① 中國高中物理的知識在整個物理界是什麼水平
對於物理學習來說,知識的掌握固然重要,但邏輯思維更為重要。在教學過程中,我們會發現,其實我們要解決的是學生思維方式的問題。很多學生不會做題,往往知識點也做不到,因為缺乏一種物理理性的邏輯思維方式。理性的邏輯思維方式是什麼?事實上,它是一種因果關系,是從已知事物中推斷未知事物的能力。因此,我們說物理學是一門注重邏輯、理性和思維方式的學科。
目標是要求你立即想出解決這類問題的模型。我們要問:這是哪個板塊,這是什麼樣的模式,這個模式的適用條件是什麼?模型的基本公式是什麼?這個模型的解決方案是什麼?然後通過這一系列的問題,我們的解決思路自然會出來。我們以下面的磁場問題為例。(請看文章末尾的ppt)在檢查完這些問題之後,我們應該得到什麼信息?我們能從這些信息中得出結論嗎?當我第一次做這個問題時,我的想法是這樣的。首先,我會考慮如何解決這個問題。問題是求出圓形磁場的最小面積,既能包裹粒子軌跡的最小圓。此外,我需要找出粒子在磁場中的運動軌跡。要知道軌道,我們必須找到它的中心。於是我確定了解決問題的方向:先找到圓心,再找到軌跡,最後找到最小圓面積。
我們來分析一下我剛才的想法,我們會發現我的想法是相反的。我從邏輯上推斷出題目中間所需的數量,以找出我應該要求什麼。(這是我考試的第一步)那麼,我將分析t題中間的條件
② 什麼是物理學專業
物理學是一門普通高等學校本科專業,屬物理學類專業,基本修業年限為四年,授予理學學位。
物理學專業本科人才培養目標,主要是為從事物理學及相關學科前沿問題研究和教學的專業人才打下基礎,同時也培養能夠將物理學應用於現代高新技術和社會各領域的復合應用型人才。經過物理學本科階段的專業學習和訓練,學生應具備在物理學及相關學科進一步深造的基礎,或滿足教學、科研、技術開發以及管理等方面工作的要求。
主幹課程:高等數學、普通物理學、數學物理方法、電子線路、理論物理、結構與物性、材料物理、固體物理學、機械制圖理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理學、結構和物性、計算物理學、聲學基礎、超聲學、環境與建築聲學等等(專業課程因各校側重不同會有一定差異)。
物理學就業與大多基礎性專業相同,主要在高校、國防部門、科研機構等從事教學研究及相關科研管理工作。中國有很多與物理相關的研究所,如中國科學院高能物理研究所、理論物理研究所、近代物理研究所、等離子體物理研究所、國家空間科學中心等。
③ 我國古代的物理學成就有哪些
中國是世界文明發達最早的國家之一,物理學在中國有悠久的歷史。
一 中國古代物理學史概述
二 力學
1 杠桿原理
2 滑輪與轆轤
3 尖劈與斜面
4 重心與平衡
5 力
6 刻舟求劍
7 浮力與比重
8 陀螺與平衡環
9 彈性變形與彈性定律
10 橫梁的學問
11 大氣壓
12 空氣動力學及飛行幻想
三 聲學
四 光學
五 電與磁
六 熱
先秦時期的偉大哲學家墨翟(約公元前468-前376)及其墨家學派 (公元前4世紀-公元前3世紀)在他們的論著《墨經》中記述了大量的物理知識,這是春秋戰國時期物理學成就最大的學派,《墨經》的主要成就在力學與光學方面。它探討了力的定義,敘述了慣性運動,研究了杠桿、滑輪、輪軸、斜面等裝置省力的原因,以及浮力與平衡原理,指出了光的直線傳播及反射規律以及小孔、平面鏡、凹凸面鏡的成像情況;觀察了溫度與火色的關系。同時期的《考工記》是應用力學、聲學方面的書,記載了滾動摩擦、斜面運動、慣性現象、拋物軌道、水的浮力、材料強度以及鍾、鼓、磬的發音、頻率、音色、響度及樂器形狀的關系。這時期的《管子·地數篇》、《鬼穀子》、《呂氏春秋》等書中還記載了天然磁石的吸鐵現象以及最早的指南針「司南」。
