简明物理学史
发展史
经典物理与近代物理
第一,立足于牛顿力学的经典物理学和经典自然科学在很在程度上是关于自然事物,自然属性,自然过程和自然界规律性的知识,但它往往没有对这些事物,属性,过程和规律性的机制(道理)从因果性上作出解释;近代自然科学所能做到的或应当做到的,则是依据于对微观过程的了解,解决这些"为什么"的问题.
第二,经典自然科学有它的普遍性和整体性,但就对整个自然事物的反映看,经典理论基本上是关于特殊的,局部的自然领域的知识;近代自然科学则具有更高程度的普遍性和更大范围的全局性
第一章发展中的物理学
1 相对论
相对论是现代物理学的重要基石.它的建立20世纪自然科学最伟大的发现之一,对物理学,天文学乃至哲学思想都有深远的影响.相对论是科学技术发展到一定阶段的必然产物,是电磁理论合乎逻辑的继续和发展,是物理学各有关分支又一次综合的结果.相对论经迈克耳逊,莫雷实验,洛伦兹及爱因斯坦等人发展而建立.
2 量子力学
1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难,引入了能量了概念,为量子理论奠定了基石.随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾,提出了光量子假说,并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念,为量子理论的发展打开了局面.1913年,玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念,对氢光谱作出了满意的解释,使量子论取得了初步的胜利.之后经过玻尔,索末菲海森堡,薛定谔,狄拉克等人开创性的工作,终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论.
3 原子核及基本粒子
原子核物理学起源于放射性的研究,是19世纪末兴起的崭新课题.在这以前,人类对这年领域毫开所知.从事这项研究的物理学家,他们通过作新创制的简陋仪器进行各种实验和观察,从中收集数据,总结经验,寻找规律,探索不断开拓新的领域. 1933年以后,原子核物理理论才逐渐形成.
4 固体物理学
20世纪初,固体物理学就开始深入到微观领域,人们开始利用微观规律来计算实验观测量.量子力学首先应用于简谐振子及简单的原子上,并显示了其正确性,其次又在化学键的问题上取得了效果.二十世纪20年代后,固体物理学作为一门学科在物理学领域中诞生.
5 物理学与技术
物理学的发展为新技术提供了基础,与此相反的关系也完全存在.假如不采用电子技术的各式各样的机器,今天的物理学,甚至整个科学研究都可能连一天也存在不下去.要建造超高能物理学所不可缺少的巨大加速器,必须要动员当前最先进的精密机械技术和电子学技术才行.同时由于对技术进步的不断要求,作为这些技术基础的物理学的研究也正在日益加强.可以说,没有上述各方面的条件,就不可能存在今天这种大规模,多方面的物理学研究.
6 科学的体制化
近代物理学的基础工程学科化这种趋势,当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的.
7 物理学在地理上的扩大
物理学的变迁,同时也伴有物理学在地理上扩大.俄国(苏联),美国,日本,中国及欧洲,亚洲,非洲物理学在地理上的扩大,必将会进一步扩大在进行尖端物理学研究,所以,没有理由认为这些
国家将来不会产生真正的物理学研究.
8 研究技术化
可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合,看作是社会进步的一个标志.
第二章节近代物理学的序幕
一电子的发现
背景: 电子的发现起源于对阴极射线的研究.阴极射线是低压气体放电过程中的一种奇特现象.这一观点得到赫兹等人的支持,赞成以太说的大多是德国人.英国物理学家克鲁克斯以及舒斯特根据各自的实验及解释都认为阴极射线是由粒子组成的.德国学派主张以太学说,英国学派主张带电微粒说.
J.J.汤姆生对电子研究
⒈定性研究:J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验,他进一步提高了真空度,并且减小极间电压,以防止气体电离,终于获得了稳定的静电偏转.
⒉定量研究:一种方法是用静电场偏转管在管子两侧各加一通电线圈以产生垂直于电场方向的磁场,然后根据电场和磁场分别造成的偏转,计算出阴极射线的荷质比e/m,另一种方法是测量阴极的温升.因为阴极射线撞击到阴极,会引起阴极的温度升高.J.J.汤姆生把热电偶接到阴极,测量它的温度变化,两种不同的方法得到的结果相近,荷质比
⒊普遍性证明
二X射线的研究
1895年,德国的维尔茨堡大学,伦琴教授阴极射线研究发现了X射线
三,放射性的发现
对阴极射线研究引起了放射性物质的发现.1896年5月18日,贝克勒尔发现了放射性.
贝克勒尔发现放射性虽然没有伦琴发现X射线那样轰动一时,意义却更为深远.因为这是人类第一次接触到核现象,为后来居里夫妇,卢瑟福等对放射性研究发展开辟了道路.
第三章相对论的建立
相对论的研究起源于"以太漂移"的探索以及光行差的观测.1678年惠更斯把光振动类比于声振动,看成是以太中的弹性脉冲.但是后来由于光的微粒说占了上风,以太理论受到压抑,牛顿就认为不需要以太,他主张超距作用.1800年以后,由于波动说成功地解释了干涉,衍射和偏振等现象,以太学说重新抬头.在波动说的支持者看来,光既然是一种波,就一定要有一种载体,这就是以太.他们把以太看成是无所不在,绝对静止,极其稀薄的刚性"物质".
机械波的波动方程与电磁波的波动方程
机械振动只有在弹性介质中传播才形成机械波,在弹性介质中应用牛顿定律和胡克定律,即可建立机械波的波动方程,一维横波的波动方程为
机械波的波动方程和波速这些性质是否也适用于电磁波(包括光波)呢电磁波有类似于机械波的波动方程,那么,电磁波的波动方程是相对于什么样的参考系建立的真空中速度是相对于什么参考系的.
1861年,英国物理学家麦克斯韦总结前人的实验规律基础上,推导真空中电磁波的波动方程,其一维形式的真空波动方程为:
3.迈克耳逊―莫雷实验
波动理论假定了真空中充满以太,光相对于以太的速度C传播,地球上的观察者所测到真空中光速的数值将是多大呢如果认为地球运动时以太完全没有被带动,地球上测到的真空光速应该是光对以太的速度与地球相对于以太速度的矢量差,为了能够显示出光相对于地球的传播速度不同于C,迈克耳逊设计了一个十分巧妙的实验.
