理学类什么是物理学.ppt

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1、理学类什么是物理学现在学习的是第1页，共14页E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小最小 的的细胞细胞原子原子原子核原子核基本粒子基本粒子DNA长度长度星系团星系团银河系银河系最近恒最近恒星的距离星的距离太阳系太阳系太阳太阳山山哈勃半径哈勃半径超星系团超星系团人人蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次现在学习的是第2页，共14页物物理理现现象象 按空按空间尺度划分：尺度划分：量子力学量子力学 经典物理学典物理学 宇宙物理学宇宙物理学 按速率大小划分：按速率大小划分：相相对

2、论物理学物理学 非相非相对论物理学物理学 按客体大小划分：按客体大小划分：微微观系系统 宏宏观系系统 按运按运动速度划分：速度划分：低速低速现象象 高速高速现象象 实验实验物理物理理论理论物理物理计算计算物理物理今日物理学今日物理学l 物理学的发展物理学的发展现在学习的是第3页，共14页 牛顿力学牛顿力学(Mechanics)研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律 电磁学电磁学(Electromagnetism)研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律研究电磁现象、物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律 热力学热力学(Thermod

3、ynamics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现研究物质热运动的统计规律及其宏观表现 相对论相对论(Relativity)研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律 量子力学量子力学(Quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律研究微观物质运动现象以及基本运动规律二二.物理学的五大基本理论物理学的五大基本理论物理学是一门最基本的科学物理学是一门最基本的科学;是最古老、但发展最快的是最古老、但发展最快的科学科学;它提供最多、最基本的科学研究手段。它提供最多、最基本的科学研究手段。现在学习的是第4页，共14页l 物理学是一切

4、自然科学的基础物理学是一切自然科学的基础l 物理学派生出来的分支及交叉学科物理学派生出来的分支及交叉学科物理学构成了化学、生物学、材料科学、地球物理学构成了化学、生物学、材料科学、地球物理学等学科的基础，物理学的基本概念和技物理学等学科的基础，物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中术被应用到所有自然科学之中。l 物理学与数学之间有着深刻的内在联系物理学与数学之间有着深刻的内在联系粒粒子子物物理理学学原原子子核核物物理理学学原原子子分分子子物物理理学学固固体体物物理理学学凝凝聚聚态态物物理理学学激激光光物物理理学学等等离离子子体体物物理理学学地地球球物物理理学学生生物物物物理理学学天天体

5、体物物理理学学宇宇宙宙射射线线物物理理学学三三.物理学是构成自然科学的理论基础物理学是构成自然科学的理论基础现在学习的是第5页，共14页四四.物理学与技术物理学与技术2020世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科世纪，物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科 热机的发明和使用，提供了第一种模式：热机的发明和使用，提供了第一种模式：电气化的进程，提供了第二种模式：电气化的进程，提供了第二种模式：核能的利用核能的利用激光器的产生激光器的产生层析成像技术层析成像技术(CT)(CT)超导电子技术超导电子技术技术技术 物理物理 技术技术物理物理 技术技术 物理物理 粒子散射实验粒子散射实

6、验X 射线的发现射线的发现受激辐射理论受激辐射理论低温超导微观理论低温超导微观理论现在学习的是第6页，共14页电子计算机的诞生电子计算机的诞生 1947年年 贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克来发明了贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克来发明了晶体管晶体管，标志着标志着信息时代信息时代的开始的开始 1962年年 发明了发明了集成电路集成电路 70年代后期年代后期 出现了出现了大规模集成电路大规模集成电路 1925 26年年 建立了建立了量子力学量子力学 1926年年 建立了建立了费米费米狄拉克统计狄拉克统计 1927年年 建立了建立了布洛赫波的理论布洛赫波的理论 1928年年 索末菲提出索末菲提出能带能

7、带的猜想的猜想 1929年年 派尔斯提出派尔斯提出禁带禁带、空穴空穴的概念的概念 同年贝特提出了同年贝特提出了费米面费米面的概念的概念 1957年年 皮帕得皮帕得测量测量了了第一个费米第一个费米面面现在学习的是第7页，共14页超晶格材料超晶格材料纳米材料纳米材料光子晶体光子晶体晶体管的发明晶体管的发明大规模集成电路大规模集成电路电子计算机电子计算机信息技术与工程信息技术与工程 几乎所有的重大新几乎所有的重大新(高高)技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿。的酝酿。当今物理学和科学技术的关系当今物理学和科学技术的关系两两种种模模式式并并存存，相相互