漢代王充(27~約97)的《論衡》是中國中古時期的網路全書。在力學方面指出外力能改變物體的運動狀態,改變運動速度。而內力不能改變物體的運動,還討論了相對運動,在聲學方面研究了聲的發生、傳播與衰減,並用水波做比喻。在熱學方面研究了熱的平衡、傳導及物態變化。在光學方面闡述了光的強度、光的直線傳播及球面聚焦現象。在電磁學方面記錄了摩擦起電及磁指南器。
在唐代,《玄真子》中記敘了人造虹的簡單實驗:「背日噴水」。唐人將風力分為八個等級。了解到共鳴的道理並應用於音樂中,並指出了雷與電的關系。
宋代沈括(1031-1095)的《夢溪筆談》具有很高的科學價值,被稱為 「中國科學史上的坐標」,其主要成就是在聲學、光學、磁學方面。他研究了聲音的共振現象、針孔成像與凹凸鏡成像規律,形象地說明了焦點、焦距、正倒像等問題;研究了人工磁化方法,指出了把磁場的磁偏角,討論了指南針的裝置方法,為航海用指南針的製造奠定了基礎。他還研究了大氣中的光、電現象。
元代的趙友欽(1279-1368)在《革象新書》中研究了光的直進、針孔成像,利用模擬實驗研究月亮盈虧以及日、月蝕。他擅長用比喻解釋自然現象,使之生動、形象,易於被人們理解。
在明、清時代,朱載堉(1536-1610)在《樂律全書》中用精密方法首次闡明了音樂中的十二平均律。方以智(1611-1671)兼取古今中外知識精華,在《物理小識》中涉及力、光、磁、熱學,研究了比重、濃度、表面張力及杠桿原理,螺旋原理,研究了光的反射、折射、光學儀器,進行了分光實驗解釋虹,還研究了磁偏角隨地域的變化以及金屬導熱問題。《物理小識》是300年前的一部科學著作。
我國是對磁現象認識最早的國家之一,公元前4世紀左右成書的《管子》中就有「上有慈石者,其下有銅金」的記載,這是關於磁的最早記載。類似的記載,在其後的《呂氏春秋》中也可以找到:「慈石召鐵,或引之也」。東漢高誘在《呂氏春秋注》中談到:「石,鐵之母也。以有慈石,故能引其子。石之不慈者,亦不能引也」。在東漢以前的古籍中,一直將磁寫作慈。相映成趣的是磁石在許多國家的語言中都含有慈愛之意。
④ 中國有哪些知名的大物理學家
1、王淦昌(1907.05.28~1998.12.10)生於江蘇常熟,核物爛襪理學家,中國慣性約束核聚變研究的奠基寬指者。是中國核武器研製的主要科學技術領導人之一。
2、趙九章(1907.10.15~1968.10.26)生於河南開封,地球物理學家和氣象學家。是中國地球物理和空間物 理的開拓者,人造衛星事業的倡導者、組織者和奠基人之一。
3、郭永懷(1909.04.04~1968.12.05)空氣動力學家,生於山東省榮成縣。他是中國大陸力學事業的奠基人之一,在力學、應用數學和航空事業方面有突出貢獻。
4、錢學森(1911.12.11~ 2009.10.31)浙江杭州人,漢族,1959年8月加入中國共產黨,博士學位,中將軍銜,被譽為「中國導彈之父」,「中國火箭之父」,「導彈之王」,2007年被評為感動中國年度人物。
5、錢三強(1913.10.16~1992.06.28)原子核物理學家,中國原子能事業的主要奠基人和組織領導者之一,浙江湖州人,在研究鈾核三裂變中取得了突破性成果。
6、王大珩(1915.02.26~2011.7.21)光學專家,生於江蘇吳縣。中國光學界的主要學術奠基人、開拓者和組織領導者。慎歷配開拓和推動了中國國防光學工程事業。
⑤ 中國歷史上,什麼時候有「物理」一詞出現
中文裡的「物理」一詞,最早出現在戰國時期,《鶡冠子·王鈇》一文中最早出現:「龐子雲:『願聞其人情物理』,意思是事物的道理,之後被廣泛運用,在《淮南子》,《莊子》,《荀子》等中國典籍中都有運用。
而外語中的「物理」(physics)一詞最早出現於古希臘文φυσικ,原意是指自然。
⑥ 如何評價中國物理學的發展
中國古代文明中的物理之光
「物理」一詞,在2300年前我國的先秦時期就出現了.當時的思想家還認為自然界的規律和人文社會的規律是統一的,人文社會的法則也應該歸結為天地、自然的法則.從這點來看,當時的物理學與哲學是混為一體的.
