大学物理学知识总结讲课稿

⼤学物理讲稿⼤学物理学（讲稿）河北⼯程⼤学物理系康⼭林绪论⼀、什麽是物理学？1．物理学是研究物质基本属性和基本运动规律的科学。

2．物理学理论体系：⼤学物理学包括经典物理和近代物理；经典物理包括⼒学、热学、电磁学和光学，近代物理包括相对论和量⼦物理。

⼒学研究物质机械运动规律，热学研究物质热运动规律，电磁学研究电磁场及其运动规律；⼆、为何学习⼤学物理学？1．学习物理概念和规律丰富知识；2．学习物理⽅法和技能提⾼能⼒；3．通过知识和能⼒提⾼科学素质。

三、如何学习⼤学物理？1．各个教学环节：课堂上认真听、适当记、积极思索和发⾔；预习与复习；.独⽴完成作业，.善于提出问题和解决问题。

2．考试形式和内容。

3．答疑时间与地点。

四、主要参考书：《⼤学物理学》，赵近芳等编，北京邮电⼤学出版社，2002年5⽉（第⼀版）；《物理学》，马⽂蔚等编，⾼等教育出版社，2000年2⽉（第四版）；《普通物理学》，程守诛等编；⾼等教育出版社，1998年6⽉（第五版）；《⼤学物理学习指导》，康⼭林等编，汕头⼤学出版社，2001年9⽉（第⼀版）。

第⼀章运动的描述⼀、基本要求：掌握运动⽅程的应⽤和质点运动的分析计算，了解相对运动的处理⽅法。

⼆、重点内容：位臵⽮量、位移、速度、加速度和运动⽅程。

三、难点内容：切向加速度、法向加速度和相对运动。

本章内容是基础，要着重讲述重要概念的意义和⽅法；有⼀部分内容在中学讲过，可以引导学⽣作扼要的复习。

本章内容计划使⽤6学时（含绪论）。

§1-1 运动的描述⽅法⼀、参照系与坐标系1．参照系：对物体运动的描述只能是相对的，必须指定的参考物。

2．坐标系：定量描述运动需要坐标系，有直⾓坐标系、极坐标系、柱坐标和球坐标系等。

⼆、物理抽象模型1．理想模型是物理学研究问题的最重要的⽅法，其⽬的是突出主要因素，忽略次要因素。

2．质点是⼀个抽象模型，忽略物体的⼤⼩和形状，将其质量集中于⼀点。

实际物体各点运动情况相同时可以当作质点。

大学物理学讲课稿范文模板大学物理学讲课稿第一部分：引言【引言】尊敬的同学们，大家好！我是XX大学物理系的讲师，非常荣幸能够为各位带来本次的物理课程。

物理学作为一门基础学科，对于深入理解自然规律以及人类科技发展起着不可忽视的作用。

在我今天的讲课中，我将以生动活泼的讲解形式，带领大家进入物理的奇妙世界，希望能够激发大家的学习兴趣，提升各位的物理素养。

让我们一同踏上物理学的征程吧！第二部分：力学篇【力学】一、力、质点运动和牛顿定律1. 力的概念和计算2. 牛顿定律的表达形式及其应用3. 弹簧弹力和摩擦力二、运动学1. 变速直线运动2. 质点运动的描述 - 位移、速度和加速度3. 曲线运动和卫星运动三、动力学1. 动量、冲量和动量定理2. 动能、功率和机械功3. 机械能守恒定律和弹性碰撞第三部分：热学篇【热学】一、热学基本概念1. 温度、热量和热平衡2. 热力学第一定律和内能3. 理想气体定律和压强二、热传导和热辐射1. 热传导与导热系数2. 热辐射与黑体辐射定律三、热力学过程1. 等容过程、等压过程和等温过程2. 等熵过程和绝热过程四、热力学循环和热效率1. 卡诺热机和卡诺循环2. 热效率及其提高方法第四部分：电磁学篇【电磁学】一、静电学1. 电荷和库仑定律2. 电场和电势3. 高斯定律和电场线二、电流和电阻1. 电流、电阻和欧姆定律2. 串联和并联电阻三、磁学和电磁感应1. 磁场、磁感应强度和磁场线2. 电磁感应和法拉第定律四、交流电和电磁波1. 交流电和交流电路2. 电磁波的特征和传播第五部分：光学篇【光学】一、谱学1. 光波和光谱2. 杨氏双缝干涉和多普勒效应二、几何光学1. 光的反射和折射2. 球面镜和薄透镜三、波动光学1. 干涉和衍射2. 偏振和光的干涉现象四、光的特性和应用1. 光的传播和光的速度2. 光的色散和光的偏振第六部分：原子物理篇【原子物理】一、原子结构1. 卢瑟福实验和玻尔模型2. 原子核和亚原子粒子二、原子光谱1. 波尔频率条件和光谱线系2. 原子吸收和激发态三、量子力学1. 波粒二象性和不确定性原理2. 薛定谔方程和波函数第七部分：现代物理篇【现代物理】一、相对论1. 狭义相对论和洛伦兹变换2. 质能关系和相对论动量二、量子力学1. 波函数、宇称和概率密度2. 算符和观测量第八部分：总结与展望【总结与展望】通过本次课程的学习，我们深入了解了物理学这门基础学科的重要性和奥妙之处。

