第三次工业革命：工业的自动化与核能的应用-----计算机、 光通讯、核弹、核能发电。。。
基础： 爱因斯坦的相对论、普朗克、 波尔、等人
创立的量子力学。
第四次工业革命：纳米技术、基因工程、超导体应用......
基础： 现代物理学理论 ......
四、物理学的基础研究在当前最引人注目 的高技术如下：
1.核能技术：可控热核聚变能的研究，将为解
大学物理(绪论,第一章)2012 ppt课件
一.什么是物理学？
物理学是研究自然界中物质的基本结构及基 本运动规律的科学。是一切自然科学的基础。
1、物质世界 空间尺度约150亿光年(宇宙)～ 10－20 m(夸克)
时间尺度150亿年(宇宙年龄)～10-27s( 射线周期)
速率范围0(静止) ～ 3108 m/s(光速)
为生命科学提供现代化的实验手段。
物理学与哲学：物理学的研究离不开哲学思想的指导
，物理学的发展又促进了哲学的进步。
三、物理学是科学技术的基础
第一次工业革命：工业的机械化-----瓦特的蒸汽机
基础： 牛顿力学和波尔兹曼等创立的热力学
第二次工业革命：工业的电气化-----发电机、电动机。。。
基础： 法拉第与麦克斯韦等建立的电磁学
机械能守恒
势能
x
功能定理
转动定理
质能定理
v
F＝ d (mv)
质速关系
dt
角动量定理
a
能量动量关系
动能定理
动量定理
长度收缩 时间延缓
第一章：质点运动学
1.1参考系 坐标系 质点 1.1.1参考系和坐标系
静止是相对的，运动是绝对的，地心学说被日心 说取代，让人们明白，判断物体运动与否，首先要 选择统一的物体作参考。即使是太阳，在银河系中 其它恒星系统观察，仍然运动着的。
银河系
指南针
参考系：描述物体运动时，被选作参考的物体，称 为参考系。
要定量描述物体的位置与运动情况，就要运用 数学手段，采用固定在参考系上的坐标系。
常 用 的 坐 标 系 有 直 角 坐 标 系 ( x,y,z)， 极 坐 标 系
(,)，球坐标系(R,, )，柱坐标系(R, ,z )。
z
z
z
R
yo
可以作为质点处理的物体的条件：大小和形状对运动 没有影响或影响可以忽略。
研究地球公转
RES RE
1.5108 6.4103
2.4140 1
地球上各点的公转速度相差很小，忽略地球自身尺 寸的影响，作为质点处理。
研究地球自转
vR
地球上各点的速 度相差很大，因 此，地球自身的 大小和形状不能 忽略，这时不能 作质点处理。
i j
co 2 sco 2s co 2 s1 x
2. 位移
位移反映质点位置变化的物
理量，从初始位置指向末位 置的有向线段。
如能量守恒、物质不灭等，是物理学的灵魂 (4)基本方法：是物理学家在建立概念和定律时所使用的研究方法
如实验分析法，归纳类比法等等。
物理学的研究方法是科学 素质的集中体现。是人类的共同 财富，对所有的科学研究都有极好的借鉴意义，
思维训练：
利用各种思维方法将各知识点联成一个纵横交错， 四通八达的网······
3、运动和相互作用是物质的普遍属性：
万事万物都处在不停的运动和变化之中，运动是永 恒的,其运动形式有a 机械运动; b 电磁运动; c 分子热运动等。
自然界中没有不发生相互作用的物质，有引力相互 作用、电磁相互作用等。
物体的运动和相互作用，构成了自然界形形色色的 物质结构、物质形态和自然现象。
二、物理学是自然学科的带头学科
时间与空间是物质的最基本属性，物理学的发展史就 是时间与空间研究的发展史。地心说----日心说----宇 宙无心说。经典时空观、相对论时空观。
2、物质的两种形态：
微观实物（电子、中子等） 量子物理学
a.实物 宏观实物（气、液、固等） 经典物理学
宇观实物（日、月、星、辰等） 天体物理学
b. 场 （电场、磁场、引力场等）
xo
x
y
R 参考方向
1.1.2 质点
物体：具有大小、形状、质量和内部结构的物
质形态。 一般情况下，物体各部分的运动不相同，在 运动的过程中大小、形状可能改变，这使得运动 问题变得复杂。 某些情况下，物体的大小、形状不起作用， 或者起次要作用而可以忽略其影响——简化为质 点模型。
质点：具有一定质量没有大小或形状的理想物体。
势，已成为国际高科技竞争的热点。 …...
五、物理学的主要特点
1、物理学是一门实验科学，是观察、试验与科学思维的产物。 2、物理学的基本结构：
基本概念+基本定律+基本思想+ 基本方法. (1)基本概念： 是物理学的核心内容。如：速度、加速度、力。。。 (2)基本定律： 是基本概念的本质联系。如：牛顿定律、守恒定律等 (3)基本思想： 是物理学家在建立概念和定律时 所遵从的指导思想。
研究汽车在平直道路上运动 除车轮外，汽车各部分运动情况完全相同，车轮 的运动是次要的，此时可把汽车作为质点处理。
研究汽车突然刹车“前倾”或转弯
涉及转动问题，汽各部分运动情况不同，各个 车轮受力差异很大，不能把汽车做质点处理。
质点是从实际中抽象出的理想模型，研究质点的运 动是为了抓住事物的主要矛盾进行研究分析。
决21世纪能源问题开辟道路。
2.超导技术：无耗损地传输电流的超导体，可以
节约大量电能，高温超导的广泛应用，将导致
一场伟大的工业革命。 3.微电子技术：目前半导体器件已接近物理和技
术上的极限，迫切要求物理学家从微结构的研
究中创造出要求更高的器件。 4.光电子技术：光通信、光全息、光计算等，具
有容量大、抗干扰强、保密性高、低成本等优
物理学作为严格的、定量的自然科学的带头学科一直
在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。物理与 数学：数学是物理学不可缺少的工具，物理学为数学
开辟了广阔的研究领域。
物理学与化学：唇齿相依息息相关，例如原子壳层结
构的建立，从本质上说明了元素化学性质周期性变化
的规律性。
物理学与生物学：为生命科学提供理论概念和方法，
时间与时刻
1.2质点运动的描述
1.2.1位置矢量 位移
在坐标系中，用来确定质点所在位置的矢量，
叫做位置矢量。位置矢量是从坐标原点指向质点所
在位 置的 有向线 段。
z
r x i y j z k
r r x 2 y 2 z 2
co x s /r cosy/r
P(x,y,z)
k
r
o
y
cosz/r