物理学是研究物质世界基本结构

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大学物理绪论

如何具体把握呢？
1.物理学是关于物质运动一般规律的科学
普适性：是一个具有逻辑自恰性的理论框架和体系，所以应从整体上把握。
对象概念框架体系应用
2.物理学是以物质世界为对象的观察和实验的科学观察和实验是全部物理学知识的基础。第一要建立起物理学图象。第二要关注物理学发展中实验的作用。
3.物理学是精密科学物理学是一门定量科学，它是物质世界数量关系的高度总结，精确的把握物质运动变化的规律和结果。
➢现代工业技术工程师类型要求良好的科学素质
深厚的科学素养是发明创造的基础。
高的科学素质和能力是高新技术和市场经济的发展的需要
➢物理素质的表现
物理学的思想、观点和方法从物理本质上提出和研究本专业问题创新能力在工程技术中引入物理学的新成果
二、在大学物理课程中学习什么
知识→物理学关于物质世界的基本理论→基础方法→物理学认识和研究问题的思想方法→中心应用→运用物理学的理论和方法解决技术问题→目的
➢爱因斯坦受激辐射理论(1916物理) －第一台激光器(1960技术)
➢量子力学费米狄拉克统计固体能带理论(20年代微结构物理)－晶体管诞生(1947) 集成电路 (1962) 大规模集成电路(70年代后期技术)
④技术的创新与发展深受科学素质的影响与限制。
电子显微镜的发明
⑤物理学是人类智慧的结晶。
物理学基本框架
V
c
量子理论狭义相对论
0.01c
量子禁区理论
10-5m
禁区
狭义相对论
广义相对论
牛顿物理学
1020m
大小或距离
③物理学为其他学科创立技术和原理，重大新技术领域的创立总是经历长期的物理酝酿。

大学物理

绪论物理学是研究物质的基本结构、物质间相互作用的基本规律的科学，目的在于揭示物质运动的基本规律及物质各层次的内部结构。

物理学是自然科学的一门非常重要的学科，可以用博、大、精、深四个字来概括。

博：物理学涉及的范围广博，大至整个宇宙，小到基本粒子，而且“基本粒子”就是最基本的吗？它有没有新的层次？这也是物理学家在努力探求的工作。

物理学与天文学是既互相合作又相互促进的兄弟学科。

物理是工科院校一门重要的基础课，其研究的领域涉及力学、热学、光学、电学以及20世纪以来发展起来的量子物理。

从宏观到微观，从低速到高速，从物质的固态、液态、气态到等离子态、超导态，时间跨度达140亿年以上，空间跨度达1044m，温度跨度达1010K，不可称为不博。

大：可以说上至天文，下至地理，物理学无处不在。

物理学研究物质间的相互作用，称为力。

自然界中四种基本的作用力都在物理学的研究范围中。

以强相互作用的相对强度为1，四种基本作用的相对强度和范围如下所示：力的种类相对强度作用范围/m力的种类相对强度作用范围/m强相互作用110-15弱相互作用10-12< 10-17电磁相互作用10-2长引力相互作用10-40长爱因斯坦（1879—1955）生前追求统一场论，试图建立一个包括引力场（引力作用）和电磁场（电磁作用）的统一场理论。

建立四个基本作用之间的统一的理论是物理学家们追求的目标。

爱因斯坦为之奋斗了30年，但未能成功，最终带着热切的期望和必定成功的信念离开人世。

这之后，1961年美国物理学家格拉肖首先提出弱相互作用和电磁作用统一的基本模型，1967年美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆独立地对此模型进行了发展和完善，之后该理论得到实验证实。

物理学向统一场论迈出了坚实的一步。

精：物理学家研究的问题既涉及定性的描述（如力是物体间的相互作用，感应电动势是因回路包围面积的磁通量变化而引起的），还必须有精准的定量的计算。

这就涉及建立物理模型和充分利用数学工具进行运算两方面的问题。

2022年版《义务教育物理新课标》测试题(含答案)

