什么是物理學(xué)

精品源自歷史科    物理學(xué)是人類(lèi)對(duì)于自然界無(wú)生命物質(zhì)的屬性、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)變的知識(shí)所作的規(guī)律性總結(jié)。人類(lèi)對(duì)物理學(xué)的研究可分為兩個(gè)階段:經(jīng)典物理學(xué)的研究和量子物理學(xué)的研究。經(jīng)典物理學(xué)的研究特點(diǎn)是通過(guò)人們感官的感知或通過(guò)人為的裝置對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式的直接觀(guān)察,得出規(guī)律性或特殊性的結(jié)論。量子物理學(xué)的研究特點(diǎn)是通過(guò)精密準(zhǔn)確的、按照人為安排的高科技儀器的實(shí)踐檢測(cè),而間接認(rèn)識(shí)到組成物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本粒子運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)變的規(guī)律性或特殊性的結(jié)論。所以說(shuō)物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。因此,我們必須遵從物理現(xiàn)象、知識(shí)、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、研究的方法,采取相應(yīng)的方法去學(xué)習(xí)物理。即:從課內(nèi)外的活動(dòng)性學(xué)習(xí)來(lái)講,必須做到以下幾點(diǎn):
    ①.樂(lè)于觀(guān)察,善于觀(guān)察,記錄觀(guān)察、分析觀(guān)察、追求解決觀(guān)察中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題;積極培養(yǎng)自己的觀(guān)察能力。如對(duì)彩虹的觀(guān)察,通常人們只注意欣賞他的美麗,而真正的觀(guān)察必須帶有一定的目的——為了研究它的彩色形成原因和虹與霓的彩色排列順序與什么有關(guān)、或?yàn)榱搜芯克鼮槭裁磿?huì)形成半圓弧形狀、或?yàn)榱搜芯坎屎绲陌霃酱笮〉臎Q定因素、或?yàn)榱搜芯坎屎缗c大氣氣候的關(guān)系、…… ;還要抓住與目的相關(guān)的主要現(xiàn)象進(jìn)行觀(guān)察,實(shí)事求是地記錄觀(guān)察結(jié)果;在分析過(guò)程要抓住主要因素,忽略次要因素,以已有的知識(shí)和規(guī)律對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析,找出所觀(guān)察現(xiàn)象的原因或規(guī)律;若用已有的知識(shí)不能解決所觀(guān)察的現(xiàn)象,則必須通過(guò)重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀(guān)察總結(jié)出新的規(guī)律性的東西和原因。
    ②.重視實(shí)驗(yàn)、積極實(shí)驗(yàn)、認(rèn)真實(shí)驗(yàn)、尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)、科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);積極培養(yǎng)自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、科學(xué)的思想方法和科學(xué)精神。如我們將在高一物理學(xué)習(xí)中遇到的《驗(yàn)證牛頓第二定律》實(shí)驗(yàn),他將使我們學(xué)會(huì)怎樣去校驗(yàn)一個(gè)物理定律是否正確,學(xué)到做物理實(shí)驗(yàn)的基本方法,做實(shí)驗(yàn)不僅要?jiǎng)邮?而且要?jiǎng)幽X去設(shè)計(jì)、去理解、去科學(xué)記錄數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)、還要學(xué)會(huì)分析概括出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;只有積極動(dòng)手做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)才能加深對(duì)牛頓第二定律的理解,只有認(rèn)真了才能得到符合事實(shí)的結(jié)果,只有真正尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