（一）有趣的物理学
物理前沿讨论课第一课上，冯世平老师向大家展示了一个妙趣横生的物理学，例如隐身技术、超导材料、磁悬浮列车等等。和大家探讨了物理学在日常生活和科技前沿方面的广泛应用与巨大潜力。这堂课确实给人很深的触动。
记得在初二刚接触物理这门学科的时候，就觉得这门学科充满了乐趣，它和生活的联系是如此之紧密，课本上学的知识都是我们日常生活中十分常见的东西和现象，不同的是我们通过物理课堂知道了其中的一些原理并可以用所学的东西解释生活中的现象，这让人觉得十分兴奋，更有好多简单有趣的物理实验，让我们通过自己动手掌握知识。可以说初中的物理课是我最爱学习的一门课。
到了高中，随着物理学习的深入，已经不再是一些简单的感性的对物理现象的认知了，有了很多理论上的计算与推导，不过这反而让人觉得更有收获，能将很多东西定量的计算出来，让人感受到了物理理论的博大精深，在学习过程中也能充分体验到理性思维的魅力。总之对物理的兴趣始终不减，也正是因此，在选择大学专业的时候，我毫不犹豫的选择了物理学专业，想继续更深入的了解物理知识，也有志于终身和物理打交道。
初到大学，依旧对即将到来的物理学习充满了期待。不过接下来的的几周课程，却给了我当头一棒，物理学似乎没有以前的那样有趣了，最大的问题是运算特别繁琐，同样的一个问题，大学好像是把简单的东西弄的更复杂了（后来知道实际上是更具普遍性了），尤其是在没有高等数学基础的情况下，算那些物理问题更是无从下手。第一学期下来，几乎有点浑浑噩噩，似乎也没闲着，但有点麻木了，对物理更是谈不上什么兴趣。第二学期，开了一门普物实验课，可和中学的那种近乎是娱乐活动的实验课大不相同了，实验操作复杂不说，数据处理更是一个极大地挑战。似乎我长久来对物理兴趣在不到一年的时间里已经消耗殆尽了。
还好这学期的前沿讨论课确实给我了很多触动，通过老师们对物理前沿的介绍让人觉得眼前忽然明亮起来，不再是那么茫茫不知所措。虽然老师讲的大多数东西我们都还难以理解很深，但透过老师的讲解我们看到了物理的前景与其中的乐趣。那些物理推导计算或许繁琐，但正是因为那些繁琐的计算之后往往能得出惊人的发现，那些式子可能蕴藏着或许可以改变世界的伟大能量。从研究宇宙的起源，到解决人类所面临的资源环境问题，物理工作者的身影无处不在，他们所关心的并不是一个个公式与实验，而是在寻求人类从哪来又到哪去的终极答案。这样看来，我们所学习的物理学是那样的有意义。
冯老师的讲座，也让人明白了物理发现并不是科学家的专利。只要你留心生活，热爱思考，指不定也能做出自己的贡献。就想坦桑尼亚的中学三年级学生盘姆巴发现热水比冷水结冰更快，最终这个效应被命名为盘姆巴效应。
在将近一年的学习中，我似乎又能渐渐地找回差点失去的对物理学的兴趣了。而此刻自己对物理的理解也不在单纯的停留在有趣好玩的层面上，学好物理更是一种责任，既然选择了这个领域，就该当一直努力下去。
（二）初识相对论
爱因斯坦的相对论可谓家喻户晓，我也在很小的时候就听过爱因斯坦其人其事，可真正接触相对论理论却是在上大学以后《力学》课里的。
初次学习相对论，确实给人极大地冲击，觉得自己所熟悉的时空观被彻底的颠覆了，从中学就知道空间具有相对性，相对论告诉我们时间也是相对的，也就是说在一处观察同时发生的一件事在另一处观察就可能不是同时发生的了。这确实让人觉得难以置信，但透过洛伦兹变换的推导，我们知道了这却是无可争辩的事实。所以在那段时间人总是心存疑惑，但一时半会又难以想的很明白，只是在按书上的结论做一些计算而已。不过相对论深邃的内涵还是时刻吸引着我，我觉得随着时间的推移与学习的深入，这个问题总有一天能理解的更到位的。
这学期的前沿课上，刘文彪老师和马永革老师都向我们介绍了相对论的有关知识。马老师比较系统的介绍了相对论的发展过程，我觉得通过了解前人走过的探寻足迹，我对相对论的理解又加深了一步，最起码觉得它不再那么神秘莫测，而是一个甚至堪称明显的事实。
相对论从无到有确实经历了一个漫长的过程。牛顿力学的建立为物理学科的发展做出了划时代的贡献，甚至改变了人们长久来对自然的认识，从此人们知道了自然界中的现象都是有规律支配着的（而不是上帝），而人们是可以探知期中的规律的。牛顿力学最基本的运动规律都是建立在绝对空间和绝对时间基础上的，也就是说两个事件发生的时间间隔与测量时间所用的钟的运动状态没有关系，两点的空间距离与测量距离所用的尺的运动状态无关。这种观点和我们日常生活经验十分相符，似乎是没有什么课疑问的。可是到了十九世纪末随着电磁理论的发展，人们就发现了其中所存在某些矛盾，电磁波是以光速传播的，但那是相对与什么而言呢？为了解释这个事实，科学家们试图引入“以太”的概念，认为空间中存在静止的“以太”，电磁波在“以太”中传播，通过光行差实验科学家们发现“以太”是相对于太阳静止的，可是迈克尔逊莫雷的实验又与此结论矛盾。相对性原理的提出，又和通过实验所验证的光速不变性产生了不可调和的矛盾。在二十世纪初，整个物理学陷入了巨大的矛盾之中，也预示着大变革即将到来。经过反复的推理之后爱因斯坦创造性的提出了狭义相对，他觉得要使相对性原理和光速不变性得以共存，就必须摒弃经典力学的绝对时空观，一旦抛开这个人们多年来相信不疑的观念，一切就变得明了起来，时间不是绝对的了，物理学的新时代宣告来临。广义相对论也在随后被爱因斯坦提出，二十世纪中期，爱因斯坦的相对论原理也接收住了时间的考验。
虽然我们当今的物理学已经取得了巨大的成就，但科学家也不得不面对一个事实，就是当今已经比较成熟且经过实践验证的两大理论——广义相对论和量子力学存在着难以调和得矛盾，而人们始终相信这个世界时受一个终极理论所约束的，这个理论可以解决自然界中的所有问题，也就是说这两个理论至少有一个是不完善甚至是错误的，如何寻找一个统一的理论，正是物理界当今乃至以后相当长一段时间的努力方向。
（三）前景广阔的超导材料
中科院物理所的靳常青老师给我们介绍了现在超导材料的研究进展。通过这节课，我们知道了高温超导的广阔前景。
自从1911年荷兰物理学家昂尼斯发现超导现象以来，超导以其神奇的物理特性，例如零电阻、抗磁性等就吸引着无数物理工作者的目光。因为如果有一天人们能找到在室温下呈现超导特性的物质，毫无疑问，将会对这个社会产生革命性地影响。想想现在那些因为电力传输而损耗掉的电能，那些发热的发动机，还有此时手中滚烫的笔记本，很容易想起如果高温超导在生活中得以应用，对我们来说意味着什么。这也只是超导一个性能的应用，超导的抗磁性在磁悬浮列车上面更是十分有价值。利用超导的磁悬浮列车不仅节约能源，甚至不用担心列车会滑出轨道，依靠磁性就可以将列车悬浮并束缚于轨道之上。我曾在物理楼演示实验室观看过超导小火车的演示实验，在液氮的冷却下火车呈现出超导特性，只需轻轻一推，火车便可以在圆形轨道上平稳运行很长时间，如果有一天这种技术能运用在我们日常的交通之中，人们一定会为他的高效节能，舒适平稳而惊异。
超导材料虽然具有这么广阔的应用前景，但寻找超导材料却不是一件容易的事。超导材料的研究从1911年超导现象被发现到1986年75年期间，超导材料的临界温度才从4.22k提高到23.2k 。1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。很快，超导温度被提高到了100K以上。这对超导的研究来说是个跨越式的进步，因为只要超导温度超过77K ，在实验室就可以用液氮来作为冷却材料，比起之前的液氢，实验成本大为降低，这也在很大程度上推动了超导的研究工作。