2022年版《义务教育物理新课标》测试题（含答案）义务教育物理课程标准（2022年版）测试卷填空题一门学科。

理论体系。

作用。

撰写科学探究报告。

合教学的实际情况，创造性地开展物理教学，将培养学生核心素养贯穿物理教学活动的全过程。

12.义务教育物理课程标准2022年版中的课程内容包括物质、运动和相科学态度与责任。

19课程目标由知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三个维度调学生学习和教师教学的改进。

的结构和物质世界的尺度”三个二级主题。

会发展密切相关。

评价与考试命题建议。

32.物理课程标准以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯育。

大学物理教学大纲

信阳师范学院华锐学院教学大纲课程名称：大学物理适用专业：理工类单位：信阳师范学院华锐学院理工系编制人：冯金地审定人：冯金地大学物理课程教学大纲【课程编码】05020055 【课程类别】专业基础课【学分数】6 【适用专业】理工类【学时数】142 【编写日期】2012年11月26日一、教学目标物理学是研究物质基本结构、物质世界中最普遍、最基本的运动形式及其相互转化规律的科学。

随着人类对物质世界认识的深入，物理学一方面带动了科学与技术的发展，另一方面推动了文化、经济和社会的发展。

物理学的基本理论渗透在自然科学和技术的各个领域，并与我们的日常生活密切相关。

因此掌握物理学的基本概念、基本原理，了解物理学的历史和发展，掌握物理学研究问题的科学的思维方式、方法论对人才的文化修炼、素质和能力的培养以及知识构成都起到很重要的作用。

二、教学内容和学时分配第一章质点力学学时（14+0）主要内容：位移、位矢、加速度、速度、角速度和角加速度；牛顿三定律；质点的动能定理、动量定理；功，保守力，势能教学要求：掌握位移、位矢、加速度、速度、角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。

能借助于直角坐标系计算质点作空间运动时的速度、加速度；掌握牛顿三定律及其适用条件，掌握质点的动能定理、动量定理。

能用微积分方法求解一维变力作用下的简单质点的运力学问题；掌握功的概念，能计算运动情况下变力的功。

掌握保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能；掌握质点系的动能定理、功能原理、机械能守恒定律、动量定理以及动量守恒定律；理解质点的角动量（动量矩）和角动量守恒定律重点：质点，坐标系，质点的运动方程，速度，加速度，伽利略坐标变换；牛顿三大运动定律，动量定理，动能定理；保守力，势能，质点系动能定理、功能原理、机械能守恒定律、动量定理以及动量守恒定律难点：自然坐标系中的切向加速度和法向加速度；牛顿运动定律的运用：用微积分方法求解一维变力作用下的简单质点的运力学问题；变力作功，机械能守恒定律、动量守恒定律的运用第二章刚体力学学时（14+0）主要内容：转动惯量，刚体绕定轴转动的转动定律；刚体定轴转动中动能定理和功能原理；刚体绕定轴转动情况下的角动量定理和角动量守恒定律；力矩的功、转动动能教学要求：了解转动惯量概念。

物理学的发展

第四章物理学的发展物理学是研究物质基本结构和物质运动的最一般规律的科学，是其它科学和技术的基础和发源地。

一方面，它推动着人们的认识观念与思维方式的变革与发展，另一方面，又通过技术转化为直接生产力，为社会和经济服务。

同时，物理学也是一门不断发展的科学，向着物质世界的深度和广度不断前进。

原始的自然观和物理学的起源与发展在第二章中已经谈到一些，本章叙述的主要是经典物理学至现代物理学的发展和相关内容。

经典物理学是指19世纪末以前的物理学部分，包括经典力学、热力学、统计物理学、经典电磁学等；现代物理学是指20世纪初发展起来的物理学部分，包括量子力学、相对论、原子核物理、粒子物理学等内容。

4.1 经典物理学的诞生与发展从16世纪到18世纪，大约有300年的时间，是近代自然科学形成和发展时期。

这一时期，在资产阶级民主革命和资本主义生产发展的推动下，自然科学摆脱了宗教神学的束缚和坚持对自然界进行精密的观察和实验的研究，以前所未有的速度发展起来。

第谷、开普勒、伽利略、笛卡尔、牛顿等科学家都为新时代科学思想的建立作出了贡献。

其中最杰出的成就是牛顿创立了经典力学体系，实现了以力学为中心的科学知识的第一次大综合。

4.1.1 经典力学体系的建立丹麦天文学家第谷·布拉赫（T.Brahe, 1546～1601年）以毕生精力进行观测，获得了大量数据资料，为开普勒（J.Kepler，1571～1630年）行星运动三定律的108研究作了充分准备。

