《大学基础物理学》农科用教材自作pdf课件-00绪论
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《大学基础物理学》农科用教材自作pdf课件-00绪论
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
海 纳 百 川
大 道 致 远
00绪论-物理学与人类文明
物理学还为所有其他的科学提供了强有力的研究工具: 五十年代就已经把X光用于生物分子的结构分析，最重要 的是它在五十年代首次分析了DNA的双螺旋结构; 而CT、核磁共振、正电子CT、PET、基因芯片、激光、超 声、微波等等都广泛用于医疗和生物的研究; 用现代物理学开发出来的显微镜，我们已经可以清楚 地看到细胞的活动; 在量子力学和相对论的指导下面创造了崭新的探测和控 制原子的手段，像同步辐射光源，快中子束和离子束，微光 机电器件，功能核磁共振，隧道扫描显微镜，原子力显微 镜，激光镊子等等，为开创纳米科技的研究提供了有力的工 具 .
大 海 纳 百 川
大学物理－－研究一般性问题 2. 数学工具 中学物理－－以初等数学和几何学为工具 大学物理－－以高等数学（微积分和矢量分析）为工具 3. 学习方式 中学物理－－讲授内容和知识的消化全部在课内进行 大学物理－－课上以讲授知识为主，课下自已消化理解。 所以，大学课堂，教学内容多，进行速度快，作业数量少 而精。
海 纳 百 川
大 道 致 远
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
物理学研究的主要方法
海 纳 百 川
•从实验中归纳出理论 •从原理出发演绎出理论 •在理论的指导下实验或通过实验来验证 理论
大 道 致 远
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
大学物理与中学物理的区别
1. 教学内容 中学物理－－研究特殊性问题
海 纳 百 川
力学 热学 电磁学 光学 相对论 量子论 非线性 量子论
大 道 致 远
时间 t 1600 1700 1800
00绪论-物理学与人类文明
海 纳 百 川
大 道 致 远
00绪论-物理学与人类文明
物理学还为所有其他的科学提供了强有力的研究工具: 五十年代就已经把X光用于生物分子的结构分析，最重要 的是它在五十年代首次分析了DNA的双螺旋结构; 而CT、核磁共振、正电子CT、PET、基因芯片、激光、超 声、微波等等都广泛用于医疗和生物的研究; 用现代物理学开发出来的显微镜，我们已经可以清楚 地看到细胞的活动; 在量子力学和相对论的指导下面创造了崭新的探测和控 制原子的手段，像同步辐射光源，快中子束和离子束，微光 机电器件，功能核磁共振，隧道扫描显微镜，原子力显微 镜，激光镊子等等，为开创纳米科技的研究提供了有力的工 具 .
大 海 纳 百 川
大学物理－－研究一般性问题 2. 数学工具 中学物理－－以初等数学和几何学为工具 大学物理－－以高等数学（微积分和矢量分析）为工具 3. 学习方式 中学物理－－讲授内容和知识的消化全部在课内进行 大学物理－－课上以讲授知识为主，课下自已消化理解。 所以，大学课堂，教学内容多，进行速度快，作业数量少 而精。
海 纳 百 川
大 道 致 远
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
物理学研究的主要方法
海 纳 百 川
•从实验中归纳出理论 •从原理出发演绎出理论 •在理论的指导下实验或通过实验来验证 理论
大 道 致 远
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
大学物理与中学物理的区别
1. 教学内容 中学物理－－研究特殊性问题
海 纳 百 川
力学 热学 电磁学 光学 相对论 量子论 非线性 量子论
大 道 致 远
时间 t 1600 1700 1800
《大学基础物理学》农科用教材自作ppt课件-00绪论PPT共36页
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
《大学基础物理学》农科用教材自作 ppt课件-00绪论
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
《大学基础物理学》农科用教材自作 ppt课件-00绪论
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
《基础物理学》课件
自然现象进行观察和思考。
中世纪欧洲的学者们开始进行 实验研究，为近代物理学的形
成奠定了基础。
17世纪，牛顿的经典力学体系 诞生，标志着近代物理学的开 端。
19世纪末和20世纪初，相对论 和量子力学的出现，为物理学 的发展带来了革命性的变革。
物理学的重要性和应用
物理学在人类文明的发展中起到了至关重要的作用，推动了科技的进步和 创新。
物理学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自然科学。
它涉及到力、热、声、光、电、磁等多个领域，旨在探索自然界中的基本规律和现 象。
物理学的研究对象包括宏观和微观领域，从宇宙天体到基本粒子，从生命现象到无 生命物质。
物理学的发展历程
物理学的发展可以追溯到古希 腊时期，当时哲学家们开始对
光学在日常生活中的应用
眼镜和隐形眼镜
利用光学原理矫正视力，提高视觉质量。
照明和显示技术
各种照明设备如LED灯、显示器如电视、电 脑屏幕等都离不开光学技术的应用。
摄影和摄像
利用光学镜头记录图像，为人们提供丰富多 彩的视觉体验。
医学成像
光学仪器如显微镜、内窥镜等在医学诊断和 治疗中发挥重要作用。
06
光的衍射
光绕过障碍物边缘或穿过窄缝时的传播路径 发生弯曲的现象。衍射使光表现出类似波动 性质的行为，是光的波动理论的重要组成部
分。
光的偏振与全息照相
要点一
光的偏振
