第一章 流体力学(1)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三项都相当于长度，分别叫做压力头、速度头、水头。 三项都相当于长度，分别叫做压力头、速度头、水头。 所以伯努利方程表明在同一管道的任一处，压力头、速度头、 所以伯努利方程表明在同一管道的任一处，压力头、速度头、 水头之和是一常量，对作稳定流动的理想流体，用这个方程 水头之和是一常量，对作稳定流动的理想流体， 对确定流体内部压力和流速有很大的实际意义，在水利、 对确定流体内部压力和流速有很大的实际意义，在水利、造 航空等工程部门有广泛的应用。 船、航空等工程部门有广泛的应用。
● 学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解 学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，
物理学中各个分支之间的相互联系。 物理学中各个分支之间的相互联系。
● 学习的重点： 学习的重点：
● 物理模型 ● 数学表述 ● 研究方法与适用条件
七. 教学计划
大学基础物理学》 教 材：《大学基础物理学》习岗 主编 高等教育出版社
二、定常流动、流线和流管 定常流动、 1.定常流动 定常流动 流速场
v = v ( x, y , z , t )
定常流动
v = v ( x, y , z )
定常流动的理想流体，空间任一点的流速具有唯一值。 定常流动的理想流体，空间任一点的流速具有唯一值。 2.流线和流管 流线和流管 （1）流线 流线上每一点的切线方向代表流经该点的流体元 ） 的速度方向。实际上每条流线都表示流体元经过的路线。 流线都表示流体元经过的路线 的速度方向。实际上每条流线都表示流体元经过的路线。流 线不能有交点。 线不能有交点。 所有通过其上的流线所围成的细管称为流管 流管。 （2）流管 所有通过其上的流线所围成的细管称为流管。不 ） 会有任何一个流体元穿入或穿出流管 r A B
宇观物质 cosmological
空间尺度： 空间尺度： 质子 10
m
25
类星体 10 26 m s 宇宙寿命 1018 s
时间尺度： 时间尺度： 基本粒子寿命 10
物理学的分支及近年来发展的总趋势 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 相对论 量子论 非线性 量子论
v1 我们研究管道中一段流体的运动。 我们研究管道中一段流体的运动。p1 S1 设在某一时刻，这段流体在a 设在某一时刻，这段流体在a1a2 位置，经过极短时间t后，这 位置，经过极短时间 h1 段流体达到b 段流体达到b1b2位置
a2 b2 v2 h2 p S 2 2
现在计算在流动过程中，外力对这段流体所作的功。 现在计算在流动过程中，外力对这段流体所作的功。假设流 体没有粘性，管壁对它没有摩擦力，那么，管壁对这段流体 体没有粘性，管壁对它没有摩擦力，那么， 的作用力垂直于它的流动方向，因而不作功。 的作用力垂直于它的流动方向，因而不作功。所以流动过程 除了重力之外，只有在它前后的流体对它作功。 中，除了重力之外，只有在它前后的流体对它作功。在它后 面的流体推它前进，这个作用力作正功 正功； 面的流体推它前进，这个作用力作正功；在它前面的流体阻 碍它前进，这个作用力作负功 负功。 碍它前进，这个作用力作负功。 因为时间 极短，所以a 是两段极短的位移， 因为时间t极短，所以a1b1和a2b2是两段极短的位移，在每 段极短的位移中，压强p 截面积S和流速v都可看作不变。 段极短的位移中，压强p、截面积S和流速v都可看作不变。设p1、 分别是a 处流体的压强、 S1、v1和p2、S2、v2分别是a1b1与a2b2处流体的压强、截面积和流 则后面流体的作用力是p S1，位移是v 速，则后面流体的作用力是p1S1，位移是v1 t，所作的正功是 而前面流体作用力作的负功是由此， p1S1v1 t ，而前面流体作用力作的负功是-p2S2v2 t ，由此， 外力的总功是
外力的总功是
W = ( P S v P S v )t
1Leabharlann Baidu1 1 2 2 2
因为流体被认为不可压缩。所以a 因为流体被认为不可压缩。所以a1b1和a2b2两小段流体的体积 必然相等， 表示， S1v1t和S2v2t必然相等，用V表示，则上式可写成
W = (P P2 )V 1
其次，计算这段流体在流动中能量的变化对于稳定流动来说， 其次，计算这段流体在流动中能量的变化对于稳定流动来说，在 间的流体的动能和势能是不改变的。由此， b1a2间的流体的动能和势能是不改变的。由此，就能量的变化来 可以看成是原先在a 处的流体，在时间 内移到了a 说，可以看成是原先在a1b1处的流体，在时间t内移到了a2b2处， 由此而引起的能量增量是
vA
r vB
三、连续性原理 质量流量
r v2
S1
Q m 1 = ρ 1 v1 S 1
r v1
S2