超导材料的研究过程也给了我们很大的启示。在1986年以前，人们总是习惯性的在导体中寻找高温超导材料，认为只有导体在温度降低到一定程度时才会体现出超导特性。可是这种思路却使人们在75年间仅仅将超导温度提高了19K ，直到1986年有人发现金属氧化物在更高的温度下可以呈现超导特性才极大地开阔了人们的视野，在这种思路的指引下人们很快在超导研究方面取得了突破式的成果。这就说明在搞科学研究时要能尽量摆脱一些直观感受的影响，敢于挣脱已有知识的束缚，才能取得创造性的成就。
翻开人类的近代文明史，几乎每一项重要的物理学进步都会带来人类社会的一场变革。牛顿力学的建立解放了人们的思维，带动了一系列的科技进步，从而引发了工业革命，使人类进入蒸汽时代；电磁理论的建立使人类步入了更加高效的电气时代；微电子技术的进步是人类进入了信息时代……我们有理由相信，超导技术的发展也有这样的潜力改变我们这个时代！
（四）隐身技术遐想
冯世平老师教和张向东老师在做前沿讲座的时候都提到过一个很吸引眼球的课题，那就是隐身技术。人类的科技水平发展到现在这个阶段，几乎实现了人类在古代所有的幻想，比如登月，千里眼，顺风耳等等，可人类早就幻想的隐身能力，却还没有一个成熟的技术使其成为现实。
《西游记》里的孙悟空就具有隐身的能力，闯入妖怪洞府时，他可以使自己隐身起来，就像空气一样，完全不被人所察觉；美国科幻电影《透明人》也幻想了一种可以使人完全隐身药剂，注射体内后就可以使人完全“消失”不见；各种各样的电脑游戏里也为主人公加上了隐身能力。这些现象都体现了长久以来对隐身技术的追求与兴趣。
当今的隐身技术已经取得了巨大的发展，例如在军事方面大家耳熟能详的
F-22隐形战斗机、B-2隐形轰炸机等都采用了隐身技术，不过这些隐身技术并不是可以使一个真真切切的物体彻底隐身不可见，而只能使这个物体难以被雷达所探测到，在雷达屏幕上“隐身”，所以又叫“低可探测技术”。不过就是这种不是真正意义上的隐身技术，就能够使其拥有者在军事上取得巨大的技术优势，如果有朝一日真能实现完全隐身，那样的军事技术真不知道对人类意味着什么。咱们暂且不论隐身技术在军事上的应用可能给人类带来的麻烦，就从人类与生俱来的好奇心来说，对隐身的追求是不可能停止的，何况这种技术对人类来说也未必是弊大于利。
现在的隐身技术虽然无法在可见光的波段实现隐身，即对我们的肉眼隐身，但对未来隐身技术的发展，却给明了前进的方向。例如隐形战机就是利用其雷达发射面积小，且表面涂层可以吸收电磁波，从而减少雷达接受的反射波达到隐身的目的。同理，要实现真正意义上的隐身，就要消除自然光照射到物体表面反射进入人眼的光线，而达到这一代点绝非易事。
张向东老师向我们介绍的光子晶体就显示了在隐身技术方面所具有的潜力。利用光子晶体的负折射现象，可以使光线发生特殊的折射，如果将该种材料用在物体表面，就可以使照射的物表面的光线由于折射而绕过物体继续向前传播，这样人眼就无法察觉到物体的存在，不过现在的技术还只能在非可见光的波长范围内应用，要在可见光的范围内使用才能达到真正的隐身。
这还只是研究隐身技术所面临的一个难题，还有一个巨大的问题是如果要制作隐身衣的话很难解决的。因为光路是可逆的，当光线绕过人传播时，处在隐身衣内部的人也就接收不到任何光线，这就是说身着隐身衣的人不但别人看不见他，他也同样看不见别人。除非把人的眼睛留出来，不过这样的话当人身着隐身衣的时候，就会被看见两个眼睛悬浮在空中，这样就有十分点恐怖了。
人们对隐身衣的研究很大程度上是受好奇心所驱使的，这也再次证明了好奇心对科学研究的重要性。相信在不远的将来，隐身衣就会被研发出来，至于是福是祸，就到时候再说吧，总之这不能成为我们停止探索的理由。
关于物理教学所见所感
前沿课上，郭玉英老师和李春密老师都讲到了物理教学的有关问题，这对于我们师范生来说，确实有很多问题值得我们思考。
在这个应试教育早已被广为诟病的时代，似乎批评者也并不能拿出一个能够替代应试教育的实际可行的教育模式，所以可以想见在未来很长一段时间内应试教育还将作为教育的主要形式而存在。但这是不是意味着我们的物理教学就止步不前呢？我想答案是否定的。
先说说我自身对现在物理教学的体会。进入大学，我接了一份初二的物理家教，在教学过程中，我发现了很多现在教育方式存在的严重问题。在北京这样一个中国的文化中心，海淀又作为一个教育非常强势的地区而闻名全国，但就是在这样一个地区，应试教育的弊端反而体现的淋漓尽致。作为一个刚刚接触物理的初二学生，本应是感受物理学科的魅力的最佳阶段，如果这个时候老师能给学生呈现一个精彩的物理世界，在加上孩子们与生俱来的好奇心，毫无疑问会对学生未来整个的物理学习打下坚实的基础。但遗憾的是一接触到物理，他们最直接的感受是又有一门课开始了铺天盖地的发卷子了。学生完全沉浸在做题当中不能自拔，为什么学生对做题这么热衷呢，不光因为现在学生压力大，自觉性高，还因为每逢大小考试，老师都会在某些场合透露说：“同学们，这次考试大家把某某某几份卷子弄会，就八九十分了！”这样学生们肯定充满激情的去做那几份卷子，老师也没说谎，题果真是从那几份卷子里出的，当学生们尝到甜头以后，这种现象就愈演愈烈了。
当我和学生交流的时候，明显发现他们的思维确实存在很大的问题，对物理的理解不够深入，只是会做一些题，而且还喜欢照背已做过的原题，一旦遇到没做过的，便束手无策了。我不知道这和咱们的物理教学的初衷差了多远了。咱们物理教学的目的是让学生理解物理的本质性东西，更好的理解这个世界，可现在似乎就是为了做题得分而已了。
没错，在应试教育的大背景下这种教育模式是有生命力的，因为它似乎能够提高学生的考试成绩，但实际上是在扼杀学生的思维能力，榨干学生的潜能。其实如果我们改变教学方式，增强一下学生对物理概念的理解，减少一定的作业量就一定会导致学生考试成绩下降吗？我觉得也不尽然。
物理这门学科对学生的思维要求很高，光凭记忆是记不住的，只有正确理解物理规律的本质，才能触类旁通，举一反三。我们在实际中会发现，真正物理学的好的学生并不是酷爱做题的学生，一定是那些善于思考，理解问题本质的同学。所以在物理教学中要做出思维误区，认为多做题就能提高学生的成绩，这是错误的，因为会做题并不代表学生理解物理知识，但反过来能理解物理知识却一定能够把题做得很好。
不可否认，这样做并不是物理老师的初衷，但面对激烈的竞争，这也只是无奈之举。但也应该看到。如果物理老师这样做也是一种不负责任的行为，省去了自己苦思冥去设计一堂堂生动有趣的物理课的过程，而将提高学生成绩的任务强加给学生，让学生陷入题海之中，摧残着一个个幼小的身心。如果面对质疑，就满脸无奈，将责任都推给“万恶的应试教育”，逃避责任。
强调理解的物理课堂和应试教育其实并不矛盾，真正理解物理知识的同学做题自然不会有什么障碍，但要达到让大多数同学都理解知识，对教师却要求很高，
需要付出巨大的心血与努力。作为未来教育事业的接班人，我们要有更高的责任心与使命感，改变当前物理教育的现状，让物理不再成为很多学生心中永远的痛。
