大学物理讲座

物理讲座心得体会范文（精选3篇）物理讲座范文篇1本学期在大学物理课程的学习中，老师将物理讲座这种形式引入了课程教学中。

我也非常有幸地听了几次物理，感受很深。

原本有些枯燥无味的大学物理在加入了物理讲座以后一下子有趣多了。

而且这个学期的物理讲座的主要内容为谈天、说地、节能、访器。

话题范围广泛，也十分符合我的兴趣所在。

老师也侃侃而谈，像讲故事一般地给我们讲宇宙、地球、熵等等，在这样轻松的气氛下，不仅仅让我学到了许多平时物理课程中学不到的知识，最后通过最后撰写讲座论文，还培养了我自主学习物理知识的能力及对物理问题进行探索的兴趣。

在谈天这一个环节的物理讲座中，我对老师的几句话感受非常深刻。

老师是这样讲的：从天道悟人道!不懂天，枉为人!道可道，非常道，名可名，非常名。

做人真幸运!确实如此。

在物理讲座论文的撰写中，我更加深刻地理解了老师的话。

原来宇宙是这样一个神秘而又奇妙的世界!更加奇妙的是人们在探索中所获得的乐趣。

小到对一个基本粒子的研究，大到对超星系团和空洞探索，无一不是人类千百年来智慧的结晶啊!上天赋予了我们人类高度发达的大脑以及由此而生的智慧，我们更应该对得起这种与生俱来的能力，去探索、去发现这个世界，让这个世界更加美好!在说地的这个环节里，老师说人是神性和兽性的结合。

我觉得非常有道理。

一方面，人类充分地运用上天所赋予的能力探索大自然的规律，另一方面却在实际的生活中为了一些利益而不惜违背大自然、破坏大自然。

从小就对天文非常感兴趣，从小学时读的《十万个为什么》到如今学习天文物理学，我对宇宙一直怀着强烈的好奇心。

那么多像太阳一样的星星在发光，可为什么天空还是黑的?奇妙的日食、月食是怎么发生的……有一天通过自己的努力知道这些现象背后的知识时的那种喜悦、兴奋之情真的让我难以抗拒。

在本次物理讲座论文课题的撰写中，我通过各种方法，例如图书馆借阅天文学方面的书籍、网上搜索天文学方面的资料等，自主学习了白矮星、中子星以及黑洞的形成、构造、性质等等知识，并最终选取了中子星作为主要的对象进行了更深一层次的学习，让我再次深深地体验了探索未知世界的乐趣。

课程名称：大学物理授课对象：理工科本科生授课时间：2课时教学目标：1. 使学生掌握热学的基本概念和基本定律。

2. 培养学生运用热学知识解决实际问题的能力。

3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习方法。

教学重点：1. 热力学第一定律、第二定律。

2. 状态参量、态函数。

3. 热力学系统、平衡态、热动平衡。

教学难点：1. 热力学第一定律、第二定律的理解与应用。

2. 状态参量、态函数的应用。

3. 热力学系统、平衡态、热动平衡的概念理解。

教学过程：一、导入新课1. 复习上一节课的内容，引导学生回顾热学的基本概念。

2. 介绍本节课要学习的热力学第一定律、第二定律。

二、讲授新课1. 热力学第一定律（1）讲解热力学第一定律的基本概念，包括能量守恒定律、热力学第一定律的数学表达式。

（2）举例说明热力学第一定律的应用，如理想气体状态方程、热机效率等。

（3）引导学生分析实际应用中的能量转化过程。

2. 热力学第二定律（1）讲解热力学第二定律的基本概念，包括熵增原理、可逆过程、不可逆过程等。

（2）举例说明热力学第二定律的应用，如制冷机、热泵等。

（3）引导学生分析实际应用中的熵变过程。

3. 状态参量、态函数（1）讲解状态参量、态函数的基本概念，如体积、压强、温度等。

（2）举例说明状态参量、态函数在热力学中的应用，如理想气体状态方程、热力学势等。

（3）引导学生分析状态参量、态函数的变化规律。

4. 热力学系统、平衡态、热动平衡（1）讲解热力学系统、平衡态、热动平衡的基本概念。

（2）举例说明热力学系统、平衡态、热动平衡在实际中的应用，如等温过程、等压过程等。

（3）引导学生分析热力学系统、平衡态、热动平衡的相互关系。

三、课堂练习1. 学生独立完成课后习题，巩固所学知识。

2. 教师挑选典型习题进行讲解，帮助学生掌握解题方法。

四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调重点、难点。

2. 布置课后作业，要求学生巩固所学知识。

五、教学反思1. 教师对本节课的教学效果进行自我评价，分析教学过程中的优点和不足。

大学生物理竞赛讲课稿范文主题：引力与天体运动尊敬的评委、各位参赛选手们，大家好！我是XXX大学物理系的XXX，非常荣幸能够在今天为大家带来关于引力与天体运动的讲座。

