能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到工 程技术的实际中； --------- （解决问题）
注意物理学的发展，不断探索如何把物理学的新成 果引入到工程技术中。-------- （不断创新）
五、 怎样学好物理学？
1. 树立信心，正面思想 2. 沉心静气，看书思考 3. 课前预习，课堂笔记 4. 课后复习，认真作业
大学物理学
日本科学家首次用“人造”卵子产下小鼠
日本京都大学的一个研究小组利用源自干细胞的卵子进行体外受 精，诞生下正常小鼠。这项研究最终有望为帮助那些不育夫妇怀 孕带来新的方法。
大学物理学
英国研究发现一种高速磁存储原理
现在硬盘等存储器多使用磁性物质，如果要记录信息，就需要把磁性物质的 磁极颠倒，这个过程中常用的方式是使用外加磁场。
按物理常数c、h分类：
c 2.9979 108 m s1 h 6.6261761034 J s
v≤c
v≈c
h→0
经典理论 相对论
h≠0
量子论
相对论性
量子论
大学物理学
三、物理世界的层次结构
空间尺度(相差1045－1046) 1026 m(宇宙线度约150亿光年)——10－20 m(夸克)
时间尺度(相差1045) 1018s (宇宙年龄150亿年)——10-27s(硬 射线周期) 速率范围
大学物理学
世界上最细的纳米导线
澳大利亚和美国科学家组成的研究团队1月６日在《科学》杂志上报
告说，他们成功设计出迄今世界上最细的纳米导线，厚度仅为人类
头发的万分之一，但导电能力可与传统铜导线相媲美。这项技术有
望应用于量子计算机研制领域。
大学物理学
癌症干细胞
很多时候，那些似乎已经被治疗消灭的癌症又会卷土重来。一些科学家将此
大学物理学
(5)矢量的叉 积(矢量积） A B C
C
大小：
B
A
C ABsin
o 1800
从方向A：矢量经过小于 180度的角转到 B 矢
量右手螺旋前进的方
C
H
D
向
又如：H
C
D
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矢积的性质： A B B A
A( B C ) A B AC
A A 0
A• B ABcos 为A与B的夹角
若B为单位矢，A• B为A在B方向的投影。
A• B B • A A• B AB AB并矢
大学物理学
特别注意： A• A A2 0 若 A • B 0 可能 A 0 B 0 A B
A( x, y, z) • B(u, v, w) xu yv zw
星图像。
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人造大脑
数码眼睛——视觉输入 机械臂——绘制出它对视觉输入 作出的反应。
这个模拟大脑非常先进，甚至 能通过IQ测试的基本测试。
由250万个模拟神经元组成，它 能执行8种不同类型的任务。这些 任务的范围从描摹到计算，再到 问题回答和流体推理，可谓五花 八门。测试期间，科学家亮出一 系列数字和字母，让Spaun记入 储存器，然后科学家亮出另一种 字母或符号，作为指令，告诉 Spaun借助它的记忆力做什么。
材料——嵌入材料中的纳米图案
和结构，使其能采用以前无法做
到的方法操控波。
宾夕法尼亚大学的团队在实验
中利用亚硝酸硅制造出梳状的长
方形纳米棒阵列。这种新型纳米
棒的横截面和其间的孔隙形成的
图案能复制电阻器、感应器和电
容器这三个最基本电路元件的功
能，只不过其操纵的是光波。在
实验中，他们用一个光子信号（
其波长位于中红外线范围内）照
大学物理学
一个矢量可以用基矢展开(即按基矢分解，也称向 坐标轴投影)
A A1i A2 j A3k
A1 A • i, A2 A • j, A3 A • k
A • B A1B1 A2B2 A3B3
i jk
A1 A2 A3
A B A1 A2 A3 ( A B) • C B1 B2 B3
作业完成情况 10 ％ 课堂情况 10%
2、期末考试成绩占总成绩 80％
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2012世界十大科技进展
“好奇”号火星车
美国东部时间8月6日凌晨，远征5.67亿公里的美国“好奇”号火星车历经8
个月飞行，在位于火星盖尔陨坑中心山脉的山脚下成功着陆，开始其探索
火星生命痕迹的旅程。登陆火星数分钟后，“好奇”号陆续向地球传回火
(6)矢量的非法运算包括
1 , ln B, C , e D A
矢量与标量不能相等 ！！！
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4.正交坐标系 一个坐标系需要由基矢量组成的基，基矢量相 互正交的坐标系称为正交坐标系。直角坐标系 是正交坐标系，它的基为：
（i , j, k ) (均为单位矢量)
i• j j•k k•i 0 i•i j• j k•k 1 i j k , j k i,k i j
含平行四边形法则和三角形法则
C AB
(2) 数乘
大小 C A
A
C
方向
0
0
C平行于A C平行于－A
大(学3物)理矢学量的分解
在一个平面内，若存在两个不共线的矢量
e1和则e平2 面内的任一矢量可以分解为：
分解
B
A
(4)矢量的点 积（标量积）