物理学与世界进步论文 摘要：物理学是一科探究一切物质的运动规律及其组成揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。物理学的进展密切联系着人类社会的进步和发展，物理学在自身的发展进步中积累的思想方法是人类思想领域的瑰宝。对物理的研究或学习要永远抱着一颗敬畏和永不止步的心。 关键词：物理学、牛顿、工业革命、物理思想、物理与战争、中国的物理 物理学是一科探究一切物质的运动规律及其组成揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。作为自然科学的一门重要基础科学，物理学历来是人类物质文明发展的动力和基础。同时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的强有力工具，物理学又是一种方法论和哲学观。在人类文明漫长的岁月中，这种古老而又生机勃勃的学科为我们造就了一个个光辉的里程碑。 物理学的进展密切联系着人类社会的进步和发展，从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信；从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行；从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代，物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。 在历史的滚滚长河中，涌现了一大批物理学先驱，大师，他们性格可能或好或坏，但无可争议的是他们为人类进步和社会发展做出了巨大贡献。牛顿在担任皇家学会会长期间发生了一些不好的事，甚至到晚年还开始研究神学，但也有许多人认为牛顿还是有许多用当时科学和他的学识无法解释的事，所以才开始研究神学，以得到解释，但不管怎么说牛顿是经典物理学的创始人之一，为人类的进步和社会的发展做出过巨大贡献是无可争议的。 物理学作为自然科学的一门重要基础学科，它的研究成果和研究方法可以直接应用于化学、生物、地理、气象等自然科学，大大加速了自然科学的发展和分化独立，甚至形成了新的独立学科或分支学科.如天体物理学、空间物理学、地球物理学、流体力学、生物物理、物理化学、量子化学等等，使人们更全面地探索、认识自然界的规律。作为现代科学基石的物理学，在科学文化和创立现代世界的技术文化中同样扮演了重要角色，物理学是文化不可分割的一部分。物理学的成就直接发展了各种各样的工程技术，形成了今天门类齐全、多样的工业体系.今天的许多高新技术也仍然是以物理学的研究成果为基础的.这些工程技术的发展应用，极大地提高了社会生产力水平，改变了人类的生活、生产方式，创造了辉煌的物质文明.比如，机械、建筑科学就是经典力学原理的实际运用.今天的电力、电子工业是电磁学发展的结果，光学特别是激光技术使得光纤通信、互联网、激光医学等蓬勃发展，在万有引力定律基础上发展起来的航天技术使得人类的足迹不断地向宇宙深处延伸。 在近代一次又一次的世界大变革中，好像没有中国的身影，特别是物理学中更是不见了以往“天朝上国”的身姿，这和中国自古传统以及和中国以人为核心的思想有关，当然最大的关系是，中国自古的教育体系有关，我们也无法去评价他的好坏，他阻碍了中国的科学发展，但不得不说，中国能在历史长河中一直保持自身的完整性，也是这种教育模式的功劳。但其实在中国物理并不是没有发展，而是一直得不到壮大和正视。 在中国，早在2300年之前，有关物理的名词就出现了。与今日之含义相比较，那时的含义要宽泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识。中国古代思想家认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则；后来有人把这个观点概括为“天人合一”。从这点来看，当时的物理学与哲学是混为一体的。 中国古代的学者很关注对自然现象的观察和理解。在儒家经典著作之一的《大学》中，曾把对人的教育过程描写为：“物格而后知至，知至而后意诚，意诚而后心正，心正而后身修，
物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是：宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持，所对应的现代新技术革命的八大学科分别是：能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一：什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实，普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分，它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据，来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为，所有物质都会改变它周围时空的形状。因此，宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示，宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现，宇宙的质量密度仍少了2／3之多！ 难题二：什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4％，远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实，并且也证实宇宙的大部分是不可见的。
最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子： neutralino和axions（轴子），但这仅是物理学的理论推测，并未探测到，据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电，因此无法吸收或反射光，但其性质稳定，所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话，很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三：中微子有质量 不久前，物理学家还认为中微子没有质量，但最近的进展表明，这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据，找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加，因为大爆炸留下了大量的中微子，最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四：从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部，核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说，四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况，它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时，就需要大量的中子。因此，天文学家认为，较重的原子形成于超新星爆炸过程中，有大量现成的中子，尽管其成因还不很清楚。另外，最近一些科学家已确定，至少一些最重的元素；如金、铅等，是形成于更强的爆炸中。还有一点需要确定，即当两颗中子星相撞还会塌陷成为黑洞。
物理学前沿课程作业 题目：一、超导材料的研究与发展 光催化反应机理 二、TiO 2 姓名：谭琳 学号：S130720032
一、超导材料的研究与发展 1、 引言 1911年荷兰物理学家翁奈在研究水银低温电阻时首先发现了超导现象。后来又陆续发现了一些金属、合金和化合物在低温时电阻也变为零，即具有超导现象。物质在超低温下，失去电阻的性质称为超导电性；相应的具有这种性质的物质就称这超导体。超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。目前，超导材料已被应用于很多领域，本文拟就超导材料的分类、性质、应用、原理等方面展开论述，以帮助人们更好的认识超导材料。 2、 分类 2.1按成分分为： 元素超导体、合金和化合物超导体，有机高分子超导体三类。 2.2按Meissner 效应分为： 第一类超导体： 超导体在磁场中有一同的规律，如图a 所示：当H
