大學(xué)物理后記方法總結(jié)

1、cosSFW才智努力方法借鑒前人研究問借鑒前人研究問題方法能指引我題方法能指引我們正確的行進方們正確的行進方向向,這是本課件這是本課件的中心內(nèi)容的中心內(nèi)容成功 1為考試而學(xué)：要求掌握基本理論和概念，習(xí)題則是這些為考試而學(xué)：要求掌握基本理論和概念，習(xí)題則是這些概念的簡單應(yīng)用，一般來說，這些理論知識掌握了，習(xí)概念的簡單應(yīng)用，一般來說，這些理論知識掌握了，習(xí)題也就會做了；同一類型的習(xí)題做一兩道，心里有數(shù)就題也就會做了；同一類型的習(xí)題做一兩道，心里有數(shù)就可以了可以了2為應(yīng)用而學(xué)：要求理解所學(xué)的理論，做到從思想上為應(yīng)用而學(xué)：要求理解所學(xué)的理論，做到從思想上把握它。似懂非懂，一知半解，則無法很好地應(yīng)用所把

2、握它。似懂非懂，一知半解，則無法很好地應(yīng)用所學(xué)的理論知識學(xué)的理論知識3為研究而學(xué)：想要分析問題、解決問題，為研究而學(xué)：想要分析問題、解決問題，需要對前人研究問題的方法、思路，手段需要對前人研究問題的方法、思路，手段等有所體會和領(lǐng)悟等有所體會和領(lǐng)悟大學(xué)學(xué)習(xí)的三個轉(zhuǎn)變“會不會做題、做難題會不會做題、做難題”不是評價你學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn)，不是評價你學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn)，而是看而是看“自己對理論是否透徹理解和對前人研究問題、自己對理論是否透徹理解和對前人研究問題、解決問題的方法、思路、模式是否有些體會和心得解決問題的方法、思路、模式是否有些體會和心得”。大學(xué)學(xué)習(xí)的三個轉(zhuǎn)變這些基本觀念就是知識海洋中的這些基本觀念

3、就是知識海洋中的“交通規(guī)則交通規(guī)則”不懂這些不懂這些“交通規(guī)則交通規(guī)則”就在知識海洋中揚帆是就在知識海洋中揚帆是容易觸礁翻船的，是兩眼一抹黑的亂闖亂撞。容易觸礁翻船的，是兩眼一抹黑的亂闖亂撞。 明白這些明白這些“交通規(guī)則交通規(guī)則”，你在知識的海洋中就，你在知識的海洋中就眼明心亮，能正確思考、能有自己見解，甚至眼明心亮，能正確思考、能有自己見解，甚至能有自己的創(chuàng)新。能有自己的創(chuàng)新。物理學(xué)研究問題的基本觀念物理學(xué)中的定理是由物理定律（原理）物理學(xué)中的定理是由物理定律（原理）經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)而得到的，經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)而得到的， 而物理學(xué)中的定律（原理）則來源而物理學(xué)中的定律（原理）則來源于實踐，

4、是由實踐總結(jié)而來的于實踐，是由實踐總結(jié)而來的 物理學(xué)研究問題的基本觀念一一 理論的來源理論的來源可見理論來源于實踐可見理論來源于實踐為什么一個物體在外力作用下所產(chǎn)生加速度的大小與合外力成正為什么一個物體在外力作用下所產(chǎn)生加速度的大小與合外力成正比，與物體質(zhì)量成反比？為什么變化的磁場能在空間激發(fā)渦旋電比，與物體質(zhì)量成反比？為什么變化的磁場能在空間激發(fā)渦旋電場？場？ 不能對基本原理問為什么，也不能去論證基本原不能對基本原理問為什么，也不能去論證基本原理，因為它是實踐中總結(jié)來的，不是推導(dǎo)來的。理，因為它是實踐中總結(jié)來的，不是推導(dǎo)來的。一個很多人容易犯的錯誤一個很多人容易犯的錯誤物理學(xué)研究問題的基本觀

5、念物理學(xué)的基本原理是由實驗總結(jié)的，而物理學(xué)的基本原理是由實驗總結(jié)的，而“總結(jié)總結(jié)”就體現(xiàn)了一定的就體現(xiàn)了一定的人為性，在很多情形下，人們往往是比照實驗結(jié)論這個人為性，在很多情形下，人們往往是比照實驗結(jié)論這個“坑坑”的的大小大小“放放”（提出）（提出）“填充料填充料”（新的理論）。所以新的理論如（新的理論）。所以新的理論如果能解釋某一實驗發(fā)現(xiàn)，即便解釋的很好，也不能很好的說明該果能解釋某一實驗發(fā)現(xiàn)，即便解釋的很好，也不能很好的說明該理論的可靠性，因為該理論很可能是提出者按照理論的可靠性，因為該理論很可能是提出者按照“怎么樣能解釋怎么樣能解釋實驗結(jié)果就怎么樣提出理論實驗結(jié)果就怎么樣提出理論”這樣的

