材料与物理
高中物理中的物质与材料

高中物理中的物质与材料高中物理是一门研究物质和能量之间相互关系的学科,其中物质与材料的概念是非常重要的。
本文将从物质和材料的概念入手,探讨高中物理中物质与材料的关系、性质以及应用。
一、物质与材料的概念物质是构成世界的基本单位,指的是占据一定体积和质量的实体。
物质可以通过化学变化转化成不同的物质,也可以通过物理变化改变其状态。
物质具有质量和体积,可以被测量和计算。
材料是指供人类使用的物质,具有一定的物理和化学性质、结构和组织形态。
材料可以分为自然材料和人工合成材料两种。
自然材料是指存在于自然界中的材料,如木材、矿石等。
人工合成材料是指通过人工手段制造的材料,如塑料、玻璃等。
二、物质与材料的关系物质和材料是密不可分的,材料由物质构成,而物质通过改变组织形态和结构进一步影响材料的性质。
在高中物理中,我们研究的物质大多是指构成材料的基本单位,通过对物质的研究,能够更好地理解材料的性质和行为。
三、物质与材料的性质物质与材料具有一系列的性质,包括物理性质和化学性质。
1.物理性质:物质与材料的物理性质是指不改变物质本质的情况下其所固有的性质,包括质量、体积、密度、热性质等。
这些性质可以通过物理实验进行测量和观察。
2.化学性质:物质与材料的化学性质是指物质与其他物质发生化学反应时所表现出来的性质。
通过观察物质与其他物质之间的反应,可以了解物质的化学性质,如酸碱性、氧化性等。
四、物质与材料的应用物质与材料在生活和工业中具有广泛的应用价值。
在高中物理中,我们研究物质与材料的性质和行为,可以进一步了解其在实际应用中的表现和应用原理。
1.材料的力学性能:材料的力学性能是指材料对外力作用下的变形和破坏性能,包括材料的强度、韧性、硬度等。
通过对材料力学性能的研究,可以为工程设计提供参考,确保材料的可靠使用。
2.材料的导电性能:材料的导电性能是指材料对电流的导电能力,不同的材料具有不同的导电性质。
这一性质在电子、电力工程等领域具有重要应用,如导线、电路板等。
材料物理性能

量子自由电子理论的主要内容:金属中正离子形成的电场是均匀的,价电子不被原子所束缚,可以在整个金属中自由地运动。
满带:全带中每一能级都被都被两个电子占据的能带。在能带图中满带是在最下方,该处电子能量低,不足以参加物理过程(除非受激发),因此满带没有导电性。
线膨胀系数:温度升高1K时,物体的相对伸长。
线性振动:是指质点间的作用力与距离成正比。
热膨胀和结合能、熔点的关系:固体材料的热膨胀与晶体点阵中质点的位能性质有关,而质点的位能性质是由质点间的结合力特性所决定的。所以,质点间结合力强 ,热膨胀系数小.熔点也取决于质点间的结合力。所以熔点高的材料膨胀系数小。
空带:所属各能级上没电子的能带。因此也无导电性。
价带:与原子中价电子的能量相对应的能带。在半导体或电绝缘体中,价带是满带中能量最高的能带。由于热激发、光辐射或掺入杂质等原因,价带可能失去少量电子,留下空穴,从而产生空穴导电性。
导带:最靠近价带而能量较高的能带.这是除去完全被电子充满的一系列能带外,还有部分被填表满的能带.此带中,电子能自由活动。由于热激发、光辐射或掺入杂质等原因,导带出现少量电子,从而产生电子导电性。
(1)材料抵抗发生瞬时断裂这类破坏的性能,称为抗热冲击断裂性;
(2)材料抵抗在热冲击循环作用下,材料表面开裂、剥落,并不断发展,最终碎裂或变质这类破坏的性能,称为抗热冲击损伤性。
提高抗热冲击断裂性能的措施:1.提高材料强度σ,减小弹性模量E,使σ/E提高。2.提高材料的热导率λ,使R′提高。3.减小材料的热膨胀系数α。4减小表面热传递系数h。5减小产品的有效厚度rm。6有意引入裂纹,是避免灾难性热震破坏的途径。
materials chemistry and physics分区

materials chemistry and physics分区摘要:一、材料化学与物理分的背景介绍二、材料化学与物理学的交叉领域三、我国在材料化学与物理学研究的发展四、材料化学与物理学在各领域的应用五、未来发展趋势与挑战六、总结正文:一、材料化学与物理分的背景介绍随着科学技术的不断发展,学科间的交叉与融合越来越受到重视。
材料化学与物理学作为两个密切相关的前沿学科,也逐渐形成了自己的研究分区。
材料化学关注的是材料的制备、性质和应用,而物理化学则侧重于从物理学的角度来研究化学反应和物质性质。
这两个学科的交叉,为我们研究和开发新材料、探索物质性质提供了更为广阔的视野。
二、材料化学与物理学的交叉领域1.纳米材料:研究纳米尺度下的材料性质,开发具有特殊性能的纳米材料,如磁性、光学、电学等性能。
2.功能材料:关注材料在特定领域的应用,如电子、光学、生物医学等,研究其结构和性能之间的关系。
3.环境友好材料:研究环保型材料的制备和应用,如生物降解材料、吸附材料等,以减少环境污染。
4.能源材料:研究新能源材料的制备和性能,如太阳能电池、燃料电池、超级电容器等,以满足能源需求。
三、我国在材料化学与物理学研究的发展近年来,我国在材料化学与物理学领域取得了举世瞩目的成果。
不仅在基础研究方面取得了突破,如石墨烯、量子点等,而且在应用研究方面也取得了显著进展,如新能源汽车、高速铁路等领域的关键材料。
这些成果为我国经济社会发展和科技进步做出了巨大贡献。
四、材料化学与物理学在各领域的应用1.电子信息领域:如半导体材料、光催化和发光材料等。
2.生物医学领域:如药物载体、生物成像和组织工程等。
3.能源领域:如太阳能电池、燃料电池和储能材料等。
4.环境领域:如水处理、空气净化和土壤修复等。
5.航空航天领域:如高性能结构材料、防腐蚀材料等。
五、未来发展趋势与挑战1.个性化与定制化:根据个体需求,研究和开发具有特定性能的材料。
2.多学科交叉:材料化学与物理学的进一步交叉,以及与其他学科的交叉,如生物学、工程学等。
材料物理性能复习重点

