物理学的严谨性
摘要：在《伽利略对自由落体运动的研究》一课的教学过程中，首先要求学生认真阅读本节内容，强调这节课是本章的重点和难点。虽然本节中只是介绍伽利略是如何研究自由落体运动的，没有新的概念和规律等内容，但是我们通过对该节课的学习要使学生明确学习物理不仅仅是学习物理知识，更重要的是使学生领会物理学的精髓——物理思想，使学生掌握物理学的研究方法和感受物理学家的人格魅力，培养学生处理问题的能力。
关键词：物理学；态度；情感；价值观
在学生读完课文后，教师可以提出一些问题，启发学生并和学生一起进行探讨。
针对《绵延两千年的错误》这部分内容，我们可以给学生提出以下问题：你们了解亚里士多德这个人吗？他在古希腊是一个具有什么身份和地位的人物？他关于物体下落的观点是怎样的？这一观
点是否正确？是什么原因使这一观点让古希腊的人们奉为经典？
为什么能够在古希腊延续两千年？
通过讨论使学生明白：在当时的条件下，亚里士多德的观点符合当时人们的认知常识，由于条件的限制亚里士多德犯错也是正常的，我们应客观地评价一个人或事件，我们要有宽容待人的心。
针对《逻辑的力量》这部分内容，通过学习与讨论要使学生明白：在16世纪末，作为一个年青的学者伽利略对亚里士多德的上述结论产生了怀疑，他要挑战被世人奉为圣人（理论权威）的亚里士多
物理学中的对称性 摘要：物理学中关于对称性探索的一个重要进展就是建立诺特定理，定理指出，如果运动定律在某一变换下具有不变性，必然相应地存在着一条守恒定律。守恒定律与对称性之间也存在着莫大的联系，各种守恒定律的出现不是偶然的，是物理规律具有多种对称性的必然结果。 关键词：物理学、对称性、守恒定律 对称现象遍布于自然界中，人体的左右对称，平面镜成像的对称，正方形的中心对称等等。对称现象是物质世界某种本质和内在规律的体现，物理学以研究物理世界规律为对象，是研究自然界中物体运动变化规律的一门科学，它是自然科学中的一个重要的组成部分，那么物理中蕴含着对称性也是必然的。例如：宏观物质世界中的时空对称性，微观物质世界中的对称性，物理量之间的对称性，物理学中的形体对称性等。物理学是美的，这些对称性都完美的体现出了物理学之美。本文将分别从四个方面来研究物理学中的对称性。前三个方面主要讲解物理学中对称性的概念、对称性与守恒定律以及物理学中的形体对称，第四个方面是通过对电与磁的对称性分析，用更直观的对比来认识物理学中的对称性。一、什么是对称性？ 按照对称的定义来讲，对称就是指物体相对而又相称，或者说它们相仿，相等。所谓对称性是指：某种变化下的不变性。自然界中的事物的对称性表现在两方面。第一：物体的形状或几何形体的对称性。例如：五角星的旋转对称，正方体的中心对称性。这是根据对称性的定义，我们使五角星和正方体都绕它们的中心旋转180°，在这样的变换下，变换后图形具有不变性。第二：事物进程或物理规律的对称性。所谓物理规律的对称性是指：物理规律在某种变换下的不变性。例如：一个物体做平抛运动，水平初速度为V，抛出时离水平地面的高度为H，空气阻力忽略不计。在其他外部条件都相同的情况下，在不同的地方使该物体做如上所述的运动，该物体的运动状况是否相同呢？我们知道，平抛运动可以看成
物理学的意义 ——我的物理学观我相信理学知识是人类智能的结晶。物理学，在我看来，是研究事物宏观及微观变化规律的，尤其是运动的变化规律。 我对生存的环境有着诸多的不解，心中一直有深深认识它的渴望。于是常常思考，日月为何会发光，风为什么看不见但却有那样强大的力量？对于这样的问题，单是靠个人的思想我想不明白，如中国古人荀子所言：“终日所思不如须臾之所学。”单是目前对物理学这么一丁点儿的学习认识就让我感受到物理学对我认知世界有多么重要。这一学科的知识是千百年来无数人努力探索的成果，而继承先人的智慧，对我来说，有着极其重要的意义。 今天，我们享用着科学研究所带来的前所未有的技术成果，然而，这一切都离不开物理学的研究和发展。近400年，尤其是近100多年，人类社会的进步超过了过去的几千年。而这段时期，也正是物理学飞速发展的时期。今天的物理学正以它特有的魅力，影响和推动着其它学科乃至社会的飞速发展，并日益展现出其强大的基础科学功能。 物理学是自然科学的基础，它是在人们认识自然和改造自然的过程中发展和壮大起来的。自然科学与生产实践相结合变成直接的社会生产力，社会生产力的发展又推动自然科学向更深层次发展。从更深层次上分析，物理学的发展和完善不仅推动了整个自然科学的发展
和完善，同时也推动了社会的进步。物理学中的科学实验方法是检验自然科学真理性的标准。物理学的发展促进了辩证唯物主义的完善和发展，它的每一次大的飞跃都为自然科学的发展创建了一新的平台。在这个新的平台之上，社会对新的技术的需求增大。正如恩格斯所总结的:“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。” 物理学描绘了物质世界的一幅完整的图象，它揭示出各种运动形态的相互联系与相互转化，充分体现了世界的物质性与物质世界的统一性。物理学史告诉我们，新的物理概念和物理观念的确立是人类认识史上的一个飞跃，只有冲破旧的传统观念的束缚才能得以问世。正确的科学观与世界观的确立，对科学的发展具有重要的作用。物理学是理论和实验紧密结合的科学。物理学中很多重大的发现，重要原理的提出和发展都体现了实验与理论的辩证关系：实验是理论的基础，理论的正确与否要接受实验的检验，而理论对实验又有重要的指导作用，二者的结合推动物理学向前发展。通过学习物理学，能够使我形成正确的世界观。 一个科学理论的形成过程离不开科学思想的指导和科学方法的 应用。正确的科学思维和科学方法是在人的认识途径上实现从现象到本质，从偶然性到必然性，从未知到已知的桥梁。这样的科学方法能够使我在学习过程中打开学科大门的钥匙，在工作中便有了科技创新的锐利武器。 生活离不开物质,离不开运动,离不开生命,离不开思考。人是有生命的,有思想的,有智慧的。一个纯粹的物质世界却能诞生出我们具