Qm 2 = ρ 2v2 S 2
ρ1v1S1 = ρ 2v2 S 2
如果流体不可压缩
ρ v S = 常量
v1S1 = v2 S 2
连续性方程
ρ1 = ρ 2
v S = 常量
在物理实质上它体现了流体在流动中质量守恒 在物理实质上它体现了流体在流动中质量守恒
著名物理学家爱因斯坦说： 著名物理学家爱因斯坦说：
发展独立思考和独立判断地一般能力， 发展独立思考和独立判断地一般能力，应当始终 放在首位，而不应当把专业知识放在首位。如果 放在首位，而不应当把专业知识放在首位。 一个人掌握了他的学科的基础理论， 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， 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， 人来，他一定会更好地适应进步和变化 。
实 验 验 证
一切 物理理 论最终 都要以 观测或 实验事 实为准 则
修 改 理 论
当一 个理论与 实验事实 不符时， 不符时， 它就面临 着被修改 或被推翻
六. 怎样学习物理学
著名物理学家费曼说： 著名物理学家费曼说：
科学是一种方法。它教导人们： 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， 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， 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， 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 。
湖南农业大学物理教研室 林智群
一. 什么是物理学 物理学 (Physics)
物 质 结 构 物质相互作用 物质运动规律
物理学是研究物质世界最基本形态的科学 物理学研究的范围 —— 物质世界的层次和数量级
微观粒子 Microscopic 介观物质 mesoscopic
15
宏观物质 macroscopic
四、伯努利方程 伯努利方程是流体动力学的基本定律， 伯努利方程是流体动力学的基本定律，它说明了理想流体在 管道中作稳定流动时，流体中某点的压强p 流速v和高度h 管道中作稳定流动时，流体中某点的压强p、流速v和高度h三 个量之间的关系为 2
p v + + h = 常量 ρg 2 g
式中ρ是流体的密度， 是重力加速度。 式中ρ是流体的密度，g是重力加速度。运用功能原理导出伯 a1 b 努利方程。 努利方程。 1
1 p + ρv 2 + ρgh = 常量 2
伯努利方程
它表明在同一管道中任何一点处， 它表明在同一管道中任何一点处，流体每单位体积的动能和势 能以及该处压强之和是个常量。在工程上， 能以及该处压强之和是个常量。在工程上，上式常写成
p v + + h = 常量 ρg 2 g
2
p v2 、 、h ρg 2 g
1-1 理想流体的定常流动
一、理想流体的概念 实际流体都是可压缩的。就液体来说， 实际流体都是可压缩的。就液体来说，压缩一般都很 因此在研究气体流动的许多问题中，压缩性是可 小，因此在研究气体流动的许多问题中，压缩性是可 以忽略的。 以忽略的。 实际流体流动中，流体各层有相对滑动时， 实际流体流动中，流体各层有相对滑动时，相邻两层 之间存在摩擦力， 之间存在摩擦力，这种力阻碍流体各部分间的相对滑 流体的这种性质，称为粘滞性 在很多情况下， 粘滞性， 动，流体的这种性质，称为粘滞性，在很多情况下， 粘滞性可以忽略不计。 粘滞性可以忽略不计。 我们研究的问题中，压缩性和粘滞性是影响流体运动 我们研究的问题中，压缩性和粘滞性是影响流体运动 的次要因素，只有流动性才是决定运动的主要因素。 的次要因素，只有流动性才是决定运动的主要因素。 完全不可压缩又无粘性的流体叫做理想流体。 完全不可压缩又无粘性的流体叫做理想流体。
液体的表面性质
第 4 章 热力学 第 5 章 静电场 章 第 10章 波动光学 机动、 机动、复习
实验总学时24, 共10个实验 实验总学时 个实验
第一章 流体力学基础
一、本章的基本内容及研究思路 本章主要研究液体力学即液体平衡和运动的规律的科 本章主要研究液体力学即液体平衡和运动的规律的科 学。 液体最鲜明的特征是它的流动性， 液体最鲜明的特征是它的流动性，这是区别于固体 流动性 的一个根本性质，其次，液体还具有粘滞性、 的一个根本性质，其次，液体还具有粘滞性、不可压 缩性（与气体相比，液体的可压缩性是很小的）。 缩性（与气体相比，液体的可压缩性是很小的）。 由于液体力学研究的是流体的机械运动，因此，反 由于液体力学研究的是流体的机械运动，因此， 映机械运动共同本质的质点、质点组力学规律， 映机械运动共同本质的质点、质点组力学规律，对液 体也同样适用。另一方面， 体也同样适用。另一方面，液体还具有本身所特有的 规律，如连续性原理、伯努利方程等。 规律，如连续性原理、伯努利方程等。