陕西师范大学2014～2015学年第一学期期末考试 物理学院2012级教育硕士 物理学前沿试题 答卷注意事项： 1、学生必须用蓝色（或黑色）钢笔、圆珠笔或签字笔直接在答题纸上答题。 2、答卷前请将密封线内的项目填写清楚。 3、字迹要清楚、工整，不宜过大，以防试卷不够使用。 4 、本卷共4大题，总分为100分。 1.理论物理部分 ( 共5题，每题5分，共25分) 1.混沌现象的主要特征是什么 对于什么是混沌，目前科学上还没有确切的定义，但 随着研究的深入，混沌的一系列特点和本质的被揭示，对混沌完整的、具有实质性意义的确切定义将会产生。目前人们把混沌看成是一种无周期的有序。它包括如下特征： （1）内在随机性。它虽然貌似噪声，但不同于噪声，系统是由完全确定的方程描述的，无需附加任何随机因数，但系统仍会表现出类似随机性的行为； （2）分形性质。前面提到的lorenz 吸引子，Henon 吸引子都具有分形的结构； （3）标度不变性。是一种无周期的有序。在由分岔导致混沌的过程中，还
遵从Feigenbaum常数系。 （4）敏感依赖性。只要初始条件稍有偏差或微小的扰动，则会使得系统的最终状态出现巨大的差异。因此混沌系统的长期演化行为是不可预测的 2.分形结构的特点是什么请举例说明。 特点是无定形，不光滑，具有自相似性。如弯弯曲曲的海岸线、起伏不平的山脉，粗糙不堪的断面，变幻无常的浮云，九曲回肠的河流，纵横交错的血管，令人眼花缭乱的满天繁星等。它们的特点都是，极不规则或极不光滑。即每一元素都反映和含有整个系统的性质和信息，从而可以通过部分来印象整体。 3.分析小世界网络、无标度网络和随机网络三者之间的相同点和不同点。 共同点：都是用特征路径长度和聚合系数来衡量网络特征。不同点：在网络理论中，小世界网络是一类特殊的复杂网络结构，在这种网络中大部份的节点彼此并不相连，但绝大部份节点之间经过少数几步就可到达。规则网络具有很高的聚合系数，大世界（largeworld，意思是特征路径长度很大），其特征路径长度随着n(网络中节点的数量)线性增长，而随机网络聚合系数很小，小世界（smallworld，意思是特征路径长度小），其特征路径长度随着log(n)增长中说明，在从规则网络向随机网络转换的过程中，实际上特征路径长度和聚合系数都会下降，到变成随机网络的时候，减少到最少。无标度网络具有严重的异质性，其各节点之间的连接状况（度数）具有严重的不均匀分布性：网络中少数称之为Hub点的节点拥有极其多的连接，而大多数节点只有很少量的连接。少数Hub点对无标度网络的运行起着主导的作用。从广义上说，无标度网络的无标度性是描述大量复杂系统整体上严重不均匀分布的一种内在性质。随机网络，任意两个点之间的特征路径长度短，但聚合系数低。而小世界网络，点之间特征路径长度小，接近随机网络，而聚合系数依旧相当高，接近规则网络。发现规则网络具有很高的聚合系数，大世界（large world，意思是特征路径长度很大），其特征路径长度随着n(网络中节点的数量)线性增长，而随机网络聚合系数很小，小世界（small world，意思是特征路径长度小），其特征路径长度随着log(n)增长中说明，在从规则网络向随机网络转换的过程中，实际上特征路径长度和聚合系数都会下降，到变成随机网络的时候，减少到最少。 4.从自组织临界态的角度来看，地震的物理原理是什么
成都四川师范大学实验外国语学校物理八年级第十一章功和机械能单元专项 训练 一、选择题 1．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（） A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变 2．如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ) A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J C．动滑轮的机械效率为60% D．拉力F的功率为24W 3．在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用800N的力拉钢丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为90%，g取 10N/kg。则下列说法中正确的是（）
A．建筑材料的质量为2160kg B．电动机对钢丝绳做的功为1600J C．钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/s D．电动机对钢丝绳做功的功率为240W 4．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有 A．以A为参照物，B是静止的 B．滑轮移动的速度为0.4m/s C．绳子拉物体A的功率为1W D．在运动过程中若将拉力F增大，弹簧测力计的示数也会增大 5．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（） A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 6．如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（） A．F1>F2，因为甲中的动力臂长
放射物理与防护绪论 物理学是自然科学中基本的学科，是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。在尺寸标度上涉及从基本粒子到整个宇宙，在时间标度上从飞秒级的短寿命到宇宙纪元。物理学确立的新概念和理论，已经成为人类对周围世界认识的不可分割的部分，直接影响到社会生产和生活，对社会发展起着推动作用。一、物理学的发展 纵观物理学的发展史，根据它不同阶段的特点，大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段。 (一)物理学萌芽时期 在古代，由于生产水平的低下，人们对自然界的认识主要依靠不充分的观察，和在此基础上进行的直觉的、思辨性猜测，来把握自然现象的一般性质，因而自然科学的知识基本上是属于现象的描述、经验的总结和思辨的猜测。那时，物理学知识是包括在统一的自然哲学之中的。 在这个时期，首先得到较大发展的是与生产实践密切相关的力学，如静力学中的简单机械、杠杆原理、浮力定律等。在《墨经》中，有力的概念(“力，形之所以奋也”)的记述；光学方面，积累了关于光的直进、折射、反射、小孔成像、凹凸面镜等的知识。《墨经》上关于光学知识的记载就有八条。在古希腊的欧几里德(公元前450-380)等的著作中也有光的直线传播和反射定律的论述，并且对光的折射现象也作了一定的研究。电磁学方面，发现了摩擦起电、磁石吸铁等现象，并在此基础上发明了指南针。声学方面，由于音乐的发展和乐器的创造，积累了不少乐律、共鸣方面的知识。物质结构和相互作用方面，提出了原子论、元气论、阴阳五行说、以太等假设。 在这个时期，观察和思辨虽然是人们认识自然的主要手段和方法，但也出现了一些类似于用实验来研究物理现象的方法。例如，我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中的声共振实验和利用天然磁石进行人工磁化的实验，以及赵友钦在《革象新书》中的大型光学实验等就是典型的事例。 总之，从远古直到中世纪(欧洲通常把五世纪到十五世纪叫做中世纪)末，由于生产的发展，虽然积累了不少物理知识，也为实验科学的产生准备了一些条件