6、方式提出的?？梢?，光子說這樣的方式提出的?？梢姡庾诱f即便解釋光電效應(yīng)再完美，也不能讓世人信服，正是它又成功解即便解釋光電效應(yīng)再完美，也不能讓世人信服，正是它又成功解釋了康普頓散射，才讓學(xué)術(shù)界接受它。同樣玻爾三假設(shè)解釋其它釋了康普頓散射，才讓學(xué)術(shù)界接受它。同樣玻爾三假設(shè)解釋其它原子不行，只能很好地解釋氫原子，從這一點上說，該理論的可原子不行，只能很好地解釋氫原子，從這一點上說，該理論的可靠性是要受到質(zhì)疑的靠性是要受到質(zhì)疑的提出理論時的提出理論時的“量體裁衣量體裁衣”物理學(xué)研究問題的基本觀念這種做法是人們建立新理論的一個非常重要指導(dǎo)思想，它的意義在于為人們提出一個方向、一個思路，其它研究者可以在

7、這個方向或者思路指引下分析問題，如果得出的結(jié)論與實踐相符，則新理論得到認可物理學(xué)的理論體系好比一棵大樹，定律就是它的根，物理學(xué)的理論體系好比一棵大樹，定律就是它的根，由定律推導(dǎo)而來的定理就好比它的干和枝，而人們的由定律推導(dǎo)而來的定理就好比它的干和枝，而人們的實踐活動則是其生存的土壤，區(qū)分不清楚哪些是它的實踐活動則是其生存的土壤，區(qū)分不清楚哪些是它的根，哪些是它的干和枝，自然就很難把握好物理學(xué)的根，哪些是它的干和枝，自然就很難把握好物理學(xué)的知識體系，這樣學(xué)習(xí)就沒有了框架感，沒有站在了一知識體系，這樣學(xué)習(xí)就沒有了框架感，沒有站在了一定高度上，陷入細節(jié)的低洼地，也很難用好它來分析定高度上，陷入細節(jié)的

8、低洼地，也很難用好它來分析問題、解決問題以及在原有理論基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新問題、解決問題以及在原有理論基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新 。可?？梢姡瑓^(qū)分理論的根和枝是我們系統(tǒng)化知識的一個基本見，區(qū)分理論的根和枝是我們系統(tǒng)化知識的一個基本方式。方式。理論的來源理論的來源物理學(xué)研究問題的基本觀念二二 理論的檢驗理論的檢驗物理定律是由實踐總結(jié)而來物理定律是由實踐總結(jié)而來的，其正確與否也由實踐來的，其正確與否也由實踐來檢驗，也就是說物理定律以檢驗，也就是說物理定律以及它的一系列推論是否與客及它的一系列推論是否與客觀實際相符，這是檢驗物理觀實際相符，這是檢驗物理定律的唯一標(biāo)準(zhǔn)。定律的唯一標(biāo)準(zhǔn)。 物理學(xué)研究問題的基本觀念我們最值

9、得信賴的是實踐，而不是人們頭腦中長期形我們最值得信賴的是實踐，而不是人們頭腦中長期形成的共識，更不是學(xué)術(shù)權(quán)威的言論，甚至也不是人們成的共識，更不是學(xué)術(shù)權(quán)威的言論，甚至也不是人們長久以來都堅信的某些原理或定律。倘若敬畏傳統(tǒng)、長久以來都堅信的某些原理或定律。倘若敬畏傳統(tǒng)、敬畏權(quán)威，難免被束縛住思想。只有在實踐是檢驗理敬畏權(quán)威，難免被束縛住思想。只有在實踐是檢驗理論唯一標(biāo)準(zhǔn)這一思想的指引下，才能讓思想的火花盡論唯一標(biāo)準(zhǔn)這一思想的指引下，才能讓思想的火花盡情地燃放，智慧的光芒得到最大程度地閃爍，才能使情地燃放，智慧的光芒得到最大程度地閃爍，才能使我們有更多的創(chuàng)新我們有更多的創(chuàng)新 理論的檢驗理論的檢驗物

10、理學(xué)研究問題的基本觀念三三 理論的發(fā)展過程理論的發(fā)展過程人類的實踐活動會受到一定時期客觀條件的限制，所以人類的實踐活動會受到一定時期客觀條件的限制，所以人們的實踐活動是會因物質(zhì)技術(shù)手段的不斷提高而逐步人們的實踐活動是會因物質(zhì)技術(shù)手段的不斷提高而逐步深入的、由淺入深的，這就導(dǎo)致在物理定律在一定時期深入的、由淺入深的，這就導(dǎo)致在物理定律在一定時期內(nèi)與人們的實踐相符，但隨著新現(xiàn)象、新實驗的不斷涌內(nèi)與人們的實踐相符，但隨著新現(xiàn)象、新實驗的不斷涌現(xiàn)，與這些物理定律不相符的物理現(xiàn)象就可能會被人們現(xiàn)，與這些物理定律不相符的物理現(xiàn)象就可能會被人們發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 人們就需要對這些物理定律加以修正甚至提出新的假說，人們

11、就需要對這些物理定律加以修正甚至提出新的假說，新的假說經(jīng)的起實踐的檢驗并被人們廣泛接受就成為新新的假說經(jīng)的起實踐的檢驗并被人們廣泛接受就成為新的物理定律。所以人們對客觀事物的認識是一個漸進的的物理定律。所以人們對客觀事物的認識是一個漸進的過程。過程。 物理學(xué)研究問題的基本觀念諸如光電效應(yīng)等一大批物理現(xiàn)象與當(dāng)時的物理學(xué)產(chǎn)生了對立，諸如光電效應(yīng)等一大批物理現(xiàn)象與當(dāng)時的物理學(xué)產(chǎn)生了對立，正是這些當(dāng)時的物理學(xué)無法解釋的現(xiàn)象導(dǎo)致了量子力學(xué)和相對正是這些當(dāng)時的物理學(xué)無法解釋的現(xiàn)象導(dǎo)致了量子力學(xué)和相對論的誕生論的誕生， 可以肯定地說，隨著人們實踐活動的深入，量子力學(xué)和相對論可以肯定地說，隨著人們實踐活動的深