1.热容:热容是使材料温度升高1K所需的热量。
公式为C=ΔQ/ΔT=dQ/dT (J/K);它反映材料从周围环境中吸收热量的能力,与材料的质量、组成、过程、温度有关。
在加热过程中过程不同分为定容热容和定压热容。
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所需的热量称为比热容每个物质中有两种比热容,其中c p>c v,c v不能直接测得。
3.摩尔热容:1mol的物质在没有相变或化学反应条件下升高1K所需的能量称为摩尔热容,用Cm表示,单位为J/(mol·K)4.热容的微观物理本质:材料的各种性能(包括热容)的物理本质均与晶格热振动有关。
5.热容的实验规律:1.对于金属:2.对于无机材料(了解)1.符合德拜热容理论,但是德拜温度不同,它取决于键的强度、材料的弹性模量、熔点等。
2.对于绝大多数氧化物,碳化物,摩尔热容都是从低温时一个最低值增到到1273K左右近似于3R,温度进一步升高,摩尔热容基本没有任何变化。
3.相变时会发生摩尔热容的突变4.固体材料单位体积热容与气孔率有关,多孔材料质量越小,热容越小。
因此提高轻质隔热砖的温度所需要的热量远低于致密度的耐火砖所需的热量。
6.经典理论传统理论不能解决低温下Cv的变化,低温下热容随温度的下降而降低而下降,当温度接近0K时热容趋向于07.量子理论1.爱因斯坦模型三个假设:1.谐振子能量量子化2.每个原子是一个独立的谐振子3.所有原子都以相同的频率振动。
爱因斯坦温度:爱因斯坦模型在T >> θE 时,Cv,m=3R,与实验相符合,在低温下,T当T << θE时Cv,m比实验更快趋于0,在T趋于0时,Cv,m也趋于零。
爱因斯坦模型不足之处在于:爱因斯坦模型假定原子振动不相关,且以相同频率振动,而实际晶体中,各原子的振动不是彼此独立地以同样的频率振动,而是原子间有耦合作用,点阵波的频率也有差异。
温度低尤为明显2.德拜模型德拜在爱因斯坦的基础上,考虑了晶体间的相互作用力,原子间的作用力遵从胡克定律,固体热容应是原子的各种频率振动贡献的总和。
材料物理论文(5篇)

材料物理论文(5篇)材料物理论文(5篇)材料物理论文范文第1篇承包人自购优缺点分析优点:承包人对材料、物资的选购可以自主选择,在材料物资价格方面有了肯定掌握权,可有效的节省成本;依据工程进度结算状况支付材料物资选购费用,工程资金方面有了肯定的掌握权。
缺点:担当了材料物资的选购、供应、存储等风险;加大了承包方的资金投入;增加了材料选购、供应方面的管理职责。
在首先考虑掌握工程成本的前提下,对材料的来源、质量很难掌握。
对材料物资的价格调整需预备大量的资料,支配专人申报补差费用。
二、选购、供应及现场储存管理在确定供应方式后,应结合工程总体进度编制材料物资的供应方案,根据材料物资的总体供应方案及质量要求,组建专业的选购小组开展对材料物资的选购。
在对当地市场充分调研、了解的基础上,根据招标、询价及市场竞价等方式择优选择材料供应商。
并签订材料选购供应合同,明确材料物资的供应方案、质量要求、检验标准、交货方式、结算方式、市场价格波动、违约责任等内容,确保后期的扯皮现象。
具体规划材料的供应方案、准时依据工程总体进度方案对材料物资供应方案进行调整。
尽可能削减材料物资在施工现场的存储管理,降低仓储费用、削减资金成本。
三、结算及价差调整材料物资的依据不同的供应方式结算及价差的调整存在许多区分,现就两种不同供应方式的结算及价差调整存在的利弊进行分析。
1.业主统供方式业主统一供应材料物资一般根据工程承包合同中明确的结算固定价格,根据实际的供应量进行结算(或在进度结算报表中扣除)。
材料的价差均有业主担当,在核算的基础上由业主直接支付给材料供应商。
一般根据工程进度方案测算的材料用量进行供应,工程完工后精确的计算出材料总量,予以调整。
缺点:水利水电工程材料物资用量大、供应周期长,业主为节约工程投资在明确材料价格基本低于市场价,给承包人肯定倒卖空间。
双方最终在材料用量核算上易产生陈皮现象。
目前水利水电工程材料用量根据投标水平的单耗进行核算,但额定单耗与实际的消耗存在差异,此两种消耗本身存在差异。
材料物理导论

材料物理导论材料物理导论是一门涵盖了材料科学和物理学的学科,主要研究物质的性质和结构。
下面将分步骤阐述材料物理导论的主要内容。
第一步:物质的基本性质物质的基本性质是材料物理导论中的重要部分。
物质的基本性质包括物质的质量、电荷、电磁力、位移、动量等特性。
对于材料科学来说,物质的基本性质对材料的选择、设计和制造的过程具有重要意义。
第二步:晶体结构晶体结构是材料物理导论中的热点研究议题之一。
晶体结构研究包括元素周期表、晶体的分类、晶体的点阵、晶体的晶格常数、晶体的晶格缺陷以及晶体的相互作用等内容。
晶体结构对于材料特性、材料性能和材料应用具有重要意义。
第三步:物理分析方法物理分析方法是材料物理导论中的重要研究内容。
物理分析方法包括光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射、热力学实验、质谱分析等方法。
物理分析方法可以帮助人们更好地认识材料、了解材料的内部结构与外部性能。
第四步:电子结构电子结构是材料物理导论中的重要概念之一。
电子结构研究包括材料的能带结构、能量带隙以及电子状态密度等几个方面。
此外,电子结构也与材料的载流子行为以及各种材料性质的特性密切相关。
第五步:材料特性材料特性是材料物理导论中所关注的重要问题。
材料特性包括材料的热学性质、光学性质、磁学性质、电学性质、机械性质等特征。
对于材料科学来说,了解材料的特性对材料的改性、设计及应用极为重要。
以上便是关于材料物理导论内容的主要介绍。
材料物理导论作为一门交叉学科,结合了材料科学和物理学的研究方法和思想,让人们更好地认识材料的性质和结构。
通过对材料物理导论的深入研究和实践,可以有效地加深我们对材料科学和物理学领域的理解,为材料科学的发展贡献自己的力量。
材料物理化学论文(5篇)

