高中物理学史
一、力学
1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);
2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)
6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。 17世纪,伽利略通过理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;17英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;
10、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
11、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比(火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比);俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。多级火箭一般都是三级火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家。
12、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星; 1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
13、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
14、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量(体现放大和转换的思想);1846年,科学家应用万有引力定律,计算并观测到海王星。
二、电磁学
13、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值。
14、1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
16、19,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
17、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
18、19,荷兰科学家昂尼斯(或昂纳斯)发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
19、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳——楞次定律。
20、18,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
21、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流假说;并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
22、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。
23、英国物理学家汤姆生发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。
24、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
25、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同;但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。
26、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
27、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
28、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一,双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。
三、热学
29、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
31、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
32、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。T=t+273.15K
热力学第三定律:热力学零度不可达到。
四、波动学
33、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
34、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
35、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。【相互接近,f增大;相互远离,f减少】
36、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波
37、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
38、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新 篇章。
39、18,英国物理学家赫歇耳发现红外线; 18,德国物理学家里特发现紫外线; 1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
五、光学
40、16,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
41、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
42、18,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。
43、1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波; 1887年,赫兹证实了电磁波的存在,光是一种电磁波
44、19,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理: ①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
45、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式。
46.公元前468-前376,我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。
47.1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)
48.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒;另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。
六、相对论
49、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界), ②热辐射实验——量子论(微观世界);
50、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
51、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理: ①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
52、1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子;
53、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;
54、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
55、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)
56、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
57、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
58、1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
七、原子物理
59、1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
60、19,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
61、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
62、18,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
63、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。
19,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。预言原子核内还有另一种粒子,被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。
64、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
65、1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式;
66、18,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
67、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。 68、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
69、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
70、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现正电子和人工放射性同位素。
71、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
72、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
73、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子,强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷。
如何才能学好高中物理?
1. 明确学习目的、激发学习兴趣
兴趣是最好的老师,有了兴趣,才愿意学习。愿意学习,才能找到学习的乐趣。 有了乐趣,长期坚持,就产生了较稳定的学习兴趣—志趣。把学习变成一种自觉的行为,是成长生涯中必不可缺少的一件事。经日积月累,终会有所成效。
2. 掌握学习策略,善于整体把握
“整体大于部分之和”,在任何一段材料学习支前,先从整体、宏观去了解其主要内容和方法、结构和思路、内在的逻辑关系等,再从局部、细节入手,掌握各自知识点,明确它们之间的内在联系,并强调应用,在应用中内化、感悟,通过同化和顺应两种方式,丰富学生们的知识结构,建立多节点相连的知识网络。最后在从整体的角度审视学习过程,对陈述性、程序性和策略性知识能充分的理解和应用。如“绪言”教学设计中我们是先粗读课本,从封面、插图、目录到各章内容、安排题例等,整体上了解高一物理是干什么的,有哪些内容,是如何安排的。然后再说“绪言”的内容,我们仍然是先找出“绪言”分几部分,每部分解决的核心问题是什么,该核心问题举了哪些例子等,最后希望同学们通过绪言的学习达到如下公识:高中物理的有用性、有趣性;有信心学好高中物理;学好物理有法可依。
3. 掌握学习方法,用功到具体方可见成效