12、入，量子力學(xué)和相對論所不能解釋的物理現(xiàn)象也必將會出現(xiàn)，能夠解釋這些新現(xiàn)象的所不能解釋的物理現(xiàn)象也必將會出現(xiàn)，能夠解釋這些新現(xiàn)象的新理論、新定律也將會隨之誕生。所以說人們客觀事物的認識新理論、新定律也將會隨之誕生。所以說人們客觀事物的認識是一個漸進的過程，不斷深入的過程。是一個漸進的過程，不斷深入的過程。 理論的發(fā)展過程理論的發(fā)展過程物理學(xué)研究問題的基本觀念新舊理論之間，必須要有銜接，如果新理論把舊理論完全推翻，新舊理論之間，必須要有銜接，如果新理論把舊理論完全推翻，因為舊理論往往有廣泛的實踐基礎(chǔ)，新理論難免和實踐有沖突。因為舊理論往往有廣泛的實踐基礎(chǔ)，新理論難免和實踐有沖突。一般情形是，新理論

13、會指出原有理論是某某情況下的近似理論。一般情形是，新理論會指出原有理論是某某情況下的近似理論。就像相對論和牛頓力學(xué)之間的關(guān)系一樣。明白了這一點，你就就像相對論和牛頓力學(xué)之間的關(guān)系一樣。明白了這一點，你就理解了，如果將來超光速現(xiàn)象和磁單極子被發(fā)現(xiàn)，不能用推翻、理解了，如果將來超光速現(xiàn)象和磁單極子被發(fā)現(xiàn)，不能用推翻、放棄、過時等字眼加到我們今天所學(xué)的相對論和電磁學(xué)頭上。放棄、過時等字眼加到我們今天所學(xué)的相對論和電磁學(xué)頭上。把原有理論當(dāng)作把原有理論當(dāng)作“圣經(jīng)圣經(jīng)”，認為其所反映的就是，認為其所反映的就是客觀世界的本來面目，就不可能敢于對原有理客觀世界的本來面目，就不可能敢于對原有理論有所突破并創(chuàng)立新

14、的理論，我們對客觀世界論有所突破并創(chuàng)立新的理論，我們對客觀世界的認識也就會蹣跚不前的認識也就會蹣跚不前 理論的發(fā)展過程理論的發(fā)展過程物理學(xué)研究問題的基本觀念四四 評價理論的標(biāo)準(zhǔn)評價理論的標(biāo)準(zhǔn)1 ，有實踐基礎(chǔ)，有實踐基礎(chǔ)2 ，應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用范圍廣3，邏輯簡單，應(yīng)用方便，邏輯簡單，應(yīng)用方便物理學(xué)研究問題的基本觀念理論的評價標(biāo)準(zhǔn)比較多，下面三個可以看作是基本的標(biāo)準(zhǔn)一個理論存在自身的缺欠以及對一些事實和現(xiàn)象一個理論存在自身的缺欠以及對一些事實和現(xiàn)象不能給予很好地解釋都不妨礙我們應(yīng)用它來解決不能給予很好地解釋都不妨礙我們應(yīng)用它來解決問題，也不能因此就否定這個理論，所以盡管我問題，也不能因此就否定這個理

15、論，所以盡管我們在提出一個理論時要努力使之盡善盡美，但在們在提出一個理論時要努力使之盡善盡美，但在我們評價一個理論時卻不應(yīng)該過分地苛求，另外，我們評價一個理論時卻不應(yīng)該過分地苛求，另外，我們評價一個理論的好壞，不是看這個理論是否我們評價一個理論的好壞，不是看這個理論是否應(yīng)用了多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具，更不是看這個理論應(yīng)用了多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具，更不是看這個理論是否高深莫測，那些邏輯簡單并且解決問題方便是否高深莫測，那些邏輯簡單并且解決問題方便的理論才是值得我們推崇的。倘若我們在研究新的理論才是值得我們推崇的。倘若我們在研究新問題、建立新理論時故弄玄虛，把問題搞得復(fù)雜問題、建立新理論時故弄玄虛，把問題搞

16、得復(fù)雜難懂，理論有了一些問題就徹底否定，而不顧其難懂，理論有了一些問題就徹底否定，而不顧其可取的一面，那么這些行為都是不可取的，可取的一面，那么這些行為都是不可取的， 評價理論的標(biāo)準(zhǔn)，要注意：評價理論的標(biāo)準(zhǔn)，要注意：物理學(xué)研究問題的基本觀念標(biāo)準(zhǔn)時空論譚暑生自稱：標(biāo)準(zhǔn)時空論在基本假設(shè)的合理性、邏輯簡單性和自稱：標(biāo)準(zhǔn)時空論在基本假設(shè)的合理性、邏輯簡單性和邏輯自洽性上勝于狹義相對論。邏輯自洽性上勝于狹義相對論。自稱：標(biāo)準(zhǔn)時空論完滿地解釋了以前的所有實驗結(jié)果，自稱：標(biāo)準(zhǔn)時空論完滿地解釋了以前的所有實驗結(jié)果，預(yù)見了一些迄今沒有預(yù)料的新的經(jīng)驗事實，等待著這些預(yù)見了一些迄今沒有預(yù)料的新的經(jīng)驗事實，等待著這些

