的线 气液两相共存的压力、 泡点线 液相中分离出气泡时压力、 液相中分离出气泡时压力、温度点组成的线 露点线 泡点 露点 临界点
气相中凝结出液珠时压力、 气相中凝结出液珠时压力、温度点组成的线 AC线上的点，也称饱和压力点 线上的点，也称饱和压力点 线上的点 饱和压力 AC线上的点 线上的点 C点，气液两相共存的最高压力、最高温度点 点 气液两相共存的最高压力、 油藏 气藏 油气藏
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
2、油藏烃类的相态特性
2.1 单组分体系的相态特征
(phase behavior of hydrocarbon)
P 1( 气 )
P2 ＝ P 露
P2
P2
P2 ＝ P 泡
P3( 液 )
储层烃类一般有气 三种相态； 通常： 储层烃类一般有气、液、固三种相态；
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
中国石油大学华东物理化学课件气体1-4讲课
温度，饱和蒸气压
第一章 气 体
(2) 当T<304.15K时，实际气体可以液化‚当T>304.15K 时， 实际气体不能液化； 温度升高，水平线变短，饱和蒸气压增大。
(3) T=304.15K，图上出现拐点Ｃ，在Ｃ点处，气液不分‚ 水平段消失。 304.15K 称为CO2的临界温度，C点称为临界点； C点对应的温度、压力、体积分别称为CO2的临界温 度、临界压力、临界体积。
下降(气体量逐渐减少，液体量逐渐增加)； H点以后体系完全为液相，继续加压‚ Vm 几乎 不变‚显示出液体难以压缩
第一章 气 体
图上显示：273K等温线可分为三段： D(气体)→F(饱和气体)， F(饱和气体)→H(饱和液体)， H(饱和液体)→ 液体
第一章 气 体
饱和蒸气压：
称一定温度压力下气、液 平衡为饱和，气相称为饱和气 体，液相称为饱和液体，气相 的平衡压力称为液体在该温度 下的饱和蒸气压。
第一章 气 体
二、小结
(1) 实际气体液化的条件
必要条件：T Tc 充分条件： p pT*
(2) 临界点C—对应临界参数： Tc 、pc 、Vc 在C点处， Vm.l = Vm.g ， 气液不分，宏观上看
象雾状。 Tc － 气体液化允许的最高温度； pc － Tc下气体液化的最低压力。
第一章 气 体
第一章 气 体
§1-4 气液间的转变 实际气体等温线和液化过程(p48-52)
对实际气体采取降温或加压等措施使气体体积减小， 可以观察到实际气体的液化以及与液化密切相关的性质— 临界状态，实际气体气液转化过程的pVT关系有一定的 规律性。
CO2气在不同温度下加压液化的p-Vm曲线如下：
第一章
一、等温线分析
第一章 气 体
(2) 当T<304.15K时，实际气体可以液化‚当T>304.15K 时， 实际气体不能液化； 温度升高，水平线变短，饱和蒸气压增大。
(3) T=304.15K，图上出现拐点Ｃ，在Ｃ点处，气液不分‚ 水平段消失。 304.15K 称为CO2的临界温度，C点称为临界点； C点对应的温度、压力、体积分别称为CO2的临界温 度、临界压力、临界体积。
下降(气体量逐渐减少，液体量逐渐增加)； H点以后体系完全为液相，继续加压‚ Vm 几乎 不变‚显示出液体难以压缩
第一章 气 体
图上显示：273K等温线可分为三段： D(气体)→F(饱和气体)， F(饱和气体)→H(饱和液体)， H(饱和液体)→ 液体
第一章 气 体
饱和蒸气压：
称一定温度压力下气、液 平衡为饱和，气相称为饱和气 体，液相称为饱和液体，气相 的平衡压力称为液体在该温度 下的饱和蒸气压。
第一章 气 体
二、小结
(1) 实际气体液化的条件
必要条件：T Tc 充分条件： p pT*
(2) 临界点C—对应临界参数： Tc 、pc 、Vc 在C点处， Vm.l = Vm.g ， 气液不分，宏观上看
象雾状。 Tc － 气体液化允许的最高温度； pc － Tc下气体液化的最低压力。
第一章 气 体
第一章 气 体
§1-4 气液间的转变 实际气体等温线和液化过程(p48-52)
对实际气体采取降温或加压等措施使气体体积减小， 可以观察到实际气体的液化以及与液化密切相关的性质— 临界状态，实际气体气液转化过程的pVT关系有一定的 规律性。
CO2气在不同温度下加压液化的p-Vm曲线如下：
第一章
一、等温线分析
中国石油大学华东物理化学课件一律2-2,3(课堂)
Vl
恒温恒压相变过程
1molH2O(g)
100Cº、p
Vg
W
V2 V1
p外dV
p (Vg
Vl )
pVg nRT
(18.314373.15)J
3102.4J