与此同时，以伽利略(G.Galileo，1564～1642年)为代表的物理学家对力学开展了广泛研究，得到了自由落体定律。

伽利略的两部著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于力学和局部运动的两门新科学的对话和数学证明》（通常简称为《两门新科学》，所谓两门新科学是指材料力学和运动力学），为力学的发展奠定了思想基础。

随后，牛顿（I.Newton，1642～1727年）在总结伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进行分析综合，建立了牛顿力学三定律和万有引力定律。

理工科类大学物理实验课程教学基本要求

理工科类大学物理实验课程教学基本要求物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。

它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他自然科学和工程技术的基础。

在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活，是人类文明的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。

物理学本质上是一门实验科学。

物理实验是科学实验的先驱，体现了大多数科学实验的共性，在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。

一、课程的地位、作用和任务物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。

物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。

它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。

本课程的具体任务是：1. 培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步掌握实验科学的思想和方法。

培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。

2. 提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。

二、教学内容基本要求大学物理实验应包括普通物理实验（力学、热学、电磁学、光学实验）和近代物理实验，具体的教学内容基本要求如下：1. 掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。

（1）测量误差与不确定度的基本概念，能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。

（2）处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和最小二乘法等。

百度百科物理

【简介】物理（Physics），全称物理学。

物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。

在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。

经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理学定律。

然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能经过反覆的实验来检验。

“物理”一词的最先出自希腊文φυσικ，原意是指自然。

古时欧洲人称呼物理学作“自然哲学”。

从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。

汉语、日语中“物理”一词起自于明末清初科学家方以智的百科全书式着作《物理小识》。

在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、能量、空间、时间及它们的相互作用；借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。

物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。

物理学与其他许多自然科学息息相关，如数学、化学、生物、天文和地质等。

特别是数学、化学、生物学。

化学与某些物理学领域的关系深远，如量子力学、热力学和电磁学，而数学是物理的基本工具。

【分类】●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●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●热力学(Thermodynamics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现●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●量子力学(Quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律此外，还有：粒子物理学、原子核物理学、原子分子物理学、固体物理学、凝聚态物理学、激光物理学、等离子体物理学、地球物理学、生物物理学、天体物理学等等。

【发展简史】从古时候起，人们就尝试着理解这个世界：为什么物体会往地上掉，为什么不同的物质有不同的性质等等。

物理学是研究物质的结构,相互作用及其运动规律的科学

勤于思考
悟物穷理
八. 教学计划（54~72学时）
教材：《大学物理》王国栋主编高等教育出版社
第1章物质的基本性质第2章流体力学基础第3章液体的表面现象第6章热力学基础第7章气体分子动理论
2学时 6学时 4学时 8学时 8学时
第8章振动与波动
第9章波动光学第10章光与物质的相互作用第11章量子物理基础
E-06 E-03
E+06
人
太阳山
蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次
三. 物理学在整个自然科学中的基础地位
物理学是一切自然科学的基础物理学构成了化学、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术被应用到所有自然科学之中。物理学派生出来的分支及交叉学科
等离子体物理学粒子物理学原子核物理学原子分子物理学固体物理学凝聚态物理学激光物理学地球物理学生物物理学天体物理学宇宙射线物理学
一. 什么是物理学
绪论
物理学 (Physics)
物质相互作用物质运动规律
物质结构
Байду номын сангаас
物理学是研究物质的结构、相互作用及其运动规律的科学
二.物理学的研究范围 —— 物质世界的层次和数量级
微观粒子 Microscopic 介观物质 mesoscopic
宏观物质 macroscopic 宇观物质 cosmological
物理学与数学之间有着深刻的内在联系现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学从新的观测事实或实验事实中提炼出来或从已有原理中推演出来建立模知原理对现象作定性解释进行逻辑推理和数学演算理论必须提出能够为实验所证伪的预言理论必须提出能够为实验所证伪的预言物理理论最终都要以观测或实验事实为准一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准个理论与实验事实不符时它就面临着被修改或被推翻怎样学习物理学著名物理学家费曼说