其實「物理」一詞,在2300年前我國的先秦時期就出現了,但當時的含義比現在的「物理」要廣泛得多.它泛指人類對自然界及人類自身的理性認識或世界萬物的道理.中國古代的學者很注意對自然現象的觀察和理解,他們認為對自然規律的認識,對於每個人的世界觀、人生觀以至於人格的形成至關重要.當時的思想家還認為自然界的規律和人文社會的規律是統一的,人文社會的法則也應該歸結為天地、自然的法則;後來有人把這個觀點概括為「天人合一」.從這點來看,當時的物理學與哲學是混為一體的.
例如,孔子在《大學》中把人的教育過程描述為:一個人首先要盡力探求世界萬物的道理,深入理解得到的各種知識,才會有崇高的理想和堅定的信念,才能修養好個人高尚的品德;每個人有了好的品德,才能處理好家族、社會與國家的關系,達到天下太平.
生活在公元前4世紀的屈原,在他著名的《天問》一詩中就曾一連向大自然提出了172個問題,表現了中國古代先賢追求真理的精神.
中國古代學者對物理現象和規律的重視和探究不僅深刻地影響著人們的價值觀,促進了中國社會經濟和科學文化的發展,還導致一系列的技術發明.例如中國在很早的時期就建立了先進的天象綜合觀測技術,創建了一批珍貴的記錄,包括用甲骨文記錄的、世界最早的超新星爆發事件.通過長期的觀測與實踐,中國創造了與農業生產相結合的農歷,促進了農業經濟的發展,並延用至今.
又如聲學上,在樂器製作、聲音傳播規律的掌握以及具備完美聽覺的音樂殿堂的建造上都取得了突出的成就.1978年在湖北隨縣出土了公元前500年製造的曾侯乙編鍾,共8組合計65件.現代中國物理工作者通過研究,發現它所包含的物理內容令人驚嘆!由青銅鑄成的編鍾,鍾形是扁瓦形的而不是圓的,每個鍾具有雙音性質,各自可以發頻率相差大三度或小三度的兩個音.整個編鍾的音域共5個八度,中音區12個半音俱全,音高幾乎與現代樂器的音高一致.編鍾的延音短,能夠演奏旋律快的音樂,鍾上突起的鍾枚起到濾波的作用,使音質更為優美,無論是中國民族音樂還是西方的交響樂曲都能演奏.聲學分析表明,編鍾正著敲時鍾體振動波譜的最大振幅正好在正中,而波節則在離正中側敲點處;編鍾側敲時振動波譜的最大振幅正好在側邊,而波節則正好在正敲點處,因此兩種聲音互不幹擾.扁形的鍾體剛性比圓形的要高得多,因此振幅衰減得快,從而延音短能夠演奏旋律快的樂曲.
2000年9月在巴黎中國文化周上演出的古代編鍾樂舞,曾引起歐洲觀眾的廣泛贊揚.編鍾在法國巴黎舞台上演奏時,除了中國古代樂曲外,還演奏了一段第9交響曲.
其他如力學方面我國在杠桿原理、靜力平衡原理以及在能夠演奏旋律快的音樂秤量工具和建築結構等方面也很早就有很多建樹;光學方面,在墨子的《墨經》中對幾何光學的現象已有相當完整的表述,當時已發現小孔成像技術,發展了金屬放大鏡技術等.