17、實驗的檢驗和證實。實驗的檢驗和證實。 對標(biāo)準(zhǔn)時空論評價譚暑生的標(biāo)準(zhǔn)時空論發(fā)表后，包括譚暑生的標(biāo)準(zhǔn)時空論發(fā)表后，包括錢學(xué)森錢學(xué)森（對譚暑生的（對譚暑生的鼓勵，前后長達鼓勵，前后長達20多年）在內(nèi)的國內(nèi)外多位科學(xué)家都給多年）在內(nèi)的國內(nèi)外多位科學(xué)家都給予了高度評價予了高度評價 國內(nèi)知名教授國內(nèi)知名教授白銘復(fù)白銘復(fù)認為，標(biāo)準(zhǔn)時空論是有別于認為，標(biāo)準(zhǔn)時空論是有別于牛頓牛頓的的絕對時空觀和愛因斯坦的絕對時空觀和愛因斯坦的相對論相對論時空觀的一種新的可能時空觀的一種新的可能的目前物理學(xué)所允許的時空理論。的目前物理學(xué)所允許的時空理論。理論物理權(quán)威法國物理學(xué)家德理論物理權(quán)威法國物理學(xué)家德埃斯帕納：很好的觀點，埃

18、斯帕納：很好的觀點，完全獨立地證明了：對實驗事實的解釋并非一定需要通完全獨立地證明了：對實驗事實的解釋并非一定需要通常的狹義相對論，這一點，我以前是不知道的，與我討常的狹義相對論，這一點，我以前是不知道的，與我討論過這方面課題的物理學(xué)家中也幾乎沒有人知曉這個事論過這方面課題的物理學(xué)家中也幾乎沒有人知曉這個事實。實。 對標(biāo)準(zhǔn)時空論評價兩院院士宋健為兩院院士宋健為從狹義相對論到標(biāo)準(zhǔn)時空論從狹義相對論到標(biāo)準(zhǔn)時空論一書撰寫了序言，其中特別指出：一書撰寫了序言，其中特別指出：“譚暑生教授譚暑生教授瀝瀝20多年的心血，創(chuàng)立標(biāo)準(zhǔn)時空論。作為一個自多年的心血，創(chuàng)立標(biāo)準(zhǔn)時空論。作為一個自洽的新體系，它繼承和綜合

19、了牛頓力學(xué)和愛因斯洽的新體系，它繼承和綜合了牛頓力學(xué)和愛因斯坦狹義相對論的基本思想和成就，蘊涵了已知，坦狹義相對論的基本思想和成就，蘊涵了已知，又有創(chuàng)新，廓清了原有的悖論，開拓了新的視野，又有創(chuàng)新，廓清了原有的悖論，開拓了新的視野，對物理學(xué)的發(fā)展具有重要意義。對物理學(xué)的發(fā)展具有重要意義?！?這個理論有什么問題呢？我們看他的基本假設(shè)（譚暑生）（譚暑生）標(biāo)準(zhǔn)時空論的基本假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時空論的基本假設(shè)1絕對參考系原理：在所有慣性系中存在一個標(biāo)準(zhǔn)絕對參考系原理：在所有慣性系中存在一個標(biāo)準(zhǔn)的慣性參考系，在這個參考系中單程光速是各向的慣性參考系，在這個參考系中單程光速是各向同性的。同性的。2回路平均光速不變原理

20、：在任何慣性系中，光在真回路平均光速不變原理：在任何慣性系中，光在真空中沿任何一個閉合回路速度的平均值為空中沿任何一個閉合回路速度的平均值為C，它與光，它與光源的運動狀態(tài)和空間方位無關(guān)源的運動狀態(tài)和空間方位無關(guān)3，任何慣性系中都不存在，任何慣性系中都不存在物質(zhì)運動的上限物質(zhì)運動的上限4，新時空變換在低速下，新時空變換在低速下必須還原為伽利略變換必須還原為伽利略變換沒必要作為基本假設(shè)沒必要作為基本假設(shè),顯得外行顯得外行沒有實踐基礎(chǔ)，對這個沒有實踐基礎(chǔ)，對這個理論來說，是致命的理論來說，是致命的什么叫理想模型？什么叫理想模型？理想模型：抓住問題的主要因素忽略次要理想模型：抓住問題的主要因素忽略次要

21、因素，把實際情況理想化、模型化因素，把實際情況理想化、模型化理想模型物理學(xué)研究問題的基本方法舉例：舉例：質(zhì)點質(zhì)點實際物體都有大小和形狀，但大小和形狀實際物體都有大小和形狀，但大小和形狀對我門研究問題影響不大時，我們就忽略對我門研究問題影響不大時，我們就忽略物體的大小和形狀，把該物體看成一個有物體的大小和形狀，把該物體看成一個有質(zhì)量的點，即質(zhì)點。質(zhì)量的點，即質(zhì)點。主要因素：質(zhì)量主要因素：質(zhì)量aMF次要因素：大小和形狀次要因素：大小和形狀什么是理想模型這樣質(zhì)點就是實際物體的理想模型這樣質(zhì)點就是實際物體的理想模型理想模型的核心思想理想模型的核心思想是： 近似地處理問題為什么說幾乎所有的理論都是理想模