1 1 2 E2 E1 = ( mv 2 + mgh2 ) ( mv12 + mgh1 ) 2 2 1 2 1 2 = ρV [( v 2 + gh2 ) ( v1 + gh1 )] 2 2
从功能原理得
1 2 1 2 ( p1 p2 ) V = ρV [( v 2 + gh2 ) ( v1 + gh1 )] 2 2 整理后得 1 1 2 p1 + ρv1 + ρgh1 = p2 + ρv 2 + ρgh2 2 2 2
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 地 球 物 理 学 生 物 物 理 学 天 体 物 理 学 宇 宙 射 线 物 理 学
物理学与数学之间有着深刻的内在联系
四. 物理学与技术
五. 物理学的方法和科学态度
现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学 提 出 命 题
从新的 观测事实 或实验事 实中提炼 出来， 出来，或 从已有原 理中推演 出来
推 测 答 案
建立模 型；用已 知原理对 现象作定 性解释， 性解释， 进行逻辑 推理和数 学演算
理 论 预 言
新的 理论必 须提出 能够为 实验所 证伪的 预言
● 热机的发明和使用，提供了第一种模式： 热机的发明和使用，提供了第一种模式：
技术—— 物理—— 技术 技术 物理
● 电气化的进程，提供了第二种模式： 电气化的进程，提供了第二种模式：
物理—— 技术—— 物理 物理 技术 20世纪， 20世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科 世纪 α 粒子散射实验 核能的利用 受激辐射理论 激光器的产生 X 射线的发现 层析成像技术(CT) 层析成像技术(CT) 低温超导微观理论 超导电子技术
● 参考书： 参考书：
周静娴 主编 ●《普通物理学》 普通物理学》 陈德万 主编 ●《大学物理学习指导》 大学物理学习指导》 张孝林
●《物理学》 物理学》
中国农业出版社 中国农业出版社 主编 科学出版社
教学计划
(总学时 总学时36) 总学时
内 第1章 第2章 流体力学基础
容
参考学时 4 4 6 8 8 6
时间 t 1600 1700 1800 1900
三. 物理学是构成自然科学的理论基础
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、 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， 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。 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
● 学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解 学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，
物理学中各个分支之间的相互联系。 物理学中各个分支之间的相互联系。
● 学习的重点： 学习的重点：
● 物理模型 ● 数学表述 ● 研究方法与适用条件
七. 教学计划
大学基础物理学》 教 材：《大学基础物理学》习岗 主编 高等教育出版社
二、定常流动、流线和流管 定常流动、 1.定常流动 定常流动 流速场
v = v ( x, y , z , t )
定常流动
v = v ( x, y , z )
定常流动的理想流体，空间任一点的流速具有唯一值。 定常流动的理想流体，空间任一点的流速具有唯一值。 2.流线和流管 流线和流管 （1）流线 流线上每一点的切线方向代表流经该点的流体元 ） 的速度方向。实际上每条流线都表示流体元经过的路线。 流线都表示流体元经过的路线 的速度方向。实际上每条流线都表示流体元经过的路线。流 线不能有交点。 线不能有交点。 所有通过其上的流线所围成的细管称为流管 流管。 （2）流管 所有通过其上的流线所围成的细管称为流管。不 ） 会有任何一个流体元穿入或穿出流管 r A B
宇观物质 cosmological
空间尺度： 空间尺度： 质子 10
m
25
类星体 10 26 m s 宇宙寿命 1018 s
时间尺度： 时间尺度： 基本粒子寿命 10
物理学的分支及近年来发展的总趋势 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 相对论 量子论 非线性 量子论
v1 我们研究管道中一段流体的运动。 我们研究管道中一段流体的运动。p1 S1 设在某一时刻，这段流体在a 设在某一时刻，这段流体在a1a2 位置，经过极短时间t后，这 位置，经过极短时间 h1 段流体达到b 段流体达到b1b2位置
a2 b2 v2 h2 p S 2 2
