1.初一物理《测量》和《机械运动》的知识树
二、机械运动1、定义:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
2、特点:机械运动是宇宙中最普遍的现象。3、比较物体运动快慢的方法:⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用:时间相同路程长则运动快 ⑵比较百米运动员快慢采用:路程相同时间短则运动快 ⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢,采用:比较单位时间内通过的路程。
实际问题中多用这种方法比较物体运动快慢,物理学中也采用这种方法描述运动快慢。练习:体育课上,甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑,他们的成绩分别是14.2S, 13.7S,13.9S,则获得第一名的是 同学,这里比较三人赛跑快慢最简便的方法是路程相同时间短运动的快。
4、分类:(根据运动路线)⑴曲线运动 ⑵直线运动 Ⅰ 匀速直线运动:A、定义:快慢不变,沿着直线的运动叫匀速直线运动。 定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量 v t s= t s v= v s t= 计算公式: 变形 , B、速度 单位:国际单位制中 m/s 运输中单位km/h 两单位中m/s 单位大。 换算:1m/s=3.6km/h 。
人步行速度约1.1m/s它表示的物理意义是:人匀速步行时1秒中运动1.1m 直接测量工具:速度计 从图象中可以看出匀速运动的物体速度 v是个恒量与路程S时间t没关系 t S 速度图象:Ⅱ 变速运动:A、定义:运动速度变化的运动叫变速运动。B、平均速度:= 总路程总时间 (求某段路程上的平均速度,必须找出该路程及对应的时间) C、物理意义:表示变速运动的平均快慢 D、v v s t = 平均速度的测量:原理 方法:用刻度尺测路程,用停表测时间。
从斜面上加速滑下的小车。设上半段,下半段,全程的平均速度为v1、v2、v 则 v2>v>v1 E、常识:人步行速度1.1m/s ,自行车速度5m/s ,大型喷气客机速度900km/h 客运火车速度140 km/h 高速小汽车速度108km/h 光速和无线电波 3*108m/s Ⅲ实验中数据的记录: 设计数据记录表格是初中应具备的基本能力之一。
设计表格时,要先弄清实验中直接测量的量和计算的量有哪些,然后再弄清需要记录的数据的组数,分别作为表格的行和列。根据需要就可设计出合理的表格。
练习 跑步路程 时间 平均速度 小明1000m4分10秒4m/s 小红800m3分20秒4m/s 某次中长跑测验中,小明同学跑1000m小红同学跑800m,测出他两跑完全程所用的时间分别是4分10秒和三分20秒,请设计记录表格,并将他们跑步的路程、时间和平均速度记录在表格中。解:表格设计如下: 三、长度的测量:1、长度的测量是物理学最基本的测量,也是进行科学探究的基本技能。
长度测量的常用的工具是刻度尺。2、国际单位制中,长度的主单位是 m ,常用单位有千米(km),分米(dm),厘米(cm),毫米(mm),微米 (μm),纳米(nm)。
3、主单位与常用单位的换算关系:1 km=103m 1m=10dm 1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103μm 1m=106μm 1m=109nm 1μm=103nm 单位换算的过程:口诀:“系数不变,等量代换”。4、长度估测:黑板的长度2.5m、课桌高0.7m、篮球直径24cm、指甲宽度 1cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度1.75dm 、手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm 5、特殊的测量方法:A> 、测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法(当被测长度较小,测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来,用刻度尺测量之后再求得单一长度) ☆如何测物理课本中一张纸的厚度?答:数出物理课本若干张纸,记下总张数n,用毫米刻度尺测出n张纸的厚度L,则一张纸的厚度为L/n 。
☆如何测细铜丝的直径?答:把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管,用刻度尺测出螺线管的长度L,则细铜丝直径为L/n。☆两卷细铜丝,其中一卷上有直径为0.3mm,而另一卷上标签已脱落,如果只给你两只相同的新铅笔,你能较为准确地弄清它的直径吗?写出操作过程及细铜丝直径的数学表达式。
答:将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上,且使线圈长度相等,记下排绕圈数N1和N2,则可计算出未知铜丝的直径D2=0.3N1/N2 mm B>、测地图上两点间的距离,园柱的周长等常用化曲为直法(把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点,然后拉直测量) ☆给你一段软铜线和一把刻度尺,你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗?答:用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线,再将细铜线拉直,用刻度尺测出长度L查出比例尺,计算出铁路线的长度。C>、测操场跑道的长度等常用轮滚法(用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动,记下轮子圈数,可算出曲线长度) D>、测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用辅助法(对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量) ☆ 你能想出几种方法测硬币的直径?(简述) ①、直尺三角板辅助法。