绪论

10 m
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绪
论
开始高中物理之前……
判天地之美，析万物之理
— 庄子
从平凡处发现不凡之事，于不凡事发现平凡之理。
物观察和理解的乐趣，是含大自然最优美的礼物。妙 ——爱因斯坦理总堪实验就是人类与自然的寻主动对话。
——丁肇中
什么是物理学？
物理学是研究—— 物质世界最基本的结构，最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。
如何学习？
技能准备 5R笔记法： 1、记录（Record） 2、简化（Reduce） 3、背诵（Recite） 4、思考（Reflect） 5、复习（Review）
物理学是其它科学技术的基础
双螺旋结构
物理学对社会发展的重要作用
物理学丰富我们对物质日心说世界地心说的认天圆地方识
世界观
大爆炸理论河外星系
物理学习带给我们什么？

物理绪论

积分
绪论
练习
i i cos00 1 i j cos90 0 0 A A A2 cos 00 A2
sin 00 0 i i
sin 90 0 1 ij
A A A2 sin 00 0
i ( j k ) k (i j ) j ( k i ) 3 i ( j k ) j ( i k ) k (i j k ) 0
例如力矩 M r F
M Fr sin
F
矢积的性质：
A B B A A (B C) A B A C AA 0
矢量与标量不能相等！
O M
r

绪论
5、矢量的导数
绪论核技术的物理基础
1896年 1905年 Becquerel 发现铀的天然放射性
2 Einstein 创立狭义相对论，得 E mc
1911年
1925年 1932年
Rutherford 提出原子的有核模型
量子力学建立建立原子核的质子——中子模型
1933年
1945年 1952年
发现人工放射性
绪论电子和信息技术的物理基础
1925年
1926年 1929年
量子力学建立
Fermi-Dirac 统计法提出能带理论提出并得到证实，从理论上解释了导体、半导体、绝缘体的性质和区别；
Fermi面概念及其可测量的提出
1947年 1957年 1962年 70年代末发明晶体管（肖克莱、巴丁、布拉顿获1956年诺贝尔物理奖）建立Fermi面编目制成集成电路（IC） 1965年摩尔定律：芯片容量每18－24个月翻番。大规模和超大规模集成电路（VLIC）

物理教育和科学精神培养

物理教育和科学精神的培养【摘要】：本文从物理的概念出发，结合一些科学家取得的科学成就和人们耳熟能详的名言，对在义务教学阶段中，教授学生物理知识和培养学生科学精神相结合进行了探讨。

对在当前的教育体制下，师生普遍重知识、轻能力，重理论、轻实践，重分数、轻钻研的现象进行了思考，对当前的物理教育工作具有一定的借鉴的意义。

【关键词】：物理物理教育科学精神培养物理一词，英语叫做physics，最先出自希腊文，其原来的意思是“自然”。

古时欧洲人称呼物理学作“自然哲学”。

所谓自然哲学，宽泛的说就是研究大自然中发生的自然的现象和这些现象中蕴含的规律的一门学问。

汉语、日语中“物理”一词源自于明末清初科学家方以智的百科全书式著作《物理小识》。

“物理”二字出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。

我国的物理学知识，在早期文献中记载于《天工开物》等书中。

从较严谨的角度讲，物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。

在现代，物理学已经和数学、化学、生物等一样，成为自然科学中最基础的学科。

人们在生产劳动、生活中，经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理学定律。

这些科学定律的发现，不仅总结了自然的科学规律，也对于人类社会的发展进步起到了决定性的推动作用。

和其他自然科学的学科的发展一道，物理学的发展极大地推动了人类社会的发展进步，解放了生产力，改善了人们的生活，使得现代的人享受到了他们的祖先从来没有享受到的通讯、交通、旅游、医疗等服务。