材料物理化学论文(5篇)材料物理化学论文(5篇)材料物理化学论文范文第1篇一、材料物理专业的特色材料物理专业是“讨论各种材料特殊是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律,为各种高新技术材料进展供应科学依据的应用基础学科,是理工融合的学科”[1,2]。
材料物理是物理学与材料科学的一个交叉学科,主要通过各种物理技术和效应,实现材料的合成、制备、加工与应用。
主要讨论范围包括材料的合成、结构、性质与应用;新型材料的设计以及材料的计算机模拟等[3]。
材料物理将理科的学问传授与工科的工程力量培育相结合,使传统材料工艺学与以现代物理学为基础的材料科学相融合,具有“亦工亦理,理工相融”的特点。
二、材料物理化学在材料物理专业中的作用和地位材料物理化学是贵州高校材料物理专业本科生的学位必修课程,这门课程是从物理化学的角度讨论材料科学与工程的基础理论问题,从基础的具有共性的原理及方法来论述各种材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的相互关系。
该门课程的教学目的在于提高同学的专业学问水平,培育同学科学的思维方式和独立的创新力量,以及综合运用基础理论来解决实际问题的力量。
材料物理化学是材料物理专业特别重要的专业基础课,它以高等数学、高校化学、高校物理等理论基础课程为基础。
高等数学是学习物理化学的重要手段和工具,物理化学只有通过数学语言的表达才能成其为真正的科学。
熟悉到高校物理和物理化学中热力学内容的连接,了解高校物理中原子结构学问的介绍,协调好与高校化学中原子结构部分内容的关系,突出重点,避开重复,讲清难点,是材料物理化学教学中值得留意和仔细对待的问题[4]。
材料物理化学同时也是材料物理专业的后续专业课程(材料腐蚀与防护等)的基础课程。
材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的高温氧化的热力学部分,就要运用材料物理化学中诸多热力学基本学问,如G-T平衡图和克拉佩龙方程等。
材料物理化学犹如一座桥梁,将材料物理专业的前期基础课与后续专业课联接起来,以完善专业学问的系统与连贯性。
材料物理性能

2、弹性模量E随原子间距R的减小,近似的存在以下关系:E=k/R m3、并联:E=E A S A/S+E B S B/S 串联:1/E=L A/E A L+L B/E B L4、弹性系数Ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。
对于一定的材料它是个常数,它代表了对原子间弹性位移的抵抗力,即原子结合力。
5、影响裂纹扩展的因素:①首先应使作用应力不超过临界应力,这样裂纹就不会扩展。
②其次在材料中设置吸收能量的机构也阻碍裂纹扩展。
③此外,人为地在材料中造成大量极微细的裂纹(小于临界尺寸)也能吸收能量,阻止裂纹扩展。
6、杜隆-珀替定律——元素的热容定律:恒压下元素的原子摩尔热容为25J/(K*mol),即3R7、热膨胀:物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。
8、固体材料的热膨胀机理:①固体材料的热膨胀本质,归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。
②晶体中各种热缺陷的形成造成局部点阵的畸变和膨胀。
9、影响金属热导率的因素:①温度的影响②晶粒大小的影响③立方晶系的热导率与晶向无关;非立方晶系的热导率表现出各向异性④杂质将强烈影响热导率10、影响无机非金属材料热导率的因素:温度的影响;化学组成的影响;显微结构的影响:a.结晶构造的影响b.各向异性晶体的热导率c.多晶体与单晶体的热导率d.非晶体的热导率11、热稳定性:是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力,故又称抗热震性。
12、晶体和非晶体热导率曲线比较:①在不考虑光子导热的贡献的任何温度下λ非晶体<λ晶体。
②高温时,非晶体的热导率和晶体的热导率比较接近。
③两者的λ-T曲线的重大区别在于非晶体的λ-T曲线无λ的峰值点m。
13、热应力引起的材料断裂破坏,还涉及材料的散热问题,散热使热应力得以缓解。
与此有关的因素包括:材料的热导率λ;传热的途径;材料表面散热速率14、提高材料抗热冲击断裂性能的措施:①提高材料强度、减小弹性模量,使σ/E提高;②提高材料的热导率,使R、提高;减小材料的热膨胀系数;③减小表面热传递系数;减小产品厚度15、光子与固体材料相互作用,实际上是光子与固体材料中的原子、离子、电子等的相互作用,出现以下两重要结果:①电子极化;②电子能态转变。
关于材料物理专业就业前景以及就业方向

关于材料物理专业就业前景以及就业方向材料物理(Material Physics)专业,一般属于材料科学与工程系学院下辖的专业之一。
所涉及到的方面主要是材料的宏观及微观结构,尤其是微观结构,材料的物理性能基本参数以及这些参数的物理本质。
材料物理专业是材料科学与工程里面不可或缺的重要组成部分。
犹如支撑万丈高楼的基石,材料支撑着人类文明。
很多人觉得新世纪是“信息技术”的世界,不过任何技术赖以实现的物质基础还是材料,这一重要地位在人类社会发展到任何阶段都无法改变,而且必将越来越重要。
材料物理专业提供物理学、材料科学、材料化学和材料物理的基本理论、基本知识和基本技能的系统学习,材料探索、制备与合成的思维与技能等方面的基本训练,以及材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的专业训练,旨在帮助学生掌握材料物理及其相关的基础知识、基本原理和实验技能,具备运用物理学和材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料探索和技术开发的基本能力,能发展成为在材料科学与工程及其相关交叉学科(材料、物理、化学、生物、医学等)继续深造或在相应领域从事材料物理研究、教学、应用开发等方面的创新性人才。
由于当今以服务于高科技,现代工业和国防为主的现代材料或新材料的需求量越来越大,新材料的研制与开发速度也越来越快,因而涌出的新概念、新理论、新技术、新方法、新工艺、新产品和新问题越来越需要材料学家和物理学家等共同努力来归纳、整理、总结及创新。
由此产生的材料物理专业无疑是多学科知识交叉、渗透的结果。
它给现代材料的研究、开发和应用以及相关科学的发展带来了新的空间。
为新材料的可持续发展提供完善而系统的理论指导和技术保障。
因此,材料物理专业的就业前景十分广阔。
目前,随着国外企业在中国投资的日益提高,各个三资企业对材料物理专业的需求也开始增多。
例如,杜邦、Motorola、宝洁等公司,每年都需要材料物理相关方向的人才到其研究发展中心进行新产品新工艺的开发。
材料化学和材料物理就业前景 -回复