如一定量的理想气体 V f (T , p)
dV
V T
dT p
V p
T
dp
⑤ 循环过程，任一状态函数的变化量都为零
状态函数特点：
异途同归，值变相等；周而复始，其值不变； 且满足单值、连续、可微。 3．状态方程
如理想气体状态方程 pV nRT
对一定量单组分流体系统（气体、液体系统）
T f ( p,V ) 或 V f (T , p)
② 对于一定量组成不变的均相流体（气体、液体）系统， 系统的任意宏观性质是另外两个独立的宏观性质的函数：
表示为： Z f (x, y)
RT 如理想气体方程 Vm p f (T , p)
③ 状态函数的变化量=终态的函数值−始态的函数值
如： T T2 T1
④ 状态函数的微小变化可用全微分表示
环境进行热传递。
2．功
① 定义： 热力学中，称除热以外其它各种形式传递的能量为功 ， 用W表示
② 说明：a.功—过程函数，与过程有关；不同过程，功不同； 微量功用W表示 。
b.规定：系统对外做功为负，即Ｗ<0； 环境对系统做功为正，即Ｗ>0
c.单位：J，kJ
d.分类
体积功： 反抗外力作用下，系统由于体积变化而与环境交换的能量
同的过程传递的热不同，故微量热用Q示。 b.规定：系统吸热为正，即Q0；放热为负，即Q0。 c.单位：J；kJ d.分类： 物理过程热： 显热、 潜热（相变热）、溶解热、稀释热
恒温恒压相变过程
1molH2O(g)
100Cº、p
Vg
W
V2 V1
p外dV
p (Vg
Vl )
pVg nRT
(18.314373.15)J
3102.4J
如一定量的理想气体 V f (T , p)
dV
V T
dT p
V p
T
dp
⑤ 循环过程，任一状态函数的变化量都为零
状态函数特点：
异途同归，值变相等；周而复始，其值不变； 且满足单值、连续、可微。 3．状态方程
如理想气体状态方程 pV nRT
对一定量单组分流体系统（气体、液体系统）
T f ( p,V ) 或 V f (T , p)
② 对于一定量组成不变的均相流体（气体、液体）系统， 系统的任意宏观性质是另外两个独立的宏观性质的函数：
表示为： Z f (x, y)
RT 如理想气体方程 Vm p f (T , p)
③ 状态函数的变化量=终态的函数值−始态的函数值
如： T T2 T1
④ 状态函数的微小变化可用全微分表示
环境进行热传递。
2．功
① 定义： 热力学中，称除热以外其它各种形式传递的能量为功 ， 用W表示
② 说明：a.功—过程函数，与过程有关；不同过程，功不同； 微量功用W表示 。
b.规定：系统对外做功为负，即Ｗ<0； 环境对系统做功为正，即Ｗ>0
c.单位：J，kJ
d.分类
体积功： 反抗外力作用下，系统由于体积变化而与环境交换的能量
同的过程传递的热不同，故微量热用Q示。 b.规定：系统吸热为正，即Q0；放热为负，即Q0。 c.单位：J；kJ d.分类： 物理过程热： 显热、 潜热（相变热）、溶解热、稀释热
大学物理学上册(中国石油大学出版社)第十章课件 2
二、 菲涅耳双面镜实验：
M1
s
P
L
s1
d
s2
C
M2
d'
三、洛埃德镜实验
P'
P
s1
d
s2
M
B
d'
当屏幕P 移至B 处，从 S 1 和 S 2 到B 点的几何距离差 为零，但是观察到暗条纹，验证了反射时有半波损失存在。
例题1 单色光照射到两个相距2×10-4的狭缝上。双缝和屏之 间为空气n=1。在缝后处的屏上，从第一级明条纹到第四级明 条纹的距离为7.5×10-3，求此单色光的波长。 D 解:由明条纹中心位臵为 x k (k 0,1,2, ) nd 第一、四级明条纹中心位臵分别为 D D x1 x4 4 d d D 故第一级明条纹到第四级明条纹的间距为 x4 x1 3 d 从而得到单色光的波长为 x4 x1 7.5 103 2 104 7 d 5.0 10 m 5000 A 3D 3 1
二 、光的单色性 1、单色光：具有单一 频率（波长）的光。
I
I0 I0 / 2
谱线 宽度
2、复色光：含有很多不同频率的光。如 O 太阳光、白炽灯光等。 3、准单色光：由一些频率相差很小的单色光组合而成的光。 ~ ，频率宽度 越小，其单色性就越好。
4、单色光的获得：单色光源（钠光灯）；复色光利用三棱镜色 散获得单色光，通过滤光片也可得单色光；激光。 5、光谱：不同光源发出的一系列波长不同的谱线排列而成光谱。 （1）连续光谱：光强在很大的波长范围内连续分布的光谱称为 连续光谱 ，如太阳光谱。 （2）线状光谱：光强集中在一些分离的波长值附近形成的光谱 称为线状光谱，如钠光灯双线。 （3）谱线宽度：每条谱线的光强分布有一定的波长范围，称为 谱线宽度用△λ表示, △λ越小单色性越好.