大学物理讲座尊敬的各位同学们：大家下午好！首先，非常感谢各位能够抽出时间参加今天的大学物理讲座。

我将在接下来的时间中，为大家介绍一些有关于大学物理方面的知识和应用，希望能够给同学们带来一些启发和帮助。

1. 物理概述自然界的一切现象都能够通过物理来解释。

物理是研究自然界运动和相互作用的学科，它是整个科学体系的基础。

物理研究的领域极为广泛，涉及到宇宙大爆炸、微观世界的粒子运动、材料的特性、能源的转换等等。

在日常生活中，我们常常会遇到一些物理现象，比如重力、电磁力、声音传播等等，这些都是物理学在生活中的具体应用。

2. 大学物理的主要内容大学物理的学习内容主要包括经典力学、电磁学、热学、光学、量子力学等重要分支。

其中，经典力学是物理学最基础的部分，它研究的是物体的力学性质，比如运动学、动力学、静力学等。

电磁学则是研究带电粒子和电磁场之间的相互作用。

热学则是研究物质的热力学性质，包括温度、热传导、热扩散等等。

光学则是研究光的传播和光与物质之间的相互作用。

量子力学则是研究微观粒子的行为，主要将波粒二相结合的理论。

3. 大学物理的重要性大学物理的学习对于培养我们的科学素养和逻辑思维能力非常重要。

它不仅是理工科专业的基础，也是培养我们系统思考问题的能力的重要途径。

物理学的研究方法和思维方式也可以应用到其他学科中，它能够帮助我们培养出严谨的逻辑思维和创新能力。

4. 大学物理的学习方法大学物理学习方法的核心是理论与实践相结合，培养实践能力对于学好物理非常重要。

我们可以通过实验、观察和实际应用来加深对于物理现象的理解。

此外，积极参与物理学习的互动，与同学们一起合作讨论、解决问题，也是一个非常有效的学习方法。

5. 大学物理的应用领域大学物理学不仅仅是为了应对考试，更重要的是它给我们提供了许多应用的机会。

比如，在能源方面，物理学可以帮助我们理解能源的转换和利用方式，从而推动可再生能源的发展。

在工程领域，物理学的知识可以应用到材料工程、电子工程、航空航天等多个领域，推动科技进步。

第15章 量子力学基础人们用经典物理解释黑体辐射、光电效应、氢原子光谱等实验规律时,遇到了不可克服的困难.经过不断的探索和研究,终于突破了经典物理的传统观念,建立起量子理论.量子理论和相对论是现代物理学的两大支柱.量子理论的诞生,对研究原子、电子、质子、光子等微观粒子的运动规律提供了正确的导向.从此使物理学发生了一次历史性的飞跃,促进了原子能、激光、超导、半导体等众多新技术的生产和发展.本章前部分,分别介绍黑体辐射、光电效应、氢原子光谱等实验规律以及为解释这些实验规律而提出的量子假设,即早期的量子论.本章的后部分简要介绍量子力学的基本概念及原理,并通过几个具体事例的讨论说明量子力学处理问题的一般方法.§15.1 黑体辐射与普朗克的量子假设一、黑体辐射的基本规律1 热辐射组成物体的分子中都包含着带电粒子,当分子作热运动时物体将会向外辐射电磁波,由于这种电磁波辐射与物体的温度有关,故称其为热辐射.实验表明,热辐射能谱是连续谱,发射的能量及其按波长的分布是随物体的温度而变化的.随着温度的升高,不仅辐射能在增大,而且辐射能的波长范围向短波区移动.物体在辐射电磁波的同时,也吸收投射到物体表面的电磁波.理论和实验表明,物体的辐射本领越大,其吸收本领也越大,反之亦然.当辐射和吸收达到平衡时,物体的温度不再变化而处于热平衡状态,这时的热辐射称为平衡热辐射.为描述物体热辐射能按波长的分布规律,引入单色辐射出射度（简称单色辐出度）这一物理量,其定义为：物体单位表面积在单位时间内发射的、波长在λ+λ→λd 范围内的辐射能dM λ与波长间隔d λ的比值,用M λ(T)表示,即λ=λλd dM T M )( (15.1) 而辐出度定义为⎰∞λλ=0d T M T M )()( (15.2) 2 黑体辐射的基本规律投射到物体表面的电磁波,可能被物体吸收,也可能被物体反射和透射.能够全部吸收各种波长的辐射能而完全不发生反射和透射的物体称为绝对黑体,简称黑体.绝对黑体是一种理想模型,实验室中用不透明材料制成带有小孔的空腔物体可近似看作黑体.图15.1为用实验方法测得的黑体单色辐出度M B λ (T)按波长和温度分布的曲线.关于黑体辐射,有两个基本定律：一个是斯特藩—玻耳兹曼定律(M B (T )=σT 4 ,即黑体的辐出度与其热力学温度的四次方成正比 ,其中σ=5.6705×10-8 W•m -2 • K -4 称为斯特藩—玻耳兹曼常数);另一个是维恩位移定律(λm T=b,即黑体单色辐出度的最大值对应的波长λm 与其绝对温度T 成反比,其中b=2.8978×10-3m •K 为与温度无关的常数).这两个定律在现代科学技术中有广泛的应用.通常用于测量高温物体(如冶炼炉、钢水、太阳或其他发光体等)温度的光测高温法就是在这两个定律的基础上建立起来的,同时,这两个定律也是遥感技术和红外跟踪技术的理论依据.从理论上导出绝对黑体单色辐出度与波长和温度的函数关系,即M Bλ=f(λ, T) ,是19世纪末期理论物理学面临的重大课题.维恩(W.Wien,1864—1928年)假定带电谐振子的能量按频率的分布类似于麦克斯韦速率分布率,然后用经典统计物理学方法导出了黑体辐射的下述公式T c B e c T M λ-λλ=/)(251 (15.3) 其中 和 是两个由实验确定的参数.上式称为维恩公式.维恩公式只是在短波波段与实验曲线相符,而在长波波段明显偏离实验曲线,如图15.2所示.瑞利(J.W.S.Rayleigh,1842—1919年)和金斯(J.H.Jeans,1877—1946年)根据经典电动力学和经典统计物理学导出了另一个力图反映绝对黑体单色辐出度与波长和温度关系的函数 42λπ=λckT T M B )( (15.4) 式中c 是真空中的光速,k 是玻耳兹曼常数.上式称为瑞利—金斯公式.该公式在长波波段与实验相符,但在短波波段与实验曲线有明显差异,如图15.2所示.