聚合物性能指标解释 1、拉伸强度 拉伸强度(tensile strength)是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。 （1）在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa 表示。 （2）用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。 （3）拉伸强度的计算： σt = p /( b×d) 式中，σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。 注意：计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积，而不是断裂后端口截面积。（4）在应力应变曲线中，即使负荷不增加，伸长率也会上升的那一点通常称为屈服点，此时的应力称为屈服强度，此时的变形率就叫屈服伸长率；同理，在断裂点的应力和变形率就分别称为断裂拉伸强度和断裂伸长率。 2、弯曲模量 又称挠曲模量。是弯曲应力比上弯曲产生的形变。材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力。E为弯曲模量；L、b、d分别为试样的支撑跨度、宽度和厚度；m为载荷(P)-挠度(δ)曲线上直线段的斜率，单位为N/m2或Pa。 弯曲模量与拉伸模量的区别： 拉伸模量即拉伸的应力与拉伸所产生的形变之比。 弯曲模量即弯曲应力与弯曲所产生的形变之比。 弯曲模量用来表征材料的刚性，与分子量大小有关，同种材质分子量越大，模量越高，另外还与样条的冷却有关，冷却越快模量越低。即弯曲模量的测试结果与样品的均匀度及制样条件有关，测试结果相差太大，无意义，应找到原因再测试。 2GB/T9341—2000中弯曲模量的计算方法。新标准中规定了弹性模量的测量，先根据给定的弯曲应变εfi=0.0005和εfi=0.0025，得出相应的挠度S1和S2（Si=εfiL2/6h），而弯曲模量Ef=（σf2-σf1）/（εf2-εf1）。其中σf2和σf1分别为挠度S1和S2时的弯曲应力。新标准还规定此公式只在线性应力-应变区间才是精确的，即对大多数塑料来说仅在小挠度时才是精确的。由此公式可以看出，在应力-应变线性关系的前提下，是由应变为0.0005和0.0025这两点所对应的应力差值与应变差值的比值作为弯曲模量的。 附：弹性模量 弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等，金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标，合金化、热处理（纤维组织）、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小，温度、加载速率等外在因素对其影响也不大，所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。 弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。
物理性污染：物理运动的强度超过人的耐受限度。 物理环境：物质能量交换与转化的过程，分为天然和人工的 环境物理：研究物理环境同人类的相互作用的科学。（环境声学，振动学，电磁学。放射学，热学，光学等）、 噪声：来自工业生产、交通运输、建筑施工及社会生活超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活的声音。频谱：组成声音的各种频率的分布图形。分为线状谱、连续谱、复合谱 平面声波：波阵面与传播方向垂直的波 球面声波：点声源在各向同性的均匀介质中辐射声波时，声波向各个方向传播的速度相同，形成以声源为中心的一系列同心球面， A 计权声级：为使声音客观量度和人耳主观感觉近似取得一致，通常对不同频率的声压级经某一特定的加权修正，在叠加计算后得到噪声总的声压级。 等效连续A 声级：在某时段内的非稳态声的A 声级，用能量平均的方法以一个连续不变的A 声级来表示该时间段内噪声的声级。 吸声：通过吸声材料和吸声结构来降低室内噪声。吸声量S A α= 多孔吸声材料：无机纤维材料、有机纤维材料、泡沫材料、颗粒状吸声材料 隔声：由于声能被反射和吸收，穿透障碍物传出来的声能总是或多或少地小于入射声波的能量，这种由屏障物引起的声能降低的现象 吻合效应：声波入射会引起墙板弯曲振动，若入射声波的波长在墙板上的投影恰好等于墙板的固有弯曲波长，墙板弯曲波振动的振幅达到最大，会导致向墙板另一侧辐射声波，此时墙板的隔声量明显下降，这种现象为“吻合效应”。 质量定律：单层墙的隔声量与其单位面积的质量的对数成正比；声波频率越高，隔声量越高。公式是 消声器：是让气流通过使噪声衰减的装置，安装在气流通过的管道中或进排气口上，有效地降低空气动力性噪声。消声器的评价量：插入损失，传递损失，减噪量 插入损失：系统中插入消声器前在系统外某定点测得的声压级与插入消声器后测得的声压级之差。 传递损失：消声器进口端入射声的声功率级与出口端透射声的声功率级之差 减噪量：消声器进口端平均声压级与出口端平均声压级之差 高频失效：对于一定截面积的气流通道，当入射声波的频率高至一点限度时，犹豫方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料，消声量明显下降的现象 声源的指向性：大多数生源不是点声源，也不是面生源，声源向周围辐射的声能也不均等，有些地方强，有些地方弱的这种生源。与频率成正比。常用指向性因数和指向性指数来表示。指向性因数Q 定义为声场中某点的声强，与同一声功率声源在相同距离同心球辐射面上的平均声强之比。 振动污染：即振动超过一定的界限，轻则对人的生活和工作环境形成干扰，降低机器及仪表的精度；重则危害人体健康、引起机械设备及土木结构的破坏。 振动：任一个物理量在某一定值附近作周期性的变化均称为振动。 机械振动：指物体在平衡位置附近作往复运动电磁环境：某个存在电辐射的空间范围。 