引力是物理学中的重要概念，它影响着天体之间的运动和宇宙的演化。

本次讲座将涵盖引力的基本原理、万有引力定律、开普勒定律以及天体运动的一些实际应用。

希望通过这次讲座，能够帮助大家更好地理解和掌握引力与天体运动的知识。

让我们一起开始吧！一、引力的基本原理引力是地球吸引物体的力量，它是自然界中最基本也是最重要的一种力。

引力是由地球产生的，它使物体朝向地球的中心运动，并且与物体的质量和距离有关。

那么，引力的计算公式是什么呢？根据牛顿的万有引力定律，两个质点之间的引力可用如下公式表示：F =G * m1 * m2 / r^2其中，F表示两个质点之间的引力；G为万有引力常数，约等于6.67430 * 10^-11 N·(m/kg)^2；m1和m2表示两个质点的质量；r为两个质点之间的距离。

二、万有引力定律万有引力定律是牛顿于1687年提出的，它描述了任意两个物体之间的引力效应。

根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

这个定律对于我们理解和解释天体的运动和宇宙的结构起到了至关重要的作用。

三、开普勒定律开普勒定律是描述行星绕太阳运动的重要规律。

开普勒提出了三个定律，它们分别是：1. 开普勒第一定律（椭圆轨道定律）：每个行星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

2. 开普勒第二定律（面积速率定律）：行星与太阳连线在等时段内扫过的面积是相等的。

3. 开普勒第三定律（调和定律）：行星与太阳之间的平均距离的立方与行星公转周期的平方成正比。

开普勒定律的发现和应用使我们能够更好地理解和预测天体的运动。

四、天体运动的应用引力和开普勒定律在天体运动的研究中有着广泛的应用。

下面我们将介绍几个常见的应用案例：1. 人造卫星的轨道计算：利用牛顿的引力定律和开普勒定律，我们可以计算出人造卫星在地球的轨道和运行速度，从而保证卫星能够按照预定的轨道正常工作。

大学物理学讲课稿范文模板大学物理学讲课稿第一部分：引言【引言】尊敬的同学们，大家好！我是XX大学物理系的讲师，非常荣幸能够为各位带来本次的物理课程。

物理学作为一门基础学科，对于深入理解自然规律以及人类科技发展起着不可忽视的作用。

在我今天的讲课中，我将以生动活泼的讲解形式，带领大家进入物理的奇妙世界，希望能够激发大家的学习兴趣，提升各位的物理素养。

让我们一同踏上物理学的征程吧！第二部分：力学篇【力学】一、力、质点运动和牛顿定律1. 力的概念和计算2. 牛顿定律的表达形式及其应用3. 弹簧弹力和摩擦力二、运动学1. 变速直线运动2. 质点运动的描述 - 位移、速度和加速度3. 曲线运动和卫星运动三、动力学1. 动量、冲量和动量定理2. 动能、功率和机械功3. 机械能守恒定律和弹性碰撞第三部分：热学篇【热学】一、热学基本概念1. 温度、热量和热平衡2. 热力学第一定律和内能3. 理想气体定律和压强二、热传导和热辐射1. 热传导与导热系数2. 热辐射与黑体辐射定律三、热力学过程1. 等容过程、等压过程和等温过程2. 等熵过程和绝热过程四、热力学循环和热效率1. 卡诺热机和卡诺循环2. 热效率及其提高方法第四部分：电磁学篇【电磁学】一、静电学1. 电荷和库仑定律2. 电场和电势3. 高斯定律和电场线二、电流和电阻1. 电流、电阻和欧姆定律2. 串联和并联电阻三、磁学和电磁感应1. 磁场、磁感应强度和磁场线2. 电磁感应和法拉第定律四、交流电和电磁波1. 交流电和交流电路2. 电磁波的特征和传播第五部分：光学篇【光学】一、谱学1. 光波和光谱2. 杨氏双缝干涉和多普勒效应二、几何光学1. 光的反射和折射2. 球面镜和薄透镜三、波动光学1. 干涉和衍射2. 偏振和光的干涉现象四、光的特性和应用1. 光的传播和光的速度2. 光的色散和光的偏振第六部分：原子物理篇【原子物理】一、原子结构1. 卢瑟福实验和玻尔模型2. 原子核和亚原子粒子二、原子光谱1. 波尔频率条件和光谱线系2. 原子吸收和激发态三、量子力学1. 波粒二象性和不确定性原理2. 薛定谔方程和波函数第七部分：现代物理篇【现代物理】一、相对论1. 狭义相对论和洛伦兹变换2. 质能关系和相对论动量二、量子力学1. 波函数、宇称和概率密度2. 算符和观测量第八部分：总结与展望【总结与展望】通过本次课程的学习，我们深入了解了物理学这门基础学科的重要性和奥妙之处。