22、型？這些理論都是真實情況的近似，都忽略了一這些理論都是真實情況的近似，都忽略了一些次要因素些次要因素矛盾，理想模型化抓住主要矛盾忽略次要，團結(jié)精神。，首創(chuàng)性；公平；，對待下屬，人物有序；，適度集權(quán)；，合理報酬益；，個人利益服從整體利，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一指揮；，紀(jì)律嚴(yán)明；，權(quán)責(zé)對等；，勞動分工；十四條原則。年提出了有效管理的法國人法約爾，1211109876543211916這其實就是一個理想模型的例子這其實就是一個理想模型的例子,可見可見理想模型應(yīng)用之廣理想模型應(yīng)用之廣為什么說幾乎所有的理論都是理想模型？為什么要應(yīng)用理想模型？現(xiàn)實情況太復(fù)雜了，直接現(xiàn)實情況太復(fù)雜了，直接處理現(xiàn)實情況，往往非常處理現(xiàn)

23、實情況，往往非常困難，甚至處理不了。困難，甚至處理不了。glT2這個公式忽略了很多次要因素這個公式忽略了很多次要因素理想模型畢竟是真實情況的近似，利理想模型畢竟是真實情況的近似，利用它來處理問題所得到的結(jié)果畢竟與真實用它來處理問題所得到的結(jié)果畢竟與真實結(jié)果有出入，如何看待這個問題？結(jié)果有出入，如何看待這個問題？得到的結(jié)果如果與實際的差別較大，則得到的結(jié)果如果與實際的差別較大，則需要對該模型進行修正需要對該模型進行修正如何看待與實際存在偏差近似地處理問題不等同于馬馬乎乎地處理問題對相關(guān)物理理論和概念一知半對相關(guān)物理理論和概念一知半解，對所用的數(shù)學(xué)工具不能吃解，對所用的數(shù)學(xué)工具不能吃透是不可以的透

24、是不可以的如何建立理想模型？a，要想通過建立理想模型來解決你所面對的問題，要想通過建立理想模型來解決你所面對的問題，許多時候需要對你所要解決的問題有深入、細微許多時候需要對你所要解決的問題有深入、細微的了解的了解b，要想通過建立理想模型來解決你所面對，要想通過建立理想模型來解決你所面對的問題，就需要注意借鑒前人的一些做法的問題，就需要注意借鑒前人的一些做法繼承與創(chuàng)新繼承與創(chuàng)新理想模型小結(jié)：簡言之，在我們分析新問題時：簡言之，在我們分析新問題時： 首先要找出哪些因素是主要影響因素，哪些是次要首先要找出哪些因素是主要影響因素，哪些是次要因素，然后將一些次要因素忽略，將問題簡化，從而使因素，然后將一

25、些次要因素忽略，將問題簡化，從而使問題得到解決。如果沒有這一物理學(xué)基本觀念作為指導(dǎo)，問題得到解決。如果沒有這一物理學(xué)基本觀念作為指導(dǎo)，事無巨細，在解決新問題時什么因素都加以考慮，勢必事無巨細，在解決新問題時什么因素都加以考慮，勢必使問題無從入手、難以得到解決，使我們陷入沒有頭緒使問題無從入手、難以得到解決，使我們陷入沒有頭緒的境地，除此之外，我們在學(xué)習(xí)的過程中，也不可能對的境地，除此之外，我們在學(xué)習(xí)的過程中，也不可能對前人的理論有很好的理解和體會。前人的理論有很好的理解和體會。 其次，要想到的就是前人在處理類似問題的一些做其次，要想到的就是前人在處理類似問題的一些做法有那些可以借鑒過來，為己所

26、用。法有那些可以借鑒過來，為己所用。質(zhì)點運動質(zhì)點運動的描述的描述質(zhì)點運質(zhì)點運動學(xué)動學(xué)質(zhì)點動質(zhì)點動力學(xué)力學(xué)引入物理量，引入物理量，來描述我們來描述我們的研究對象的研究對象建立定律來給建立定律來給出這些物理出這些物理量是如何隨時量是如何隨時間變化間變化這種研究模式這種研究模式貫穿物理學(xué)各貫穿物理學(xué)各領(lǐng)域，也是任領(lǐng)域，也是任何一門學(xué)科都何一門學(xué)科都應(yīng)該借鑒的研應(yīng)該借鑒的研究模式究模式物理學(xué)研究問題的一個基本模式你在學(xué)習(xí)人家理論時就要注意這一點，人家是引入了什你在學(xué)習(xí)人家理論時就要注意這一點，人家是引入了什么變量來描述這一問題的，這一變量隨時間變化的定律么變量來描述這一問題的，這一變量隨時間變化的定律

27、或原理是哪個？或原理是哪個？ 當(dāng)你做研究的時候，也應(yīng)該效仿這一點，當(dāng)你做研究的時候，也應(yīng)該效仿這一點，引入一個變量來描述所研究的問題，之后建立個理論來引入一個變量來描述所研究的問題，之后建立個理論來給出這個變量是如何（隨時間或空間）變化的，一旦你給出這個變量是如何（隨時間或空間）變化的，一旦你的這個做法被人接受的這個做法被人接受 ，你可就做出了重大貢獻，你可就做出了重大貢獻質(zhì)點運動質(zhì)點運動的描述的描述質(zhì)點運質(zhì)點運動學(xué)動學(xué)質(zhì)點動質(zhì)點動力學(xué)力學(xué)引入物理量，引入物理量，來描述我們來描述我們的研究對象的研究對象建立定律來給建立定律來給出這些物理出這些物理量是如何隨時量是如何隨時間變化間變化這種研究模式