歷史上,中華民族以高度的智慧和能力通過各種各樣的發明創造,為人類文明的發展作出了偉大的貢獻.在16世紀之前的相當長的一個時期中,中國科技領先世界,其中對物理現象及其規律的研究和應用起了十分重要的作用.
無庸諱言,中國的物理盡管在當時是先進的,但與近代的物理相比,卻有著質的差距:還沒有在系統實驗的基礎上,通過「由此及彼」、「由表及裡」、「去粗取精」、「去偽存真」的過程上升到系統的、科學的理性認識;還不能定量地表達客觀世界的普遍規律,進而精確預言客觀物體未來的狀態.
中國近代物理學的歷程
中國近代物理學的發展不如西方,一方面因為長期的封建統治不利於「求真唯實」的近代科學的萌發,「閉關鎖國」又阻止了西方近代科學的傳入;另一方面也因為我國的傳統文化比較講究實用,缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力.
令人遺憾的是,近代科學並沒有起源於先前經濟科技發達的中國,中國近代物理學的起步比西方晚了200多年.其中深刻的原因十分復雜,需要歷史學家從各個角度仔細研究才搞得清楚.一方面可能在長期封建統治下的倫理道德與文化觀念,包括「君君、臣臣、父父、子子」,「唯君是從」,「唯古是尊」等等,不利於講究「求真唯實」的近代科學的萌發;加上清代「閉關鎖國」的政策又阻止了西方近代科學的傳入.另一方面我國的傳統文化比較講究實用,缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力也可能是其中的原因之一.我們往往講「學以致用」講得很多,而對「學以致知」講得不夠.這樣的文化可以有利於技術研究的開展,卻不足以推動科學探索的發展.結果我國不乏優秀的技術發明,但往往止步於其應用上的成就而很少形成系統的科學理論.盡管科學研究與技術研究在形式和方法上並沒有什麼不同,但技術研究的動機全在於應用,而基礎科學則代表著一種探索,其目標在於揭示和認識客觀世界的基本規律;它的動機是求知、求真,對客觀真理的追求.
「落後就要挨打」,中國科技大幅度地落後,形成了前所未有的被動挨打的局面.1840年的鴉片戰爭和後來1894年中日甲午海戰中國都以慘敗告終.這些慘痛教訓,激勵國人「興學救國」,開始以譯書、建學、派遣留學生等方式向西方學習現代科學技術.我國正式用物理學作為Physic的學名也是於1900年從日文翻譯的「物理學」出版開始的.
然而那時的學習還只停留於「西學為用」的層面上,沒有深入到學習先進的科學與人文精神與先進的文化觀念中去.1919年的「五四」運動高舉「科學、民主」的大旗,才真正開始發展中國的近代物理和近代科學,成為中國人民摒棄陳腐思想、制度,爭取民族獨立解放,建立新中國的重要組成部份.
當時許多人在西方留學完成學業之後,立即返回苦難深重的祖國,發展教育,培養青年人才,並逐步開展中國物理學的研究.1919年我國首次在北京大學設立「物理學系」,開設完整的本科課程和實驗.之後清華、南京、東南、中央等大學先後建立物理教育中心.1930年前後,全國有20多所高等院校設物理系.其中北大、清華、浙大、中大、燕京等若干大學等已開展物理學研究.
1928-1929年間,中央研究院物理研究所也先後於上海和北京成立.1930年左右,全國的物理學工作者發展到三百人左右.
中國物理學界還積極地與西方物理學界建立了廣泛聯系.著名物理學家愛因斯坦在1922年底、1932年初兩度來上海訪問,朗之萬、狄拉克、玻爾等著名科學家也先後來華訪問.1931年保爾・朗之萬在北京建議中國物理學工作者聯合起來成立中國物理學會並參加國際純粹與應用物理學會聯合會IUPAP.正是在這樣的背景下,在日軍侵華前夕,中國物理學會於1932年8月23日在清華大學正式成立.中國物理學會成立之後,即為發展中國的物理學努力奮斗,學會堅持不渝地每年舉行一次年會,堅持出版物理學報,論文用英、法、德三種文字發表,附以中文摘要,做了大量的工作.