)數(shù)據(jù)才能發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在誤差、才能理解和找到產(chǎn)生誤差的原因、或者發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的操作失誤,只有學(xué)會(huì)科學(xué)的思想方法才能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并通過(guò)科學(xué)處理數(shù)據(jù)直觀(guān)地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們才能掌握相關(guān)儀器的使用和進(jìn)一步明白它的原理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們可以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的,可以體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和精神。
    高中物理與初中物理的最大差異是:對(duì)物理量和物理規(guī)律的研究定量化、抽象化、表述的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)化、實(shí)驗(yàn)的精確化、解題過(guò)程的論文式規(guī)范化、物理情景動(dòng)態(tài)化。物理學(xué)是一門(mén)定量科學(xué)。所以,要學(xué)好高中物理還必須做到以下幾點(diǎn):
    ①.要重視理解。所謂理解就是要弄懂物理概念和規(guī)律的確切含義,以及物理規(guī)律的適用條件,能用適當(dāng)?shù)男问?如文字、公式、圖像或數(shù)表)進(jìn)行表達(dá)。并能解釋和說(shuō)明有關(guān)自然科學(xué)現(xiàn)象和問(wèn)題。失去了理解能力就失去了其它能力的基礎(chǔ)。下面就理解的方法作幾點(diǎn)闡述。
    ——Ⅰ.怎樣理解物理概念或物理量的定義?一般物理概念的定義可分為比值定義法、乘積定義法、文學(xué)語(yǔ)言定義法。一般情況下,描述物質(zhì)屬性的物理量采用比值定義法。理解這種方式定義的物理量與比值法的區(qū)別在于:它不是反映基本屬性,它反映的是這些物理量的決定因素;并且都有自己的成立條件和適用范圍;每個(gè)物理量符號(hào)都有確切的含義;應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)因情況的不同有不同的解法。如W=FScosα可理解為:功跟作用在物體上的力成正比,跟物體的位移成正比,跟力和位移之間的夾角的余弦成正比;或理解為:功的大小等于作用在物體上的力跟物體在力的方向上的位移的乘積;該公式在F為恒力或平均力的條件下才成立;當(dāng)對(duì)物體做功的力為變力時(shí),取平均力或分成若干階段求解后再求代數(shù)和;若力的大小恒定,方向始終與速度方向在同一直線(xiàn)上,則該力做功不是與位移相關(guān),而是與路程相關(guān);若對(duì)物體做功的恒力是場(chǎng)力,則做功與路徑無(wú)關(guān),取決于始末位置的沿場(chǎng)力方向的距離;若求合力的功方法有好幾種——先求合力后求功、或先求每個(gè)力的功再求所有功的代數(shù)和、或先求各階段的功再求所有階段功的代數(shù)和;或先建立直角坐標(biāo)系然后分解力,再求各方向的合力做的功,最后求各向功的代數(shù)和。有的物理概念或物理量其意義是廣義的、具有一定性質(zhì)、特征、條件、關(guān)系的,無(wú)法用一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式加以表達(dá),必須用文學(xué)語(yǔ)言加以概述——文學(xué)語(yǔ)言定義法。如:力、運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、力臂、萬(wàn)有引力、靜電感應(yīng)、靜電平衡、電磁感應(yīng)、光電效應(yīng)、干涉、衍射、裂變、聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、……,理解這些概念的定義,應(yīng)抓住能反映物理現(xiàn)象的性質(zhì)、特征、條件、關(guān)系的關(guān)鍵字詞,區(qū)分容易混的概念或錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)印象,把它與物理事實(shí)對(duì)應(yīng)起來(lái),形成一定的物理模型或形象。這樣,我們就可以熟練地從相近的物理表述中辨析出正確的說(shuō)法。如周期、頻率、放射性元素的半衰期、交流電的有效值、……等物理量的定義也是如此;要具體計(jì)算它的值,就必須依據(jù)不同的物理情況進(jìn)行分析、列式求解。