这在物理学史上曾称为“紫外灾难”.234167895οοοοοοοοοοοοοο瑞利—金斯线 维恩线 普朗克线 能量密度 m/μ波长图15.2二、普朗克的量子假设1900年普朗克(M.Planck,1858—1947年)在综合了维恩公式和瑞利—金斯公式各自的成功之处以后,得到黑体的单色辐出度为)()(/11252-λπ=λλkT hc B e hc T M (15.5) 这就是普朗克公式,式中h 为普朗克常数,1986年的推荐值为 h=6.6260755×10-34 J ·s.普朗克公式与实验结果的惊人符合预示了其中包含着深刻的物理思想.普朗克指出,如果作下述假定,就可以从理论上导出他的黑体辐射公式：物体若发射或吸收频率为ν的电磁辐射,只能以ε=hν为单位进行,这个最小能量单位就是能量子,物体所发射或吸收的电磁辐射能量总是这个能量子的整数倍,即),,,(Λ321=ν=ε=n nh n E (15.6)普朗克的能量子思想是与经典物理学理论不相容的,也正是这一新思想,使物理学发生了划时代的变化,宣告了量子物理的诞生.普朗克也因此荣获1918年的诺贝尔物理学奖.作业(P224)：23§15.2 光电效应与爱因斯坦的光量子假设普朗克的量子假设提出后的最初几年中,并未受到人们的重视,甚至普朗克本人也总是试图回到经典物理的轨道上去.最早认识普朗克假设重要意义的是爱因斯坦,他在1905年发展了普朗克的思想,提出了光子假设,成功的解释了光电效应的实验规律.一、光电效应的实验规律金属在光的照射下,有电子从表面逸出,这种现象称为光电效应.光电效应中逸出金属表面的电子称为光电子.光电子在电场的作用下所形成的电流叫光电流.研究光电效应的实验装置如图15.3所示.在一个抽空的玻璃泡内装有金属电极K(阴极)和A(阳极),当用适当频率的光从石英窗口射入照在阴极K 上时,便有光电子自其表面逸出,经电场加速后为阳极A 所吸收,形成光电流.改变电位差U AK ,测得光电流 i ,可得光电效应的伏安特性曲线,如图15.4所示.实验研究表明,光电效应有如下规律：1）阴极K 在单位时间内所发射的光电子数与照射光的强度成正比.从图15.4可以看出,光电流i 开始时随 增大而增大,而后就趋于一个饱和值 ,它与单位时间内从阴极K 发射的光子数成正比.所以单位时间内从阴极K 发射的光电子数与照射光强成正比.2）存在截止频率.实验表明,对一定的金属阴极,当照射光频率小于某个最小值i s 时,不管光强多大,都没有光电子逸出,这个最小频率v 0称为该种金属的光电效应截止频率,也叫红限,对应的波长0λ称为截止波长.每一种金属都有自己的红限.3）光电子的初动能与照射光的强度无关,而与其频率成线性关系.在保持光照射不变的情况下,改变电位差U AK ,发现当U AK =0时,仍有光电流.这显然是因为光电子逸出时就具有一定的初动能.改变电位差极性,使U AK <0 ,当反向电位差增大到一定值时,光电流才降为零,如图15.4所示.此时反向电位差的绝对值称为遏止电压,用U a 表示.不难看出,遏止电压与光电子的初动能间有如下关系a eU m =υ2021 (15.7) 式中m 和e 分别是电子的静质量和电量, 0υ是光电子逸出金属表面的最大速率. 实验还表明,遏止电压U a 与光强I 无关,而与照射光的频率v 成线性关系,即 0V K U a -ν= (15.8)式中K 和V 0都是正值,其中K 为普适恒量,对一切金属材料都是相同的,而V 0=Kv 0对同一种金属为一恒量,但对于不同的金属具有不同的数值.将式(15.8)代入式(15.7)得 )(002021ν-ν=-ν=υeK eV eK m (15.9) 上式表明,光电子的初动能与入射光的频率成线性关系,与入射光强无关.4）光电子是即时发射的,滞后时间不超过10-9s.实验表明,只要入射光的频率大于该金属的红限,当光照射这种金属表面时,几乎立即产生光电子,而无论光强多大.二、爱因斯坦光子假设和光电效应方程对于上述实验事实,经典物理学理论无法解释.按照光的波动理论,光波的能量由光强决定,在光照射下,束缚在金属内的“自由电子”将从入射光波中吸收能量而逸出表面,因而逸出光电子的初动能应由光强决定,但光电效应中光电子的初动能与光强无关；另外,如果光波供给金属中“自由电子”逸出表面所需的足够能量,光电效应对各种频率的光都能发生,不应该存在红限,而且,光电子从光波中吸收能量应有一个积累过程,光强越弱,发射光子所需要的时间就越长,这都与光电效应的实验事实相矛盾.由此可见,光的波动理论无法解释光电效应的实验规律.为了克服光的波动理论所遇到的困难,从理论上解释光电效应,爱因斯坦发展了普朗克能量子的假设,于1905年提出了如下的光子假设：一束光就是一束以光速运动的粒子流,这些粒子称为光量子（简称光子）；频率为v 的光子所具有的能量为hv ,它不能再分割,而只能整个的被吸收或产生出来.按照光子理论,当频率为v 的光照射金属表面时,金属中的电子将吸收光子,获得 的能量,此能量的一部分用于电子逸出金属表面所需要的功(此功称为逸出功A)；另一部分则转变为逸出电子的初动能.据能量守恒定律有(15.10) 这就是爱因斯坦的光电效应方程.)(002021ν-ν=-ν=υ↓eK eV eK m 比较 00eK νeV A eK,h === (15.11)由实验可测量K 和V 0,算出普朗克常数h 和逸出功A,进而还可求出金属的红限v 0.按照光子理论,照射光的光强就是单位时间到达被照物单位垂直表面积的能量,它是由单位时间到达单位垂直面积的光子数N 决定的.因此光强越大,光子数越多,逸出的光电子数就越多.所以饱和光电流与光强成正比；由于每一个电子从光波中得到的能量只与单个光子的能量hv 有关,所以光电子的初动能与入射光的频率成线性关系,与光强无关.当光子的能量hv 小于逸出功A,即入射光的频率v 小于红限v 0时,电子就不能从金属表面逸出；另外,光子与电子作用时,光子一次性将能量 全部传给电子,因而不需要时间积累,即光电效应是瞬时的.这样光子理论便成功地解释了光电效应的实验规律,爱因斯坦也因此获得1921年的诺贝尔物理学奖.例题15.1 用波长为400nm 的紫光去照射某种金属,观察到光电效应,同时测得遏止电压为1.24V ,试求该金属的红限和逸出功.