光波的振动方向在某一特定方向上的表现。偏振现象在自 然光和部分人工光源中普遍存在，对光的传播和光学仪器 有重要影响。
要点二
全息照相
利用光的干涉和衍射原理记录并再现三维物体的技术。全 息照相能够记录物体的全部信息，提供逼真的立体图像， 广泛应用于科研、军事、艺术等领域。
中世纪欧洲的学者们开始进行 实验研究，为近代物理学的形
成奠定了基础。
17世纪，牛顿的经典力学体系 诞生，标志着近代物理学的开 端。
19世纪末和20世纪初，相对论 和量子力学的出现，为物理学 的发展带来了革命性的变革。
物理学的重要性和应用
物理学在人类文明的发展中起到了至关重要的作用，推动了科技的进步和 创新。
物理学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自然科学。
它涉及到力、热、声、光、电、磁等多个领域，旨在探索自然界中的基本规律和现 象。
物理学的研究对象包括宏观和微观领域，从宇宙天体到基本粒子，从生命现象到无 生命物质。
物理学的发展历程
物理学的发展可以追溯到古希 腊时期，当时哲学家们开始对
光学在日常生活中的应用
眼镜和隐形眼镜
利用光学原理矫正视力，提高视觉质量。
照明和显示技术
各种照明设备如LED灯、显示器如电视、电 脑屏幕等都离不开光学技术的应用。
摄影和摄像
利用光学镜头记录图像，为人们提供丰富多 彩的视觉体验。
医学成像
光学仪器如显微镜、内窥镜等在医学诊断和 治疗中发挥重要作用。
06
光的衍射
光绕过障碍物边缘或穿过窄缝时的传播路径 发生弯曲的现象。衍射使光表现出类似波动 性质的行为，是光的波动理论的重要组成部
分。
光的偏振与全息照相
要点一
光的偏振
光波的振动方向在某一特定方向上的表现。偏振现象在自 然光和部分人工光源中普遍存在，对光的传播和光学仪器 有重要影响。
要点二
全息照相
利用光的干涉和衍射原理记录并再现三维物体的技术。全 息照相能够记录物体的全部信息，提供逼真的立体图像， 广泛应用于科研、军事、艺术等领域。
《大学基础物理学》农科用教材自作ppt课件-02气体动理论
5.掌握理想气体的压强公式，了解理想气体压强公式的 物理意义；通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进 行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量的 微观本质的思想和方法；了解系统的宏观性质是微观运动 的统计表现； 6*.了解分子平均碰撞频率及平均自由程的概念；
海 南 大 学
远
第二章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ） 教学重点内容
3. Van der Waals equation(范德瓦尔斯 方程）
海 纳 百 川
a ( p 2 )(V b) RT V
范德瓦尔斯等温线与实际气体 等温线颇为相似,修正是成功的. 在临界等温线以上，二者很接 近，并且温度愈高二者愈趋于 一致。但在临界等温线以下， 二者有明显的区别.因此,范德 瓦尔斯方程仍不完善. 因为此项工作,获得了1910 年诺贝耳物理学奖.
第二章 气体动理论
大 道
(Kinetic theory of gases)
致 远
海 南 大 学
第二章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ）
Introduction
海 纳 百 川 大
In various matter states, the property of gas is simple relatively. But, Gas is very important in biology and agriculture. In this chapter, we will study macroscopic properties of gas and its statistic law. Statistic method willed be adopted.
大学物理ppt课件完整版doc
熵是表示系统混乱程度的物理量。在 可逆过程中，系统的熵保持不变；在 不可逆过程中，系统的熵总是增加的 。
03
热力学第二定律的数 学表达式
对于可逆过程，dS = δQ/T；对于不 可逆过程，dS > δQ/T。其中S表示 系统的熵，δQ表示系统吸收的微小热 量，T表示系统的温度。
热力学在工程技术中的应用
光的色散
复色光分解为单色光的现象，牛顿的棱镜实 验。
D
量子光学基础
黑体辐射和普朗克量子假设
黑体辐射的实验规律和普朗克的量子假设，解释 黑体辐射现象。
康普顿效应
康普顿散射实验和德布罗意波的概念，证实光子 具有动量。
ABCD
光电效应和爱因斯坦光子假设
光电效应的实验规律和爱因斯坦的光子假设，解 释光电效应现象。
光从一种介质斜射入另 一种介质时，传播方向 发生改变的现象。
透镜成像
透镜对光线的作用及成 像原理，包括凸透镜和 凹透镜。
波动光学
A
光的干涉
两列或几列光波在空间某些区域相遇时相互加 强或相互削弱的现象。
光的衍射
光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏 离直线传播的现象。
B
C
光的偏振
光波是横波，其振动方向垂直于传播方向， 偏振现象说明光波是横波。
03
时空结构和宇宙演化
研究时空的基本性质、宇宙的起源、演化和结构，包括 相对论、宇宙学等。
物理学的研究方法
观察和实验
通过观察和实验手段获取物理现象的数据，验证物理理论和假设 。
数学建模和理论分析
运用数学工具建立物理模型，进行理论分析和推导，解释和预测物 理现象。
计算机模拟和数值计算
利用计算机进行物理过程的模拟和数值计算，辅助理论分析和实验 设计。
03
热力学第二定律的数 学表达式
对于可逆过程，dS = δQ/T；对于不 可逆过程，dS > δQ/T。其中S表示 系统的熵，δQ表示系统吸收的微小热 量，T表示系统的温度。