材料化学和材料物理就业前景 -回复
材料化学和材料物理是两个有前景的求职领域。
随着科技的进步和工业的发展,对新材料的需求越来越高。
材料化学和材料物理专业毕业生在各种领域中都能找到就业机会。
在能源领域,新能源材料的开发和研究是一个重要的方向。
材料化学和材料物理专业毕业生可以参与到太阳能电池、燃料电池和储能材料等领域的研究中,为能源的可持续发展作出贡献。
在电子领域,新材料的研发对电子产品的性能和功能有着重要影响。
材料化学和材料物理专业毕业生可以从事有机发光二极管(OLED)、柔性电子材料和新型传感器材料的研究工作。
在医疗领域,新型的生物医学材料能够改善人类的健康和生活质量。
材料化学和材料物理专业毕业生可以从事生物传感器、生物材料和医用纳米材料的研发与生产工作。
在工业领域,新材料的应用能够提高产品的性能和效率。
材料化学和材料物理专业毕业生可以从事合金材料、高性能陶瓷和新型复合材料等领域的研究和开发工作。
材料化学和材料物理专业毕业生在科研机构、大学、制药公司、化工公司和电子产品制造公司等行业中也有广泛的就业机会。
材料化学和材料物理专业具有广阔的就业前景。
随着科技的不断发展和需求的增加,这两个领域的专业人才将越来越受到重视,并能在创新研究和技术应用中发挥重要作用。
物理性能分析在材料研究中的应用

物理性能分析在材料研究中的应用物理性能分析是一种重要的研究方法,广泛应用于材料研究领域。
通过对材料的各种物理性能进行分析和测试,可以深入了解材料的结构、性能和行为,为材料的设计、开发和应用提供科学依据。
本文将介绍物理性能分析在材料研究中的应用,并探讨其重要性和局限性。
1. 弹性模量分析弹性模量是材料在物理力学中的一个重要参数。
通过测量材料在受力下的变形和应变关系,可以确定材料的弹性模量。
弹性模量分析可以帮助研究人员评估材料的硬度、柔韧性和可塑性等性能,从而选择适合的材料用于不同应用领域。
例如,在工程材料中,弹性模量可以用于确定材料在受力下是否会发生变形和破裂,从而提高材料的抗压性能。
2. 硬度分析硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力,是衡量材料抗压、抗磨和抗切削性能的重要指标。
硬度分析可以通过不同的试验方法,如布氏硬度试验、维氏硬度试验和洛氏硬度试验等,来评估材料的硬度。
这些试验方法可以在实验室中进行,对于材料的选择和评估具有重要的意义。
硬度分析结果可以帮助研究人员了解材料的抗磨性、抗划伤性和抗拉伸性能等重要指标。
3. 热导率分析热导率是材料传导热量的能力,是衡量材料导热性能的重要物理参数。
热导率分析可以通过测量材料在不同温度下的热传导速率来评估材料的热导率。
这对于研究材料的绝缘性能、导热性能和散热性能具有重要的意义。
例如,在电子器件的设计中,通过热导率分析可以选择合适的材料用于导热板和散热器,从而确保电子器件的正常运行和散热性能。
4. 磁性分析磁性是材料对磁场作用的物理性质,在材料研究和应用中有着重要的意义。
磁性分析可以通过测量材料在磁场中的磁化程度和磁力变化来评估材料的磁性。
这对于研究材料的磁导率、磁饱和度和磁滞回线等磁性参数具有重要的意义。
例如,在磁存储器件的设计中,磁性分析可以帮助选择材料用于磁盘和磁头,从而提高存储器件的磁性能。
5. 光学分析光学性能是材料吸收、反射和透射光线的行为,对材料的研究和应用有着重要的影响。
材料物理与性能知识点

5·热弹性高分子材料在塑性变形时的硬化现象,其原因不是加工硬化,而是长链分子发生了重新排列甚至晶化。
6·加工硬化原理(此是考试重点):经过冷加工的金属材料位错密度大大增大,位错之间的相互作用也越大,对位错进行的滑移的阻力也越大,这就是加工硬化原理。
3·缩颈:韧性金属材料在拉伸实验时变形集中于局部区域的特殊现象,他是应变硬化和截面积减小共同作业结果。
第四章 导电物理与性能
1.导电原理极其主要特征:(个人认为必考)
经典自由电子导电理论,连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动。
量子自由电子理论,不连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动。
2)抗热冲击损伤性:在热冲击循环作用下,材料表面开裂,剥落并不断发展,最终失效或断裂;材料抵抗这类破坏的能力。
7·热膨胀的物理本质归结为点阵结构中的质点间平均距离随温度的升高而增大。
8·热传导的微观机理:声子传导和光子传导。
第二章-缺陷物理与性能
1·晶体缺陷的类型 分类方式:
电子云位移极化的特点:
a) 极化所需时间极短,在一般频率范围内,可以认为ε与频率无关;
b)具有弹性,没有能量损耗。
c)温度对电子式极化影响不大。
3·离子位移极化:正、负离子产生相对位移.
主要存在于离子化合物材料中,如云母、陶瓷等。
离子位移极化的特点:
a) 时间很短,在频率不太高时,可以认为ε与频率无关;
第一章-材料的热学性能
1·杜隆-珀替将气体分子的热容理论直接应用于固体,从而提出了杜隆-珀替定律(元素的热容定律):恒压下元素的原子热容为。实际上,大部分元素的原子热容都接近该值,特别在高温时符合的更好。
高分子材料的物理性质与应用