电磁辐射污染：是指产生电磁辐射的器具泄露的电磁能量传播到室内外空间，其量超出环境本底值，其性质、频率、强度和持续时间等综合影响引起周围人群的不适感，或超过仪器设备所容许的限度，并使健康和生态环境受到损害。 热污染:即工农业生产和人类生活中排放出的废热造成的环境热化，损害环境质量，进而又影响人类生产、生活得一种增温效应。电磁污染按场源可分为自然电磁污染和人工电磁污染。 自由声场：由声源直接到达听者的直达声场 混响声场：经过壁面一次或多次反射 扩散声场：房间内声能密度处处相等，且在任一受声点上，声波在各个传播方向做无规律分布的声场 放射性污染：主要是指因人类的生产、生活活动排放的放射性物质所产生的电离辐射超过放射环境标准时，产生放射性污染而危害人体健康的一种现象，主要指对人体健康带来危害的人工放射性污染。 光污染：当环境中光照射（辐射）过强，或色彩不合理，对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象 声能密度（D ）：单位体积介质所含声波能量 声强(I)：在声波传播方向上，单位时间内垂直通过的单位面积的平均声能量 声功率(W)：声源在单位时间内辐射的声能量。W=IS ，I=Dc
对称性模型 由于物质世界存在某些对称性，使得物理学理论也具有相应的对称性，从而使对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中，应用这种对称性它不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题，这种思维方法在物理学中为对称法，利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的实质，出奇制胜，快捷简便地解决问题。 对称法作为一种具体的解题方法，虽然高考命题没有单独正面考查，但是在每年的高考命题中都有所渗透和体现。从侧面体现考生的直观思维能力和客观的猜想推理能力。所以作为一种重要的物理思想和方法，相信在今后的高考命题中必将有所体现。 在高中物理模型中，有很多运动模型有对称性，如（类）竖直上抛运动的对称性，简谐运动中的对称性，电路中的对称性，带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动中几何关系的对称性. 简谐运动的对称性是指振子经过关于平衡位置对称的两位置时，振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度、动量等均是等大的（位移、回复力、加速度的方向相反，速度动量的方向不确定）。运动时间也具有对称性，即在平衡位置对称两段位移间运动的时间相等。(从某点到达最大位置和从最大位置再回到这一点所需要的时间相等、从某点向平衡位置运动的时间和它从平衡位置运动到这一点的对称点所用的时间相等). 现将对称模型分为空间对称模型和时间对称模型 1、空间对称模型 例1：如图1所示：在离地高度是h，离竖直光滑的墙是 s处，有一个弹性小 1 球以初速度 v正对着墙水平抛出，与墙发生弹性碰撞后落到地面上，求小球落地 点与墙的距离。 【解析】：小球与墙的碰撞是弹性碰撞，碰撞前后 的动量对于墙面的的法线是对称的。如墙的另一面同一高 度有一个弹性小球以相同的速度与墙碰撞，由于对称性， 它的轨迹与小球的实际轨迹是对称的。因此碰前的轨迹与碰
物理性污染控制试题公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
填空题 1. 物理物理性污染主要包括____________、____________、 ____________、____________、____________等。 2. 人耳对声音强度的感觉并不正比于强度的绝对值，而更接近正比于其 ____________。 3. 噪声是指人们不需要的声音，噪声可能是由____________产生的，也可能是由____________形成。 4. 城市区域环境噪声测量对于噪声普查应采取____________。 5. 城市环境噪声按噪声源的特点分类，可分为四大类：____________、 ____________、____________和 ____________。 、6. 根据振动的性质及其传播的途径，振动的控制方法可归纳为三大类别：减少振动源的扰动、____________和 ____________。 7. 在实际工作中常把声源简化为____________、____________和 ____________三种。 8.在声学实验中，有两种特殊的实验室，分别为、 ____________和____________。 选择题 1．甲地区白天的等效A声级为60dB，夜间为50dB；乙地区白天的等效A声级为64dB，夜间为45 dB，（）的环境对人们的影响更大。 A甲地区 B乙地区 C甲地区=乙地区 D无法比较 2. 2、大多数实际声源的噪声是（）。 A宽频噪声 B纯音 C窄频噪声 D无法测定 3. 如果在房间的内壁饰以吸声材料或安装吸声结构，或在房间悬挂一些空间吸声体，吸收掉一部分（），则室内的噪声就会降低。
从物理学的视角看美术作品中的对称性 摘要科学与艺术确有很多不同，但也不乏相似之处。而对称性是帮助我们理解这一相似性的核心。对称性存在于方方面面，在自然中、在艺术中、在科学中，在我们的日常生活中。在这篇文章中，我们重点讲述了镜面对称在美术作品中的应用。最后，我们会试着引述一些物理或数学上的概念，展现艺术与科学间千丝万缕的关系。 1 引言 在大多数人看来，艺术和科学似乎是毫不沾边的。确实，科学注重事实而艺术偏好想象。艺术作品已经创作便是独一无二的，后人模仿的再像也会被人们称之为“赝品”。此外，每件艺术作品都与其作者紧密关联，都包含着作者的想象与其自身的风格。而科学上的发现是不会随着第一个发现者而改变的。 类似的比较还很多，科学家兼作家斯诺（C.P. Snow）1959年在一次剑桥大学的演讲时，把科学与艺术称之为“两种文化”。【1】他表达了对于科学与艺术间交流变得越来越少的担忧，并认为这将会成为解决问题的阻碍。