大学物理石油大学出版社省公共课一等奖全国赛课获奖课件
说明
1、反应了过程量与状态量关系。 2、I与p 同向。3、只适合用于惯性系。
从动量定理能够知道，在相等冲量作用下，不一样质量物体， 其速度改变是不相同，但它们动量改变却是一样，所以从过程角 度来看，动量比速度能更恰当地反应了物体运动状态。所以，普 通描述物体作机械运动时状态参量，用动量比用速度更确切些。 动量和位矢是描述物体机械状态状态参量。
滑块A,B质量均为m,弹簧倔强系数为k，其一端固定在O点，另
一端与滑块A接触，开始时滑块B静止于半圆环轨道底端，今用
外力推滑块A,使弹簧压缩一段距离x后再释放，滑块A脱离弹簧
后与B作完全弹性碰撞，碰后B将沿半圆环轨道上升，升到C点
与轨道脱离，O’C与竖直方向成α＝60°，求弹簧被压缩距离x.
解：①设滑块A离开弹簧时速度
4.3.2、质心运动定理
由质心位矢
rc
mi ri
M
对t求导，得
vc
drc dt
mi
dri dt
M
mivi
M
பைடு நூலகம்
p mivi Mvc
dp M dvc
dt
dt
Mac
ac
为质心运动加速度。因为
dp
F外 dt
F外 Mac ———质心运动定理
作用于质点系合外力等于质点系总质量乘上质心加速度
NL
mg
统总动量x分量守恒。设炮弹出口时相
M
x
对于地面水平速度为vx,
o
u
炮身反冲速度为v’x,对地面参考系有
Mg
Mv x
mv
x
0
由相对速度概念可得
v弹对地 v弹对炮 v炮对地
得 v x u cos vx Mvx m(u cos vx ) 0
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要在“交警”的引导下，学会自己走路（学习）！
成绩考核与作业要求 1、成绩考核 期中考试 ： 10%
作 业： 20% 期 末考试： 70%
总成绩：满分100分
2、作业要求 1）独立完成全部作业，及时上交作业。全学期作业次数 不满三分之二，不准参加期末考试。 作业纸上写上班级、姓 名、点名册序号。 2）要求说明已知条件并画图，注明解决问题的思路和所 采用的基本物理规律。 3）每周第一次课前交作业，每个班均按班级学号排序。 4）答疑地点为****，每周一次，时间*****
E-15 E-12 E-09 E-06 E-03
哈勃半径 超星系团
E+27 E+24
星系团
E+21
E+18 E+15
银河系 最近恒 星的距离 太阳系
E+12
DNA长度
人
1m
E+03
E+09 E+06
太阳 山
蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次
二、物理学的五大基本理论 ● 牛顿力学： 研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律。 ● 热力学： 研究物质热运动的统计规律及其宏观表现。 ●电磁学 ： 研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律。 ● 相对论： 研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律。 ● 量子力学： 研究微观物质运动现象以及基本运动规律。
类比法 演绎法 归纳法 反证法 模型化法等
4
物理方法
尽快完成由中学向大学的三个过渡 过渡一：应试考试 →重视学习过程 积累知识 大学生 培养能力 努力培养自我获取知识的能力！ 提高素质 过渡二：特殊（对象、状态、过程）→一般（对象、状态、过程） 中学物理讨论特殊情况的结论；大学物理讲一般规律。 概念、思路、方法等均要发生变化！ 过渡三：抱着走→扶着走→指着走 大学教师扮演的角色 —— 交通警察 （选拔性→合格性）
物质相互作用
物质运动规律
l 物理学是研究物质世界最基本形态的科学。 l 物理学研究的范围： 物质世界的层次和数量级。 微观粒子 介观物质
宏观物质
宇观物质
类星体 10 26 m 宇宙寿命 1018 s
空间尺度： 质子 10-15 m 时间尺度： 基本粒子寿命 10-25 s
