钱三强教授的《物理学史》序为我们提供了指导思想
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《备战2021年中考物理二轮复习专题全能突破》专题一练习物理常识类一、单选题1.以下关于各位科学家在物理学发展历史上的贡献说法不正确的是()A.库仑定律是电学发展历史上第一个定量规律,为了纪念库仑的贡献,以他的名字命名为电荷量的单位B.欧姆证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,以他的名字命名电阻的单位C.瓦特制造出第一台有实用价值的蒸汽机,开辟了人类利用能源新时代,使人类进入“蒸汽时代”,因此以他的名字命名为功率的单位D.伏特发明了伏打电堆,是第一个现代的化学电池,可以提供稳定的电流,因此他的名字作为电流的单位【答案】D【解析】A.库仑定律是电学发展历史上第一个定量规律,为了纪念库仑的贡献,以他的名字命名为电荷量的单位,故A正确,不符合题意;B.欧姆证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,以他的名字命名电阻的单位,故B正确,不符合题意;C.瓦特制造出第一台有实用价值的蒸汽机,开辟了人类利用能源新时代,使人类进入“蒸汽时代”,因此以他的名字命名为功率的单位,故C正确,不符合题意;D.伏特发明了伏打电堆,是第一个现代的化学电池,可以提供稳定的电流,因此他的名字作为电压的单位,故D错误,符合题意。
故选D。
2.估测在实际生活中的应用十分广泛,下列所估测的数据中最接近实际的是()A.一瓶600mL的矿泉水质量约为1200gB.中学生的体积约为60dm3C.学校教室内空气所受重力约为600ND.运动会上小明百米成绩约为6s【答案】B【解析】A .由m Vρ=可得一瓶600mL 的矿泉水质量约为 31g/cm 600mL 600g m V ρ==⨯=故A 项不符合题意;B .人的密度与水的密度差不多,在1g/cm 3左右,中学生的质量在50kg 左右,由m Vρ=可得一个中学生的体积约为333350kg 0.05m 50dm 110kg/m m V ρ====⨯ 故B 项符合题意; C .教室的空间约为230m 3,空气的密度约为1.29g/cm 3,由G mg Vg ρ==可得学校教室内空气所受重力约331.29kg/m 230m 10N/kg 2967N G mg Vg ρ===⨯⨯=故C 项不符合题意;D .运动会上小明百米成绩约为15s ,故D 项不符合题意。
2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题43 物理学史及物理学思想【专题导航】目录热点题型一重要的物理学史 (1)热点题型二重要思想方法 (6)【题型归纳】热点题型一重要的物理学史【例1】.(2021·江西省奉新县一中高三上学期第二次月考)在物理学的发展过程中,许多物理学家都做出了重大贡献,他们也创造出了许多物理学研究方法,下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是()A. 牛顿发现了万有引力定律,他被称为“称量地球质量”第一人B. 卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性,首次进行了“月-地检验”C. 卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量时,应用了放大法D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是等效替代法【变式1】(2021·黑龙江大庆一中高三上学期10月月考)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用.下列说法符合历史事实的是A. 亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B. 伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C. 笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D. 牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质【变式2】(2021·湖北省部分重点中学高三上学期10月联考)在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就。
下列对有关物理学家以及他们的成就的描述中,正确的是()A. 开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,总结出了万有引力定律B. 卡文迪许进行了“月﹣地”检验,并测出了万有引力常量C. 牛顿发现太阳与行星之间的作用力规律,并将其推广到自然界中任何两个物体之间D. 在研究人造地球卫星的“高速”运动时,牛顿运动定律并不适用【变式3】.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
