關於物理學的範文1:物理學在科技創新中的效用摘要:本文論述了X射線的發現不僅對醫學診斷產生了重大影響，而且直接影響了20世紀的許多重大發現。半導體的發明使微電子工業主導了20世紀，促進了信息技術的快速發展。物理是計算機硬件的基礎。原子能理論的提出，使原子能逐漸取代石化能源，為人類提供巨大的清潔能源；激光的理論和激光的發明使激光廣泛應用於工農業生產、醫療、通訊和軍事。藍色LED的發明將照亮整個21世紀。事實告訴我們，物理學促進科技創新，從中可以得出結論，物理學是科技創新的源泉。它向人們表明，大學作為培養人才的場所，理工科應該重視大學物理課程。
關鍵詞:x光；半導體；原子能；激光；藍色LED科技創新；大學物理
1簡介
物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用和最普遍的運動規律的科學[1-3]。其內容廣泛而深刻，研究方法多樣而巧妙。它被認為是所有自然科學的基礎。縱觀物理學的發展歷史，可以發現其科學思想和方法能夠有效地促進學生能力的培養和知識的形成。每壹個新發現都會推動人類社會的科技創新和發展。正因如此，大學物理成為高校理工科專業的必修基礎課。根據教育部[4-5]相關文件要求，大學物理課程最低學時為126學時，其中理科和師範類非物理專業不低於144學時。大學物理實驗最低學時數為54學時，其中工科和師範類非物理專業不少於64學時。然而，調查顯示，許多大學(尤其是新建本科院校)並沒有嚴格按照教育部頒布的課程基本要求開設大學物理及其實驗。寬口徑，應用類型？現在大學物理及其實驗課的總學時實際上只有32-96學時，遠低於教育部要求的最低標準(180學時)。怎麽能用這麽少的時間講豐富深刻的大學物理？怎樣才能真正發揮大學物理的作用？所以有的院系只要求力學，有的只要求熱學，有的只要求電磁學。面對這種情況，大學物理教師在講授大學物理時處於壹種無奈的狀態。從大學物理課程報告論壇了解到，這並不是個別學校的做法，而是全國通用的。眾所周知，力、熱、光、電磁、原子是壹個完整的系統，相互聯系，缺壹不可。這種以減少教學內容為代價來解決課時不足的做法，無異於削足適履。是管理者思想觀念落後的反映。本文不討論物理是理工科必修的基礎課，只討論物理是科技創新的源泉這壹命題，以提高教育管理者對大學物理課程重要性的認識。
物理學是科技創新的源泉
力學和熱力學的發展就更不用說了，蒸汽機引發了第壹次工業革命，歐洲實現了機械化；更不用說庫侖、法拉第、冷慈、安培、麥克斯韋等創立的電磁學的發展了。，由此引發了以電動機為標誌的第二次工業革命，歐美實現了電氣化。這兩次工業革命都沒有發生在中國，使得中國在近代落後了。本文著重論述了現代物理學的發展對科學技術的巨大推動作用，得出物理學是科技創新的源泉的結論。威廉？50000.000000000105倫琴發現了X射線，它在電場和磁場中不偏轉，穿透力很強。因為當時還不為人知，所以命名為X射線。直到1912，MaxvonLaue才利用晶體中的晶格作為衍射光柵，確定它是光波。波長約為10-10m [6]。倫琴獲得諾貝爾物理學獎1901年。他發現的x光開創了醫學影像技術，用x光機檢測骨骼病變，用胸部x光診斷肺部病變，用腹部x光檢測腸道梗塞。CT成像也使用X射線成像。CT成像既能提供二維(2D)橫斷面圖像，又能提供三維(3D)圖像，能清晰顯示被檢測部位的內部結構，準確確定病變位置。今天，所有醫院都設立了放射科，x光在醫學上得到充分利用。X射線的發現不僅對醫學診斷產生了巨大的影響，而且直接影響了20世紀的許多重大科學發現。18960.688686886617WillianHenrgBragg和William？勞侖？WillianLawrenceBragg提供了布拉格方程[6，P140]2dsin？=k？(k=1，2，3？)其中d是晶格常數。是入射光與晶面的夾角，？對於X射線的波長，布拉格父子提出用X射線衍射來研究晶體原子和分子的結構，創立了X射線晶體結構分析這門學科。布拉格父子獲得了1915年諾貝爾物理學獎。如今，X射線衍射儀不僅廣泛應用於物理研究，還廣泛應用於化學、生物、地質、礦物、材料等學科。