2013大学物理绪论新..ppt

1、大学物理学绪论,观察、思考、交流,主讲：陈庆东 电话E-mail：,* 明确为什么学？ * 学什么？ * 怎样学？,大学物理课程,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。 是一切自然科学和工程技术的基础。,“兴趣是最好的老师” 爱因斯坦,德裔(美)爱因斯坦 (1879-1955),定位： 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,根本原因：物理学与工程技术的关系,*第一次工业革命（1718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

2、机械的产生和应用。,为什么要提高工科学生的科学（物理）素质？,*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。进入到应用电能的时代即电气化革命。,*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计算机、激光、核能、空间技术、信息技术等一系列高新技术，开始了信息知识经济时代。,现代技术人员要有良好的科学素养：,* 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

3、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）,全世界工科大学无一例外将物理作为重要基础课,“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命” 李政道,电气工程,电力,电子,自动控制,机械工程,二.学什么？,1.学习物理知识,注意掌握知识的结构和联系,1）物理学的研究对象, 空间尺度 （相差1045 1046） 1020 m（夸克） 1026 m（约150亿光年）（宇宙）, 时间尺度 （相差1045） 10-27s （ 硬 射线周期） 1018s（宇宙年龄150亿年）, 速率范围 0 （静止） 3 108 m/s （光速）,蛇吞尾图，形象地表

4、示了物质空间尺寸的层次,2）物理学的基本框架,分支学科：激光物理，半导体物理，原子物理，核物理 交叉学科：生物物理，量子化学，地球物理，海洋物理, 牛顿力学 17世纪伽利略、开普勒、牛顿 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 18-19世纪库仑、法拉第、麦克斯韦 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 18-19世纪卡特、焦耳、开尔文、卡诺 研究物质热运动的统计规律及其宏观表现, 相对论 1905、1915 爱因斯坦 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 20世纪普朗克、玻尔、薛定谔、海森堡、狄拉克 研究微观物质运动现象以及基本运动规

5、律,3）物理学的五大基本理论,物理学是一门最基本的科学;是最古老、但发展最快的科学;它提供最多、最基本的科学研究手段。,2. 学习物理方法,观察、实验、模拟、演绎、归纳、分析、综合、 类比、理想化模型、假说,例,方法实质: 简化、纯化，抓住主要矛盾， 摒弃次要因素。 重要意义： 人类认识世界的基本策略,牛顿的理想实验,2. 学习物理方法,观察、实验、模拟、演绎、归纳、分析、综合、 类比、理想化模型、假说,物理学的基本思想方法： 用模型来描述自然，用数学来表达模型，用实验来检验模型。,物理学描述的是关于实在世界的模型,普朗克,3. 学习先进的科学观念，树立科学世界观,物理学之美：,物理学的本质是

6、“真”：客观规律、真理,物理学的价值是“善”能够造福人类,物理学的追求是“美”简单、和谐、对称、统一,自然是和谐统一的整体，自然界的复杂性是由简单规则演变而来。,物理上真实的东西，一定是逻辑上简单的东西。 爱因斯坦,符合物理学审美原则： 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。,三. 怎样学?,业精于勤荒于嬉，行成于思毁于随。 韩愈,1.尽快完成由中学方法向大学方法的转变,1）研究对象：由简单到复杂，由特殊到一般。,2）描述方法：由标量到矢量。,3）思维模式：由算术法到微元法。,4）学习目的：由了解知识到应用知识。,5）学习进度：高速度，高效率。,6）学习方式：自主学习。,2.上课认真听讲，不无故旷课。,3.高质量独立完成