在迈克耳逊最初装置中,采用地球公转速度可得0.04个条纹,这是一个很小的效应,但他的仪器
装置观察到的只是0.02个条纹的变动,即使进一步改进,结果都没有观察到条纹的移动.
4.洛伦兹等人的贡献
斐兹杰惹于1889年,洛伦兹于1892年先后独立地提出了著名的洛伦兹―斐兹杰惹收缩假定.他们都承认以太的存在,在以太中静止的一个长为L的物体,当它沿长度方向相对于以太速率V运动时,将缩短到
5. 爱因斯坦与狭义相对论
将相对性原理应用于电磁理论,如果认为电磁场的麦克斯韦方程组是正确的(方程组中真空中光速C的普适常数出现).则必须同时承认真空中光速C对所有惯性系相同,与波源的运动无关.然而,这却是于牛顿力学不相等的.在牛顿力学中,速度总是相对于一定的参考系,不允许在动力学方程中出现普适的速度.
6.广义相对论的建立
狭义相对论建立之后,爱因斯坦并没有止步,他认为狭义相对论还有许多问题没有解决,例如:为什么惯性质量随能量变化为什么一切物体在引力场中下落都具有同样的加速度1916年,爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》,对广义相对论的研究作了全面的总结.在论文中,爱因斯坦证明了牛顿理论可以作为相对论引力理论的第一级近似,并且组给出了谱线红移,光线弯曲,行星轨道近日点进动的理论预言
7.爱因斯坦的成功分析
1.兼收并蓄
2.敢于创新,突破常规精神
3.哲学修养
美发射探测卫星验证88年前爱因斯坦的预言
第四章量子力学的发展
一黑体辐射的研究
1859年基尔霍夫物体热辐射的发射本领e(v,T)和吸收本领a(v,T)的比值都相等,并等于该温度下黑体对同一波长的辐射度
1879年斯特潘根据实验总结出黑体辐射总能量与黑体温度四次方成正比的关系
1893年维恩经验式子
1900年瑞利
为了解决上述困难,普朗克利用内插法,将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利―金斯公式衔接起来.在1900年提出了一个新的公式
普朗克与统一思想的波动
普朗克对量子论的研究工作中犹豫徘徊,畏缩不前的主要原因是物理学的统一性问题,即如何对量子论的解释.
玻尔理论的形成
光谱
卢瑟福
量子理论
玻尔理论
1913年《原子构造和分子构造》提出了两条基本假设:定态,跃迁
1914年,夫兰克和G.赫兹以能量分立的指导思想,进行电子与原子的碰撞实验设计.他们利用慢电子与稀薄水银蒸气碰撞方法,来确定银原子的激发电位或电离电位.从而证实原子只能处在一定的分立能量状态当中.由此突破了"自然无飞跃"能量连续性的经典物理观点.这个实验成为玻尔原子理论的一个重要证据之一,
1918年,玻尔为了解释谱线强度这一当时原子理论无法解决的难题,提出了协调经典物理理论
与微观量子理论之间相互关系的对应原理
玻尔的直觉与创新研究方法
玻尔的科研思想与他的直觉相联系在一起,他从不畏缩不前,也不遵循所谓严格的逻辑道路的方法.玻尔灵活的思维特点与思想方法在今天已成为越来越多的人所理解和赏识.
量子力学的建立
1924年泡利提出不相容原理.这个原理促使乌伦贝克和高斯密特,在1925年提出电子自旋的设想.从而使长期得不到解释的光谱精细结构,反常塞曼效应和斯特恩―盖拉赫实验等难题迎刃而解.同年,海森伯创立了阵矩力学,使量子理论登上了一个新的台阶.1923年德布罗意提出物质波假设,导致了薛定谔在1926年以波动方程的形式建立了新的量子理论.不久薛定谔证明,这两种量子理论是完全等价的,只不过形式不同罢了.1928年狄拉克提出电子的相对论性运动方程――狄拉克方程,奠定了相对论性量子力学的基础.
第五章中国物理学者在近代物理学发展中贡献
一出国留学
中国学者出国留学可追溯到,在19世纪中叶,清朝赴欧留学得就达一百多人.清朝洋务活动的"求强","求富"过程中,为训练新式陆海军和创办近代军事工业和民安企业,曾陆续派出许多学生到各国求学.在1862―1900年间,有几百人,以官费,自费出国游学,但主要是学习语言,驾驶,架线,电工,炮术,造船,铸造,采矿,机织等实用技术和军事技术,当时不可能也没有眼光派学生去学习数理化基础学科.
二物理学教育的发展
在1895年和1897年分别创办了天津西学堂和上海南洋公学.中西学堂分设头等学堂,二等学堂,前者相当于大学.
1898年创办的京师在大学堂,
三研究机构的建立
1928年3月在上海成立国立理化实业研究所,同年6月中央研究院创立,同年11月理化实业研究所之一部分改名为物理学研究所,隶属中央研究院.
1929年9月在北平建立了北平研究院
20世纪20年代末,国家批准有条件大学设立研究部,在教学同时开展科学研究.
四中国物理学会
中国物理学会成立于1932年,它是中国物理学教学,研究发展的必然结果,截止1932年左右,物理学工作者约300人左右.
中国物理学报于1933年创刊.在1933―1935年出版了第一卷共三期,至1950年共出版了七卷.该学报以外文(主要为英文,个别为法文,德文)发表,附以中文摘要.它在国内外学术交流中起到了很好的作用.
五国外物理学家对我国近代物理学发展得作用
1 国外物理学家对我国物理学者得培养与帮助.我国许多物理学家都得到了国外著名物理学者的培养.
2 国外物理学家来华讲学极大地促进了我国物理学的发展.1921年蔡元培和夏元0访问爱因斯坦,并邀请他来中国讲学.朗之万于1931年底来华讲学.1937年5月31日至6月4日,玻尔来华进行了讲学.
六我国物理学者在近代物理学中得主要贡献
吴有训在美国研究Compton效应著称,他的关于Compton效应中变线与不变线的能量分布比率的两篇实验论文,确凿地证明了Compton效应的存在,丰富的和发展了Compton工作,并加速国际学术界对Compton效应的认识.吴有训回国后,或独自或带领研究生继续从事有关的研
究.
