质点力学讲——绪论数学预备知识.ppt

绪 论 为什么学习大学物理？ 绪 论 五次理论大综合与三次工业革命 绪 论 新的分支学科、边缘学科和应用学科的出现 绪 论 认识物质世界及其运动的基本规律。 学习辩证唯物主义的科学世界观 启发创新精神。 培养创造能力。 绪 论 大学物理的内容 绪 论 怎样学好大学物理？ 绪 论 数学预备知识—“微元法”与坐标系 1、直角坐标系 数学预备知识—角 数学预备知识—矢量代数 数学预备知识—矢量代数 小　结 复习：本次课的内容 预习：第一章， 1.1— 1.3 作业：无 * * 质点力学第1讲 ——绪论 数学预备知识 主要内容 一、绪论 二、数学预备知识 1．Einstein（美籍德人，1921） 2．Newton（英国） 3．Maxwell（英国） 4．Bohr（丹麦，1922） 5．Heisenberg（德国，1932） 6．Galileo（意大利） 7．Feynmann（美国，1965） 8．Dirac（英国，1933） 9．Schr?dinger（奥地利，1933） 10．Rutherford（新西兰） *1999年，英国《物理世界》选出有史以来最杰出的 10位物理学大师： 物理学是研究物质、能量和他们的相互 作用规律的一门学科 是自然科学和技术科学的基础 物理学理论是认识世界和改造世界的有 力武器 实物和场 量子论，量子力学 普朗克，玻尔，海森堡，薛定谔，等 5 时间、空间； 质量、能量 相对论 爱因斯坦 19-20世纪 4 电、磁、光 电磁学，电动力学 法拉第，麦克斯韦 19世纪 3 宏观热现象，微观客体运动 热力学，统计物理 迈尔，焦耳，克劳修斯等 17、18 世纪 2 地面物力，天体运动 牛顿力学 牛顿 16世纪 1 统一的理论 提出理论 代表人物 时间 19-20世纪 力学 流体力学、固体力学、空气动力学 热学 热动力学、传热学、燃烧学、工程热力学 电磁学 电力学、电子学、无线电学 光学 应用几何光学、光度学、干涉计量学、 傅立叶光学、非线性光学 近代物理 相对论、激光物理学、半导体物理学、 等离子体物理学、超导物理、高能物理学 大学物理学什么？ 不同尺度和速度范围的对象要用不同的物理学研究： 力学：质点运动学、质点动力学、刚体力学。 热学：气体动理论、热力学基础。 电磁学：电场与电介质；磁场与磁介质； 电磁感应、电磁场和电磁波。 波动与光学：机械振动与机械波；光的干涉、衍 射和光的偏振。 量子物理：量子力学基本概念，狭义相对论 兴趣 + 方法 + 努力 = 学习成果 弄清物理概念和物理量的准确意义，掌握运动的 基本规律 注意数学与物理的关系，把数学学好 培养思维能力、实践能力、自学能力 学习要求 课前： 复习前一讲的内容， 预习 课中： 认真听讲、积极思考、重点笔记 课后： 复习、 主要参考书 程守洙、江之永：《普通物理学》(第五版） 高等教育出版社 独立作业 X Y O x y dx dy 平面直角坐标, (x, y), 面积元：dxdy X Y O Z z x y dy dz dx 三维直角坐标, (x, y, z), 体积元：dxdydz dq r q z dr dz dr 2、极坐标系 面元： X Y O dq 体积元： 线元： 面元： X Y Z O 线元： 3、柱坐标系 q r 数学预备知识—“微元法”与坐标系 4、球坐标系 X Y O Z dq dj dr 体积元： 线元： 面元： r j q 数学预备知识—“微元法”与坐标系 以顶点为中心、以r 为半径的球面被锥面截下部分的面积与 r 的平方之比。 以顶点为中心、以 r 为半径的圆被两条射线截下部分的弧长与 r 的比值。 2、立体角 1、平面角 同一平面上，两条相交的射线与其交点 ( 顶点 ) 确定的区域。 大小的定义： 单位： 弧度 锥体的顶点与锥面确定的区域。 大小的定义： 单位： 球面度 矢量：不仅有大小和单位，还有方向，它们遵循 矢代数运算法则。 如，位移、速度、力等。 矢量通常用黑体字母A或带有箭号的字母 表示。 矢量大小称矢量的模，常用 表示。 矢量平移的不变性——矢量 在空间平移，则 矢量的大小和方向都不会因平移而改变。 标量：仅有大小和单位，遵循通常的代数运算法 则。 如，质量、时间、体积等。 数学预备知识—矢量代数 1、矢量合成的几何法 矢量相加 三角形法则 平行四边形法则 数学预备知识—矢量代数 矢量相减（加法的逆运算） 2、