热力学在工程技术中的应用
光的色散
复色光分解为单色光的现象，牛顿的棱镜实 验。
D
量子光学基础
黑体辐射和普朗克量子假设
黑体辐射的实验规律和普朗克的量子假设，解释 黑体辐射现象。
康普顿效应
康普顿散射实验和德布罗意波的概念，证实光子 具有动量。
ABCD
光电效应和爱因斯坦光子假设
光电效应的实验规律和爱因斯坦的光子假设，解 释光电效应现象。
光从一种介质斜射入另 一种介质时，传播方向 发生改变的现象。
透镜成像
透镜对光线的作用及成 像原理，包括凸透镜和 凹透镜。
波动光学
A
光的干涉
两列或几列光波在空间某些区域相遇时相互加 强或相互削弱的现象。
光的衍射
光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏 离直线传播的现象。
B
C
光的偏振
光波是横波，其振动方向垂直于传播方向， 偏振现象说明光波是横波。
03
时空结构和宇宙演化
研究时空的基本性质、宇宙的起源、演化和结构，包括 相对论、宇宙学等。
物理学的研究方法
观察和实验
通过观察和实验手段获取物理现象的数据，验证物理理论和假设 。
数学建模和理论分析
运用数学工具建立物理模型，进行理论分析和推导，解释和预测物 理现象。
计算机模拟和数值计算
利用计算机进行物理过程的模拟和数值计算，辅助理论分析和实验 设计。
大学物理PPT完整全套教学课件pptx
非弹性碰撞
碰撞后系统动能不守恒，部分机械 能转化为内能，损失了机械能。如 湿纸或橡皮泥的碰撞等。
完全非弹性碰撞
碰撞后两物体粘在一起运动，动能 损失最大，机械能损失也最大。
能量守恒定律
定律表述
自然界中的一切物质都具有能量，能量既不能创 造也不能消灭，而只能从一种形式转换成另一种 形式，从一个物体传递到另一个物体；在转化和 传递过程中能量的总量保持不变。
大学物理的学习方法和要求
掌握基本概念和基本规律
注重实验和实践
学习大学物理首先要掌握基本概念和基本 规律，理解它们的物理意义和适用范围。
大学物理实验是学习物理学的重要环节， 通过实验可以加深对物理概念和规律的理 解，培养实验技能和动手能力。
培养物理思维
拓宽知识面
学习大学物理要注重培养物理思维，即运 用物理学的方法和观点去分析和解决问题 的能力。
热力学第二定律的表述及实质
表述
实质
应用
热力学第二定律有多种表述方式，其 中最著名的是开尔文表述和克劳修斯 表述。开尔文表述指出，不可能从单 一热源吸取热量，使之完全变为有用 功而不产生其他影响。克劳修斯表述 指出，热量不可能自发地从低温物体 传到高温物体而不引起其他变化。
热力学第二定律的实质是揭示了自然 界中一切与热现象有关的宏观过程都 具有方向性，即不可逆性。这种方向 性是由系统内部的微观状态数目的变 化所决定的，也就是由系统的熵增原 理所决定的。
循环过程卡诺循环
01
02
定义
工作原理
卡诺循环是一种理想的可逆循环，由 两个等温过程和两个绝热过程组成。 它是热力学第二定律的出发点，也是 热机效率的理论极限。
卡诺循环通过高温热源吸收热量，在 低温热源放出热量，并对外作功。其 效率只与高温热源和低温热源的温度 有关，而与工作物质无关。
(农学)农业应用物理学PPT
连续碰撞相隔的时间为
单位时间内该分子与A1面
v
碰撞的次数为
单位时间内该分子给 A1 面的总冲量，即对 A1
面的作用力为
2mv x
vx 2l1
m
v
2 x
l1
3）单位时间内容器内的所有分子施予A1面的总
∑ ∑ 冲量——平均作用力为： N F (m
v
2 ix
)
i1
l1
m l1
N i1
(
1 2
mv2
)
1 2
kT
气体分子沿x , y , z 三个方向运动的平均平
动动能完全相等，可以认为分子的平均平动
动能均匀分配在每个平动自由度上。
推 广
在热平衡条件下，物质（气体、液体、固体）
分子的每一个自由度都具有相同的平均动能， 都是 1 kT 。
2
—能量按自由度均分定理
若气体分子有t 个平动自由度，r 个转动自由度，s 个
由平均平动动能
K
1 mv2 2
3 kT 2
得，方均根速率
例 求00C时氢气和氧气分子平均平动动能。
解： 气体分子平均平动动能只与温度有关
3 kT 3 1.381023 273.15 5.651021 J
22
３、道尔顿分压定律
设有多种相互不发生化学反应的气体在一容器中 混合，达平衡态，则混合气体压强为
五、分子的平均平动动能与温度的关系
1、 阿伏伽德罗常数： 1 mol 物质所含的分子（或原子）的数目均相同 .
NA 6.0221367(36) 1023 mol1
n 分子数密度（ ）：单位体积内的分子数目.
单位时间内该分子与A1面
v
碰撞的次数为
单位时间内该分子给 A1 面的总冲量，即对 A1
面的作用力为
2mv x
vx 2l1
m
v
2 x
l1
3）单位时间内容器内的所有分子施予A1面的总
∑ ∑ 冲量——平均作用力为： N F (m
v
2 ix
)
i1
l1
m l1
N i1
(
1 2
mv2
)
1 2
kT
气体分子沿x , y , z 三个方向运动的平均平
动动能完全相等，可以认为分子的平均平动
动能均匀分配在每个平动自由度上。
推 广
在热平衡条件下，物质（气体、液体、固体）
分子的每一个自由度都具有相同的平均动能， 都是 1 kT 。
2
—能量按自由度均分定理
若气体分子有t 个平动自由度，r 个转动自由度，s 个
由平均平动动能
K
1 mv2 2
3 kT 2
得，方均根速率
例 求00C时氢气和氧气分子平均平动动能。
解： 气体分子平均平动动能只与温度有关
3 kT 3 1.381023 273.15 5.651021 J
22
３、道尔顿分压定律
设有多种相互不发生化学反应的气体在一容器中 混合，达平衡态，则混合气体压强为
五、分子的平均平动动能与温度的关系
1、 阿伏伽德罗常数： 1 mol 物质所含的分子（或原子）的数目均相同 .
NA 6.0221367(36) 1023 mol1
n 分子数密度（ ）：单位体积内的分子数目.