课时：1课时教学目标：1. 知识目标：使学生理解波动光学的基本概念，掌握光的干涉、衍射、偏振等现象。

2. 能力目标：培养学生运用波动光学知识解决实际问题的能力。

3. 情感目标：激发学生对物理学科的兴趣，提高学生的综合素质。

教学重点：1. 光的干涉现象及其原理。

2. 光的衍射现象及其原理。

3. 光的偏振现象及其原理。

教学难点：1. 光的干涉现象的定量分析。

2. 光的衍射现象的定量分析。

3. 光的偏振现象的定量分析。

教学过程：一、导入新课1. 提问：什么是波动？什么是光学？2. 引出波动光学，介绍波动光学的研究对象和意义。

二、讲授新课1. 光的干涉现象a. 定义：两束或多束光波在空间重叠时，由于相位差而产生的现象。

b. 原理：根据光的波动性，两束光波相遇时会发生叠加，从而产生干涉现象。

c. 典型实例：杨氏双缝干涉实验、牛顿环实验。

d. 干涉条纹的规律：明暗条纹间距与光程差、光源波长、双缝间距等因素有关。

2. 光的衍射现象a. 定义：光波在传播过程中遇到障碍物或孔径时，发生偏离直线传播的现象。

b. 原理：根据光的波动性，光波在传播过程中遇到障碍物或孔径时，会发生衍射现象。

c. 典型实例：单缝衍射、圆孔衍射。

d. 衍射条纹的规律：衍射条纹间距与光程差、光源波长、孔径大小等因素有关。

3. 光的偏振现象a. 定义：光波在传播过程中，电场矢量在某一方向上振动的现象。

b. 原理：根据光的波动性，光波在传播过程中，电场矢量会振动，形成偏振光。

c. 典型实例：尼科尔棱镜实验、马吕斯定律。

d. 偏振光的性质：偏振光的振动方向与偏振片的透光轴垂直。

三、课堂小结1. 总结波动光学的基本概念，包括光的干涉、衍射、偏振等现象。

2. 强调波动光学在实际应用中的重要性。

四、布置作业1. 完成课后习题，巩固所学知识。

2. 查阅资料，了解波动光学在生活中的应用。

五、教学反思1. 通过本节课的学习，学生掌握了波动光学的基本概念，提高了运用波动光学知识解决实际问题的能力。

大学物理听课记录我在大学期间的物理课程里，曾经有幸聆听一位非常出色的教授的讲座，这节课不仅让我在物理理论上有了更深入的理解，也让我体验到了物理科学的魅力和无限的探索空间。