实现光存储的关键——电磁感应透明（EIT）技术 辽宁大学 2015级 应用物理学 强子薇 151006132
【摘要】 自上世纪60年代激光发明以来，人们对光的性质的研究已经从经典光学拓展到非线性光学和量子光学等领域。由于激光的高度相干性和高强度等特点，光与物质的相互作用被广泛而渗入地研究。光与原子相互作用是量子信息科学的一个重要研究领域，自从频率与原子共振跃迁线匹配的激光器问世以后，这一领域的研究进展迅速。原子相干效应可以使原子共振跃迁频率附近的光学性质如吸收和折射（线性极化率）、非线性极化率等发生奇特的变化，产生电磁感应透明现象，即EIT(electromagneti-cally induced transparency )。1999年Harvard大学Hau 等人利用电磁感应透明（EIT）技术在450nK的超冷原子中实现了17m/s的极慢光速。基于EIT的慢光技术具有实现光存储的巨大潜力。 【关键词】 电磁感应（EIT）透明量子干涉慢光技术光存储 【正文】 一、慢光的产生 慢光原理：让我们来用相速度和群速度这两个概念来说明慢光的产生。一般而言，光在介质中的速度和介质折射率有关，而光的传播速度又可以分为单一频率光波传播的相速度都和许多频率成分组成的光波波包传播的群速度。相速度是指单色平面波在介质中其等相位面的传播速度。对于色散介质因不同频率的单色平面波将以不同的相速度在介质中传播。对由多个单色平面波构成的波包络，其传播速度用群速度。 从本质上说，控制群速度就是控制介质的色散特性，要想实现大的群速度改变，就得产生强色散曲线。而获得强色散曲线的其中一类方法便是在介质中通过控制光的吸收和增强来改变介质的色散特性。对普通介质来说，当光脉冲的能量不等于介质中原子的电子能级的能量差（即光是远离共振）时，发生“正常”色散。即在色散曲线中，折射率n随频率的增加而单调增加，这意味着折射率对频率的偏导大于零。因此，这种“正常”色散减小了群速度。[6] 由介质极化率的微观机理可知，在介质共振频率处存在大的折射率改变，可有效减慢光的传播速度，但与此同时，介质共振频率处存在强吸收，使得光波很难透过介质而被实验观察，因而在很长一段时间内对慢光的研究都停滞不前。 转机出现在上世纪80年代，人们意识到叠加的电子态被激发时介质的光学性质可以发生极大的变化。这种叠加态的激发涉及到量子光学中极其重要且影响深远的物理概念——量子干涉。由于量子干涉对介质的色散性质的改变，原本共振处的反常色散变为正常色散，这能引起介质折射率的加强及非线性效应的改变。介质色散改变的同时，其吸收特性也发生了变化。光可以透过高吸收的光密介质，不但没有损耗甚至出现放大，而且是无粒子数反转的放大。基于此的EIT 技术可以克服瓶颈，克服介质共振频率处的强吸收。 二、EIT技术的原理 电磁波本身是一种能量，感光材料一般都是混合物，其中的一种材料会吸收电磁波的能量，（原子吸收电磁能量会导致电子跃迁而改变化学性能），发生反应，由不透明变成透明，或者由透明变成不透明。这点和变色镜的道理是一样的，因为光也是一种电磁波，都是能量的形式存在的物质。最简单的变色镜原理：玻璃
物理学最前沿八大难 题
物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是：宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持，所对应的现代新技术革命的八大学科分别是：能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一：什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实，普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分，它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据，来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为，所有物质都会改变它周围时空的形状。因此，宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示，宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现，宇宙的质量密度仍少了2／3之多！ 难题二：什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4％，远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实，并且也证实宇宙的大部分是不可见的。
最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子： neutralino和axions（轴子），但这仅是物理学的理论推测，并未探测到，据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电，因此无法吸收或反射光，但其性质稳定，所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话，很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三：中微子有质量 不久前，物理学家还认为中微子没有质量，但最近的进展表明，这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据，找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加，因为大爆炸留下了大量的中微子，最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四：从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部，核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说，四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况，它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时，就需要大量的中子。因此，天文学家认为，较重的原子形成于超新星爆炸过程中，有大量现成的中子，尽管其成因还不很清楚。另外，最近一些科学家已确定，至少一些最重的元素；如金、铅等，是形