可以说，没有物理和其他的自然科学学科的发展，今天信息化社会的来临时不可想象的。

目前我国中小学教育，具有强烈的功利性。

在当前的教育体制下，师生普遍重知识、轻能力，重理论、轻实践，重分数、轻钻研。

使得教师的教学和学生的学习，都是在围绕着考试出成绩，中考、高考出升学率打转。

其结果是我们教授出来的学生，分数很高，能力很差，成绩很好，动脑动手的科学研究能力很差。

大学物理实验--物理实验的基本方法

物理实验的基本方法物理实验思想和方法的形成物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律的学科。

它本身以及它与各个自然学科、工程技术部门的相互作用创造了今天的科技进步和人类文明，对当代及未来高新科技的进步、相关产业的建立和发展提供着巨大的推动力。

在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活，是人类文明的基石。

物理学发展的历史证明了，正确的科学思想及由此产生的科学方法是科学研究的灵魂。

伽利略（G.GaLileo）是最早运用我们今天所称的科学方法的人。

这种方法就是经验（以实验和观察的形式）与思维（以创造性构筑的理论和假说的形式）之间的动态的相互作用。

伽利略是近代科学的奠基者，是科学史上第一位现代意义的科学家，他首先为自然科学创立了两个研究法则，即观察实验和量化方法，将实验和数学相结合、真实实验和理想实验相结合的科学方法。

从而创造了和以往科学研究方法不同的近代科学研究方法，使近代物理学从此走上了以实验精确观测为基础的道路。

伽利略在用实验方法发现真理的过程中，获得了一个极其重要的科学概念，即自然法则和物理定律的概念。

伽利略通过亲身的科学实验，认识到寻求自然法则是科学研究的目的，自然法则是自然现象千变万化的秘密所在，而一旦发现自然法则便可以认识自然。

这个观念一经确立，人们才逐渐认识到，不仅天文学、运动学现象，一切自然现象都是有其自身规律的，于是在力学的带领下，逐渐发展出近代科学的各个分支。

伽利略在建立系统的科学思想和实验方法中，开创了实验物理学，开创了近代物理学，对物理学的发展作出了划时代的贡献。

正如他自已在《两种新科学的对话》中所述：“我们可以说，大门已经向新方向打开，这种将带来大量奇妙成果的新方法，在未来年代会博得许多人的重视”。

事实正是如此，当代著名物理学家爱因斯坦在《物理学的进化》中，对伽利略的科学思想方法给予了高度评价。

学习物理的心得体会

学习物理的心得体会物理学(PHYSICS)是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学，简称物理。

下面是小编带来的学习物理的心得体会，仅供参考。

学习物理的心得体会一：学习大学物理，是锻炼我个人思维运用的一个重要方式，物理这门课在大学的学习已经不同于你高中和初中的物理学习，很多大学物理的内容在以前看起来也许就是天方夜谭，这要求我们以一种新的学习姿态来对待，比如狭义相对论和广义相对论的章节学习，我们就不能按照以前的旧观点来强制自己来接受，这样对于学习是没有任何好处的，反而会使那部分的内容更难理解，也会使得学习的过程枯燥无味，这不是老师和同学们所希望看到的。

所以说，学习大学物理对我们的思维来说是一种锻炼，这对于我们学习经济专业的大学生来说是弥足珍贵的。

大学物理带给了我什么?我觉得首先是严谨踏实的素养，思维的辩证性，逻辑理解能力的培养!当然这所有的一些都是基于踏实的学习物理而不是为了在考试中拿高分的基础上的，能在考试中拿高分并不能说明他的物理素养就好，要不然以中国学生这种在国际物理竞赛中无敌的姿态，我们国家该有多少诺贝尔奖了啊?!其次是思维的广度得到了质的飞跃!学物理的人会有非常非常广的思维，他考虑的小到粒子，大到宇宙，思维空间非常广阔，这样，他思考问题的时候，就会很有深度。