    ——Ⅱ.怎樣理解物理規(guī)律?物理學(xué)通常用文學(xué)語(yǔ)言表述、公式表述、圖像表述或數(shù)表表述的方法來(lái)描述物理規(guī)律。如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可從動(dòng)力學(xué)的角度用文學(xué)語(yǔ)言表述為:“如果一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng),始終受到一個(gè)指向平衡位置的回復(fù)力作用,且回復(fù)力的大小與質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移成正比,則這個(gè)振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述為:“F= - kx”。用圖像表述為右圖(1)所示。 光從這三方面來(lái)理解物理規(guī)律還不夠,還要從實(shí)際物理過(guò)程中的每一個(gè)物理量的變化規(guī)律和物理圖景的想象圖示來(lái)理解。如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、時(shí)間、對(duì)稱(chēng)性、v-t圖像、x-t圖像、振幅、周期、頻率、幾種常見(jiàn)模型以及跟非簡(jiǎn)諧振動(dòng)的比較。還要理論聯(lián)系實(shí)際地去理解。如哪些振動(dòng)可以近似看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有哪些實(shí)際應(yīng)用?研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有什么價(jià)值?除此外,有的物理規(guī)律用于解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)常有很多不同的方法。如牛頓第二定律,可據(jù)矢量性進(jìn)行分解應(yīng)用,也可以按隔離法或整體法應(yīng)用牛頓第二定律解題,還可利用牛頓第二定律的瞬時(shí)性分析解決變加速運(yùn)動(dòng)中的加速度問(wèn)題、超重問(wèn)題、連接體問(wèn)題、圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題、天體問(wèn)題、振動(dòng)問(wèn)題、撞擊問(wèn)題……。不同的物理規(guī)律有不同適用條件,且不能只記表達(dá)規(guī)律的公式而不顧條件。
    ——Ⅲ.怎樣理解物理信息資料?物理課本中的閱讀資料、物理練習(xí)題、物理課文、科普雜志、中學(xué)生學(xué)習(xí)讀物等都是我們中學(xué)生為學(xué)好物理應(yīng)該閱讀的。但閱讀這些物理信息資料與閱讀其它文章不同,若是物理學(xué)史、或科學(xué)家傳記,必須讀懂時(shí)代背景與科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛,科學(xué)家的科學(xué)精神、科學(xué)思想與科學(xué)方法;讀懂科學(xué)發(fā)現(xiàn)的成果及其社會(huì)價(jià)值;在理解其精髓的同時(shí)內(nèi)化成自己的思想、世界觀(guān)、和追求真理的動(dòng)力。若是物理科學(xué)的信息資料、或習(xí)題,應(yīng)依據(jù)所提供的信息資料正確想象物理情景和過(guò)程,建立起正確的物理模型,分析已知信息跟要求解的問(wèn)題之間的聯(lián)系,或理出資料所描述的物理量之間的關(guān)系,用數(shù)學(xué)語(yǔ)言加以表述;再利用已有的規(guī)律與新理出的規(guī)律聯(lián)系起來(lái)解決問(wèn)題。切忌用已有的經(jīng)驗(yàn)或既成模式代替理解的思維過(guò)程,以避免產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論。
    ②.學(xué)會(huì)自學(xué)。不學(xué)會(huì)自學(xué)就不能培養(yǎng)思維能力,不通過(guò)自學(xué)很難形成對(duì)物理概念規(guī)律的深刻理解和實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的正確運(yùn)用。自學(xué)的過(guò)程要做到:按上述理解的要求理清概念,羅列出概念的內(nèi)涵和外延、與已有的相似概念進(jìn)行比較區(qū)分;列出所學(xué)物理規(guī)律的內(nèi)容描述和適用條件;通過(guò)試應(yīng)用規(guī)律解題,體會(huì)運(yùn)用規(guī)律時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題;寫(xiě)出相關(guān)演示實(shí)驗(yàn)或應(yīng)用設(shè)備的原理;應(yīng)用數(shù)學(xué)工具和邏輯推理去推導(dǎo)或證明相關(guān)的推論。