解：由光电效应方程得逸出功为1.87eV J 102.9919=⨯=-=-=-020eU λc h m υ21h νA 根据红限与逸出功的关系,得红限为Hz 1051410626610992143419⨯=⨯⨯==--...h A ν0 三、光（电磁波）的波粒二象性一个理论若被实验证实,它必定具有一定的正确性.光子论被黑体辐射、光电效应以及其他实验所证实,说明它具有一定的正确性.而早已被大量实验证实了的光的波动论以及其他经典物理理论的正确性,也是无可非议的.因此,在对光的本性的解释上,不应该在光子论和波动论之间进行取舍,而应该把它们同样地看作是光的本性的不同侧面的描述.这就是说,光具有波和粒子这两方面的特性,这称为光的波粒二象性.既是粒子,也是波,这在人们的经典观念中是很难接受的.实际上,光已不是经典意义下的波,也不是经典意义下的粒子,而是波和粒子的统一.光是由具有一定能量、动量和质量的粒子组成的,在它们运动的过程中,在空间某处发现它们的几率却遵从波动的规律.描述光的粒子特征的能量与描述其波动特征的频率之间的关系为(15.12)由狭义相对论能量—动量关系并考虑光子的静质量为零得光子动量与波长的关系为====Ph Pc/h c E/h c νc λ (15.13) 它们通过普朗克常数紧密联系起来.通过质能关系还可得光子的质量为c P ch c E m 22=ν==作业(P224)：26§15.3 氢原子光谱与玻尔的量子论经典物理学不仅在说明电磁辐射与物质相互作用方面遇到了如前所述的困难,而且在说明原子光谱的线状结构及原子本身的稳定性方面也遇到了不可克服的困难.丹麦物理学家玻尔发展了普朗克的量子假设和爱因斯坦的光子假设等,创立了关于氢原子结构的半经典量子理论,相当成功的说明了氢原子光谱的实验规律.一、氢原子光谱的实验规律实验发现,各种元素的原子光谱都由分立的谱线所组成,并且谱线的分布具有确定的规律.氢原子是最简单的原子,其光谱也是最简单的.对氢原子光谱的研究是进一步学习原子、分子光谱的基础,而后者在研究原子、分子结构及物质分析等方面有重要的意义.在可见光范围内容易观察到氢原子光谱的四条谱线,这四条谱线分别用H α、H β、H γ和H δ表示,如图15.5所示.1885年巴耳末(J.JBalmer,1825—1898)发现可以用简单的整数关系表示这四条谱线的波长6543,,,=-=n ,2n n B λ222(15.14) 式中B 是常数,其值等于364.57nm.后来实验上还观察到相当于n 为其他正整数的谱线,这些谱线连同上面的四条谱线,统称为氢原子的巴耳末系.光谱学上经常用波数 表示光谱线,它被定义为波长的倒数,即λ=ν1~(15.15) 引入波数后,式(15.14)可改写为Λ,,,),(~54312122=-=n n R ν (15.16) 式中172m 100967761B 2R -⨯==./,称为里德伯(J.R.Rydberg,1854—1919)常数.在氢原子光谱中,除了可见光范围的巴耳末线系以外,在紫外区、红外区和远红外区分别有赖曼(T.Lyman)系、帕邢(F.Paschen)系、布拉开(F.S.Brackett)系和普丰德(A.H.Pfund)系.这些线系中谱线的波数也都可以用与式(15.16)相似的形式表示.将其综合起来可表为)(~2211n k R T(n)T(k)νkn -=-= (15.17) 式中k 和n 取一系列有顺序的正整数,k 取1、2、3、4、5分别对应于赖曼线系、巴耳末线系、帕邢线系、布拉开线系和普丰德线系；一旦k 值取定后,n 将从k+1 开始取k+1, k+2, k+3等分别代表同一线系中的不同谱线. T(n)=R/n 2称为氢的光谱项.式(15.17)称为里德伯—里兹并合原理.实验表明,并合原理不仅适用于氢原子光谱,也适用于其他元素的原子光谱,只是光谱项的表示式要复杂一些.并合原理所表示的原子光谱的规律性,是原子结构性质的反映,但经典物理学理论无法予以解释.按照原子的有核模型,根据经典电磁理论,绕核运动的电子将辐射与其运动频率相同的电磁波,因而原子系统的能量将逐渐减少.随着能量的减少,电子运动轨道半径将不断减小；与此同时,电子运动的频率（因而辐射频率）将连续增大.因此原子光谱应是连续的带状光谱,并且最终电子将落到原子核上,因此不可能存在稳定的原子.这些结论显然与实验事实相矛盾,从而表明依据经典理论无法说明原子光谱规律等.二、玻尔的量子论玻尔(N.H.D.Bohr,1885—1962)把卢瑟福关于原子的有核模型、普朗克量子假设、里德伯—里兹并合原理等结合起来,于1913年创立了氢原子结构的半经典量子理论,使人们对于原子结构的认识向前推进了一大步.玻尔理论的基本假设是1）原子只能处在一系列具有不连续能量的稳定状态,简称定态,相应于定态,核外电子在一系列不连续的稳定圆轨道上运动,但并不辐射电磁波；2）作定态轨道运动的电子的角动量L 的数值只能是)/(π2h η的整数倍,即(15.18)这称为角动量量子化条件,n 称为主量子数,m 是电子的质量；3）当原子从一个能量为E k 的定态跃迁到另一个能量为E n 的定态时,会发射或吸收一个频率为v kn 的光子(15.19) 上式称为辐射频率公式, v kn >0表示向外辐射光子, v kn <0表示吸收光子.玻尔还认为,电子在半径为r 的定态圆轨道上以速率υ绕核作圆周运动时,向心力就是库仑力,因而有2202re πεr υm ⋅=41 (15.20) 由式(15.18)和式(15.20)消去υ,即可得原子处于第n 个定态时电子轨道半径为),,,()Λ321(1===n r n πme h εn r 22202n (15.21)对应于n=1的轨道半径r 1是氢原子的最小轨道半径,称为玻尔半径,常用a 0表示,其值为m 10291772495111-⨯===.2200πme h εr a (15.22) 这个数值与用其他方法得到的数值相符合.氢原子的能量应等于电子的动能与势能之和,即re πεr e πεm υE 20202⋅-=⋅-=814121 处在量子数为n 的定态时,能量为),,,()(Λ321n 81812n n =-=⋅-=220420h εme n r e πεE (15.23)由此可见,由于电子轨道角动量不能连续变化,氢原子的能量也只能取一系列不连续的值,这称为能量量子化,这种量子化的能量值称为原子的能级.