物理怎样学才能学好该怎么学?

如果说要评选人类文明以来最伟大的公式,那么麦克斯韦方程组可以说是毫无疑问的第一,麦克斯韦的公式融合了高斯磁定律、高斯定理、法拉第定律、安培定律,这个方程组是人类历史上空前绝后的物理学大一统。它被评价为“一般地,宇宙间任何的电磁现象,皆可由此方程组解释。”!回答麦克斯韦方程组到底有几个公式,可以说是考验一名物理研究者是否合格的究极神器。


即使像爱因斯坦这样伟大的科学家,都在紧跟麦克斯韦的脚步,想要更进一步,致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用,进而解释宇宙的一切物理现象。 虽然他并没有成功,但是建立统一理论的思想却始终吸引着成千上万的物理学家们…而这一切,就像我说的,都是源自麦克斯韦方程~


那麦克斯韦方程组究竟是怎么样的呢?我们先来聊聊麦克斯韦这个人。

在物理学的殿堂剑桥大学三一学院。这里诞生了许多在时代中具有重大影响的科学家,其中就包括麦克斯韦。

麦克斯韦在三一学院期间,他开始正式研究法拉第的《电学的实验研究》,18世纪五十年代,电学的研究主要进入了两个阶段,一是韦伯在牛顿的“超距作用”的传统观念基础下所做的综合二就是法拉第的力线学说。


可惜法拉第的数学水平不高,都是使用的直观的形式来表达,而并非严谨的逻辑论证。所以微博的学说大行其道!

麦克斯韦在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。


在经过十几年的研究之后,1873年麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。他还预言了电磁波的存在,电磁波的存在也正式敲开了现代无线通信的大门。


他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。可以说,没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明。

而麦克斯韦为了把电磁场理论由介质推广到空间,假设在空间存在一种动力学以太,它有一定的密度,具有能量和动量:它的动能体现磁的性质,势能体现电的性质,它的动量是电磁最基本的量,表示电磁场的运动性质和传力的特征。在1865年,他提出了一共包含20个变量的20个方程式,即著名的麦克斯韦方程组。他在1873年尝试用四元数来表达,但未成功!


在当时,麦克斯韦却的学说却并没有得到承认,正如当初大家把亚里士多德的著作奉为神典永无错漏一般,18世纪的科学家也将牛顿奉为神明。

麦克斯韦为了推广自己的电磁学理论,最终积劳成疾,在1789年不幸逝世,所以到去世也没有将自己构想的公式完美地表达出来。


直到1884年,奥利弗·赫维赛德和约西亚·吉布斯以矢量分析的形式重新表达,才有了现在我们所看到的麦克斯韦方程组!


奥利弗·赫维赛德也是一个传奇,他因为患有猩红热,耳朵听不清楚,却自学成才,他将麦克斯韦付出由四元数改为矢量,将原来20条方程减到4条微分方程。


而吉布斯则奠定了化学热力学的基础,他创立了向量分析并将其引入数学物理之中,更将麦克斯韦方程组引入物理光学的研究。这两个人合理构建了我们现在所看到的麦克斯韦表达形式!


麦克斯韦方程组,准确地描绘出电磁场的特性及其相互作用的关系。这样他就把混乱纷纭的现象归纳成为一种统一完整的学说。麦克斯韦方程在理论和应用科学上都已经广泛应用一个世纪,可以说麦克斯韦方程组构建了现代文明的基石。


麦克斯韦一般主要有积分形式和微分形式,其中方程组中H为磁场强度,D为电通量密度,E为电场强度,B为磁通密度。J为电流密度,,ρ为电荷密度。在采用其他单位制时,方程中有些项将出现一常数因子,如光速c等。


积分形式的麦克斯韦方程组是描述电磁场在某一体积或某一面积内的数学模型,其中第一个公式式是由安培环路定律推广而得的全电流定律,第二个公式是法拉第电磁感应定律的表达式,第三个公式是表示磁通连续性原理,最后一个公式是高斯定律的表达式。

麦克斯韦方程组的积分形式既描述了电场的性质,也描述了磁场的性质,也描述了变化的磁场激发电场的规律,更描述了传导电流和变化的电场激发磁场的规律。

它反映了空间某区域的电磁场量(D、E、B、H)和场源(电荷q、电流I)之间的关系。在电磁场的实际应用中,经常要知道空间逐点的电磁场量和电荷、电流之间的关系。而微分形式就是麦克斯韦方程组积分形式在数学形式下的转化!