这次课程的主题是力学的基本原理。

教授从经典物理学的发展历程入手，向我们讲述了牛顿的三大定律及其在力学研究中的重要性。

他以生动的图表和实际例子，将抽象的内容进行了直观的阐述，使得我们能够更好地理解这些原理。

他告诉我们，力学不仅是物理学的基石，也是工程学、地球科学和生命科学等其他学科的基础。

只有深入理解力学的基本原理，才能够应用到其他实际问题中去。

接下来，教授详细介绍了牛顿运动定律。

他解释道，第一定律是惯性定律，一个物体如果没有外力作用的话，将保持静止或匀速直线运动。

第二定律则是力与加速度的关系，F=ma。

这个公式是力学研究中最基础的公式，我们需要熟练掌握其应用。

最后一个定律是相互作用定律，即任何物体间的相互作用力是相等且反向的。

教授通过一系列实验和计算题，向我们展示了这些定律在实际问题中的应用。

除了牛顿定律，教授还向我们介绍了其他力学概念，如质心、动量、动能和功。

他指出，质心是一个物体在运动过程中的均衡点，可以通过一定的计算方法求得。

动量是物体运动的量度，是质量和速度的乘积，而动能则是物体由于运动而具有的能量。

功则是力在点间位移上所做的功，与力和位移的乘积成正比。

教授通过具体的案例和公式推导，让我们更好地理解了这些概念的物理意义和计算方法。

最后，教授介绍了万有引力定律。

他向我们展示了两个质点间的引力公式及其在行星运动、卫星轨道等问题中的应用。

同时，他还谈到了质点系统的有关知识，如质心运动、合外力和角动量守恒等。

这些内容让我对物理科学的宏大和深奥有了更深刻的认识。

这次物理课的听课经历，让我真切地感受到了物理学的魅力和无限的探索空间。

通过理论的探讨、实验的展示和计算的推导，我深刻地认识到物理学不仅是一门科学，更是一门探索自然规律的艺术。

01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。

02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用，分析感应电动势的产生条件和计算方法。

法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用，分析自感现象的产生原因和影响因素。

介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。

分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系，以及焦耳热的计算方法。

电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用（如牛顿环、劈尖干涉等）01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系。