最后物理学的问题体现出很多思想内涵的!这也是爱因斯坦如此伟大的一个原因吧!他也许比牛顿更伟大，因为他对于科学的贡献，更加深刻地进入了人类思想基本概念的结构中。

大学物理跟中学物理有相同的地方，也有很多不同之处。

基本上来说，大学物理是中学物理的延伸。

学习大学物理会有助于你更好的理解物理学一些原理和本质的东西。

物理学是研究物质的基本结构及物质运动的普遍规律的科学。

它是一门严格的、精密的基础课学。

使我们通过努力能够顺利地解决物理实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关物理知识的理解.通过这学期的学习我们可以得出一个大体的印象，即大学物理更多地依赖于高等数学，因此对于一年级的新生来说，在第一学期的高等数学的学习中，不仅要会计算微分与积分，更要理解微分与积分的物理意义，为第二学期的大学物理的学习打下厚实的数学基础，另外，在学习大学物理过程中，对于基本概念、基本定理要有清晰的认识，充分认识这些概念、定理与中学物理的异同，在充分理解概念和定理的基础上要做一定量的习题，做题过程中充分体现题目中所涉及到的知识点，许多科学大师都曾津津乐道于他们早年在习题中的受益，虽然做习题本身不是科学研究，但对研究能力的培养却有重要的作用，索末菲曾写信给他的学生海森堡，告诫他：“要勤奋地去做练习，只有这样，你才会发现，哪些你已理解，哪些你还没有理解。

大学物理A-CH1-1 参考系位矢

● 热力学 (Thermodynamics) 研究物质热运动的统计规律及其宏观表现
● 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
● 量子力学 (Quantum mechanics) 研究微观物质运动现象以及基本运动规律
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、圆周运动的角量描述，线量与角量的关系。
3、运动学中的两类问题。
§1.1 参考系和坐标系质点
质点运动学的基本概念
质点：有质量而无形状和大小的几何点。突出了质量和位置
质点系: 若干质点的集合。
参照物：用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系。
参考系：参照物 + 坐标系 + 时钟
z
P
(1) 运动学中参考系可任选。
(2) 当 =? 时，质点的加速度与半径成45o角？
解 (1) 运动学方程得
(2) 设t’ 时刻，质点的加速度与半径成45o角，则
例一质点在水平面内以顺时针方向沿半径为2 m 的圆形轨道运动。此质点的角速度与运动时间的平方成正比，即 ω=kt 2 ，k 为待定常数.已知质点在2 s 末的线速度为 32 m/s
求用直角坐标、位矢、自然坐标表示的质点运动学方程。解以圆心O 为原点。建立直角坐标
系Oxy ，O 点为起始时刻，设t 时刻质点位于P（x , y），用直角坐标表示的质点运动学方程为
位矢表示为
自然坐标表示为
例如图所示，以速
度v 用绳跨一定
滑轮拉湖面上的
船，已知绳初长
h
l 0，岸高 h
求船的运动方程
例1.3 已知一质点沿椭圆轨道运动，其运动学方程为r = a

质点运动学10

vxi vy j vzk
瞬时速度
v
dr
dx
i
dy
j
dz
k
dt dt dt dt
vxi vy j vzk
速度大小
v v
vx2 vy2 vz2
16
速率平均速率瞬时速率
v s t
v lim s ds t0 t dt
P
r
r
v(t)
Q
O
r
r
v
注意: 1.速度是矢量,速率是标量.
物理学研究的对象
物理学是研究物质的基本结构，物质之间的相互作用以及它们的最普遍、最基本的运动形式和规律，认识物质世界的基本属性的一门科学。
学习物理学的目的：
（1）培养辩证唯物主义的世界观（2）学会掌握科学的方法（3）培养科学思维能力、发展智力（4）培养探索与创新精神
1
学习方法和要求：
（1）注重物理思想和物理方法的思考和研究（2）主动培养自学能力，课前预习、课后复习。（3）学会记笔记（记思路、要点和有特色的内容）。（4）高质量及时地完成作业。
“科学是一种方法。它教导我们：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
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第一篇力学
力学是一门古老的科学，起源于公元前4世纪。但力学成为一门科学理论是从17世纪开始的，由伽
小和方向。
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新课程下高中物理概念教学浅析