这就是说,实际上麦克斯韦的工作已经冲破经典物理学和经典数学的框架,只是由于当时的历史条件,人们仍然只能从牛顿的经典数学和力学的框架去理解电磁场理论,这也是为什么当时大家并不了解麦克斯韦电磁学理论的原因。

直到赫兹经过反复实验,发明了一种电波环,用这种电波环作了一系列的实验,终于在1888年发现了人们怀疑和期待已久的电磁波。


赫兹的实验公布后,轰动了全世界的科学界,由法拉第开创、麦克斯韦总结的电磁理论,至此才取得了决定性的胜利。


物理学历史上认为牛顿的经典力学打开了机械时代的大门,而麦克斯韦电磁学理论则为电气时代迈向现代文明奠定了基石,其中麦克斯韦电磁学理论的核心就是麦克斯韦方程。


随着物理学的不断发展,大家也愈发地认识到这个方程组的伟大,在这个方程组中延伸出来的“场”概念,使当时许多物理学家得以从牛顿“超距观念”的束缚中摆脱出来,普遍地接受了电磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。爱因斯狭义相对论的建立,基于麦克斯韦的电磁场理论(根据光速不变性和真空中麦克斯韦方程)。


1879年是麦克斯韦逝世的一年,又是爱因斯坦诞生的一年。这真的是一个有趣的巧合。

它所揭示出的电磁相互作用的完美统一,为物理学家树立了这样一种信念:物质的各种相互作用在更高层次上应该是统一的。


这也是为什么自量子力学和相对论诞生以来的100多年,无数科学家想把二者融为一体。

这也是为什么大家都认为麦克斯韦方程组是世界上最完美的公式的原因。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

物理作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。这里由小编给大家分享最新物理学习方法,方便大家学习。

①写出你要提高成绩的科目,譬如你想提升数学成绩,把它列在一张纸的最上边

②描述该科现状,看看当前成绩如何,现在这个科目的问题是什么,哪些地方容易丢分,又打算提升到什么程度

③在提升科目的下边分两栏:弱项栏和强项栏。在弱项栏中,写出你在这科上的弱点,即经常丢分的知识点;在强项栏中,写出你考试中不会出错,已完全掌握的知识点。(说明:这一环节就是将自己所有问题列出来的过程,相当重要)

第一步得到一个“弱项栏”,在这一栏可以看到所有问题点。接下来可以按照考试大纲或试卷,看看这类问题所占的分数,找出重点项,然后先解决这些占分比例较高的知识点,这些是关键点。

将这类知识点罗列出来,后边表上可以带来的分数,就得到一个列表——分数增长知识点列表,这个表格可以给你指明方向。

3、确定好要解决问题的先后顺序

找到了具体分数增长所需要解决的知识点后,就可以根据难易程度,合理安排自己的时间,一个一个地解决。你很难一口气解决完所有的问题,这需要一个过程。你只要安排好自己的时间,在考试前把要解决的问题掌握就可以了。

4、坚持,坚持,再坚持!

要想进步,没有捷径,只能是一点点去解决问题,一点一点的提升自己,坚持,坚持,再坚持!

1:以教材为本,全面复习基础知识

要求全面阅读教材,树立“教材是的复习资料”的观点,对高中物理所涉及的每个知识点进行重新梳理,对教材中的概念、定理、定律逐字逐句进行理解。有意识的挖掘教材中有价值的习题、阅读材料、思考与讨论、做一做等,要扫清知识死角,把书本念厚。

打好基础不是死记硬背概念和公式,而是要在透彻理解的基础上去记忆。清楚高中物理力、热、电、光、原五大部分所涉及到的力、运动、能量的相关问题是在不同知识背景下的同一个内容,是一个整体。

2:夯实基础,落实双基,掌握科学的解题思路

第一轮复习中在知识内容的讲解上求全和实,在练习题上重基础知识和基本解题方法的训练。

在求解物理问题时,培养具备良好的思维习惯。如正确选择研究对象及受力分析,在对状态、过程分析时画出状态过程的示意图,将抽象的文字条件形象化、具体化。为了尽可能少出错误,解题时可以遵循这样的思路:画草图-想情景——选对象——建模型——分析状态和过程——找规律——列方程——检查结果。

3:培养良好的审题习惯

审题是解题的关键一步,提高解答物理问题的能力应把重点放在培养良好的审题习惯上。要分析并提炼出题目所给的物理过程、物理情景、物理模型,再去找相应的物理规律、物理定理、定律解题。

提高审题能力要注意以下几个方面:

知识结构的形成和系统化并非易事,在单元复习时应注意构建本单元的知识结构,同时,也有意识的了解知识间的纵横联系,形成知识结构。如复习力学知识时,是这么做的:了解受力分析和运动学是整个力学的基础,运动定律是将原因(力)和效果(加速度)联系起来,为解决力学问题提供了比较完整的方法,曲线运动和振动属于运动定律的应用。了解动量、冲量和机械能则是从时间、空间的观念开辟了解决力学问题的另外两条途径,提供了求解系统问题、守恒问题等更为简便的方法。了解到整个力学知识就不再是孤立和零碎的,而是为了研究运动和力的关系的有机整体。

审题是解题的关键,而解题的落点是书写的规范性,表达的完整性,这是提高高考成绩的一种有效途径。可是年级越高,规范化程度越低,不少学生为了节省时间,在解题时只剩下光秃秃的几个公式和结果,题目的分析、解题的中间过程全无,这样的状况在高考中无疑是要吃大亏的。要求平时复习一定要书写到位,解答题应该写哪些步骤、先写什么、后写什么、哪一步是采分点、能占多少分,都要做到心中有数。通过养成良好书写习惯训练自己的思维习惯,做到规范性解题。

一、及时做好物理课前预习

课前预习的有效性直接关系着课堂听讲的效率。在学习过程中,应及时做好物理课前预习,根据教师布置的学习任务,结合自身学习需要,仔细阅读教材内容,并通过网络等途径,主动了解知识的由来,并將自身有疑问的知识点标记出来,带到课堂上与教师进行探讨。

二、认真听讲,大胆质疑

课堂45分钟是与教师交流沟通的时期,学生应带着预习过程中遇到的问题,认真听讲,学习教师物理解题的思维,并将其运用在解题过程中。对于自身有疑问的地方应及时提出,力求当堂消化新知识。

三、适当进行物理习题练习

适当的课后练习能够帮助我们消化物理新知识,在解题过程中,应重视培养自身“举一反三”、“触类旁通”的能力,力求达到事半功倍的学习效果。学生不仅要完成教师布置的习题,也应根据自身知识薄弱点,进行针对性练习。

高三学习在基础知识学习之外,也一直通过做各种不同题材来提高我们对于基础知识的积累与应用,但是,我们在做题过程中也要避免陷入于题海之中无法自拔,练习题的积累最好是将一本完整的习题册做熟做精,可以通过习题本质来剖析习题本身的内容与知识点,明白习题之间所蕴含的规律所在,再通过其他习题来相互佐证,遇到相同题目可以做到快速寻找突破口进行解析。

理科知识的积累与运用,都是要通过大量的做题,来不断提升我们对于题目本身的解题技巧与拓展自身对于不同题型的解题思路。那么在解习题过程中,也会不断的出现各种错题难题,这就需要我们建立相应的物理错题本了,只有不断积累相关的错题难题,才能给予我们在接下来的学习中,针对性的进行学习,只有不断的改进自我在错题中的的积累,才能不断积累相应的学习知识。

物理学习过程需将所有需要学习到的知识点先归纳总结出来,再根据相应的公式推导,解题过程中所需要要运用的常见解题思路技巧一一总结出来,在接下的学习过程中就可以快速的进行一一学习积累。

高三复习的过程中,我们是需要运用各种不同的公式、定理等方式来帮助我们一起学习解各种难题,而在高一高二期间的一些公式定理在高三学习过程中,也是会有机会应用的到的,只有通过相应的学习方式来正确进行推导公式解题方法,才能在学习过程中,取得更好的学习效率与知识点积累,比如一道题目动学公式和动量能量观点都可以解决的问题,采取合适的方法会事半功倍,另一种方法可能演草纸用了一页也没算出结果,这个时候选择最合适的解题方法就至关重要了。

公式的解答过程应该是灵活的,我们可以通过推导的方式进行记忆,如,比如万有引力这一章节,基本公式就是一个万有引力定律,但结合运动学公式却可推导出直接计算天体质量,密度等的二级公式等,都是可以灵活学习应用。

基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。基本方法,研究初中物理问题有时也要注意选取“对象”,例如,在用欧姆定律解题时,就要明确欧姆定律用到整个电路即整体上,还是用到某个电阻即离单独的某一个电阻上。

要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。

要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的,特别是在解关于电路方面的题目,不画电路图是较难弄清电阻是串联还是并联的。

上课要认真听讲,不走神或尽量少走神。不要自以为是,要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。

上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上。

最新物理学习方法相关文章:

我要回帖

更多关于 物理怎样学才能学好 的文章

 

随机推荐