假如在50年前这是一个真正的问题的话，那么很不幸地，随着科学研究朝着更加精细化的发展，二者的鸿沟已经变得越来越大了。 但乐观说来，这道鸿沟并非不可逾越。例如，化学的发展为画家们提供了种类更多，价格更为低廉的的颜料。1而绘画中出现的岩石相貌、生物种类，和地质、生物的研究也有着一定的关系。2而古往今来更有许多艺术家对数学，特别是几何学十分着迷。3但对于物理学而言，其与艺术似乎交集甚少。但若从最根本的层次来看，物理与艺术必然是相通的。因为尽管二者的方法与表达方式不同，但对事物细致入微的观察，对自然变化敏感的体悟都是不可或缺的。而对称性，这一看似日常又极为深刻的概念便是一把很好的连接物理与艺术的桥梁。M. Hargittai2007年物理期刊上的一篇文章就很好地借由对称性展示了美术与晶体学的关系【2】，而本文也将借鉴其思路，以物理学的风格探讨美术作品中的对称性。 2对称性 1可以参看知乎上的一些讨论：https://https://www.doczj.com/doc/c13499092.html,/question/20809009 2参看之前西方美术史免考范文关于达芬奇《岩间圣母》的研究。 3参看之前西方美术史免考范文《追寻极致的美与真实——艺术与数学关系的探讨》
材料物理性能 第一章、材料的热学性能 一、基本概念 1.热容：物体温度升高1K 所需要增加的能量。（热容是分子热运动的能量随温度变化的一个物理量）T Q c ??= 2.比热容：质量为1kg 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。[ 与 物质的本性有关，用c 表示，单位J/(kg ·K)]T Q m c ??=1 3.摩尔热容：1mol 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。用Cm 表示。 4.定容热容：加热过程中，体积不变，则所供给的热量只需满足升高1K 时物体内能的增加，不必再以做功的形式传输，该条件下的热容： 5.定压热容：假定在加热过程中保持压力不变，而体积则自由向外膨胀，这时升高1K 时供 给 物体的能量，除满足内能的增加，还必须补充对外做功的损耗。 6.热膨胀：物质的体积或长度随温度的升高而增大的现象。 7.线膨胀系数αl ：温度升高1K 时，物体的相对伸长。t l l l ?=?α0 8.体膨胀系数αv ：温度升高1K 时，物体体积相对增长值。t V V t t V ??= 1α 9.热导率（导热系数）λ：在 单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量。（标志 材 料热传导能力，适用于稳态各点温度不随时间变化。)q=-λ△T/△X 。 10.热扩散率（导温系数）α：单位面积上，温度随时间的变化率。α=λ/ρc 。α表示温度变化的速率（材料内部温度趋于一致的能力。α越大的材料各处的温度差越小。适用于非稳态不稳定的热传导过程。本质仍是材料传热能力。）。 二、基本理论
1.德拜理论及热容和温度变化关系。 答：⑴爱因斯坦没有考虑低频振动对热容的贡献。 ⑵模型假设：①固体中的原子振动频率不同；处于不同频率的振子数有确定的分布函数； ②固体可看做连续介质，能传播弹性振动波； ③固体中传播的弹性波分为纵波和横波两类； ④假定弹性波的振动能级量子化，振动能量只能是最小能量单位hν的整数倍。 ⑶结论：①当T》θD时，Cv,m=3R；在高温区，德拜理论的结果与杜隆-珀蒂定律相符。 ②当T《θD时，Cv,m∝3T。 ③当T→0时，Cv,m→0，与实验大体相符。 ⑷不足：①由于德拜把晶体看成连续介质，对于原子振动频率较高的部分不适用； ②晶体不是连续介质，德拜理论在低温下也不符； ③金属类的晶体，没有考虑自由电子的贡献。 2.热容的物理本质。 答：温度一定时，原子虽然振动，但它的平衡位置不变，物体体积就没变化。物体温度升高了，原子的振动激烈了，但如果每个原子的平均距离保持不变，物体也就不会因为温度升高而发生膨胀。 【⑴反映晶体受热后激发出的晶格波和温度的关系； ⑵对于N个原子构成的晶体，在热振动时形成3N个振子，各个振子的频率不同，激发出的声子能力也不同； ⑶温度升高，晶格的振幅增大，该频率的声子数目也增大； ⑷温度升高，在宏观上表现为吸热或放热，实质上是各个频率声子数发生变化。材料物理的解释】 3.热膨胀的物理本质。 答：由于原子之间存在着相互作用力，吸引力与斥力。力大小和原子之间的距离有关（是非线性关系，引力、斥力的变化是非对称的），两原子相互作用是不对称变化，当温度上升，势能增高，由于势能曲线的不对称性必然导致振动中心右移。即原子间距增大。 ⑴T↑原子间的平均距离↑r＞r0吸引合力变化较慢 ⑵T↑晶体中热缺陷密度↑r＜r0排斥合力变化较快 【材料质点间的平均距离随温度的升高而增大（微观），宏观表现为体积、线长的增大】 4.固体材料的导热机制。 答：⑴固体的导热包括：电子导热、声子导热和光子导热。 ①纯金属：电子导热是主要机制； ②合金：声子导热的作用增强； ③半金属或半导体：声子导热、电子导热； ④绝缘体：几乎只有声子导热一种形式，只有在极高温度下才可能有光子导热存在。 ⑵气体：分子间碰撞，可忽略彼此之间的相互作用力。 固体：质点间有很强的相互作用。 5.焓和热容与加热温度的关系。P11。图1.8 ⑴①有潜热，热容趋于无穷大；⑵①无潜热，热容有突变