高分子材料的物理性质与应用高分子材料是一类由大分子组成的材料,具有独特的物理性质和丰富的应用领域。
本文将从不同方面探讨高分子材料的物理性质以及其在各个领域的应用。
第一部分:高分子材料的物理性质高分子材料的物理性质包括机械性能、热性能、电性能和光学性能等。
首先,高分子材料具有良好的韧性和延展性,可以用于制造耐压、耐弯曲的产品。
其次,高分子材料具有较低的密度,相对于金属材料更轻,因此可用于制造轻质产品。
此外,高分子材料还具有较好的绝缘性能和隔热性能,可用于制造电器电子产品和隔热材料。
此外,高分子材料还具有较高的抗腐蚀性能和耐老化性能,使其成为一种广泛应用于化工、医疗、包装和建筑等领域的材料。
第二部分:高分子材料在工业上的应用高分子材料在工业上的应用十分广泛。
首先,高分子材料可用于制造塑料制品。
塑料制品具有良好的可塑性和耐用性,应用于日常生活的各个领域,如家电、日用品、交通工具等。
其次,高分子材料还可用于制造纤维材料。
纤维材料广泛应用于纺织、服装、建筑和汽车等领域,如聚酯纤维、尼龙纤维等。
此外,高分子材料还可用于制造橡胶制品,如轮胎、密封件等。
另外,高分子材料还可用于制造高分子膜材料,如聚丙烯膜、聚乙烯膜等,应用于包装、过滤和膜分离等领域。
第三部分:高分子材料在医疗领域的应用高分子材料在医疗领域的应用日益增多。
首先,高分子材料可用于制造人工器官。
由于其生物相容性良好,高分子材料可用于制造人工心脏瓣膜、人工骨骼等,为医疗技术提供了重要支持。
其次,高分子材料还可用于制造药物包装材料。
高分子材料可以保护药物不受环境因素的影响,确保药物的疗效和安全性。
此外,高分子材料还可用于制造医疗器械,如导管、注射器等。
高分子材料的应用为医疗领域带来了许多创新和便利。
第四部分:高分子材料在环境保护中的应用高分子材料在环境保护中发挥着重要作用。
首先,高分子材料可用于制造可降解塑料制品。
传统塑料制品对环境造成的污染严重,而可降解塑料制品可以在一定条件下被微生物降解,减少对环境的影响。
材料物理性能

第一章热学性能1、热容热容是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量,其定义是物体温度升高1k所需要增加的能量2、金属高聚物的热容本质及比较大小高聚物多为部分结晶或无定形结构,热容不一定符合理论式。
大多数高聚物的比热容在玻璃化温度以下比较小,温度升高至玻璃化转变点时,分子运动单位发生变化,热运动加剧,热容出现阶梯式变化。
高分子材料的比热容由化学结构决定,温度升高,使链段振动加剧,而高聚物是长链,使之改变运动状态较困难,因而需提供更多的能量。
一般而言,高聚物的比热容比金属和无机材料大。
3、热膨胀的物理本质物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。
材料的热膨胀是由于原子间距增大的结果,而原子间距是指晶格结点上原子振动的平衡位置间的距离。
材料温度一定时,原子振动但平衡位置保持不变,材料不随温度升高而发生膨胀;而温度升高,振动中心右移,原子间距增大,材料产生热膨胀。
4、化学键对热膨胀的影响材料的膨胀系数与化学键强度密切相关。
对分子晶体而言,膨胀系数大;而由共价键相连接的材料,膨胀系数小的多。
对于高聚物来说,长链分子中的原子沿链方向是共价键相连接的,近邻分子间的相互作用是弱的范德华力,因此结晶高聚物和取向高聚物的热膨胀具有很大的各向异性。
5、从化学键角度比较高聚物的膨胀系数对于高聚物来说,长链分子中的原子沿链方向是共价键相连接的,近邻分子间的相互作用是弱的范德华力,因此结晶高聚物和取向高聚物的热膨胀具有很大的各向异性。
6、热膨胀与熔点、热容的关系(1)热膨胀与熔点的关系当固体晶体温度升高至熔点时,原子热运动将突破原子间结合力,使原有的固态晶体结构被破坏,物体从固态变成液态,所以,固态晶体的膨胀有极限值。
因此,固态晶体的熔点越高,其膨胀系数就越低。
(2)热膨胀与热容的关系热膨胀是固体材料受热以后晶格振动加剧而引起的容积膨胀,而晶格振动的激化就是热运动能量的增大,每升高单位温度时能量的增量也就是热容的定义。
常用材料的物理性能(超详细-好经典)

材料的物理性能材料的物理性能:密度、相对密度、弹性、塑性、韧性、刚性、脆性、缺口敏感性、各向同性、各向异性、吸水率和模塑收缩率等。
•弹性:是材料在变形后部分或全部恢复到初始尺寸和形状的能力。
•塑性:是材料受力变形后保持变形的形状和尺寸的能力。
•韧性:是聚合物材料通过弹性变形或塑性变形吸收机械能而不发生破坏的能力。
•延展性:材料受到拉伸或压延而未受到破坏的延伸性称为延展性。
•脆性:是聚合物材料在吸收机械能时易发生断裂的性质。
•缺口敏感性:材料从已存在的缺口、裂纹或锐角部位发生开裂,裂纹很快贯穿整个材料的性质称为缺口敏感性。
•各向同性:各向同性的材料为在任何方向上物理性能相同的热塑性或热固性材料。
•各向异性:各向异性材料的性质与测试方向有关,增强塑料在纤维增强材料的排列方向上有较高的性能。
•吸水性:吸水性是材料吸水后质量增加的百分比表示。
模塑收缩性:模塑收缩性是指零件从模具中取出冷却至室温后,其尺寸相对于模具尺寸发生的收缩。
冲击性能:是材料承受高速冲击载荷而不被破坏的一种能力,反应了材料的韧性。
塑料材料在经受高冲击力而不被破坏,必须满足两个条件:①能迅速通过形变来分散和冲击能量;②材料内部产生的内应力不超过材料的断裂强度。
疲劳性能:塑料制品受到周期性反复作用的应力,包括拉伸、弯曲、压缩或扭曲等不同类型的应力,而发生交替变形的现象,称为疲劳。
抗撕裂性:抗撕裂性是薄膜、片材、带材一类薄型瓣重要力学性能。
蠕变性:指材料在恒定的外力(在弹性极限内,包括拉伸、压缩、弯曲等)作用下,变形随时间慢慢增加的现象。
应力松弛:指塑料制品维持恒定应变所需要的应力随时间延长而慢慢松弛的现象。
塑胶材料●塑胶材料可分为两大类:热塑性塑料、热固性塑料。
●热塑性塑料从构象(形态不同)可分为三种类型:无定型聚合物(PS、PC、PMMA)、半结晶聚合物(PE、PP、PA)、液晶聚合物(LCP)。
●热塑性塑料受热后会软化,并发生流动,冷却后凝固变硬,成为固态。
稀土材料的晶体结构与物理性能研究