28、這種研究模式貫穿物理學(xué)各貫穿物理學(xué)各領(lǐng)域，也是任領(lǐng)域，也是任何一門學(xué)科都何一門學(xué)科都應(yīng)該借鑒的研應(yīng)該借鑒的研究模式究模式物理學(xué)研究問題的一個基本模式這個研究問題基本模式在我們學(xué)習(xí)過程中實在太有意義了。它好這個研究問題基本模式在我們學(xué)習(xí)過程中實在太有意義了。它好比樵夫砍柴的繩子，把我們所學(xué)的知識串聯(lián)起來，消化并吸收。比樵夫砍柴的繩子，把我們所學(xué)的知識串聯(lián)起來，消化并吸收。我們學(xué)習(xí)任何一門課程時都可以用該模式來分析我們所學(xué)的知識，我們學(xué)習(xí)任何一門課程時都可以用該模式來分析我們所學(xué)的知識，所學(xué)的知識可能沒有運動學(xué)和動力學(xué)這樣的提法，但一般都能區(qū)所學(xué)的知識可能沒有運動學(xué)和動力學(xué)這樣的提法，但一般都能區(qū)

29、分出這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)你嘗試用該模式將所學(xué)知識串聯(lián)起來，系統(tǒng)分出這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)你嘗試用該模式將所學(xué)知識串聯(lián)起來，系統(tǒng)化之后，再混沌的頭腦也都會有不少清晰。化之后，再混沌的頭腦也都會有不少清晰。如何引入物理量？從研究對象的主要性質(zhì)入從研究對象的主要性質(zhì)入手，比如電場的描述手，比如電場的描述電場雖然沒有質(zhì)量電場雖然沒有質(zhì)量,但有動量和能量但有動量和能量,并且并且其傳播速度是有限的其傳播速度是有限的,更重要的是電場會更重要的是電場會對其中的電荷有力的作用對其中的電荷有力的作用0qFE電場強度：電場強度：物理學(xué)研究問題的一個基本模式：續(xù)如何找出物理量之間的關(guān)系？如果能從所引入的物理量的定義出發(fā)，直接推導(dǎo)出

30、它們之如果能從所引入的物理量的定義出發(fā)，直接推導(dǎo)出它們之間的關(guān)系，這樣最好，比如力學(xué)中位置、速度和加速度之間的關(guān)系，這樣最好，比如力學(xué)中位置、速度和加速度之間的積分和微分關(guān)系就可以直接由其定義式得到。間的積分和微分關(guān)系就可以直接由其定義式得到。物理學(xué)研究問題的一個基本模式：續(xù)如果上述做法行不通，我們物理學(xué)中往往是借如果上述做法行不通，我們物理學(xué)中往往是借助無窮小的優(yōu)勢來得到這些變量之間的關(guān)系。助無窮小的優(yōu)勢來得到這些變量之間的關(guān)系。比如我們在推倒歐姆定律的微分形式（電場強度和電流密度矢量的關(guān)系）中，在給出電介質(zhì)中極化強度矢量和表面束縛電荷面密度之間關(guān)系時，在磁介質(zhì)中給出磁化強度矢量和表面磁化電

31、流面密度之間關(guān)系時都采用了這樣的做法。往往是根據(jù)具體情況選取一定形狀的體積元、面積元或積分回路，因為是無窮小的，所有變量都變成了常量，再把相應(yīng)的關(guān)系統(tǒng)統(tǒng)找出來利用上，我們想要的這些變量之間的關(guān)系就得到了。狀態(tài)量和參數(shù)量狀態(tài)量狀態(tài)量參量（或參數(shù)）參量（或參數(shù)）描述研究對象的狀態(tài)，比如位描述研究對象的狀態(tài)，比如位置、速度和加速度，溫度、壓置、速度和加速度，溫度、壓強和體積強和體積描述研究對象區(qū)別于其它研描述研究對象區(qū)別于其它研究對象的一些特性（性質(zhì)）究對象的一些特性（性質(zhì)）隨時間變化隨時間變化一般不隨時間變化一般不隨時間變化以上內(nèi)容小結(jié)：前邊內(nèi)容可以總結(jié)為：三轉(zhuǎn)變，三三轉(zhuǎn)變，三基本基本學(xué)習(xí)的三個轉(zhuǎn)

32、變物理學(xué)研究問題的基本觀念、基本方法、基本模式簡化問題的另一個途徑（分析與綜合法）運用疊運用疊加原理加原理力的疊加原理力的疊加原理運動的疊加原理運動的疊加原理振動疊加原理振動疊加原理波的疊加原理波的疊加原理狀態(tài)的疊加原理狀態(tài)的疊加原理量子力學(xué)量子力學(xué)把一個復(fù)雜的分解把一個復(fù)雜的分解為若干簡單的相加為若干簡單的相加從而把問題簡化從而把問題簡化典型的平拋運動典型的平拋運動物理學(xué)一個基本研究模式在繼承的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新在遇到新問題的時，應(yīng)該去研究前人解決類似問在遇到新問題的時，應(yīng)該去研究前人解決類似問題的做法：即從原有的成熟的理論中尋找借鑒題的做法：即從原有的成熟的理論中尋找借鑒我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)，所學(xué)習(xí)