所有從事自然科學研究的科研院所和大部分大專院校都有X射線衍射儀。唐慕孫(w？Thomson)發現了電子，電子質量me=9.11？10-31kg，電子電荷e=-1.602？10-19C。電子的電荷導致了20世紀的革命。2007年，美國的巴丁、布萊頓和肖克利在研究半導體材料時發現Ge晶體具有放大效應，他們發明了晶體管，很快取代了電子管，隨後晶體管電路繼續向小型化發展。20058.000000000606美國工程師基爾比制造出第壹批集成電路。1971年，英特爾公司的霍夫將計算機中央處理器的所有功能集成在壹塊芯片上，制成了世界上第壹個微處理器。到80年代末，集成在芯片上的元件數量已超過10億。微電子技術改變了人類的生活，它主宰了20世紀，進入265438年。電子不僅帶電荷，還帶磁性電荷。
烏倫貝克1925？烏倫貝克-古德米特提出了自旋假說。每個電子都有自旋角動量S滾動，它在空間任意方向的投影只能取兩個值，Sz=？H2；電子具有電荷磁性，每個電子的磁矩為MSz= Xiong？b(？b是玻爾磁子)[7]。電子的電荷磁性沈睡了半個多世紀，直到1988阿貝爾？阿爾伯弗特和彼得？格倫伯格(PeterGr？Nberg)發現，在Fe/Cr多層膜中，材料的電阻率因材料磁化狀態的改變而顯著改變。其機理是相鄰鐵磁層之間通過非磁性Cr產生反鐵磁耦合，不加磁場時電阻率大。施加磁場時，相鄰鐵磁層的磁矩同向排列，電子散射弱，電阻率小。利用磁性來控制電子的傳輸，提出了巨磁阻(GMR)。(0)+?(H)？(0)?100%在哪裏？(0)零場電阻率，？(h)巨磁電阻效應的發現引起了科技界的極大關註。1994年，IBM基於巨磁電阻效應的原理，開發了GMR效應。新讀取頭？以前的磁頭是錳鐵的，磁阻MR只有1%-2%，而新型讀出頭是50%左右，使磁盤的記錄密度提高了17倍，有利於器件的小型化。只有使用了新型讀出頭的MR才出現了筆記本電腦和MP3播放器，GMR效應被廣泛應用於磁傳感器、數控機庫、無觸點開關、旋轉編碼器等。菲爾和彼得。格倫伯格獲得了2007年諾貝爾物理學獎。1993.Helmolt等人[9]觀察到La2/3Ba1/3M3NO3薄膜中的MR高達105%，稱之為巨磁阻，CMR)。鈣鈦礦氧化物具有如此高的磁阻。在磁傳感、磁存儲、自旋晶體管、磁制冷等方面有著誘人的應用前景，引起了凝聚態物理和材料科學研究人員的極大關註[10-12]。但是CMR效應並沒有在實際中得到應用，因為需要特斯拉量級的外加磁場才能實現大的MR，而問題就在於CMR產生的物理機制還沒有真正搞清楚50016.00000010606就壹個粒子而言，如果由於其內部過程導致其能量降低，其靜止質量也會相應降低。提出了著名的質能關系式△E=△m，其中△m代表反應後粒子總靜止質量的減少量，△E代表核反應釋放的能量。愛因斯坦還提出了實現熱核反應的途徑:用能量高度可變的物體(如鐳鹽)來檢驗這壹理論並非不可能。根據愛因斯坦的重要物理理論，物理學家在1938年發現了重原子核裂變。核裂變首次用於戰爭。1945年8月6日、9日，美國在日本廣島、長崎投下原子彈，迫使日本接受《波茨坦公告》，並於15年8月宣布無條件投降。後來原子能很快被和平利用。莫斯科附近的奧布寧斯克核電站於1954年投產。2009年美國有104座核電站，占中國總發電量的20%，法國有59臺，占80%。日本有55座核電站，占30%。截至2015年4月，我國已運行核電機組23臺，在建核電機組26臺，生產能力21.4 GW，占我國總發電量不到3%。因此，中國提出大力發展核電，並制定了到2020年核電總裝機容量達到58 GW的目標。因此，減少了產生溫室效應的氣體二氧化碳的排放，另壹方面，有效地解決了能源危機。利用海水中的氘和氚進行核聚變可以產生巨大的能量，可控核聚變正在研究中。如果可控核聚變研究成功，將為人類提供取之不盡的能源。屆時，能源危機將徹底緩解。