物理学习同其他知识学习一样,大的方面,应把握好预习、听课、复习、作业、反馈、再复习巩固、再练习深化提高等环节。小的方面,要重视听好每一节课和做好每一道题。 对教材内容,第一遍读时要细、慢、思、记。认真研读,明确思路,积极思考、辩析概念,掌握规律,学会应用。做练习,要遵循“读、审、建、构、解、思”六步骤。即拿到一道题后,要读明题意,审清条件,建立联系,构造模型,正确解答,分类反思。对待复习,要做到及时复习,抢在遗忘之前进行。要有效复习,左钩右连、纵横联系,注意知识结构的充实,注意技能技术巧的掌握。在学习过程,注意合作学习,强调与教师、与同学的合作和交流,不怕出丑,敢于发表自己见解,勇于质疑,和教师、同学分郭理解、共同进步。对待现实事物和现象,要有问题意识,有意识地从物理学的眼光去审视,在情景之中培养探究精神。重视过程学习,加强情感体验,侧重感司提高。在学习中还要勤动手、多实验、细观察、善总结,获得直接经验,培养实践能力。还要注意物理知识和方法与其它学科知识与方法的交叉与渗透,相互借鉴,触类旁通,从细微处加以比较和思考,发现别人所没有发现的方法,增强创新能力。每个学生都是一个独特的个体,没有一个现成的完全适合自己的学习模式,只有每个人根据自己的性格特点、学习习贯,摸索出一套合适的学习方法,才能提高学习的针对性、实效性。
4. 树立学习信心,增强耐挫能力
挑战与机遇并存,困难与希望同在。每个同学都要树立好物理的信心,同时要有足够的心理准备,学好物理决不是一蹴而就的。肯定有困难,肯定受挫折,但要永不言败,永远追求,增强耐挫能力。要认识到学习是一个过程,只要积极投入,你的知识与技能、情感、态度和价值观都会发生积极的变化。学习的结果也是多元的,收获也是丰富的。在学习的阶段性评估中,和自己的过去比,知识掌握的丰富了,解题方法增多了,感觉自己提高了,从而对自己增强信心;和其他同学比,我有一定的优势,还有一些不足,准确定位,找准努力方向。要自我激励,不要自我挫败;要接纳自己、宽容自己;自我欣赏但不自我陶醉,激励自己更加努力学习,争取更大进步。
高中物理学史教学研究论文
摘要:物理学史对培养学生的科学素养具有重要作用。物理学史的主要内容是物理知识在长期发展过程中对客观世界的概括和总结,将其引入高中物理教学中,可以让学生掌握物理知识的发展脉络,提高学生的科学素养。因此,高中物理教师应该把物理学史引入课堂之中。
关键词:高中物理;物理学史;科学素养
我国的教学体制不断改革,对高中物理提出了新的教学要求,一方面教师要教授给学生专业的物理知识,另一方面物理教师应该促进学生的全面发展。为了实现教学改革的目标,教师应该在教学的过程中渗透物理学史。在高中物理教学中引入物理学史可以激发学生物理学习兴趣,让学生对物理知识追根溯源,培养学生发现问题和分析问题的能力,为学生日后的学习奠定基础。
一、在高中物理教学中引入物理学史,激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,学生只有对物理课程产生兴趣,才能将注意力集中到课堂上,以顽强的毅力去克服学习生活中的`困难。教师将物理学史引入课堂的过程中,可以为学生呈现物理这一科学理体系论的建立过程,再现物理科学知识的发现过程,以及科学家们对人类社会发展所作出的贡献,激发学生学习物理的兴趣。比如,教师在讲万有引力定律的时候,可以介绍牛顿发现了万有引力的故事。1666年,23岁的牛顿还是剑桥大学的学生,牛顿的好奇心和探索欲非常强,他经常思考,为什么地球会绕着太阳转?为什么月球不会掉落在地球上?一次牛顿坐在果园中,突然听到苹果落地的声音,牛顿由苹果落地联想到了月球和地球的关系。在第二天,牛顿看见小外甥在玩小球,外甥慢慢摇摆小球,然后越来越快,最终小球被径直抛出。牛顿从这一现象中猛地意识到月球和小球的运动极为相像,月球对动力和重力的拉力同时作用于月球,使月球不会掉落到地球上,而正是因为重力的作用,苹果才会落地。牛顿之后展开了实验研究,最终证明重力是“万有”的,提出了万有引力定律。很多学生知道牛顿,知道万有引力,单纯直接学习这一知识学生会觉得枯燥乏味,教师通过在课堂上介绍物理学史,可以激发学生对物理学家的崇拜之情,然后让学生把崇拜之情转化成学习的动力。
二、在高中物理教学中引入物理学史,培养学生的求实精神
物理学的知识包括物理概念和物理规律等,其中最重要的知识就是物理概念。物理概念一般比较抽象,学生在理解时有一定难度,因此教师应该在物理概念讲解中引入物理学史,让学生正确全面地把握物理概念,培养学生的求实精神。在讲惯性的概念时,教师可以引入概念产生的历史。惯性的概念发展经历了较长时间的历史,从亚里士多德的“强迫运动定律”,到伽利略进行理想的斜面实验,然后再到笛卡尔的惯性原理,最终到牛顿的“第一运动定律”。不同的物理学家对这个概念进行优化和完善,终于确定了最后的概念内涵。教师在物理概念讲解时渗透物理学史,可以从纵向的角度让学生了解概念的形成过程,从而加深对概念的掌握。
三、在高中物理教学中引入物理学史,增强学生的创新能力
高中物理学科具有很强的客观性,要求学生不迷信权威,以发展变化的思想去审视一切科学假说和科学理论。但是在传统的物理课堂中,教师只注重知识的灌输性传授,没有对科学理论进行讲解,使学生发现问题、提出问题的能力逐渐被削弱,阻碍了学生创新能力的培养。对此,高中物理教师必须在教学过程中引入物理学史。比如,在讲爱因斯坦的相对论时,可以突出科学家的批判精神和创新能力。爱因斯坦在16岁时,就在书本上了解到光是以很快的速度前进的电磁波,于是他产生了一个疑问,如果一个人以光的速度向前运动,世界会发生怎样的变化?在这种思想的引导下,爱因斯坦学习了电磁学、力学的相关理论,并从哲学中吸收营养,对之前科学理论进行了大胆创新,提出了狭义相对论理念,最终得到了世界的广泛关注。从这个故事可以看出,培养问题意识和发展创新思维非常重要,学生从教师的讲授中可以认识到这二者的重要性,从而提高自身的素质水平。
四、在高中物理教学中引入物理学史,培养学生的辩证思维
物理学的发展历史表明,物理学和哲学有着重要的关系,因此教师应该将物理学史引入高中物理教学中,培养学生的辩证思维。比如,以上述爱因斯坦提出狭义相对论为例,教师可以把“新事物一定会战胜旧事物”的观念融合进去,让学生以发展的眼光看问题。再比如,在讲万有引力定律时,教师可以把“物质是普遍联系的”这一观念融合进去,让学生以联系的眼光看问题,在潜移默化中培养自己的辩证思维。随着教学体制的改革,高中物理教师不仅要教授给学生物理知识,更要培养学生的科学素养,物理学史对提高学生的科学素养具有重要作用,因此教师在课堂上应该引入物理学史。
参考文献:
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[2]徐志才.高中物理教学中如何引入物理学史培养学生的科学素养[J].考试周刊,(11):178-179.