式(15.23)是氢原子能级公式.通常氢原子处于能量最低的状态,这个状态称为基态,对应于主量子数n=1, E 1=-13.6 eV . n>1的各个稳定状态的能量均大于基态的能量,称为激发态,或受激态.处于激发态的原子会自动地跃迁到能量较低的激发态或基态,同时释放出一个能量等于两个状态能量差的光子,这就是原子发光的原理.随着量子数n 的增大,能量E n 也增大,能量间隔减小. 当n →∞时,rn →∞, E n →0 ,能级趋于连续,原子趋于电离. E > 0时,原子处于电离状态,能量可连续变化.图15.6和图15.7分别是氢原子处于各定态的电子轨道图和氢原子的能级图.使原子或分子电离所需要的能量称为电离能.根据玻尔理论算出的氢原子基态能量值与实验测得的氢原子基态电离能值13.6eV 相符.下面用玻尔理论来研究氢原子光谱的规律.按照玻尔假设,当原子从较高能态E n 向较低能态E k (n>k)跃迁时,发射一个光子,其频率和波数为1n =2n =3n =4n =1r r =14r r =19r r =116r r =赖曼系巴耳末系帕邢系 图15.6 氢原子定态的轨道图hE E νk n nk -= (15.24) )~k n nk nk nk E E hcc νλν-===(11 (15.25) 将能量表示式(15.23)代入即可得氢原子光谱的波数公式)()(~k n nk c h εme ν0nk >-=22324118 (15.26) 显然式(15.26)与氢原子光谱的经验公式(15.17)是一致的,同时可得里德伯常数的理论值为173204m 10097373118-⨯=ε=.ch me R H 理论 (15.27) 这也与实验值符合得很好.这表示玻尔理论在解释氢原子光谱的规律性方面是十分成功的,同时也说明这个理论在一定程度上反映了原子内部的运动规律.三、玻尔理论的缺陷和意义玻尔的半经典量子理论在说明光谱线规律方面取得了前所未有的成功.但是它也有很大的局限性,如只能计算氢原子和类氢离子的光谱线,对其他稍微复杂的原子就无能为力了；另外,它完全没有涉及谱线强度、宽度及偏振性等.从理论体系上讲,这个理论的根本问题在于它以经典理论为基础,但又生硬的加上与经典理论不相容的若干重要假设,如定态不辐射和量子化条件等,因此它远不是一个完善的理论.但是玻尔的理论第一次使光谱实验得到了理论上的说明,第一次指出经典理论不能完全适用于原子内部运动过程,揭示出微观体系特有的量子化规律.因此它是原子物理发展史上一个重要的里程碑,对于以后建立量子力学理论起到了巨大的推动作用.另外,玻尔理论在一些基本概念上,如“定态”、“能级”、“能级跃迁决定辐射频率”等在量子力学中仍是非常重要的基本概念,虽然另有一些概念,如轨道等已被证实对微观粒子不再适用.作业(P224)：27§15.4 微观粒子的波—粒二象性 不确定关系一、微观粒子的波—粒二象性1923～1924年间,德布罗意仔细地分析了光的微粒说和波动说的历史,深入的研究了光子假设.他认为,19世纪以来,在光的研究中人们只重视了光的波动性,而忽视了它的粒子性.但在实物粒子的研究中却又发生了相反的情况,只重视实物粒子的粒子性,而忽略了它的波动性.在这种思想的支配下,德布罗意大胆的提出了物质的波—粒二象性假设.他认为,质量为m,速度为υ的自由粒子,一方面可用能量E 和动量p 来描述它的粒子性；另一方面还可用频率v 和波长λ来描述它的波动性.它们之间的关系与光的波—粒二相性所描述的关系一样,即h/p λE/h,ν== (15.28)式(15.28)叫德布罗意公式.这种和实物粒子相联系的波称为德布罗意波,或叫物质波.德布罗意因这一开创性工作而获得了1929年的诺贝尔物理学奖.由于自由粒子的能量和动量均为常量,所以与自由粒子相联系的波的频率和波长均不变,这说明与自由粒子相联系的德布罗意波可用平面波描述.对于静质量为m 0,速度为υ的实物粒子,其德布罗意波长为220/c υυm h p h λ-==1 (15.30) 德布罗意关于物质波的假设,1927年首先由戴维孙(C.J.Davisson,1881—1958)和革末(L.H.Germer,1896—1971)通过电子衍射实验所证实.戴维孙和革末作电子束在晶体表面散射实验时,观察到了和X 射线在晶体表面衍射相似的电子衍射现象,从而证实了电子具有波动性.当时的实验中,采用50KV 的电压加速电子,波长约为0.005nm.由于波长非常短,实验难度很高,因此这一实验是极其卓越的.后来证实了不仅电子具有波动性,其他微观粒子,如原子、质子和中子等也都具有波动性.微观粒子的波动性在现代科学技术上已得到广泛的应用,利用电子的波动性,已制造出了高分辨率的电子显微镜；利用中子的波动性,制成了中子摄谱仪.既然微观粒子具有波动性,原子中绕核运动的电子无疑也具有波动性.不过处于原子定态中的电子的波动形式,与戴维孙和革末实验中由小孔衍射的电子束的波动形式是不同的,后者可认为是行波,而前者则应看为驻波.处于定态中的电子形成驻波的情形,与端点固定的振动弦线形成驻波的情形是相似的.原子中电子驻波可如图15.8形象地表示.由图可见,当电子波在离开原子核为r 的圆周上形成驻波时,圆周长必定等于电子波长的整数倍,即),,,(Λ3212==n n λπr (15.31)利用德布罗意关系便可得电子的轨道角动量应满足下面的关系),,,(Λη3212====n n λh πλn rP L (15.32) 这正是玻尔作为假设引入的量子化条件,在这里,考虑了微观粒子的波动性就自然的得出了量子化条件.例题15.2 计算经过电势差U=150V 和U=104V 加速的电子的德布罗意波长(在U<104V 时,可不考虑相对论效应).解：忽略相对论效应,经过电势差U 加速后,电子的动能和速率分别为202,21m eU eU υm =υ= 式中m 0为电子的静止质量.利用德布罗意关系可得德布罗意波长nm 11.225m 1102512121000UU U e m h υm h λ=⨯=⋅==-. 式中U 的单位是伏特. 1nm 0150V U 11.=λ→=,0.0123nm V 10U 242=λ→=由此可见,在这样的电压下,电子的德布罗意波长与X 射线的波长相近。