2024版《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)
01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。
02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用，分析感应电动势的产生条件和计算方法。
法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用，分析自感现象的产生原因和影响因素。
介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。
分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系，以及焦耳热的计算方法。
电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用（如牛顿环、劈尖干涉等）01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系。
大学物理学(农科)》复习 课件
压强: P P0 gh 表面张力: f(两种测l量方法)
拉普拉斯公式: pin pout(气 2泡R、毛细现象）
连续性原理：v1ds1 v2ds2 C
（质量守恒）
伯努利方程：p1 （功能原理）
1 2
v12
gh1
p2
1 2
v22
gh2
泊肃叶公式
v p1 p2 R 2 r 2 4l
无限长载流圆柱体：0 r R,
B
0Ir
2π R2
r R, B 0I
2π r
无限长载流圆柱面：0 r R, B 0 r R, B 0I
2π r
第八章 振动与波动
1.主要概念:简谐振动、振幅、周期、频率、相位、 初相，波速，波的干涉， 波的衍射，简谐波。
2.主要公式:
简谐振动:
x Acos t
T
2
2
m k
2
T 2
1
T
y A
u
O
A
x
波动:
1 T
u
T
yx,t Acos[(t x) ]
u
yx,t Acos[2 ( t x )]
T
y(t,
x)
A cos
ωt-
2π λ
x
3.主要定律及重点:
（1）简谐振动方程的求解。 （2）振动能量的变化特征。 （3）相干条件：频率相同，振动方向相同，相差恒定 （4）简谐波的相关计算。
第四章 静电场
1.主要概念:点电荷、电场强度、电通量、电势。
2.主要公式: 库仑定律:
f
q1q2
4 0r 2
r
电场强度:
叠加原理：E
dE 1
4 0
拉普拉斯公式: pin pout(气 2泡R、毛细现象）
连续性原理：v1ds1 v2ds2 C
（质量守恒）
伯努利方程：p1 （功能原理）
1 2
v12
gh1
p2
1 2
v22
gh2
泊肃叶公式
v p1 p2 R 2 r 2 4l
无限长载流圆柱体：0 r R,
B
0Ir
2π R2
r R, B 0I
2π r
无限长载流圆柱面：0 r R, B 0 r R, B 0I
2π r
第八章 振动与波动
1.主要概念:简谐振动、振幅、周期、频率、相位、 初相，波速，波的干涉， 波的衍射，简谐波。
2.主要公式:
简谐振动:
x Acos t
T
2
2
m k
2
T 2
1
T
y A
u
O
A
x
波动:
1 T
u
T
yx,t Acos[(t x) ]
u
yx,t Acos[2 ( t x )]
T
y(t,
x)
A cos
ωt-
2π λ
x
3.主要定律及重点:
（1）简谐振动方程的求解。 （2）振动能量的变化特征。 （3）相干条件：频率相同，振动方向相同，相差恒定 （4）简谐波的相关计算。
第四章 静电场
1.主要概念:点电荷、电场强度、电通量、电势。
2.主要公式: 库仑定律:
f
q1q2
4 0r 2
r
电场强度:
叠加原理：E
dE 1
4 0
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。
《大学基础物理学》农科用教材自作ppt课件-01连续体力学
海 纳 百 川 大
无规则对称的外形，加热熔化时也没有确 定的熔点，在微观上分子排列无序（或近程有 序），这类固体称非晶体。 非晶体有许多类型，玻璃体、弹性体和塑 性体是其中最主要的类型。生物材料大多属于 非晶体。
道 致 远
海 南 大 学
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
大 道 致 远
海 南 大 学
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
二、 应变与应力
海 纳 百 川
1. 应变（strain)
在外力作用下，固体要产生形变。固体的形 变包括拉伸压缩、剪切、扭转和弯曲四种。在四 种形变中，拉伸压缩和剪切为基本形变，扭转和 弯曲可视为前两种形变的组合。
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
(b)多晶体(Ploycrystal):由大量晶粒组成的晶体。 如：金属、岩石等。
海 纳 百 川 大 道 致 远
海 南 大 学
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
趣闻：千姿百态的水结晶
海 纳 百 川
大 道 致 远
图描绘了Be2O3晶体和 Be2O3玻璃的内部结构。 由图可以看出，两者间具有显著的不同，组成 Be2O3晶体的粒子在空间的排列具有周期性，是 长程有序的。
海 南 大 学
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
2. 非晶体(amorphous)
作业 练习题1-2
海 纳 百 川 大 道 致 远
海 南 大 学
§1.2 静止液体的力学性质
无规则对称的外形，加热熔化时也没有确 定的熔点，在微观上分子排列无序（或近程有 序），这类固体称非晶体。 非晶体有许多类型，玻璃体、弹性体和塑 性体是其中最主要的类型。生物材料大多属于 非晶体。
道 致 远
海 南 大 学
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
大 道 致 远
海 南 大 学
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
二、 应变与应力
海 纳 百 川
1. 应变（strain)
在外力作用下，固体要产生形变。固体的形 变包括拉伸压缩、剪切、扭转和弯曲四种。在四 种形变中，拉伸压缩和剪切为基本形变，扭转和 弯曲可视为前两种形变的组合。
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
(b)多晶体(Ploycrystal):由大量晶粒组成的晶体。 如：金属、岩石等。
海 纳 百 川 大 道 致 远
海 南 大 学
第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
趣闻：千姿百态的水结晶
海 纳 百 川
大 道 致 远
图描绘了Be2O3晶体和 Be2O3玻璃的内部结构。 由图可以看出，两者间具有显著的不同，组成 Be2O3晶体的粒子在空间的排列具有周期性，是 长程有序的。
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第一章 连续体力学（Mechanics of continuous medium)
2. 非晶体(amorphous)
作业 练习题1-2
海 纳 百 川 大 道 致 远
海 南 大 学
§1.2 静止液体的力学性质
大学基础物理学农科用教材自作pdf课件热力学
将(1)式代入(2)式，并化简,即可得
PV γ = const.