大家好！今天，我很荣幸站在这里，与大家分享关于大学生物理知识的一些思考和感悟。

物理学，作为自然科学的基础学科之一，承载着人类对自然界的探索和认知。

作为新时代的大学生，我们肩负着传承和发扬物理学精神的重要使命。

下面，我将从物理学的历史、物理学在现代社会的作用以及如何学习物理知识三个方面进行阐述。

一、物理学的历史物理学的历史源远流长，它的发展历程是人类文明进步的见证。

从古希腊的亚里士多德、欧几里得，到文艺复兴时期的伽利略、牛顿，再到现代的相对论、量子力学，物理学始终伴随着人类文明的进步而不断发展。

1. 古代物理学在古代，人们对自然界的认识还处于感性阶段，物理学的发展较为缓慢。

古希腊哲学家亚里士多德提出了“四因说”，认为物体的运动是由四种原因造成的。

欧几里得则创立了几何学，为物理学的发展奠定了基础。

2. 文艺复兴时期的物理学文艺复兴时期，伽利略通过实验和观察，提出了“惯性定律”和“自由落体定律”，为经典力学的建立奠定了基础。

牛顿则在此基础上，提出了万有引力定律和三大运动定律，使得物理学进入了经典力学时代。

3. 现代物理学19世纪末，物理学进入了一个新的时代。

麦克斯韦建立了电磁场理论，揭示了电、磁、光之间的联系。

20世纪初，爱因斯坦提出了相对论，彻底改变了人们对时空、物质和能量等概念的认识。

随后，量子力学的发展使得物理学进入了一个更加广阔的领域。

二、物理学在现代社会的作用物理学在现代社会中扮演着举足轻重的角色。

它不仅推动了科技进步，还为人类生活带来了诸多便利。

1. 推动科技进步物理学的发展推动了众多科学技术的进步，如计算机、通信、能源、交通等领域。

例如，计算机的发明源于物理学中的逻辑学和数学，而通信技术则依赖于电磁场理论。

2. 改善人类生活物理学的发展使人类的生活质量得到了显著提高。

从家用电器到交通工具，从医疗设备到建筑技术，物理学都为人类生活带来了便利。

3. 促进经济发展物理学的发展带动了相关产业的发展，如半导体、新能源、航空航天等。

课时：1课时教学目标：1. 知识目标：理解机械振动的基本概念、类型及其特点，掌握简谐振动的运动规律和能量变化。

2. 能力目标：培养学生运用物理知识分析实际问题、解决问题的能力，提高学生的实验操作技能。

3. 情感目标：激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的团队协作精神和创新意识。

教学重点：1. 简谐振动的定义和特点。

2. 简谐振动的运动规律和能量变化。

教学难点：1. 简谐振动的数学描述。

2. 简谐振动的能量分析。

教学过程：一、导入1. 提问：同学们，什么是振动？振动有哪些类型？2. 学生回答后，教师总结：振动是指物体围绕某一平衡位置做周期性往复运动。

振动分为简谐振动和非简谐振动。

3. 引入课题：今天我们来学习简谐振动。

二、新课讲解1. 简谐振动的定义和特点- 简谐振动是指物体在某一平衡位置附近，受到与其位移成正比、方向相反的回复力作用下的振动。

- 简谐振动具有周期性、振幅恒定、回复力与位移成正比等特点。

2. 简谐振动的运动规律- 利用牛顿第二定律，推导简谐振动的运动方程。

- 通过实例分析，让学生理解简谐振动的加速度、速度、位移之间的关系。

3. 简谐振动的能量变化- 分析简谐振动的动能和势能的转化过程。

- 通过实例演示，让学生观察简谐振动的能量变化。

三、课堂练习1. 学生完成课后习题，巩固所学知识。

2. 教师选取典型习题进行讲解，帮助学生掌握解题方法。

四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调简谐振动的定义、特点、运动规律和能量变化。

2. 强调简谐振动在实际生活中的应用，如钟摆、弹簧振子等。

五、布置作业1. 完成课后习题，加深对简谐振动的理解。

2. 查阅资料，了解简谐振动在其他领域的应用。

教学反思：本节课通过导入、新课讲解、课堂练习、课堂小结等环节，使学生对简谐振动有了较为全面的认识。

在教学过程中，注重引导学生思考，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

同时，通过实例演示和课后习题，让学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力。

