青海大学物理大学物理绪论.ppt

* 大学物理学 论 绪 “探索未知” 《大学物理学》绪论 (一)物理学的研究对象和研究方法 (二)物理学与技术 (三)为什么要学习物理学 (四)关于学习方法和学风的要求 (一)物理学的研究对象和研究方法 物理学是研究物质、能量和它们的相互作用的学科。 第23届国际纯粹物理与应用物理联合会（IUPAP）大会（99.3.16—21）通过的“决议五”中十分精辟地指出： ▲ 空间尺度 （相差1045 — 1046） 1026 m（约150亿光年）（宇宙）— 10－20 m（夸克） ▲ 时间尺度 （相差1045） 1018s（宇宙年龄150亿年）— 10-27s （ 硬 ? 射线周期） ▲ 速率范围 0 （静止）— 3 ╳ 108 m/s （光速） 1.物理学的研究对象（十分广泛） 不同尺度和速度范围的对象要用不同的物理学研究： ▲ 对称性分析 ▲ 守恒量的利用 ▲ 简化模型的选取 ▲ 概念和方法的类比 从方法论上讲，物理学的研究方法可分为： ▲ 演绎法： ▲ 归纳法： 基本定律 →推理、演算 →新理论 归纳实验、观测事实 →假设、模型 →新理论 具体地说，物理学还有许多有特色的方法， ▲ 定性和半定量分析 ▲ 量纲分析 ▲ 能量分析 …… 比如： 微结构物理， 3.物理学在不断发展 ▲ 经典物理也在发展： 波动光学→信息光学 牛顿力学的决定性→内在随机性 …… ▲ 前沿： 粒子物理， 混沌学， 高温超导， 光子学， …… (二)物理学与技术 第三次世界物理学会大会（2000.12.15-16 Berlin, Germany）决议指出： 物理学是我们认识世界的基础，? 是其他科学和绝大部分技术发展的直接的或不可缺少的基础，物理学曾经是、现在是、将来也是全球技术和经济发展的主要驱动力。 ▲ 历史上物理与技术的关系大致有两种模式： 技术－物理－技术(以第一次工业革命为标志) ▲ 20世纪两种模式并存、交叉， 物理－技术－物理(以电气化进程为标志) 但几乎所有重大 新技术的创立， 都是以物理学的发展为先导的。 ★被誉为第二次工业革命的整个信息技术的发生、发展，其硬件部分几乎都以物理学成果为基础： ▲物理等基础科学与工程技术的关系可形象地 用工程技术的“知识之树”表示： 例如： 爱因斯坦受激辐 射理论（1917） ★ （物理） 第一台激光器 诞生（1960） （技术） 现代光学 （物理） 量子力学 费米—狄拉克统计 固体能带理论 （20年代） （物理） 晶体管诞生(1947) 集成电路(1962) 大规模集成电路 （70年代后期） （技术） 微结构物理 （物理） 原子操纵写出的“100”和“中国” 我国利用原子操纵技术成功地写入了直径为0.6nm的信息点阵，比国外小一个数量级。 点阵信息存储密度达1014bit/cm2 直径为1.3nm的信息点阵 2002年中国科学院推出“龙芯”一号CPU芯片，结束了我国信息产业无芯的历史。 工程技术的“知识之树” 电气工程 电力 电子 自动控制 (三)为什么要学习物理学 ▲ 打好学习其它学科的基础 ▲ 提高科学素质和能力,以适应高新技 术和市场经济的发展(转产,转行) ★ 学习物理对提高科学素质有重要作用： （1）培养辩证唯物主义的世界观 （2）学会掌握科学的方法 （3）培养科学思维能力、发展智力 （4）培养探索与创新精神 ★ 现代工程技术人员必须具备良好的科学 素质。 工程技术人员良好的物理素质表现为： * 在工程技术问题面前，能够从物理本质上 提出问题和作出判断； 要重视提高科学素质，不要把物理课 当专业课来对待！ （分析问题） （不断创新） （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。 * 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； (四)关于学习方法和学风的要求 ▲ 严守课堂纪律（不迟到，不随便说话）。 要勤于思考,悟物穷理，不断建立自己的物理图象。 ▲ 重视素质和能力的培养，特别是创新意识的培养。 ▲ 做到严谨、求实，反对浮躁和急功近利。 ▲ 高质量地及时完成作业。 ▲ 重视预习和复习，主动培养自学能力，适应 “粗线条” 的讲课方式 * * *