    ③學(xué)會(huì)推理和表述。從高考的能力要求和社會(huì)工作的能力要求來(lái)看,推理是分析解決問(wèn)題的關(guān)鍵。在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中要雜實(shí)地進(jìn)行解題訓(xùn)練,對(duì)作業(yè)不匆忙應(yīng)付。要追求解題過(guò)程嚴(yán)密的想象、推理和熟練的邏輯思維,力爭(zhēng)對(duì)推理得出的結(jié)論進(jìn)行正確的判定和盡可能準(zhǔn)確簡(jiǎn)練的表述。一切無(wú)法表述的現(xiàn)象都是不會(huì)達(dá)到推理最高層次的表現(xiàn)。
    ④學(xué)會(huì)分析綜合與評(píng)價(jià) 所謂分析綜合,就是力求能獨(dú)立地對(duì)所遇到的物理問(wèn)題進(jìn)行具體分析;弄情所給物理問(wèn)題中的物理狀態(tài)、物理過(guò)程、物理情境,找出其主要作用的因素及有關(guān)條件;能夠把一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題分解成若干個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題找出它們之間的聯(lián)系;能夠靈活的運(yùn)用多方面的物理知識(shí)綜合解決所給的問(wèn)題。用我們通常的一句俗話(huà)來(lái)說(shuō)就是生題熟做,熟題生做。遇到很熟悉的問(wèn)題要把它當(dāng)作陌生問(wèn)題來(lái)具體分析解決,防止套題;遇到陌生的復(fù)雜問(wèn)題要把它分解為若干很熟悉的問(wèn)題來(lái)解決,防止出現(xiàn)茫然而無(wú)從著手。所謂評(píng)價(jià),就是通過(guò)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生對(duì)物理知識(shí)的理解、內(nèi)化,并納入已有的知識(shí)范疇,轉(zhuǎn)化為自己對(duì)事物判別的價(jià)值觀(guān);同時(shí)能對(duì)自己的學(xué)習(xí)成果作出價(jià)值判斷,通過(guò)類(lèi)比區(qū)分相近知識(shí),學(xué)會(huì)對(duì)別人或自己的解題過(guò)程的做出正誤評(píng)判,并對(duì)復(fù)雜物理問(wèn)題的不同解法的依據(jù)、思路、方法技巧作出優(yōu)劣評(píng)定。只要我們的學(xué)習(xí)存在以上所說(shuō)的高級(jí)心理過(guò)程,我們學(xué)到的知識(shí)就能產(chǎn)生作為。
    ⑤積極培養(yǎng)自己靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的能力。
    ⑥做好物理作業(yè) 一個(gè)小實(shí)驗(yàn)、或一個(gè)研究性學(xué)習(xí)課題、或一道習(xí)題,都是一個(gè)小科研課題,一個(gè)課題的解決過(guò)程及其表述,就相當(dāng)于寫(xiě)一篇小論文。它要求根據(jù)可靠、邏輯嚴(yán)密、推理?xiàng)l理清晰、物理語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔、過(guò)程的書(shū)寫(xiě)規(guī)范、結(jié)論明晰。平常的學(xué)習(xí)中,我們?nèi)绻�能按這樣的要求去嚴(yán)格地完成作業(yè),則我們所學(xué)到的物理知識(shí)將是完整的、嚴(yán)密的、靈活的、能熟練運(yùn)用的、已納入自己的知識(shí)和能力范疇的可以產(chǎn)生思想的一部分;我們的能力就會(huì)大大提高,我們就再也沒(méi)有物理太難學(xué)的感覺(jué)了。
    物理學(xué)蘊(yùn)含著極其豐富的科學(xué)思想和科學(xué)方法。物理思想有:對(duì)稱(chēng)思想、類(lèi)比思想、守恒思想、量子思想、相對(duì)思想、系統(tǒng)思想、統(tǒng)計(jì)漲落思想、互動(dòng)轉(zhuǎn)變思想、……等。物理方法有:模型法、整體與隔離法、等效法、臨界法、分解與合成法、假設(shè)法、圖象法、極限法、……等。我們必須通過(guò)物理學(xué)習(xí)獲得物理思想和物理方法。這就要求做到:①.認(rèn)真預(yù)習(xí)。做好預(yù)習(xí)筆記,列好不能解決和有自己想