将其与理想气体状态方程结合，可得另两个方程。
（以上推导过程方程的方法有典型性）
海南大学
第三章 热力学
♦ 绝热线: 理想气体的绝热线比等温线“更
陡” 。
【证明】设一等温线和一绝热线在
海
Ａ点相交,（注意绝热线上各点温度不同）大
M
μ
CV
dT
=
M
μ
CV
(T2
−
T1
)
= νCV ΔT
=
V R
CV ( p2
−
p1 )
海南大学
第三章 热力学
2.等压过程
P一定 d P = 0 P 12
• P-V图上对应一直线
海
• 过程方程
纳
V =ν R = 恒量
Tp
O
大
V
道
百 • 能量转换关系 Δ E p = ν C v (T2 − T1 ) 致
CV
=
3R 2
Cp
=
5 2
R
致 远
双原子分子气体
CV
=
5R 2
Cp
=
7 2
R
单双多
γ 5/3 7/5 4/3
海南大学
第三章 热力学
3.等温过程
T一定 d T = 0 P
• P-V图上对应一曲线
海 纳
•过程方程
pV = M RT = 恒量
μ
O V1
V V2
大 道
百 • 能量转换关系 dU = 0 Q T = A
道
百 §3.2 热力学第二定律
致
川
《大学物理学》PPT课件
课程内容包括力学、热学、电磁学、光学和近 代物理等基础知识，涉及物质的基本性质、相 互作用和运动规律等方面。
大学物理学不仅是后续专业课程的基础，也是 培养学生科学素质、创新思维和实践能力的重 要途径。
学习目标与要求
01 掌握物理学基本概念、原理和定律，理解 物理现象的本质和规律。
02
能够运用物理学知识分析和解决实际问题 ，具备实验设计和数据处理的能力。
角动量守恒定律
在不受外力矩作用的封闭系统中，系统的总角动量保 持不变。
能量守恒定律
在封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种 形式转化为另一种形式。
03
热学基础与热力学定律
温度与热量概念
01
温度定义
温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧
烈程度。
02
热量概念
热量是指当系统状态的改变来源于热学平衡条件的破坏，也即来源于系
05
光学原理与现象解析
几何光学基础
光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传 播，形成影子、日食、月食等
现象。
光的反射
光在两种物质分界面上改变传 播方向又返回原来物质中的现 象，遵循反射定律。
光的折射
光从一种透明介质斜射入另一 种透明介质时，传播方向发生 改变的现象，遵循折射定律。
透镜成像
凸透镜和凹透镜对光线的作用 及成像规律，包括放大、缩小
库仑定律与电场强度
阐述库仑定律的内容，电场强度的定义及计算 。
电势与电势能
解释电势的概念，电势差的计算，电势能的定义及性质。
稳恒电流与电路分析
1 2
电流与电阻
介绍电流的形成，电阻的定义及影响因素。
欧姆定律与焦耳定律
大学物理学不仅是后续专业课程的基础，也是 培养学生科学素质、创新思维和实践能力的重 要途径。
学习目标与要求
01 掌握物理学基本概念、原理和定律，理解 物理现象的本质和规律。
02
能够运用物理学知识分析和解决实际问题 ，具备实验设计和数据处理的能力。
角动量守恒定律
在不受外力矩作用的封闭系统中，系统的总角动量保 持不变。
能量守恒定律
在封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种 形式转化为另一种形式。
03
热学基础与热力学定律
温度与热量概念
01
温度定义
温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧
烈程度。
02
热量概念
热量是指当系统状态的改变来源于热学平衡条件的破坏，也即来源于系
05
光学原理与现象解析
几何光学基础
光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传 播，形成影子、日食、月食等
现象。
光的反射
光在两种物质分界面上改变传 播方向又返回原来物质中的现 象，遵循反射定律。
光的折射
光从一种透明介质斜射入另一 种透明介质时，传播方向发生 改变的现象，遵循折射定律。
透镜成像
凸透镜和凹透镜对光线的作用 及成像规律，包括放大、缩小
库仑定律与电场强度
阐述库仑定律的内容，电场强度的定义及计算 。
电势与电势能
解释电势的概念，电势差的计算，电势能的定义及性质。
稳恒电流与电路分析
1 2
电流与电阻
介绍电流的形成，电阻的定义及影响因素。
欧姆定律与焦耳定律
《大学物理学》课件_0 绪论
物理学是所有自然科学的理论基础
三、物理学所涵盖的时空范围
宇观、宏观、介观、微观、生命观
空间：微观粒子10-15m（夸克）--宇宙尺寸1027m（哈勃半径）
-- 大小跨越42个数量级
时间：微观粒子寿命10-24s ;宇宙年龄--1018s
四、标准模型
基本的微积分----高等数学
矢量基础知识----附录I
Ԧ = റ 0 = 0
➢ 计算物理是以计算机为基础、采用数学方法解决
物理问题的应用科学。
➢ 计算物理中的“计算”不是做习题时的这种计算
，而是运用计算机对复杂问题的数值计算或实验
模拟，是科学计算。
➢ 计算物理常用计算工具Matlab简介。
科学解决理论问题，技术解决实际问题。科学要解决的问题，是
发现自然界中确凿的事实和现象之间的关系果应用到实际问题中去。科学主要是和未
知的领域打交道，其进展，尤其是重大的突破，是难以预料的；技术
是在相对成熟的领域内工作，可以作比较准确的规划。
矢量基础知识
矢量定义：有大小、方向的量
书写：教材中常用粗体表示
注：矢量的大小亦称矢量的模
1、加法
平行四边形法则
交换律
结合律
2、减法
3、标量积
交换律
分配律
4、矢量积
方向：右手螺旋法则
矢量函数
Ԧ = + + ()
Ԧ = + + ()
一、什么是物理学
物理学是探讨物质结构及运动基本规律的学科。
与其它科学相比，物理学更着重于物质世界普遍而基本的规律的追求。
物质运动和物质间的相互作用是物质的普遍属性。
三、物理学所涵盖的时空范围
宇观、宏观、介观、微观、生命观
空间：微观粒子10-15m（夸克）--宇宙尺寸1027m（哈勃半径）
-- 大小跨越42个数量级
时间：微观粒子寿命10-24s ;宇宙年龄--1018s
四、标准模型
基本的微积分----高等数学
矢量基础知识----附录I
Ԧ = റ 0 = 0
➢ 计算物理是以计算机为基础、采用数学方法解决
物理问题的应用科学。
➢ 计算物理中的“计算”不是做习题时的这种计算
，而是运用计算机对复杂问题的数值计算或实验
模拟，是科学计算。
➢ 计算物理常用计算工具Matlab简介。
科学解决理论问题，技术解决实际问题。科学要解决的问题，是
