物理知识系列讲座（四）—— 物理学与生命科学和医学 序 言 ——物理学与生命科学、医学的关系 20世纪，物理学的理论、方法和模型在生物系统中得到了广泛的应用，物理学与生物学的交叉结合形成了生物物理学及其众多分支如分子生物学、量子生物学、生物信息学、纳米生物学、脑与认知科学等。物理学与现代医学的联系也十分紧密，例如物理医学诊断和治疗技术在医学领域日益显示出巨大的作用。 在库仑创立电学不久，伽伐尼就通

物理知识系列讲座（一）——物理学对物质世界的基本认识 5——物理学与数学的关系及物理学认识的真理性 一、物理现象的数学描述与物理规律的数学表达 物理现象需要数学去描述，物理规律需要数学去表达。数学是物理学必不可少的最精确、最简洁的语言和工具。数学的运用使物理学由实验学科走向定量的理论学科。物理学所有的定律、定理、物理量无不具有确定而又简明的数学表达形式。数学通过抽象化、形式化的语言来反映事物的本质

在18世纪，人们围绕光究竟是波还是粒子进行了许多争论，而到19世纪初叶，英国的托马斯·杨和法国的菲涅耳为光的波动理论奠定了坚实的基础。1801年，杨进行了著名的光的双缝干涉实验，至此人们开始普遍接受光的波动说。 光波需要介质传播，因此人们将这种介质称为“以太”，认为“以太”在宇宙中无处不在，看不见、摸不着、绝对静止，所有的物质都在“以太”中运动，光也是通过“以太”来传播的。然而，必须通过实验来证明

　　1.动量和冲量 　　(1)动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv。是矢量，方向与v的方向相同。两个动量相同是大小相等，方向一致。 　　(2)冲量：力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量，即I=Ft。冲量也是矢量，它的方向由力的方向决定。 　　★★2.动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。表达式：Ft=p′-p或Ft=mv′-mv 　　(1)上述公式是一矢量式，运用它分析

　　1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝ 　　2.欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ 　　3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝ 　　4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U

　　点电荷，物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。相当于运动学的“质点”模型。 　　电荷都是有体积，有大小的。电荷之间存在相互作用，同种电荷相互推斥，异种电荷相互吸引。在定量地研究电荷之间相互作用的时候，发现有些电荷的大小对所研究问题的结果带来的影响微不足道，这个时候就完全可以把电荷的体积和大小忽略掉，把电荷看做只有电量，没有大小的电荷，这就是点电荷模型。

　　定滑轮的作用是改变作用力的方向，但是不改变大小。使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。 　　定滑轮 　　定滑轮的中心轴固定不动，定滑轮的功能是改变力的方向，但不能省力。当牵拉重物时，可使用定滑轮将施力方向转变为容易出力的方向。使用定滑轮时，施力牵拉的距离等于物体上升的距离，不能省力也不费力，绳索两端的拉力相等。所以，输

　　核反应的四大类型分别是衰变、人工转变、重核裂变和轻核聚变。核反应是指原子核与原子核，或者原子核与各种粒子(如质子，中子，光子或高能电子)之间的相互作用引起的各种变化。 　　核反应 　　核反应是指入射粒子(或原子核)与原子核(称靶核)碰撞导致原子核状态发生变化或形成新核的过程。在核反应的过程中，会产生不同于入射弹核和靶核的新的原子核。因此，核反应是生成各种不稳定原子核的根本途径。 　　核反应前后

　　一、库仑定律的定义与适用条件 　　1、定义：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这一规律称为库仑定律。电荷间的这种相互作用力称为静电力或库仑力。库仑力的大小表达式为F=kq1q2r2。 　　其中：k=9.0×109N?m2/C2，叫做静电力常量，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，距离的单位是米(

　　热力学第二定律内容为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。 　　热力学第二定律用物理学的语言告诉我们没有什么是永恒的。它指出可以做功的能量会越来越少，这一过程虽然缓慢，却确实存在。不管是冰箱的运转，