Br ∆A rB ryr ∆第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程()r r t =运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆△，2r x =∆+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。

明确r ∆、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量）平均速度xyr x y i j ij t t t瞬时速度(速度) t 0r drv limt dt∆→∆==∆(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==，2222yx v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛== ds dr dt dt= 速度的大小称速率。

3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量）平均加速度va t ∆=∆ 瞬时加速度(加速度) 220limt d d r a t dt dt υυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+== 2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dtdv dt dv a a a y x y x二.抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量：线位移s 、线速度dsv dt= 切向加速度t dva dt=(速率随时间变化率) 法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率)。

优秀物理讲课稿范文物理讲课稿：运动的基本概念与力的作用一、引言大家好，我是今天的物理讲师。

本次讲课的主题是运动的基本概念与力的作用。

物理是自然科学中非常重要的一门学科，它研究的是物质的本质、运动规律以及相互作用。

了解运动的基本概念和力的作用是学习物理的基础，希望通过今天的讲课，能够帮助大家形成对物理的初步认识和理解。

二、运动的基本概念1. 运动的定义：运动是指物体位置的变化过程。

运动所包含的要素有：物体、位置、时间。

只有物体在位置上发生变化，并且需要有时间上的推移，才能称为运动。

2. 运动的分类：- 相对运动：物体的位置变化是相对于参照物体而言的。

同一物体在不同参照物体的位置变化可能是不同的。

- 绝对运动：物体的位置变化是相对于绝对参照平面而言的。

例如，地球绕太阳运动属于绝对运动。

3. 运动的描述：运动需要用物理量来描述，主要包括位移、速度和加速度等。

- 位移（Displacement）：是指物体从初始位置到末位置的位置变化。

位移的大小可以用长度来表示，方向与位移的方向一致。

- 速度（Velocity）：是指物体单位时间内的位移。

速度的大小是位移与时间的比值，速度的方向与位移的方向一致。

- 加速度（Acceleration）：是指物体单位时间内速度的变化率。

加速度的大小是速度变化量与时间的比值，加速度的方向与速度变化的方向一致。

三、力的作用1. 力的定义：力是一种物质作用在其他物质上的效果，可以改变物体的形状、速度和方向。

2. 力的特点：- 力是矢量量，具有大小和方向。

用箭头表示，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。

- 力的大小用力的单位牛顿（N）来表示。

- 力可以使物体发生位移，也可以改变物体的速度和方向。

- 合力：多个力作用于同一物体时的总效果。

3. 力的分类：- 接触力：物体之间直接接触时产生的力，主要包括摩擦力、弹力等。

- 引力：物体之间由于引力产生的力，例如地球的引力。

- 电磁力：物体之间由于电荷之间的相互作用产生的力，例如电场力、磁场力等。

大一物理讲课稿范文大家好，今天我在这里给大家讲解物理的基础知识。

物理是一门研究自然界万物运动规律的科学，是自然科学的重要组成部分。

首先，我们来了解一下物理的起源。

物理这个名字来源于希腊语“φύσις”（phyisis），意为“自然”。

早在古希腊时期，人们就开始对自然界进行观察和思考，从而形成了物理学。

众所周知，牛顿是物理学的创始人之一，他的《自然哲学的数学原理》是物理学的经典著作。

物理学的研究对象非常广泛，涵盖了力学、光学、电磁学、热学、等等内容。

而在大一阶段，我们将重点学习力学和光学。

首先是力学。

力学是研究物体运动规律的学科。

我们通常将力学分为两个部分：静力学和动力学。

静力学研究的是平衡状态下物体受力的规律，而动力学则研究的是物体在运动过程中受力和运动规律之间的关系。

在学习力学时，我们需要掌握一些基本的物理量，例如质量、力、加速度等。

此外，牛顿三大运动定律也是力学研究的重要内容。

接下来是光学。

光学是研究光的传播和光与物质相互作用规律的学科。

我们将光学分为几个部分：几何光学、物理光学和光的波动性。

几何光学主要研究光的传播路径和光的反射、折射等现象；物理光学则研究光的衍射和干涉等现象；光的波动性则研究光具有波动性质的特性。

在学习光学时，我们需要了解光的传播方式、光的速度、光的波长等基本知识。

总结一下，物理学是研究自然界万物运动规律的学科。

在大一阶段，我们将学习力学和光学为主要内容。

力学是研究物体运动规律的学科，涉及到力、加速度等基本物理量，以及牛顿三大运动定律。

光学是研究光的传播和光与物质相互作用规律的学科，包括几何光学、物理光学和光的波动性。

希望通过今天的讲解，能让大家对物理学有一定的了解，并为今后的学习打下坚实的基础。

谢谢大家！。

大一物理讲课稿范文大全物理是自然科学中一门很重要的学科，它研究物质、能量和它们之间的相互作用。

通过学习物理，我们可以更好地理解自然界中的现象，并运用物理原理解决实际问题。

下面是一些大一物理讲课稿的范文，供您参考。

范文一：同学们，今天我们将学习的物理知识是关于力的概念和特点。

力是物理学中非常重要的概念，它描述了物体在相互作用下所受到的影响。

首先，让我们来了解一下力的定义。

力是一种向物体施加作用的物理量，它可以改变物体的状态或形状。

力的单位是牛顿（N），1牛顿等于1千克物体受到的力能够使其产生1米每秒每秒的加速度。

接下来，我们来看一下力的特点。

首先，力有大小和方向之分。

力的大小可以通过测量来确定，它是一个矢量量，所以必须指定一个方向。

其次，力可以使物体发生运动或停止运动。

当物体受到力时，它会受到加速度的影响，产生加速或减速的运动。

同时，力还可以使物体发生变形。

例如，当我们用力将一根弹簧拉长时，弹簧会发生形变。

最后，力还可以使物体改变方向。

例如，当我们用力推动一个物体，它会朝着我们推动的方向前进。

对于力的测量，我们通常使用弹簧秤或天平。

弹簧秤可以测量物体所受到的重力和其他力的大小，天平可以测量物体受到的重力和其他力的大小与一个已知重力的平衡力的比值。

总结一下，力是一种向物体施加作用的物理量，它可以改变物体的状态或形状。

力有大小和方向之分，可以使物体发生运动、变形和改变方向。

我们可以使用弹簧秤或天平来测量物体所受的力的大小。

通过学习力的概念和特点，我们可以更好地理解物体之间的相互作用。

谢谢。

范文二：今天我们将学习的物理知识是关于运动的描述。

运动是物理学中一个重要的概念，它描述了物体在空间中位置的变化。

首先，让我们来了解一下运动的定义。

运动是物体在空间中的位置随时间的变化。

我们通常关注物体在直线上的运动和在平面上的运动。

接下来，我们来看一下运动的特点。

首先，运动有速度和方向之分。

速度是描述物体单位时间内所走过路程的物理量，它的单位是米每秒（m/s）。

物理讲课稿范文物理讲课稿一、引言各位同学，大家好！我是今天负责为大家讲授物理课程的讲师。

物理是一门研究物质的运动、力、能量和相互作用的自然科学，也是一门与日常生活息息相关的学科。

在接下来的课程中，我们将一起探讨物理学的基本概念和原理，希望能帮助大家更好地理解和应用物理知识。

二、运动和力学1. 运动概念运动是指物体在空间中位置的变化。

在物理学中，我们通过描述物体的位移、速度和加速度来研究运动。

2. 速度和加速度速度是指物体在单位时间内通过的位移。

加速度是指物体单位时间内速度的变化量。

3. 牛顿三定律牛顿三定律是力学的基础，它包括：- 第一定律：物体静止或匀速直线运动时，它的受力为零；- 第二定律：物体的加速度与作用于它的力成正比，与物体的质量成反比；- 第三定律：作用于物体的力与物体对它作用的力大小相等，方向相反。

4. 物体的受力分析物体受到的力包括重力、弹力、摩擦力和空气阻力等。

我们通过受力分析来计算物体的运动状态和力的大小。

三、能量和功1. 能量的概念能量是物体具有的使它能够做功的属性。

常见的能量形式有动能、势能和热能等。

2. 功的概念功是指力在物体上所做的功，它等于力乘以力的方向上的位移。

3. 功与能量的转化功可以将能量从一种形式转化为另一种形式，如物体由静止开始通过施加力使其运动，则产生了动能。

四、静电学1. 静电荷静电荷是物体表面或内部存在的电荷，分正电荷和负电荷。

2. 库仑定律库仑定律描述了两个电荷之间的作用力，其大小与两个电荷之间的距离和电荷的大小成正比，与电荷的符号有关。

3. 静电场静电场是由电荷所产生的电场，它影响周围的其他电荷。

4. 静电电荷的应用静电电荷在日常生活中有很多应用，如静电吸附、电涡流和静电喷涂等。

五、磁学和电磁感应1. 磁场磁场是磁物质周围所产生的力场，它具有磁力线的方向和形状。

2. 磁力磁力是磁场对磁物质或电流所产生的力。

3. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化时导线内感应电流的产生，其大小与磁场的变化率成正比。