20世紀最傑出的成就是計算機，而物理是計算機硬件的基礎。計算機自1946問世以來，經歷了第壹代到第五代。隨著物理學的進步，計算機硬件中的電子元器件先後經歷了電子管、晶體管、中小型集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路。主存儲器由磁性材料制成。隨著物理的進步，磁性材料的性能越來越高，計算機的硬盤越來越小。近日，在第十六屆全國磁學與磁性材料會議(2015，10，21？25日)獲悉，中科院強磁場中心和中科院物理所正在用skyrmions進行攻關，這種離子具有拓撲納米磁結構。未來筆記本電腦的硬盤將只有花生大小，ipod平板電腦的硬盤將縮小到米粒大小。量子力學催生了隧道二極管，引導了電子器件尺寸極限的研究，光纖的發明為計算機網絡提供了數據通道。
1916年，愛因斯坦提出了受激光輻射原理。44年後，哥倫比亞大學的西奧多？TheodoreMaiman在1960年制造了第壹個激光[14]。激光因其單色性好、相幹性好、方向性好、亮度高等優點，在醫療、農業、通訊、金屬微加工和軍事等領域得到了廣泛的應用。激光在其他領域的應用暫且不談，只談激光加工技術在工業生產中的應用。光斑小，能量集中；激光束易於聚焦和導向，便於自動控制；安全可靠，不會對材料造成機械擠壓或機械應力；切割表面光滑無毛刺；切割面小，切縫壹般為0.1-0.2毫米；適用於大體積產品等的加工。廣泛應用於汽車、飛機、微電子、鋼鐵等行業。2014年，僅中國激光加工行業總收入約270億人民幣，其中激光加工設備銷售額達215億人民幣。
2014年諾貝爾物理學獎授予了赤崎勇、天野之彌和中山修二三位科學家，因為他們發明了藍色發光二極管(led)，幫助人們以更節能的方式獲得白色光源。他們的突出貢獻是，在紅綠藍三原色中，紅色led和綠色led早就發明出來了，但是藍色led的制造卻長期是個問題。他們三人在90年代發明了藍色LED，以至於所有的三基色LED都被發現，制造出來的LED燈被用於照明，讓消費者感到舒適。這種LED燈的能耗很低，不到普通燈泡的65，438+0/20，全球產生的電力有40%用於照明。如果把普通燈泡全部換成LED燈，全世界節約的能源數量是驚人的！物理研究給人類帶來了不可估量的好處。2010英國曼徹斯特大學科學家安德烈？安德烈海姆和康斯坦丁？Kon-stantinNovoselov因發明石墨烯獲得諾貝爾物理學獎。目前，集成電路晶體管壹般由矽材料制成。當矽材料的尺寸小於10納米時，由其制成的晶體管的穩定性變差。石墨烯可以雕刻成尺寸小於1分子的單電子晶體管。此外，石墨烯高度穩定。即使切割成寬度為1 nm的元件，其導電性也是非常好的。所以壹般認為石墨烯最終會取代矽，從而引發電子工業的革命[14] .20438+02，法國科學家沙吉？SergeHaroche和美國科學家David？DavidJ.win-land，in？突破性的實驗方法使測量和操縱單個量子系統成為可能？他們的突破性方法使該領域的研究朝著構建基於量子物理的新型超快計算機邁出了第壹步[16]。
2013年，清華大學薛其坤院士帶領的實驗團隊、清華大學物理系和中國科學院物理研究所首次觀測到量子反常霍爾效應。早在2010，我國理論物理學家、戴與教授合作，提出磁摻雜三維拓撲絕緣體可能是實現量子反常霍爾效應的最佳體系。在這壹理論的指導下，薛其坤等人開展了實驗研究，首次觀測到了量子反常霍爾效應。我們在使用電腦時，會遇到電腦發熱、能量損耗、速度慢等問題。這是因為芯片中的電子沒有特定的軌道，在正常情況下相互碰撞，量子霍爾效應可以為電子的運動制定壹個規則。電子在壹條跑道上自旋向上，在另壹條跑道上自旋向下，就像在高速公路上壹樣。說吧。緩慢前進，沒有電子相互碰撞，沒有熱能損失。通過密度集成，未來計算機的體積將大大縮小，千億次的超級計算機有望和現在的iPad壹樣大。因此，這壹科研成果的應用前景十分廣闊[17]。物理學的每壹次重大發現和發明，都會開辟壹個新世界，帶來工業革命，推動社會進步，創造巨大的物質財富。
3結論