编号：TQC/K660 大学生暑假社会实践调研活动感想完整版 Daily description of the work content, achievements, and shortcomings, and finally put forward reasonable suggestions or new direction of efforts, so that the overall process does not deviate from the direction, continue to move towards the established goal. 【适用信息传递/研究经验/相互监督/自我提升等场景】 编写：________________________ 审核：________________________ 时间：________________________ 部门：________________________
大学生暑假社会实践调研活动感想 完整版 下载说明：本报告资料适合用于日常描述工作内容，取得的成绩，以及不足，最后提出合理化的建议或者新的努力方向，使整体流程的进度信息实现快速共享，并使整体过程不偏离方向，继续朝既定的目标前行。可直接应用日常文档制作，也可以根据实际需要对其进行修改。 为了更好的了解社会，认识中国的国情，增长大学生的才干，奉献社会，锻炼大学生毅力，湖北医药学院（原郧阳医学院）社会实践小分队本着“在实践中求锻炼，在锻炼中求进步“的原则，开展了丰富多彩的暑期社会实践活动。 xx年7月中旬，我很荣幸能作为院级社会实践小分队的一员参加了关于“儿童意外伤害”的暑期社会实践调研活动。 快乐的时光总是弥足珍贵，短暂的经
物理学前沿讲座——激光技术 物理学前沿讲座—— 激光技术 激光技术 一、引言 随着社会的发展，各类新型技术也如雨后春笋般破土而出。虽然世界第一台激光器早在1960年由赴美国的梅曼研发成功，而我国的第一台红宝石激光器也在1961年于长春问世。但在短短40多年的时间里，激光技术的应用发展得到了迅猛的发展。激光技术已与多个学科相结合形成多个应用技术领域。本文将从激光的由来，激光的特特，以及激光的应用几方面来介绍而、激光。二、正文 1、激光的由来 激光最初的中文名叫“镭射”，“莱塞”，是它的英文名字LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation的各名词的头一个字母组成的缩写词，意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。而在1964年按照我国著名科学家钱学森的建议将“光受激发射”改名为“激光”。 2、激光的特性 激光具有定向发光、亮度亮度极高、颜色极强、相位高度一致的特性。激光光波在空间叠加时，重叠区的光强分布会出现稳定的强弱相间的现象，因而我们可知激光是相干波，而普通光源发出的光，其频率、振动方向、相位不一致，而导致了普通光源是非相干波。 3、激光的应用
基于激光独特的性质，目前激光已被应用到生活、科研的方方面面。激光焊接、激光打孔、激光淬火，激光热处理、激光打标(许多矿泉水上的生产日期等)、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗、激光测距、激光医疗、激光雷达、激光武器、激光打印机等各个方面。下面就让我们来具体看一下最近几十年来在激光武器、激光医疗、激光雷达技术、光纤激光器等方面的取得的巨大的成果。 3、1激光武器 激光武器是利用激光辐射能量达到摧毁战斗目标或使其丧失战斗力等的作战武器，是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器。其具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰性等优异性能。在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。它分为战斗激光武器和战略激光武器两种。激光武器将会成为一种常规的威慑力量。由于激光武器的速度是光速，因此在使用时不需要提前量。“鹦鹉螺”激光武器可谓是激光武器中的典型代表。在2000年10月25日以色列国防部就透露“鹦鹉螺”激光武器于6月6日，8月28日，9月22日进行三次激光武器系统系列试验中，分别成功击落了一枚、两枚、两枚“喀秋莎”火箭，进而成为世界上第一个成功击落火箭的战术高能激光系统。 图1 鹦鹉螺 3、2激光医疗
大学物理演示实验感想 通过此次光学演示实验使我了解了光的实质，就是原子核外电子得到能量跃迁到更高的轨道上之后由于所处轨道不稳定，电子还要跃迁回去，跃迁回去会释放出一个光子，就是以光的形式向外发出能量，跃迁的能级不同，释放出来的能量不同，光子的波长就不同，光的颜色就不一样了。当复色光进入棱镜或光栅后，由于它对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就各自分散，形成光谱。使我深刻认识到光的传播、干射、衍射、散射、偏振等许多现象及其原理，还有发生这种现象的外部条件。通过对这些特性的理解，使我从现实方面认识到光的波粒二象性，认识到光在什么条件下表现粒子性，在什么条件下表现波动性。通过激光传播信号的演示实验中我知道光不但给人以美的感受还有诸多其它方面的用处。在光的色散实验中，我对牛顿环的印象最深刻，通过对牛顿环现象的认识，我加深了对等厚干涉的了解，尤其是半波损失对牛顿环的应用，对半波损失有了进一步的了解和记忆。 我觉得我们做的虽然是演示实验，但也很有收获，这是我们对课上所学知识的一个更直观的了解，通过此次光学演示实验使我对光有了一种感性的认识，加深了对光学现象及原理的认识，为今后光学的学习打下深厚的基础，此次演示实验把理论与现实相结合，让大家在现实生活中理解光波的本质，这给我们每天的理论学习增添了一点趣味。虽然说演示实验的过程是简单的，但它的意义绝非如此。我们学习的知识重在应用，对大学生来说，演示实验不仅开动了我们思考的马达，也让我们更好地把物理知识运用到了实际现象的分析中去，使我们不但对大自然产生了以前没有的敬畏和尊重，也有了对大自然探究的好奇心，我想这是一个人做学问最最重要的一点。因此我想在我们平时的学习中，要带着一种崇敬的心情和责任感，认认真真地学习，踏踏实实地学习，只有这样，我们才能真正学会一门课，学好一门
课程名称：前进中的物理学 论文题目：物理学前沿问题探究 学号： 姓名： 年级： 专业： 学院： 完成日期：
物理学前沿问题探究 我是南开大学物理学院的学生，自然对物理学的前沿问题较一般的同学有更多的了解，对这方面也更感兴趣，我希望能更多地了解这方面的知识，以使自己对物理学的未来有一个更清晰的认识。 物理学——一门非常严肃的科学，源自哲学，由于数学方法的引进而成为一门独立的科学，其终极目的是探知宇宙的精神。 我们的物理学发展到现在已经为我们认识和改造世界提供了一件又一件法宝： 光学显微镜，使生物学拥有了细胞学说； 蒸汽机，引发了工业革命； 引力理论，成为了太空航行的理论依据； 电力的发现，让化学出现了新的分支——电化学； 能量守恒定律，使人们不在盲目建造永动机； 热力学第二定律，指出了时间的方向性； 电子显微镜，使生命科学进入分子生物学时代； 电子计算机，引领世界进入信息时代； 将来，量子通信，量子计算机，必将使世界进入全新的量子时代！ 我相信物理学必将继续引领世界前进的步伐，但是其基础是一个个前沿难题的解决或新发现，物理领域有着大量的前沿课题，相信我们年轻的一代，以及其他未来的科学家必将在这些方面有所建树。 下面我将对这些疑难问题做一个概述： 1、关于整个宇宙和天体的创生和演化 宇宙起源问题、黑洞的研究、宇宙年龄问题、宇宙有怎样的结构、暗物质、暗能量、类星体的结构、引力波的存在问题、太阳系诞生问题、地-月创生和演化、生命起源于哪里、外星生命是否存在、宇宙加速膨胀之谜…… 2、微观世界中物质结构和基本粒子的相互作用及其运动规律 物质深层结构之谜（质子自旋危机）、概率论和决定论的争论、统一场论的最终导出（大统一、超统一）、超弦、真空不空问题、量子计算机、量子隐形传态、量子非局域性、量子论与相对论之矛盾、狭义相对论与超光速疑难…… 3、宏观范围内的非线性复杂性问题 自组织与耗散结构、分形与分维、多体问题、混沌理论、孤立波、