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本学期,本人担任高三(3)和高二(14)教学工作。在工作中坚持出全勤,干满点,兢兢业业,为人师表,积极参加各类政治和业务学习,努力使自己成为一个合格的教学工作者。现本主要针对高三的教学工作总结如下:
1.教师方面:认真分析和研究近三年的考试说明,研究三至五年的高考试题以及各地的模拟试卷。这样做的目的是更好地把握高考的特点,使复习能把握大局,突出重点,在主干知识点花更多时间,下更大功夫,避免平均使用力量。
2.一些值得注意的细节。如:①注意解题格式的训练。很多学生格式混乱,方程不规范,满篇数学符号等,这些问题都及时纠正,否则造成会做而丢分的现象。②在备课时精心设计问题,提出的问题有深度,一环套一环,逐渐深入,使学生的思维即有深度又有广度,充分利用学生对因果关系感兴趣的心理特点,使学生积极思考,提高课堂效率。③不完全放弃教材,注意回归教材,特别是热、光、原三部分要强调学生看书。④加强多媒体的运用,对于难以理解的物理过程要编成动画,这样可以提高效率,降低难度。⑤舍得花时间让学生在课堂上思考,不满堂灌。
3.重视理论联系实际题目的分析和训练。现在高考越来越重视理论联系实验能力的考查。每一章节都有这样的题目,本人注意挖掘,特别是电学部分,这样的题目较多,高考考查的比率也较高。
4.特别注意学生能力的培养。高考把对能力的考核放在首要位置,通过对知识及其运用的考核来鉴别学生能力的高低。考试说明中明确告诉我们要考查学生五方面的能力,即:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。
5.注意物理学特殊方法的训练,如:对称法、守恒法,可逆思想,整体与隔离,矢量三角形法,图像法,等效法等训练。强调一题多解,一法多用,从中体会不同方法,处理不同问题的优劣。
总之高三物理复习工作是一个系统工程,更好地提高高三物理的复习工作还有许多值得研究的地方。
1、通过学习物理学史,学习物理大师的科学方法和进行科学思维的训练。
物理学研究中建立了许多理想模型,理想过程、理想实验、运用了观察和实验,类比和联想,猜测和试探分析和综合,佯谬和反证方法,科学假设方法等等,物理学史中有大量的生动事例说明科学大师们熟练而巧妙地运用这些方法取得重要成果的过程。利用这些事例,可以对学生进行具体的科学方法的教育。比如讲“自由落体运动”时,介绍伽利略用归谬法驳斥亚里士多德“重的物体比轻的物体落得快”。伽利略指出:“如果从塔上落下来两个同体积的球,其中之一不另一个重一倍,按亚里士多德的理论重的不轻的快一倍。如果将两球绑在一起,重量之和大于重球,下落速度应该比重球快。但如果两球是独立的,他们应该比轻球快,比重球慢。一件事情却出现两种结果,证明理论有误。”爱因斯坦在创立相对论过程中,设法用真实实验来说明,设想了大量的理想实验,理想模型,成为物理学史中的一朵奇葩。
2、通过物理学史的学习,服务于物理知识的掌握。
任何理论的建立都不是某个人突发奇想而出现的。都有其发生、发展、成熟的过程。有的需要一个人一生甚至几代人的努力才能完善一套理论。1687年,牛顿发表了《自然哲学之数学原理》,这部巨著总结了力学的研究成果,标志了经典力学体系初步建立。
这是物理学史上第一次大综合,是天文学、数学和力学历史发展的产物,也是牛顿创造性研究的结晶。但是这些成就并不能只归功于牛顿一人,因为在牛顿之前就有很多科学家在这方面做过大量有成就的研究,并取得大量成果,这位牛顿的研究打下了坚实的理论和资料方面的基础。牛顿在一封给胡克的信中写道“如果我看得更远,那是因为站在巨人的肩上。”人们通常认为他指出的巨人是伽利略和开普勒。其实他完成的综合工作是基于从中世纪以来世世代代从事科学研究的前人的累累成果。
