我奉献这一作品

《我奉献这一作品》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、力学(Mechanics)我奉献这一作品，作为哲学的数学原理，因为哲学的全部责任似乎在于——从运动的现象去研究自然界中的力，然后从这些力去说明其他现象。牛顿，《自然哲学的数学原理》（1686）大学物理课的头一年一向是最困难的，在第一年里，学生要接受的新思想、新慨念和新方法，要比在高年级或研究院课程中还要多得多。一个学生如果清楚地理解了力学中所阐述的基本物理内容，即使他还不能在复杂情况下运用自如，他也已经克服了学习物理学的大部分的真正困难了。《伯克利物理学教程——力学卷》（1973）《力学》教案之一8

2、教学章节第一章物理学和力学教学学时2学时教学目的和要求物理学是自然科学中最基础的学科，力学是物理学中最基础的学科，它不但给出了物体作机械运动时的运动规律，还包含有运动、能量、动量等最基本的物理学概念以及对这些概念的表述，因此将力学放在物理学乃至整个自然界的背景中介绍，目的是让学生在学习力学的过程中，不仅仅只是掌握牛顿力学的公式和计算方法，还要为学习其他的物理学课程做好准备。教学重点物理学的方法和理论，物理学的时间空间计量和时空观以及力学与物理学及技术的关系是本章的重点，另外对大一新生讲讲学习方法也很

3、有必要。教学手段利用Powerpoint课件讲述，课件中尽量多的插入图片和表格。教学内容和程序§1.1物理学是自然科学最基础的学科1．物理学的研究对象：物质世界及其运动规律（1）物质世界的层次物质世界的空间尺度对象[m]宇宙(哈勃半径)2´1026星系团2´1023银河系半径1´1021太阳系半径6´1012太阳半径7´108地月距离3.8´108地球半径6.4´106珠穆朗玛峰高度8.84´103人类身高1.5-2.3´100大肠杆菌DNA长度1´10-3最大分子长度1´10-4血液红细胞平均直径

4、7.5´10-6可见光波长5-7´10-7小分子1´10-9氢原子直径1´10-10原子核直径1´10-14质子直径1´10-15物质世界的时间尺度对象[s]8质子半衰期5´1038宇宙年龄（大爆炸发生）5´1017地球年龄1.5´1017古人类出现1´1014人类文明史1.5´1011人的寿命2-3´109免疫B细胞平均寿命3´106中子寿命9.3´102超快速摄影曝光时间1´10-4m子的寿命2.2´10-6p0介子的寿命0.83´10-16核碰撞时间间隔1´10-22共振态的寿命10-23-1

5、0-24Z0粒子的寿命1´10-25物质世界的粒子数对象质子和中子数宇宙~1080太阳1´1057地球4´1051人1´1029一克原子（阿伏伽德罗数）6´1023细胞1013-1014DNA分子108-1010（1）物质世界的结构今天的基本粒子夸克Udcstb6味3色正反共36种轻子neenmmntt正反共12种媒介子gW+W-Z08种胶子（引力子）共13种合计61种*理论还提出：磁单极子，Higgs粒子夸克（交换胶子）®强子（质子，中子等重子及p，K等介子）重子（交换p介子）®原子核等离子体-恒

6、星-星团-星系-星系团-…-宇宙原子核+电子(交换光子)®原子-分子-蛋白质-生物（2）宇宙的起源和演化81010a0.5´106a2-3min10-6s10s10-35s10-43s恒星系形成0强子时代轻子时代辐射时代直至现在1032K1027K1013K1010K3000K2.7K标准宇宙模型示意（4）非线性系统的复杂性线性与非线性混沌与有序介观物理学复杂物理体系2．物理学的研究方法和理论（1）物理学研究以实验为基础古代：亚里士多德，墨子，以思辩为主17世纪：力学——伽利略，牛顿18-19世纪：

7、热力学——卡诺，焦耳，开尔文，克劳修斯统计物理——玻耳兹曼，吉布斯电磁学——库仑，安培，法拉第，麦克斯韦20世纪：相对论——爱因斯坦量子力学——汤姆逊，卢瑟福，薛定谔，海森堡，狄拉克，玻尔（2）物理学的研究模式（3）物理学理论83.物理学与其他自然科学学科的关系(1)物理学与数学微积分,矢量分析,微分方程,级数等已成为物理学的基本工具广义相对论与黎曼几何量子力学与希尔伯特空间(2)物理学与化学物理化学量子化学化学物理(3)物理学与生物学生物力学生物物理学DNA双螺旋结构人工合成胰岛素§1.2物理学与

8、高新技术1.历史回顾力学,热力学--机械,蒸汽机第一次工业革命电磁学--电机,电报,无线电2.物理学与信息技术量子力学固体物理半导体晶体管集成电路大规模集成电路®计算机量子统计受激辐射®激光器量子信息理论®量子通信量子计算3.物理学与能源技术核物理狭义相对论核能源（裂变、聚变）太阳能风能海洋能地热能4.物理学与材料技术8固体物理半导体超导物理超导体光子晶体1.物理学与分析检测技术扫描隧道显微镜(STM)扫描探针显微术(SPM)表面科学薄膜研究单原子操纵和控制核磁共振(