第14章狭义相对论基础自从十七世纪,牛顿的经典理论形成以后,直到二十世纪前,它在物理学界一直处于统治地位.历史步入二十世纪时,物理学开始深入扩展到微观高速领域,这时发现牛顿力学在这些领域不再适用.物理学的发展要求对牛顿力学以及某些长期认为是不言自明的基本概念作出根本性的改革.从而出现了相对论和量子理论.本章介绍相对论的基本知识,在下章里将介绍量子理论的基本知识.§14.1 狭义相对论产生的历史背景一、力学相对性原理和经典时空观力学是研究物体运动的.物体的运动就是它的位置随时间的变化.为了定量研究这种变化,必须选择适当的参考系,而力学概念以及力学规律都是对一定的参考系才有意义的.在处理实际问题时,视问题的方便,我们可以选择不同的参考系.相对于任一参考系分析研究物体的运动时,都要应用基本的力学规律,这就要问对于不同的参考系,基本力学定律的形式是完全一样的吗？同时运动既然是物体位置随时间的变化,那么无论是运动的描述或是运动定律的说明,都离不开长度和时间的测量.因此与上述问题紧密联系而又更根本的问题是：相对于不同的参考系,长度和时间的测量结果是一样的吗？物理学对于这些根本性问题的解答,经历了从牛顿力学到相对论的发展.在牛顿的经典理论中,对第一个问题的回答,早在1632年伽利略曾在封闭的船舱里仔细的观察了力学现象,发现在船舱中觉察不到物体的运动规律和地面上有任何不同.他写到：“在这里（只要船的运动是等速的）,你在一切现象中观察不出丝毫的改变,你也不能根据任何现象来判断船是在运动还是停止,当你在地板上跳跃的时候,你所通过的距离和你在一条静止的船上跳跃时通过的距离完全相同,”.据此现象伽利略得到如下结论：在彼此作匀速直线运动的所有惯性系中,物体运动所遵循的力学规律是完全相同的,应具有完全相同的数学表达式.也就是说,对于描述力学现象的规律而言,所有惯性系都是等价的,这称为力学相对性原理.对第二个问题的回答,牛顿理论认为,时间和空间都是绝对的,可以脱离物质运动而存在,并且时间和空间也没有任何联系.这就是经典的时空观,也称为绝对时空观.这种观点表现在对时间间隔和空间间隔的测量上,则认为对所有的参考系中的观察者,对于任意两个事件的时间间隔和空间距离的测量结果都应该相同.显然这种观点符合人们日常经验.依据绝对时空观,伽利略得到反映经典力学规律的伽利略变换.并在此基础上,得出不同惯性参考系中物体的加速度是相同的.在经典力学中,物体的质量m又被认为是不变的,据此,牛顿运动定律在这两个惯性系中的形式也就成为相同的了,这表明牛顿第二定律具有伽利略变换下的不变性.可以证明,经典力学的其他规律在伽利略变换下也是不变的.所以说,伽利略变换是力学相对性原理的数学表述,它是经典时空观念的集中体现.二、狭义相对论产生的历史背景和条件19世纪后期,随着电磁学的发展,电磁技术得到了越来越广泛的应用,同时对电磁规律的更加深入的探索成了物理学研究的中心,终于导致了麦克斯韦电磁理论的建立.麦克斯韦方程组是这一理论的概括和总结,它完整的反映了电磁运动的普遍规律,而且预言了电磁波的存在,揭示了光的电磁本质.这是继牛顿之后经典理论的又一伟大成就.光是电磁波,由麦克斯韦方程组可知,光在真空中传播的速率为m/s 1098821800⨯=εμ=.c 它是一个恒量,这说明光在真空中传播的速率与光传播的方向无关.按照伽利略变换关系,不同惯性参考系中的观察者测定同一光束的传播速度时,所得结果应各不相同.由此必将得到一个结论：只有在一个特殊的惯性系中,麦克斯韦方程组才严格成立,即在不同的惯性系中,宏观电磁现象所遵循的规律是不同的.这样以来,对于不可能通过力学实验找到的特殊参考系,现在似乎可以通过电磁学、光学实验找到,例如若能测出地球上各方向光速的差异,就可以确定地球相对于上述特殊惯性系的运动.为了说明不同惯性系中各方向上光速的差异,人们不仅重新研究了早期的一些实验和天文观察,还设计了许多新的实验.迈克耳孙——莫雷实验就是最早设计用来测量地球上各方向光速差异的著名实验.然而在各种不同条件下多次反复进行测量都表明：在所有惯性系中,真空中光沿各个方向上传播的速率都相同,即都等于c.这是个与伽利略变换乃至整个经典力学不相容的实验结果,它曾使当时的物理学界大为震动.为了在绝对时空观的基础上统一的说明这个实验和其他实验结果,一些物理学家,如洛伦兹等,曾提出各种各样的假设,但都未能成功.1905年,26岁的爱因斯坦另辟蹊径.他不固守绝对时空观和经典力学的观念,而是在对实验结果和前人工作进行仔细分析研究的基础上,从全新的角度来考虑所有问题.首先,他认为自然界是对称的,包括电磁现象在内的一切物理现象和力学现象一样,都应满足相对性原理,即在所有的惯性系中物理定律及其数学表达式都是相同的,因而用任何方法都不能确定特殊的参考系；此外,他还指出,许多实验都已表明,在所有的惯性系中测量,真空中的光速都是相同的.