8、互交交叉叉，相相互互促促进进“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命”。李政道李政道量子力学量子力学能带理论能带理论人工设计材料人工设计材料现在学习的是第8页，共14页五五.物理学的方法和科学态度物理学的方法和科学态度提提出出命命题题推推测测答答案案理理论论预预言言实实验验验验证证修修改改理理论论现代物理学是一代物理学是一门理理论和和实验高度高度结合的精确科学合的精确科学 从新的观从新的观测事实或实测事实或实验事实中提验事实中提炼出来，或炼出来，或从已有原理从已有原理中推演出来中推演出来 建立模型；建立模型；用已知原理用已知原理对现象作定对现象作定性解释，

9、进性解释，进行逻辑推理行逻辑推理和数学演算和数学演算 新的理新的理论必须提论必须提出能够为出能够为实验所证实验所证伪的预言伪的预言 一切物一切物理理论最理理论最终都要以终都要以观测或实观测或实验事实为验事实为准则准则 当一个当一个理论与实理论与实验事实不验事实不符时，它符时，它就面临着就面临着被修改或被修改或被推翻被推翻 现在学习的是第9页，共14页六六.怎样学习物理学怎样学习物理学著名物理学家费曼说：著名物理学家费曼说：科学是一种方法。它教导人们：一些事物是科学是一种方法。它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到了什么程度，如何对

10、待疑问和不确定性，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断，如何区别真伪和表面现象。著名物理学家爱因斯坦说：著名物理学家爱因斯坦说：发展独立思考和独立判断地一般能力，应当始终发展独立思考和独立判断地一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位。如果放在首位，而不应当把专业知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识

11、为其培训内容的且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化人来，他一定会更好地适应进步和变化。现在学习的是第10页，共14页 学习的观点：学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解 物理学中各个分支之间的相互联系。物理学中各个分支之间的相互联系。学习的关键：学习的关键：学习的重点：学习的重点：物理模型物理模型 数学表述数学表述 研究方法与适用条件研究方法与适用条件勤于思考勤于思考悟物穷理悟物穷理七七.教学计划教学计划大学物理学大学物理学 张三慧张三慧 主编主编 清华大学出版社清华大学出版社 大学物理教程大学物理教程

12、吴锡珑吴锡珑 主编主编 高等教育出版社高等教育出版社 大学物理学习指导大学物理学习指导 张孝林张孝林 主编主编 科学出版社科学出版社教教 材：材：大学物理大学物理 吴百诗吴百诗 主编主编 科学出版社科学出版社 参考书：参考书：现在学习的是第11页，共14页 内内 容容参考学时参考学时 绪论绪论2 第第 1 章章 质点运动学质点运动学4 第第 2 章章 牛顿运动定律牛顿运动定律2 第第 3 章章 功和能功和能3 第第 4 章章 冲量和动量冲量和动量4 第第 5 章章 刚体运动学刚体运动学2 第第 6 章章 刚体动力学刚体动力学4 第第 7 章章 机械振动机械振动4 第第 8 章章 静电场静电场1

13、4 第第 9 章章 恒定磁场恒定磁场12 第第10章章 变化的磁场和变化的电场变化的磁场和变化的电场8教学计划教学计划(总学时总学时128)现在学习的是第12页，共14页 内内 容容参考学时参考学时 第第 11 章章 热力学基础热力学基础8 第第 12 章章 气体动理论气体动理论6 第第 13 章章 机械波机械波8 第第 14 章章 波动光学基础波动光学基础16 第第 15 章章 狭义相对论力学基础狭义相对论力学基础 7 第第 16 章章 量子物理基础量子物理基础 12 第第 17 章章 原子核基本知识简介原子核基本知识简介2 第第 18 章章 粒子物理简介粒子物理简介2 第第 19 章章 固体物理简介固体物理简介 超导超导 激光激光4电磁学系列演示实验电磁学系列演示实验 2 学时学时波动光学系列演示实验波动光学系列演示实验 2 学时学时教学实践环节教学实践环节现在学习的是第13页，共14页更多资源初一语文初一英语初一数学初一政治初一历史初一地理初一生物现在学习的是第14页，共14页