物理疑难问题-2011.12.1

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1、物理疑难知识剖析浙江省教育厅教研室王耀村2011年12月杭州我的目的不是教你们如何应付考试，甚至不是让你们掌握这些知识，以便更好地为今后你们面临的工业或军事工作服务。我最希望的是，你们能够像真正的物理学家一样，欣赏到这个世界的美妙。物理学家们看待这个世界的方式，我相信，是这个现代化时代真正文化内涵的主要部分。——理查德·费恩曼（Feynman）物理学在20世纪取得了令人惊讶的成功。它改变了我们对空间和时间、存在和认识的看法，也改变了我们描述自然的基本语言。——温伯格一、什么是物理学赵凯华:《力学》物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科。第23届国际纯粹物

2、理与应用物理联合大会指出：物理学——研究物质、能量和它们的相互作用的学科。一、什么是物理学物理学研究的范围◆空间尺度10-15m(核子）~1026m（约150亿光年）（哈勃半径）◆时间尺度10-25s(Z0粒子寿命）~1018s（约150亿年）（宇宙年龄）◆速度范围0（静止）~3×108m/s（光速）微观宏观宇观物理学的基本框架经典物理学力学（实物粒子）电磁学（场）热力学统计物理相对论力学量子力学量子统计力学相对论量子力学相对论量子场论激光物理、半导体物理、原子物理、核物理……生物物理、化学物理、地球物理、海洋物理……当代物理学的特点◆以相对论、量子理论为

3、基础◆观察和实验的手段及设备越来越精密◆学科交叉◆与新技术密切相关物理学是一门理论和实验高度结合的精确的科学怎样学“物”——物质世界“理”——普遍规律知识、方法、科学观念勤于思考，悟物穷理。——赵凯华◆物理书都充满了复杂的数学公式，可是思想及理念，而非公式，才是每一物理理论的开端。◆如果一个人掌握了他的学科基础理论，并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自己的道路。——爱因斯坦怎样学我没有什么别的才能，只不过喜欢刨根问底地追究问题罢了。怎样学时间、空间是什么，别人在很小的时候就搞清楚了，我智力发展迟缓，长大了还没有搞清楚，于是一直揣摩这个问题，结果也就比别

4、人钻研得更深一些。——爱因斯坦二、如何理解牛顿第一定律牛顿第一定律的表述◆表述1：一切物体在没有受到外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。◆表述2：任何物体，只要没有外力改变它的状态，便会永远保持静止或匀速直线运动的状态。◆表述3：自由粒子永远保持静止或匀速直线运动的状态。牛顿第一定律：（1）说明物体具有惯性（2）确定了力的概念（定性定义）注意：◆经验的概括，不能实验证明。◆只成立于惯性系。◆所涉及的物体都是质点。二、如何理解牛顿第一定律牛顿第一定律在经典力学中的地位1.经典力学基本原理（1）力与运动的关系：牛顿第一定律和第二定律。（2）普遍力的

5、规律：牛顿第三定律和力的叠加原理。（3）具体力的规律：万有引力定律、胡克定律等。2.牛顿第一定律是其他原理的前提和基础二、如何理解牛顿第一定律问题1：牛顿第一定律是第二定律的特例（a=0）吗？问题2：牛顿第一定律应当表述为物体在平衡力作用下保持静止或匀速运动的状态。问题3：由牛顿第一定律可知，转动物体存在转动惯性。问题4：物体只有在运动状态变化时，才存在惯性。二、如何理解牛顿第一定律如图，将一玻璃瓶装水后密封，平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小气泡，处于静止状态。现用力突然将瓶向前推动一下，使其在桌面上向前运动一段距离后停止，则气泡相对于瓶的运动情况是A.

6、向前B.向后C.先向前，再向后，最终回到原来位置D.先向后，再向前，最终回到原来位置二、如何理解牛顿第一定律春暖河开，冰面上一块石头逐渐下陷。有人说“冬天冰硬，冰面对石头的作用力等于石头的压力，石头不下陷。春天冰面变软，它对石头的作用力达不到石头的压力，所以，石头下陷。”，这种解释对吗？二、如何理解牛顿第一定律重力摩擦力弹力拉力推力电力磁力动力阻力压力浮力吸力斥力风力水力分子力牵引力三、力与力的分类力的本质万有引力电磁力强力相互作用力弱力相互作用力力的宏观性质重力摩擦力弹力电场力力的作用效果拉力推力压力阻力磁场力浮力力的来源风力水力分子力动力重力：由于地球

7、的吸引而使物体受到的力。FGFn问题：重力与万有引力是否是一回事？问题：弹力是电磁相互作用吗？当物体发生形变时，物体中分子原子间的距离发生改变，原子或分子间的电磁力就要反抗物体发生形变，这就形成了通常所说的弹力。四、如何理解摩擦力当相互接触的物体作相对运动或有相对运动的趋势时,它们之间就有摩擦力。摩擦湿摩擦（内摩擦）：液体内部的摩擦或液体和固体的摩擦干摩擦（外摩擦）：固体表面之间的摩擦干摩擦：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦◆当物体有滑动趋势但尚未滑动时,作用在物体上的摩擦力称为静摩擦力。1.静摩擦力0是静摩擦系数。◆静摩擦力的大小：0f0=0N◆静摩擦力的

8、大小由外力的大小决定NFf四、如何理解摩擦力2.滑动摩擦力◆一个物