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1、,一、物理学的研究对象,1 .世界是物质的,物质是永恒不断地运动着的.,物理学是研究物质的基本结构,物质之间的相互作用以及它们的最基本的最普遍的运动规律。,2 物质之间存在相互作用,万有引力-宏观物体,电磁力-带电物体之间,注 意:“基本粒子”都有其反粒子(如电子的反粒子就是正电子)。且传递相互作用力都是由其场粒子。,强相互作用力-强子之间(质子、中子及各种 介子之间)。力程10-15m,弱相互作用力-广泛存在于轻子与轻子之间, 轻子与强子之间,强子与强子之间。;力程 力程10-17m.,传递引力相互作用 引力子,传递电磁相互作用 光子,传递强相互作用 胶子,传递弱相互作用 中间波色子,3 运
2、动是物质的固有属性,自然界中没有不运动的物质,也没有没有物质的运动。,运动形式是多样的,如机械运动 ,电磁运动,热运动 .,4 时间和空间是物质存在的形式,两个转变:,人们从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦的相对论时空观的转变。,从时空的有限、无限哲学思辩到用科学的方法去研究。,范围:,微观粒子10-15m( )-宇宙尺寸1027m( )-大小跨越42个数量级,时间:,空间:,夸克等,哈勃半径,宇宙年龄-1018s,微观粒子寿命10-24s ;,二 物理学研究的方法,观察 、 实验 、 假设 、 理论,观察-对现象的考察和研究,1581年伽利略在教堂作礼拜,司事灌注油灯后,观察灯摆动的等时性,,丹麦
3、科学家第谷布拉赫观察天上的星星达二十年之久,为开普勒发现行星三大定律奠定了基础。,哈勃望远镜,目前哈勃望远镜也是为了观察宇宙星系的变化,实验:,例如:电磁感应定律是法拉第经过实验室中10年反复研究得到的。,1974年11月16日丁肇中发现 J粒子也是在实验室发现。,荣获诺贝尔奖的 第三位华裔学者,假说:,很多理论往往是通过多次假说,依据新的实验事实逐渐修正得到的。,如光的理论、量子理论等等。,理论;,在有充分实验事实的基础上归纳出来的原理、定律、规律等。,还要在实验中进一步检验,当发现新事实,还要不断修正、完善理论。实际上经历了一个实践、认识、再实践、再认识-循环往复的过程。,没有!,那么上升
4、为理论后就完事了吗?,32倍,人类正是在这循环往复的认识过程中,创造出辉煌的业绩来,HeNe激光器,Laser亮度,大功率激光器,可使一切金属熔化,可使一切非金属化为 一缕青烟,原子弹爆炸发出巨大的能量,现在人类正在向征服宇宙进发。,如:质点,点电荷,电耦极子,磁耦极子,列宁说过:,2、物理学研究往往要将对象抽象成模型,卫星,3、由于运动的绝对性,在研究物理学时应注意 合理选择参照系,为了定量描述物体运动,要建立坐标系,确定单位制。,注意:,我国规定使用国际单位制-“SI”制,O点称为参考点,SI制:,基本单位,米、千克、秒、安培 开尔文、摩尔、坎德拉, M., T., I .,., j ,N
5、.,L,导出单位:通过物理定理等导出的单位,如米/秒、牛顿、伏特。, V=距离/时间=米/秒,M . Kg. S. A. K. MOL. CD,4、国际单位制,量纲:表示导出单位是由哪些基本单位组成的 式子。,量纲通常是用方括号表示,如:,量纲的用途:,M LT- 1=MLT-1,一个等式相等应满足:,量纲相同 、数值相等、量性相同,A)验证等式,B) 换算单位:,V = LT-1 V=米/秒=100厘米/秒,三 为什么要学习物理学,1 物理学提供了物质世界的最基本的规律,任何自然科学都不能违反物理的规律 -学习自然科学的基础理论 。,卫星的控制与遥测遥感需要力学、电磁学、波动学等知识。,解复杂电路的需要电流一章的基尔霍夫定律,计算机光驱中主要是应用了光学中激光、光栅、波片等知识。,量子计算机也正在研制,光计算机已经研究出来了,2)有效地训练研究自然科学的方法,通过观察、实验、计算机模拟等得到事实和数 据;,用已知的可用的原理分析这些事实和数据,形成假说和理论以解释事实;,预言新的事实和结果;(工程人员必备),用新的事例修改和建立新理论。,