发现自然界中确凿的事实和现象之间的关系果应用到实际问题中去。科学主要是和未
知的领域打交道，其进展，尤其是重大的突破，是难以预料的；技术
是在相对成熟的领域内工作，可以作比较准确的规划。
矢量基础知识
矢量定义：有大小、方向的量
书写：教材中常用粗体表示
注：矢量的大小亦称矢量的模
1、加法
平行四边形法则
交换律
结合律
2、减法
3、标量积
交换律
分配律
4、矢量积
方向：右手螺旋法则
矢量函数
Ԧ = + + ()
Ԧ = + + ()
一、什么是物理学
物理学是探讨物质结构及运动基本规律的学科。
与其它科学相比，物理学更着重于物质世界普遍而基本的规律的追求。
物质运动和物质间的相互作用是物质的普遍属性。
大学物理学ppt课件
电势差与电场强度的关系
电势的定义及计算
电势与电势差
01
03 02
静电场与恒定电场
01
静电场中的导体与电介质
02
导体的静电平衡
03
电介质的极化
静电场与恒定电场
01 02 03
恒定电场与电流 欧姆定律与焦耳定律
电流密度与电动势
恒定磁场与电磁感应
磁感应强度与磁场力
磁场对电流的作用力
磁感应强度的定义及 计算
动量与冲量的定义及性质
动量守恒定律的条件与表 达式
动量定理的推导与应用
碰撞问题中的动量守恒定 律
角动量定理与角动量守恒定律
角动量与力矩的定义及 性质
角动量守恒定律的条件 与表达式
01
02
03
角动量定理的推导与应 用
04
刚体定轴转动中的角动 量守恒定律
功、能、机械能守恒定律
功的定义及计算方法
机械能守恒定律的条件与表 达式
热力学第一定律
热力学第一定律的表述
热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或 其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不 变。
热力学第一定律的数学表达式
ΔU=Q+W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统与外 界交换的热量，W表示外界对系统所做的功。
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
现状
当代物理学正在探索宇宙起源、物质 反物质不对称、暗物质与暗能量等前 沿问题，同时也在发展新的理论和实 验技术。
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，理解物理现象的本 质和规律。
02
培养分析和解决物理问题的能力，掌握物理学的研究方 法和实验技能。
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大 道 致 远
大学物理－－研究一般性问题 2. 数学工具 中学物理－－以初等数学和几何学为工具 大学物理－－以高等数学（微积分和矢量分析）为工具 3. 学习方式 中学物理－－讲授内容和知识的消化全部在课内进行 大学物理－－课上以讲授知识为主，课下自已消化理解。 所以，大学课堂，教学内容多，进行速度快，作业数量少 而精。
大 道 致 远
* 天体物பைடு நூலகம் 运用物理学实验方法和理论对宇宙各种星球
进行观测和研究，从而得出相应的天文规律的学科。应 用经典、量子、广义相对论、等离子体物理和粒子物理。
** 太阳中微子短缺问题 川 ** 引力波存在的问题 ** 物体的速度能否超过光速的问题 * 生物物理 有机体遗传程序的研究 ** 有机体遗传程序的研究（须运用量子力学、统计
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明 第一次技术革命
海 纳 百 川
发生在十八世纪的第一次技术革命以蒸汽机的发 明与使用为标志，导致了机械化大生产的出现。没有 经典力学和热学的知识，要产生第一次技术革命是很 难想象的。当然第一次技术革命反过来也促进了经典 物理学的发展。
大 道 致 远
第二次技术革命
• 从经典物理学到量子力学过渡时期的三个重大问题的提出 •• 黑体辐射问题，即所谓“紫外灾难”。 •• 光电效应 康普顿效应。 •• 原子的稳定性和大小。
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
学习物理学的意义
海 纳 百 川
霍金：我发现物理学和宇宙学是 极其激动人心的，它就像星球航 行，勇敢地向未被征服的领域前 大 进。我能够在头脑中探索黑洞，进 入到宇宙最远的地方。我的建议 道 是，如果你想进入空间，就进入物 理学。 斯蒂芬·霍金出生于1942年1月8日，那一天刚好是伽利略逝世300年。23 致
二十世纪以古典物理学为基础，还有很多 重要的发明与应用：
海 纳 百 川
00绪论-物理学与人类文明
1901年马可尼成功地发射了无线电波，无 线电广播和通讯就得到了大规模的推广应用；
大 道 致 远
1936年又发明了磁带录音； 1937年发明了雷达； 1939年开始调频广播； 1947年发明了晶体管； 1958年超声技术开始在医疗中间应用。 1960年发明了红宝石激光器； 1975年液晶显示用于计算器； 1982年激光唱盘问世 .
经典物理 物理学 关 键 概 念 的 发 展 现代物理 力学 电磁学 热学 相对论
力学 热学 电磁学 光学
大 道
相对论 量子论 非线性
致 远
量子论
时间 t 1600 1700 1800
海 南 大 学
1900
00绪论-物理学与人类文明
物理学近年来的发展：
* 粒子物理
海 纳 百
高能加速器产生新粒子，已发现300种。 麦克斯韦理论、狄拉克量子电动力学、重整化方法。
海 南 大 学 华南热带农业大学
联合 国大 会于 2004 年6月 通过 了 2005 年为 “国际 物理 年”的 决 议。
致 远
大宝 道岛 生 根
00绪论-物理学与人类文明 绪论
海 海 纳 纳 百百 川川
联合国大会于2004年6月通过了2005年为“国际物理 年”的决议。决议全文如下： 联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基 大宝 础； 注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石；道 确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础 岛 致 设施的工具， 生 意识到2005年是爱因斯坦关键性科学发现一百周年， 远 根 这些发现为现代物理学奠定了基础， 1. 欢迎联合国教科文组织宣布2005年为国际物理年； 2. 邀请联合国教科文组织，与世界各国，包括发展中 国家，的物理学会和团体一道，组织活动庆祝2005年 国际物理年; 3. 宣告2005年为国际物理年.
