大学物理绪论new 22页

华中科技大学管理学院物理学导论1\n华中科技大学管理学院欢迎同学们来上物理学导论课!2\n华中科技大学管理学院《物理学导论》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(五)参考书目3\n(一)物理学的研究对象和研究方法华中科技大学管理学院第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”指出：物理学是研究物质、能量和它们的相互作用的学科。(Asciencethatdealswithmatterandenergyandtheirinteractions)4\n华中科技大学管理学院物理学是一项国际事业，它曾为人类文明作出过巨大贡献；对当代的生活产生了不可估量的影响；它对人类未来的进步起着关键的作用。对物理教育的支持和研究，在所有国家都是重要的。5\n华中科技大学管理学院▲研究对象十分广泛★空间尺度(相差1045——1046)1026m(约150亿光年)(宇宙)——10－20m(夸克)45★时间尺度(相差10)1018s(150亿年)(宇宙年龄)——10-27s(硬射线周期)★速率范围0(静止)——3╳108m/s(光速)不同尺度和速度范围的对象要用不同的物理学研究：6\n华中科技大学管理学院7\n华中科技大学管理学院8\n时间能量宇宙的演化华中科技大学管理学院10-44s1019GeV时空起源10-36s1015GeV不对称起源引电强作力弱10-10s102GeV用电弱相变弱电作磁用轻元素起源1s1MeV（D、Li、He核）105y4000K(0.3eV)星体起源1010y3K(2.610-4eV)现在9\n华中科技大学管理学院ALargeElectron-PositronCollider10\n华中科技大学管理学院▲物理学的研究方法★物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学，其研究方法可概括为：提出命题物理上的直觉、想象力、洞推测答案察力也常常产生重大突破和理论预言发现实验检验应用修改理论11\n从方法论上讲，物理学的研究方法可分为：华中科技大学管理学院★演绎法：基本定律→推理、演算→新理论★归纳法：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，如：★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★定性和半定量分析★量纲分析★能量分析……12\n华中科技大学管理学院▲物理学在不断发展★前沿：粒子物理，混沌学，高温超导，光子学，微结构物理，……★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……13\n(二)物理学与技术华中科技大学管理学院物理学基本规律渗透在自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，是许多自然科学的基础，也是工程技术特别是高新技术的基础。▲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)物理－技术－物理(以电气化进程为标志)▲20世纪两种模式并存、交叉，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。14\n华中科技大学管理学院例如：★爱因斯坦受激辐第一台激光器现代光学射理论（1917）诞生（1960）(物理)(技术)(物理)★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：量子力学晶体管诞生(1947)费米—狄拉克统计集成电路(1962)微结构固体能带理论大规模集成电路物理（20年代）（70年代后期）(物理)(技术）(物理)▲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：15\n华中科技大学管理学院工程技术的“知识之树”16\n(三)为什么要学习物理学华中科技大学管理学院▲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：17\n华中科技大学管理学院◆现代工业技术的工程师类型：*工程科学家型：要善于从战略思想上把当代科学成就和工程技术联系起来，出概念，出思想。*革新发明家型：要能创造性地运用当代科技知识建造工程系统，发明新方法、创造新产品。*现场工程专家型：在现场从事建造、操作和维护复杂设备和工程系统的正常工作。*管理规划专家型：在领导或管理部门工作，但活动仍以技术为背景。特点是：(1)往往涉及边缘科学，知识面宽；(2)对新技术、新方向有敏锐的鉴察力和识别力；(3)对方针政策有深刻理解。18\n华中科技大学管理学院◆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作出判断；（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！19\n华中科技大学管理学院(四)关于学习方法和学风的要求▲反对应试观点，重视素质和能力的培养，特别是创新意识的培养。▲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。▲学会记笔记(记思路、要点和有特色的内容)。▲高质量地及时完成作业，摈弃“题海战术”。▲严守课堂纪律。要勤于思考,悟物穷理，不断建立自己的物理图象。20\n(五)参考书目华中科技大学管理学院▲《普通物理学辅导与答疑》（一套三册），清华大学物理系基础物理教研组▲《新概念物理教程》力学，热学，赵凯华，罗蔚茵▲《普通物理学》（第五版，共三册）程守洙、江之永▲《物理学教程》（一套七册），夏学江，史斌星主编▲《伯克利物理学教程》（一套五册）▲《电磁学》，赵凯华，陈熙谋▲《热学》，李椿▲《原子物理学》，杨福家▲《Physics》，R.Resnick，D.Halliday21……\n结束语华中科技大学管理学院▲R.P.费曼：科学是一种方法。它教导我们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象。▲A.爱因斯坦：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其训练内容的人来,他一定会更好适应进步和变化。22