1937年7月7日日寇在盧溝橋發起侵華戰爭.八年抗戰中,各地區的教育和研究機構被迫西遷到四川、雲南、廣西、貴州、陝西等地區,在極端艱難困苦的條件下,堅持物理教學和研究,從未停息.在海外從事前沿研究的愛國學者也不斷回國工作,竭盡全力使中國物理教育達到先進水平.周培源關於湍流模式理論的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探測方法、吳大猷的《多原子分子結構和振動光譜》專著、王竹溪和湯佩松關於植物細胞水勢的研究等,都是當時具有國際影響的成果.西南聯大等校還培養出以楊振寧、李政道、黃昆等為傑出代表的一批優秀學者.抗戰期間中國物理學會堅持開了六次年會,出版了六期學報.1942年還開報告會紀念牛頓誕生300周年.這些努力為近代物理學在中國的發展培養了人才,奠定了基礎,先輩們艱苦創業的精神令人欽佩.
新中國成立之後,我國物理學家在黨和政府的領導下,建立起完整的物理學教育和研究體系,在數十所大學設立物理系,物理學教育的規模和質量空前提高,各大學物理系每年招生的數目,遠遠超過解放前各大學物理系所有在校學生的總和;還建立了幾十個與物理有關的專業研究院所,從事物理學基礎和應用研究.當時在國外的一大批中國物理學者,周培源、趙忠堯、錢三強、何澤慧、王大珩、胡寧、黃昆、朱光亞等相繼歸來,他們和留在國內的老一輩物理學家相結合,大大增強了中國物理學隊伍的實力.
五十年代後期,許多優秀的物理工作者,堅決服從國家需要,放棄自己熟悉的專業,投入到「兩彈一星」的研製工作中去.他們和其他方面的專家、幹部、工人及解放軍指戰員一起,在當時國家經濟困難、技術基礎薄弱和工作環境十分艱苦的條件下,依靠自主創新,用較少的投入和較短的時間,突破了原子彈、氫彈和人造地球衛星等尖端技術,取得了舉世矚目的成就.
1999年9月18日中央決定表彰為研究「兩彈一星」做出突出貢獻的23名科技專家並授予「兩彈一星功勛獎章」,其中物理學家有王淦昌、鄧稼先、錢三強、郭永懷、於敏、王大珩、朱光亞、吳自良、陳能寬、周光召、錢學森、程開甲、彭桓武等13人.他們是中國優秀物理學工作者的代表,也是中國物理學工作者的楷模.我們要學習他們愛國奉獻的精神和高貴品格!另一方面,從他們的貢獻中我們既看到了物理學的發展對加強國防建設和提高綜合國力競爭的重大意義,也看到了物理探索與需求牽引相結合對發展科學技術和國防安全的重要作用.
例如,為了製造原子彈,我們從教科書上就知道,必須使裂變材料達到臨界體積,發生鏈式反應才能爆炸.但用什麼方式來達到?怎麼來提高爆炸的威力?這些都是高度機密的問題,誰都不會讓你知道.這里涉及裂變物理、中子物理、爆轟物理、高壓物理、流體物理等一系列復雜的物理問題.我們只能在沒有任何設計資料和關鍵數據的條件下,靠自己的智慧,通過物理分析,來進行物理設計和研製.那時候,在彭桓武先生的領導下,周光召等理論物理學家,為了確定設計中的一個疑點,就用理想條件下炸葯爆炸的最大功從頭進行計算,經過反復9次仔細計算最後終於實現並確認了總體設計.1964年10月16日中國原子彈爆炸成功了.這是自主創新取得的一次重大勝利!1960年,前蘇聯毀約撤走專家時,曾有專家斷言中國人20年搞不出原子彈來,結果我們短短四年就成功了.爆炸成功後,美國人通過塵埃測試不得不承認中國採用了先進的內爆型設計技術.我們依靠自主創新在物理上解決了熱核點火和自持燃燒的關鍵.在原子彈爆炸兩年零兩個月之後又成功地突破了氫彈的研製,創造了核武器發展的最快速度.我們之所以能這么快和好的掌握核武器,除了有黨中央的英明決策之外,最重要的是有像鄧稼先、郭永懷等一心獻身祖國的科學家.