稀土材料的晶体结构与物理性能研究引言稀土材料是一类具有特殊结构和优异性能的重要功能材料,广泛应用于电子、光电子、能源等领域。
其晶体结构和物理性能之间的关系一直是研究的焦点。
本文将着重介绍稀土材料的晶体结构及其对物理性能的影响,探讨其在材料科学中的应用。
稀土材料的晶体结构稀土元素是指第三周期的15个元素,包括镧系元素(La至Lu)和锕系元素(Ac至Lr)。
稀土材料由稀土元素与其他元素组成的化合物,常见的有氧化物、硫化物、氟化物等。
这些化合物的晶体结构是稀土材料性质的重要决定因素。
氧化物晶体结构氧化物是稀土材料中最常见的一种化合物。
稀土氧化物具有多种晶体结构,常见的有立方晶系、六方晶系等。
其中,立方晶系的典型代表是氧化钇(Y2O3)和氧化镧(La2O3),它们的晶体结构主要由稀土离子和氧离子组成。
稀土离子占据晶格中的一部分空位,氧离子填充在离子间隙中。
这种晶体结构的稳定性和配位情况直接影响了材料的电子结构和物理性能。
硫化物晶体结构稀土硫化物是另一种常见的稀土材料,具有较高的热稳定性和准晶体结构。
例如,氧化钇硫化物(Y2S3)具有六方晶系结构。
在硫化物晶体结构中,硫离子取代了氧离子的位置,与稀土离子形成硫化物键。
硫离子的排列方式和晶格参数的变化可以影响材料的电子传输性能和光学性质。
稀土材料的物理性能研究稀土材料由于其特殊的晶体结构和原子组成,具有许多优异的物理性能,包括磁性、光学性能、导电性等。
对稀土材料物理性能的研究可以为其在电子器件、传感器等领域的应用提供理论依据和技术支持。
磁性稀土材料的磁性是其重要的物理性能之一。
稀土材料中的稀土离子具有较大的自旋磁矩,使其在外磁场作用下表现出强烈的磁响应。
例如,钇铁氧体(Y3Fe5O12)是一种重要的稀土材料,具有高磁矩和低磁滞。
对于稀土材料的磁性研究可以帮助了解其电子结构和磁矩的相互作用机制,为磁性材料的设计和制备提供指导。
光学性能稀土材料具有丰富的光学性能,包括发射光谱、吸收光谱、荧光性质等。
纳米材料的结构与物理化学性质

纳米材料的结构与物理化学性质随着科技的进步和人们对于材料性能的不断追求,纳米材料作为一种特殊的材料一直备受关注。
纳米材料指的是尺寸在1到100纳米之间的材料,其尺寸与普通材料相比具有特殊的物理化学性质,因此在各个领域得到了广泛的应用。
而这些特殊性质的实现,与纳米材料的结构密切相关。
本文将重点讨论纳米材料的结构与物理化学性质的关系。
一、纳米材料的结构纳米材料的结构通常可以分为单晶、多晶和非晶三种。
单晶指的是由一个完整的晶体构成的纳米材料,其具有最完美的结晶结构。
而多晶则由多个不同晶向的晶体组合而成,其晶界是纳米材料的性能调控关键之一。
非晶表示纳米颗粒中原子结构的无序分布,这种结构不断实现着谷贵川所说的“尽量让原子挤在一起”,具有较好的应变容忍度和塑性形变。
这三种结构各自具有不同的物理化学性质,因此纳米材料的物性和结构密不可分。
除了晶结构外,纳米材料的形态也对其性质产生了影响。
例如球形纳米颗粒由于表面积大,因此具有更高的比表面积和更易于表面反应的特性。
纳米线、纳米棒等纳米材料具有量子尺寸效应,使得其在电学、磁学、光学等方面表现出独特的物理性质。
纳米材料的结构由其成分、制备方法和后处理等多种因素共同决定。
因此,在制备纳米材料时,需要选择合适的制备方法,并进行合适的后处理以调控纳米材料的结构,从而实现期望的物理化学性质。
二、纳米材料的物理化学性质纳米材料的物理化学性质是指在其尺寸范围内所表现出来的独特性质,包括量子效应、表面效应、劣化效应等。
下面将从几个方面对其进行分析。
1. 量子效应量子效应是指在纳米材料中,由于其尺寸的限制,量子力学效应与经典力学效应相互作用而引起的一系列物理现象。
纳米材料由于尺寸的限制而使得电子运动变得受限,使其结构、光电性质及相变过程等都产生了独特的变化。
量子效应基本上影响了纳米颗粒的所有物理化学性质。
例如,在纳米尺度下,普朗克常数极大地影响了自由电子的动量,从而改变了晶体缺陷、热容量、热导率等热力学性质。
材料物理性能知识点总结

材料性能的影响因素材料化学组成和显微结构不同,决定其有不同的特性;材料的内部分子层次上,原子、离子之间的相互作用和化学键合对材料性能产生决定性的影响;多晶多相材料的显微结构的不同,影响材料的大部分性能。
晶体结合类型、特征:(1)离子晶体:离子键合、高硬度、高升华热,可溶于极性溶剂、低温不导电,高温离子导电。
(2)共价晶体:共价键合、高硬度、高熔点,几乎不溶于所有溶剂,高折射率,强反射本领。
(3)金属晶体:金属键合、高密度、导电率高,延展性好,只溶于液体金属。
(4)分子晶体:范德华力结合,高热膨胀,易溶于非极性有机溶剂中,低熔点、沸点,压缩系数大,保留分子的性质。
(5)氢键:低熔点、沸点,结合力高于无氢键的类似分子。
单晶体是由一个微小的晶核各向均匀生长而成,其内部的粒子基本上按其特有的规律整齐排列。
晶体微粒(包括离子、原子团)在空间排列有一定的规律晶体性质:1.均与性;2.各向异性;3.规则的多面体外形;4.确定的熔点;5.对称性晶体可分为单晶、多晶、微晶等微晶:粒度很小的晶体组成的物质(显晶质、隐晶质、单晶、多晶)晶体和非晶体的区别如下:晶体有规则的几何外形非晶体没有一定的外形晶体有固定的熔点非晶体没有固定的熔点晶体显各向异性非晶体显各向同性按热力学观点看:晶体一般都具有最低的能量,因而较稳定非晶体一般能量较高,都处于介稳或亚稳态晶格确定步骤:1.确定基本结构单元;2.将结构基元看做一点;3.这些几何点聚焦形成点阵(面角守恒:同组晶体和对应面之间夹角恒定不变)材料应用考虑因素:使用寿命、性能、可靠性、环境适应性、性价比。
材料性能是一种用于表征材料在给定外界条件下的行为参量。
同一材料不同性能,只是相同的内部结构,在不同的外界条件下所表现出的不同行为。
材料性能的研究:材料性能的研究,既是材料开发的出发点,也是其重要归属。
材料强度、表面光洁度、绝缘性能、热导性、热膨胀系数等是衡量基板材料好坏的重要指标。
材料和物理的关系