第14章狭义相对论基础自从十七世纪,牛顿的经典理论形成以后,直到二十世纪前,它在物理学界一直处于统治地位.历史步入二十世纪时,物理学开始深入扩展到微观高速领域,这时发现牛顿力学在这些领域不再适用.物理学的发展要求对牛顿力学以及某些长期认为是不言自明的基本概念作出根本性的改革.从而出现了相对论和量子理论.本章介绍相对论的基本知识,在下章里将介绍量子理论的基本知识.§14.1 狭义相对论产生的历史背景一、力学相对性原理和经典时空观力学是研究物体运动的.物体的运动就是它的位置随时间的变化.为了定量研究这种变化,必须选择适当的参考系,而力学概念以及力学规律都是对一定的参考系才有意义的.在处理实际问题时,视问题的方便,我们可以选择不同的参考系.相对于任一参考系分析研究物体的运动时,都要应用基本的力学规律,这就要问对于不同的参考系,基本力学定律的形式是完全一样的吗？同时运动既然是物体位置随时间的变化,那么无论是运动的描述或是运动定律的说明,都离不开长度和时间的测量.因此与上述问题紧密联系而又更根本的问题是：相对于不同的参考系,长度和时间的测量结果是一样的吗？物理学对于这些根本性问题的解答,经历了从牛顿力学到相对论的发展.在牛顿的经典理论中,对第一个问题的回答,早在1632年伽利略曾在封闭的船舱里仔细的观察了力学现象,发现在船舱中觉察不到物体的运动规律和地面上有任何不同.他写到：“在这里（只要船的运动是等速的）,你在一切现象中观察不出丝毫的改变,你也不能根据任何现象来判断船是在运动还是停止,当你在地板上跳跃的时候,你所通过的距离和你在一条静止的船上跳跃时通过的距离完全相同,”.据此现象伽利略得到如下结论：在彼此作匀速直线运动的所有惯性系中,物体运动所遵循的力学规律是完全相同的,应具有完全相同的数学表达式.也就是说,对于描述力学现象的规律而言,所有惯性系都是等价的,这称为力学相对性原理.对第二个问题的回答,牛顿理论认为,时间和空间都是绝对的,可以脱离物质运动而存在,并且时间和空间也没有任何联系.这就是经典的时空观,也称为绝对时空观.这种观点表现在对时间间隔和空间间隔的测量上,则认为对所有的参考系中的观察者,对于任意两个事件的时间间隔和空间距离的测量结果都应该相同.显然这种观点符合人们日常经验.依据绝对时空观,伽利略得到反映经典力学规律的伽利略变换.并在此基础上,得出不同惯性参考系中物体的加速度是相同的.在经典力学中,物体的质量m又被认为是不变的,据此,牛顿运动定律在这两个惯性系中的形式也就成为相同的了,这表明牛顿第二定律具有伽利略变换下的不变性.可以证明,经典力学的其他规律在伽利略变换下也是不变的.所以说,伽利略变换是力学相对性原理的数学表述,它是经典时空观念的集中体现.二、狭义相对论产生的历史背景和条件19世纪后期,随着电磁学的发展,电磁技术得到了越来越广泛的应用,同时对电磁规律的更加深入的探索成了物理学研究的中心,终于导致了麦克斯韦电磁理论的建立.麦克斯韦方程组是这一理论的概括和总结,它完整的反映了电磁运动的普遍规律,而且预言了电磁波的存在,揭示了光的电磁本质.这是继牛顿之后经典理论的又一伟大成就.光是电磁波,由麦克斯韦方程组可知,光在真空中传播的速率为m/s 1098821800⨯=εμ=.c 它是一个恒量,这说明光在真空中传播的速率与光传播的方向无关.按照伽利略变换关系,不同惯性参考系中的观察者测定同一光束的传播速度时,所得结果应各不相同.由此必将得到一个结论：只有在一个特殊的惯性系中,麦克斯韦方程组才严格成立,即在不同的惯性系中,宏观电磁现象所遵循的规律是不同的.这样以来,对于不可能通过力学实验找到的特殊参考系,现在似乎可以通过电磁学、光学实验找到,例如若能测出地球上各方向光速的差异,就可以确定地球相对于上述特殊惯性系的运动.为了说明不同惯性系中各方向上光速的差异,人们不仅重新研究了早期的一些实验和天文观察,还设计了许多新的实验.迈克耳孙——莫雷实验就是最早设计用来测量地球上各方向光速差异的著名实验.然而在各种不同条件下多次反复进行测量都表明：在所有惯性系中,真空中光沿各个方向上传播的速率都相同,即都等于c.这是个与伽利略变换乃至整个经典力学不相容的实验结果,它曾使当时的物理学界大为震动.为了在绝对时空观的基础上统一的说明这个实验和其他实验结果,一些物理学家,如洛伦兹等,曾提出各种各样的假设,但都未能成功.1905年,26岁的爱因斯坦另辟蹊径.他不固守绝对时空观和经典力学的观念,而是在对实验结果和前人工作进行仔细分析研究的基础上,从全新的角度来考虑所有问题.首先,他认为自然界是对称的,包括电磁现象在内的一切物理现象和力学现象一样,都应满足相对性原理,即在所有的惯性系中物理定律及其数学表达式都是相同的,因而用任何方法都不能确定特殊的参考系；此外,他还指出,许多实验都已表明,在所有的惯性系中测量,真空中的光速都是相同的.于是爱因斯坦提出了两个基本假设,并在此基础上建立了新的理论——狭义相对论.§14.2 狭义相对论的基本原理一、狭义相对论的两个基本假设爱因斯坦在对实验结果和前人工作进行仔细分析研究的基础上,提出了狭义相对论的如下两个基本假设1）相对性原理：基本物理定律在所有惯性系中都保持相同形式的数学表达式,即一切惯性系都是等价的.它是力学相对性原理的推广和发展.2）光速不变原理：在一切惯性系中,光在真空中沿各个方向传播的速率都等于同一个恒量c,且与光源的运动状态无关.狭义相对论的这两个基本假设虽然非常简单,但却与人们已经习以为常的经典时空观及经典力学体系不相容.确认两个基本假设,就必须彻底摒弃绝对时空观念,修改伽利略坐标变换关系和牛顿力学定律等,使之符合狭义相对论两个基本原理的要求.另一方面应注意到,伽利略变换关系和牛顿力学定律是在长期的实践中证明是正确的,因此它们应该是新的坐标变换式和新的力学定律在一定条件下的近似.即狭义相对论应包含牛顿力学理论在内,牛顿的经典力学理论是狭义相对论在一定条件（低速运动情况）下的近似.尽管狭义相对论的某些结论可能会使初学者感到难于理解,但是一百多年来大量实验事实表明,依据上述两个基本假设建立起来的狭义相对论,确实比经典理论更真实、更全面、更深刻地反映了客观世界的规律性.二、洛伦兹变换为简单起见,如图14.1所示,设惯性系S'（O' x'y' z' ）以速度υ相对于惯性系S （O xy z ）沿x （x'） 轴正向作匀速直线运动,x'轴与 x 轴重合,y' 和 z' 轴分别与 y 和 z 轴平行,S 系原点O 与S '系原点O '重合时两惯性坐标系在原点处的时钟都指示零点.设P 为观察的某一事件,在S 系观察者看来,它是在t 时刻发生在（x,y, z ）处的,而在S'系观察者看来,它却在t '时刻发生在（x',y', z'）处.下面我们就来推导这同一事件在这两惯性系之间的时空坐标变换关系.在y (y')方向和z(z')方向上,S 系和S '系没有相对运动,则有：y' =y ，z'=z,下面仅考察(x 、t)和(x'、t')之间的变换.由于时间和空间的均匀性,变换应是线性的,在考虑 t=t'=0 时两个坐标系的原点重合,则x 和(x' +υt' )只能相)'(x x )',','(),,(z y x z y x P y 'y z 'z 'o o 图14.1 洛伦兹坐标变换差一个常数因子,即)''(t x x υ+γ= (14.1)由相对性原理知,所有惯性系都是等价的,对S'系来说,S 系是以速度υ沿x' 的负方向运动,因此,x' 和(x -υt)也只能相差一个常数因子,且应该是相同的常数,即有)('t x x υ-γ= (14.2)为确定常数γ,考虑在两惯性系原点重合时(t=t'=0),在共同的原点处有一点光源发出一光脉冲,在S 系和S'系都观察到光脉冲以速率c 向各个方向传播.所以有'',ct x ct x == (14.3)将式(14.3)代入式(14.1)和式(14.2)并消去 t 和 t' 后得2211c /υ-=γ (14.5)将上式中的γ代入式(14.2)得221c tx x /'υ-υ-= (14.6)另由式(14.1)和(14.2)求出t' 并代入γ的值得2222111cc x t t //)('υ-υ-=γυγ-+γ= 于是得到如下的坐标变换关系⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧υ-υ-===υ-υ-=2222211c cx t t zz y y c t x x //'''/' 逆变换−−−−−→−υ-→υ↔↔,','t t x x ϖ ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧υ-υ+===υ-υ+=2222211c c x t t z z y y c t x x //''''/'' (14.7) 这种新的坐标变换关系称为洛伦兹(H.A.Lorentz,1853—1928)变换.显然,讨论：1）从洛伦兹变换中可以看出,不仅x' 是 x 、t 的函数,而且 t' 也是x 、t 的函数,并且还都与两个惯性系之间的相对运动速度有关,这样洛伦兹变换就集中的反映了相对论关于时间、空间和物体运动三者紧密联系的新观念.这是与牛顿理论的时间、空间与物体运动无关的绝对时空观截然不同的.2）在c <<υ的情况下,洛伦兹变换就过渡到伽利略变换.3）洛伦兹变换中,x'和t'都必须是实数,所以速率υ必须满足c ≤υ.于是我们就得到了一个十分重要的结论：一切物体的运动速度都不能超过真空中的光速c ,或者说真空中的光速c 是物体运动的极限速度.4)时钟和尺子。