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物理学的每一进展都带来生产力巨大发展 ，重大新技术的创立总是经历长期的物理酝酿
粒子散射实验（1909） 核能的利用(40年后)
X 射线的发现（1917) 层析成像技术(CT)
受激辐射理论（1917) 激光器产生(50年后)
低温超导微观理论 超导电子技术
量子力学,费米狄拉克统计,固体能带理论(20年代) 晶体管诞生(1947),集成电路(1962), 大规模集成电路(70年代后期)。
射该纳米棒，并在波通过时用光
谱设备进行测量。
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预备知识
矢量代数的基本知识
1、矢量的几种表示方式： • 几何表示 有指向的线段 • 解析表示
A ( A1, A2 , A3 )
大小 A＝ A
A12 A22 A32
2、矢量相等： 大小相同，方向相同
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3、矢量的运算法则：
(1) 加法
研究人员发现，不使用外加磁场，单纯使用热量也能起到同样的效果。其具
体方式是向磁性物质发射含有热量的激光脉冲，它在吸收热量后磁极也会颠
倒。
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天文学家发现质量是太阳170亿倍的黑洞
霍比·埃伯利望远镜大 质量星系调查项目的天 文学家发现了可能是迄 今质量最大的黑洞。这 一罕见黑洞质量达170 亿个太阳，位于NGC 1277星系，其质量占了 该星系质量的14%，而 通常黑洞只占其所在星 系的1%。这一发现可 能改写黑洞与星系的形 成演化理论。
教学计划 (总学时60)
内容 绪论 1 质点运动学 2 牛顿运动定律 3 功和能 4 冲量和动量 5 刚体运动学 6 简谐运动 7 波的传播规律 8 光的干涉 9 光的衍射 10 光的偏振 11 狭义相对论的基本概念
参考学时 2 4 5 5 4 4 8 8 8 4 4 4
学习成绩计算方法
1、平时成绩占总成绩 20％
0(静止) - 3108 m/s(光速)
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基本粒子 原子核
原子 最小 的
细胞 DNA长度
人 山
哈勃半径 超星系团
星系团 银河系
最近恒 星 的距离
太阳系
太阳
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物质世界总图象
人们不断向小尺度开拓，以探索物质的组成 物理学上对应 粒子物理学
目前物理学界公认组成物质的最小单元是夸克 即认为quark没有内部结构 人们从自己向大尺度追问以探索宇宙的奥秘 物理学上对应 天体物理学
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物理学为其他学科创立技术和原理
卫星的控制与遥测遥感 需要力学、电磁学、波动学 等知识。
计算机光驱中主要 是应用了光学中激光、光 栅、波片等知识。
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原子弹爆炸发出巨大的能量
化学工程
生物化学工程
放射学 应用生物学
土力学 结构学
建筑学
知 识 之 树
流 体 热 力学
机械原理 核能
航
空
化
学机
医
工
械 工
学
程
机械控制 电学
电力机械
人类利益
人
定类
应性理
用的解
数 学
和 定
美 学
量 的
生
化
物 物理 学
自然法则
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➢物理学的研究方法
演绎法
－基本定律 推 理、演算 新理 论
归纳法
－归纳实验或观测事 实 假设、模型 新理论
直觉 想象力 洞察力
提出命题 推测答案 理论预言 实验检验 修改理论
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发展独立思考和独立创新的一般能力 ，应当始终放在首位，而不应当把知识 放在首位。如果一个人掌握了他的学科 的基础理论，并且学会了独立思考与工 作，他必定会找到自己的道路。而且比 起那些主要以获取细节知识为其训练内 容的人来，他一定会更好适应进步和变 化.
－爱因斯坦
四、为什么要学习物理学 ?
应用
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二、物理学的分类及其基本图象
按分支学科分类：
力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、核物理学 按物质形态分类： 实物粒子、场物质 微观客体（电子、质子、光子等）具有波粒二象性 按物质形体大小分类： 粒子物理、核物理、原子物理、分子物理 原子簇物理、凝聚态物理、天体物理、宇宙学物理
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您将一点一点地掀开 物质世界的神奇面纱
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绪论
一、什么是物理学