材料和物理的关系
材料和物理有着密切的关系。
根据物理学的研究,材料的物理性质是从材料的微观结构和分子之间的相互作用所决定的。
例如,材料的密度、弹性模量、热导率、电导率、磁性等等的物理性质都是与物理学中的力学、热学、光学、电学、磁学等相关的。
此外,物理学的发展也为材料科学和技术提供了重要的理论基础。
利用物理学的知识,我们能够更好地地研究和设计新材料,掌握材料的特性,改善材料的性能,并且在各个领域中开发新的应用。
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物理在中国意大利人、耶稣会士利玛窦于明末来华,以此为标志,我国的西学东渐活动开始,西方的科学技术知识开始传入中国,我国也进入近代科学的萌芽阶段。
在西学东渐的大背景下,大量的科学著作被带到中国,并通过口授或者翻译为国人了解。
在这一过程中,科学术语也随之翻译过来。
在我国物理学发展早期,对其影响最深的是由江南制造局翻译的《物理学》。
这本书是日本的物理学家饭盛挺造编著,腾田丰八和王季烈翻译的。
这是中国第一部全面系统的物理学书籍,我国的“物理学”这一术语也是在这本书中开始被使用的。
由于中国在物理学方面起步较晚,所以科技水平与西方有一定差距,所以在中国物理各方面的研究还是跟在发达国家之后。
要有所创新需要几代人认真研究和细心培养下一代学者。
虽然国内已将物理作为一门基础学科普及教育中去,但很多方面仍然未达到预想中的效果。
如在学生中对物理的认识仍然不够,不能激发学生对物理这一学科的兴趣与爱好,如对物理的重要性,实用性和普遍性认识不够。
作为一名大一的本科生我对此有深刻的体会。
在以往的学习生活中感觉那些做研究的物理学知识离我很遥远,只有接受高等的教育之后才能去触及,很多物理前沿的东西更是无从得知。
其实不然我现在发现以前不是物理离我们遥远,而是一些教育资源离我们遥远。
以前接触到的物理知识大都是一些书本上的死知识,而那些前沿理论知识更是遥不可及。
所以在大一的第一学期能接触到一些前沿的学识是很有必要的。
为以后的学习指明了方向,激发自己对物理之一学科或者是其某一方面的爱好有很大的作用。
如果能把物理的教育推广到民众生活中去,培养整个国民的科学意识那是更高一步的追求,这样才能从根本上解决一些教育方面的问题。
如一些大学教育可以向公众开放,让人们感觉到高深的知识并不遥远,只要自己有兴趣就能来研究它!材料与物理在靳长青和何林讲师的讲座中都提到了材料随着物理学的发展,物理学的许多理论研究在实际生活中已得到广泛应用。
尤其在材料在生活中应用极为广泛。
物理特性的研究是材料发展的基础。
材料按物理效应分类:压电材料,热电材料,铁电材料,光电材料,电光材料,声光材料,磁光材料,激光材料。
材料是人类生存和发展的基础所以材料的研究尤为重要。
高温超导材料具有高临界转变温度能在液氮温度(77 K)以上条件下工作的超导材料。
超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。
但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。
高温超导体在强电方面众多的潜在应用(如:磁体、电缆、限流器、电机等)都需要研究和开发高性能的新型材料。
液氮温度以上钇钡铜氧超导体的发现,使得普通的物理实验室具备了进行超导实验的条件。
因此激发了科学家们对高温超导研究的热情。
从1911年发现超导现象起,超导温度记录不断被刷新,1987年底,我国留美学者盛正直等首先发现了第一个不含稀土的铊钡铜氧高温超导体。
1988 年初日本研制成临界温度达110K的铋锶钙铜氧超导体。
1988年2月盛正直等又进一步发现了125K 铊钡钙铜氧超导体。
几年以后(1993年)法国科学家发现了 135K 的汞钡钙铜氧超导体,而最新的记录是160K。
相信有一天最适合的材料会找到的,为人类发展无疑又是一个巨大的贡献。
纳米磁性材料磁性是物质的基本属性,磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料,纳米磁性材料是20世纪70年代后逐步产生,发展,壮大而成为最富有生命力与宽广应用前景的新型磁性材料。
纳米磁性材料可制成纳米磁性药物,隐身材料(隐身材料虽在很多方面都有广阔的应用前景,但当前真正发挥作用的隐身材料大多使用在航空航天与军事有密切关系的部件上。
对于上天的材料有一个要求是重量轻,在这方面纳米材料是有优势的,特别是由轻元素组成的纳米材料在航空隐身材料方面应用十分广泛),磁性液体:它是由超顺磁性的纳米微粒包覆了表面活性剂,然后弥漫在基液中而构成,纳米磁记录介质。
尤其是纳米磁记录介质的应用前景无疑极为广大。
磁盘记录密度突飞猛进,其中最主要的原因是应用了巨磁电阻效应读出磁头,而巨磁电阻效应是基于电子在磁性纳米结构中与自旋相关的输运特性。
负折射率材料负折射现象是俄国科学家在1968 年提出的:当光波从具有正折射率的材料入射到具有负折射率材料的界面时,光波的折射与常规折射相反,入射波和折射波处在于界面法线方向同一侧。
直到本世纪初这种具有负折射率的材料才被制备出来。
这种材料由金属线和非闭合金属环周期排列构成。
在这种材料中,电场、磁场和波矢方向遵守“左手”法则,而非常规材料中的“右手”法则。
因此,这种具有负折射率的材料也被称为左手材料,光波在其中传播时,能流方向与波矢方向相反。
英国科学家提出折射率为-1的一个平板材料可以作为透镜实现完美成像,可以放大衰势波使成像的大小突破光学衍射极限。
负折射现象实验和超透镜提出时引起极大的争议,因为这些概念违反人们的直觉。
介电常数ε和磁导率μ是描述均匀媒质中电磁场性质的最基本的两个物理量。
在已知的物质世界中,对于电介质而言,介电常数ε和磁导率μ都为正值,电场、磁场和波矢三者构成右手关系,这样的物质被称为右手材料。
这种右手规则一直以来被认为是物质世界的常规,但这一常规却在上世纪60年代开始遭遇颠覆性的挑战。
1967年,前苏联物理学家在前苏联一个学术刊物上发表了一篇论文,首次报道了他在理论研究中对物质电磁学性质的新发现,即:当ε和μ都为负值时,电场、磁场和波矢之间构成左手关系。