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我們知道，教學(xué)過(guò)程是教師教與學(xué)生學(xué)的雙邊活動(dòng)過(guò)程。如教師教得得心應(yīng)手，學(xué)生學(xué)得輕松愉快，教學(xué)的效果就會(huì)很好。中學(xué)地理教學(xué)采用怎樣的教學(xué)手段，才能創(chuàng)造最佳的成績(jī)呢？我認(rèn)為：

一、首先應(yīng)該明確一般地理教學(xué)中存在的困難

1.地理教學(xué)板書(shū)、....

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類(lèi)的地理環(huán)境，是一個(gè)包羅萬(wàn)象，有著無(wú)限的時(shí)、空運(yùn)動(dòng)。社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平的提高，人類(lèi)對(duì)地理環(huán)境的視野的拓寬，使地理學(xué)科的信息密度大幅度增長(zhǎng)，信息質(zhì)量大幅度提高。這樣，地理環(huán)境的無(wú)限時(shí)、空運(yùn)動(dòng)與中學(xué)生的極為有限的時(shí)、空運(yùn)動(dòng)之間的距離迅速增大，矛盾日益尖銳。傳....

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地理課外活動(dòng)是地理課堂教育的延伸和補(bǔ)充，只有把課堂教育和課外活動(dòng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，才能全面完成地理教學(xué)任務(wù)。通過(guò)課外活動(dòng)，不但能加深學(xué)生對(duì)地理課本知識(shí)的理解、消化，幫助解決一些課本上疑難問(wèn)題，鞏固課本知識(shí)，而且能擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，開(kāi)闊學(xué)生眼界，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理....

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可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，隨著《２１世紀(jì)議程》等世界性公約在全球的廣泛傳播和熱烈響應(yīng)，正日益深入人心。作為面向未來(lái)的一種戰(zhàn)略新思維，可持續(xù)發(fā)展思想已成為世界各國(guó)決策和行動(dòng)的指針。在地理科學(xué)和地理教育即將走向新世紀(jì)的前夜，深刻認(rèn)識(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略產(chǎn)生的時(shí)代背景、....

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近些年來(lái)，特別是進(jìn)入９０年代以來(lái)，中學(xué)地理教學(xué)中加強(qiáng)了環(huán)境教育，產(chǎn)生了比較好的效果。中學(xué)地理教學(xué)大綱明確指出“地理學(xué)是研究人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的地理環(huán)境，以及人類(lèi)活動(dòng)與地理環(huán)境關(guān)系的一門(mén)科學(xué)”，大綱要求學(xué)生“樹(shù)立正確的資源觀(guān)、環(huán)境觀(guān)、人口觀(guān)，懂得要協(xié)調(diào)人類(lèi)發(fā)展與環(huán)....

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一、可持續(xù)發(fā)展：２１世紀(jì)地理教育發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的舞臺(tái)

（一）地理教育在可持續(xù)發(fā)展教育中有著獨(dú)特的、不可替代的功能

《中國(guó)２１世紀(jì)議程》體現(xiàn)的可持續(xù)發(fā)展，是一項(xiàng)全民戰(zhàn)略，要靠全社會(huì)、各民族的廣泛參與。全社會(huì)參與的程度取決于全體公民的可持....

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一

九年義務(wù)教育初中地理課程和教材，由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)軌中，以其思想性、地理性、實(shí)用性、時(shí)代性、趣味性，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮了作用�？沙掷m(xù)發(fā)展，是當(dāng)今人類(lèi)的發(fā)展思想和發(fā)展戰(zhàn)略，可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵極其豐富，涉及地理科學(xué)的自然地理、人文地理等眾多....

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1、對(duì)青少年進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展教育的意義

可持續(xù)發(fā)展是一項(xiàng)全民戰(zhàn)略。全民參與的程度，將直接決定持續(xù)發(fā)展所能達(dá)到的實(shí)現(xiàn)程度。目前，我國(guó)青少年和兒童占全國(guó)人口的57.5％，他們是未來(lái)的決策者和建設(shè)者，是推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的重要力量。沒(méi)有廣大青少年的廣....

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１、可持續(xù)發(fā)展觀(guān)是中學(xué)地理教學(xué)的重要內(nèi)容之一

地理學(xué)科公認(rèn)的特性有二：一是綜合性，二是區(qū)域性。通過(guò)地理課堂教學(xué)，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到地理學(xué)的研究對(duì)象是一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)，這個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)是綜合的、多種多樣的、互相聯(lián)系、互相制約的，地理學(xué)就是研究這個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)的....

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近日，國(guó)家天文部門(mén)提供的權(quán)威報(bào)告證實(shí)，去年11月以來(lái)，國(guó)內(nèi)多次報(bào)道的所謂的UFO事件，幾乎全是人類(lèi)活動(dòng)或地球大氣活動(dòng)或兩種因素交互作用所產(chǎn)生的結(jié)果，與可能存在的地外文明沒(méi)有任何關(guān)系。

去年11月以來(lái)，在我國(guó)南通、成都、汕頭、上海、廈門(mén)、大連、武漢、....