现在计算在流动过程中，外力对这段流体所作的功。 现在计算在流动过程中，外力对这段流体所作的功。假设流 体没有粘性，管壁对它没有摩擦力，那么，管壁对这段流体 体没有粘性，管壁对它没有摩擦力，那么， 的作用力垂直于它的流动方向，因而不作功。 的作用力垂直于它的流动方向，因而不作功。所以流动过程 除了重力之外，只有在它前后的流体对它作功。 中，除了重力之外，只有在它前后的流体对它作功。在它后 面的流体推它前进，这个作用力作正功 正功； 面的流体推它前进，这个作用力作正功；在它前面的流体阻 碍它前进，这个作用力作负功 负功。 碍它前进，这个作用力作负功。 因为时间 极短，所以a 是两段极短的位移， 因为时间t极短，所以a1b1和a2b2是两段极短的位移，在每 段极短的位移中，压强p 截面积S和流速v都可看作不变。 段极短的位移中，压强p、截面积S和流速v都可看作不变。设p1、 分别是a 处流体的压强、 S1、v1和p2、S2、v2分别是a1b1与a2b2处流体的压强、截面积和流 则后面流体的作用力是p S1，位移是v 速，则后面流体的作用力是p1S1，位移是v1 t，所作的正功是 而前面流体作用力作的负功是由此， p1S1v1 t ，而前面流体作用力作的负功是-p2S2v2 t ，由此， 外力的总功是
外力的总功是
W = ( P S v P S v )t
1Leabharlann Baidu1 1 2 2 2
因为流体被认为不可压缩。所以a 因为流体被认为不可压缩。所以a1b1和a2b2两小段流体的体积 必然相等， 表示， S1v1t和S2v2t必然相等，用V表示，则上式可写成
W = (P P2 )V 1
其次，计算这段流体在流动中能量的变化对于稳定流动来说， 其次，计算这段流体在流动中能量的变化对于稳定流动来说，在 间的流体的动能和势能是不改变的。由此， b1a2间的流体的动能和势能是不改变的。由此，就能量的变化来 可以看成是原先在a 处的流体，在时间 内移到了a 说，可以看成是原先在a1b1处的流体，在时间t内移到了a2b2处， 由此而引起的能量增量是
vA
r vB
三、连续性原理 质量流量
r v2
S1
Q m 1 = ρ 1 v1 S 1
r v1
S2
Qm 2 = ρ 2v2 S 2
ρ1v1S1 = ρ 2v2 S 2
如果流体不可压缩
ρ v S = 常量
v1S1 = v2 S 2
连续性方程
ρ1 = ρ 2
v S = 常量
在物理实质上它体现了流体在流动中质量守恒 在物理实质上它体现了流体在流动中质量守恒
著名物理学家爱因斯坦说： 著名物理学家爱因斯坦说：
发展独立思考和独立判断地一般能力， 发展独立思考和独立判断地一般能力，应当始终 放在首位，而不应当把专业知识放在首位。如果 放在首位，而不应当把专业知识放在首位。 一个人掌握了他的学科的基础理论， 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， 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， 人来，他一定会更好地适应进步和变化 。
实 验 验 证
一切 物理理 论最终 都要以 观测或 实验事 实为准 则
修 改 理 论
当一 个理论与 实验事实 不符时， 不符时， 它就面临 着被修改 或被推翻
六. 怎样学习物理学
著名物理学家费曼说： 著名物理学家费曼说：
科学是一种方法。它教导人们： 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， 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， 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， 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 。
湖南农业大学物理教研室 林智群
一. 什么是物理学 物理学 (Physics)
物 质 结 构 物质相互作用 物质运动规律
物理学是研究物质世界最基本形态的科学 物理学研究的范围 —— 物质世界的层次和数量级
微观粒子 Microscopic 介观物质 mesoscopic
15
宏观物质 macroscopic
四、伯努利方程 伯努利方程是流体动力学的基本定律， 伯努利方程是流体动力学的基本定律，它说明了理想流体在 管道中作稳定流动时，流体中某点的压强p 流速v和高度h 管道中作稳定流动时，流体中某点的压强p、流速v和高度h三 个量之间的关系为 2
p v + + h = 常量 ρg 2 g
式中ρ是流体的密度， 是重力加速度。 式中ρ是流体的密度，g是重力加速度。运用功能原理导出伯 a1 b 努利方程。 努利方程。 1
1 p + ρv 2 + ρgh = 常量 2
伯努利方程
它表明在同一管道中任何一点处， 它表明在同一管道中任何一点处，流体每单位体积的动能和势 能以及该处压强之和是个常量。在工程上， 能以及该处压强之和是个常量。在工程上，上式常写成