浅议物理学史对初中物理教学的重大意义作者:胡玲玲来源:《理科考试研究·初中》2014年第09期物理学家钱三强说过:“物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地值和我们去开垦,这些精神值得我们去发掘.如果我们都能重视这块宝地,把宝贵的精神发掘出来,从中吸取营养、获得收益,我相信对我国的教育事业和人才培养大有益处”从物理教学角度来看,物理学史不是物理课堂教学中可有可无的装饰品,而是物理教学中必不可少的一部分.物理学史是研究物理学中的基本概念、规律和理论体系的酝酿、产生和发展的过程.融入物理学史的物理教育能够体现物理学的知识结构与物理学家建构知识结构的过程的有机整合,有利于文化与人文文化的融合,从而确保物理学的学习与教学能以整体的方式体现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个课程的目标维度,以促进学生的整体.和谐和可持续的发展.但传统的物理教学模式扼杀学生学习物理的兴趣和创造力,教师满足于满堂灌输,满足于满黑板的教学推导,有意无意之中将物理知识宣扬为金科玉律,时间久了,物理学在学生目前就像一个“完美无缺”的大铁球,没有了钻进去和跳出来的勇气,还怎么有学习物理的兴趣.一、将物理学史引入物理教学,有助于激发学生学习物理的兴趣许多物理不好的学生一提起物理来容易头疼,以致于失去学好物理的信心.面对这种情况,多给初中生讲一些著名物理学家的事例会起到一定的作用. 只有当学生对学习有了兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能在学习中发扬开拓和探索精神,以顽强毅力去克服学习中遇到的困难.这就要求我们在教学中,不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来,使学生认识到学习的现实意义.还须把历史引入教学中.把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生.并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法,不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯,变被动学习为主动获取知识.例如,牛顿是举世公认的伟大科学家,在八年级一开始以专题讲座的形式,介绍牛顿的生平及其科学研究历程,从而消除了科学研究的神秘感,拉近了科学家与学生的距离,激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力.又如《电磁感应现象》一节教学,介绍法拉第发现电磁感应现象的历史过程,使学生了解发现这一现象的历史背景和思路,以及法拉第坚韧不拔的意志等.那么在教学的过程中,学生就会跃跃欲试,认真实验,自然生动的总结出产生感应电流的条件.事半功倍的教学效果令人赏心悦目,同时激励了学生学习知识的主动性,有利于全面提高教学质量.再如通过讲述二千多年前,阿基米德为完成皇帝交给他的任务——辨别皇冠的真伪苦苦思索.当他洗澡的时候,无意中发现浴缸的水被溢出时,猛然想起了身体入水部分的体积跟排开的水的体积相等,他欣喜若狂地喊到:“我想出了,我想出了!”.当讲到秦始皇建阿房宫时用磁石来防刺客时,课堂上又是一片活跃气氛..总之运用物理学史料导入新课,将会为你的课堂增色不少.二、物理学史为教学中的思维训练提供了广阔的背景新课标明确提出要学生体验科学探究的过程,培养科学探究能力,而物理学家的科学探究过程与学生的认识过程在物理学研究方法上基本相似,这种相似性决定了物理基础知识教学与物理学研究方法是密切联系,不可分割的.然而现实教材是:概念和规律的发现已经被浓缩了,隐去曲折复杂的思维过程,呈现给学生的是经过科学整理加工过的严密的抽象精练的若干条言语.物理教师让学生经历科学探究过程,从中体会科学方法,科学思维.所以物理学史的讲解使学生熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法,并从中受到启示,这比掌握物理知识、技能更为重要.譬如物理学史中有一段趣闻,说人们发现天王星的实际运行轨道与科学理论计算出来的轨道有一些不同,人们百思不得其解到底是人们的观察有问题,还是理论上的计算有问题,于是便有人猜测是否是有一颗另外的行星在干扰着天王星的运行,最终,这种猜测被证实,并有亚当斯和勒维烈计算出来海王星的运行轨道,多给学生讲一些这样的知识,有力与培养学生勤于思考、一丝不苟的精神品质,对于他们以后的无论是学习还是工作研究都十分有利.三、运用物理学史,寓科学美于物理教学之中物理学科对于培养初中生的美育教育有着得天独厚的条件,相当一部分的物理现象中就蕴含着丰富的美育知识,另外就物理研究来说也同样是一种美的追求,我们当然应该合理利用物理学史这一现成资源对学生进行美育教育,同时丰富学生的理性积淀,以至创造美.另外,作为不同的学科范畴,物理学科与美学甚至可以相互影响,相互促进,以奥斯特发现电场可以产生磁场为例,当时人们普遍信奉库仑的电与磁是互不相干的完全不同的实体这一想法,而奥斯特在美学知识的坚持与启发之下,发现了电场产生的磁场,可以说这是美学知识对物理学知识的一大贡献.