新课程下高中物理概念教学浅析摘要：物理概念是物理规律和理论的基础，是物理学的基石。

新课程下高中物理概念教学需要教师明确要求并掌握一定的方法。

关键词：概念教学；要求；步骤；方法物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。

物理概念是物理规律和理论的基础，因此，物理概念是物理学的基石。

很多高中学生觉得物理很难，考试时物理拿分很难，不能真正理解、掌握物理概念是重要原因之一。

学习物理知识，必须掌握物理概念。

因此，在高中物理教学中进行概念教学非常重要，它是让学生掌握好物理概念、灵活运用概念，以达到解决实际问题目的的关键。

一、新课程下高中物理概念教学的要求1.通过概念导入激发学生的兴趣概念的导入把学生的思维引向特定的方向或范畴，因此，概念是思维的兴奋剂，是教师可以充分利用的资源。

教师必须在教学之前进行认真研究和设计，以最佳方式将概念导入课堂，启发学生思考，吸引学生的兴趣。

2.精选实验，突出物理概念的本质物理概念是对大量观察、实验的结果进行抽象思维的产物，任何一个物理概念都是人类在长期的实践中逐步形成和发展起来的。

因此，实验是获得直观认识的主要手段，是理性思考、认识物理概念的基础。

以高中物理课堂实验为切入点，深入分析物理现象的特征，可以恰当地引入物理概念，使抽象的物理概念具体化，从而有利于学生理解和掌握物理概念。

3.注意培养学生的分析和推理能力概念是抽象的，而不是实体的，教师不可能把物理概念从教材中生搬硬套地移入学生的头脑之中。

物理概念的形成需要经过分析、消化、综合等一系列抽象的思维活动。

通过学生抽象的思维，将感性知识上升到理性认识，是物理概念形成的重要环节。

高中生的逻辑思维能力已基本形成，教师讲解物理概念时不能在学生尚不理解的基础上要求学生机械背诵，而是要引导学生通过分析、归纳、总结的逻辑思维的方法去思考概念和理解概念。

4.结合现实，活化物理概念物理概念的形成是多次反复思维的过程，学生对物理概念的认识，从形成到巩固需要经过应用实践。

物理学之道辩证唯物主义

24海外文摘物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律的自然科学，物理学研究所采用的是实验手段和辩证思维的分析方法。

人能否认识世界? 怎样认识世界? 这就是哲学中认识论的两个基本问题。

早在两千五百年前的《老子》一书就已经给出了答案。

对于世界的统一性，老子作出了天才的推测和描述。

老子的道论，对于后世有极其深远的影响。

老子以其独有的视角，探究了宇宙的形成、万物的本源、国家的治理等一系列重大的哲学和政治问题。

并且提出了“道”、“自然”、“无为”等等著名的哲学概念，成为中国哲学的基石之作。

1 物理学与哲学《老子》一直被海外学者视为至宝。

不少诺贝尔奖金获得者和著名科学家把自己的科学发现归功于老子这个东方圣人的启示。

日本学者汤川秀树说：“早在两千多年前，老子就已预见到了未来人类文明所达到的状况。

美国学者卡普拉惊奇地发现了道家哲理与高能物理现象的吻合，他在《物理学之道》中写到：“中国的哲学思想，提供了能够适应现代物理学新理论的一个哲学框架，中国哲学思想的‘道’暗示着‘场’的概念，‘气’的概念与量子‘场’的概念也有惊人的类似。

英国著名物理学家和宇宙学家史蒂芬·霍金在其新著《大设计》中开篇即说到:在当代哲学跟不上物理学高速发展的意义上说:哲学已死.殊不知,老子哲学已为物理学的发展指明了一条“道路”.对比于物理学依赖于模型表达宇宙图景的新实在性观点,我更相信哲学。

华裔著名物理学家李政道谈到老子所说的“道可道，非常道，名可名，非常名”与量子力学中的“测不准定律”具有相通的地方。

著名数学家陈省身说：“1943年，我在美国认识爱因斯坦。

他书架上的书并不多，但有一本很吸引我，是老子的《道德经》德文译本。

西方有思想的科学家，大多喜欢老庄哲学，崇尚道法自然。

”老子的系统观念更多地用来调整人类的思想与行为以适应自然发展规律，而西方的系统理论更多地用在了科学技术发明上以满足人们的物质生活需要，老子的系统观念是从直觉中得来的，而西方的系统理论却是从几百年科学发展的零散学说整合而来，最后才得到老子这种整体、有机的观念。