赵忠尧在研究硬射线的吸收系数及其散射的实验中,最早观察到正负电子对的产生和湮没现象
萨本栋在30年代关于三相电路并矢代数的研究,是属于数学,物理和电机的三角地带,被美国电气工程师学会评为1937年度"理论和研究最佳文章荣获".40年代萨本栋从事交流电机研究,以标么值系统分析交流电机问题.他根据在厦门大学和美国讲课的素材编写的《交流电机基础》一书,被英国,美各国高等院采作教材.开创了中国科学家编写的教材被国外采用的先例. 1949年,张文裕在吸收介子的云室研究中,发现了子和子辐射现象,开拓了奇异原子物理研究的新领域.国际上曾称此二发现为"张辐射"和"张原子".
黄昆在1947年发现了后来被称为"黄散射",即固体中杂质缺陷导致X光漫散射,它直接有效地成为研究晶体微观缺陷的手段.1950年,黄昆和(李爱扶)共同提出了多声子辐射和无辐射跃迁的量子理论,在国际上被称为黄理论.1947-1951年间,黄昆与合著《晶格动力学》一书,它成为该领域的一本基本理论著作而在国际上享有盛名.
谢玉铭于1932-1934年间在美国与W.V.Houston合作研究氢原子光谱Balmer系的精细结构,发现了在40年代后期才得以肯定的"Lamb"移位,并提出了40年代后期有关重整化理论的发展方向相同的大胆建议https://www.doczj.com/doc/a916130324.html,mb于1947-1948年间所作的类似实验及发现而获得1995年诺贝尔物理学奖.
宇宙起源及超导体材料的研究.
量子力学中的，量子密码学，量子计算机，等等和量子有关的分学科
往更小和更大的方面发展。
更小---了解物质的构成，看看夸克是否可以再分。
更大---了解宇宙了！宇宙物理学
外星人的存在与否
物理学史 ★伽利略（意大利物理学家）对物理学的贡献： ①发现摆的等时性 ②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关 ③伽利略的理想斜面实验：在1683年出版的《两种新科学的对话》一书中，运用观察—假设—数学推理的方法，详细地研究了落体运动。将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页（发现了物体具有惯性，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动的原因） 经典题目1 伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因（错） 伽利略认为力是维持物体运动的原因（错） 伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来（对） 伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去（对） ★胡克（英国物理学家） 对物理学的贡献：胡克定律 经典题目2 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） ★牛顿（英国物理学家）对物理学的贡献 ①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学 ②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生 经典题目3 牛顿发现了万有引力，并总结得出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常数（对） 牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动（对）牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础（对） ★卡文迪许 贡献：测量了万有引力常量 典型题目4 牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量（错）卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值（对） ★亚里士多德（古希腊） 观点： ①重的物理下落得比轻的物体快 ②力是维持物体运动的原因 经典题目5 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动（对） ★开普勒（德国天文学家） 对物理学的贡献开普勒三定律 经典题目6 开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律（错）★托勒密（古希腊科学家） 观点：发展和完善了地心说 ★哥白尼（波兰天文学家）观点：日心说 ★第谷（丹麦天文学家）贡献：测量天体的运动 ★库仑（法国物理学家） 贡献：发现了库仑定律——标志着电学的研究从定性走向定量 典型题目7 库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用（对） 库仑发现了电流的磁效应（错） ★密立根贡献：密立根油滴实验——测定元电荷通过油滴实验测定了元电荷的数值。 e=1.6×10－19C ★昂纳斯（荷兰物理学家）发现超导 ★欧姆：贡献：欧姆定律（部分电路、闭合电路）★奥斯特（丹麦物理学家） 电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应（电流能够产生磁场）
2018年高考物理学史总结 物理学史这部分内容在高考卷上通常以选择题形式出现（实验题中也会小概率出现），分值在6分以下，一般情况下不会出偏难怪的，毕竟这不是考纲里的重点。复习建议：以现有的生活经验常识为主，稍加了解就可以。现总结如下：1、伽利略 （1）通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点 （2）推翻了亚里士多德“重的物体比轻物体下落得快”的观点 2、开普勒：提出开普勒行星运动三定律； 3、牛顿 （1）提出了三条运动定律。 （2）发现表万有引力定律； 4、卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G 5、爱因斯坦 （1）提出的狭义相对论（经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体） （2）提出光子说，成功地解释了光电效应规律，并因此获得诺贝尔物理学奖（3）提出质能方程2 E ，为核能利用提出理论基础 MC 6、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。 7、焦耳和楞次 先后独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳——楞次定律（这个很冷门！以教材为主！） 8、奥斯特 发现南北放置的通电直导线可以使周围的磁针偏转，称为电流的磁效应。 9、安培：研究电流在磁场中受力的规律(安培定则)，分子电流假说，磁场能对电流产生作用 10、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。 11、法拉第 （1）发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象（教材上是这样的，实际不是有一定历史原因，以教材为主！） （2）提出电荷周围有电场，提出可用电场描述电场，提出电磁场、磁感线、电场线的概念 12、楞次：确定感应电流方向的定律，愣次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 13、亨利：发现自感现象（这个也比较冷门）。 14、麦克斯韦：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。 15、赫兹： （1）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。 （2）证实了电磁理的存在。 16、普朗克 提出“能量量子假说”——解释物体热辐射（黑体辐射）规律电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，即量子理论
