大学物理英文版.ppt

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1、大学物理（英文版）大学物理（英文版）多媒体课件多媒体课件IntroductionChapter 1 KinematicsChapter 2 Newtons Laws of MotionChapter 3 Work and EnergyChapter 4 MomentumChapter 5 Rotation of a rigid bodyChapter 6 The Kinetic Theory of GasesChapter 7 Fundamentals of ThermodynamicsVolume 1Introduction2001.9.11 Catastrophe（大灾难）（大灾难）宇宙：

2、约宇宙：约1250亿个星系，亿个星系，每个星系由数千亿个恒星每个星系由数千亿个恒星组成。组成。银河系银河系太阳系：地球，星星太阳系：地球，星星看得见的：你我他它看得见的：你我他它分子分子原子原子原子核原子核基本粒子基本粒子相对论相对论天体物理天体物理经典物理经典物理:力学，热等力学，热等量子力学量子力学核物理核物理量子场论量子场论物物质质世世界界银河系银河系相对论相对论天体物理天体物理量子天体量子天体物理学物理学史蒂芬史蒂芬.霍金霍金时间简史时间简史 The GalaxySun: Earth,PlanetsThe body we can seeMoleculesatomsnucleieleme

3、ntary particles The general reletivityastrophsicsNewtons Mechanics Heat,Thermodynamics Electromagnetic TheoryQuantum MechanicsNuclear PhysicsQuantum Field Theory TheoryOur world and universe宇宙半径：宇宙半径：1026 m地球地球1024 kg银河系：银河系：1044 kg我们的母亲：我们的母亲：地球地球原子核半径：原子核半径：10-15 m电子质量：电子质量：10-31 kg河外星系：河外星系：1024

4、m银河中心系：银河中心系：1020 m太阳太阳1030 kg：1011 m月亮月亮：108 m1969年年7月月16日日美国东部时间美国东部时间9时时23分分 阿波罗阿波罗11号发射升空。号发射升空。三天后三天后阿姆斯特朗阿姆斯特朗奥尔德林奥尔德林柯林斯柯林斯Mars(火星）机遇号机遇号The surface of Mars(火星表面）火星表面）Our world and UniverseUniverseElementary particlesThe ancient physicsThe classical physicsThe modern physicsIn the view of phy

5、sics history:主要讲授内容：主要讲授内容：经典力学经典力学相对论相对论热学热学电磁学电磁学波动光学波动光学振动与波动振动与波动量子论简介量子论简介日常生活日常生活PhysicsChemistry 化学化学Biology生物学生物学Computer计算机科学计算机科学Mechanics 机械学机械学Medicine 医学医学Physics: fundamentals and methods.References(参考书）参考书）张达宋张达宋 物理学基本教程物理学基本教程李行一等，李行一等， 物理学基本教程教学参考书物理学基本教程教学参考书李行一等，李行一等，物理学基本教程物理学基本教

6、程习题分析与解答习题分析与解答张三慧等，张三慧等， 大学物理学大学物理学Halliday et.al Fundamentals of PhysicsW. Sears et.al University Physics史蒂芬史蒂芬.霍金，霍金，时间简史时间简史盛正卯等，盛正卯等，物理学与人类文明物理学与人类文明B.K.里德雷，时间、空间和万物里德雷，时间、空间和万物.Part One Mechanics 力学力学Chapter 1 Kinematics （运动学）质点运动学（运动学）质点运动学1-1 参考系参考系 质点质点 Frame of reference particle1-2 位置矢量位置

7、矢量 位移位移 Position vector and displacement13 速度速度 加速度加速度 Velocity and acceleration1-4 两类运动学问题两类运动学问题 Two types of Problems1-6 运动描述的相对性运动描述的相对性 Relative motion1-5 圆周运动及其描述圆周运动及其描述 Circular motion1. 理解描述质点运动物理量的定义及其矢量性、相理解描述质点运动物理量的定义及其矢量性、相对性和瞬时性；对性和瞬时性；2. 掌握运动方程的物理意义，会用微积分方法求解掌握运动方程的物理意义，会用微积分方法求解运动学两

