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1、物理学与其它自然学科的关系物理学与其它自然学科的关系物理学与其它自然学科的关系.txt本文由王曦彤 PP 贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。毕 业 论 文题 院 专 姓目： 系： 业： 名：物理学与其它自然学科的关系指导教师： 完成日期：摘要 本论文主要讲的是物理学与计算机的关系， 其中包括物理学在计算机中应用 和计算机在物理教学中的应用。物理学与其它自然学科的关系计算机技术是人类最杰出的科学成就， 计算机的诞生是物理学理 论发展的必然结果， 计算机技术的高速发展又为物理学提供了强有力 的支持，计算机技术与物理学相辅相成，相互促进。
2、回顾计算机的发 展史，我们发现每一个阶段都是以物理学的发展变革作为前提的，再 看近代物理学的历史，计算机扮演着一个不可替代的角色。 1 物理学在计算机中应用 硬盘是微机系统中最常用、最重要的存储设备之一，由一个或者 多个铝制或者玻璃制的碟片组成，这些碟片外覆盖有铁磁性材料。它 是故障机率较高的设备之一，而来自硬盘本身的故障一般都很小，主 要是人为因素或使用者未根据硬盘特点采取切实可行的维护措施所 致。 其中防震是最重要、最必需的：硬盘是十分精密的存储设备，工 作时磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米。不工作时，磁头与盘片 是接触的；硬盘在进行读写操作时，一旦发生较大的震动，就可能造 成磁头与数据
3、区相撞击，导致盘片数据区损坏或划盘，甚至丢失硬盘 内的文件信息。因此在工作时或关机后，主轴电机尚未停机之前，严 禁搬运电脑或移动硬盘， 以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的 磁层。在硬盘的安装、拆卸过程中更要加倍小心，严禁摇晃、磕碰。 与此同时，一项非常重要的科研技术就此诞生硬盘减震。各大电子产品的厂商均极大限度的开发此项技术并充分利用在自己的 产品中。 另外，有一种新型产品液态硬盘。液态硬盘驱动器 SSD，是 基于闪存技术的硬盘驱动器。 液态轴承马达技术过去一直被应用于精 密机械工业，其技术核心是用黏膜液油轴承、以油膜代替滚珠。普通 硬盘主轴高速旋转时不可避免的产生噪音， 并会因金属摩擦而
4、产生磨 损和发热问题。与其相比，液态轴承硬盘的优势是显而易见的。一是 减噪降温，避免了滚珠与轴承金属面的直接磨擦，使硬盘噪音及其发 热量被减至最低；二是减震，油膜可有效地吸收震动，使硬盘的抗震 能力得到提高；三是减少磨损，提高硬盘的工作可靠性和使用寿命。 2 计算机在物理教学中的应用 1）多媒体教学 多媒体教学作为现代化教学的重要形式， 以其独特的优势受到越 来越多的欢迎， 它以生动的图像、 视频、 动画、 声音等手段创设情境， 变静为动，变抽象为直观，调动了学生的积极性，丰富了课堂教学内 容，提高了教学效果。 利用多媒体，可以将实验内容按一定的结构，用文字图像等形式 呈现在投影屏幕上，把学生
5、的眼、耳、脑等器官充分调动起来，使学 生在直观的环境中牢固地掌握知识，培养学生的观察力、想象力。同 时，利用多媒体还可以“解剖”复杂的实验仪器，让学生了解仪器的 组成、 结构特点和使用原理， 使学生对常见仪器的使用有深刻的了解。 例如“迈克尔逊干涉仪的调整与使用”这个实验中，我们可以用摄像机与计算机相结合的方法， 以录像形式清楚地介绍迈克尔逊干涉仪的 具体构造， 逐个展示仪器的各个部件， 演示每个调节部件的调节方法、 注意事项及读数方法。 许多物理实验虽然可以用实物仪器做，但物理过程速度极快，现 象极为微小，学生无法观察其中的奥妙所在。以“弹性碰撞”演示实 验为例，碰撞是一个在极短时间内完成的
6、物理过程，实验中学生只能 看到碰撞前后的情况，碰撞过程学生难以认识。运用多媒体技术可以 延长碰撞过程的时间，通过多媒体的定格慢放，可以清晰地观察弹性 碰撞的物体从接触、挤压、变形、产生弹力，然后变形逐渐消失，弹 性逐渐减少，最后恢复原状，到两物体分离的整个过程。整个过程既 形象生动，又能揭示物理的本质。 许多微观结构和微观现象无法观察，演示实验也难以完成。传统 教学中只能靠教师板书和语言进行讲授，学生普遍感到印象不深，难 以理解。应用多媒体技术配合教学，可以起到良好的效果。例如“粒 子散射”实验，由于受条件限制做不了这种实验，就可以将粒子散射 的实验现象通过多媒体技术显示出来。 学生可以观察到
7、放射源中射出 的粒子射到金箔原子上，绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子发生 较大偏转，极个别的粒子甚至被弹回来。这样学生在实验条件不具备 的情况下仍可通过多媒体亲眼目睹粒子散射的情景，增强感性认识， 加深理解，提高学习能力。 2）仿真物理实验 仿真物理实验，是利用计算机强大的数据处理能力，通过理论模型复现实际的系统进行模拟实验，得到相关的数据和结果，验证理论 模型的正确性。 计算机仿真实验并不能代替学生做真实的实验。然而，目前在物 理实验教学中，由于实验仪器复杂、精密和昂贵，往往不能允许学生 自行设计实验参数、反复调整仪器，这对学生剖析仪器性能和结构、 理解实验的设计思想和方法是很不利的。计算
8、机仿真实验可在相当程 度上弥补实验教学上这方面的缺憾。 仿真物理实验，可以改变传统实验中枯燥的教学方式，使教学更 形象、生动；可以节约教学成本，不断更新、优化教学资源；可以让 学生模拟操作训练，通过人机交互过程获得操作技能；可以模拟实际 中很难实现或无法实现的操作环境， 完成实际中无法实现进行的实验 项目。 总之，学习物理开阔了我的视野，使我了解到物理给我们的生活 带来的巨大变化，物理学的研究对象具有极大的普遍性，它的基本理 论渗透在自然科学的一切领域，广泛地应用于生产技术的各个部门， 它是自然科学和工程技术的基础。参考文献 1计算机仿真技术在实验教学中的应用 ，胡晓波、李琰、王艳芳，2007 年 02 期， 实验室科学1