他称这种假想的物质为左手材料,同时指出,电磁波在左手材料中的行为与在右手材料中相反,比如光的负折射、负的切连科夫效应、反多普勒效应等等。
这篇论文引起了一位英国人的关注,1968年被译成英文重新发表在另一个前苏联物理类学术刊物上。
但几乎无人意识到,材料世界从此翻开新的一页。
由于左手材料的显著特点是它的介电常数和磁导率都是负数,所以有人也称之为“双负介质(材料)”,通常也被称为“负折射系数材料”,或简称“负材料”。
从这些材料的发展应用历程来看,新事物的诞生并不是那么容易的,需要一代一代的科学家们的研究,需要新技术支持来推动新材料的应用与普及。
随着理论的研究的深入相信会有更多的新型材料被研究开发出来,并广泛应用与生活生产当中去,这必定会推动新的一轮理论研究与理论实践,材料科学的前景是无止境的!相对论与物理在现代物理前沿系列讲座中刘文彪和马永革两位讲师专门讲了相对论,由此可见相对论对物理学的发展无疑是极为重要的。
相对论是20世纪物理学史上最重大的成就之一,它包括狭义相对论和广义相对论两个部分,狭义相对论变革了从牛顿以来形成的时空概念,提示了时间与空间的统一性和相对性,建立了新的时空观。
广义相对论把相对原理推广到非惯性参照系和弯曲空间,从而建立了新的引力理论。
在相对论的建立过程中,爱因斯坦起了主要的作用。
与经典力学相比较,相对论更客观、更真实地反映了自然的规律。
相对论已经被大量的实验事实所证实,而且成为研究宇宙星体、粒子物理以及一系列工程物理等问题的基础。
相对论的诞生以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的经典物理大厦已经建成,而且基础牢固,宏伟壮观!当经典物理的大厦建立起来时,但有“两朵乌云”人们无法用经典物理去解释,“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式,现在,它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了……第一朵乌云出现在光的波动理论上……第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。
” 正是为了解决上述两问题,物理学发生了一场深刻的革命导致了相对论和量子力学的诞生。
狭义相对论的两条原理1905年,爱因斯坦发表了狭义相对论的奠基性论文《论运动物体的电动力学》。
关于狭义相对论的基本原理,他写道:“下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的 1.物理体系的状态据以变化的定律,同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。
2.任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c 运动着,不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。
”其中第一条就是相对性原理,第二条是光速不变性(人为假定的)。
整个狭义相对论就建筑在这两条基本原理上。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。
比如速度变换,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。
速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。
正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。
相对论的应用爱因斯坦相对论主要应用于高速状态、微观世界和宇观世界,似乎离我们的日常生活很遥远,其实它也有实用价值.相对论不只是用来解释理论上的疑难,在研究宇宙星体、粒子物理以及一系列工程物理等问题方面的应用的重要性自然不言而喻。
在生活中应用很广泛的GPS定位系统就需要应用相对论来纠正相对论效应产生的时间差。
教学与物理在李春密老师的讲座中提到的是中学试验的教学研究,而郭玉英老师的讲座则包含了整个物理学的教学研究进展。
物理在自然科学发展进程中的重要性不言而喻,物理科学的进步需要一大批的学者做研究,而这些学者的成长学要有良好的教育,物理教育在中国起步相对于西方国家要晚,所以更需要研究怎样做好物理教学工作。
自清末同文馆开设物理课堂以来,虽然有许多在物理方面有很深造诣的科学家涌现,却无一土生土长的华人科学家获得诺贝尔奖。
这需要新一代教育工作者培养一批优秀的科学工作者来为祖国建设做贡献。
实验教学在解放前自制简单仪器的思想已出现。
在解放前演示实验被称为“表演实验”或“示教实验”。
教学实验术语的变化原因可能是在解放后,教育界全面学习苏联,“演示实验”可能是由俄语翻译而来的。
解放后在前苏联教育思想的影响下,课外实验这种实验类型也在教学中出现。
实验教学:物理实验是有目的、有计划地运用仪器、设备,在人为控制条件下,使物理现象反复再现,从而进行认真观测,获取大量资料的一种科学研究方法。
物理实验的主要特点有二:一是可控性,二是可重复性。
在物理教学中做的物理实验是物理教学实验,新课程注重科学探究,实质上是注重真正体现物理学研究过程和方法的物理实验。
物理实验教学在新课程实施中占有重要地位。
实验物理对学生的动手能力和对理论知识的直观理解是很重要的。
物理教学新世纪的物理教育研究覆盖了从小学低年级到大学高年级的全部物理学习阶段,对学生理解和应用物理学基本概念的研究向更全面和更高层次发展,越来越多的研究成果反映了更高水平的物理学习过程,如学生在高等力学、热力学、相对论、量子力学等课程中对具体内容的认识过程。
同时,研究者应开始深入研究影响学生理解物理概念的内、外部因素。
已有的研究表明,学生的前概念向科学概念转化的过程是一个十分复杂的过程,涉及到学习者自身、学习内容、学习过程及学习环境等多方面因素,这些因素对概念转化的影响过程和机制并没有真正认识清楚。