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基本粒子寿命 10−25 s 时间尺度：时间尺度：
哈勃半径超星系团基本粒子
E+27
星系团原子核
E−15 − E−12 − E+24
银河系
E+21 E+18
原子
E−09 −
最近恒星的距离
最小的细胞 DNA长度长度
E−06 − E−03 − 1m E+03 E+09 E+06
E+15 E+12
物理学：是研究物质世界基本结构、物理学：是研究物质世界基本结构、相互作用和运动形态的最基本规律的科学
物理学
物质结构
物质相互作用
物质运动规律
物理学研究的范围 —— 物质世界的层次和数量级
微观粒子
宏观物质
宇观物质
空间尺度：空间尺度宇宙寿命 1018 s
经过长期的酝酿。经过长期的酝酿。 “没有昨日的基础科学就没有今日的没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命” —— 李政技术革命”。道 ● 当今物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，两种模式并存，相互交叉，相互促进
现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学提出命题
修改理论
当一个理论与实验事实不符时，不符时，它就面临着被修改或被推翻
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：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，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，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，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。
● 学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，了解学习的观点：从整体上逻辑地、协调地学习物理学，
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：勤于思考学习的关键： ● 学习的重点：学习的重点：
悟物穷理
● 物理模型 ● 数学表述 ● 研究方法与适用条件
粒子物理学
固体物理学
激光物理学
地球物理学
生物物理学
天体物理学
物理学与数学之间有着深刻的内在联系
● 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：
技术—— 物理—— 技术技术物理
● 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：
物理学的发展实验物理理论物理计算物理
今日物理学
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牛顿力学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研究电磁现象、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研究物质热运动的统计规律及其宏观表现相对论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研究微观物质运动现象以及基本运动规律物理学是一门最基本的科学;是最古老、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。快的科学;它提供最多、最基本的科学研究手段。
物理—— 技术—— 物理物理技术 20世纪， 20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 α 粒子散射实验核能的利用受激辐射理论激光器的产生 X 射线的发现层析成像技术(CT) 层析成像技术(CT) 低温超导微观理论超导电子技术
电子计算机的诞生
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1925 ∼ 26年建立了量子力学年建立了量子力学 1926年年 1927年年 1928年年 1929年年 1947年年 1957年年 1962年年建立了费米狄拉克统计建立了费米狄拉克统计建立了布洛赫波的理论建立了布洛赫波的理论索末菲提出能带的猜想索末菲提出能带的猜想能带派尔斯提出禁带、空穴的概念派尔斯提出禁带、空穴的概念禁带同年贝特提出了费米面费米面的概念同年贝特提出了费米面的概念贝尔实验室的巴丁、贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克来发明了晶体管，标志着信息时代信息时代的开始晶体管，标志着信息时代的开始皮帕得测量了第一个费米面皮帕得测量了第一个费米面测量发明了集成电路发明了集成电路
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70年代后期出现了大规模集成电路年代后期出现了大规模集成电路
量子力学
能带理论
人工设计材料
晶体管的发明
纳米材料
光子晶体
超晶格材料
电子计算机大规模集成电路
信息技术与工程
● 几乎所有的重大新高)技术领域的创立，事先都在物理学中几乎所有的重大新(高技术领域的创立技术领域的创立，
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，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。一个人掌握了他的学科的基础理论，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，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为其培训内容的人来，人来，他一定会更好地适应进步和变化。
从新的观测事实或实验事实中提炼出来，出来，或从已有原理中推演出来
推测答案
建立模型；用已知原理对现象作定性解释，性解释，进行逻辑推理和数学演算
理论预言
新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言
实验验证
一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则
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物理学是一切自然科学的基础物理学构成了化学、生物学、材料科学、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，地球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。概念和技术被应用到所有自然科学之中。物理学派生出来的分支及交叉学科
等离子体物理学原子核物理学原子分子物理学凝聚态物理学宇宙射线物理学
物理学》教材：《物理学》祝之光主编高等教育出版社
● 参考书：参考书：
●《大学物理学》大学物理学》
张三慧 ●《大学物理教程》大学物理教程》吴锡珑 ●《大学物理学习指导》大学物理学习指导》张孝林
主编主编主编
清华大学出版社高等教育出版社科学出版社
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太阳系
太阳人山蛇吞尾图，蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次
按客体大小划分：按客体大小划分：微观系统宏观系统
按运动速度划分：按运动速度划分：低速现象高速现象
物理现象
按空间尺度划分：按空间尺度划分：量子力学经典物理学宇宙物理学
按速率大小划分：按速率大小划分：相对论物理学非相对论物理学