物理学史—— 光学史 一、引言 说起光，我想我们大家都不陌生，我们之所以能够看到缤纷多彩的世界，全因为有光；而地球上之所以有如此丰富的物种，很大程度上也取决于光。光学的起源和力学、热学一样，可以追溯到两三千年前，我国的《墨经》就记载了许多光学的现象，如平面镜成像，小孔成像，凹面镜等。西方也很早就有了光学的知识的记载，欧几里得（Euclid,公元前约330-260）的《反射光学》（catoptrica）研究了光的反射；阿拉伯学者阿勒.哈曾（Al-Hazen,965-1038）写过一部《光学全书》，讨论了许多光学现象。由此可见，光学真的是一门古老的科学。下面就让我们回到光学的发展之初，一步一步来见证光学是如何发展的。 二、正文 首先就应该是我们日常生活中对光的观察了。记得以前学过这样一篇文章《两小儿辩日》“日初出大如车盖，而日中是如圆盘，此所谓近之大而远之小也”，说的就是人们根据太阳刚出来的时候比中午的时候大而来判断太阳距地球的距离。而在我国的古诗中也体现了光学的应用，如李白的“举杯邀明月，对影成三人”，以及曹操的“月影星稀，乌鹊南飞”。而光学在我国的歇后语中也有体现，如“光阴似箭，日月如梭”，说的就是时间流逝的快，劝诫我们要珍惜时间；还有“身正不怕影子歪”等。形影不离、形单影只，形影相吊等成语也体现了光学的悠久的历史。而我国关于光学的书面记载的就有《墨经》中的论影，《经下》：“景不徙，说在改为。”《说经下》：“景光至，影亡；若在，尽古稀。”《列子、説符》云：“形柱则影曲，形直则影正，然则柱直随形而不在景；身长则影长，身短则影短。”而我国古代对磷光的记录也是非常的悠久的。磷光最早记载见于汉代《淮南子.汜论训》“老槐生火，久血为磷，人弗性也。”东汉高诱在注中也写到“血精在地，暴露白日则为磷，遥望炯炯如燃磷也。”因而世人将磷光称为“鬼火”“鬼磷”。我国古代还有一项关于光学的应用就是皮影戏，《汉书、列戚传》就有记载“上思念李夫人不已，方士奇少翁岩能致其神。乃夜张灯烛，设帷帐，陈酒肉，而令上居它账，遥望见好女如李夫人之貌，还幄坐而步。”其中光
第27卷 第5期大庆师范学院学报V o.l27 N o.5 2007年10月J OURNAL OF DAQ I NG NORMA L UN IVERS I TY O ctobe r,2007 应用物理学史促进科学教育与艺术教育的统一 郑晓波 (浙江师范大学物理系,浙江金华321004) 摘 要:科学和艺术的结合是人类思想发展的主流,在教育过程中重视科学教育和艺术教育的结合,是培养具有良好人文精神和创新能力的人才的重要途径。物理学史,能帮助学生认识到科学与艺术之间的关系,有利于促成科学教育和艺术教育的结合。 关键词:物理学史;科学;艺术;人文 作者简介:郑晓波(1974-),男,浙江兰溪人,浙江师范大学硕士研究生,从事物理教学论研究。 中图分类号:O4-0 文献标识码:A 文章编号:1006-2165(2007)05-0090-03 收稿日期:2007-04-04 庄子云: 天地有大美而不语,四时有明法而不议,万物有成理而不说;圣人者,原天地之美,而达万物之理。 ,可见 美 是客观存在的,但 美 不自美,而是需要人去欣赏、去探究的。物理学史,能帮助学生认识到科学与艺术之间的关系,有利于促成科学教育和艺术教育的结合。 1科学和艺术二者在本质上是统一的 科学和艺术,尽管它们的研究方法有异,而且所采用的表达语言也存在较大的不同,但本质上都是人类对世界的一种探究,都面对世界存在和人类存在的神秘性,并试图认识之、解释之,所以,二者在本质上应是统一的。如时间、空间的意义,光的奥秘,宇宙和人性的起源等等,从人类诞生之日起,就是它们永恒的主题。 爱因斯坦曾说:[1] 在那不再是个人企求和欲望主宰的地方,在那自由的人们惊奇的目光探索和注视的地方,人们进入了艺术和科学的王国,如果通过逻辑语言来描绘我们对事物的观察和体验,这就是科学;如果用有意识的思维难以理解而通过直觉感受来表达我们的观察和体验,这就是艺术。二者共同之处就是摒弃专断,超越自我的献身精神。 著名物理学家、诺贝尔获得者李政道教授多次提出: 艺术和科学的共同基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性 。 事实上如一枚硬币的两面,科学和艺术源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义 [2]。 伟大艺术的美学鉴赏和伟大科学观念的理解都需要智慧 [3]。 无论从我个人的经历,还是从世界文明史的发展来看,科学与艺术、科技与人文都是不可分离的 [4]。 著名画家吴冠中认为:[5] 科学与艺术虽然在技法上迥然不同,但在思维上却有共通之处,即探索未知、情愫相同。二者就像是一对亲密的战友,相互渗透和影响。 已故中国美协主席、著名画家吴作人先生曾说:[6] 将来科学发展了,艺术与艺术形式决不会停留在一种状态上.美术为科学服务,反过来科学推动美术。 可见,科学和艺术都是惟有人类才拥有的文化现象,并且紧密而又令人惊奇地相互关联着。 2在物理学史中,科学和艺术是互渗、互动和互补的 求真和审美也是互渗、互动、互补的,它们常非常奇妙地相互交融、相互补充。艺术连通虚幻、想象,留下了愉快的对接口,以善于虚拟真实的功能,并联和引领科学。科学不断扩充艺术的内涵,同时逐渐消除二者的矛盾和断痕。没有艺术,科学会变得毫无生趣、不近人情;没有科学,艺术将变得无所依托,荒谬不堪。可见,科学和艺术之间确实是彼此互相需要,而为了实现双方的这个需要,就必须在二者之间构架起一座桥梁,为此,赫伯特 巴特菲尔德在他的 近代科学的起源 的引言中表达了这样一个确信:[7] 鉴于90
高考物理物理学史知识点真题汇编 一、选择题 1．今年是爱因斯坦发表广义相对论100 周年。引力波是爱因斯坦在广义相对论中预言的，即任何物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动，可以把它想象成水面上物体运动时产生的水波。引力波在空间传播的方式与电磁波类似，以光速传播，携带有一定能量，并有两个独立的偏振态。 引力波探测是难度最大的尖端技术之一，因为只有质量非常大的天体加速运动时才会产生较容易探测的引力波。2016 年2 月11 日，美国激光干涉引力波天文台宣布探测到了引力波，该引力波是由距离地球13 亿光年之外的两个黑洞合并时产生的。探测装置受引力波影响，激光干涉条纹发生相应的变化，从而间接探测到引力波。下列说法正确的是 A．引力波是横波 B．引力波是电磁波 C．只有质量非常大的天体加速运动时才能产生引力波 D．爱因斯坦由于预言了引力波的存在而获得诺贝尔物理学奖 2．关于科学家和他们的贡献,下列说祛正确的是（） A．牛顿通过理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因 B．万有引力定律和万有引力常量是牛顿发现并测量出的 C．元电荷的数值最先是由库仑通过油滴实验测出的 D．电场这个“场”的概念最先是由法拉第提出的 3．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是() A．自然界的电荷只有两种，美国科学家密立根将其命名为正电荷和负电荷，美国物理学家富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值 B．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量G和静电力常量k的数值 C．奥斯特发现了电流间的相互作用规律，同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律D．开普勒提出了三大行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律 4．下列有关物理常识的说法中正确的是 A．牛顿的经典力学理论不仅适用于宏观、低速运动的物体，也适用于微观、高速运动的物体 B．力的单位“N”是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位 C．库仑在前人工作的基础上提出了库仑定律，并利用扭秤实验较准确地测出了静电力常量k D．沿着电场线方向电势降低，电场强度越大的地方电势越高 5．物理学推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是 A．牛顿应用“理想斜面实验”推翻亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点 B．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的C．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律 D．英国科学家法拉第心系“磁生电”思想是受到了安培发现电流的磁效应的启发 6．下列说法正确的是( )
