大学物理素材绪论篇

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1、大学物理素材绪论篇生物化学物理自然法则应用数学定性的和定量的人类理解 美学土木工程医 学机械工程电气工程结构学机械控制 热 力学流 体化学工程生物化学工程放射学应用生物学土力学建筑学机械原理核能电学电力机械人类利益化 工航 空 学知识之树2. 物理学是一切自然科学的基础物理学研究对象在十分广泛范围内运动 空间尺度（相差1046 m） 1026 m（约150亿光年）（宇宙）10-20 m（夸克） 时间尺度 （相差1045 s ） 1018 s（150亿年）（宇宙年龄）10-27 s（硬 射线周期） 速率范围 0（静止）3108 m/s（光速） 不同尺度和速度范围的对象要用不同的物理理论研究1m1

2、0-2010-1510-1010-5101510410101025 1020W+粒子原子DNA人山地球太阳系星系星系团原子核微观介观宏观宇观天体物理粒子物理两大尖端紧密衔接4. 物理学是认识世界，掌握世界的思维方法 学习科学的思维方法，增强全面素质，对发挥人的创造潜力至关重要。从思维方法上讲，讲三种物理学的思维方法u简化模型的选取，抓主要矛盾， 例：质点，点电荷，原子模型u概念和方法的类比 例：电学和磁学的类比u假说 例：量子论和量子力学具体地说，物理学还有许多有特色的方法：u演绎法： 基本定律 推理、演算 新理论u归纳法 ： 归纳实验或观测事实 假设、模型 新理论u对称性分析u守恒量的利用u

3、定性和半定量分析u量纲分析科学家的类型：牛顿-归纳型 伽利略-观察型 麦克斯韦-逻辑型 焦耳-动手型 爱因斯坦-狂想型不同时期决定不同类型的科学家 17世纪 牛顿 伽利略 19世纪 焦耳 麦克斯韦 20世纪 爱因斯坦新时期需要什么类型的科学家？混合型 工程技术人员良好的物理素质表现在： 在工程技术问题面前，能够从物理本质上提出问题和做出判断； - （分析问题） 能够把物理学的思想、观点、规律和方法运用到工程技术的实际中； - （解决问题） 注意物理学的发展，不断探索如何把物理学的新成果引入到工程技术中。- （不断创新） 要重视提高科学素质，不要把物理课当专业课来对待！、大学学习特点是进度快、内

4、容多，要自学、及时总结，培养自学能力；、注意听课方法，注重科学的方法。重视思维能力等综合能力的锻炼；要培养独立思考的能力；笔记；、认真完成作业等能力训练任务，培养自己分析问题和解决问题能力。4、学会与老师沟通与同学间的协作。5、考评内容。(五) 参考书目物理学教程 第二版（一套二册），马文蔚 新概念物理教程 （一套五册） ，赵凯华，罗蔚茵 基础物理学上、下册，陆果 普通物理学，程守洙，江之永主编 伯克利物理学教程（一套五册） Physics，R. Resnick, D. Halliday 结束语 发展独立思考和独立创新的一般能力，应当始终放在首位, 而不应当把知识放在首位。如果一个人掌握了他的

5、学科的基础理论，并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自己的道路。而且比起那些主要以获取细节知识为训练内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化。 爱因斯坦二二.学什么？学什么？知识、方法、科学观念知识、方法、科学观念“物物”物质世界物质世界 “理理”普遍规律普遍规律1.学习物理知识要注意学习物理知识要注意整体性整体性、发展性发展性和和迁移性迁移性。整体性注意掌握知识的结构和联系注意掌握知识的结构和联系形成物质世界的整体物理图象形成物质世界的整体物理图象避免：避免：只见树木，不见森林。只见树木，不见森林。 只得到一堆支离破碎的公式。只得到一堆支离破碎的公式。比较比较原理发现原理发现（年）（年）工