大家好！今天，我非常荣幸能够站在这里，与大家分享我在大学物理课程中的学习心得和体会。

物理学是一门探索自然界规律的科学，它不仅为我们的生活提供了强大的理论支持，更是推动科技进步的重要力量。

以下是我对大学物理的一些思考与总结，希望能与大家共同探讨。

一、引言大学物理作为一门基础课程，涵盖了力学、热学、电磁学、光学和近代物理等多个领域。

在学习过程中，我深刻体会到物理学的魅力和重要性。

以下是我对大学物理的几点认识。

二、物理学的魅力1. 探索自然规律物理学通过实验和理论分析，揭示了自然界的诸多规律。

例如，牛顿的万有引力定律、麦克斯韦的电磁场理论等。

这些规律为我们理解宇宙提供了有力的理论支持。

2. 丰富人类知识体系物理学的发展推动了人类知识体系的不断完善。

从古希腊的亚里士多德到现代的量子力学，物理学不断拓展我们的认知边界。

3. 促进科技进步物理学在许多领域都取得了突破性进展，为科技发展提供了强大的动力。

例如，计算机、通信、新能源等领域的发明都与物理学密切相关。

三、大学物理的学习方法1. 理论与实践相结合大学物理是一门理论性较强的课程，但同时也需要大量的实践操作。

在学习过程中，我们要注重理论与实践相结合，通过实验验证理论知识。

2. 注重基础知识物理学是一门基础学科，因此，在学习过程中，我们要注重基础知识的积累。

只有掌握了基础知识，才能更好地理解后续内容。

3. 勤于思考物理学是一门需要思考的学科，我们要在课堂上积极思考，主动提问。

同时，也要学会独立思考，对所学知识进行归纳总结。

四、大学物理的应用1. 工程领域物理学在工程领域有着广泛的应用，如材料科学、机械设计、航空航天等。

通过学习大学物理，我们可以为工程领域的发展提供理论支持。

2. 日常生活物理学与我们的日常生活息息相关。

例如，家用电器、交通工具等都与物理学密切相关。

学习大学物理有助于我们更好地理解生活中的现象。

3. 科学研究物理学在科学研究领域发挥着重要作用。

大学物理的演讲稿尊敬的各位领导、老师和同学们：大家好！今天我非常荣幸能够站在这里，为大家分享一些关于大学物理的知识。

大学物理作为一门基础课程，在我们的学习生涯中占据着重要的地位。

它不仅是一门学科，更是我们开拓思维、培养逻辑思维和解决问题能力的一种工具和方法。

首先，我想向大家介绍一下大学物理的基本概念和目标。

大学物理，简而言之，是研究物质和能量相互关系的学科。

它的目标是通过研究物质和能量的基本原理和规律，揭示宇宙的奥秘，解释自然现象，为人类提供能源和技术支持。

大学物理的学习是一个系统的过程，涵盖了力学、热学、光学、电磁学和量子力学等多个领域。

在力学中，我们学习物体的运动规律，如牛顿三定律和万有引力定律。

在热学中，我们了解热能的传递和热力学定律，为我们解释了为什么物体会膨胀和收缩。

在光学中，我们研究光的传播和折射，以及镜子和透镜的工作原理。

在电磁学中，我们探索了电荷、电场和磁场之间的相互作用。

在量子力学中，我们研究微观粒子的行为和性质，打开了进入微观世界的大门。

大学物理的学习不仅要求我们掌握基本的理论知识，更需要我们具备实践能力。

实验是物理学重要的组成部分，它能够帮助我们验证理论，深化对物理学原理的理解。

同时，实验也对我们的观察力、实验操作和数据分析能力提出了要求。

通过实验，我们可以亲身体验科学探索的乐趣和挑战。

大学物理的学习对我们的思维能力提出了很大的挑战。

它要求我们具备逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。

物理学中的问题往往没有直接的答案，需要我们进行推理和推导，运用已掌握的知识和方法来解决。

通过学习物理，我们能够培养批判性思维、创新思维和解决实际问题的思维方式。

大学物理的学习不仅仅局限于课堂教学，还有很多与之相关的应用领域。

物理学是现代科学和技术的基础，无论是机械制造、能源开发、电子通信还是航空航天，物理学都发挥着重要的作用。

物理学也是很多学科的基础和交叉学科，如化学、生物学、地球科学和计算机科学等。

大学物理学知识总结第一篇 力学基础质点运动学一、描述物体运动得三个必要条件(1)参考系(坐标系):由于自然界物体得运动就是绝对得,只能在相对得意义上讨论运动,因此,需要引入参考系,为定量描述物体得运动又必须在参考系上建立坐标系。

(2)物理模型:真实得物理世界就是非常复杂得,在具体处理时必须分析各种因素对所涉及问题得影响,忽略次要因素,突出主要因素,提出理想化模型,质点与刚体就是我们在物理学中遇到得最初得两个模型,以后我们还会遇到许多其她理想化模型。

质点适用得范围:1、物体自身得线度l 远远小于物体运动得空间范围r2、物体作平动如果一个物体在运动时,上述两个条件一个也不满足,我们可以把这个物体瞧成就是由许多个都能满足第一个条件得质点所组成,这就就是所谓质点系得模型。

如果在所讨论得问题中,物体得形状及其在空间得方位取向就是不能忽略得,而物体得细小形变就是可以忽略不计得,则须引入刚体模型,刚体就是各质元之间无相对位移得质点系。

(3)初始条件:指开始计时时刻物体得位置与速度,(或角位置、角速度)即运动物体得初始状态。

在建立了物体得运动方程之后,若要想预知未来某个时刻物体得位置及其运动速度,还必须知道在某个已知时刻物体得运动状态,即初台条件。

二、描述质点运动与运动变化得物理量(1)位置矢量:由坐标原点引向质点所在处得有向线段,通常用r 表示,简称位矢或矢径。

在直角坐标系中zk yi xi r ++=在自然坐标系中)(s r r =在平面极坐标系中rr r =(2)位移:由超始位置指向终止位置得有向线段,就就是位矢得增量,即12r r r -=∆位移就是矢量,只与始、末位置有关,与质点运动得轨迹及质点在其间往返得次数无关。

路程就是质点在空间运动所经历得轨迹得长度,恒为正,用符号s ∆表示。

路程得大小与质点运动得轨迹开关有关,与质点在其往返得次数有关,故在一般情况下:s r ∆≠∆但就是在0→∆t 时,有ds dr =(3)速度v 与速率v : 平均速度t r v ∆∆=平均速率t sv ∆∆=平均速度得大小(平均速率)t s t r v ∆∆≠∆∆=质点在t 时刻得瞬时速度dt dr v =质点在t 时刻得速度dt dsv =则v dt ds dt dr v ===在直角坐标系中k v j v i v k dt dzj dt dy i dt dx v z y x ++=++=式中dtdzv dt dy v dt dx v z y x ===,, ,分别称为速度在x 轴,y 轴,z 轴得分量。

大学生物理演讲稿范文物理是一门关于自然界规律的科学，它探讨物质的运动、能量的转化与传递等问题。

作为一名大学生物理学专业的学生，我深深地对物理学的魅力着迷。

今天，我将围绕着“大学生物理演讲稿范文”这个主题，向大家介绍一些关于大学生物理学的知识和实践。

首先，大学生物理学的学习是通过理论和实验相结合的方式进行的。

在大学物理学课堂上，我们学习了牛顿力学、热学、电磁学等多个领域的知识。

通过掌握这些理论知识，我们能够更好地了解世界的运行规律。

例如，牛顿力学中的三大运动定律是我们研究物体运动的基础。

我们可以通过这些定律来解释天体运动、摩擦力等现象。

而热学则可以帮助我们了解热量的传递方式，推导出热力学定律。

电磁学的学习会让我们了解电磁场的产生和变化规律，为我们解释电磁波、电磁感应等现象提供理论支持。

这些理论知识的掌握可以帮助我们更好地理解和解释物理现象。

除了理论学习，大学生物理学还重视实验教学的开展。

通过实验，我们可以巩固理论知识，理解物理原理，并培养实际动手操作和数据处理的能力。

例如，在力学实验中，我们可以通过测量物体的运动轨迹和加速度，来验证牛顿的运动定律。

电磁学实验中，我们可以观察和测量电磁场的分布和强度，验证电磁学的理论公式。

通过实验，我们能够亲身体验科学的乐趣，加深对物理学的理解，并掌握一些实际操作的技巧。

此外，大学生物理学还强调对物理学知识的应用和拓展。

物理学作为一门应用学科，与其他学科有着密切的联系。

在现代科学和工程技术发展的过程中，物理学的应用非常广泛。

例如，物理学中的力学原理被应用在航天器的轨道设计和宇宙探测中；光学原理被应用在激光技术和光纤通信中；热学原理被应用在能源开发和环境保护领域。

大学生物理学的学习使我们具备了将所学知识应用于实际问题解决的能力。

在大学物理学的学习过程中，我们还要培养自己的科学思维和创新能力。

物理学要求我们具备严密的逻辑思维和清晰的思考方式。

在解决物理问题时，我们需要分析问题、提出假设、进行实验验证，并结合理论知识进行推导和解释。