海 南 大 学
海 南 大 学 华南热带农业大学
00绪论-物理学与人类文明 绪论
海 海 纳 纳 百百 川川
1.“2005世界物理年”由来 1905年，爱因斯坦先后发表了5篇具有划时代意义 的论文，为相对论、量子论等物理学领域奠定了基 础，为纪念这一奇迹年100周年，全球物理学界一致 呼吁2005年为 “世界物理年” 。 该倡议首先由 欧洲物理学会（ EPS ）在 2000 年“第三届世界物理学会年会”上提出； 2002年， 得到国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）第24次全 体大会的一致通过；在2003年召开的联合国教科文组 织（UNESCO）全体会议第32次会议上，表决通过了支 持2005年为世界物理年的决议；2004年6月10日，联 合国大会召开第58次会议，会议鼓掌通过了2005年为 “国际物理年” 的决议。
大 道 致 远
三、光技术的应用 四、电子束和重离子束技术的应用 五、核技术应用
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
海 纳 百 川
物理学是所有其他自然科学的基础， 所以对其它自然科学均有很好的指导作 用。 物理学是历次技术革命的源泉，物 理学研究带来的新技术和新产品层出不 穷，从根本上改变了人们的生产方式和 生活方式,所以科教兴国需用物理学，二 十一世纪需要物理学。
大 道 致 远
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
物理学研究的主要方法
海 纳 百 川
•从实验中归纳出理论 •从原理出发演绎出理论 •在理论的指导下实验或通过实验来验证 理论
大 道 致 远
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
大学物理与中学物理的区别
1. 教学内容
海 纳 百 川
中学物理－－研究特殊性问题
大 道
太 阳 系 （ ～ 1 光 小 时） 太阳 人
1 10 10
-3
致 远
DNA 长 度 细胞 原子 原子核 e, z 0 , w ± ,ν
-6 -10
10 10
-15 -17
＜ 10
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
时间尺度
时间（秒）
10 10
18 17 14 12
宇宙年龄 地球年龄 古人类
远
放大视频
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
海 纳 百 川
在2000年美国工程院选择了二十项二十世 纪最伟大的工程，其中采用的技术大部分都直 接或间接跟过去三百年物理学的发现有关系：
这二十项工程是首先是电气化、汽车、飞机、自 来水系统、微电子、无线电广播和电视，这些和物 理学的关系非常密切；
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
物理学还为所有其他的科学提供了强有力的研究工具:
海 纳 百 致 川
五十年代就已经把X光用于生物分子的结构分析，最重要 的是它在五十年代首次分析了DNA的双螺旋结构;
大
而CT、核磁共振、正电子CT、PET、基因芯片、激光、超道 声、微波等等都广泛用于医疗和生物的研究; 用现代物理学开发出来的显微镜，我们已经可以清楚 地看到细胞的活动; 在量子力学和相对论的指导下面创造了崭新的探测和控 制原子的手段，像同步辐射光源，快中子束和离子束，微光 机电器件，功能核磁共振，隧道扫描显微镜，原子力显微 镜，激光镊子等等，为开创纳米科技的研究提供了有力的工 具 .
2交变电场技术
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明
二、磁场技术的应用
海 纳 百 川
北京双业大字林廷安等在1989一1991年用梯度磁场处理冬 小麦(品种87E20)、春小麦(中凡61)、玉米(农大60、掖单2号)种 子和马铃薯(克新4号)，在北京近郊和延庆县山区进行播种试 验.，种子经磁场处理后，出苗率有明显增加，冬小麦产量提高 10.7%，春小麦提高10.4%，玉米产量提高12%.马铃薯对梯度 磁场的反应更为敏感，其单株块茎总数增加62.7一74.3%，单 株块茎平均重量增加36.6一48.2%.1990年测产结果，增产幅度 在10.9一45.0%，1991年增产为35.8%.
道 致 远 大
以下是农业机械化、计算机、电话、空调和冰 箱、高速公路、卫星、因特网、摄影； 然后是家用电器，医疗技术，石油和石油化工，激 光和光纤，核技术，高性能材料，大家可以看出来其 中大多数都跟物理学直接或间接有关
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明 绪论
海 海 纳 纳 百百 川川
国际物理年
从空间尺度上包括：小到微不足道的亚核 粒子，大到浩瀚的宇宙。 时间尺度上:早至宇宙的起源，晚至遥远的 将来。
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明 ● 空间尺度
距 离 （米） 10
27
哈 勃 半 径 （ ～ 150 亿 光 年 ）
海 纳 百 川
10 10 10
21 12 9
银 河 系 （ ～ 10 万 光 年）
海
10
大 道 致 远
纳 百 川
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
人类文明
11 10
人寿命
9 8
地球公转（年）
7 0 -2
摆钟周期 电视扫描周期
-3 -25
海 南 0 粒 子学 命 Z 大 寿
(顶夸克)
00绪论-物理学与人类文明
• 物理学的分支及近年来发展的总趋势
海 纳 百 川
十九世纪二十年代，以电机的发明和电力的使用 为标志，产生了第二次技术革命，开始了电气化时 代。没有电、磁学理论和实验为基础，产生大规模的 电气化是不可想象的。正是麦克斯韦建立了电磁理 论，预言了电磁波的存在，然后得到实验验证，才发 展起了无线电技术，才有现在的卫星通信，移动通讯 海 南 大 学 等。
致 远
海 南 大 学 华南热带农业大学
大宝 道岛 生 根
00绪论-物理学与人类文明
物理技术在农业上的应用
一、电场技术的应用
海 纳
大学物理－－研究一般性问题 2. 数学工具 中学物理－－以初等数学和几何学为工具 大学物理－－以高等数学（微积分和矢量分析）为工具 3. 学习方式 中学物理－－讲授内容和知识的消化全部在课内进行 大学物理－－课上以讲授知识为主，课下自已消化理解。 所以，大学课堂，教学内容多，进行速度快，作业数量少 而精。
大 道 致 远
* 天体物பைடு நூலகம் 运用物理学实验方法和理论对宇宙各种星球
进行观测和研究，从而得出相应的天文规律的学科。应 用经典、量子、广义相对论、等离子体物理和粒子物理。
** 太阳中微子短缺问题 川 ** 引力波存在的问题 ** 物体的速度能否超过光速的问题 * 生物物理 有机体遗传程序的研究 ** 有机体遗传程序的研究（须运用量子力学、统计
海 南 大 学
00绪论-物理学与人类文明 第一次技术革命
海 纳 百 川
发生在十八世纪的第一次技术革命以蒸汽机的发 明与使用为标志，导致了机械化大生产的出现。没有 经典力学和热学的知识，要产生第一次技术革命是很 难想象的。当然第一次技术革命反过来也促进了经典 物理学的发展。
大 道 致 远
第二次技术革命
• 从经典物理学到量子力学过渡时期的三个重大问题的提出 •• 黑体辐射问题，即所谓“紫外灾难”。 •• 光电效应 康普顿效应。 •• 原子的稳定性和大小。
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00绪论-物理学与人类文明
学习物理学的意义
海 纳 百 川
霍金：我发现物理学和宇宙学是 极其激动人心的，它就像星球航 行，勇敢地向未被征服的领域前 大 进。我能够在头脑中探索黑洞，进 入到宇宙最远的地方。我的建议 道 是，如果你想进入空间，就进入物 理学。 斯蒂芬·霍金出生于1942年1月8日，那一天刚好是伽利略逝世300年。23 致
二十世纪以古典物理学为基础，还有很多 重要的发明与应用：
海 纳 百 川
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1901年马可尼成功地发射了无线电波，无 线电广播和通讯就得到了大规模的推广应用；
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1936年又发明了磁带录音； 1937年发明了雷达； 1939年开始调频广播； 1947年发明了晶体管； 1958年超声技术开始在医疗中间应用。 1960年发明了红宝石激光器； 1975年液晶显示用于计算器； 1982年激光唱盘问世 .