X射線、電子、半導體、原子能、激光、藍光LED等的發現或發明。極大地促進了人類的進步。自然得出物理是科技創新之源的結論。我們打開國門，美國的名牌大學都非常重視大學物理，加州理工學院所有壹二年級的公共物理課程總學時都是540。英法德也有400-500課時[18]。只有中科大的大學物理課程已經與國際接軌。以他們的數學和應用數學為例，大壹開設力學和熱學80課時，大學物理？基礎實驗54小時；大二:電磁學80小時，光學和原子物理80小時，大學物理？54小時綜合實驗；大三:理論力學60學時，大學物理和實驗408學時。今天，高校應該重視物理教學。高校理工科要按照教育部高等學校非物理專業教學指導委員會發布的《非物理科學技術學科大學物理課程/實驗教學基本要求》，給予足夠的大學物理課程和大學物理實驗學時。
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物理範文二:全息教學在初中物理中的應用I .全息教學在初中物理教學中的策略
1.運用全息理論，合理選擇和搭配初中物理教學課程。
新課改後，物理課堂教學從傳統的教學內容轉變為物理的過程，其核心是給學生提供機會，創造機會。因此，在物理教學中，教師要善於運用全息教學理論，根據學生的生活經驗和已有的知識背景，合理選擇和搭配課程類型，引導學生運用各種方法復述物理知識，鼓勵學生發現問題和提出問題，進而激發學生學習物理的興趣，培養學生的創新和探究能力。比如在講靜電屏蔽的時候，首先帶領學生做靜電屏蔽的實驗，得出正確的結果。突然壹個學生問了壹個問題？用吹風機吹頭的時候吹風機對電視信號有影響，那麽靜電屏蔽是不是沒有完全建立？於是我帶領學生做了如下實驗:把壹部手機放在封閉的紙箱裏，用另壹部手機打電話，學生聽到了噪音。讓學生再想壹想，如果把手機放在做過實驗的金屬籠子裏，能聽到鈴聲嗎？大部分同學無法根據靜電屏蔽的原理來猜測。但是，把手機放進鐵籠後，還是能聽到鈴聲。學生們很困惑。靜電平衡理論錯了嗎？有沒有讓大家思考這個現象？靜電然後給同學們解釋，手機信號是電磁波而不是靜電，屬於交變電磁場。當它遇到金屬網時，金屬網會感應出同頻率的電磁波，只是強度會變小，所以籠子裏還是能聽到手機鈴聲，這就解釋了為什麽吹風機會對電視信號有影響。這樣通過物理知識的再現和比較的方式加深學生對物理知識的理解，從而提高教學質量。
2.運用全息理論，根據物理教材和學習條件選擇合適的教學方法。
在物理教學中，物理教材安排知識點的難易程度是不壹樣的。如果所有知識點都按照同樣的教學方法講解，那麽容易理解的學生就會相對熟練，而相對困難的學生可能會壹頭霧水，這對學生的學習是不利的。這樣，物理教師在運用全息理論時，就不應該盲目地按照壹種教學方法去講解，而應該註意教學方法的變化，讓學生熟練地掌握知識點。另外，每個學生對知識點的掌握程度是不壹樣的，有的學生可能掌握的比較好，有的學生掌握的比較差。所以物理老師要根據學生的學習情況來選擇教學方法，既要照顧那些知識掌握不好的學生，又要讓掌握較好的學生學到更多的知識。比如給同學解釋？測量？相對知識點對學生來說相對容易，在日常生活中也容易接觸到。因此，教師在運用全息教學理論時，可以先給學生講解內容的主旨，再仔細講解主要知識點。經過這樣的講解，學生很容易掌握測量知識。壹邊給學生解釋？光學定律？有時，學生很容易對規則感到困惑，如果物理老師仍然按照解釋？測量？當向學生解釋這種方法時，他們很難掌握。因此，教師要改變教學方法，不僅要給學生講解理論，還要帶領學生對這壹規律進行實驗，通過實驗加深學生對光學規律的理解，使學生更好地掌握知識點。3.運用全息理論，根據知識內容和特點選擇合適的評價方法。在物理教學中，物理教師對學生的評價方法非常重要。有的評價方式會激發學生學習物理知識的興趣，有的可能會讓學生吃虧，從而失去學習物理的興趣。因此，教師應合理運用全息理論，根據知識的內容和特點選擇合適的評價方法，激發學生學習物理的興趣。比如在課堂上讓學生回答問題時，如果回答正確就給予正面評價，如果回答錯誤就給予正面評價，用全息理論告訴他們在討論知識的過程中沒有選擇正確的方式，這樣就可以用正確的方式進行討論，既讓學生知道自己的不足，又能鼓勵他們，這樣學生就會願意學習，從而大大提高物理教學。
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