破坏性试验测量系统分析方法 前些日子，我在回复一个坛友关于破坏性测量系统分析的相关问题时作了简单的答复，现重新整理了一下，单独作为一个主题发表，就算是抛砖引玉吧！希望大家踊跃发言，积极参与讨论！ MSA手册（第三版）中，关于破坏性测量系统分析的内容作为复杂测量系统中的一种只在第四章中作了简单的介绍，而没有像简单测量系统分析一样有比较详尽的解释。因此，当我们进行破坏性测量系统分析时往往无所适从。 根据手册的要求，破坏性测量系统分析一般要做稳定性分析和变异性分析。稳定性分析可分为S3和S4两种情况。S3是从稳定过程中的大量样本，S4是分割样本（一般），每次采用单一样本。变异性分析可分为V3和V4两种情况。V3是分割样本(m=2)，V4是分割样本（一般）。大家可以根据取样的具体情况选取相应的分析方法。 下面，我结合大家用得较多的拉力试验机测量系统分析对从稳定过程中进行大量取样的S3分析法作一个简要介绍。 一、分析方案： 根据拉力试验机的特点，一般是从稳定的过程中进行大量取样。因此，对拉力试验机进行测量系统分析时，一般只要采用S3分析法进行稳定性分析，而不必做变异性分析。 考虑到用拉力试验机进行检测时对样本的破坏性，一般要化费较高的成本，故推荐用需要较少样本的单值移动极差图进行分析。 二、取样问题： 从稳定过程中进行大量取样时，要求过程是受控的，而要判断过程是否受控，可进行过程能力分析，方法就不用我多说了吧。问题在于，进行过程能力分析必须要由可靠的测量系统来保证，这也正是进行测量系统分析的目的所在。这就产生了循环论证的问题。怎么解决呢？ 其实，MSA手册（第三版）中对此也作了解释。 先看看手册147页中的这段话：“通过对n≥30个零件的能力研究，以确定总变差（这种初步研究也应该被用来验证样本的一致性，即所有零件（样本）来自单边形式的分布）”。也就是说，在进行破坏性测量系统分析的时候，我们先假定测量系统是可靠的（或者使用原有的经过验证的可靠的测量系统），并对过程能力进行初步研究，以保证样本的一致性。经过对过程能力的初步研究，如果过程是稳定的，也就可以进行取样做测量系统的分析了。当然，已经证明是稳定的过程可以不再对过程能力进行初步的研究。 为保证样本的一致性要求，取样时还需要注意以下问题： 1.整个取样过程最好是一次性完成； 2.保证所有样件来自同一个操作者、同一时间段、同一环境、同一原材料、同一生产设备连续生产的产品； 3.可以根据经验或用其他检测手段先剔除异常产品； 4.妥善保存样本，保证在预定的分析周期内被测特性不发生改变（如有发生改变的样本必须剔除）； 5.一般需保证有25至30个的有效样本。 另外，手册中提到：“因为这些零件（样本）不会变化（一个隔离样本），任何不稳定性迹象将归因于该测量系统的变化”。即进行测量系统分析时，是把所有的样本作为具有完全相同的性能来考虑的（这与计量型测量系统分析中的稳定性分析采用单一的样本相类似）。因此，根据具体情况，也可以不从实际生产的产品中去取样，而是按照相关标准的规定制作一批与实际产品性能相同或相近的专用样本来替代进行分析（如我司对铝合金材料进行拉力
目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 引言 (1) 2 对称性 (1) 2.1镜像对称 (2) 2.2 转动对称 (2) 2.3平移对称 (2) 2.4置换对称性 (2) 3 物理定律的对称性 (3) 3.1物理定律的空间平移对称性 (3) 3.2物理定律的转动对称性 (3) 3.3物理定律对时间的平移对称性 (3) 3.4物理定律对于匀速直线运动的对称性 (3) 4 对称性与物理定律的关系 (3) 5 对称性在物理学中的应用 (4) 6结论 (5) 参考文献 (5)
物理学中的对称性 摘要：从自然界中的对称性开始，讲解了物理学中转动对对称性开始称，平移对称，置换对称；还讲解了物理定律中的空间平移对称性，转动对称性，时间平移对称性，匀速直线运动的对称性；进而说明了物理定律与对称性的关系和对称性在物理学中的应用，以及对称性导致物理问题发生和解决。 关键词：对称性；物理定律；守恒 Discuss the Symmetry Secondary Physics Abstract:From the nature of the symmetry of the begining, explain the physics rotation on symmetry started to call, translational symmetry, permutation symmetry; also explained the laws of physics in the spatial translational symmetry, rotational symmetry, time translation symmetry, the symmetry uniform motion in a straight line; then describes the physical laws and symmetry and symmetry in the application of Physics, as well as symmetry leads to physical problems and solutions. Key words:symmetrical; the laws of physicsl; conservation 1引言 对称性是自然界最普遍、最重要的特性[1]。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物和工程技术。 2对称性 什么是对称性？对称性首先来源于生活，对称式自然界中十分普片的现象，从总星系到星系团，从银河系到太阳系，地球，从原生物到各种动植物，都具有不同程度
实验对理论物理学家的重要性 摘要理论物理学家是个特殊群体，表面上他们可以象数学家那样，不必从事实验研究。事实上有些理论物理大师虽然素以不擅长实验而著称，甚至有些人的某些言论更令人费解。但析其言观其行，结果表明：实验对理论物理学家至关重要，理论物理离不开实验。 关键词理论物理；实验；直觉 一．引言 从历史上看，早期的物理学实验与理论是合而为一的，每一个物理学家既从事实验研究，也进行理论探索。如伽利略和牛顿。但随着物理学的进一步发展，物理学家也出现了分工，有的专门从事实验工作，有的专门从事理论研究。到了二十世纪，费米成为仅有的在理论和实验方面都有非凡才能并获得杰出成就的伟大物理学家。有人断言，能象这样既专于实验又长于理论者，“费米是最后一人”[1]。一个事实是，有些物理学家，如泡利、海森堡、杨振宁等在物理学界素以不擅长实验而著称，但并没妨碍他们对物理学做出巨大贡献成为物理学大师级人物。