②、贴折硬币边缘用笔画一圈剪下后对折量出折痕长。③、硬币在纸上滚动一周测周长求直径。
④、将硬币平放直尺上,读取和硬币左右相切的两刻度线之间的长度。6、刻度尺的使用规则:A、“选”:根据实际需要选择刻度尺。
B、“观”:使用刻度尺。
2.初一物理《测量》和《机械运动》的知识树
二、机械运动1、定义:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
2、特点:机械运动是宇宙中最普遍的现象。3、比较物体运动快慢的方法:⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用:时间相同路程长则运动快⑵比较百米运动员快慢采用:路程相同时间短则运动快⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢,采用:比较单位时间内通过的路程。
实际问题中多用这种方法比较物体运动快慢,物理学中也采用这种方法描述运动快慢。练习:体育课上,甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑,他们的成绩分别是14.2S, 13.7S,13.9S,则获得第一名的是 同学,这里比较三人赛跑快慢最简便的方法是路程相同时间短运动的快。
4、分类:(根据运动路线)⑴曲线运动 ⑵直线运动Ⅰ 匀速直线运动:A、定义:快慢不变,沿着直线的运动叫匀速直线运动。 定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量vts=tsv=vst=计算公式: 变形 , B、速度 单位:国际单位制中 m/s 运输中单位km/h 两单位中m/s 单位大。 换算:1m/s=3.6km/h 。
人步行速度约1.1m/s它表示的物理意义是:人匀速步行时1秒中运动1.1m 直接测量工具:速度计从图象中可以看出匀速运动的物体速度 v是个恒量与路程S时间t没关系tS速度图象:Ⅱ 变速运动:A、定义:运动速度变化的运动叫变速运动。B、平均速度:= 总路程总时间 (求某段路程上的平均速度,必须找出该路程及对应的时间)C、物理意义:表示变速运动的平均快慢 D、v vst =平均速度的测量:原理 方法:用刻度尺测路程,用停表测时间。
从斜面上加速滑下的小车。设上半段,下半段,全程的平均速度为v1、v2、v 则 v2>v>v1 E、常识:人步行速度1.1m/s ,自行车速度5m/s ,大型喷气客机速度900km/h 客运火车速度140 km/h 高速小汽车速度108km/h 光速和无线电波 3*108m/s Ⅲ实验中数据的记录: 设计数据记录表格是初中应具备的基本能力之一。
设计表格时,要先弄清实验中直接测量的量和计算的量有哪些,然后再弄清需要记录的数据的组数,分别作为表格的行和列。根据需要就可设计出合理的表格。
练习跑步路程时间平均速度小明1000m4分10秒4m/s小红800m3分20秒4m/s某次中长跑测验中,小明同学跑1000m小红同学跑800m,测出他两跑完全程所用的时间分别是4分10秒和三分20秒,请设计记录表格,并将他们跑步的路程、时间和平均速度记录在表格中。解:表格设计如下: 三、长度的测量:1、长度的测量是物理学最基本的测量,也是进行科学探究的基本技能。
长度测量的常用的工具是刻度尺。2、国际单位制中,长度的主单位是 m ,常用单位有千米(km),分米(dm),厘米(cm),毫米(mm),微米 (μm),纳米(nm)。
3、主单位与常用单位的换算关系:1 km=103m 1m=10dm 1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103μm 1m=106μm 1m=109nm 1μm=103nm 单位换算的过程:口诀:“系数不变,等量代换”。4、长度估测:黑板的长度2.5m、课桌高0.7m、篮球直径24cm、指甲宽度 1cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度1.75dm 、手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm 5、特殊的测量方法:A> 、测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法(当被测长度较小,测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来,用刻度尺测量之后再求得单一长度)☆如何测物理课本中一张纸的厚度?答:数出物理课本若干张纸,记下总张数n,用毫米刻度尺测出n张纸的厚度L,则一张纸的厚度为L/n 。
☆如何测细铜丝的直径?答:把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管,用刻度尺测出螺线管的长度L,则细铜丝直径为L/n。☆两卷细铜丝,其中一卷上有直径为0.3mm,而另一卷上标签已脱落,如果只给你两只相同的新铅笔,你能较为准确地弄清它的直径吗?写出操作过程及细铜丝直径的数学表达式。
答:将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上,且使线圈长度相等,记下排绕圈数N1和N2,则可计算出未知铜丝的直径D2=0.3N1/N2 mmB>、测地图上两点间的距离,园柱的周长等常用化曲为直法(把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点,然后拉直测量)☆给你一段软铜线和一把刻度尺,你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗?答:用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线,再将细铜线拉直,用刻度尺测出长度L查出比例尺,计算出铁路线的长度。C>、测操场跑道的长度等常用轮滚法(用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动,记下轮子圈数,可算出曲线长度)D>、测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用辅助法(对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量)☆ 你能想出几种方法测硬币的直径?(简述)①、直尺三角板辅助法。