6、业产品工业产品（年）（年）经历时间经历时间（年）（年）电动机电动机18211821188618866565真空管真空管18821882191519153333无线电无线电18871887192219223535X X光光18951895191319131818雷达雷达19351935190019005 5原子反应堆原子反应堆19391939194219423 3半导体半导体19481948195119513 3激光激光19581958196019602 2从基本原理转变为技术的速度加快从基本原理转变为技术的速度加快3. 学习先进的科学观念，树立科学学习先进的科学观念，树立科学世界观世界观物理学

7、中的唯物论：物理学中的唯物论：实践（实验）是判断（检验）真理（科学）的唯一标准实践（实验）是判断（检验）真理（科学）的唯一标准. .物理学中的辨证法物理学中的辨证法: : 相对性原理，变革性原理，对应原理，互补原理相对性原理，变革性原理，对应原理，互补原理物理学物理学“美美”的标准：的标准：简单、和谐、统一、对称。简单、和谐、统一、对称。 应当期望物理学家的美感有一种用途：协助物理学家去选择可帮应当期望物理学家的美感有一种用途：协助物理学家去选择可帮助我们了解大自然的理念。助我们了解大自然的理念。 温伯格温伯格自然是和谐统一的整体，自然界的复杂性是由简单规则演变而来。自然是和谐统一的整体，自然

8、界的复杂性是由简单规则演变而来。物理上真实的东西，一定是逻辑上简单的东西。物理上真实的东西，一定是逻辑上简单的东西。 爱因斯坦爱因斯坦符合物理学审美原则：符合物理学审美原则：学科的分化、交叉、整合。学科的分化、交叉、整合。人与自然的和谐发展人与自然的和谐发展新的自然观新的自然观 一切工程技术实践都要尊重生态规律，讲求环境效益，树立一切工程技术实践都要尊重生态规律，讲求环境效益，树立“整体优化整体优化”和和“可持续发展可持续发展”的价值观念。的价值观念。三三. 怎样学怎样学?业精于业精于勤勤荒于嬉，行成于荒于嬉，行成于思思毁于随。毁于随。 韩愈韩愈西南交大西南交大大学物理大学物理学习资源学习资源

9、1.1.教材教材大学物理教程大学物理教程上、下上、下2.2.辅助材料辅助材料大学物理教与学参考大学物理教与学参考 大学物理活页作业题大学物理活页作业题3.3.演示实验室演示实验室4.4.网上学习系统网上学习系统学校主页学校主页校园文化校园文化教师主页教师主页应用物理系应用物理系大学物理大学物理大学物理学 请允许我说明我讲这门课的主要目的。我的目的不是教你们如何应请允许我说明我讲这门课的主要目的。我的目的不是教你们如何应付考试，甚至不是让你们掌握这些知识，以便更好地为今后你们面临的付考试，甚至不是让你们掌握这些知识，以便更好地为今后你们面临的工业或军事工作服务。我最希望的是，你们能够像真正的物理

10、学家一样，工业或军事工作服务。我最希望的是，你们能够像真正的物理学家一样，欣赏到这个世界的美妙。物理学家们看待这个世界的方式，我相信，是欣赏到这个世界的美妙。物理学家们看待这个世界的方式，我相信，是这个现代化时代真正文化内涵的主要部分。也许你们学会的不仅仅是如这个现代化时代真正文化内涵的主要部分。也许你们学会的不仅仅是如何欣赏这种文化，甚至也愿意参加到这个人类思想诞生以来最伟大的探何欣赏这种文化，甚至也愿意参加到这个人类思想诞生以来最伟大的探索中来。索中来。 理查德理查德. .费曼费曼R.P.Feynman R.P.Feynman （1918191819881988）美国物理学家，诺贝尔物理奖

11、获得者第一章第一章 课程介绍课程介绍一一 . . 为什么要学习为什么要学习“大学物理大学物理”？物理学物理学: :研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍的运动规律。研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍的运动规律。是一切自然科学和工程技术的基础。是一切自然科学和工程技术的基础。 物理书都充满了复杂的数学公式。可是思物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理念，而非公式，才是每一物理理论的想及理念，而非公式，才是每一物理理论的开端。开端。 爱因斯坦爱因斯坦 物理学的进化物理学的进化学习目的：学习目的：1.1.获得生活、学习、工作所需的知识和技能。获得生活、学习、工作所需的知识和技能。