数理方程学习方法省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、武汉大学物理科学与技术学院姚端正浅谈数学物理方法课程学习How to studyHow to study Mathematical Methods in PhysicsMathematical Methods in Physics第1页Wuhan University一、本课程内容和特点二、数学物理方法在物理学中地位三、怎样学好数学物理方法第2页Wuhan University一、本课程内容和特点二、数学物理方法在物理学中地位三、怎样学好数学物理方法第3页Wuhan Universityu 数学物理方法是建立和研究描绘物理现象数学模型时所用到数学方法。一、本课程内容和特点线性方程线性方程*非线
2、性方程非线性方程*积分方程积分方程第4页Wuhan Universityu 本课程主要任务就是教会学生怎样把各种物理问题翻译成数学定解问题,并掌握求解定解问题各种方法,如行波法、分离变数法、积分变换法、格林函数法等等。一、本课程内容和特点u 数学物理方法是物理系本科各专业以及部分工科专业学生必修主要基础课,是在高等数学课程基础上又一主要基础数学课程,它将为学习物理专业课程提供基础数学处理工具。第5页Wuhan Universityu 对物理问题处理,通常需要三个步骤:利用物理定律将物理问题翻译成数学问题;解该数学问题,其中解数学物理方程占有很 大比重,有各种解法;将所得数学结果翻译成物理,即讨
3、论所得结果物理意义。所以,物理是以数学为语言,一、本课程内容和特点u 数学物理方法这门课是数学和物理融合,是连接物理和数学桥梁。第6页Wuhan Universityu 怎样变难教难学课程为易教易学课程,也就成了全国高校数学物理研究会每届年会主要议题。u 数学物理方法 成了公认难教难学课程。一、本课程内容和特点u数学物理方法应是数学美和物理美结合 “我没有试图直接处理某一物理问题,而只是试图寻求某种优美数学”狄拉克第7页Wuhan University一、本课程内容和特点二、数学物理方法在物理学中地位三、怎样学好数学物理方法第8页Wuhan University一、本课程内容和特点二、数学物理
4、方法在物理学中地位三、怎样学好数学物理方法第9页Wuhan University二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课力学力学 热学热学 电学电学 原子物理原子物理理力理力 热统热统 电动电动 量子力学量子力学u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”第10页Wuhan University数学物理方法数学物理方法力学力学 热学热学 电学电学 原子物理原子物理理力理力 热统热统 电动电动 量子力学量子力学二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”第11页Wuhan University四大力学理论力学
5、理论力学热热 统统电动力学电动力学量子力学量子力学 二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”第12页Wuhan University四大力学理论力学理论力学热热 统统电动力学电动力学量子力学量子力学 二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”第13页Wuhan University四大力学理论力学理论力学热热 统统电动力学电动力学量子力学量子力学 二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”第14页
6、Wuhan University四大力学理论力学理论力学热热 统统电动力学电动力学量子力学量子力学 二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”第15页Wuhan University理论力学:用拉格朗日方程 来描绘研究虚功原理二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”电动力学:用拉普拉斯方程、泊松方程 来描绘研究静电场问题;并用分离变量 法、格林函数法、电象法对其进行求解和研究。第16页Wuhan University统计物理:用波尔兹曼输运方程 得到非平衡态速度
7、分布函数二、数学物理方法在物理学中地位1.1.数理方法是物理学科主要基础课u 数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”量子力学:用薛定谔方程 描绘电子在库仑场中运动第17页Wuhan Universityu数理方法是学习专业课奠基石材料物理:热传导方程热处理光学、电子科技:电磁波传输波动方程基础课与专业课关系:理论物理:稳恒场泊松方程1.1.数理方法是物理学科主要基础课u数理方法是普通物理与四大力学“粘合剂”二、数学物理方法在物理学中地位 “这好比一把斧头,基础是斧背,专业是斧刃。斧背要厚,斧刃要尖,这么斧头才会尖锐无比”。郭沫若第18页Wuhan University1.1.数理方法是物理学科
8、主要基础课要想探求自然界奥秘,在于解微分方程 -牛顿2.2.数理方法是进行基础研究主要工具 “只要能解微分方程,我就能预测宇宙过去和未来”-Laplace二、数学物理方法在物理学中地位第19页Wuhan University二、数学物理方法在物理学中地位3.3.数理方法是培养学生逻辑思维能力和创造思维能力主要课程“金钱如粪土,朋友值千金”“朋友如粪土”1.1.数理方法是物理学科主要基础课2.2.数理方法是进行基础研究主要工具第20页Wuhan University 数学物理方法以概念、符号、关系式、方程等方式来反应事物复杂过程,因而它表述方式和分析伎俩有其特殊性,它使得学生以这种特定方式去认识
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