西华大学大物---第一章---滕宝华.ppt

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1、UniversityPhysics2014年2月大学物理2013年十大科学突破1、癌症免疫疗法:一种重要的癌症治疗新模式；2、CRISPR:一种操控植物、动物细胞的基因编辑技术；3、凝聚态物理:一种崭新的太阳能电池材料；4、结构生物学指导疫苗设计:强有力的对抗疾病的工具；5、CLARITY:改变观察大脑的成像技术；6、迷你器官:比动物要好得多的人类疾病模型；7、天体物理：宇宙射线可追溯到超新星的残余物；8、人类的克隆胚胎:从克隆的人类胚胎中得到了干细胞；9、睡觉机理:神经元的恢复和修复；10、微生物与健康:微生物对我们健康的正面影响。HTTP&HTML,E

2、-MAIL-High-energyPhysicsThedouble-helicalstructureofDNA-J.Watson&F.Crick(CavendishLab)-L.Pauling中国科学院化学研究所研制的ScanningTunnelingMicroscope硅表面77重构图象癌细胞的表面图象平均每个字的面积仅百万分之一平方厘米一氧化碳“分子人”大学物理课程简介现代化:如室温超导、量子Hall效应，同步辐射，自由电子激光及极端物理（超低温、超真空、强磁等）实际化:如量子力学的隧道效应在现代工程材料中的广泛应用，超导量子干涉仪（SQUID）在现

3、代磁性测量中的普遍应用等。民族化:如华人的科学家（如周培源、朱经武、钱学森等），我国的相关资料（电子对撞机、同步辐射光源、高温超导、及古代文明），及我国的自然条件（如稀土资源、钱江怒潮、大瀑布等）。参考书赵凯华：新概念物理Goodsteinetal:“Themechanicaluniverse”“Beyondthemechanicaluniverse”第一篇　力　学运动学动力学质点力学刚体力学机械振动机械波特殊运动的理想模型描述运动的物理参量运动参量间的数学规律运动规律的对称性影响物体运动状态的因素动力学规律守恒量与守恒律狭义相对论第1章运动学亚里仕多德伽

4、利略牛顿洛仑兹爱因斯坦运动学运动是可以描述的吗？如何描述物体的运动？运动学理论的实际应用运动规律的对称性一　参考系和坐标系1.参考系与坐标系的基本概念§1.1参考系和坐标系参照物与参照系的关系：参照系是参照物的数学抽象，必须能够建立坐标系的物体才能充当参照物。参照物：被选取、且能用来描述物体运动状况的物体参照系：固定与参照物之上，用来确定待描述物体空间位置和方向而引入的数学坐标系。2.两种典型的坐标系(1).直角坐标系直角坐标系中，任意矢量A可表示为矢量的大小或模表示为方向余弦满足关系直角坐标系中，坐标轴的单位矢量是常矢量，满足(2).自然坐标系在已知运动

5、轨迹上任取一点O为坐标原点，用质点距离原点的轨道长度s来确定质点任意时刻的位置，以轨迹切向和法向的单位矢量(、n)作为其独立的坐标方向，这样的坐标系，称为自然坐标系。s称为自然坐标。P1的曲率P1的曲率半径过轨道上一点P1的与轨道相切圆，如果圆的曲率与P1的曲率半径相等，称这个圆为P1的曲率圆自然坐标系中，任意矢量A可表示为切向单位矢量变化率一　几种典型的机械运动形式一般运动质点运动学刚体运动学机械振动机械波§1.2几种典型机械运动及其理想模型(1)质点模型：当物体的线度(大小和几何形状)对所研究物体运　动状态的影响可以忽略不计时，用一个集中了物体所有　

6、　质量的数学点来代表物体的运动状态，该点称为质点。(2).刚体模型：当物体的形变对其运动状态的影响可以忽略不计时，将物体看作为一个不发生形变的几何体二　机械运动的几种典型理想模型(3)谐振子模型：当物体收受合外力可以近似为F=-kx时，称该物体的运动为简谐振动(4)简谐波模型：介质传播机械波可以近似地看作为简谐振动在媒质中的传播，且弹性介质无阻尼或能量吸收(波在传递过程中保持振幅不变)，这种机械波称为简谐波，该模型称简谐波模型线参量：位置矢量、位移矢量、速度矢量和加速度矢量1.位置矢量与运动方程(1).位置矢量定义：时刻t，由坐标原点指向质点的有向线段。一

7、描述一般曲线运动的线参量§1.3描述一般曲线运动的线参量与角参量(3).位置矢量的特征相对性——参照系瞬时性——时刻t矢量性——大小、方向、运算法则(4).运动方程：位置矢量的时间函数(5).轨道方程：质点在空间运动时的轨迹方程，称为轨道方程说明：运动方程一般应写成矢量形式说明：轨道方程可由运动方程消去时间参量t得到。数学表示为：f(x,y,z)=0例1：质点从如图所示位置开始做匀速圆周运动求：运动方程与轨道方程解：运动方程：轨道方程2.位移与路程yx(1).位移：在时间t内，由初始位矢指向末位矢的有向线段。直角坐标表示注意：矢量性——大小、方向、运算法则

8、。(2).路程：在时间t内，物体运动轨迹的长度，称时间t内物体的路