论宏观物理与微观物理的关系

摘要：物理是一门抽象性以及概括性都非常强的基础学科，由于其抽象性较强的原因导致我们在学习物理的过程中必须要对理论知识进行深刻的理解，如若我们只学习浅显的基础知识，而不能把知识的内涵以及和其他知识的联系与区别分清，那么在利用相关物理知识解答问题时，就会容易出现解答正确和错误两种截然不同的结果。因此，在学习物理的过程中需要带着问题去学习以及思考，用自身的直觉思维去向老师提问，这样可以锻炼我们的思维能力和独立思考能力。本文从宏观物理和微观物理两个方面入手，详细探讨了宏观物理和微观物理以及其二者之间的关系和联系。

关键词：宏观物理；微观物理；关系

从物理学的角度来看，宏观物理和微观物理之间不是针锋相对的一种关系，其之间既有紧密的联系，也存在着一定程度上的区别。在高中物理知识的学习阶段，我们所需要做的是锻炼我们的独立思考能力和解题能力，而这些能力的锻炼要求我们要对物理知识进行深入的理解，而理解的過程中需要从宏观和微观两个角度对问题展开探讨研究[1]。

一.宏观物理与微观物理概述

宏观物理是和微观物理是相对的，如牛顿力学就是宏观物理上的概念，而量子力学是微观物理上的概念。严格意义上来讲，宏观物理是微观物理的理论基础，在认识和熟知微观物理之前，首先需要详细地了解和探索宏观物理。现代化的物理知识上，多数微观物理知识以及思想都是发源于宏观物理的，这也就是说，如果我们没有对宏观物理进入深入的研究和探索，微观物理是不可能得以进一步发展及完善，如果不能学好宏观物理，没有打下坚实的理论基础，那么物理的学习是非常难的。此外，宏观物理当中的部分规律也可被应用至微观物理当中去。

微观物理中的微观这两个字主要是指按照单个微粒所发挥出的作用对其所具备的宏观表现进行深入的探索，其是和科技发展紧密联系在一起的，科技的不断完善使得微观的概念才得以完善起来[2]。在高中物理的学习阶段，针对同一个物理问题进行研究分析时，不要单单只从宏观角度展开研究分析，要将宏观和微观角度结合起来对问题进行详细的探讨分析，将问题的本质找出来，而不单单只停留于问题的表面知识。高中物理教材中也涉及到了这个分析问题的方法，比如安培力与洛仑兹力的联系以及电流的微观本质等基础知识。

二.宏观物理与微观物理的关系

上文从理论基础上已对宏观物理和微观物理之间的关系进行了分析说明，下面我们从具体的例子来对其二者之间的关系进行更为深入的探索：

1.已知有一条直导线，其长度为a，横截面积为S，并且其单位体积内部包含的自由电子为n个，电子的电荷量是e。假设其内部自由电子朝着定方向移动的速率都是v，如果当导线内部被通入电流时，（1）求出导线当中的电流I；（2）当把导线放至在均匀强磁场中，且电流方向垂直于B（磁感应强度），导线内部中的自由电子受到的所有洛仑兹力的大小总和是F，导线所受到的安培力大小是F安，则证明出F安=F。

解：（1）假设ΔQ（电荷量）是在Δt这段时间内导体横截面处所通过的，则按照电流的计算公式有I=ΔQ/Δt=neSvΔt/Δt=neSv；

（2）由题中条件可知每一个自由电子受到的洛仑兹力都是F洛=evB，假设导体当中自由电子的个数为N，则有N=nSa，并且导体内部所有电子受到的洛仑兹力的大小总和是F=NF洛 =nSevB，安培力的大小为F安=IBa=ne=nSevB，因此F安=F。

2.已知有一模型是以磁场的方式来对带电粒子进行控制的，并且在一区域内（具体范围是0≤x

解：在溶液当中，其电阻随着横截面积大小以及长度大小的改变所显示出的变化规律和金属导体是完全相同的，因而根据公式R=pL/S展开计算，在两端管口被拉长后，计算公式改变为R1=pL1/S。由题中已知条件知橡胶管的体积没有发生改变，则LS=L1S1，题中已告诉我们长度之比是3：4，故而横截面积的比值为4：3。根据公式有R1=（L1/L）2R=16R/9，由于电压没有发生改变，根据欧姆定律知道电流之间的比值I：I1=16：9，即I=9/16I，然后再根据电流的微观公式I=nevs可知v=I/nes。由上述公式以及各项比值计算出速度的比值为v/v1=IS2/I，则有S1=16/9*3/4=4/3，即v1=v3/4。

结束语

综上所述，宏观物理与微观物理之间的联系是非常紧密的，二者都有其自身所依靠的研究体系，对于同一问题进行研究时可能造成的影响是不同的，但这种不同不是严格意义上的完全不同，也不是完全相反，这只是由于宏观的常识在某些情况下可能和微观的现象会出现差异，在深层次上其二者是统一的。

参考文献：

[1]刘鑫.物理现象中的宏观和微观[J].高中数理化，2015（24）：28-29.

[2]邵媛，唐思睿，周冰心.可视化微观物理驱替模型[J].内江科技，2010，31（10）：124+130.

作者简介：钱麒祥（2000.02.19—）男，汉族，浙江省金华市人，高中学历，研究方向：理科方向。