于是爱因斯坦提出了两个基本假设,并在此基础上建立了新的理论——狭义相对论.§14.2 狭义相对论的基本原理一、狭义相对论的两个基本假设爱因斯坦在对实验结果和前人工作进行仔细分析研究的基础上,提出了狭义相对论的如下两个基本假设1）相对性原理：基本物理定律在所有惯性系中都保持相同形式的数学表达式,即一切惯性系都是等价的.它是力学相对性原理的推广和发展.2）光速不变原理：在一切惯性系中,光在真空中沿各个方向传播的速率都等于同一个恒量c,且与光源的运动状态无关.狭义相对论的这两个基本假设虽然非常简单,但却与人们已经习以为常的经典时空观及经典力学体系不相容.确认两个基本假设,就必须彻底摒弃绝对时空观念,修改伽利略坐标变换关系和牛顿力学定律等,使之符合狭义相对论两个基本原理的要求.另一方面应注意到,伽利略变换关系和牛顿力学定律是在长期的实践中证明是正确的,因此它们应该是新的坐标变换式和新的力学定律在一定条件下的近似.即狭义相对论应包含牛顿力学理论在内,牛顿的经典力学理论是狭义相对论在一定条件（低速运动情况）下的近似.尽管狭义相对论的某些结论可能会使初学者感到难于理解,但是一百多年来大量实验事实表明,依据上述两个基本假设建立起来的狭义相对论,确实比经典理论更真实、更全面、更深刻地反映了客观世界的规律性.二、洛伦兹变换为简单起见,如图14.1所示,设惯性系S'（O' x'y' z' ）以速度υ相对于惯性系S （O xy z ）沿x （x'） 轴正向作匀速直线运动,x'轴与 x 轴重合,y' 和 z' 轴分别与 y 和 z 轴平行,S 系原点O 与S '系原点O '重合时两惯性坐标系在原点处的时钟都指示零点.设P 为观察的某一事件,在S 系观察者看来,它是在t 时刻发生在（x,y, z ）处的,而在S'系观察者看来,它却在t '时刻发生在（x',y', z'）处.下面我们就来推导这同一事件在这两惯性系之间的时空坐标变换关系.在y (y')方向和z(z')方向上,S 系和S '系没有相对运动,则有：y' =y ，z'=z,下面仅考察(x 、t)和(x'、t')之间的变换.由于时间和空间的均匀性,变换应是线性的,在考虑 t=t'=0 时两个坐标系的原点重合,则x 和(x' +υt' )只能相)'(x x )',','(),,(z y x z y x P y 'y z 'z 'o o 图14.1 洛伦兹坐标变换差一个常数因子,即)''(t x x υ+γ= (14.1)由相对性原理知,所有惯性系都是等价的,对S'系来说,S 系是以速度υ沿x' 的负方向运动,因此,x' 和(x -υt)也只能相差一个常数因子,且应该是相同的常数,即有)('t x x υ-γ= (14.2)为确定常数γ,考虑在两惯性系原点重合时(t=t'=0),在共同的原点处有一点光源发出一光脉冲,在S 系和S'系都观察到光脉冲以速率c 向各个方向传播.所以有'',ct x ct x == (14.3)将式(14.3)代入式(14.1)和式(14.2)并消去 t 和 t' 后得2211c /υ-=γ (14.5)将上式中的γ代入式(14.2)得221c tx x /'υ-υ-= (14.6)另由式(14.1)和(14.2)求出t' 并代入γ的值得2222111cc x t t //)('υ-υ-=γυγ-+γ= 于是得到如下的坐标变换关系⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧υ-υ-===υ-υ-=2222211c cx t t zz y y c t x x //'''/' 逆变换−−−−−→−υ-→υ↔↔,','t t x x ϖ ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧υ-υ+===υ-υ+=2222211c c x t t z z y y c t x x //''''/'' (14.7) 这种新的坐标变换关系称为洛伦兹(H.A.Lorentz,1853—1928)变换.显然,讨论：1）从洛伦兹变换中可以看出,不仅x' 是 x 、t 的函数,而且 t' 也是x 、t 的函数,并且还都与两个惯性系之间的相对运动速度有关,这样洛伦兹变换就集中的反映了相对论关于时间、空间和物体运动三者紧密联系的新观念.这是与牛顿理论的时间、空间与物体运动无关的绝对时空观截然不同的.2）在c <<υ的情况下,洛伦兹变换就过渡到伽利略变换.3）洛伦兹变换中,x'和t'都必须是实数,所以速率υ必须满足c ≤υ.于是我们就得到了一个十分重要的结论：一切物体的运动速度都不能超过真空中的光速c ,或者说真空中的光速c 是物体运动的极限速度.4)时钟和尺子。