另外有些物理学家如爱因斯坦有的言论若不细加分析也会使人们对实验的重要作用产生怀疑。 二．爱因斯坦等对实验看法的表述 爱因斯坦曾反复思索数学与实在的关系：“为什么数学比其他一切科学受到特殊的尊重，一个理由是它的命题是绝对可靠的和无可争辩的，…还有一个理由那就是数学给予精密自然科学以某种程度的可靠性，没有数学，这些科学是达不到这种可靠性的。”[2]于是他产生困惑：“数学既然是一种同经验无关的人类思维的产物，它怎么能够这样美妙地适合实在的客体呢？那么，是不是不要经验而只靠思维，人类的理性就能够推测到实在事物的性质呢？”[2]经过分析他说：“…我们不得不倾向于下面这个更一般的观点，这是彭加勒观点的特征。几何（G）并不断言实在事物的性状，而只有几何加上全部物理定律（P）才能做到这点。用符号来表示，我们可以说：只有（G）+（P）的和才能得到实验的验证。因此，（G）可以任意选取，（P）的某些部分，也可以任意选取；所有这些定律都是约定。”[2]“我认为，从永恒的观点来看彭加勒是正确的。”[2]更一般地，爱因斯坦认为，作为物理学理论根本部分的基本概念和基本原理都“不是理性所能触动的”，而都是“人类理智的自由发明”，“具有纯粹虚构的特征。”[3]就概念而言，“一切概念，甚至那些最接近经验的概念，从逻辑观点，完全象因果性概念一样，都是一些自由选择的约定，…”[3]进一步“概念体系连同那些构成概念体系结构的句法规则都是人的创造物。”[3]“事实上，我相信，甚至可以断言：在我们的思维和我们的语言表述中所出现的各种概念，从逻辑上来看，都是思维的自由创造，它们不能从感觉经验中归纳地得到。”[3]物理学基础可任意地选取约定，具有虚构的特征以及都是思维的自由创造等等提法显然与以物理学为代表的自然科学追求自然界具有“真”的特征的客观规律的宗旨至少表面上有一定偏差。难道爱因斯坦的科学贡献真的就是在这些观点的指导下做出的吗？
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杨氏模量 其中，表示杨氏模数，表示正向应力，表示正向应变。 杨氏模量以英国科学家托马斯·杨命名。 各种物料的杨氏模数约值 楊氏模量取决于材料的组成。举例来说，大部分金属在合金成分不同、热处理在加工过程中的应用，其楊氏模量值会有5％或者更大的波动。正如以下的很多材料的楊氏模量值非常接近。
? (1牛顿每平方毫米为1MPa) ? (1千牛顿每平方毫米为1GPa) 剪切模量 剪力模数（shear modulus）是材料力学中的名词，弹性材料承受剪应力时会产生剪应变，定义为剪应力与剪应变的比值。公式记为 其中，表示剪力模数，表示剪应力，表示剪应变。在均质且等向性的材料中： 其中，是杨氏模数(Young's modulus )，是泊松比(Poisson's ratio)。
体积模量 压缩示意图 体积模量（）也称为不可压缩量，是材料对于表面四周压强产生形变程度的度量。它被定义为产生单位相对体积收缩所需的压强。它在SI单位制中的基本单位是帕斯卡。 定义 体积模量可由下式定义： 其中为压强，为体积，是压强对体积的偏导数。体积模量的倒数即为一种物质的压缩率。 还有其他一些描述材料对应变的反应的物理量。比如剪切模量描述了材料对剪切应变的反应；而杨氏模量则描述了材料对线性应变的反应。对流体而言，只有体积模量具有意义。而对于不具有各向同性的固体材料（如纸、木等），上述三种弹性模量则不足以描述这些材料对应变的反应。 热力学关系 严格的说，体积模量是一个热力学量。说明在何种温度变化条件下对体积模量是有必要的。等温体积模量（）以及定熵（绝热）体积模量（）或其他形式都是可能出现的。实践中上述区分只是用于对气体的讨论中。 对于气体，绝热体积模量大约由下式给出： 而等温体积模量大约由下式给出：
用DPA（破坏性物理分析）来评价元器件质量水平 文：EM部/葛欣来源：九洲电气发表时间：2006-10-28 11:02:07 浏览量：982 1、引言 破坏性物理分析(DPA Destructive Physical Analysis)是指为验证电子元器件(以下简称元器件)的设计、结构、材料、制造的质量和工艺情况是否满足预订用途或有关规范的要求，以及是否满足元器件规定的可靠性和保障性，对元器件样品进行解剖，以及在解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。DPA分析是顺应电子系统对元器件可靠性要求来越高的需求而发展起来的一种本着提高元器件质量，保障整个电子系统的可靠性为目的重要技术手段。 七十年代，美国的航空、航天领域在所使用的元器件中首先采用DPA分析这项技术，这是因为当时的发射成功率很低，归咎原因主要是所使用的元器件出了问题，这个问题仅靠筛选、考核是不能完全解决的。经过研究和大量的使用性试验，形成了DPA分析的初步分析方法，并大幅度的提高了航空和航天领域发射的成功率，该技术因此在1980年写进了美国军用标准中(如MIL一STD883C微电子器件使用方法和程序)。从此，DPA分析技术被应用到了美国军事电子装备的各个领域，并很快扩散到了其他国家，目前，在国外民用电子设备系统中已经开始使用DPA分析技术，一些大的生产商普遍要求提供(出示)采购(生产)元器件的DPA分析报告，以保证元器件的质量。 在国内DPA分析从96年开始在航天领域首先推行，并很快推广到了航空、电子等行业，形成了比较完善的DPA 分析标准和试验方法。但是，在国内DPA分析仍然局限在为国防军事事业服务，即使对国防军事所使用的元器件依然没有充分发挥DPA分析的作用，例如很少用DPA分析技术对生产过程进行监控等。 2、评价元器件质量水平的主要途径及其与DPA分析的关系 评价元器件的质量水平的主要途径有生产进货检验、筛选、失效分析、质量一致性检验和DPA分析等。虽然在这些方法和措施中有许多的试验项目会有所相同，但其评价元器件的质量水平的侧重点、全面性和在元器件的
