高三物理竞赛绪论课件

关于大纲与教材的问题在基础课中如何提高探索创新能力？饶毅（百度一下？Wiki一下？）：科学不仅仅是结论，还有思想和过程。例：结论你怎样用实验证明A-T,

G-C而不是A-G,T-C？回到当年，你设计实验证明

相同的温度和压强下同体积

气体分子数目一样多。问题(困境体验)→

思路→方案→应用IntroductionIntroductiontoCollegePhysicsBWhat?Why?How?Where?PreparationWhat?—物理学是什么？Physics古时欧洲人称呼物理学作“自然哲学”。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著作《物理小识》。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。What?—物理学是什么？探讨物质结构和运动基本规律的学科研究范围What?—物理学是什么？What?—物理学是什么？研究范围物质世界的质量尺度：约80个数量级物质世界的空间尺度：约42个数量级物质世界的时间尺度：约42个数量级What?—物理学是什么？Theverysmallestandtheverylargestmaybemadeonebya"theoryofeverything",orGrandUnifiedTheoryWhat?—物理学是什么？按内容分按方法分实验物理学理论物理学计算物理学学习内容力学，热力学，电磁学，光学，相对论与量子论kBT

物理学Why？为什么要学物理？重要性学科本身对社会，对科学体系的重要性。对我们自身的重要性？对我们专业的重要性？Why？为什么要学物理？常见疑问：

我将来不打算从事技术工作,物理对我没用.我想从事专业工作,可物理学对我的专业没用.我准备考研究生,可研究生考试没有物理考试，所以我不想花太多精力学物理.我想学物理，可我的基础很差，怕学不好.危机时代的学习观：有用就学，没用不学

？？？？Why？为什么要学物理？观点正确。关键：我们往往并不能准确知道哪些知识将来可能用上。登高才能望远Why？为什么要学物理？观点正确。关键：我们往往并不能准确知道哪些知识将来可能用上。登高才能望远一年级二年级四年级工作一年工作十年？三年级见识决定判断Why？为什么要学物理？例1：相对论有什么用？GPS卫星以每小时14000千米的速度绕地球飞行。在地球上看GPS卫星，它们携带的时钟要走得比较慢，用狭义相对论的公式可以计算出，每天慢大约7微秒。受地球质量的影响，在地球表面的时空要比GPS卫星所在的时空更加弯曲，这样，从地球上看，GPS卫星上的时钟就要走得比较快，用广义相对论的公式可以计算出，每天快大约45微秒。GPS卫星时钟每天还要快上大约38微秒不校正的话，GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差Why？为什么要学物理？例2：量子隧道效应有什么用？Why？为什么要学物理？2004年6月10日联合国大会物理学是认识自然界的基础；物理学是当今众多技术发展的基石；物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础。任何人，只要他打算从事任意一种技术工作，都需要了解物理学的基本原理，从而也了解了我们现代技术社会所依赖的基本原理。(文明：智慧的开启)Why？为什么要学物理？教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委对物理课的定位一门重要的通识性必修基础课：该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。Why？为什么要学物理？科学素养问题调查显示，2010年我国具备基本科学素养的公民比例达到了3.27%，比2005年的1.60%提高了1.67个百分点，比2007年的2.25%提高了1.02个百分点。目前我国公民科学素养水平相当于日本（1991年3%）、加拿大（1989年4%）和欧盟（1992年5%）等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。后果：信中医，转基因作物推广举步维艰……科学方法：逻辑+实证Why？为什么要学物理？知识经济：从基本原理转变为技术的速度加快How？在学习的过程中努力使自己逐渐对物理学的内容、方法、工作语言、概念、物理图象，历史，现状和前沿从整体上全面了解。最好能对定理的证明、公式的推导不看书能够演算出来。习题在精不在多。做完后想一想：数量级是否对头，物理过程是否合理，是否有别的角度能判断自己的答案正确与否。在每一部分抓住典型的系统模型并深刻理解它。（如质点模型，圆周运动，抛物运动，简谐振动，平面简谐波，平板电容器，长直螺线管，理想气体，双缝干涉等等）请遵守学科规范！！！大纲要求的三个层次掌握：属较高要求。要求掌握的内容都应比较透彻明了，并能熟练地用以分析和计算有关问题，对基本定律导出的定理要求会推导。理解：属一般要求。要求理解的内容都应明了，并能用以分析和计算有关问题。对由基本定律导出的定理不要求会推导。了解：属较低要求。能对了解的内容进行定性解释，应知道物理量和公式的物理意义，在经典物理部分一般不要求定量计算，在近代物理部分要求能做代公式性质一类的计算。Where参考资料新概念物理学教程（丛书），北京大学赵凯华等编写，高等教育出版社（含：热学，力学，电磁学，量子物理等多本）清华大学出版社，张三慧等编写，大学物理学及习题指导，数本。Where参考资料清华大学