②、贴折硬币边缘用笔画一圈剪下后对折量出折痕长。③、硬币在纸上滚动一周测周长求直径。
④、将硬币平放直尺上,读取和硬币左右相切的两刻度线之间的长度。6、刻度尺的使用规则:A、“选”:根据实际需要选择刻度尺。
B、“观”:使用刻度尺前要观察它的零刻度。
3.人教版初二物理第一章《机械运动》的知识框架图百度知道
第五章 物体的运动
1.长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺。
2.长度的主单位是米,用符号:m表示,我们走两步的距离约是 1米,课桌的高度约0.75米。
3.长度的单位还有千米、分米、厘米、毫米、微米,它们关系是:
1千米=1000米=103米;1分米=0.1米=10-1米
1厘米=0.01米=10-2米;1毫米=0.001米=10-3米
1米=106微米;1微米=10-6米。
4.刻度尺的正确使用:
(1).使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值; (2).用刻度尺测量时,尺要沿着所测长度,不利用磨损的零刻线;(3).读数时视线要与尺面垂直,在精确测量时,要估读到最小刻度值的下一位;(4). 测量结果由数字和单位组成。
5.误差:测量值与真实值之间的差异,叫误差。
误差是不可避免的,它只能尽量减少,而不能消除,常用减少误差的方法是:多次测量求平均值。
6.特殊测量方法:
(1)累积法:把尺寸很小的物体累积起来,聚成可以用刻度尺来测量的数量后,再测量出它的总长度,然后除以这些小物体的个数,就可以得出小物体的长度。如测量细铜丝的直径,测量一张纸的厚度.(2)平移法:方法如图:(a)测硬币直径; (b)测乒乓球直径;
(3)替代法:有些物体长度不方便用刻度尺直接测量的,就可用其他物体代替测量。如(a)怎样用短刻度尺测量教学楼的高度,请说出两种方法?
(b)怎样测量学校到你家的距离?(c)怎样测地图上一曲线的长度?(请把这三题答案写出来)
(4)估测法:用目视方式估计物体大约长度的方法。
7. 机械运动:物体位置的变化叫机械运动。
8. 参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物.
9. 运动和静止的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。
10. 匀速直线运动:快慢不变、经过的路线是直线的运动。这是最简单的机械运动。
11. 速度:用来表示物体运动快慢的物理量。
12. 速体在单位时间内通过的路程。公式:s=vt
速度的单位是:米/秒;千米/小时。1米/秒=3.6千米/小时
13. 变速运动:物体运动速度是变化的运动。
14. 平均速度:在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。用公式:;日常所说的速度多数情况下是指平均速度。
15. 根据可求路程:和时间:
16. 人类发明的计时工具有:日晷→沙漏→摆钟→石英钟→原子钟。
4.人教版初二物理第一章《机械运动》的知识框架图百度知道
第五章 物体的运动 1.长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺。
2.长度的主单位是米,用符号:m表示,我们走两步的距离约是 1米,课桌的高度约0.75米。 3.长度的单位还有千米、分米、厘米、毫米、微米,它们关系是: 1千米=1000米=103米;1分米=0.1米=10-1米 1厘米=0.01米=10-2米;1毫米=0.001米=10-3米 1米=106微米;1微米=10-6米。
4.刻度尺的正确使用: (1).使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值; (2).用刻度尺测量时,尺要沿着所测长度,不利用磨损的零刻线;(3).读数时视线要与尺面垂直,在精确测量时,要估读到最小刻度值的下一位;(4). 测量结果由数字和单位组成。 5.误差:测量值与真实值之间的差异,叫误差。
误差是不可避免的,它只能尽量减少,而不能消除,常用减少误差的方法是:多次测量求平均值。 6.特殊测量方法: (1)累积法:把尺寸很小的物体累积起来,聚成可以用刻度尺来测量的数量后,再测量出它的总长度,然后除以这些小物体的个数,就可以得出小物体的长度。
如测量细铜丝的直径,测量一张纸的厚度.(2)平移法:方法如图:(a)测硬币直径; (b)测乒乓球直径; (3)替代法:有些物体长度不方便用刻度尺直接测量的,就可用其他物体代替测量。如(a)怎样用短刻度尺测量教学楼的高度,请说出两种方法? (b)怎样测量学校到你家的距离?(c)怎样测地图上一曲线的长度?(请把这三题答案写出来) (4)估测法:用目视方式估计物体大约长度的方法。
7. 机械运动:物体位置的变化叫机械运动。 8. 参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物. 9. 运动和静止的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。
10. 匀速直线运动:快慢不变、经过的路线是直线的运动。这是最简单的机械运动。
11. 速度:用来表示物体运动快慢的物理量。 12. 速体在单位时间内通过的路程。
公式:s=vt 速度的单位是:米/秒;千米/小时。1米/秒=3.6千米/小时 13. 变速运动:物体运动速度是变化的运动。
