重视以下几点 （1）物理模型 （2）理想实验 （3）物理类比 （4）物理假说
大学物理学 College Physics
第一章 质点运动学 Chap.1 Kinematics
第一章 质点运动学
本章要点
➢ 矢量及其运算 ➢ 位矢、位移、速度、加速度的定义 ➢ 曲线运动的自然坐标系描述 ➢ 运动学的两类问题
矢量：由大小（模）和其方向（单位矢量）构成：
A A A0
A0 =
A A
模
单位矢量
第一节 矢量( Vector )
二、矢量的加法与减法
矢量加法（Vector Addition）： 矢量加法遵循平行四边形法则（或三角形法则）
AB C
B
C
A
第一节 矢量( Vector )
矢量加法的三角形法则，多矢量加法：
动了宇宙学的基础”。
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
宏观物质 macroscopic
宇观物质 cosmological
空间尺度： 质子 10-15 m 时间尺度： 基本粒子寿命 10-25 s
1) A B -B A
2) 如果: A B 则 A B 0 反之亦成立。
3）两个矢量垂直时，矢积的模最大，方向 按右手螺旋法则。
第一节 矢量( Vector )
四、矢量在直角坐标系中的表示
一个矢量可以分解为两个或多个矢量之和。
例如： A B C D E F 等等分法，但有意义的
是在特定的坐标系里分解。最常见的是直角坐标系。
2013年诺贝尔物理学奖
Francois Englert (比利时) Peter W. Higgs (英国)
两位科学家描述了粒子物理学的标准模型，其预测的基本 粒子——希格斯玻色子，被欧洲核子研究中心运行的大型强子 子对撞机通过实验发现。
2012年诺贝尔物理学奖
• David J. Wineland (美国) • Serge Haroche (法国)
“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子
系统成Байду номын сангаас可能”
物质和反物质不对称问题（宇宙形成）
2011年诺贝尔物理学奖
索尔-佩尔马特
布莱恩-施密特
亚当-里斯
我们宇宙在“大爆炸”中诞生，但会往何处去呢？获得 2011年诺贝尔物理学奖的美、澳三位天体物理学家，通 过对超新星的观测而给出了答案：宇宙膨胀不断加速， 而且逐渐变冷。这个发现，被瑞典皇家科学院称为“震
Y
A
Ay
O
Ax
Ax Acos Ay Asin
X
第一节 矢量( Vector ) Y
Ay
O
Ax
X
A A Ax2 Ay2
tan-1 Ay
Ax
因此，平面上的一个矢量，可以用其两个坐标 分量确定；也可以由其大小和方向确定。
第一节 矢量( Vector )
矢量在空间直角坐标系中的分解
Z
Az P
大学物理学 College Physics
陈 曙 韩永胜 杜锦丽 何正大 蒋岩玲 李亚玲 马 军 杨宏新 杨闽南
2014年诺贝尔物理学奖
赤崎勇
天野浩 中村修二
三位获奖者在发现新型高效、环境友好型光源，即蓝色发光二极 管（LED）方面做出巨大贡献。在蓝光LED的帮助下，白光可以 以新的方式被创造出来。使用LED灯，我们可以拥有更加持久和 更加高效的灯光代替原来的光源。
O Ax
X
OP Ax Ay Az Axi Ay j Az k
量，其大小是第一个矢量的大小乘以第二个矢量在第
一个矢量上的投影。 是指这两个矢量的夹角。
第一节 矢量( Vector )
1) A B B A
2) 如果: A B 则 A B 0 反之亦成立。
3）两个矢量平行、反平行时， 标积最大、最小。
第一节 矢量( Vector )
矢量的矢积或叉乘（Vector product）
三、矢量的乘法
矢量和标量乘： 结果是一个矢量。（大小、方向？）
矢量和矢量乘：
点乘：结果是一个标量。（大小？） 叉乘：结果是一个矢量。（大小、方向？）
第一节 矢量( Vector )
矢量的点乘（Scalar Product）：
B
A B AB cos
B cosθ
A
A B AB cos 表示：两个矢量的标积是一个标
同学们可以简单地计 算一下，本课程平均 每次课的教材阅读量
在20页左右！
“干中学”
• I hear, I forget. • I see, I remember. • I do, I understand.
“Learning by doing.” ----MIT
学习方法
听课、阅读、思考、 讨论、练习、总结。
A B C A B C AB sin
两个矢量的矢积是一个矢量，其大小是第一个矢量的
大小与第二个矢量的大小以及两矢量夹角的正弦值，
这三者的乘积，方向按右手螺旋法则确定。
C矢量与 A、B矢量构成的
C
平面永远垂直！它的意义
是A、B 矢量构成的平行四
边形的有向面积。
B
A
第一节 矢量( Vector )
C
B A
显然，矢量加法服从：
交换律 A B B A
结合律 (A B) C A (B C)
第一节 矢量( Vector )
矢量减法（Vector Subtraction）：
解决了矢量加法，也就解决了矢量的减法。
A - B A (-B) D
B
A
-B
D A-B
B D A-B
A
第一节 矢量( Vector )
类星体 10 26 m 宇宙寿命 1018 s
现代物理 学的研究对 象，已包括 人类“感知” 的整个空间 尺度范围内 的物体。
观测世界的手段
大量应用初等数学和高等数学， 用数学语言说明物理问题
本课程特点： 进度快，系统性强，数学应用多，信息量大。
理论课时相 对较少
一般均从基 本物理原理 出发展开演 绎、讨论
第一节 矢量( Vector )
一、矢量的定义和表示方法
矢量：既有大小又有方向的量，如速度、力、位移等 标量：仅有大小而与空间方向无关的量，由单一的数和单
位描写，如质量、密度等
矢量的表示： A， A,
矢量相等：A=B
A
B
第一节 矢量( Vector )
负矢量：方向相反，大小相等
A
B
B -A
第一节 矢量( Vector )