33、的新理論和學(xué)過的一我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)，所學(xué)習(xí)的新理論和學(xué)過的一些理論盡管內(nèi)容不同，但形式上、方法上、思些理論盡管內(nèi)容不同，但形式上、方法上、思想上總有些千絲萬屢的聯(lián)系想上總有些千絲萬屢的聯(lián)系212112ttLLLLLddtM12IIdtFMFLPIm 質(zhì)質(zhì)點點力力學(xué)學(xué)剛剛體體力力學(xué)學(xué)實力的矢量和的物體所受到的所有真表示質(zhì)量為的平動非慣性系，加速度為mFaamFFa慣第二定律表述為：的非慣性系中牛頓在加速度為物理學(xué)解決問題的靈活性amF慣明明牛頓定律只適用于慣性系，但做個小變通之后就可以應(yīng)用在明明牛頓定律只適用于慣性系，但做個小變通之后就可以應(yīng)用在非慣性系，明明面積是標(biāo)量，但做個小變通就可以定義為矢

34、量。非慣性系，明明面積是標(biāo)量，但做個小變通就可以定義為矢量。我們在今后遇到新問題時，要象人家這樣體現(xiàn)出高度的靈活性來，我們在今后遇到新問題時，要象人家這樣體現(xiàn)出高度的靈活性來，事情是死的但人是活的，理論解決不了的問題，想個辦法變通一事情是死的但人是活的，理論解決不了的問題，想個辦法變通一下我們的理論，或者對某些東西做一下改變，往往就可能解決了下我們的理論，或者對某些東西做一下改變，往往就可能解決了該問題該問題類似的情形有很多，比如把面積定義成矢量，電磁場中人為引入類似的情形有很多，比如把面積定義成矢量，電磁場中人為引入假象曲線，電力線和磁力線，無窮小根電力線假象曲線，電力線和磁力線，無窮小根電

35、力線 ，沒有實在意義，沒有實在意義的也可以定義為物理量等等做法，都值得我們學(xué)習(xí)借鑒的也可以定義為物理量等等做法，都值得我們學(xué)習(xí)借鑒 ed特殊情景法：如果一個問題太復(fù)雜，簡直沒辦法研究，如果一個問題太復(fù)雜，簡直沒辦法研究，例如股票價格（影響因素太多，主次也難分）例如股票價格（影響因素太多，主次也難分）那么物理學(xué)在處理類似問題時的做法是，研究那么物理學(xué)在處理類似問題時的做法是，研究它的一個特殊情況，或極端情形。這樣問題就簡單它的一個特殊情況，或極端情形。這樣問題就簡單些了，也就容易得出一些有價值的結(jié)論了。些了，也就容易得出一些有價值的結(jié)論了。例如：大學(xué)物理中研究波的合成，也考察了滿足相干條件（一個

36、例如：大學(xué)物理中研究波的合成，也考察了滿足相干條件（一個特殊情形）的情形，研究同方向不同頻率振動的合成，也只考察特殊情形）的情形，研究同方向不同頻率振動的合成，也只考察了拍（也是一個特殊情形）的現(xiàn)象等等類似的情形很多。特別是了拍（也是一個特殊情形）的現(xiàn)象等等類似的情形很多。特別是準(zhǔn)靜態(tài)過程概念的提出，熱力學(xué)過程的中間狀態(tài)嚴(yán)格的說都是非準(zhǔn)靜態(tài)過程概念的提出，熱力學(xué)過程的中間狀態(tài)嚴(yán)格的說都是非平衡態(tài)，研究起來很困難，準(zhǔn)靜態(tài)過程這個熱力學(xué)過程的特殊情平衡態(tài)，研究起來很困難，準(zhǔn)靜態(tài)過程這個熱力學(xué)過程的特殊情況，相比而言是多么容易研究！況，相比而言是多么容易研究！類比法0122210141rrqqF單憑

37、實驗數(shù)據(jù)的積累，到今天庫侖定單憑實驗數(shù)據(jù)的積累，到今天庫侖定律也不會是距離的平方反比關(guān)系律也不會是距離的平方反比關(guān)系電磁學(xué)中的許多成就都是在借鑒電磁學(xué)中的許多成就都是在借鑒已有的引力理論基礎(chǔ)之上取得的已有的引力理論基礎(chǔ)之上取得的0122211rrmGmF式中式中r的平方項是的平方項是從引力公式的類從引力公式的類比中而來的，因比中而來的，因為實驗是有誤差為實驗是有誤差的，不可能給出的，不可能給出一個精確數(shù)字一個精確數(shù)字思行統(tǒng)一不能光有想法，而要既有想法也要有不能光有想法，而要既有想法也要有支持這一想法的方案。支持這一想法的方案。 從同一波陣面上各點發(fā)出的子波，經(jīng)傳播而在空間某點相遇時，產(chǎn)生相干疊

38、加。即子波干涉的思想子波干涉的思想菲涅耳若只提出這個想菲涅耳若只提出這個想法那還能稱為：惠更斯法那還能稱為：惠更斯菲涅耳原理么？菲涅耳原理么？人們對光的本性的認識，注重了它的波人們對光的本性的認識，注重了它的波動性動性,而忽視了它的粒子性。而在實物而忽視了它的粒子性。而在實物粒子的研究上粒子的研究上,我們是否犯了相反錯誤：我們是否犯了相反錯誤：即只考慮了實物粒子的粒子性即只考慮了實物粒子的粒子性,而忽略而忽略了它的波動性呢？德布羅意提出假設(shè)：了它的波動性呢？德布羅意提出假設(shè)： 一切實物粒子也具有波動性，同時也具一切實物粒子也具有波動性，同時也具有粒子性，即波粒二象性有粒子性，即波粒二象性德布羅

