1、,发展独力思考和独立创新的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那主要以获取细节知识为其训练内容的人来，他一定会更为适应进步和变化。 爱因斯坦,内容提要,物理学的研究范围和研究方法 不断发展的物理学 物理与技术 为什么要学物理 关于学习方法和学风的要求,参考书：大学物理学，张三慧主编（第二版）普通物理学，程守洙 江之永（第五版）物理学，瑞斯尼克哈里德经典与近代物理学，高物译 物理学教程，陆果 新概念物理教程力学、热学 赵凯华 罗蔚茵,一 、物理学研究对象和研究方法：,物理学是探讨物质结构
2、和运动基本规律的学科。物理学的研究对象十分广泛： 1.不同尺度：时间、空间、质量以及速度。不同范围有为不 同的物理学规律。,时间、长度的测量跨越了1040量级，质量的测量跨戟了1080量级,2. 物理学的研究方法,现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确学科。其研究方法概括为：,原理 实验,定性 定量,直觉、顿悟,具体的研究方法,直觉的方法（定性和半定量方法）： 对称性的考虑； 守恒量的利用； 量纲分析； 数量级估算； 极限和特例的讨论； 简化模型的选取； 概念、方法的类比；,演绎法：以基本定律为基础进行逻辑推理、演算新结论。,归纳法：总结、归纳实验和观测事实提出假设模型新理论。,二、不断发展
3、的物理学,经典物理也在发展： 波动光学信息光学 牛顿力学的决定性内在随机性 线性物理非线性物理,前沿： 粒子物理，高温超导，光子学， 微结构物理,团簇，天体物理,三、物理学与技术,本世纪两种模式并存，所有重大的新技术的创立都是以物理学的发展为先导的。所以，人们认为物理学是新技术诞生摇篮,物理学的基本规律渗透在自然科学的一切领域，应用与生产技术的各个部门。它既是许多自然科学的基础，也是工程技术特别是高新科技的基础。,历史上，物理和技术的关系大致有两种模式： 以解决动力机械为主导的第一次工业革命所标志 技术物理技术； 以电气化进程为标志 物理技术物理。,物理与技术关系之例,激光技术的物理基础 18
4、60 Maxwell建立光的电磁理论。 1900 Planck提出光量子假说。 1917 Eisetein提出受激辐射理论。 1953 Towns建立第一台微波激射器(maser)。 1958 Towns,Shawlow开始研制激光器。 1960 Maiman制成第一台红宝石激光器。 1961-65 激光光谱,用于大气污染分析;半导体激光器，用于激光通讯；CO2激光器，用于激光熔炼、激光切割、激光钻孔。 1968-69 月球上设置激光反射器;地面与卫星联系。 1982 激光全息木。 80-现代 激光外科手术，通讯、光盘、激光武器等,电子和信息技术的物理基础 1925-26 量子力学的建立。 1
5、926 Fermi一Dirac统计法的提出，得知固体中的电子服从Pauli原理 1927 Bloch理论的建立,得知理想晶格中电子无散射。 1928 Sommerfeld提出能带的猜想. 1929 Peiels提出禁带、空穴的猜想；wilson和Bloch从理论上解释了导体、绝缘体和半导体的性质和区别；Mott和Jones用电子轰击、X射线发射和吸收等方法验证了能带理论。Bethe提出Fermi面的概念；Landau提出Fermi面可测量。 1947 Bardeen，Shockley，Brattain发明晶体管（获1956年诺贝尔物理奖）。 1957 Pipperd测量了第一个Fermi面（铜
6、的），尔后，剑桥学派建立Fermi面编目. 1962 制成集成电路（LC）。 70年代后 制成大规模集成电路（VLlC）；尔后，超大规模集成电路；集成度以每十年一千倍的速度增长。,四 为什么要学习物理,科学素质对一个现代工程技术人员来说是至关重要的。现代工业技术的工程师大致可以分为四种类型： 工程科学家型 革新发明家型 现场工程专家型 管理规划专家型,系统地打好学习其他学科所必要的物理基础。,提高科学素养以适应高新技术发展和市场经济 发展的需要（转产、转行）（89%、70%）。,您想成为哪种类型的工程师？,革新发明家型：是指那些力求创造性地运用当代知识来发明、创造或建造工程系统的工程师，利用已
7、有的科技知识创造，发明好的产品，好的方法。,工程科学家型：要善于从战略思想上把当代科学成就（物理成就）和工程技术联系起来；善于发现现有工程系统或装备能力的缺陷；善于把一些抽象的、彼此似乎毫不相干的概念，用新的方法联系起来，以求达到工程实用的目的。 他们主要是出概念，出思想，而不是创造某个具体产品。 要具有深厚的物理理论基础和抽象思维的才能。 “工程乐队”的“作曲家”,管理规划型：在领导或管理部门工作，但活动仍以技术为背景的工程师们 往往在一些科学的边缘领域工作，如工程学和管理学，政治学与环境科学，经济学和计算机技术等。所以知识面要宽。 对新技术，生产发展的新方向具有敏锐的鉴察力和识别力。 对国
8、家，企业的方针政策有深刻的理解。 工程乐队的“指挥者”。,现场工程专家型：在现场从事建造，操作和维护复杂设备和使工程系统正常工作的工程师们。必须具备现代科学知识。其才能，主要表现在工程实践中。 工程乐队的“演奏者”,物理素质是科学素质的主要方面。工程技术人员的物理素质主要表现在：,掌握物理学的思想、观点：如理想化模型，守恒（对称）的思想，“场”的观点，能量的观点，不同专业之间的交流，主要是思想、观点的交流。 掌握物理概念、规律，能从物理本质上提出问题，研究问题。在一个工程技术问题面前首先要能判断它是不是个物理问题，那些物理概念和规律能用进来？ 工程技术中约十分之一是纯物理问题,具有运用物理学的
9、知识、方法综合分析和想象、创新的能力。物理学由于研究对象的泛，涉及多种运动形式。所以在体现综合、概括、联系、对比等方面没有任何一门其它学科能比拟。 物理学的发展充满了大胆的探索与创新，以及由此而形成的科学的思维方式。 “我们要创造一批有中国自己的知识产权的产品去占领世界市场”。 在一定的物理知识基础上，根据工程技术发展的需求，自行更新知识，把物理学的新成果引入工程技术中。,总结,学习大学物理就要着眼于以上几个方面，不要单纯地学一些知识，更不要把物理课当专业课来对待，急功近利。 物理学不仅仅是一门基础科学，而且是一种高层次、高品位的文化，是现代文明的一个重要组成部分。可以使我们形成一种科学的世界观。,五、关于学习方法和学风的要求,要适应有重点、有针对性、信息量较大的“粗线条式”讲课。注意培养自学能力。 提高听课效率，学会记笔记（记思路、方法、要点和有特色的内容）。 用好教学日历（预习、复习），用心看书（粗读与精读相结合），勤于思考（保持旺盛的研究、思考问题的兴趣），反对应试观点。 高质量地及时完成作业。 严格课堂纪律。 学习物理不能仅仅掌握一些知识、定律、公式。更不要把注意力仅集中在解题上，应注意从整体上理解物理的内容、方法、概念、物理图象和工作语言。 学习物理关键是精读勤思，悟物穷理建立自己的物理图象。,