3、通过物理学史的学习,培养科学精神。
所有的科学家,都不能脱离他所在社会,他首先是一个社会人,然后他才是一个科学家。科学技术像一把双刃剑,既能通过促进经济和社会发展以造福于人类,同时也可能在一定条件下对人类的生存和发展带来消极后果。
遥想两千三百多年前,亚里士多德提出物理学的概念以来,物理学真是历尽荣辱兴衰,但最终冲破了神学的桎梏。在科学的海边探望的孩子牛顿,奠定了物理学的基础,三百多年来,物理学已发展成为一门以人类进步、社会发展休戚相关的学科。物理学作为一门最基础的自然科学,它的发展动力是深深地植根于人类对真理的非功利追求上,正是这种非功利的追求给人类带来最大的收益。它的发展从来就对人类社会思想、文化发生巨大影响。人类社会进步的一个主要动力便是科学精神,现代科学精神的典范和集中的反映就是现代物理学。以现代物理学为代表的科学精神,是人类进步的一面旗帜,它将高高飘扬在未来的岁月中。而我们要做的就是学习科学家的优良品质,刻苦学习,向科学的高峰勇敢地攀登。
物理学的发展史上,有两个时期,绝对称得上是史上最伟大的时代。17世纪末,牛顿以《自然哲学的数学原理》出版宣布了近代物理学正式创立。20世纪初,相对论和量子论彻底推翻和重建了整个物理学体系。至今深深困扰和影响着今天的我们。回顾曾经的那段20世纪的历史,就像品味两颗青涩的橄榄,咀嚼越久,回味更无穷
通读这本书,作者以一种科学和人文素养相交织的语调向我们介绍了量子力学从发现,斗争,批驳,直至最终被广为接受的整个过程。从电脑到激光,从生物到核能,航天卫星理论皆赖以建立。从今天,现代的角度看过去,整个发展史带给我的是前所未有的冲击和震撼。 光的本质是什么?是波动还是微粒?过去的4中两个派系数次交锋。起先,以牛顿为首的微粒说依靠经典力学的奠基,在物理界获得了普遍的公认地位。随后,后起之秀托马斯杨悄然间发现了干涉现象,波动界的干涉条纹撼动了整个微粒世界。麦克斯韦于1856,1861,1865年连发三篇关于电磁理论的论文――预言光是一种电磁波,并于1887年被赫兹证明,使波动说在第二次波粒战争中登顶加冕。历史总是这样,一边落英缤纷,乱花迷眼,一边又是乌云乍起,电闪雷鸣。随着实验研究的深入。物理界阳光灿烂的天空漂浮着两朵小乌云经典力学在光以太和麦克斯韦――波尔兹曼能量均分学说上遇到的问题。第一朵乌云导致了相对论革命的爆发,而第二朵导致了量子论革命的爆发。紧接着,第三次,第四次的波粒战争接踵而至。而伟大的真理,则在烈火和暴雨中实现涅。在痛苦的上下求索的30年里,验证了光的波粒二相性及相对论和量子力学的正确性。
整个量子物理的发展,是基于无数次试验和交锋中蹒跚中前进的。通读完这本书,我很明显的认识到。我要努力地培养自己大胆假设和猜想的思想。有时,机遇,灵光稍纵即逝,或许他并不起眼,但正是这一个个小的不起眼,奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第预言了磁生电,海森堡在量子物理中引入了晦涩的矩阵……把握灵光,潜心钻研,即使不一定成功,其中的那些困惑,激动,恐惧和震惊也值得人品味。除此之外,仍要坚持不懈,脚踏实地地触碰自己想做的事。薛定谔,狄拉克博士大器晚成,依旧努力抓住时光的尾巴,在不确定度和P数上努力延伸,完成了量子物理学的部分奠基工作。三年磨一剑,五年磨一剑,甚至是十年磨一剑,在虚无缥缈的理论中,历史给予了他们最好的褒奖。
上帝掷骰子吗?这本书以此为题,揭示的是量子物理中最鲜明的特点――不确定度。回顾来看,整个量子物理的发展史扑朔迷离,但更可贵的是再这背后拓荒研究的科学家。他们史0世纪最可贵的财富。
物理学作为一门科学意味着能够更多的创造出人们所需要的物质财富,对社会发展的积极作用。
在我看来,要想完整表达物理学史对我们学习的要求,应做到以下几点:
