物理专业的知识分类.ppt

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1、按照知识领域分类,物理学经历了极其深刻的革命,从对宏观现象研究发展到对微观现象研究,从研究低速运动发展到研究高速运动,由此诞生了相对论和量子力学,并在许多科技领域中引起深刻的变革.物理学在认识改造物质世界方面不断取得伟大成就,不断揭示物质世界深奥的秘密,而社会的发展又对物理学提出无穷无尽的研究题.,经典物理的分类,力学：主要是牛顿运动定律等内容热学：研究物体热效应的一门科学电磁学：麦克斯韦的电磁理论高度的概括了基本的电磁现象光学：研究自然界的光现象。激光技术的出现,焕发了经典光学物理的青春,使许多以往光学技术办不到的事情,现在能办到了。声学分子物理学原子和原子核物理学,前沿的物理学,半导体科学

2、技术的发展,导致了计算技术、无线电通讯和自动控制的革命超导电性、纳米固体材料和非晶态材料的出现,导致了凝聚态物理学的发展,并派生出了许多物理分支学科,如金属物理、半导体物理、电介质物理、非晶态物理、表面介面物理、高压物理、低温物理等.此外,物理学与其他学科之间的渗透,又产生了许多边缘交叉学科,如天体物理、大气物理、生物物理，化学物理等,按照知识特点分类,具体：物理量(基本概念）、物理量的单位、基本原理、公式方法：实验探究、验证的科学研究方法理论：物理思想,物理学的学科特点,物理学是一门实验科学（或以实验为基础的科学）。物理学是一门逻辑严密的定量科学。物理学是自然科学的基础。物理学是一门具有方法

3、论性质的科学。,物理知识构成要素,1学习物理学的基础知识，了解物质结构、相互作用和运动的一些基本概念和规律，了解物理学的基本观点和思想。2认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器，能独立完成一些物理实验。3初步了解物理学的发展历程，关注科学技术的主要成就和发展趋势以及物理学对经济、社会发展的影响。4关注物理学与其他学科之间的联系，知道一些与物理学相关的应用领域，能尝试运用有关的物理知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题。,物理知识特点,量纲问题：物理量后面一定要写单位。不同量纲不能相加、相等概念：概念的学习可分以下三类：熟悉;有点熟悉，但需要纠正和加深

4、;新引入规律的应用:由一般向个别转换 规律是共同的，怎么用规律解决问题，需要教师引导学生理解。,研究对象的实体向物理图景转换。对研究对象进行抽象思维，形成一定条件下的清晰的物理图景，有助于学生思维的正常启动。物理过程向物体的状态转化。复杂的物理过程的分解 特殊物理状态的把握 物理过程中量与量之间的关系 已知条件向解题目标转换。规律比目标更有用。首先是使用什么规律，然后才是求什么。文字叙述向示意图形转换,物理能力,实验能力观察能力操作能力思维能力创新能力,学习动机,物理学在认识改造物质世界方面不断取得伟大成就,不断揭示物质世界深奥的秘密,而社会的发展又对物理学提出无穷无尽的研究课题.我们有必要学

5、习这本古老而富有活力的科学。,物理学习系统,物理课程标准外部环境：物理学是一门基础自然科学，它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。随着人类对物质世界认识的深入，物理学一方面带动了科学和技术的发展；另一方面推动了文化、经济和社会的发展。经典物理学奠定了两次工业革命的基础；近代物理学推动了信息技术、新材料技术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，继而推动了人类社会的变化。,物理学习实践范式（物理学三维结构模型）,提出者：美国人霍尔顿观 点：物理学的任何部分基本内容都可分解为三种因素（三个坐标）即：实验事实X轴 物理思想（逻辑、方法

6、论）Y轴 数学（表示形式、计量公式）Z轴 如图：（见下页）,物理思想 模型假说思维方法,实验事实（观察、历史资料、实践经验）,物理概念定律、定理理论、相互关系逻辑,延伸与应用,数学物理量数学公式,Y,X,Z,归纳,形成,发展,研究,推理,演绎,表示物理意义,用,途,12,物理课程教育功能：,培养学生的创造素质发展独立思考的能力和怀疑精神培养想象力和判断力学习科学方法，进行科学思维的训练,物理学科的主要任务,引导学生深刻理解和准确把握物理概念和规律活化学生思维方式，提高学生综合能力 1.培养学生正确建立和运用物理模型的能力 2.培养学生搜集、处理和运用信息的能力 3.引导学生做到“从生活走向物理

7、，从物理走向社会”4.引导学生注重学科间的相互渗透与交融,物理学科的主要任务,培养学生的科学素养与人文精神 1了解科学源流，培养科学素养 2开发人文资源，感受人文精神,物理学的详细知识清单,一.力学 1.力是物体对物体的作用力不能脱离物体而独立存在。物体间的作用是相互的。2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。3.力作用于物体产生的两个作用效果。,物理学的详细知识清单,4.使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变5.力的分类按照力的性质命名：重力、弹力、摩擦力等。按照力的作用效果命名：拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等,物理学的详细知识清单,二、热学 热学主要研究热现

8、象及其规律，它有两种不同描述方法热力学和统计物理。热力学是其宏观理论，是实验规律。统计物理学是其微观描述方法，它通过物理简化模型，运用统计方法找出微观量与宏观量之间的关系。,物理学的详细知识清单,热力学热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论，不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用。因此它是一种唯象的宏观理论，具有高度的可靠性和普遍性。热力学三定律是热力学的基本理论。,物理学的详细知识清单,三.光学主要知识：折射定律 折射率反射定律全反射和临界角光的色散,物理学的详细知识清单,四.电磁学

9、 电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。,物理学的详细知识清单,主要包括以下知识：磁效应电磁场理论麦克斯韦的“以太涡旋模型”和“位移电流”麦克斯韦电磁方程组电磁波的预言电磁学与相对论,物理学的详细知识清单,五.原子物理原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。它主要研究：原子的电子结构；原子光谱；原子之间或与其他物质的碰撞过程和相互作用。,专业反思,物理知识与能力学习动机自我监控能力,