物理知识结构的对称美 句容市后白中学陈国军212400 【摘要】：正确发现知识体系间的联系，不但有助于理解掌握知识，也有利于加深对知识本身的认识。哲学的辩证统一教会我们物体现象之间都是联系的。指导我们认识事物及规律的本质。 【关键词】：对称性、最小作用原理、诺特定理 高中物理的各个板块中都会不同程度的出现应用对称性。正确的观察、理解有利于发现深层次的对称。正确的使用对称规律会使问题得以简化，使得某些颇难解的问题迎刃而解。法拉第跟据电和磁的对称，成功的得到了法拉第电磁感应定律，德布罗意跟据逆向对称思想得到了物质波假说，而且还获得诺贝尔物理学奖。 一、形体上的对称性 形体上的对称是最直接的对称，常常使得我们可以不必精确地去求解就可以获得一些结论。例如：上抛一个自由运动的小球，小球的上升和下降是对称的，其运动特征也高度对称，位置、速度大小、能量的对称，不用解就知道是对称的。再如一个无阻力的摆球摆动起来，左右是对称的，向左边摆动的高度与右边摆边的高度一定是相等的，从中间平衡位置向左摆到最高点的时间一定等于从中间平衡位置向右摆到最高点的时间，平衡位置两边等当位置处摆球的速度和加速度的大小必定是相等的，等等。再例如一张无限大平面方格子的导体网络，方格子每一边的电阻是r，在这张方格子网络的中间相邻格点连出两条导线，问这两条导线之间的等效电阻是多少？这个问题涉及到
无穷多个回路和无穷多个节点，要用直流电路中普遍的基尔霍夫方程组将得到无穷多个方程，难以求解。然而这一无穷的方格子网络具有形体上的对称性，利用对称性分析，求解变得相当简单。在高中阶段只能利用对称性，设想用一根导线连接到一个格点，通以电I，电流从网络的边缘流出，由于从该格点向四边流过的电流具有对称性，因此流过与该可知点连接的每一边的电流必定是I/4。再设想电流I从网络的边缘流入，再从网络中心的一个格点上连接的一条导线从上流出，根据同样的对称性分析，流过与该格点连接的每一边的电流也必定是I/4。我们要求解的情形正是这两种情形的叠加，电流I从连接到一个格点的导线流入，从连到相邻格点的导线流出，而在网络边缘，两种情形流出和流入的电流相互抵消。结果在连接导线的两相邻格点之间的那条边上通过的电流是上述两种情形的叠加，即为I/2，这条边的电阻是r，这意味剩下的电流I/2通过其它边，它相应的电阻应是r，换句话说，从相邻格点来看，这一无穷方格子网络的等效电阻是两个阻值为r 的并联，其等效电阻为r/2。由此可以看出，对称性分析在物理学中非常有用，一旦明确了具有对称性，问题常常变得简单可解。 二、物理量及物理规律的对称性 以上谈到对称性的时候，提到的“事物”不一定限指一个具体物件的形体，物理学家更注意到物理规律的对称性。直线运动中的位移、速度、动量、加速度，和曲线运动的角位移、角速度、角动量、角加速度对称，还有力和力矩对称。直线的规律速度时间规律、速度位移
物 理 学 前 沿 论 文 任课教师 院（系） 班级 姓名 学号 年月日
浅谈物理学在人类文明进步中所起的作用物理学是一门以实验为基础的自然科学，它是发展最成熟、高度定量化的精密科学，又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识，有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的，物理学是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键性的作用：探索自然，驱动技术，改善生活以及培养人才。 可以说，远到宇宙深处，近到咫尺之间，大到广袤苍穹，小到分子原子，都是物理学的研究范畴。它不仅研究物体的运动规律，例如月亮为什么会绕着地球转？它还研究物体为什么会做那样的运动。即物理学还研究物体之间的相互作用的规律，还比如刚才的问题，现在我可以回答你，是因为地球对月球存在着引力。 用较为严谨的语言来说，物理学是研究物质存在的基本形式、本质和运动规律，及物体之间的相互作用和转化的规律的科学。它崇尚理性、重视逻辑推理。可以说物理学是关于“万物之理的”科学。我们学习物理呢？就要注重一个“理”字。 经过三百多年的发展，物理学不仅作为一门独立的科学，有完事的科学体系，而且物理学的基本理论、基本的实验方法和精密测试技术，已经越来越广泛地应用于其他学科，极大地推动了科学技术的创新和革命，极大地促进了社会的发展和人类文明的进步。 翻开物理学的篇章，可以发现到处都跳动着美的音符，体现了人们对美的追求与创造。仅以统一性为例。当代物理学的发展，正朝着两个相反的研究方向延伸：最宏大的宇宙与最微小的粒子。令人感到惊讶的是，随着研究的深入，它们两者并非是分道扬镳、越走越远，反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象。例如，粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴，用来探寻宇宙早期演化的图象；反过来，宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证。于是，物理学中两个截然相反的分支，就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴。 在自然科学群体中，物理学处于基础和领导地位。进入21世纪的今天，物
6、对称性原理在物理学中的重要性 《自然杂志》１９卷４期的‘探索物理学难题的科学意义'的９７个悬而未决的难题：２３．自然界是否存在七种对称性晶体？７７．ＣＰ不守恒难题只能在中性Ｋ介子衰变中见到吗？７８．引起ＣＰ对称性破坏的力是什么？８７．是否存在中性，稳性，质量至少大于４０ＧｅＶ的超对称粒子？美籍华人著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者李政道把“一些物理现象理论上对称，但实验结果不对称”、“暗物质问题、暗能量问题”、"类星体的发能远远超过核能，每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍"、“夸克禁闭”称为是21世纪科技界所面临的四大难题。这些问题都于对称性原理存在着密切的联系。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（DNA的构型对称性等）和工程技术。 对称美在于：在杂乱中形成规律，在无序中引入秩序。物理学的第三个特点是它的和谐性和统一性。自然界本身就是和谐统一的，自然美反映到物理学理论中，就显示出统一与和谐的物理学美的规范。物理学规律的统一、有序与神秘的和谐、自恰常常使一些物理