1、通过物理学史的学习,激发学生的学习兴趣。
有句话说得好,兴趣是最好的老师。当你带着兴趣去学某样东西的时候,可以达到事半功倍的效果。物理学史记载人类揭开世界奥秘和令人兴奋的探索历程。不论是否喜欢历史,大多数人都是喜欢听故事的,因为孩子最早的认知就是从故事中体味和形成的。以故事的形式讲历史学生更易接受。
2、通过物理学史的学习,培养观察和分析问题能力。
物理学是一门以实验为基础的科学,观察和实验既是研究物理学的基本方法,也是学习物理的基本方法。物理学史中描述许多科学家善于从不被注意的一些平常现象中细心地观察与思考的事例。比如伦琴一生在物理学领域中进行过大量实验研究工作,一次实验中,他偶然发现包有纸的底片被曝光,但他从没放弃过着一个细小现象。正是他从这种观察能力、分析能力使他发现X射线从而获得诺贝尔奖。学生在了解物理学史知识的过程中便可认识到注意观察和认真进行实验是学好物理学的关键。因此在今后的学习中要有意识的观察,亲自动手实验,逐步培养勤观察、勤思考的习惯,这种能力的培养在今后的工作中将受益无穷。
3、通过物理学史的学习,培养质疑精神和提出科学问题的能力。
独立思考和独立判断的能力,首先表现在怀疑和批判的精神。科学史上大量实例表明,不囿于传统理论和观念,还迷信权威和书本,是科学创造的思想前提。众所周知,在爱因斯坦之前,洛伦兹和彭加勒已经走到相对论的大门口,只是由于未能摆脱绝对时空观的束缚,才没有最终迈进相对论的门槛。正是由于爱因斯坦抛开了“绝对运动”和“静止以太”的观念,并深刻地审查了“同时性”概念的物理学根据,才创建了狭义相对论,引起了人类时空观的巨大变革。
4、通过学习物理学史,学习物理大师的科学方法和进行科学思维的训练。
物理学研究中建立了许多理想模型,理想过程、理想实验、运用了观察和实验,类比和联想,猜测和试探分析和综合,佯谬和反证方法,科学假设方法等等,物理学史中有大量的生动事例说明科学大师们熟练而巧妙地运用这些方法取得重要成果的过程。利用这些事例,可以对学生进行具体的科学方法的教育。比如讲“自由落体运动”时,介绍伽利略用归谬法驳斥亚里士多德“重的物体比轻的物体落得快”。伽利略指出:“如果从塔上落下来两个同体积的球,其中之一不另一个重一倍,按亚里士多德的理论重的不轻的快一倍。如果将两球绑在一起,重量之和大于重球,下落速度应该比重球快。但如果两球是独立的,他们应该比轻球快,比重球慢。一件事情却出现两种结果,证明理论有误。”爱因斯坦在创立相对论过程中,设法用真实实验来说明,设想了大量的理想实验,理想模型,成为物理学史中的一朵奇葩。
5、通过物理学史的学习,服务于物理知识的掌握。
任何理论的建立都不是某个人突发奇想而出现的。都有其发生、发展、成熟的过程。有的需要一个人一生甚至几代人的努力才能完善一套理论。1687年,牛顿发表了《自然哲学之数学原理》,这部巨着总结了力学的研究成果,标志了经典力学体系初步建立。这是物理学史上第一次大综合,是天文学、数学和力学历史发展的产物,也是牛顿创造性研究的结晶。但是这些成就并不能只归功于牛顿一人,因为在牛顿之前就有很多科学家在这方面做过大量有成就的研究,并取得大量成果,这位牛顿的研究打下了坚实的理论和资料方面的基础。牛顿在一封给胡克的信中写道“如果我看得更远,那是因为站在巨人的肩上。”人们通常认为他指出的巨人是伽利略和开普勒。其实他完成的综合工作是基于从中世纪以来世世代代从事科学研究的前人的累累成果。
6、通过物理学史的学习,培养科学精神。()
所有的科学家,都不能脱离他所在社会,他首先是一个社会人,然后他才是一个科学家。科学技术像一把双刃剑,既能通过促进经济和社会发展以造福于人类,同时也可能在一定条件下对人类的生存和发展带来消极后果。