高中物理所有物理学史资料的汇总 1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx 2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。 3、牛顿:英国物理学家;动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。 4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。 5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。 6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。 7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。 8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。 9、库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。 10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e。 11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。 12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。 13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。 14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象。 15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。
高考物理新物理学史知识点单元汇编及答案(5) 一、选择题 1．关于伽利略对物理问题的研究，下列说法中正确的是（） A．伽利略认为，在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同 B．若使用气垫导轨进行理想斜面实验，就能使实验成功 C．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的 D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 2．发明白炽灯的科学家是() A．伏打 B．法拉第 C．爱迪生 D．西门子 3．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( ) A．焦耳发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了电磁感应定律 C．惠更斯总结出了折射定律 D．英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首先发现了光的干涉现象 4．2016年“科学突破奖”颁奖仪式在美国举行，我国科学家王贻芳获得“物理学突破奖”．在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献．关于科学贡献和物理研究方法，下列说法正确的是（） A．奥特斯发现了电流磁效应 B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 C．“元电荷”、“点电荷”、“总电阻”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法 D．安培提出了电场线的概念 5．下列说法错误的是（） A．奥斯特提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动电荷产生 B．安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动电荷产生C．根据“分子电流”假说，磁铁受到强烈振动时磁性会减弱 D．根据“分子电流”假说，磁铁在高温条件下磁性会减弱 6．下列说法中正确的是（） A．奥斯特发现了电磁感应现象 B．牛顿通过理想斜面实验得出了维持运动不需要力的结论 C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱现象，推动了量子理论的发展 D．光照在金属板上时，金属能否发生光电效应现象与入射光的强度有关． 7．物理学推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是 A．牛顿应用“理想斜面实验”推翻亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点 B．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的C．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律
物理学史与物理思想的建构 大同市实验中学（037010）田雨禾 现代教育科学，心理科学和信息科学技术的综合和相互渗透，已成为教育发展和改革的强大动力。传统的教和学的模式正在酝酿重大的突破，教育面临着有史以来最为深刻的变革。这场教育的大变革不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化，更重要的是将对教育的思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。 物理学是人类对客观物质世界认识的结晶，它的基本使命是认识客观物质世界。研究目标是正确揭示客观物质世界所有现象和过程的本质的规律。研究方法包括观察、实验、假说和科学推理等。物理学特点决定了高中物理教育的功能定位，即以物理学的知识体系为载体，以创新精神和实践能力的培养为重点，以提高学生的科学素质为目标，通过强化物理知识的形成过程和应用过程，认识科学、技术、社会的紧密联系。体验，认识和运用科学研究的过程和方法，进而激发学生学习物理的兴趣，培养学生的观察实验能力、思维能力、分析和解决问题的能力，逐步提高学生的学习能力和研究能力，逐步树立正确的世界观、人生观、价值观，最终达到全面提高素质，发展个性，形成特长的目的。物理学以及高中物理教育的特点，功能定位决定了高中学生在物理课堂学习策略上与其它学科在课堂学习策略上应该也有所不同。 很多物理教育家指出，物理教学不仅要给出物理事实和物理规律，而且要对学生进行科学思想与科学方法教育。这与新一轮课改所提出的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”这三个维度的课程目标完全吻合。诺贝尔物理学奖得主，著名物理学家杨振宁博士就曾经这样说过，“进了一个好的研究院，学生都不坏，都得了博士学位。过了15年，他们的成就可以很悬殊。所以悬殊决不是他们的天分差得那么远，也绝对不是他们的技术差得那么多。最主要的是有的人走到一个正确的方向。这个方向在以后5年、10年或15年有了大发展，他们和这个方向与之俱长，就可以有大成就。”由此可见科学思想和科学方法的建构与掌握的重要性。物理学史含有的极为丰富的科学思想、科学精神与人文思想，是进行素质教育的极好内容，能够培养学生多方面的能力，是进行物理教学十分必要的部分。由于物理事实和物理规律具体，较容易把握，而科学思想与科学方法隐含其中，较为抽象，因此容易被忽略。因此，在中学物理的教学中如何从物理学史料中发掘物理思想，引导学生建构物理思想以真正提高学生的科学素养，从而提高全民族的素质，已成为当前中学物理教学的一个重要任务和使命，新课程目标的提出也给物理学史在物理教学中的渗透以及二者的结合提供了发展的天地。 一、新课标提倡的面向过程的教学给物理教学和物理学史的结合提供了广阔的空间。 现代教育理念所提出的教学根本目的，是促进学生的全面发展。新课程标准又把它具体化为“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”这三个维度的课程目标。教学实践告诉我们，不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法，科学既是一种人类的知识体系又是人类认识世界的一种方式和探索过程，而通常的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中。物理学具有很强的继承性，许多科学家就是从对本学科历史的研究中，开始自己的创造活动的。牛顿说过：“如果说我比别人看的远一点，那是因为我站在巨人肩膀上的缘故”。不仅牛顿如此，凡做出重大贡献的物理学家都善于批判和继承。学习物理学史有助于活跃思维，增强胆识，使学生更自觉地继承前人的事业，有效地进行学习研究。上海教科院顾泠沅教授在《教学任务的变革》一文中提到：早在上世纪五十年代，英国哲学家波兰尼(M.polanyi)就曾说过：“我们所知道的多于我们所能言传的”。他据此推断出人类大脑中的知识分为两类：明确知识和默会知识。所谓明确知识是指能言传的，可以用文字等来表述的知识；而默会知识则是不能言传的，不能系统表述的那部分知识。而且人
