基础物理专题研究new

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1、基础物理专题研究力学部分什么是物理学探讨物质的结构和运动基本规律的学科。老定义：研究物理现象（力、热、声、光、电，原子和原子核）及其运动变化规律的科学。物质的结构—如：原子结构，宇宙组成等；运动基本规律—机械运动规律，热、电、声、光等时空观时间—表征物质运动的持续性。机械运动（mechanical）—物体空间位置的变化；质点—不考虑形状和大小；刚体—考虑形状和大小但不考虑形变；参考系—描述机械运动时选定做参考的物体。实际上是假定不动的物体。要定量计算就要建立具体坐标系（由实物构成的参考系的数学抽象），坐标系相对参考系是静止的。时间

2、—表征物质运动的持续性。时间，是诗人郎朗吟下的水流，是夏日的蝉鸣，惆怅悠远；时间，是思想者冲破的缚茧，是历史的牢笼，寂寥肃然；时间，是哲人观望的灯塔，是海面的日出，静默辽阔。时间的计量—已知其运动规律的物理过程都可以用来做时间计量。通常采用周期性运动过程。地球自转是很好的计量基准。1平均太阳秒=(1/24*3600)=(1/86400)平均太阳日(ameansolarday)，太阳日就是太阳连续两次经过该处子午面的时间间隔。地球的轨道是椭圆，所以，太阳日会变。恒星连续两次经过该处子午面的时间间隔叫恒星日。人类可以正确算出恒星日与平

3、均太阳日之间的关系，所以可以通过观察星体相对地球的运动来确定平均太阳日。可以用作时钟的有：地球的自转和公转，月球绕地球的公转，木星和金星绕地球公转，木星的四个卫星绕木星公转。地球自转在不断变慢，速率是经一个世纪后一天变慢0.001秒，20个世纪可以积累达几个小时，因此，地球自转不是理想的时钟。1967年第十三届国际计量大会决定采用铯原子钟作为新的时间计量基准，定义1秒=铯133原子基态两个超精细能级之间跃迁相对应的辐射周期的9192631770倍。准确度可以达到。（铯）辐射周期。SometypicalTimeIntervalsTi

4、meIntervalSeconds(approximate)LifetimeofveryunstablesubatomicparticlesLifetimeofradioactiveelementsstosLifetimeofmuon(μ介子)sTimebetweenhumanheartbeatssOnedaysOneyearsHumanlifespansLengthofrecordedhistorysHumansonEarthsLifeonEarthsAgeofUniverses空间—表征物质运动的广延性。空间中两点间的距离为长

5、度。任何长度的计量都是通过与某些长度基准比较来进行。“米”国际基准米原器—1889年第一届国际计量大会通过：铂铱合金棒在时两条刻度线之间的距离定义为1米；氪86原子的橧黄色光波来定义米，这种光波的波长的1650763.73倍为一米。精度为。内光在真空中所运行路程的长度。SometypicalLengthsorDistances(orderofmagnitude)Length(ordistance)Meters(approximate)Neutronorproton(radius)中子或质子半径AtomVirusSheetofpap

6、er(thichness)FingerwidthFootballfieldlengthMt.Everestheight（珠穆朗玛峰高度）EarthdiameterEarthtoSunNeareststar,distanceNearestgalaxy（最近银河系）Farthestgalaxyvisible1in.(inch)=2.45cm.还有单位：千米（公里），光年（ly)。惯性及其有关问题亚里士多德从生活经验出发，认为“静止是水平地面上物体的自然状态”。伽利略认识到这是不对的，将人们引入歧途的是摩擦力或空气、水等介质产生的阻力。

7、他用向上和向下的斜面上的物体的运动再推理到极限情况—平面上物体的运动来进行逻辑上的验证。这种科学推理方法被爱因斯坦认为是“人类思想史上最伟大的成就之一”。牛顿总结出惯性定律，用现代语言表述为：自由粒子（没有力的约束的粒子）永远保持静止或匀速直线运动状态。惯性定律适用于物体运动的整体，也适用于其中一个独立的运动分量。惯性参考系：对某一特定物体惯性定律成立的参考系。固着在地面上的参考系称为基本参考系。惯性不是个别物体的性质，而是参考系的性质，或者说是时空的性质。问题天体或微观系统的运动可借助计算机动态模拟软件直观显示，这涉及几何尺寸的

8、按比例缩放。为使显示的运动对缩放后的系统而言是实际可发生的，运行时间也应缩放。1在牛顿力学框架中，设质点在力场中作轨道运动，且有，为常数，为位矢。若几何尺寸按比率缩放显示，确定运行时间的缩放率。2由此证明，行星绕太阳轨道运动周期的平方与轨道几何尺寸