中国矿业大学 材料学科前沿讲座论文 班级：材料10-7 姓名：XXX 学号：XXX
学科前沿讲座——纳米材料在来矿大之前对材料没有多少认识，只知道他与物理化学联系较为紧密，是新世纪的主导学科！所以就选择了材料！在听教授们上完那个学科前沿讲座之后，我对自己的专业才有了一个初步的了解，尤其对纳米材料感触极深！ 21世纪是高新技术的世纪，信息、生物和新材料代表了高新技术发展的方向。在信息产业如火如荼的今天，新材料领域有一项技术引起了世界各国政府和科技界的高度关注，这就是纳米科技。 处于新材料科技前沿的纳米科技，它的应用领域非常广泛。应用于制造业，现在已经造出只有米粒大小且能开动的汽车、只有蜜蜂大小的直升机。应用于生物医学，可以制出只有几毫米的人造手，帮助医生实施虚拟的现实手术。 有人预言，处于2l世纪高新技术前沿和核心地位的纳米科技所引起的世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击，将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。纳米科技将会掀起新一轮的技术浪潮，领导下一场工业革命。人类将进入一个新的时代-----纳米科技时代。 1.纳米科技的基本概念和内涵 1959年，著名的理论物理学家、诺贝尔奖金获得者费曼曾预言：“毫无疑问，当我们得以对细微尺度的事物加以操纵的话。将大大扩充我们可能获得物性的范围。”在这里，通常界定为1—100nm的范围内纳米体系是细微尺度的事物的主角。 纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，他的基本涵义是在纳米尺寸(10-9—10-7m)范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。 早在1959年，美国著名的物理学家，诺贝尔奖获得者费曼就设想：“如果有朝一日人们能把百科全书存储在一个针尖大小的空间内并能移动原子，那么这将给科学带来什么!”这正是对纳米科技的预言，也就是人们常说的小尺寸大世界.纳米科技是研究由尺寸在1—100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术．纳米科技主要包括： (1)纳米体系物理学；(2)纳米化学； (3)纳米材料学；(4)纳米生物学； (5)纳米电子学；(6)纳米加工学； (7)纳米力学。 这7个部分是相对独立的。隧道显微镜在纳米科技中占有重要的地位，它贯穿到7个分支领域中，以扫描隧道显微镜为分析和加工手段所做工作占有一半以上。 纳米科学所研究的领域是人类过去从未涉及的非宏观、非微观的中间领域，从而开辟人类认识世界的新层次，也使人们改造自然的能力直接延伸到分子、原子水平，这标志着人类的科学技术进入了一个新时代，即纳米科技时代。以纳米新科技为中心的新科技革命必待成为21世纪的主导。 纳米新科技诞生才几十年，就在几个重要的方面有了如下的重要进展： (1)美国商用机器公司两名科学家利用扫描隧道电子显微镜直接操作原子，成功地在Ni(镍)基板上，按自己的意志安排原子组合成“IBM”字样，日本科学家已成功地将硅原子堆成一个“金字塔”，首次实现了原子三维空间立体搬迁．1991年IBM的科学家还制造了超快的氙原子开关．专家们预计，这一突破性的纳米新科技研究工作将可能使美国国会图书馆的全部藏书存储在一个直径仅为0.3cm的硅片上．据英国《科学与共同政策》杂志报道，科学家们最近制造出一种尺寸只有4nm的复杂分子，具有“开”和“关”的特性，可由激
初中物理教学心得体会范文5篇 心得体会是指一种读书、实践后所写的感受性文字。一般分为学习体会，工作体会，教学体会，读后感，观后感。以下是小编整理的初中物理教学心得体会范文5篇，欢迎阅读参考! 初中物理教学心得体会 (1) 新课程改革后，课堂效率的高效显得及为重要。而要提高课堂教学效率的关键是教师，因而要求教师狠抓教学常规工作，重务实，重实效。每位教师必须备好每一节课，积极从教材中挖掘出启迪学生，培养学生能力的因素，建立教学上的最佳工作点，充分调动学生的思维积极性，使大部分学生在克服一定困难的前提下学到更多知识，增长能力。坚持以学生为主体，教师为主导，训练为主线的教学模式，教学中注意充分调动学生的积极性，活跃思维。在课堂上，教师要刻意创设问题的情景，积极引导学生对事物进行分析比较，培养分析概括和判断推理的能力和运用知识的综合能力。 教师在以学生为主体，认真研究教法。根据学科的性质和教材的特点、学生的年龄特点及班级的实际情况，选择恰当的教学方法，培养学生的逻辑思维能力、语言表达能力，动手操作能力及自学能力。努力改进教法的同时，也注意对学生进行学法的指导，以学法的优化推动教法的优化。 深入钻研教材，掌握教材体系、基本内容及其内在联系，抓住主线、明确重、难点，把握关键。精心设计教案。每课教案要做到“五有”即有明确的教学目的;有具体的教学内容;有连贯而清晰的教学步骤 ; 有启发学生积极思维的教法;有合适的练习。要提前备好课。授课后及时总结本课教学的成功和失误，以便不断改进教法，不断提高质量。重视集体备课。 教师应当将备课的主要精力放在明确教学目标，理清教材思路，规划教学流程，创设问题情境，化解教学疑问，促进学生心智发展上。单纯依赖教参，备课就缺少源头活水。备课应多方扩充信息，不断充实，完善备课资料，做到与时相符，与时俱进。创新教案，培养学生发现问题，解决问题能力，扩展思路，加强课改认识，重点反思一节课存在的问题及如何解决。毕业班工作是学校教学工作
学科前沿学习报告 土木工程学院工程力学101班xx 学号:2010110121xx 力学是人类认识自然的重要手段，当人类还不会说话的时候就已经在应用力学了。这个世界小到分子大到宇宙都充斥着各种各样的力，当今社会的尖端科技更是离不开力学。 我们从海洋流发电VIV驱动的水动力学问题说起。 在传统能源供应日趋紧张，地球环境日益恶化的今天，开发清洁无污染的可再生能源是大势所趋。海洋能是众多可再生能源中的一种，其能量蕴藏丰富，形式多种多样，如潮汐能、波浪能、海流能、温差能等。海洋波浪能是现今世界各国海洋能开发研究的热点与重点，英国、挪威、日本、美国等都在进行波浪能发电装置的试验与示范工作。 涡激振动(vortex-induced vibration,简称VIV)是工程中常见的重要现象。在来流作用下,结构的尾迹中旋涡以一定频率交替脱落,产生周期振荡的升力,导致结构以一定的频率和振幅振动。在一定流速下,旋涡脱落频率接近结构固有频率时,结构会发生共振造成破坏。涡激共振的预报和抑制对工程结构稳定和安全有重要意义。VIV中结构与尾迹相互作用,是个非常复杂的问题。流动具有很强的非线性特征结构的运动使尾迹流动性态与非振动结构的尾迹大不相同。这种流场变化和流固耦合作用的复杂性及规律,目前主要依靠实验研究获得,而通过DNS方法精细刻画这些过程则因为受计算量等的限制遇到很多困难,现有的大部分研究成果局限于中低Re数情况,很难满足实际工程需求。 计算力学的发展与展望。 计算力学是计算机科学、计算数学与力学学科相结合的产物。随着计算机软硬件技术的快速发展,计算力学也得到了迅速发展,成为力学工作者和工程技术人员解决自然科学和工程实践中力学问题的重要手段。