学习中国物理学史的作用 学院：材料科学与工程 论文摘要: 中国物理学既是中华民族认识的结晶，具有科学知识的价值，同时具有思想文化价值。中国物理学史的介绍还可以使学生以一种移情的方式，了解中国物理学家的探究与思考，对中国的物理的发展和历史有更深入的了解，同时更好继承我国的物理精神。壮大物理学的发展！ 关键词:中国物理学史了解培养科学精神毅力 引言：今天的在大学学习物理学习中，加入了我国物理学史学习。传统的物理教学忽视了对学生学习兴趣的培养，造成很多同学不想去学习。而物理学史恰好弥补其不足。它可以唤起他们强烈的好奇心和奋发向上的激情，引起浓厚的兴趣。同时对我国的过去有更深入了解，对我国文化有更深了解。对弘扬我国文化有很大的帮助。 1．中国物理学沧桑岁月史 21世纪的我们应当对自己的历史进行解读，尤其对我国的物理 学史进行了解，中华民族有过辉煌的历史，四大发明对社会做 出的巨大贡献是世人共睹的，但为何又会受百年的奇耻大辱。 这一切有着我国的独特文化，他似乎早就给我国物理史带来一 种复杂的影响，我们的古人对物理的研究总的说来就是趋于记 录现象，而没有进行深入的研究和理论的研究。我们国家对于
物理现象的记载可以说是最早国家之一。 我国的物理学发展充满着沧桑，在先秦时期我有过百家争鸣， 各家在发挥自己长处，尤其是墨子学说，它的精髓就在于进行 深入的研究，就类似于西方的科学思维。但它并没被重视，始 皇进行了统一，中华文化走向一致，尤其汉朝以来的独尊儒术，使得中华民族走向与西方完全不同的路。 整整千年历史长河，我们有李白、苏轼、曹雪芹，但我们没有爱因斯坦、牛顿、伽利略。这似乎又在阐释着为什么在近 代我国会受到“华人与狗不得入内”殊礼！ 在这历史长河中，进入仕途，是所有读书人的最高追求，其它一切很可能为邪说。甚至为人鄙视。长时间的大一统且高 度中央集权，可谓一人之言，万万人必从之。而对于物理的研 究，在短时间并不会给君王带来大量的财富，而更多的人学儒，为皇家所用，帮其管理这所谓的王土。为了培养更多奴才，统 治者必将遏制其它学说。而对物理的研究，我们可以说连门都 没进。只能作为一个看客草草记录路边的风景。 2.中国物理学之零零碎碎成就 １）力学方面 《墨经》中的软科学知识已不全是实际生产知识的总结和记述，而是对力学现象进行了粗浅的概括，并进行了一些推理论证。诸如，关于时空观念、运动学知识、力的概念、力系平衡的论述，以及斜面、
高考物理专题物理学史知识点全集汇编 一、选择题 1．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（） A．伽利略利用“理想斜面”得出“力是维持物体运动的原因”的观点 B．牛顿提出了行星运动的三大定律 C．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万有引力常量 D．开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点 2．伽利略是实验物理学的奠基人，下列关于伽利略在实验方法及实验成果的说法中不正确的是 A．开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B．通过实验发现斜面倾角一定时，不同质量的小球从不同高度开始滚动，加速度相同C．通过实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础 D．为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法 3．下列选项不符合历史事实的是（） A．富兰克林命名了正、负电荷 B．库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律 C．麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D．法拉第为了简洁形象描述电场，提出电场线这一辅助手段 4．2014年，我国在实验中发现量子反常霍尔效应，取得世界级成果。实验在物理学的研究中有着非常重要的作用，下列关于实验的说法中正确的是() A．在探究求合力的方法的实验中运用了控制变量法 B．密立根利用油滴实验发现电荷量都是某个最小值的整数倍 C．牛顿运用理想斜面实验归纳得出了牛顿第一定律 D．库仑做库仑扭秤实验时采用了归纳的方法 5．发明白炽灯的科学家是() A．伏打 B．法拉第 C．爱迪生 D．西门子 6．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( ) A．焦耳发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了电磁感应定律 C．惠更斯总结出了折射定律 D．英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首先发现了光的干涉现象 7．下列描述中符合物理学史的是（） A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说 B．牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量G C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场
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）。 牛顿第一定律—惯性定律：一切物体中保持匀速直线运动或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。（力是改变物体运动状态的原因） 牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。（作用力即合外力；F=ma） 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 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（F=kx）；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、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； 开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆的，太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它轨道周期的二次方的比值都相等。 9、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实验装置比较准确地测出了引力常量； 11、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。 二、电磁学：（选修3-1、3-2） 1、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。 2、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。 3、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。 4、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。 5、1911年，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
