高二物理竞赛绪论课件

一、物理学的研究对象和研究方法

物理学是研究物质、能量和它们的相互作用的学科。

第23届国际纯粹物理与应用物理联合会（IUPAP）大会（99.3.16—21）通过的“决议五”中十分精辟地指出：

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空间尺度（相差1045—1046）

1026m（约150亿光年）（宇宙）—10－20m（夸克）

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时间尺度（相差1045）

1018s（宇宙年龄150亿年）—10-27s（硬

射线周期）

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速率范围

0（静止）—3×108m/s（光速）1.物理学的研究对象（十分广泛）不同尺度和速度范围的对象要用不同的物理学研究：十九世纪末形成三种较为成熟的重大理论:(1)经典力学(2)热力学与经典统计物理学(3)电磁学二十世纪初形成两种比较成熟的重大理论:(1)狭义相对论(2)量子力学近代物理的理论基础原子核物理粒子物理等离子体物理凝聚态物理激光物理介观物理天体物理等新分支。▲

物理学的发展▲

五类最基本的运动形式机械运动热运动电磁运动光运动粒子运动力学热力学和统计力学电磁学光学量子力学▲

物质的相互作用1、引力相互作用2、电磁相互作用3、强相互作用

4、弱相互作用—也是粒子间的短程力弱电统一理论（60年代）遗留的问题：大统一理论？是否存在第五种力？++电力102N引力10-34N凝聚力？

——强子间的作用力

强力104N！原子核2.物理学的研究方法提出命题应用修改理论实验检验理论预言▲

物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学，其研究方法可概括为：观测、实验推测答案▲

对称性分析▲守恒量的利用▲简化模型的选取▲概念和方法的类比

物理学还有许多有特色的方法，▲定性和半定量分析▲量纲分析▲能量分析

比如：物理的直觉和想象力及洞察力也常常产生重大突破和发现二物理学与技术

第三次世界物理学会大会（2000.12.15-16Berlin,Germany）决议指出：

物理学是我们认识世界的基础，是其他科学和绝大部分技术发展的直接的或不可缺少的基础，物理学曾经是、现在是、将来也是全球技术和经济发展的主要驱动力。▲历史上物理与技术的关系大致有两种模式：▲20世纪两种模式并存、交叉，但几乎所有重大新技术的创立，都是以物理学的发展为先导的。

物理－技术－物理

技术－物理－技术1999年英国BBC举行了第二个一千年最伟大思想家的网上评选活动。1马克思---永不熄灭的圣火点燃者2爱因斯坦---相对论之父和新思维首倡者3牛顿---照亮宇宙的智慧之光9麦克斯韦---破解电磁场奥秘的天才三、大学物理学综述大学物理力学光学原子物理学热学电磁学物理学的初级阶段机械运动规律分子运动规律电磁运动规律光运动的规律微观领域里粒子的运动规律中学物理是学习大学物理的基础；大学物理是中学物理的提升与扩展，但不是简单的重复。▲研究的对象不同：由简单到复杂，由特殊到一般。如：匀速到变速，恒力到变力，均匀到非均匀，质点到刚体等。

▲研究的方法和使用的工具不同：如：由初等数学到高等数学，由标量到矢量等。▲研究的目的不同：如：由只知其然到知其所以然，由了解知识到应用知识等。条件不同，定义不同计算复杂大学物理与中学物理的关系与差别要求:1、勤于思考,悟物穷理:对概念、公式能用自己的语言陈述；对定理的证明，能自己独立演算出来.2、独立、按时完成布置的习题,摈弃“题海战术”.

参考书目（全学年用）▲《大学物理学》（一套五册），▲《普通物理学》（第五版，共三册）程守洙、江之永,高等教育出版社张三慧,