物理專業(yè)的知識分類.ppt

1、按照知識領(lǐng)域分類,物理學(xué)經(jīng)歷了極其深刻的革命,從對宏觀現(xiàn)象研究發(fā)展到對微觀現(xiàn)象研究,從研究低速運動發(fā)展到研究高速運動,由此誕生了相對論和量子力學(xué),并在許多科技領(lǐng)域中引起深刻的變革. 物理學(xué)在認(rèn)識改造物質(zhì)世界方面不斷取得偉大成就,不斷揭示物質(zhì)世界深奧的秘密,而社會的發(fā)展又對物理學(xué)提出無窮無盡的研究題.,經(jīng)典物理的分類,力學(xué)：主要是牛頓運動定律等內(nèi)容 熱學(xué)：研究物體熱效應(yīng)的一門科學(xué) 電磁學(xué)：麥克斯韋的電磁理論高度的概括了基本的電磁現(xiàn)象 光學(xué)：研究自然界的光現(xiàn)象。激光技術(shù)的出現(xiàn),煥發(fā)了經(jīng)典光學(xué)物理的青春,使許多以往光學(xué)技術(shù)辦不到的事情,現(xiàn)在能辦到了。 聲學(xué) 分子物理學(xué)原子和原子核物理學(xué),前沿的物理學(xué)

2、,半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致了計算技術(shù)、無線電通訊和自動控制的革命 超導(dǎo)電性、納米固體材料和非晶態(tài)材料的出現(xiàn),導(dǎo)致了凝聚態(tài)物理學(xué)的發(fā)展,并派生出了許多物理分支學(xué)科,如金屬物理、半導(dǎo)體物理、電介質(zhì)物理、非晶態(tài)物理、表面介面物理、高壓物理、低溫物理等.此外,物理學(xué)與其他學(xué)科之間的滲透,又產(chǎn)生了許多邊緣交叉學(xué)科,如天體物理、大氣物理、生物物理，化學(xué)物理等,按照知識特點分類,具體：物理量(基本概念）、物理量的單位、基本原理、公式 方法：實驗探究、驗證的科學(xué)研究方法 理論：物理思想,物理學(xué)的學(xué)科特點,物理學(xué)是一門實驗科學(xué)（或以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)）。 物理學(xué)是一門邏輯嚴(yán)密的定量科學(xué)。 物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)

3、。 物理學(xué)是一門具有方法論性質(zhì)的科學(xué)。,物理知識構(gòu)成要素,1學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運動的一些基本概念和規(guī)律，了解物理學(xué)的基本觀點和思想。 2認(rèn)識實驗在物理學(xué)中的地位和作用，掌握物理實驗的一些基本技能，會使用基本的實驗儀器，能獨立完成一些物理實驗。 3初步了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的主要成就和發(fā)展趨勢以及物理學(xué)對經(jīng)濟、社會發(fā)展的影響。 4關(guān)注物理學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，知道一些與物理學(xué)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，能嘗試運用有關(guān)的物理知識和技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問題。,物理知識特點,量綱問題：物理量后面一定要寫單位。不同量綱不能相加、相等 概念：概念的學(xué)習(xí)可分以下三類：

4、熟悉;有點熟悉，但需要糾正和加深;新引入 規(guī)律的應(yīng)用 : 由一般向個別轉(zhuǎn)換 規(guī)律是共同的，怎么用規(guī)律解決問題，需要教師引導(dǎo)學(xué)生理解。,研究對象的實體向物理圖景轉(zhuǎn)換。 對研究對象進行抽象思維，形成一定條件下的清晰的物理圖景，有助于學(xué)生思維的正常啟動。 物理過程向物體的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。 復(fù)雜的物理過程的分解 特殊物理狀態(tài)的把握 物理過程中量與量之間的關(guān)系 已知條件向解題目標(biāo)轉(zhuǎn)換。 規(guī)律比目標(biāo)更有用。首先是使用什么規(guī)律，然后才是求什么。 文字?jǐn)⑹鱿蚴疽鈭D形轉(zhuǎn)換,物理能力,實驗?zāi)芰?觀察能力 操作能力 思維能力 創(chuàng)新能力,學(xué)習(xí)動機,物理學(xué)在認(rèn)識改造物質(zhì)世界方面不斷取得偉大成就,不斷揭示物質(zhì)世界深奧的秘密,而

5、社會的發(fā)展又對物理學(xué)提出無窮無盡的研究課題.我們有必要學(xué)習(xí)這本古老而富有活力的科學(xué)。,物理學(xué)習(xí)系統(tǒng),物理課程標(biāo)準(zhǔn) 外部環(huán)境：物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，它所研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運動規(guī)律以及所使用的實驗手段和思維方法。隨著人類對物質(zhì)世界認(rèn)識的深入，物理學(xué)一方面帶動了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展；另一方面推動了文化、經(jīng)濟和社會的發(fā)展。經(jīng)典物理學(xué)奠定了兩次工業(yè)革命的基礎(chǔ)；近代物理學(xué)推動了信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、航空航天技術(shù)、生物技術(shù)等的迅速發(fā)展，繼而推動了人類社會的變化。,物理學(xué)習(xí)實踐范式 （物理學(xué)三維結(jié)構(gòu)模型）,提出者：美國人霍爾頓 觀 點：物理學(xué)的任何部分基本內(nèi)容都可分