p v + + h = 常量 ρg 2 g
2
p v2 、 、h ρg 2 g
1-1 理想流体的定常流动
一、理想流体的概念 实际流体都是可压缩的。就液体来说， 实际流体都是可压缩的。就液体来说，压缩一般都很 因此在研究气体流动的许多问题中，压缩性是可 小，因此在研究气体流动的许多问题中，压缩性是可 以忽略的。 以忽略的。 实际流体流动中，流体各层有相对滑动时， 实际流体流动中，流体各层有相对滑动时，相邻两层 之间存在摩擦力， 之间存在摩擦力，这种力阻碍流体各部分间的相对滑 流体的这种性质，称为粘滞性 在很多情况下， 粘滞性， 动，流体的这种性质，称为粘滞性，在很多情况下， 粘滞性可以忽略不计。 粘滞性可以忽略不计。 我们研究的问题中，压缩性和粘滞性是影响流体运动 我们研究的问题中，压缩性和粘滞性是影响流体运动 的次要因素，只有流动性才是决定运动的主要因素。 的次要因素，只有流动性才是决定运动的主要因素。 完全不可压缩又无粘性的流体叫做理想流体。 完全不可压缩又无粘性的流体叫做理想流体。
液体的表面性质
第 4 章 热力学 第 5 章 静电场 章 第 10章 波动光学 机动、 机动、复习
实验总学时24, 共10个实验 实验总学时 个实验
第一章 流体力学基础
一、本章的基本内容及研究思路 本章主要研究液体力学即液体平衡和运动的规律的科 本章主要研究液体力学即液体平衡和运动的规律的科 学。 液体最鲜明的特征是它的流动性， 液体最鲜明的特征是它的流动性，这是区别于固体 流动性 的一个根本性质，其次，液体还具有粘滞性、 的一个根本性质，其次，液体还具有粘滞性、不可压 缩性（与气体相比，液体的可压缩性是很小的）。 缩性（与气体相比，液体的可压缩性是很小的）。 由于液体力学研究的是流体的机械运动，因此，反 由于液体力学研究的是流体的机械运动，因此， 映机械运动共同本质的质点、质点组力学规律， 映机械运动共同本质的质点、质点组力学规律，对液 体也同样适用。另一方面， 体也同样适用。另一方面，液体还具有本身所特有的 规律，如连续性原理、伯努利方程等。 规律，如连续性原理、伯努利方程等。
1 1 2 E2 E1 = ( mv 2 + mgh2 ) ( mv12 + mgh1 ) 2 2 1 2 1 2 = ρV [( v 2 + gh2 ) ( v1 + gh1 )] 2 2
从功能原理得
1 2 1 2 ( p1 p2 ) V = ρV [( v 2 + gh2 ) ( v1 + gh1 )] 2 2 整理后得 1 1 2 p1 + ρv1 + ρgh1 = p2 + ρv 2 + ρgh2 2 2 2
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 地 球 物 理 学 生 物 物 理 学 天 体 物 理 学 宇 宙 射 线 物 理 学
物理学与数学之间有着深刻的内在联系
四. 物理学与技术
五. 物理学的方法和科学态度
现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学 提 出 命 题
从新的 观测事实 或实验事 实中提炼 出来， 出来，或 从已有原 理中推演 出来
推 测 答 案
建立模 型；用已 知原理对 现象作定 性解释， 性解释， 进行逻辑 推理和数 学演算
理 论 预 言
新的 理论必 须提出 能够为 实验所 证伪的 预言
● 热机的发明和使用，提供了第一种模式： 热机的发明和使用，提供了第一种模式：
技术—— 物理—— 技术 技术 物理
● 电气化的进程，提供了第二种模式： 电气化的进程，提供了第二种模式：
物理—— 技术—— 物理 物理 技术 20世纪， 20世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科 世纪 α 粒子散射实验 核能的利用 受激辐射理论 激光器的产生 X 射线的发现 层析成像技术(CT) 层析成像技术(CT) 低温超导微观理论 超导电子技术
● 参考书： 参考书：
周静娴 主编 ●《普通物理学》 普通物理学》 陈德万 主编 ●《大学物理学习指导》 大学物理学习指导》 张孝林
●《物理学》 物理学》
中国农业出版社 中国农业出版社 主编 科学出版社
教学计划
(总学时 总学时36) 总学时
内 第1章 第2章 流体力学基础
容
参考学时 4 4 6 8 8 6
时间 t 1600 1700 1800 1900
三. 物理学是构成自然科学的理论基础
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、 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， 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。 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