安阳工学院
《大学普通物理学》论文
普通物理学在计算机中的应用
学院：计算机科学与信息工程学院
专业：11 级计算机科学与技术(嵌入方向)
学号：03010042
姓名： 吕鹏
指导老师：李建新
完成时间： 公元壬辰年二零一二年五月八日
物理学在计算机中的应用
———— 吕鹏
概述：物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转
化、内部结构等方面，从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运
动和转化的基本规律的科学。物理学(physics)一词来源于希腊语φυσικ
η,原意是自然哲学、自然学,内容包括宇宙万物,涉及物理、化学、天文、
地理、生物等。近代以来,这一术语逐渐演进,成为指研究自然界物质
结构及其运动规律的学科术语。 物理学的各分支学科是按物质的不
同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来自于实践，
随着实践的 展和深入，物理学的内容也在不断 展和深入。同人类
的其他任何知识领域一样，物理学也是人类社会实践的产物，它是随
着人类社会实践的发展而产生、形成和发展的。
关键词 ：物理学 计算机 应用
一、 物理学在计算机硬件中的应用
1、 物理学在计算机主板中的应用
主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板
(motherboard) ；它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件
之一。 主板一般为矩形 电路板，上面安装了组成计算机的主要电路
系统，一般有 BIOS 芯片、I/O 控制芯片、键盘和面板控制开关接口、
指示灯插接件、 充插槽、主板及插卡的直流电源供 电接插件等元
件。主板采用了开放式结构。主板上大都有 6-15 个 展插槽，供 PC
机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡，可以对微机
的相应子系统进行局部升级，使厂家和用户在配置机型方面有更大
的灵活性。总之，主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可
以说，主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型 iker extreme
主板和档次，主板的性能影主板(20 张)响着整个微机系统的性能。在
电路板下面，是错落有致的电路布线；在上面，则为棱角分明的各个
部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过
CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP 插槽、PCI 插槽、IDE 接口以及主
板边缘的串口、并口、PS/2 接口等。随后，主板会根据 BIOS (基本输
入输出系统)来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作
的功能。1.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。
2、 物理学在 CPU 中的应用
众所周知，现代的 CPU 是使用硅材料制成的。硅是一种非金属元
素，从化学的角度来看，由于它处于元素周期表中金属元素区与非金
属元素区的交界处，所以具有半导体的性质，适合于制造各种微小的
晶体管，是目前最适宜于制造现代大规模集成 电路的材料之一。从某
种意义上说，沙滩上的沙子的主要成分也是硅(二氧化硅)，而生产
CPU 所使用的硅材料，实际上就是从沙子里面提取出来的。当然，
CPU 的制造过程中还要使用到一