6、解為三種因素（三個坐標(biāo)） 即：實驗事實X軸 物理思想（邏輯、方法論）Y軸 數(shù)學(xué)（表示形式、計量公式）Z軸 如圖：（見下頁）,物理 思想 模型 假說 思維 方法,實驗事實 （觀察、歷史資料、 實踐經(jīng)驗）,物理概念 定律、定理 理論、相互關(guān)系 邏輯,延伸與應(yīng)用,數(shù)學(xué) 物理量 數(shù)學(xué) 公式,Y,X,Z,歸 納,形 成,發(fā)展,研究,推理,演繹,表示 物理 意義,用,途,12,物理課程教育功能：,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造素質(zhì) 發(fā)展獨立思考的能力和懷疑精神 培養(yǎng)想象力和判斷力 學(xué)習(xí)科學(xué)方法，進行科學(xué)思維的訓(xùn)練,物理學(xué)科的主要任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生深刻理解和準(zhǔn)確把握物理概念和規(guī)律 活化學(xué)生思維方式，提高學(xué)生綜合能力 1.培養(yǎng)學(xué)

7、生正確建立和運用物理模型的能力 2.培養(yǎng)學(xué)生搜集、處理和運用信息的能力 3.引導(dǎo)學(xué)生做到“從生活走向物理，從物理走向社會” 4.引導(dǎo)學(xué)生注重學(xué)科間的相互滲透與交融,物理學(xué)科的主要任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與人文精神 1了解科學(xué)源流，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng) 2開發(fā)人文資源，感受人文精神,物理學(xué)的詳細知識清單,一.力學(xué) 1.力是物體對物體的作用 力不能脫離物體而獨立存在。 物體間的作用是相互的。 2.力的三要素：力的大小、方向、作用點。 3.力作用于物體產(chǎn)生的兩個作用效果。,物理學(xué)的詳細知識清單,4.使受力物體發(fā)生形變或使受力物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變 5.力的分類 按照力的性質(zhì)命名：重力、彈力、摩擦力等。 按照

8、力的作用效果命名：拉力、推力、壓力、支持力、動力、阻力、浮力、向心力等,物理學(xué)的詳細知識清單,二、熱學(xué) 熱學(xué)主要研究熱現(xiàn)象及其規(guī)律，它有兩種不同描述方法熱力學(xué)和統(tǒng)計物理。熱力學(xué)是其宏觀理論，是實驗規(guī)律。統(tǒng)計物理學(xué)是其微觀描述方法，它通過物理簡化模型，運用統(tǒng)計方法找出微觀量與宏觀量之間的關(guān)系。,物理學(xué)的詳細知識清單,熱力學(xué) 熱力學(xué)主要是從能量轉(zhuǎn)化的觀點來研究物質(zhì)的熱性質(zhì)，它揭示了能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式時遵從的宏觀規(guī)律。熱力學(xué)是總結(jié)物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象而得到的熱學(xué)理論，不涉及物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和微觀粒子的相互作用。因此它是一種唯象的宏觀理論，具有高度的可靠性和普遍性。熱力學(xué)三定律是熱力學(xué)的基本理論。

9、,物理學(xué)的詳細知識清單,三.光學(xué) 主要知識： 折射定律 折射率 反射定律 全反射和臨界角 光的色散,物理學(xué)的詳細知識清單,四.電磁學(xué) 電磁學(xué)從原來互相獨立的兩門科學(xué)(電學(xué)、磁學(xué))發(fā)展成為物理學(xué)中一個完整的分支學(xué)科，主要是基于兩個重要的實驗發(fā)現(xiàn)，即電流的磁效應(yīng)和變化的磁場的電效應(yīng)。這兩個實驗現(xiàn)象，加上麥克斯韋關(guān)于變化電場產(chǎn)生磁場的假設(shè)，奠定了電磁學(xué)的整個理論體系，發(fā)展了對現(xiàn)代文明起重大影響的電工和電子技術(shù)。麥克斯韋電磁理論的重大意義，不僅在于這個理論支配著一切宏觀電磁現(xiàn)象(包括靜電、穩(wěn)恒磁場、電磁感應(yīng)、電路、電磁波等等)，而且在于它將光學(xué)現(xiàn)象統(tǒng)一在這個理論框架之內(nèi)，深刻地影響著人們認(rèn)識物質(zhì)世界的思想。 電子的發(fā)現(xiàn)，使電磁學(xué)和原子與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的理論結(jié)合了起來，洛倫茲的電子論把物質(zhì)的宏觀電磁性質(zhì)歸結(jié)為原子中電子的效應(yīng)，統(tǒng)一地解釋了電、磁、光現(xiàn)象。,物理學(xué)的詳細知識清單,主要包括以下知識： 磁效應(yīng) 電磁場理論 麥克斯韋的“以太渦旋模型