物理学和力学附矢量分析

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1、普通物理学第一章物理学和力学1.什么是物质，什么是意识？它们之间的关系如何？（唯物、唯心有什么区别？）2.世界到底是物质的，还是仅仅只是一个空洞的“空间”？到底怎么样来描述、理解这个世界？物理理论到底是真实的，还是臆造的模型？物理能赋予我们人类什么（力量）？3.物体之间的“作用”或“力”是什么？若有，它是物质的固有属性，还是空间的一个性质？4.什么是能量？能量守恒是什么？5.宇宙是有限的还是无限的，有界还是无界的？它有没有历史和未来？6.天体（星系）是圆的、椭圆的，还是扁平的？为什么？7.……困扰物理学

2、家的若干问题格物致理：就是研究事物，推敲道理——了解物质的结构和规律；——它的理论具有物质运动规律的普适性，即自然界和物质运动的最基本的规律。物理学与哲学密不可分，他们关心共同的问题：——自然界的基本规律物理是什么？物理学的研究对象物理现象的普通性使得物理学基本知识成为研究任何科学技术所不可缺少的基础。物理学是研究物质运动的普遍性质和基本规律的科学，研究物质运动最基本形态以及他们之间相互转化的一门基础科学。物理学的基本概念、基本规律和基本研究方法，以及根据物理学原理设计制造的各种仪器设备，已经广泛地应用

3、于所有自然科学的各个学科之中，推动了各学科领域和技术部门的飞速发展。时期经典物理时期近代物理时期第一次大综合第二次大综合第三次大综合第四次大综合第五次大综合内容经典力学热学统计物理电磁学相对论量子力学代表科学家伽利略牛顿迈尔焦耳克劳修斯玻耳兹曼吉布斯麦克斯韦法拉第赫芝爱因斯坦玻尔德布罗意薛定谔海森堡第一次工业革命经典物理的困难物理学发展：各种分支、边缘及交叉学科第二次工业革命第三次工业革命力学流体力学固体力学空气动力学结构力学热学热动力学传热学燃烧学工程热力学电磁学电机学电子学电力学无线电学近代物理相对

4、论激光物理学半导体物理学等离子体物理学超导物理学高能物理学物理学是技术发展的主要源泉，三次产业革命（蒸气机、电气化、信息化）均来自物理学或与物理学紧密相关。目前世界范围内以信息技术为前导，以微电子学和电子计算机技术为标志的科学技术革命，从根本上讲来源于20世纪初物理学的三大成就。与其它学科密切结合，产生分支学科和交叉学科：物理化学、生物物理、天体物理、地球物理、量子生物、量子化学等。1kcal=4,184J焦耳实验：热功当量迈尔：能量的转换和守恒各种形式的能量（机械能、热能、化学能、电能、磁能等）能相互

5、转换，且总量保持不变。宏观热现象和微观个体运动之间的关系热力学第一定律：能量的转换和守恒定律；第一类永动机是不可能造成的。热力学第二定律：熵增加原理；第二类永动机是不可能造成的。蒸发器水泵冷凝器蒸汽窝轮机Q1A2Q2A1蒸汽机发明和应用为标志的第一次工业革命电磁波麦克斯韦方程组法拉第电磁感应电、磁、光现象的统一电机电器工业电器化、电力和信息的传递燃煤电厂中的蒸汽循环化学能高温蒸汽电能动能势能热能气轮机泵凝结器冷却水发电机烟气燃烧炉燃烧枪循环水预热装置热能热能热能热能河流燃烧炉锅炉管道气轮机发电机化学能高

6、温蒸汽电能动能势能热能气轮机泵凝结器冷却水发电机燃烧炉燃烧枪循环水预热装置热能热能热能热能河流燃烧炉锅炉管道气轮机发电机化学能高温蒸汽电能动能势能热能气轮机泵冷却水发电机燃烧炉燃烧枪循环水热能热能热能热能河流燃烧炉锅炉管道气轮机发电机烟气凝结器电力的广泛应用为标志的第二次工业革命近代物理中的两朵乌云：量子论相对论迈克尔逊-莫雷实验镜子镜子半透办反镜单色光源干涉条纹维恩公式实验曲线M(10-9W/m2·Hz)54321瑞利-金斯公式普朗克公式热辐射实验0123(1014Hz)1905狭义相对论1916

7、广义相对论爱因斯坦用相对论时空观代替了牛顿的绝对时空观，把物质运动、空间和时间统一起来。把牛顿力学所处理的物质运动的速度范围从低速扩展到到接近光速的高速。把物质的能量和质量联系起来。MaxPlanckNielsBohrMaxBornHeisenbergSchrödingerPaulDiracdeBroglie量子论：进一步把实物和场统一起来，揭示了物质的波粒二向性，找到了微观的运动规律。1927SolvayConferenceHeldinBelgium,theconferencewasattendedb

8、ytheworld'smostnotablephysiciststodiscussthenewlyformulatedquantumtheory.HerzenLangmuirCurieDebyeLorentzRichardsonCompton能源技术航空航天神州5,6号登陆火星太空技术纳米材料C60生命科学DNA信息产业集成电路物理学大蟒：物理学的尺度和统一物理学的基本特征是一门实验科学，从“观察”开始，最终归于“实践”；物理规律是理性认识