经典物理 物理学 关 键 概 念 的 发 展 现代物理 力学 电磁学 热学 相对论
力学 热学 电磁学 光学
大 道
相对论 量子论 非线性
致 远
量子论
时间 t 1600 1700 1800
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1900
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物理学近年来的发展：
* 粒子物理
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高能加速器产生新粒子，已发现300种。 麦克斯韦理论、狄拉克量子电动力学、重整化方法。
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联合 国大 会于 2004 年6月 通过 了 2005 年为 “国际 物理 年”的 决 议。
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联合国大会于2004年6月通过了2005年为“国际物理 年”的决议。决议全文如下： 联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基 大宝 础； 注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石；道 确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础 岛 致 设施的工具， 生 意识到2005年是爱因斯坦关键性科学发现一百周年， 远 根 这些发现为现代物理学奠定了基础， 1. 欢迎联合国教科文组织宣布2005年为国际物理年； 2. 邀请联合国教科文组织，与世界各国，包括发展中 国家，的物理学会和团体一道，组织活动庆祝2005年 国际物理年; 3. 宣告2005年为国际物理年.
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1.“2005世界物理年”由来 1905年，爱因斯坦先后发表了5篇具有划时代意义 的论文，为相对论、量子论等物理学领域奠定了基 础，为纪念这一奇迹年100周年，全球物理学界一致 呼吁2005年为 “世界物理年” 。 该倡议首先由 欧洲物理学会（ EPS ）在 2000 年“第三届世界物理学会年会”上提出； 2002年， 得到国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）第24次全 体大会的一致通过；在2003年召开的联合国教科文组 织（UNESCO）全体会议第32次会议上，表决通过了支 持2005年为世界物理年的决议；2004年6月10日，联 合国大会召开第58次会议，会议鼓掌通过了2005年为 “国际物理年” 的决议。
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三、光技术的应用 四、电子束和重离子束技术的应用 五、核技术应用
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物理学是所有其他自然科学的基础， 所以对其它自然科学均有很好的指导作 用。 物理学是历次技术革命的源泉，物 理学研究带来的新技术和新产品层出不 穷，从根本上改变了人们的生产方式和 生活方式,所以科教兴国需用物理学，二 十一世纪需要物理学。
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物理学研究的主要方法
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•从实验中归纳出理论 •从原理出发演绎出理论 •在理论的指导下实验或通过实验来验证 理论
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大学物理与中学物理的区别
1. 教学内容
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中学物理－－研究特殊性问题
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太 阳 系 （ ～ 1 光 小 时） 太阳 人
1 10 10
-3
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DNA 长 度 细胞 原子 原子核 e, z 0 , w ± ,ν
-6 -10
10 10
-15 -17
＜ 10
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时间尺度
时间（秒）
10 10
18 17 14 12
宇宙年龄 地球年龄 古人类
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在2000年美国工程院选择了二十项二十世 纪最伟大的工程，其中采用的技术大部分都直 接或间接跟过去三百年物理学的发现有关系：
这二十项工程是首先是电气化、汽车、飞机、自 来水系统、微电子、无线电广播和电视，这些和物 理学的关系非常密切；
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物理学还为所有其他的科学提供了强有力的研究工具:
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五十年代就已经把X光用于生物分子的结构分析，最重要 的是它在五十年代首次分析了DNA的双螺旋结构;
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而CT、核磁共振、正电子CT、PET、基因芯片、激光、超道 声、微波等等都广泛用于医疗和生物的研究; 用现代物理学开发出来的显微镜，我们已经可以清楚 地看到细胞的活动; 在量子力学和相对论的指导下面创造了崭新的探测和控 制原子的手段，像同步辐射光源，快中子束和离子束，微光 机电器件，功能核磁共振，隧道扫描显微镜，原子力显微 镜，激光镊子等等，为开创纳米科技的研究提供了有力的工 具 .
2交变电场技术
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二、磁场技术的应用
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北京双业大字林廷安等在1989一1991年用梯度磁场处理冬 小麦(品种87E20)、春小麦(中凡61)、玉米(农大60、掖单2号)种 子和马铃薯(克新4号)，在北京近郊和延庆县山区进行播种试 验.，种子经磁场处理后，出苗率有明显增加，冬小麦产量提高 10.7%，春小麦提高10.4%，玉米产量提高12%.马铃薯对梯度 磁场的反应更为敏感，其单株块茎总数增加62.7一74.3%，单 株块茎平均重量增加36.6一48.2%.1990年测产结果，增产幅度 在10.9一45.0%，1991年增产为35.8%.
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以下是农业机械化、计算机、电话、空调和冰 箱、高速公路、卫星、因特网、摄影； 然后是家用电器，医疗技术，石油和石油化工，激 光和光纤，核技术，高性能材料，大家可以看出来其 中大多数都跟物理学直接或间接有关
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国际物理年
从空间尺度上包括：小到微不足道的亚核 粒子，大到浩瀚的宇宙。 时间尺度上:早至宇宙的起源，晚至遥远的 将来。
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00绪论-物理学与人类文明 ● 空间尺度
距 离 （米） 10
27
哈 勃 半 径 （ ～ 150 亿 光 年 ）
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10 10 10
21 12 9
银 河 系 （ ～ 10 万 光 年）
海
10
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纳 百 川
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
人类文明
11 10
人寿命
9 8
地球公转（年）
7 0 -2
摆钟周期 电视扫描周期
-3 -25
海 南 0 粒 子学 命 Z 大 寿
(顶夸克)
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• 物理学的分支及近年来发展的总趋势
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十九世纪二十年代，以电机的发明和电力的使用 为标志，产生了第二次技术革命，开始了电气化时 代。没有电、磁学理论和实验为基础，产生大规模的 电气化是不可想象的。正是麦克斯韦建立了电磁理 论，预言了电磁波的存在，然后得到实验验证，才发 展起了无线电技术，才有现在的卫星通信，移动通讯 海 南 大 学 等。
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物理技术在农业上的应用
一、电场技术的应用
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