学家感到狂喜和惊奇。而物理学家们创造出来的系统的思想所表现的统一与和谐之美又使更多的人感到愉快。我们可在门捷列夫的元素周期表中感到这一体系结构的“诗意”。在牛顿对天地间运动规律的统一之中；在焦耳迈尔对热功的统一之中；在法拉第、麦克斯韦对电与磁的统一之中；在E=MC2所表示的质能统一之中；在广义相对论的引力、空间、物质的统一之中；我们都会感到一种和谐的满足。守恒与对称和统一、和谐的观念紧密相连。守恒和对称会给人一种圆满、完整、均匀的美感。从阿基米德的杠杆原理到开普勒第二定律表现的角动量守恒，以及动量守恒、能量守恒等，都符合守恒的审美标准。在数学中，方程与图形的对称处处可见，这也是数学美的重要标志。中心对称、轴对称、镜像对称等，都是诗人愉悦的形式。笛卡尔建立的解析几何学是在数学方程与几何图形之间建立的一种对称。爱因斯坦于1905年提出了具有革命性意义的狭义相对论，从其新思想的来源看，不仅是逻辑的，而且具有美学的性质，是一种对称美的追求。电磁场的基本方程――麦克斯韦方程组就具有一定程度的优美的数学对称性。它确定了电荷、电流、电场、磁场的普遍规律与联系，用完美而对称的数学形式奠定了经典电动力学的基础。对称性原理简单说就是从不同角度看某个事物都是一样的。在所有这样的对称中，最简单的是左右对称。例如：从镜子里看左右颠倒了的脸，它都是一样的。有些事物比人脸有着更大的对称性。立方体从六个相互垂直的不同方向看，或者颠倒它的左右来看，都是一样的。球从任何方向来看都是相同的。这样的对称性千百年来愉悦和激发着艺术家和科学家。但对
浅谈物理学的重要性 物理可以引导人们对生活中最基本的现象进行分析，理解，判断，比如生活中最普通的物质：水，它结冰时温度总是0度，它沸腾时的温度总是在100度，它在吸管中为什么会随着我们的吸力上升，为什么烧热的油锅内滴入水会产生剧烈的爆鸣，为什么热水在保温瓶中可以长时间的保持温度，等等，如果你学习了物理就会水的这些现象做出合理的科学解释。物理学是一门以实验为基础的自然科学，它是发展最成熟，高度定量化的精密科学，又是具有方法论性质，被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识，有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议“物理学对社会的重要性”指出的，物理学史一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键性的作用：探索自然，驱动技术，改善生活以及培养人才。 可以说，远到宇宙深处，近到咫尺之间，大到广袤苍穹，小到分子原子，都是物理学的研究范畴。它不仅研究物体的运动规律，例如月亮为什么会绕着地球转？它还研究物体为什么会做那样的运动。即物理学还研究物体之间的相互作用的规律，还比如刚才的问题，现在我可以回答你，是因为地球对月球存在引力。 用较为严谨的语言来说，物理学是研究物质存在的基本形式，本质和运动规律，及物体之间的相互作用和转化的规律的科学。它崇尚理性，重视逻辑推理。可以说物理学是关于“万物之理”的科学。我么学习物理呢？就是注重一个“理”字。 经过三百多年的发展，物理学不仅作为一门独立的科学，有完整的科学体系，而且物理学的基本理论，基本的实验方法和精密测试技术，已经越来越广泛地应用于其他学科，极大地推动了科学技术的创新与革命，极大地促进了社会的发展和人类文明的进步。 翻开物理学的篇章，可以发现到处都跳动着美的音符，体现了人们对美的追求与创造。仅以统一性为例。当代物理学的发展，正朝着两个相反的研究方向延伸：最宏大的宇宙语最微小的粒子。令人感到惊讶的是，随着研究的深入，它们两者并非是分道扬镳，越走越远，反倒显示出不少殊途同归，相反相成的迹象。 例如，粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴，用来探寻宇宙早期演化的图像；反过来，宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰富的信息与印证。于是，物理学中两个截然相反的分支，就这般奇妙地衔接在了一起-犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴。在自然科学群体中，物理学处于基础和领导地位。进入21世纪的今天，物理学仍是一门充满生机和活力的学科，它的创造性进展仍日新月异，遇到的挑战也愈来愈大。同事，21世纪科学技术的发展在极大程度上依赖于物理学的发展，物理学仍在科学技术的发展中占主导地位，物理学对当代以及未来高新技术的发展也会提供更大的推动力。 这一观点会招致来自其它学科的争议。对于数学，首先，数学本身不能回答其自身的数学形式逻辑体系的客观真实性问题，数学形式体系的客观真实性要靠物理学去认证；其次，数学的发展有两个动力，即数学逻辑发展的动力和外部的物理学等学科的需要与直观的动力。正式这种外部物理学的需要与直观的动力，使Witten和Donaldson发展了线代数学，并因此获得了菲尔兹奖；而量子论则导致非对易几何学的出现，超弦理论则导致新的数学观点的出现。然而，数学是伟大的，她像语言一样，是人类进行交流和表达思维的工具，对于现代科技，她更是不可或缺的工具。对于化学，量子力学和统计热力学是表述化学定律的基础，现代化学则在理论上离不开量子力学，在实验上离不开现代物理学测量技术。对于生物学，量子力学和量子统计是在分子层次上认识生命现象的基础，生物物理学使生物学更定量，更精确。 上世纪初相对论和量子力学的建立，为物理学的飞速发展插上了双翅，取得了空前辉煌的成就，以至于人们将20世纪称誉为u“物理学的世纪”。什么是21世纪呢？有一种流行