高考物理物理学史知识点图文答案(2) 一、选择题 1．2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明蓝色发光二极管(LED)，并因此带来新型的节能光源．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是 A．开普勒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． B．奥斯特发现了电流的周围存在磁场并最早提出了场的概念 C．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究 2．关于科学家和他们的贡献,下列说祛正确的是（） A．牛顿通过理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因 B．万有引力定律和万有引力常量是牛顿发现并测量出的 C．元电荷的数值最先是由库仑通过油滴实验测出的 D．电场这个“场”的概念最先是由法拉第提出的 3．伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素．关于这些要素的排列顺序应该( ) A．提出假设→对现象的观察→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 B．对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 C．提出假设→对现象的观察→对假说进行修正和推广→运用逻辑得出推论→用实验检验推论 D．对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→对假说进行修正和推广→用实验检验推论 4．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是() A．自然界的电荷只有两种，美国科学家密立根将其命名为正电荷和负电荷，美国物理学家富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值 B．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量G和静电力常量k的数值 C．奥斯特发现了电流间的相互作用规律，同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律D．开普勒提出了三大行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律 5．下列有关物理常识的说法中正确的是 A．牛顿的经典力学理论不仅适用于宏观、低速运动的物体，也适用于微观、高速运动的物体 B．力的单位“N”是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位 C．库仑在前人工作的基础上提出了库仑定律，并利用扭秤实验较准确地测出了静电力常量k D．沿着电场线方向电势降低，电场强度越大的地方电势越高
中国物理学史 学院：机电学院班级：材成102 学号：5901210080 姓名：雷强强 摘要:通过中国物理学史的发展和成就，论述了学习中国物理学史后的感想。 关键词：物理学史、发展、成就 引言：通过一学期的物理学史的学习我学到了很多。作为一个选修课我感觉学知识并不是最重要的，而学习接受知识的方法与方式更重要一些。不过我在物理学史课的学习中也学到了很多知识。下面我就先谈谈中国物理学史的坎坷发展与成就和我学习之后的一些心得。中国物理学史坎坷发展： 中国物理学史是一段沧桑的岁月史。21世纪的我们应当对自己的历史进行解读，尤其对我国的物理学史进行了解，中华民族有过辉煌的历史，四大发明对社会做出的巨大贡献是世人共睹的，但为何又会受百年的奇耻大辱。这一切有着我国的独特文化，他似乎早就给我国物理史带来一种复杂的影响，我们的古人对物理的研究总的说来就是趋于记录现象，而没有进行深入的研究和理论的研究。我们国家对于物理现象的记载可以说是最早国家之一。 我国的物理学发展充满着沧桑，在先秦时期我有过百家争鸣，各家在发挥自己长处，尤其是墨子学说，它的精髓就在于进行深入的研究，就类似于西方的科学思维。但它并没被重视，始皇进行了统一，
中华文化走向一致，尤其汉朝以来的独尊儒术，使得中华民族走向与西方完全不同的路。 整整千年历史长河，我们有李白、苏轼、曹雪芹，但我们没有爱因斯坦、牛顿、伽利略。这似乎又在阐释着为什么在近代我国会受到“华人与狗不得入内”殊礼！ 在这历史长河中，进入仕途，是所有读书人的最高追求，其它一切很可能为邪说。甚至为人鄙视。长时间的大一统且高度中央集权，可谓一人之言，万万人必从之。而对于物理的研究，在短时间并不会给君王带来大量的财富，而更多的人学儒，为皇家所用，帮其管理这所谓的王土。为了培养更多奴才，统治者必将遏制其它学说。而对物理的研究，我们可以说连门都没进。只能作为一个看客草草记录路边的风景。 中国物理学之零零碎碎成就 （１）力学方面 《墨经》中的软科学知识已不全是实际生产知识的总结和记述，而是对力学现象进行了粗浅的概括，并进行了一些推理论证。诸如，关于时空观念、运动学知识、力的概念、力系平衡的论述，以及斜面、滑轮及其应用，等等 （２）光学方面 关于光学知识的记载以《墨经》经下中的八条（１６至高无２３）最为系统。其内容涉及影子生成的道理，本影和半影，由物体与光源的相对位置确定影子的大小，光的直线传播实验，光的反射性和平面
物理学史教育培养学生正面的情感态度与 价值观 摘要：物理学史研究的是人类与物理世界对话的历史，其融合了与物理学有关的多学科知识，比如，人类的思想及其发展过程、自然科学、与社会历史发展有关的文史哲等，它是集自然、人文、社会、思维及其密切联系和交叉渗透之后的综合类学科。物理学史的这些特质，能使其在人文塑造方面，发挥特殊的作用，在教学中，教师若能善加引导，物理学史将必然成为实现学生情感态度与价值观培养的重要教学资源。 关键词：物理学史教师学生情感态度物理教育 新的课程观给我们的启示，在教学中要努力开发课程资源，不能局限于教科书的狭隘范围，应从内容和方法等多方面来改革教学，特别是对学生在正面的情感态度、价值观等方面的培养，物理学史在这一方面有不可替代的重要作用。 一、物理学史对学生树立正确的科学态度有积极作用 物理学史对学生树立正确的科学态度有积极作用，有利于培养学生的质疑精神，从而不迷信权威，也敢于提出与别人不同的见解，并勇于修正或放弃自己错误的观点。
人类科学史上的重大发现中，很多都是由困难的或者新发现的问题开始的，这些问题引起注意，然后得以解决，批判与质疑精神是打开科学大门的钥匙。在平时的教学中，想要培养学生发现问题的能力，仅通过平时的教学方法是不能达到预期目标的，要通过真实的物理学史来展示各项问题，在演化过程中让学生理解重大问题的产生以及所引起的影响。因此，在教学过程中，要用真实的事例培养加强学生发现问题、提出问题的能力。同时，科学是在不断的发展中的，没有绝对的真理，任何科学的结论或发现都可能存在着历史的局限性。物理学史记录了一个不断地“破”与“立”的过程，就是这些对权威的怀疑和修正推进了物理学的发展与壮大。培养学生实事求是及尊重客观的科学态度与精神，是物理教学中重要的一环。我们可以在教学中向学生介绍科学家的动人事迹。如伽利略在对亚里士多德得有关“若物体越重，将下落得越快”的结论产生怀疑之后，在高塔上抛球，再根据双球同时落地实验，得到正确的结论；又如，因坚持“日心说”而被残酷的罗马教廷处以火刑的布鲁诺等。教师通过这些事迹中物理学家的求真精神，使学生逐渐树立起正确的科学态度。 二、物理学史在培养学生主动与他人合作、认识与交流中能发挥重要作用 劳伦斯发明的回旋加速器对原子物理做出了巨大的