改革開放以來,科教興國的戰略為物理學在中國的發展提供了新的機遇,注入了新的活力.首先是國家大幅度增加了對科技和教育的投入,包括建立國家自然科學基金資助自由探索,啟動「863」計劃、攀登計劃和「973」計劃,結合國家需求推動前沿物理研究.實施「科教興國」的戰略以來,年均科研投入的增長在22%以上.為了加強青年人才的培養,國家在發展高等教育規模的基礎上,建立學位制度,強化了高層次人才的教育,還通過設立「國家傑出青年基金」、資助創新團隊等其他舉措,培育高素質科技創新人才.1993年來,物理學科上已有4500餘人獲得博士學位,150餘人獲國家傑出青年基金,資助總額1億元,還有7個物理學的研究團隊獲「創新群體」資助.
與此同時,國家還以較大的經費力度先後建造了一批物理學的重大科學工程(如正負電子對撞機,同步輻射裝置、重離子加速器,用於核聚變研究的托卡馬克裝置等)和一批國家重點實驗室.這些重大舉措為加快中國物理學趕上世界先進水平的步伐奠定了堅實的基礎.
國家「科教興國」戰略的實施和中國物理學會各方面的努力,為中國物理學的大發展創造了極為有利的環境和條件,在物理學的各個領域都出現了空前良好的發展勢頭.在國際重要期刊上發表文章的數量迅速攀升.
國家大型科學工程上做出了諸如t-輕子質量精密測定、新的放射性核素,包括超重核素的合成、利用同步輻射光分析確定SARS病毒的結構等一系列為我國在世界同行中佔有一席之地的工作.物理的各個領域包括理論物理、激光物理、微結構物理、高溫超導、晶體生長、X-光結構分析以及碳納米管等,都有一批高水平的工作.如上海光機所徐至展等發展了基於OPCPA的太瓦激光裝置,他們還用超短超強激光與大尺度原子和分子團簇作用產生了高能離子(如1.3MeV氮).更加令人欣喜的是,近年來,我們有一批中青年科學家,在前沿領域,做出了不少在國際上有較大影響的工作.如在量子信息方面,中國科大潘建偉小組,創造了在13公里內自由通訊的紀錄;中科院物理所薛其坤等在納米超導體方面發現了量子尺寸效應導致的金屬薄膜材料的奇異超導性質――超導轉變溫度隨薄膜厚度的振盪現象等等.這些工作既體現了我們新一代物理工作者的活力,也展示了中國物理學進一步發展壯大的潛力.
⑦ 中國的理論物理研究,處於世界上的什麼水準
其實不得不說是中國的理論物理研究確實非常突出,而且學習能力要遠遠超出西方,但是有意思的是在物理新領域創作區域,要遠遠落後於西方,而且西方物理學本身更強調實踐性,所以在理論創新理論實用性方面,我國都很難和西方進行比較,總的來說,也要從以下幾個方面出來思考問題。
3,學術研究本身是相對嚴謹的話題,所以不方便太過於深入的剖析問題的本質,就目前理論物理研究來說存在諸多問題。其實不得不說是理論物理研究本身存在諸多的社會問題,而且由於環境的影響無法真正的與西方理論物理研究相接軌,而且要從某些意義上來講,我國理論物理研究與現實相脫軌,很難創造性的進行開創性物理新領域研究,所以正因為如此,我國的科研道路仍是漫長且艱辛。
其實不得不說的是中國理論物理研究確實在學習和模仿創作能力要遠遠超出西方學者,但在實際理論創作和科技創新物理研究新課題方面,要遠遠落後於西方,所以真是因為如此更應該加強科技創新能力,國家更應該重視人才培養。