基本粒子 原子核 原子 最小 的细胞
李政道： “物理学 的精髓 在于创 新。”
“境自远尘皆入咏，物含妙理总堪寻。”
学什么
1 2 3
物理概念
物理概念是物理学的精髓和核心。 观点 观念 规律 定律 物理图像等
物理框架 —— 知识的整体性 知识结构、来龙去脉、相互联系 物理思路 —— 解决问题的途径
物理框架
物理思路
如何观察、分析、思考、研究处理问题 科学就是一种方法 —— 费曼
第 3 章 功和能
第 4 章 动量和角动量
4
6
第 5 章 刚体力学基础
第 6 章 狭义相对论
6
6
第 7 章 气体动理论
第 8 章 热力学基础 第 9 章 机械振动和机械波
4
6 10
第10章 波动光学
13
R.P.Feynman (1918-1988) 美国物理学家， 诺贝尔物理奖获得者
索人文们正我理样们工为们如要请 中类化学文相学︐能作今掌何目允 来 思 ︐ 会 化 信 家 欣赏 够 服 后 握 应 的 许 ︒想甚的内︐们到像务你这付︒我 诞 至 不 涵的 是 看 这 真 ︒ 们 些 考 我 说 生也仅主这待个正我面知试的明 以愿仅要个这世的最临识︐目我 来意是部现个界物希的︐甚的讲 最参如分代世的理望工以至不这 伟加何︒化界美学的作便不是门 大 到 欣赏 也 时 的 妙 家 是 或 更 是 教 课 的这这许代方︒一︐军好让你的 探个种你真式物 你事地你们主 ︐
七、教学计划 教材：《大学物理学》 李元成 主编 中国石油大学出版社
● 参考书：
●《大学物理教程》
贾瑞皋 主编 科学出版社 ●《大学物理学习指导》 任兰亭 主编 石油大学出版社 ●《费曼物理学讲义》 ●《力学世界》、《力学以外的世界》 北京大学出版社
内 绪论
容
参考学时 1 4 4
第 1 章 质点运动学 第 2 章 牛顿运动定律
固 体 物 理 学
凝 聚 态 物 理 学
激 光 物 理 学
地 球 物 理 学
生 物 物 理 学
天 体 物 理 学
宇 宙 射 线 物 理 学
l物理学与数学之间有着深刻的内在联系。
四、物理学与技术 物理学的发展经历了三次大的突破，导致了三次工业革命。 1)17、18世纪 牛顿力学、热力学
第一次工业革命（蒸汽机）
3）建立理想模型：用已知的原理和事实，突出主要因素， 建立理想的唯象的物理模型。 4）逻辑推理与数学演算：用数学语言描述物理概念和物理 规律，用数学演算进行物理计算和物理推导。
六、怎样学习物理学 爱因斯坦： “兴趣是 最好的 老师。” 海森堡： “科学扎 根于讨论。 ” 著名物理 学家费曼 说：科学 是一种方 法。
三、物理学是构成自然科学的理论基础
l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。 l物理学派生出来的分支及交叉学科。
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
2)19世纪70年代 法拉第 — 麦克斯韦的电磁理论 第二次工业革命（电气化）
3) 20世纪以来
相对论、量子力学
促进了原子能、计算机、激光等的广泛应用（信息化）
● 几乎所有的重大新(高)技术领域的创立，事先都在物理学中
经过长期的酝酿。
“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命。” —— 李政道
● 当今物理学和科学技术的关系：
中国石油大学 物理课件
门 泊 东 吴 万 里 船
窗 含 西 岭 千 秋 雪
一 行 白 鹭 上 青 天
两 个 黄 鹂 鸣 翠 柳
绝 句
杜甫
爱因斯坦追光
天体
增加质量 牛顿力学 日常生活物体
广义相对论
增加速度 缩减大小
光速
量子力学
原子尺度
狭义相对论
一、什么是物理学?
物理学 (Physics)
物质结构
两种模式并存，相互交叉，相互促进。ຫໍສະໝຸດ 五、物理学的方法和科学态度
物理学是一门实验科学，物理学的研究方法是自然科学最常用 最科学的方法。物理学的方法包括： 1）观察与实验：从新的观测和实验事实提出命题；或用 观察与实验的方法验证理论。 2）假 说：当实验事实与旧理论不相符时，根据事实提 出新的假说和原理。