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大学基础物理学 绪 论 一.什么是物理学？ 流体力学 实验： 用漏斗吹小球 流体力学 一.研究对象 §1.理想流体的定常流动 一.基本概念 3.流线——假想曲线 二.连续性原理 体积流量：QV =Sv＝常量 称为体积流量守恒方程。 质量流量：Qm =ρSv ＝常量 称为质量流量守恒方程。 三.伯努利方程 讨论流体各处高度， 流速和压强的关系 1.导出：由功能原理导出 2.应用： （1）空吸现象 （2）小孔流速 见P165例5.1： （3）流速计 (比多管）见P166例5.3 ： （4）流量计（汾丘里管） §2. 粘滞流体 2.层流与湍流 二.粘滞阻力 （ 仅讨论层流情况） 液体在管道中的速度分布 2.粘滞阻力（内摩擦力） 1.泊肃叶公式—— 流量方程 四.斯托克斯阻力定律 直径为微米的红血球可直接在重力场中沉降，而直径小于微米的蛋白质、病毒分子则无法在重力场中沉降。 粘滞系数 流速梯度 接触面积 流速变化越快，粘滞系数越大，流层接触面积越大，则粘滞阻力越大，不易流动。 1.粘滞系数与温度有关。 液体——分子引力 气体——分子碰撞 2. 与接触面积有关，区别于固体间摩擦力。 条件：圆形管道，水平放置，稳定流动 管道两端压强差 管道半径 管道长度 粘滞系数 2.平均流速 三.流动规律 讨论球状物体在粘滞液体中的运动情况。 小球所受粘滞阻力： 粘滞系数 小球半径 小球速度 受力分析 极限速率 用高速离心机加速微粒的沉降速率，分离微粒。 * * 物理学 (Physics) 物 质 结 构 物质相互作用 物质运动规律 Physics 物理学是研究自然界基本规律的科学。 1.物理学研究的范围： ★空间尺度(跨度1045－1046) 1026 m(宇宙)—10－20 m(夸克) ★时间尺度(跨度1045) 1018s(宇宙年龄)—10-27s(硬?射线周期) ★速率范围 0(静止)—3?108 m/s(光速) E-15 E-12 E-09 E-06 E-03 1m E+03 E+06 E+09 E+12 E+15 E+18 E+21 E+24 最小 的细胞 原子 原子核 基本粒子 DNA长度 星系团 银河系 最近恒　星的距离 太阳系 太阳 山 哈勃半径 超星系团 人 10－15 10－12 10－9 10－6 10－3 1m 103 106 109 1012 1015 1018 1021 1024 1027 蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次 ★经典力学（Classical Mechanics） 研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律 ★热力学 （Thermodynamics） 研究物质热运动的统计规律及其宏观表现 ★电磁学 （Electromagnetism） 研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律 ★相对论 （Relativity） 研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律 2.物理学的分类 ★量子力学 （Quantum Mechanics） 研究微观物质运动现象以及基本运动规律 二、为什么要学习物理学？ 地 球 物 理 学 生 物 物 理 学 天 体 物 理 学 宇 宙 射 线 物 理 学 物理学交叉学科 数学、天文学、化学、生物学等等 1.物理学是自然科学的带头学科 2.物理学是现代技术革命的先导 雷震子肋长双翅翱翔长空 土行孙缩身入土日行千里 哼哈二将发射白光杀人制胜 千里眼顺风耳探事千里之外 ——《封神演义》 激光器的产生 层析成像技术(CT) 超导电子技术 X 射线的发现 受激辐射理论 低温超导微观理论 3.物理学是科学的世界观和方法论的基础 ★创造性思维方法：理想化方法 物理类比 物理假说 ★逻辑思维方法：分析—综合法 归纳—演绎法 三.怎样学习物理学？ 6. 认真完成作业。（规范、及时、独立完成） 5. 掌握预习、做笔记、查阅参考资料、复习总结等学习技巧。 4. 重视数学知识和技巧应用。（矢量与微积分） 3. 掌握教材结构，用类比等方法学习或记忆。 2. 学习物理学