课程名称：《大学物理》授课对象：大学一年级学生授课时间：2课时教学目标：1. 知识目标：使学生掌握牛顿运动定律的基本概念和内容，了解牛顿运动定律在物理学中的地位和作用。

2. 能力目标：培养学生运用牛顿运动定律分析解决实际问题的能力，提高学生的物理思维能力。

3. 情感目标：激发学生对物理学的兴趣，培养学生的科学精神。

教学重点：1. 牛顿运动定律的基本概念和内容。

2. 牛顿运动定律的应用。

教学难点：1. 牛顿运动定律的推导过程。

2. 牛顿运动定律在不同情况下的应用。

教学过程：第一课时一、导入1. 引入物理学中的力学部分，简要介绍力学在物理学中的地位和作用。

2. 引出牛顿运动定律，介绍牛顿运动定律的发现者和历史背景。

二、新课讲授1. 牛顿第一定律：惯性定律- 解释惯性的概念，说明惯性与质量的关系。

- 介绍牛顿第一定律的内容，引导学生分析物体在不同情况下所表现出的惯性。

2. 牛顿第二定律：加速度定律- 介绍力的概念，说明力的作用效果。

- 引导学生分析物体受力后的运动状态变化，推导出牛顿第二定律。

3. 牛顿第三定律：作用与反作用定律- 介绍作用与反作用的概念，说明作用与反作用力的关系。

- 举例说明牛顿第三定律在生活中的应用。

三、课堂练习1. 让学生运用牛顿运动定律分析生活中的实例，如抛物线运动、汽车刹车等。

2. 学生分组讨论，总结牛顿运动定律的应用规律。

四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调牛顿运动定律的基本概念和内容。

2. 强调牛顿运动定律在物理学中的地位和作用。

第二课时一、复习导入1. 回顾上一节课所学内容，引导学生回忆牛顿运动定律的基本概念和内容。

2. 引出本节课要学习的内容：牛顿运动定律在不同情况下的应用。

二、新课讲授1. 牛顿运动定律在匀速直线运动中的应用- 介绍匀速直线运动的概念，说明牛顿运动定律在匀速直线运动中的应用。

- 举例说明牛顿运动定律在匀速直线运动中的具体应用。

2. 牛顿运动定律在匀变速直线运动中的应用- 介绍匀变速直线运动的概念，说明牛顿运动定律在匀变速直线运动中的应用。

【三大讲堂•物理】漫谈教育情怀与教师专业成长
2015年10月22日下午，为了更好地让师范生掌握教学方法，我院于学院一楼报告厅开展了关于物理学和材料物理学教育教学方面的讲座。

本次讲座由吴兴高级中学校长严忠俊主讲。

（严校长正在提出自己的教学理念）
严忠俊校长于1986年毕业于浙江师范大学物理系，此次受邀回访母校，给数理信息学子送来了“福音”。

在此次讲座的开始，严校长首先提出了他的教学理念：“享受大学，无愧青春，职业渴望，时刻准备；怀揣梦想，敢于实践，责任情怀，教真本真”。

之后，严校长就教育方面，指出了教学应该采取行之有效的方法，同时也分享了一些他从事教育事业时的经历。

“教育的本质是什么，教育的理念是什么？是现实之困，改革之斧，更是师者情怀，要成为一名优秀的教师，激情，热爱，执着都是我们必不可少的因素。

”严校长为大家诠释了教育的定义，并指出了新一代学子需要面临的问题。

在讲座的最后，物理专业的同学们就教育模式、教学技能等方面积极向严校长提出了自己的疑问，严校长为其一一作了深入解答。

（同学们认真听严校长讲座）
教育不单单是一项任务，更是一个教师的职责与使命，更讲求一种人文关怀。

此次讲座让我院学子在收获知识的同时更加深入地了解了教师的情怀，培养了其教学素养。

大家好！今天，我很荣幸能在这里与大家分享一场关于物理交流的讲座。

物理学作为一门研究自然现象的学科，与我们的生活息息相关。

通过这次讲座，我将带领大家走进物理的世界，感受物理的魅力。

首先，我想谈谈物理学的发展历程。

自古以来，人类就对自然现象充满了好奇。

从古希腊的泰勒斯、阿基米德，到牛顿、爱因斯坦，一代又一代的科学家们为物理学的发展做出了巨大贡献。

物理学的发展不仅推动了科技进步，也为我们揭示了自然界的奥秘。

接下来，我将从以下几个方面向大家介绍物理学的魅力：一、物理学与生活的紧密联系物理学与我们的生活息息相关。

从手机、电脑到汽车、飞机，从家用电器到新能源技术，无不体现了物理学的应用。

例如，手机中的锂电池、电脑中的CPU，都离不开物理学的研究。

此外，物理学在医疗、农业、环境保护等领域也有着广泛的应用。

二、物理学的发展推动了科技进步物理学的发展为科技进步提供了强大的动力。

从蒸汽机到内燃机，从无线电通信到互联网，再到现在的5G技术，物理学的发展为人类社会带来了翻天覆地的变化。

可以说，没有物理学的发展，就没有今天的信息时代。

三、物理学揭示了自然界的奥秘物理学通过对自然现象的研究，揭示了宇宙的奥秘。

从微观的原子、分子，到宏观的星系、黑洞，物理学让我们对宇宙有了更深入的了解。

例如，量子力学让我们认识到微观世界的奇异现象，相对论则揭示了时空的本质。

四、物理学培养创新精神和实践能力物理学是一门实践性很强的学科。

通过学习物理学，我们可以培养自己的创新精神和实践能力。

在实验过程中，我们要动手操作，发现问题、解决问题，这有助于提高我们的综合素质。

五、物理学具有很高的审美价值物理学是一门充满美感的学科。

从物理公式到物理现象，从物理实验到物理理论，物理学都充满了美。

例如，光的衍射、干涉现象，以及双缝实验中的干涉条纹，都给人以美的享受。

最后，我想说，物理学是一门博大精深的学科，它不仅为我们揭示了自然界的奥秘，还为我们提供了丰富的知识储备。