39、意若只德布羅意若只提出這個想法提出這個想法那么物質(zhì)波還那么物質(zhì)波還能稱為：德布能稱為：德布羅意波么？羅意波么？利用研究對象的特性做文章1最有代表性的是勢能概念的引入最有代表性的是勢能概念的引入因為因為“保守力做功和路徑無關(guān)保守力做功和路徑無關(guān)”（重要特性），利用這個（重要特性），利用這個特性特性采用數(shù)學(xué)手法使保守力作功問題得到簡化采用數(shù)學(xué)手法使保守力作功問題得到簡化具體做法是：選取一個位置有關(guān)的函數(shù)具體做法是：選取一個位置有關(guān)的函數(shù),保守力在某一過保守力在某一過程所作的功可以用這個函數(shù)在此過程始末位置的差來表示程所作的功可以用這個函數(shù)在此過程始末位置的差來表示pE搞清楚了這個函數(shù)，保守力做功問

40、題就簡單了，因為積分變成了加減運算搞清楚了這個函數(shù)，保守力做功問題就簡單了，因為積分變成了加減運算2我們在引入物理量描述研究對象時，往往依據(jù)被研我們在引入物理量描述研究對象時，往往依據(jù)被研究對象的特性（或性質(zhì)），例如電場強度究對象的特性（或性質(zhì)），例如電場強度電場的重要性質(zhì)是對其中的電荷有作用力，由此，在電場中放置實驗電場的重要性質(zhì)是對其中的電荷有作用力，由此，在電場中放置實驗電荷，從而發(fā)現(xiàn)（有了文章）：實驗電荷受到的力和其電量成正比，電荷，從而發(fā)現(xiàn)（有了文章）：實驗電荷受到的力和其電量成正比，比值與實驗電荷無關(guān)，反映電場的性質(zhì)，從而引入了一個描述電場性比值與實驗電荷無關(guān)，反映電場的性質(zhì)，從而

41、引入了一個描述電場性質(zhì)的物理量：電場強度質(zhì)的物理量：電場強度=實驗電荷受到的力實驗電荷受到的力/實驗電荷電量實驗電荷電量微積分的特點（優(yōu)勢）微積分是我們大學(xué)物理中的基本數(shù)學(xué)工具，熟悉它的特點（優(yōu)勢）微積分是我們大學(xué)物理中的基本數(shù)學(xué)工具，熟悉它的特點（優(yōu)勢）對于我們理解所學(xué)的理論乃至今后用好它來解決問題都很重要對于我們理解所學(xué)的理論乃至今后用好它來解決問題都很重要微積分的優(yōu)勢在于借助無窮小的概念我們可以把一個微積分的優(yōu)勢在于借助無窮小的概念我們可以把一個“變變”的問的問題轉(zhuǎn)化為一個題轉(zhuǎn)化為一個“不變不變”的問題。一個隨時間變化的量，在一個無的問題。一個隨時間變化的量，在一個無窮小過程中就是一個恒

42、量，一個隨空間變化的量，在一個無窮小窮小過程中就是一個恒量，一個隨空間變化的量，在一個無窮小區(qū)域就是一個常量，一個曲面分成無數(shù)個面積元，每個面積元就區(qū)域就是一個常量，一個曲面分成無數(shù)個面積元，每個面積元就是平面，一個曲線分成無數(shù)小段，每一小段就是直的。這樣問題是平面，一個曲線分成無數(shù)小段，每一小段就是直的。這樣問題就簡單了。比如功的計算，高中時我們只能計算恒力作用下的直就簡單了。比如功的計算，高中時我們只能計算恒力作用下的直線運動情況下的功（磨擦力做功除外），有了微積分工具我們就線運動情況下的功（磨擦力做功除外），有了微積分工具我們就可以計算任意力作用下的沿任意路徑的功，因為把路徑分成無數(shù)可以

43、計算任意力作用下的沿任意路徑的功，因為把路徑分成無數(shù)小段，每一小段的功就是恒力作用下的沿直線運動的功了。類似小段，每一小段的功就是恒力作用下的沿直線運動的功了。類似的例子實在太多了，比如氣體動理論中壓強公式的推導(dǎo)，電通量的例子實在太多了，比如氣體動理論中壓強公式的推導(dǎo)，電通量的計算等等。的計算等等。將來在研究問題時，你能把微積分的這一優(yōu)勢用好么？將來在研究問題時，你能把微積分的這一優(yōu)勢用好么？逆向思維方法法國人德布羅意利用反向思維發(fā)現(xiàn)：整個世紀(jì)以來，人們對法國人德布羅意利用反向思維發(fā)現(xiàn)：整個世紀(jì)以來，人們對光的本性的認識，注重了它的波動性光的本性的認識，注重了它的波動性,而忽視了它的粒子性。而忽視了它的粒子性。而在實物粒子的研究上而在實物粒子的研究上,我們是否犯了相反錯誤：即只考慮了我們是否犯了相反錯誤：即只考慮了實物粒子的粒子性實物粒子的粒子性,而忽略了它的波動性呢？而忽略了它的波動性呢？ 于是提出了實物于是提出了實物粒子的波粒二象性。粒子的波粒二象性。 逆向思維可以為我們分析問題提供一個方向，在物理逆向思維可以為我們分析問題提供一個方向，在物理學(xué)中比較常見學(xué)中比較常見1919年丹麥人奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場，促使法拉第在思