14. 平均速度:在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。用公式:;日常所说的速度多数情况下是指平均速度。
15. 根据可求路程:和时间: 16. 人类发明的计时工具有:日晷→沙漏→摆钟→石英钟→原子钟。
5.八年级上册物理第一章机械运动知识梳理图
第二章 光的传播 一、光源:能发光的物体叫做光源。
光源可分为1、冷光源(水母、节能灯),热光源(火把、太阳);2、天然光源(水母、太阳),人造光源(灯泡、火把);3、生物光源(水母、斧头鱼),非生物光源(太阳、灯泡) 二、光的传播 1、光在同种均匀介质中沿直线传播; 2、光的直线传播的应用: (1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像) (2)取直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准; (3)限制视线:坐井观天(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目; (4)影的形成:影子;日食、月食(要求知道日食时月球在中间;月食时地球在中间) 3、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向; 三、光速 1、真空中光速是宇宙中最快的速度; 2、在计算中,真空或空气中光速c=3*108m/s; 3、光在水中的速度约为c,光在玻璃中的速度约为c; 4、光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位;1光年≈9.46*1015m; 注:声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。光速远远大于声速,(如先看见闪电再听见雷声,在100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计,但光传播的时间可忽略不计)。
四、光的反射: 1、当光射到物体表面时,有一部份光会被物体反射回来,这种现象叫做光的反射。 2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
3、反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。 (1)、法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线; (2)入射角:入射光线与法线的夹角;反射角:法射光线与法线间的夹角。
(入射光线与镜面成θ角,入射角为90°-θ,反射角为90°-θ) (3)入射角与反射角之间存在因果关系,反射角总是随入射角的变化而变化而变化,因而只能说反射角等于入射角,不能说成入射角等于反射角。(镜面旋转θ,反射光旋转2θ) (4)垂直入射时,入射角、反射角等于多少?答:垂直入射时,入射角为0度,反射角亦等于0度。
4、反射现象中,光路是可逆的(互看双眼) 5、利用光的反射定律画一般的光路图(要求会作): (1)、确定入(反)射点:入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射(反射)点 (2)、根据法线和反射面垂直,作出法线。 (3)、根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线 5、两种反射:镜面反射和漫反射。
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去; (2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去; (3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射) 五、平面镜成像 1、平面镜成像的特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(像和物的大小相等,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面的距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中人的左手是人的右手,看镜子中的钟的时间要看纸张的反面,物体远离、靠近镜面像的大小不变,但亦要随着远离、靠近镜面相同的距离,对人是2倍距离)。 2、水中倒影的形成的原因:平静的水面就好像一个平面镜,它可以成像(水中月、镜中花);对实物的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”,树木和房屋上各点与水面的距离不同,越接近水面的点,所成像亦距水面越近,无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。
(物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关)。 3、平面镜成虚像的原因:物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚二是发散的,这些光线的反向延长线(画时用虚线)相交成的像,不能呈现在光屏上,只能通过人眼观察到,故称为虚像(不是由实际光线会聚而成) 注意:进入眼睛的光并非来自像点,是反射光。
要求能用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)和平面镜成像的原理(同一物点发出的光线经反射后,反射光的反向延长线交于像点)作光路图(作出物、像、反射光线和入射光线); 六、凸面镜和凹面镜 1、以球的外表面为反射面叫凸面镜,以球的内表面为反射面的叫凹面镜; 2、凸面镜对光有发散作用,可增大视野(汽车上的观后镜);凹面镜对光有会聚作用(太阳灶,利用光路可逆制作电筒) 七、光的折射 1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。 2、光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向亦会发生变化。
