科学方法在熵增加原理教学过程中应用的研究精选.doc

科学方法在熵增加原理教学过程 中应用的研究 专业：（） 班级：200级 姓名： 目 录 引言 1 热统理论的介绍 1.1热力学与统计物理基本理论 1.2热力学与统计物理课程在物理学专业中的重要性及广泛应用 1.2 物理学中科学方法的介绍 2.1物理科学方法2.3理想化方法 2.4数学方法 2.5类比法 2.6假设法 2.7比较分类法 2.8其他方法 3 用科学方法解决问题3.1用等效方法处理不可逆过程熵增问题； 3.2用数学方法解释熵增加原理； 3.3比较分类法在求混合气体熵增问题中的应用 4 展望 结论 致谢 参考文献 摘要 ： 引言 [1]。 从美国、日本和中国对物理科学方法教育的要求中不难发现，在各国教育中，科学方法的教育得到了明显的重视，将物理科学方法作为学生认识、发现、解决问题的一种手段。从某种意义上讲，掌握科学方法或科学思想比知识的学习更为重要[2]。 目前，国内国外广大学者都在广泛的进行科学方法的研究，但是，将科学方法运用到物理学科教学中的研究的相对比较少，同时研究的深度较浅、大都停留在框架的层面上，因而有较大局限性。实际上，科学方法不仅在物理学科教学中有着广泛的应用，同时也能应用到其他方面，比如生物物理、物理医学、物理化学等方面。 现今的教育方式使得科学研究中难能可贵的创造性才华，由于方法的拙劣，可能被削弱，甚至被扼杀；而良好的方法则会增长、促进这种才华。所以，要使学生成为创造性人才，就必须使他们掌握科学方法,这是创新教育的要求。在教学中必须提高科学方法教育的地位,不能让它总是依附和从属于知识教学,而是要让知识教学为科学方法教育服务，因此科学方法教育势在必行。 1 热统理论和熵增加原理的介绍 1.1 热力学与统计物理基本理论 [3]。 （2）统计物理学是热运动的微观理论。 统计物理学从宏观物质系统是由大量微观粒子所构成这一事实出发，认为物质的宏观性质是大量微观粒子性质的集体表现，宏观物理量是微观物理量的统计平均值[3]。 1.2 热力学与统计物理课程在物理学专业中的重要性及广泛应用 。 1/3的诺贝尔物理学奖和热力学、统计物理密切相关；有近1/4-1/5的诺贝尔物理学奖直接来自于热力学与统计物理的研究领域。 表1 热力学与统计物理研究领域成就 1904年 瑞利（英） 气体密度研究、发现氩 1910年 范德瓦尔斯（荷） 关于气态和液态方程的研究 1911年 维恩（德） 发现热辐射定律 1913年 昂内斯（荷） 低温下物体性质的研究和制成液态氦 1918年 普朗克（德） 解释黑体辐射谱并提出能量子概念 1962年 朗道（苏） 相变理论，液氦的开创性理论 1972年 巴丁等 创立BCS超导微观理论 1997年 朱棣文 发明激光冷却法来达到低温制冷 2001年 克特勒（德）康奈尔 维曼（美） 实现玻色－爱因斯坦凝聚态 2003年 阿布里科索夫 莱格特 金茨堡 超导体和超流体的开创性工作 热力学与统计物理是现代物理学研究的核心领域。集中体现了物理学的成就和核心思想，核心概念。 1.2.2 热力学与统计物理的广泛应用 热力学统计物理在前沿科学技术中有着广泛的应用，它是一门古老而又年轻的学科，从工业革命到当代社会，它见证了人类一步步的发展，从瓦特发明蒸汽机到火车轮船的出现，热力学的每一次重大发现都伴随着生产力的巨大飞跃，热力学的发展史就是一部现代文明史。如今，热力学依然在许多高科技领域发挥着它的重要作用。 （1）超导技术 超导技术是研究物质在超导状态下的性质、功能以及超导材料、超导器件的研制、开发和应用的技术。某些物质在温度降低到一定值时电阻会完全消失，这种现象称为超导电性。具有超导电性的物质称为超导材料或超导体。超导材料包括金属低温超导材料、陶瓷高温超导材料和有机超导材料等。超导技术的开发和应用对国民经济、军事技术、科学实验与医疗卫生等具有重大价值。自1986年以来，中国在高温超导技术攻关中取得了一系列重大成就，在某些领域达到了国际领先水平。 （2）激光技术 激光于1960年面世，是一种因刺激产生辐射而强化的光。科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态，当这些电子要回复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量；而接著