2019-9-10

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课程名称：力学

主讲人：涂展春

Email：tuzc@bnu.edu.cnHomepage: www.tuzc.org

概论 内容提要

• 物理学与力学

• 本课程主要内容

• 参考教材

• 考评方法

物理学与力学

• 物理学（Physics）：自然科学的基础学科。

研究物质世界最基本的结构层次、最普遍

的相互作用、最一般的运动规律。

• 力学(Mechanics)：研究物质的机械运动规

律的物理学分支。

• 物质世界的结构层次

微观

介观宏观

宇观

[赵凯华 等，新概念物理学]

空间尺度和时间尺度 [Mazur, Physics 1]

• 物质的四种基本相互作用

统一场：强电弱统一!大统一？

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• 物质运动的一般规律（物理学基本方程）

力学

(牛顿)

(拉格朗日)

(哈密顿)

热（力）学

统计力学

（克劳修斯）

（玻尔兹曼）

电动力学

（麦克斯韦）

量子力学

（薛定谔）

相对论

（爱因斯坦）

• 物理学基本框架

奠基人：伽利略（1564-1642）牛顿—《自然哲学的数学原理》（1687）

经典物理学(19世纪)

经典力学

热力学和统计物理

电磁学

近代物理学(20世纪)

量子力学

相对论

粒子物理

凝聚态物理

天体物理

……

• 物理学的两大支柱：实验与理论

解释已有实验结果

新预言等待实验检验

真实实验

总结归纳

规律

思想实验

实验

提升 基本原理

演绎推导

定理

推论

理论

理论与实验对于物理学来说是同等重要的

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我时常被问及这样的问题：纯粹科学与应用科学究竟哪个对世

界更重要。为了应用科学，（纯粹）科学本身必须存在。假如我们

停止科学的进步而只留意科学的应用，我们很快就会退化成中国人

那样。多少代人以来他们都没有什么进步，因为他们只满足于科学

的应用，却从来没有追问过他们所做事情中的原理。这些原理就构

成了纯粹科学。中国人知道火药的应用已经若干世纪，如果他们用

正确的方法探索其特殊应用的原理，他们就会在获得众多应用的同

时发展出化学，甚至物理学。因为只满足于火药能爆炸的事实，而

没有寻根问底，中国人已经远远落后于世界的进步。我们现在只是

将这个所有民族中最古老、人口最多的民族当成野蛮人。

[罗兰在美国科学促进会1883年年会演讲《为纯粹科学呼吁》, 王丹红译 ]

• 物理学的思维方法：抽象与简化

奶牛的简化与抽象表示 [Mazur, Physics 1]

《力学》课程主要内容

• 第一章 物理量与量纲

• 第二章 直线运动

• 第三章 二维和三维空间中的运动

• 第四章 牛顿运动定律

• 第五章 功和能

• 第六章 动量

• 第七章 角动量

• 第八章 万有引力

• 第九章 刚体

• 第十章 振动

• 第十一章 波动

• 第十二章 相对论

• 专题一 静力学

• 专题二 弹性力学

• 专题三 流体力学

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参考教材

• 漆安慎，杜婵英：力学（第三版）

• 张三慧等译：物理学基础（哈里徳）

• Halliday等：Fundamentals of Physics

• Kleppner: Introduction to Mechanics

考评方法

• 平时成绩，40%

– 作业

– 考勤/随堂小测

– 期中考试

• 期末考试，闭卷， 60%