3、折射角:折射光线和法线间的夹角。 八、光的折射定律 1、在光的折射中,三线共面,法线居中。
2、光从空气斜射入水或其他介质时。
6.有关物理学机械运动的知识
物理学概览 力学 静力学 动力学 流体力学 分析力学 运动学 固体力学 材料力学 复合材料力学 流变学 结构力学 弹性力学 塑性力学 爆炸力学 磁流体力学 空气动力学 理性力学 物理力学 天体力学 生物力学 计算力学 热学 热力学 光学 几何光学 波动光学 大气光学 海洋光学 量子光学 光谱学 生理光学 电子光学 集成光学 空间光学 声学 次声学 超声学 电声学 大气声学 音乐声学 语言声学 建筑声学 生理声学 生物声学 水声学 电磁学 磁学 电学 电动力学 量子物理学 量子力学 核物理学 高能物理学 原子物理学 分子物理学 固体物理学 高压物理学 金属物理学 表面物理学 “给我一个舞台,还您一个精彩!” 欢迎进入学科教育网xklouxw 管理员威望:5文章:1259积分:575门派:家长注册:2006年9月17日状态:离线 # 2 发表于2007-3-29 1:04:00邮件 物理学概览物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面,从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。
物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来自于实践,随着实践的扩展和深入,物理学的内容也在不断扩展和深入。
经典力学 经典力学是研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律的学科。宏观是相对于原子等微观粒子而言的;低速是相对于光速而言的。
物体的空间位置随时间变化称为机械运动。人们日常生活直接接触到的并首先加以研究的都是宏观低速的机械运动。
牛顿深入研究了这些经验规律和初步的现象性理论,发现了宏观低速机械运动的基本规律,为经典力学奠定了基础。亚当斯根据对天王星的详细天文观察,并根据牛顿的理论,预言了海王星的存在,以后果然在天文观察中发现了海王星。
于是牛顿所提出的力学定律和万有引力定律被普遍接受了。 在经典力学中,力学系统的总能量和总动量有特别重要的意义。
物理学的发展表明,任何一个孤立的物理系统,无论怎样变化,其总能量和总动量数值是不变的。这种守恒性质的适用范围已经远远超出了经典力学的范围,现在还没有发现它们的局限性。
早在19世纪,经典力学就已经成为物理学中十分成熟的分支学科,它包含了丰富的内容。例如:质点力学、刚体力学、分析力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等。
经典力学的应用范围,涉及到能源、航空、航天、机械、建筑、水利、矿山建设直到安全防护等各个领域。当然,工程技术问题常常是综合性的问题,还需要许多学科进行综合研究,才能完全解决。
热学、热力学和经典统计力学 热学是研究热的产生和传导,研究物质处于热状态下的性质及其变化的学科。人们很早就有冷热的概念。
对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念(例如区分了温度和热量),并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。关于热现象的普遍规律的研究称为热力学。
到19世纪,热力学已趋于成熟。 物体有内部运动,因此就有内部能量。
19世纪的系统实验研究证明:热是物体内部无序运动的表现,称为内能,以前称作热能。19世纪中期,焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系,从而建立了热力学第一定律:宏观机械运动的能量与内能可以互相转化。
就一个孤立的物理系统来说,不论能量形式怎样相互转化,总的能量的数值是不变的,因此热力学第一定律就是能量守恒与转换定律的一种表现。 深入研究热现象的本质,就产生了统计力学。
统计力学应用数学中统计分析的方法,研究大量粒子的平均行为。统计力学根据物质的微观组成和相互作用,研究由大量粒子组成的宏观物体的性质和行为的统计规律,是理论物理的一个重要分支。
在一定时期内,人们对客观世界的认识总是有局限性的,认识到的只是相对的真理,经典力学和以经典力学为基础的经典统计力学也是这样。经典力学应用于原子、分子以及宏观物体的微观结构时,其局限性就显示出来,因而发展了量子力学。
与之相应,经典统计力学也发展成为以量子力学为基础的量子统计力学。 经典电磁学、经典电动力学 经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。
人们很早就接触到电和磁的现象,并知道磁棒有南北两极。在18世纪,发现电荷有两种:正电荷和负电荷。
不论是电荷还是磁极都是同性相斥,异性相吸,作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上,力的大小和它们之间的距离的平方成反比。在这两点上和万有引力很相似。
18世纪末发现电荷能够流动,这就是电流。但长期没有发现电和磁之间的联系。
19世纪前期,奥斯特发现电流可以使小磁针偏转。而后安培发现作用力的方向和电流的方向,以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。
不久之后,法拉第又发现,当磁棒插入导线圈时,导线圈中就产生电流。这些实验表明,在电和磁之间存在着密切的联系。
在电和磁之间的联系被发现以后,人们认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似,另一些方面却又有差别。为此法拉第引进了力线的概念,认为电流产生围绕着导线的磁力线,电荷向各个方向产生电力线,并在此基础上产生了电磁场的概念。