/software/07/02/006/01/00001/index.htm山东大学/wlwz/wangke/index.htm维基百科Where参考资料DoPhysicsWithMathematica按方法分实验物理学理论物理学计算物理学DoPhysicsWithMathematicaAlternateapproaches(notpencil-and-paper)

tosolvingphysicsproblems/~rick/MATH/PHYS497.htmlDoPhysicsWithMathematica/~rick/MATH/PHYS497.htmlPreparation:科学方法Howdidwegetalltheseunderstanding?科学方法1.还原论还原论（化约论）:高层次、整体、复杂现象可以还原成低层次、各组分、组分之间的关系加以研究。典型事例：对摩擦现象的理解；化学是以物理学为基础，生物学是以化学为基础，等等。整体论(综合法）:分析整体时若将其视作部分的总和，或将整体化约为分离的元素，将难免疏漏。（为什么被摒弃？无法实证因果关系）2.逻辑与实验Preparation:科学方法Howdidwegetalltheseunderstanding?科学方法2.逻辑与实验西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的：希腊哲学家（在欧几里得几何学中）发明了形式逻辑体系，以及（在文艺复兴时期）发现通过系统的实验有可能找出因果关系。

--爱因斯坦科学的目标：找因果关系科学的权威唯一来自于科学方法，科学知识是科学方法的结果。科学的思维方式：理性逻辑，实证。Preparation:科学方法研究范围操作型定义操作型定义是指将一些事务如变量、术语与客体等以某种操作的方式表示出来。操作型定义与概念型定义相区别，强调确立事务特征时所采纳的流程、过程或测试与检验方式。科学选择研究项目时，所用的原则是操作型定义（operationaldefinition），属于操作型定义才是科学可研究的范围，非操作型定义则不在研究范围之内。参考：维基百科

/wiki/%E6%93%8D%E4%BD%9C%E5%9E%8B%E5%AE%9A%E4%B9%89作业自己查阅相关资料，写出一些关于数量级的英文词头及符号表示。如千：k（kilo）,百：h(hecto)等等。注意：不要写成单位或量纲风景无限坐而论道以下内容为过期ppt自己查阅相关资料，写出一些关于数量级的英文词头及符号表示。如千：k（kilo）,百：h(hecto)等等。注意：不要写成单位或量纲风景无限坐而论道Preparation:预备知识物理量单位量纲A物理理论的组成单元：

1概念—事物的状态、以及状态的变化等

2关于概念的数学表示的假定—定量的表述

3表示物理量之间关系的方程—定律、定理B物理量分为基本物理量和导出物理量力学的基本物理量有长度，质量和时间。C物理量的单位和单位制基本物理量的单位称基本单位导出物理量的单位称导出单位Preparation:预备知识物理量单位量纲D定律定理的作用使不同物理量之间建立相互比较度量成为可能，从而减少基本单位的数量。E国际单位制选择不同的基本单位构成不同的单位制，国际单位制（用SI表示）的基本单位（七个）如下：长度(l,s)米m质量(m,M)千克kg时间

(t)秒s电流

(I,i)安[安培]A热力学温度

(T)开[开尔文]K物质的量[摩尔]mol发光强度

[坎得拉]cd注意：没有单位的纯数字，没有什么物理意义，∴作物理题的最后结果，一定不要忘记“单位”。预备知识物理量单位量纲F基本物理量的符号(大写字母),称为基本量的量纲.长度，L；质量，M；时间，T导出量的量纲可由基本量的量纲来表示：

dimQ=LpMqTs速度的量纲是LT-1，力的量纲是MLT-2只有量纲相同的物理量才能相加减和用等号连接,等式两端各项量纲是否相同,可初步校验等式正确性.要注意量纲与物理量单位的区别,例如长度（L）国际单位制单位是“米”,其符号是：m;时间（T）国际单位制单位是“秒”,其符号是：s;质量（M）国际单位制单位是“公斤”,其符号：kg要充分认识到量纲与单位的重要性！！预备知识矢量代数的基本知识标量只有大小（当然有正负），例如：质量、长度、时间、密度、能量、温度等。矢量既有大小又有方向，并有一定的运算规则，例如：位移、速度、加速度、力等。矢量的几种表示方式几何表示:

有指向的线段解析表示:

字母上面加箭头，或用黑体字（课本）

A=(A1,A2,A3)矢量相等:大小相同，方向相同。(注意对起始点没有要求)预备知识矢量加减法运算预备知识矢量乘法运算数乘点乘(标积)叉乘(矢积)qC=ABsinq，0<q<p预备知识叉乘的性质

单位矢量

预备知识说明1严格区分矢量的叉乘与点乘！“×”、“·”不能随便乱用。2矢量不能作除数、取对数,不能开方、作指数。例

预备知识大学物理中的微分与积分（防止坐标病毒）在大学物理阶段，微积分的重点不在于如何微分、积分，而在于如何建立微分式和积分式，前者是数学问题，后者是物理问题。微分：关键是取微分元，把有关物理量用微分元表示出来。积分：积分就是求和，所有在加法下能进行的运算，在积分下都能做。预备知识大学物理中的微分与积分（防止坐标病毒）在大学物理阶段的重要跨越：物理量的变化：常量成为变量，直线成为曲线，均匀成为非均匀。处理方式第一步：无限小的时间段，或无限小的区间段，作为常量处理（微分思想）处理方式第二步：将微分元累加起来（积分思想）作业自己查阅相关资料，写出一些关于数量级的英文词头及符号表示。如千：k（kilo）,百：h(hecto)等等。注意：不要写成单位或量纲风