《大学物理ch》PPT课件 27页

同学们好！\n《大学物理学》上册绪论实物的运动规律相互作用和场《大学物理学》下册振动与波动量子现象和量子规律多粒子体系的热运动教学内容\n第一篇绪论解决两个问题：*明确为什么学？学什么？怎样学？*了解物质世界的整体图象。目的：获得学习“大学物理”的自觉意识和较高的起点。\n一.为什么要学习“大学物理”？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。研究不同层次上物质的结构、物质间相互作用和相互作用下产生的运动形态和运动规律，始终是基础科学无止境的前沿。周光召第一章课程介绍\n对于任何专业，大学基础物理课的目的：都是使学生对物理学的内容和方法、工作语言、概念和物理图象、历史、现状和前沿等方面，从整体上有个全面的了解。这是一门培养和提高学生科学素质，科学思维方法和科学研究能力的重要基础课。赵凯华\n定位：物理教育——科学素质教育不仅仅是为后续课服务不仅仅是为专业服务立足于提高自身科学素质，有益于终身学习和发展为什么要提高工科学生的物理素质？根本原因：物理学与工程技术的关系\n*第一次工业革命（17~18世纪）：建立在牛顿力学和热力学发展的基础上，其标志是以蒸汽机为代表的一系列机械的产生和应用。*第二次工业革命（19世纪）：建立在电磁理论发展的基础上，其标志是发电机、电动机、电讯设备的出现和应用。*第三次工业革命（20世纪）：建立在相对论和量子力学发展的基础上，其标志是以信息技术为代表的一系列新学科、新材料、新能源、新技术的兴起和发展。三次工业革命\n物理学与技术关系的两种模式*技术物理技术（典型例子：热学）*物理技术物理（典型例子：电磁学）在现代社会中主要以第二种方式进行。例：计算机技术是这个崭新的信息时代的关键，其基础正是过去大半个世纪的现代物理学的研究成果：\n电子和信息技术的物理基础1925年量子力学建立1926年Fermi-Dirac统计法提出1929年能带理论提出并得到证实，从理论上解释了导体、半导体、绝缘体的性质和区别；Fermi面概念及其可测量的提出1947年发明晶体管（获1956年诺贝尔物理奖）1957年建立Fermi面编目1962年制成集成电路（IC）70年代末大规模和超大规模集成电路（VLIC）\n激光技术的物理基础1860年Maxwell建立光的电磁理论1900年Planck提出能量子理论1917年Einstein提出受激辐射理论1953年制成微波激射器（maser）1960年Maiman制成红宝石激光器60~70年代激光器及其应用高速发展，月球上设置激光反射器1982年激光全息术80~90年代激光外科手术，通讯，光盘，激光武器...\n纳米（）技术皮秒（）技术超导技术…...直接从各分支物理实验室移植到工业上扫描隧道显微镜原理图\n硅表面硅原子的排列砷化镓表面砷原子的排列碘原子在铂晶体上的吸附纳米科学技术应用实例\n电子探针移动氙原子\n通过移走原子构成的图形\n物理学提供科学原理指导技术路线的选择和技术方案的改进培养技术人员的科学品格和创新能力，使其眼光远，层次高，后劲足蒸汽机车内燃机车电力机车常导、超导磁悬浮列车全世界工科大学无一例外将物理作为重要基础课\n二.学什么？知识、方法、科学观念“物”——物质世界“理”——普遍规律1.学习物理知识要注意整体性、发展性和迁移性。整体性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教材结构和主线基本粒子实物的运动规律相互作用和场振动和波动量子现象和量子规律多粒子体系的热运动\n物理学的基本框架经典物理力学（实物粒子）电磁学（场）热力学统计物理（多粒子体系）相对论力学量子力学量子统计物理相对论量子力学相对论量子场论？\n发展性不断从新的角度审视和理解物理概念和规律，关注其内涵的丰富，应用的扩展，相互关系的变化。例如：质量初中：循环定义？高中：惯性质量；引力质量前沿：质量究竟是什么？是如何产生的？大学：能量载体；\n例如：力近代物理：以能量为中心的表述优于以力为中心的表述。中心：守恒量——动量、角动量、能量守恒定律与自然界对称性的联系对时间积累动量定理——动量守恒对空间积累动能定理——机械能守恒力矩定轴转动物体的平衡中学：以“力”为中心。\n注意提高应用物理知识理解、解决实际问题的能力。2.学习物理方法观察、实验、模拟、演绎、归纳、分析、综合、类比、理想化、假说…...指导性原理:*简单性原理：逻辑前提越简单，普遍程度越高。*对应原理：新理论应包容在一定条件下被证实是正确的旧理论，并在极限条件下过渡到旧理论。…...迁移性\n例如：理想化方法理想模型（单摆、弹簧振子、理想气体……)理想实验（伽利略、牛顿…...）理想过程(准静态、绝热……)实质:简化、纯化，抓住主要矛盾，摒弃次要因素。复习质点、质点系、刚体质点：当物体的线度和形状在所研究的问题中的作用可以忽略不计时，将物体抽象为一个具有质量，占有位置，但无形状大小的“点”。\n质点系：质点的集合。刚体：任意两质点间距离保持不变的质点系。质点质点系刚体集合特例*思考:质点和几何学上的点有什么不同？例如：科学假说方法牛顿时代：以经验观察，逻辑归纳为主现代物理：问题——假说——(实践)——科学——（证伪）——新问题——新假说——…...“不是由观察结果归纳出理论，而是由理论决定观察什么。”——爱因斯坦\n3.学习先进的科学观念*物理学描述的是关于实在世界的模型感觉世界物理科学世界真实世界大量唯象定律较高层次定律自然界的基本法则(中介)逼近目标归纳总结物理概念、规律与自然实在并非完全同一。人类是依靠建立模型、不断改进模型来逐渐认识自然的。\n*自然是和谐统一的整体“物理上真实的东西，一定是逻辑上简单的东西。”——爱因斯坦自然界的复杂性是由简单规则演变而来。学科的分化、交叉、整合。人与自然的和谐发展——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“整体优化”和“可持续发展”的价值观念。\n三.怎样学?书山有路勤为径,学海无涯悟作舟辅助教材:《物理学概论习题参考解答》《物理思维训练题集》《活页作业题集》成绩评定：平时30%期末考试70%\n平时考核成绩：以总分100计考勤50分：迟到扣3分/次；缺席5分/次，12次无故缺席者，取消考试资格；迟到5次以上者，平时成绩减半。作业50分：每次作业占3分，5次未交作业者，取消考试资格；迟交4次作业者，平时成绩减半；老师根据具体情况每次评阅二分之一以上作业。每讲课由各班班委进行定期考勤；老师不定期考核。\n答疑时间安排：第2周至17周每周二下午1:00—3:00地点：X6220作业本领取时间：本周五下午1:00—3:00，以班为单位在X6220统一购买，5元/本