物理学研究内容和方法.ppt

文档介绍：老师概况?主讲教师: 张远弟? zyd1682001@ ?助理教师:刘丹? ********** 本课程的考核?平时成绩:出勤率占 10% (考勤采取交纸条,抽点等方式); 友情提示:缺勤三分之一者,取消考试资格。不交作业三分之一者,取消考试资格。两次迟到,计一次缺勤。随堂测试: 机动阶段测验:(第 9周)占 10% ; 作业:每两周(双周)交一次,占 10% ; 期末考试:占 60% ,低于及格线的一律无能为力; 高于 80 分的平时成绩适当上浮。绪论?一、物理学研究内容和方法?二、物理学研究目的及与工程技术的关系?三、如何学好物理学?四、大学物理与中学物理的异同?五、预备知识:高等数学微积分,矢量运算物理学研究内容和方法?一、物理学研究内容物理学是研究自然界中物质的基本结构、普遍运动形式及基本运动规律的科学, 是自然科学的基础。 1、物质世界空间尺度(跨度 1046) ( 哈勃半径) 1026m ( 约 150 亿光年)- 10-20m ( 夸克) 时间尺度 (跨度 1045) ( 宇宙年龄)1018s(150 亿年)-10-27s( 硬射线周期) 速率范围: 0( 静止) -3 × 108m/s ( 光速) 研究的对象十分广泛: 宇观、宏观、微观(插图 1) ?蛇吞尾图,形象地表示了物质空间尺寸的层次物理学研究内容和方法?一、物理学研究内容人们从自身的尺寸向小尺度追问,以探索物质的组成。粒子物理学 1810 年---道尔顿---原子; 1897 年---汤姆逊---电子; 1911 年---卢瑟福---原子核; 1932 年---查德威克---中子; 1964 年---盖尔曼---夸克模型。人类对物质微观结构的认识是不断发展的。目前物理学界公认组成物质的最小单元是夸克, 即认为 quark 没有内部结构。但近来有消息称: quark 也可一分为二说明认识无止境。物理学研究内容和方法?一、物理学研究内容人们从自身的尺寸向大尺度追问以探索宇宙的奥秘。天体物理学宇宙是怎样运动的呢? 进行绝热膨胀宇宙半径增大宇宙密度降低温度降低粒子、原子、分子、星球、星系渐次产生和形成。宇宙有多大? 宇宙有限又无边! 有中心?无中心? ( 插图 2) 物质之间的四种基本相互作用:电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用、引力相互作用。物理学研究内容和方法人们就好象坐在一个逐渐膨胀的气球表面,相互远离。物理学研究内容和方法?二、物理学的研究方法: 物理学是一门理论与实验高度结合的精确科学。 1、其研究方法可以概括为: 物理上的直觉、想象力、洞察力也常常产生重大突破和发现物理学研究内容和方法?二、物理学的研究方法: 2、从方法论上讲,物理学的研究方法可以分为: 演绎法: 基本定律推理、演算新理论归纳法:归纳实验或观测事实假设、模型新理论具体地说,物理学还有许多有特色的方法: (1)对称性分析; (2)守恒量的利用; (3)简化模型的选取; (4)概念和方法的类比; (5)定性和半定量分析量纲分析。