1.艾萨克·牛顿 艾萨克·牛顿——英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。杰出贡献是对万有引力和三大运动定律进行了描述，这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。 2.阿尔伯特·爱因斯坦 爱因斯坦——美籍德裔犹太人，现代物理学的开创者和奠基人，相对论的提出者，“决定论量子力学诠释”的捍卫者，他在科学史中有着不可磨灭的地位和影响。 3.詹姆斯·麦克斯韦 麦克斯韦——19世纪伟大的英国物理学家、数学家。他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。他为物理学树起了一座丰碑。 4.尼尔斯·玻尔 尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔——丹麦物理学家。他通过引入量子化条件，提出了玻尔模型来解释氢原子光谱，提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学，对二十世纪物理学的发展有深远的影响。 5.阿基米德 阿基米德——古希腊伟大的数学家、力学家。阿基米德对数学和物理的发展做出了巨大的贡献，为社会进步和人类发展做出了不可磨灭的影响，即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感，他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”，文艺复兴时期的达芬奇和伽利略等人都拿他来做自己的楷模。 6.维尔纳·海森堡 维尔纳·卡尔·海森堡——德国物理学家。量子力学是整个科学史上最重要的成就之一，他的《量子论的物理学基础》是量子力学领域的一部经典著作。 7.伽利略·伽利雷 伽利略——意大利物理学家、天文学家和哲学家，将定量分析引入物理学，爱因斯坦认为是他开创了近现代物理学的研究方法。他创制了天文望远镜来观测天体，他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。先后发现了木星的四颗卫星、土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象等等。这些发现开辟了天文学的新时代。 8.安德烈·玛丽·安培 安德烈·玛丽·安培——法国物理学家，安培在他的一生中，只有很短的时期从事物理工作，可是他却能以独特的、透彻的分析，论述带电导线的磁效应，因此称他是电动力学的先创者，他是当之无愧的。
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、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。 3、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。 4.17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。 5、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。 6、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律； 7、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实验装置比较准确地测出了引力常量； 8、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。 波动学（3-4选做）： 9、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。 10、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。
中国物理学史作业 2-1中国古代学者提出了哪些元素的观点？简述其要点。 1）八卦 八卦的原始含义表示着8种自然现象：天、地、山、泽、水、火、风和雷。它们也被认为是引起自然界演化和主宰人间祸福的8种（因）素，经过一定的组合和相互作用就产生了世界万物。而这8种元素都是通过阴爻——和阳爻—的规则排列和相互作用来构成和显示的。 2）阴阳 阴阳的重要意义：阴阳的对立和互根（如昼夜、冷热、动静、内外和上下等）。阴阳的消长和转化（“阳<阴>消阴<阳>长”，“阳<阴>极反阴<阳>”等）。阴（爻）和阳（爻）总数的守恒（192个阳爻和192个阴爻，数量相等）。 3）五行 五行就是金、木、水、火、土五种基本物质或元素 （1）五行的性质 “润下”和“炎上”是显而易见的现象。“曲直”是树木的自然外形和性状，它也可以加工成曲（如弓）和直（如箭）的形状。“从革”是顺便变革的意思，金属可以被加工成各种形状的器具。“稼穑”是种植和收割的意思，说明作物生长依赖土。（2）五行的关系 五行相生的关系：金生水，水生木，木生火，火生土，土生金。 五行相克的关系：金克木，木克土，土克水，水克火，火克金。 （3）史伯和墨家的观点 史伯：以一种元素与另一种元素相配合，以求其均衡与统一；如果完全相同，则“尽乃弃”也。 墨家：五行无常胜，说在宜。火烁金，火多也；金靡炭，金多也。合之，府水。若识麋与鱼之数，惟所利。 4)其他的元素观点 3-11 说明赵州桥的结构特点，及其力学上的成就。 答：赵州桥是世界上最早的敞肩圆形拱桥。 所谓“敞肩”，是指拱券上的建筑不是实腹而是空腹，将一些小拱排列在大拱之上。这样做可以使桥的重量减小，并且可以节省材料。此外，小拱还具有加大泄洪能力的作用，减小桥梁侧面的压力。赵州桥的两端各有两个小拱，它可以增加16.5%的排水面积，并且节省约700多吨的石料。
《物理学史》课程教学大纲（10学时） （理论课程） 一课程说明 （一）课程概况 课程中文名称：《物理学史》 课程英文名称：history of physics 课程编码：3910252217 开课学院：理学院 适用专业/开课学期：物理学/第7学期 学分/周学时：0.5/ 《物理学史》为物理学专业限定专业选修课。本课程在学习完专业课的基础上，系统介绍物理学发展的历史过程，能帮助学习者还原物理学发展的历史面目，了解与概括物理学基础知识发展的全貌及总体规律，有利于巩固和加深理解已学的物理知识。物理规律的发现包含了物理学家们大量思想和方法的创新，了解掌握物理学思想和方法的发展过程，对于理解物理规律的本质，培养大学生的创新思想和创新意识、创新能力都有着重要的作用。 学习《物理学史》，一般要求已学完物理学方面的专业课程。 （二）课程目标 通过本课程学习，学生应了解物理学各主要分支学科的发展历史，弄清物理学发展历程中重要思想、方法、规律、原理提出的前因后果及其发展的历史线索，掌握其中包含的创新思想和创新方法。并在此基础上形成对物理学历史发展的全面认识。 二教学方法和手段 本课程的教学以讲授为主，以课堂讨论为补充。不管是讲授还是课堂讨论，都要贯彻启发式教学原则，启迪学生思维，引导学生对物理学的历史进行正确理解，培养学生分析、判断历史问题能力。 为达到上述目的，应充分发挥好课堂教学主渠道的作用，并利用计算机辅助教学、网络教学等现代化教育技术的优势，扩大教学信息量，提高教学质量和效率。 三教学内容 第一章中国古代物理学（第一、二章共1学时） 一、教学目标
了解中国古代自然观、中国古代的力学、热学、光学、电磁学、声学知识和中国古代物理学的特点，能分析形成这些特点的原因。 二、教学重、难点 1·重点：中国古代自然观、中国古代的力学、热学、光学、电磁学、声学知识和中国古代物理学的特点 2·难点：分析形成这些特点的原因 三、主要内容 1·中国古代自然观 2·中国古代的力学知识 3·中国古代的热学知识 4·中国古代的光学知识 5·中国古代的电磁学知识 6·中国古代的声学知识 7·中国古代物理学的特点 第二章西方古代物理学（1学时） 一、教学目标 了解古希腊的自然观、古希腊和中世纪的物理知识，能总结出西方古代物理学的特点，与中国古代物理学的特点相区别，并能分析形成这些区别的主要原因。 二、教学重、难点 1·重点：古希腊的自然观、古希腊和中世纪的物理知识 2·难点：总结出西方古代物理学的特点，找出与中国古代物理学特点的区别 三、主要内容 1·古希腊的自然观 2·古希腊的物理知识 3·中世纪的物理知识 第三章经典力学的建立和发展（1学时） 一、教学目标 了解运动定律的建立和万有引力定律的发现过程，牛顿的重大贡献和牛顿后力学的发展情况。理解伽利略在研究运动过程中对逻辑方法的应用。 二、教学重、难点 1·重点：运动定律的建立 2·难点：理解万有引力定律的发现过程