物理绪论

绪论

我们人类生活在什么地方？我们头上的天空有多高？上面住着神仙吗？我们脚下的大地是平的还是圆的？地下的景象是什么样子的？你能举出哪些证据来证明地球是圆的呢？我们身边的所有的物体都在按照它们各自的方式运动着，它们为什么会这样运动呢？……

我们小的时候总会有一段时期整天围绕着父母询问这样那样

的问题，即使买一套《十万个为什么》丛书，似乎也不能满足我

们天生的求知欲。现在，你还保持着这种探索问题的兴趣吗？你

还想了解我们五彩斑斓的世界的奥秘吗？

让我们一起来学习物理学吧，物理学就是这样一门可以帮你

解开这些谜团的课程。

•物理学的研究对象

•物理学是现代科学技术的基础

•物理学的研究方法在自然科学的各领域都起到了重要的作用

•物理学的发展促进了社会的进步

•怎样学好物理学

物理学是现代科学技术的基础

有人说，对自然科学而言，20世纪是物理科学的世纪，这并不夸张。现在人们常常提到高新技术，如空间技术、现代通信技术、电子与计算机技术、激光技术、新能源技术、新材料技术、防御技术、现代医疗技术以及生物技术等，它们的发展都与物理学的研究和发展密不可分。

空间技术通信技术电子与计算机技术激光技术生物技术

现代医学成像技术中的核磁共振成像术，就是利用原子核在磁场中可出现不同磁能级的原理，当外加磁场的频率为某些特定值时，原子核吸收磁场能而跃迁到较高的磁能级，即达到核磁共振。测出不同的共振核在人体中的分布特征，借助计算机分析技术，就可以组建人体器官任意断面的高清晰度图像，从而帮助医生诊断诸如肿瘤、脑血管疾病等过去十分难以诊断的病症。这无疑对现代医学具有十分重要的意义。

核磁共振仪人脑的核磁共振图像

物理学的研究方法在自然科学的各领域都起到了重要的作用

实验与观察的方法、理想化实验(思想实验)的方法、类比的方法、理想化的方法、假说的方法、近似的方法、实验效果放大与转化的方法、用数学公式解决物理问题的方法等，是物理学发展史中被普遍应用的科学研究方法，它们促进了物理学的产生和发展，同时也被自然科学(甚至社会科学)的其他学科借鉴和应用，并对其他学科产生了积极的推动作用。如脱氧核糖核酸(DNA)是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年，生物学家沃森和物理学家克里克通力合作，利用物理学X射线衍射的实验方法，在卡文迪什实验室成功地确定了DNA的双螺旋结构，为人类生物学研究奠定了坚实的基础。

沃森、克里克和DNA模型DNA晶体的X射线衍射照片DNA分子的双螺旋结构模型物理学的发展促进了社会的进步

物理学作为现代科学技术的基础，对人类社会的发展产生了巨大的推进作用。在17～18世纪，由于牛顿力学的建立和热学的发展，促生了历史上第一台蒸汽机，为人类从手工业生产向机械化大生产的转变打下了坚实的物质基础，并使人类从事海、陆大规模的长途交通和运输成为可能；19世纪初，由于电磁学研究的成熟，电力的开发与利用被人类提到了议事日程中来。进入20世纪，电气化已成为人类文明的一种象征，目前我们的生产、生活几乎一刻也离不开电；20世纪以来，核能的开发与利用,为我们带来了巨大的清洁能源。光纤通信的普及，使人们变得“天涯若比邻”。航天飞机的出现，使“嫦娥奔月”的神话成了现实……

18世纪中叶，由于物理学对热机和

热学理论的研究成果，导致了蒸汽机的发

明，引起了第一次技术革命，使人类进入

了机械化时代。左图为瓦特和他发明的蒸

汽机。

19世纪30年代以后，法拉第关于电

磁感应现象的发现以及麦克斯韦电磁理

论的建立，导致了发电机、电动机、无线

电通信等设备的发明和应用，引起了第二

次技术革命，使人类进入了电气化时代。

左图依次是法拉第、世界上第一台发电

机、麦克斯韦。

进入到20世纪，原子核物理学的研

究，向人们展示了新的能源——核能。人

类社会进入核能时代。左图为我国的第一

座核电站——秦山核电站。

目前，随着电子计算机、通信、激光、

空间等技术的发展，尤其是随着互联网的

迅速普及，使整个世界变成了“地球村”，

人类社会进入了信息时代。左图显示世界

各地的人们通过互联网即可进行方便地

交流。

怎样学好物理学

一、要重视观察和实验

物理知识来源于实践，特别是来源于观察和实验。要认真观察物理现象，分析物理现象产生的条件和原因。要认真做好学生实验，学会使用仪器和处理数据，了解用实验研究问题的方法。要通过观察和实验，有意识地提高自己的观察能力和实验能力。

二、要注意理解

有的物理概念和规律是在观察和实验的基础上，运用分析、综合、归纳等方法抽象概括取得的；有的是在已有知识的基础上，运用类比、演绎等方法推导得出的。我们要学好物理，就应该重视对这些物理科学方法的学习，理清物理知识的来龙去脉，提高自己的科学思维能力。

三、要学会理论联系实际

要善于把所学的物理知识应用到实际中去，如解释现象、讨论问题、设计实验、吸收新知识、解决新问题等。要在实际应用中，扩展和加深自己的知识，学会对具体问题具体分析，提高分析和解决问题的能力。

四、要做好练习题

物理练习题多数是实际问题在一定条件下的抽象和简化。做练习题的过程就是应用所学物理知识解决实际问题的实践过程，它也是加深理解物理知识的重要环节，所以一定要珍惜这些机会，检验自己对所学物理知识的掌握程度，独立完成作业。

物理学的研究对象

物理学研究的空间尺度

从m 到( ～) m ，物理学研究的空间尺度共跨越了42 ～43个数量级。

物理学研究的时间尺度

从s 到s ，宇宙间各种事物的时间尺度跨越了43～44个数量级。