数值计算方法最早成员应为有限差分法有限差分法从数学的角度用差分代替微分,将力学中的微分方程转化为代数方程,从而大大拓宽了力学学科的应用范围;有限元法的问世促进了计算力学的发展。有限元法建立了计算模型、离散方法、数值求解和计算机程序实现的统一方法,通过变分原理将原问题的泛函转化成代数方程进行求解;20世纪70年代初出现了边界元法,对于分析某些工程实际问题,边界元法具有其突出的优点。上述三种方法被称为计算力学的三大支柱。除此之外,计算力学还包含了其它一些重要分支,如加权残数法、有限元线法,半解析半数值法等。目前,计算力学的主要研究方向集中在如何建立高效的、有足够精度的计算手段上,特别是解决如何建立这些计算手段的共性问题。在计算力学的发展过程中,从结构的离散化方法、单元列式、控制方程求解、计算结果自动处理到收敛理论都可以建立成为不依赖于结构类型和几何形状的统一方式。计算模型的建立、计算方法的构造和计算软件的开发是计算力学研究中的共性问题。 计算力学的发展方向。计算机科学、计算数学和力学学科的发展推动了计算力学的发展,在新的世纪,计算力学将会在如下领域得到更大的发展。1宏细微观材料本构模型；2复杂运动系统的自动控制；3计算力学软件系统的研究；4复杂系统的计算机仿真。 高性能计算与高性能计算机。 高性能计算概述，高性能计算(HPC) 指通常使用很多处理器（作为单个机器的一部分）或者某一集群中组织的几台计算机（作为单个计算资源操作）的计算系统和环境。有许多类型的HPC 系统，其范围从标准计算机的大型集群，到高度专用的硬件。大多数基于集群的HPC系统使用高性能网络互连，比如那些来自InfiniBand 或Myrinet 的网络互连。基本的网络拓扑和组织可以使用一个简单的总线拓扑，在性能很高的环境中，网状网络系统在主机之间提供较短的潜伏期，所以可改善总体网络性能和传输速率。 高性能计算机指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑，其基本
我所了解的爱因斯坦 摘要 爱因斯坦是非常伟大的科学家，这篇文章只是笔者鉴于对爱因斯坦的了解。文中简要介绍了爱因斯坦的成长履历、他的家庭、他的轶事及他说取得的伟大成就。还略微介绍了爱因斯坦的中国情结。 关键词 爱因斯坦，家庭，轶事，相对论，中国 爱因斯坦是人类历史上最伟大的科学家，我想任何人都不会否认这个观点。爱因斯坦曾经说过一句话：“死去的我们将在我们共同创造的保留于我们身后的事物中得到不朽。”我想这句话用在他自己身上再合适不过了。 先来介绍一下爱因斯坦的成长历程。 爱因斯坦出生于1879年，他的父母都是犹太人。他的最早的对于科学产生兴趣时间应该是在1884年，他对于一个袖珍罗盘产生了极大的兴趣。1886年他在慕尼黑公立学校读书，1888年在路易博尔德高级中学学习，接受宗教教育。1896年从阿劳中学毕业进入苏黎世联邦工业大学师范系学习物理，1900年大学毕业。1904年到1909
年在伯尔尼专利局任职，离开专利局后到苏黎世大学教学，1913年返回德国，任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林洪堡大学教授，并当选为普鲁士科学院院士，1914年，迁居柏林。1921年被授予诺贝尔物理学奖。1926年，选为苏联科学院院士，1935年，申请永远居住在美国。1939年上述罗斯福抓紧原子能研究。1940年取得美国国籍。1952年，以色列政府邀请其担任第二任总统，被拒绝。1955年，病逝于医院。 在来介绍一下他的家庭。 爱因斯坦与戴尔维亚数学家米列娃有两个儿子。他和第二任妻子爱儿莎的婚姻从1919年到1936年爱儿莎去世。可以说爱因斯坦的婚姻生活是不幸福的。 爱因斯坦是大师，然而，学生时代的他却并不是一个循规蹈矩的学生。 他小时候经常逃学。他不满学校的教学制度，在我们看来，是极大的不尊敬老师，所以，他还曾经被路易博尔德中学退学，理由是他败坏班风，不守校纪。这让我们看到，伟大的人不一定是学校的宠儿（而反观我们中国的教育制度，我不禁感慨良多）。第一次报考大学的时候就落榜了，因为他严重偏科。然而，当时改卷的韦伯教授独具慧眼，认识到了他是一个绩优天份的孩子，同时也指出了爱因斯坦的不足之处：听不进别人的批评。 极度沉迷于科学研究的科学家们往往有许多有趣的轶事，爱因斯坦也不例外。
观看物理演示实验心得体会 实验物理和理论物理是物理学的两大组成部分，其发展共同形成了整个物理学史的前进足迹，二者相互促进、共同发展。当实验物理中有了新的发现或结论，将会激励和促进理论物理研究出新的模型，从而使人们对自然物理的探索更进一步发展。大学物理实验课是高等理工科院校的一门必修基础课程，是对学生进行科学实验基本训练，提高学生分析问题和解决问题的能力的重要课程。物理实验课与物理理论课有着同等重要的地位。 作为一名文科生，当得知物理课是必修课时，我确实有些惊恐。因为一直以来物理就是我的弱势，但是大学的第一节妙趣横生的物理课就让我改变了原有的看法，而大学物理演示实验更是激发了我对物理的兴趣和热情，通过观看奇妙的物理演示实验现象也是更进一步加深了我对物理理论的理解。我们的物理演示实验课在理学院四楼，四楼的楼梯转角处的“窥探无穷”设计的极其巧妙，也给我留下了很深的印象。还没进入实验室，首先吸引我注意的是四楼的天花板，上面布满了各种有关物理学的知识，让我突然有一种进入物理海洋的感觉，也引起了我对实验室内的各类仪器和实验现象的好奇心。 在本学期的物理演示实验课上，老师像我们展示了一系列新奇的仪器和实验现象，例如磁悬浮列车，锥体上滚，手触式蓄电池，人在转椅上张开双臂转速减慢等等，我们认真观看了每一个演示实验，并亲自动手操作了部分实验，老师很负责的为我们讲解每一个奇特的实验现象背后的实验原理，让我们了解了原来每一个看似不正常的现象都能用自然科学知识来解答，同时也让我们通过奇妙的物
理现象来感受伟大的自然科学的吸引力与奥妙！其中，有很多的演示实验都给我留下了很深的印象。 我印象最深刻的是磁悬浮列车的演示实验。老师先向我们介绍了目前磁悬浮列车的一些发展情况。磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车，由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。目前悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统（EMS）和电力悬浮系统（EDS）。老师先将模型放在液氮中浸泡三分钟左右，他向我们讲解这是为了使超导材料由正常态变为超导态。之后老师把小车放在磁轨道上，轻轻推动列车，给了小车一个初速度，小车就沿着磁轨无摩擦的运动起来。我和所有观看实验的同学一样，十分惊讶并且想知道其原理。老师便开始为我们讲解，超导体的磁性与常规磁体的磁性不同，超导体进入超导态后置于外磁场中，它内部产生磁化强度与外磁场完全抵消，磁力线完全被排斥在超导体外面，从而内部的磁感应强度为零，这就是超导体的完全抗磁性，即迈斯纳效应。完全抗磁性会产生磁悬浮或倒挂现象。实验中，当超导块经冷却达到超导态后靠近磁性导轨时，磁力线进入超导体表面并形成很大的磁通密度梯度，感应出高屏蔽电流，又由于零电阻效应，屏蔽电流几乎不随时间衰减，该电流产生的磁场与外磁场相互作用，从而对轨道产生排斥，排斥力克服超导体重力使其悬浮。磁性导轨用铷铁硼磁块铺设在钢板上制成，两边N型轨道起磁约束作用，保证超导块在轨道上运动。速度快、能耗小、噪音小、无污染、安全性高这些优点使得磁悬浮