遥想两千三百多年前,亚里士多德提出物理学的概念以来,物理学真是历尽荣辱兴衰,但最终冲破了神学的桎梏。在科学的海边探望的孩子牛顿,奠定了物理学的基础,三百多年来,物理学已发展成为一门以人类进步、社会发展休戚相关的学科。物理学作为一门最基础的自然科学,它的发展动力是深深地植根于人类对真理的非功利追求上,正是这种非功利的追求给人类带来最大的收益。它的发展从来就对人类社会思想、文化发生巨大影响。人类社会进步的一个主要动力便是科学精神,现代科学精神的典范和集中的反映就是现代物理学。以现代物理学为代表的科学精神,是人类进步的一面旗帜,它将高高飘扬在未来的岁月中。而我们要做的就是学习科学家的优良品质,刻苦学习,向科学的高峰勇敢地攀登。
物理学是研究物质及其行为和运动的科学,是最早的自然学科之一。物理学的发展是很久远的,自古以来时间最长的也就是物理学中最基本的,也是最重要的部分,经典物理学,其主要研究的方面是力学,光学和天文学的研究。也正是这些方面,让物理学家们探索了相当长的时间,从人类的文明开始,人们就开始关注世界上事物的发展,从刚开始的额懵懂,到逐渐的了解,这其中有着怎么样坎坷曲折的道路,无数次的错误,无数的物理学家为之奋斗终身,献出自己的青春年华,为的就是获取真理。
没有探索就没有发现,没有大胆的打破传统的思想,就不会有新的理论的诞生,或者是对旧的理论的改正,正如伽利略一样,正是打破了传统的思维,敢于挑战人们所信奉的真理,才使得他获得了真理,站在了物理学的巅峰之上。自古,亚里士多德的理论就一直被人们信奉为真理,他提出:重的物体和清的物体下落的速度是一样的。这被人们当做真理传承了号几个世纪,可是,当伽利略通过大量的实验证明着是个错误的时候,他勇敢的提出来了,通过比萨斜塔的实验,他向世人证明了自己的正确,证明了本有的真理,打破了巩固人们思想的错误理论。
科学的发展是很漫长的,其中,也是要付出许多沉痛的代价的,在宗教的`束缚下,在上帝与地心说的统治之下,哥白尼和布鲁诺是何等的不畏权势,勇敢而大胆的相信自己的真理,并不断的向人们宣示这真理,在被宗教迫害,逼迫其放弃自己的真理而服从宗教的通知的时候,他们毅然拒绝,终为自己所信奉的真理献出了自己的生命,可是日心说在后代终于还是被证明是正确的,从而被世人所接受。
发展的事物总是那么的坎坷,可是科学的探索是没有尽头的,在经典物理以后,继而发展起来的就是爱因斯坦的相对论和现在人们经常耳边能听说到的原子物理学,这时的发展也是一样那么的不顺利,在爱因斯坦提出相对论之后很长的一段时间人们总是不相信爱因斯坦在相对论中所描述的时间和空间的关系,可是,不管刚开始人们是一种怎么样的心态,最红人们所接受的都必须是真理的,因为没有任何食物可以战胜得过真理。但是真理的诞生却是要靠我们很多人的奋斗才能产生的。
最近,我随意翻了翻哥哥送我的一本《物理学史》,因为其内容的高深,我也没能从中学到多少知识技能,但对于古今世人对待科学的态度,却有所感慨。
科学的起点是宗教。很长一段时间,宗教都是权威的象征。不过在文艺复兴时期,有了一些人敢于质疑权威,比如哥白尼、伽利略。但当时的宗教科学的风气是不容忍被质疑的――就拿伽利略来说,“他因勇敢地宣讲哥白尼学说而被传唤到罗马的宗教裁判所。地动说受到宗教裁判所的谴责,伽利略首领要保持沉默。”但后来,他了一本支持哥白尼学说的《对话》,导致“这位70虽的老人遭受了侮辱、监禁和威胁。他被迫当众跪着表示‘公开放弃、诅咒和痛恨地动说的错误和异端’。起先他一直和他的亲人以及朋友相隔离,但在他变瞎并病得十分瘦弱以后,他才被准许有稍多一点的自由。”
而现在的科学风气的主旋律,是积极与自由。这是人类思想的进步,也正是这种思想的进步,促使了人类科学的进步。
人类历史的长河总体上是在不断进步着的,因此,身为当代“人类”,我们也不能停下,我们也必须进步,因为只有这样,我们才能跟得上节奏,追求更大的进步!