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1、12 3作者大学物理教研室大学物理教研室 （以姓氏笔划为序以姓氏笔划为序）王红梅王红梅 冯艳全冯艳全 刘兆龙刘兆龙 李英兰李英兰吴吴晓晓丽丽 宋克辉宋克辉 苟秉聪苟秉聪 邹邹 健健胡海云胡海云 郑少波郑少波 惠和兴惠和兴 缪劲松缪劲松 2004 年年 4 月月4绪绪 论论Introduction(一) 物理学的研究对象 物理学研究物质基本结构、相互作用以及它们的最基本、最一般的运动规律。空间尺度 1026 m (约150亿光年) 10-20 m 宇宙大小 夸克大小时间尺度 1018 s (150亿年) 10-27s 宇宙年龄 硬 射线周期跨度约45 个数量级速率范围 0 (静止) 3108 m
2、/s (光速)5星系星系银河系银河系太阳系太阳系太阳太阳原子原子原子核原子核宇观宏观介观微观天体物理量子力学紧密衔接基本粒子基本粒子粒子物理山川山川人人DNA长度长度细胞细胞6Relativistic PhysicsQuantum PhysicsHuman Experience7科 学 抽 象分析与综合归纳与演绎 类 比(二) 物理学的研究方法突出重点，抓住本质理想化模型：质点, 理想气体, 点电荷数学抽象：弹簧振子，单摆，电磁波局部 整体，整体 局部牛顿定律解题隔离法，微元分析法个别 一般 毕奥-萨伐尔定律的发现一般 个别 库仑定律的应用，极限法仿照旧现象加速新现象的研究电子显微镜与光学显微
3、镜8(三) 物理学的发展与现状 5次大综合，引发3次工业革命17世纪：牛顿(英) 集伽利略、开 普勒等人的成果，把天体与地 面物体运动统一起来，建立了 以牛顿三定律和万有引力定律 为基础的动力学理论体系。18世纪：瓦特(英) 发明蒸汽机， 经焦耳、开尔文、布朗、玻耳 兹曼等研究，建立了热力学和 统计物理学。蒸汽机、内燃机，第一次工业革命918世纪到19世纪：迈克斯韦在库仑、 安培和法拉第等人研究的基础上， 建立电磁场理论，预言电磁波存 在，统一了电学、磁学、光学。电气化、电磁波通讯，第二次工业革命19世纪末20世纪初：爱因斯坦创立 狭义相对论，扩展物理学到高速 领域，建立了新的时空观。20世纪
4、初：普朗克、爱因斯坦、玻 尔、薛定锷等人建立了量子力学， 扩展物理学到微观领域。原子能和平利用、信息工业，第三次工业革命（至今）10物理学渗透在一切自然科学领域，应用于生产技术的各个方面，是自然科学的基础，也是工程技术、高新技术的基础。Exploring the NatureExploring the NatureDriving the TechnologyDriving the TechnologySaving the LifeSaving the Life11(四) 物理学展望：航空航天神州 5 号12登陆火星13纳米材料C6014碳纳米管硅纳米线15生命科学DNA16信息产业集成电路17
5、(五)努力学好物理学q 打好学习其它学科的基础q 提高科学素质和能力物理素质的表现 掌握物理学的思想和观点： 理想化模型，守恒和对称， 场的观点，能量的观点具有创新能力能从物理本质上提出和研究本专业问题， 能在工程技术中引入物理学的新成果18(六)学习方法和学风的要求q 重视素质和能力的培养；q 培养自学能力，重视预习和复习，适应“粗线条” 讲课方式；q 学会记笔记: 记思路,要点和有特色的内容；q 注重实践环节，及时完成作业；q 严守课堂纪律。19教材及参考书目1 张三惠主编，大学物理学(1-5册)，清华大学出版社；2 程守诛，江之永编，普通物理学(1-3册)，高等教育出版社；3 (美) D
6、.哈里德, R.瑞斯尼克，物理学 (1-2册)， 科学出版社；4 Cutnell and Johnso, Physics, the 6th edition.20 科学是一种方法。它教导们：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。 R.P. 费曼费曼 我从不迷信权威，但命运捉弄了我我自己变成了权威。 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。 A. 爱因斯坦爱因斯坦 除了掌握基本知识外，更重要的是学习一种科学的思维方法。学生从老师那里得到的，应该是一个点石成金的法则，而不是一堆金子。
