高二物理競賽緒論課件

一、物理學的研究對象和研究方法

物理學是研究物質(zhì)、能量和它們的相互作用的學科。

第23屆國際純粹物理與應(yīng)用物理聯(lián)合會（IUPAP）大會（99.3.16—21）通過的“決議五”中十分精辟地指出：

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空間尺度（相差1045—1046）

1026m（約150億光年）（宇宙）—10－20m（夸克）

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時間尺度（相差1045）

1018s（宇宙年齡150億年）—10-27s（硬

射線周期）

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速率范圍

0（靜止）—3×108m/s（光速）1.物理學的研究對象（十分廣泛）不同尺度和速度范圍的對象要用不同的物理學研究：十九世紀末形成三種較為成熟的重大理論:(1)經(jīng)典力學(2)熱力學與經(jīng)典統(tǒng)計物理學(3)電磁學二十世紀初形成兩種比較成熟的重大理論:(1)狹義相對論(2)量子力學近代物理的理論基礎(chǔ)原子核物理粒子物理等離子體物理凝聚態(tài)物理激光物理介觀物理天體物理等新分支。▲

物理學的發(fā)展▲

五類最基本的運動形式機械運動熱運動電磁運動光運動粒子運動力學熱力學和統(tǒng)計力學電磁學光學量子力學▲

物質(zhì)的相互作用1、引力相互作用2、電磁相互作用3、強相互作用

4、弱相互作用—也是粒子間的短程力弱電統(tǒng)一理論（60年代）遺留的問題：大統(tǒng)一理論？是否存在第五種力？++電力102N引力10-34N凝聚力？

——強子間的作用力

強力104N！原子核2.物理學的研究方法提出命題應(yīng)用修改理論實驗檢驗理論預(yù)言▲

物理學是一門理論和實驗高度結(jié)合的精確科學，其研究方法可概括為：觀測、實驗推測答案▲

對稱性分析▲守恒量的利用▲簡化模型的選取▲概念和方法的類比

物理學還有許多有特色的方法，▲定性和半定量分析▲量綱分析▲能量分析

比如：物理的直覺和想象力及洞察力也常常產(chǎn)生重大突破和發(fā)現(xiàn)二物理學與技術(shù)

第三次世界物理學會大會（2000.12.15-16Berlin,Germany）決議指出：

物理學是我們認識世界的基礎(chǔ)，是其他科學和絕大部分技術(shù)發(fā)展的直接的或不可缺少的基礎(chǔ)，物理學曾經(jīng)是、現(xiàn)在是、將來也是全球技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的主要驅(qū)動力?！鴼v史上物理與技術(shù)的關(guān)系大致有兩種模式：▲20世紀兩種模式并存、交叉，但幾乎所有重大新技術(shù)的創(chuàng)立，都是以物理學的發(fā)展為先導的。

物理－技術(shù)－物理

技術(shù)－物理－技術(shù)1999年英國BBC舉行了第二個一千年最偉大思想家的網(wǎng)上評選活動。1馬克思---永不熄滅的圣火點燃者2愛因斯坦---相對論之父和新思維首倡者3牛頓---照亮宇宙的智慧之光9麥克斯韋---破解電磁場奧秘的天才三、大學物理學綜述大學物理力學光學原子物理學熱學電磁學物理學的初級階段機械運動規(guī)律分子運動規(guī)律電磁運動規(guī)律光運動的規(guī)律微觀領(lǐng)域里粒子的運動規(guī)律中學物理是學習大學物理的基礎(chǔ)；大學物理是中學物理的提升與擴展，但不是簡單的重復(fù)。▲研究的對象不同：由簡單到復(fù)雜，由特殊到一般。如：勻速到變速，恒力到變力，均勻到非均勻，質(zhì)點到剛體等。

▲研究的方法和使用的工具不同：如：由初等數(shù)學到高等數(shù)學，由標量到矢量等?！芯康哪康牟煌喝纾河芍恢淙坏街渌匀?，由了解知識到應(yīng)用知識等。條件不同，定義不同計算復(fù)雜大學物理與中學物理的關(guān)系與差別要求:1、勤于思考,悟物窮理:對概念、公式能用自己的語言陳述；對定理的證明，能自己獨立演算出來.2、獨立、按時完成布置的習題,擯棄“題海戰(zhàn)術(shù)”.

參考書目（全學年用）▲《大學物理學》（一套五冊），▲《普通物理學》（第五版，共三冊）程守洙、江之永,高等教育出版社張三慧,