8、类问题；运动学两类问题；3. 掌握平面抛体运动和圆周运动的规律；掌握平面抛体运动和圆周运动的规律；4. 理解运动描述的相对性，会用速度合成定理和加理解运动描述的相对性，会用速度合成定理和加速度合成定理解题。速度合成定理解题。教教 学基本学基本 要要 求求重要历史人物重要历史人物伽利略伽利略Galileo Galilei: 15641642意大利物理学意大利物理学家、数学家、天文学家，家、数学家、天文学家，近代实验科学的创始人。近代实验科学的创始人。主要贡献：主要贡献：发明了望远镜，维护、坚持和发展了哥白尼学发明了望远镜，维护、坚持和发展了哥白尼学说，发现木星的四个卫星；说，发现木星的四个卫星；

9、摆的等时性、惯性定律、落体运动定律；摆的等时性、惯性定律、落体运动定律；运动的合成原理和独立性原理，相对性原理；运动的合成原理和独立性原理，相对性原理；方法：实验科学。方法：实验科学。1-1 Frame of Reference Particle(质点）质点）1. Frame of Reference（参照系）（参照系） When we discuss the position and the velocity（速度）（速度） of an object ,we must answer the questions: “position with respect to（相对于）（相对于） what

10、?” and “Velocity with respect to what?” If we choose different objects as the reference frames to describe the motion of a given body,the indications(结果）结果） will be different. It is convenient to take the earths surface a s o u r f r a m e o f reference in most cases in this course.( What cases?)Coo

11、rdinate system（坐标（坐标系）系）: fixed on the frame, relative to which position, velocity, acceleration and orbit of the object can be specified quantitatively. Cartesian Coordinate system(直角直角坐标系）：坐标系）：oXZFigure 1-2Quantitatively:定量地定量地2. Particles（质点）质点） Particle(质点）质点） is an ideal model, in some circums

12、tances（情况、形势）（情况、形势）. We can treat a body as a particle, and concentrate on its translational motion(平动）平动） and ignore（忽略）（忽略） all the other motions.点：点：有质量有质量无大小无大小无体积无体积3. Time（时刻）（时刻）and time interval(时间）时间）Time t is a given instant, and time interval(间隔）间隔）t is the difference of two given instan

13、ts. We use the former to describe（描述）（描述） the state of the object, the latter to describe the process.（过程）（过程） 4.Units(单位）单位）International System of Units(SI: Systme International dUnits 法语）法语） is used in Chinakg:千克千克 kilogrammlengthm:米米 meterLTimets:秒秒 secondmass5. Scalar and vector（标量和矢量）（标量和矢量）:T

14、wo types of physical quantities（量）（量）:Scalars: mass, length, speed, temperature.Vectors: velocity, acceleration, momentum.Vector A( black) : its magnitude(大小）大小） and direction（方向）（方向） may be represented by a line OP directed from the initial point O to the terminal（终）（终） point P and denoted（标记）（标记）

15、byOPoPAAddition（加）（加）: The two vectorsA and B is added in followingway:C=A+B B ACABIn Cartesian coordinate system（直角坐标系）（直角坐标系）: kAjAiAAzyxare unit vectors along OX,OY,OZkandji,OXYZIn two dimension（维）（维）:jAiAAyxOXYxAyAxyAAtgjBAiBAABjCiCCyyxxyx)()(If jAiAAyxand jBiBByx, we have:xxxBACyyyBACObviously(

16、显然）显然）:In one dimensionIn two dimensionIn three dimensionIn our teaching, we will mainly deal with（涉及）（涉及） two dimensional motions: motion in a plane.Rectilinear motion（直线）（直线）Curvilinear motion（曲线）（曲线）Circular motion（圆周）（圆周）Mechanical motions（机械运动）（机械运动）1-2 Position Vector and DisplacementP(x,y,z)zrYX1. Position VectorPosition vector is a vector that extents from the origin of the coordinate system to the particles position as shown in Figurerkzj yi xr222zyxrr Magnitude:rxcosrzcosrycosIn the tw