《大学物理》教案
标题：国际单位制、矢量基础及运算
教学目标：
1、熟悉物理学的研究对象和研究方法，并了解物理学与各学科专业课之间的关系；
2、熟悉国际单位制量纲；
3、掌握矢量的概念及矢量的运算；
教学重点与难点：
1、熟悉物理学的研究对象和研究方法，并了解物理学与各学科专业课之间的关系；
2、熟悉国际单位制下7个基本物理量以及相应单位；
3、掌握矢量的概念及矢量的运算；
教学内容（教学时数：2）
一、绪论：
（一）物理学研究的对象和研究的方法
1、物理学的概念
物理学是揭示自然界最基本形态的科学，是研究物质的基本结构，相互作用和运动形态基本规律的科学。也就是说，物理学是研究物质运动最基本规律的科学。
物理学又为所有其它的自然科学，技术科学，医学，乃至刑事技术科学提供理论基础和技术手段。
2、物理学的框架结构
总体来说，整个物理学的框架结构由两大部分组成：
（1）经典物理学：（以牛顿力学，麦克斯韦电磁场理论以及热力学为主要基础而构成的）；
（2）近代物理学：（以相对论以及量子力学为主要基础而构成的）。
从经典物理学到近代物理学，是人们对物质运动认识上一次大的飞跃。具体地说，物理学的重大基础理论可分为五大门类：
（1）力学（就是牛顿力学或经典力学）——关于物体作机械运动的理论；
（2）统计物理和热力学——关于热现象和大量粒子集合特性的理论；
（3）电磁学——关于电和磁以及电磁辐射的理论；
（4）相对论——关于物理规律不变性和高速运动理论；
（5）量子力学——关于微观粒子运动的理论。
3、物理学的研究方法
观察、实验、抽象、假说等是物理学的研究方法。物理学的理论，就是通过“观察、实验、抽象、假说”等研究方法，并经过实践的检验而建立起来的。不遵循这一认识法则就不会有物理学的今天。在这里，给大家讲两个物理学家的故事，更能说明这一点。
（二）为什么要学习大学物理
1、物理学是一切自然科学的基础
物理学是理工科各专业的重要基础课，现在许多大学的人文、社科、经济、管理等专业也开设物理学课程。
2、物理学是当代工程技术的基础--物理学与三次大的技术革命
备注：
每当物理学的发展经历一次大的突破，都会对社会经济发展产生巨大的影响。物理学是科学技术发展的重要源泉，三次产业革命（蒸汽机、电气化、信息化）均来自物理学或与物理学紧密相关。
3、物理学在高技术中的应用
“高技术”一词起源于美国，是指那些基本理论建立在最新科学成就基础上，并能创造较高经济效益，具有增值作用，能向经济，社会各个领域广泛渗透的新技术。高技术一般分为两类：一类是高准度技术，如航天技术，导弹技术，核技术。另一类是高效益技术，如微电子技术，生物工程，新能源，新材料等。例如即将广泛应用的纳米材料。当今，物理学在高技术上的应用，都达到了空前的发展速度。如核电站的建设，航天飞机的升空，人造卫星，各种探测器的发射及其在太空的运行，各种加速器的建成（北京正负电子对撞机），超导研制的新进展。如广东大亚湾核电站的建立，标志着，我国核电技术达到了世界先进水平。总之，高新技术与物理学的关系是非常密切的，没有物理学的巨大成就，就不会有当今的高新技术。
4、物理学发展史简介
物理学发展可分为三个时期：
公元前2000年——公元1600年：古代物理学发展时期
1600年——1900年：经典物理学建立和完成时期
1900年——1930年：现代物理学发展时期
1930年——现在：粒子物理、天体物理、生物物理等
5、物理学与应用技术
二、国际单位制：
（一）物理量
1、定义：量度物质的属性和描述其规律所用的各种量值。
物理量=数值×单位
2、分类：
（1）基本物理量：通过规定和测量出来的量。例力学中的长度、质量和时间。
（2）导出物理量：通过基本概念或定律导出的量。例速度、密度、压强等。
1960年10月十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。（如图1）
图1
图1
（二）SI基本单位
1、长度（L）：单位：米（m）
米是光在真空中1/299792458秒时间间隔内的行程（1983年10月第17届国际计量大会）。“米制”标准：“国际米原器”。（铂铱合金：铂90%，铱10%）通过法国巴黎的地球子午线的1。
2、质量（M）单位：千克（Kg）
千克等于国际千克原器的质量。过去的基准：40C时，1立方分米纯水的质量（1791，法国）1799：千克原器（实际上，40C时，1.000028立方分米的纯水质量为1千克）
3、时间