四、作为反面资源,激发学生课堂学习气氛在这个方面有一个事例非常有说服力,伽利略当初测量光速的方法,同学们也一定都可以想到,就是有两座山之间的距离,让助手在这个山头点灯,计算一下伽利略在那个山头看到光线的时间,两者相除进而得出这个光速的数值.我们知道这个实验最终是以失败而告终的,但其科学原理并没有一定的问题,所以我们在讨论科学实验的时候,还应当注意科学实验的可行性研究.有了这样的物理学史,不但会激发物理课堂上的学习气氛,而且对于培养学生的物理知识与精神都有一定的作用.可是由于当前轻视物理学史教学的结果,使目前物理学史教学方法较为落后,一般仅限于讲故事,“贴德育标签”(即在讲完故事后,加上几句口号)的传统教学方法,这显然不符合学史教学目标的要求.为此,广大物理教师重视学史教育,有计划地组织物理教师在实践中大力开展学史教育研究,深入分析教材内容,适当补充引入科学史料,积极改进教学方法,达到学科素质教育的目的.。
广东省茂名市2024高三冲刺(高考物理)统编版真题(押题卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如题图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场,在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M´、N´、P´、Q´恰好在磁场边界中点,下列图像中能反映线框所受安培力F的大小随时间t变化规律的是()A.B.C.D.第(2)题爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率.从图中可以确定的是()A.逸出功与ν有关B.E km与入射光强度成正比C.ν<ν0时,会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关第(3)题1947年,中国科学家钱三强、何泽慧夫妇在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分。
如图是铀核俘获中子后,裂变成三个质量较大的核和一个质量较小的核时产生的径迹。
下列说法不正确的是()A.铀核裂变过程质量数守恒B.铀核裂变过程电荷数守恒C.铀核裂变过程如果生成物不同,释放的能量会有差异D.铀核中使核子紧密结合在一起的作用是弱相互作用第(4)题三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示,方向如图。
现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线,当时,O点处导线受到的安培力大小为F。
已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,则( )A.当时,O点处导线受到的安培力大小为4FB.当时,O点处导线受到的安培力大小为C.当时,O点处导线受到的安培力大小为D.当时,O点处导线受到的安培力大小为2F第(5)题某静电场沿轴分布,其电势随变化规律如图所示,轴上a、b两点切线斜率的绝对值,下列说法正确的是()A.a点场强小于b点场强B.a点场强等于b点场强C.同一正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能D.同一正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能第(6)题如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。
钱三强──中国的原子之父导读:中华科技精英赋茫茫大漠,赫赫群英。
科研陋室,青史有名。
禹域天地灵秀所寄,不独山水更在仁人。
核雷震九天,神箭惊远瀛。
寰球愕殊绩,五洲赞聪颖。
虹光西陲起,鹤归华表闻;虽离庙堂高阁,犹虑江湖远屏。
党育一代雄才,国赖高智众星。
瞻雄风之永驻,留浩气于长存。
前驱暮鼓在,来者晨钟行。
昔年撒手锏,今畴更高精。
多娇江山所望,科技兴邦强军。
在现代中国技术发展史上,钱三强树立起一座不朽的丰碑。
他用执著求索的一生,为中华民族的原子能事业奠定了宝贵的基础,并以自己的智慧为党中央确定“两弹一星”的决策提供了重要依据。
他的工作精神和道德风范,成为几代科技工作者的光辉楷模。
他是第二代居里夫妇的学生,又与妻子一同被西方称为“中国的居里夫妇”他是中国发展核武器的组织协调者和总设计师,人称他领导的研究所“满门忠烈”钱三强,原名钱秉穹,1913年出生于浙江绍兴,父亲钱玄同是中国近代著名的语言文字学家。
他少年时代即随父在北京生活,曾就读于蔡元培任校长的孔德中学,16岁便考入北京大学预科,1932年,又考入清华大学物理系。
1936年,钱三强毕业后,担任了北平研究院物理研究所严济慈所长的助理。
翌年,他通过公费留学考试,在卢沟桥的炮声响起之际,以报国之志赴欧洲,进入巴黎大学居里试验室做研究生,导师是居里的女儿、诺贝尔奖获得者伊莱娜•居里及其丈夫约里奥•居里。
两代居里夫妇都是世界知名的核物理学家,第二代的丈夫因慕名还改用了妻家的姓。
1940年,钱三强取得了法国国家博士学位,又继续跟随第二代居里夫妇当助手。
1946年,他与同一学科的才女何泽慧结婚。
夫妻二人在研究铀核三裂变中取得了突破性成果,被导师约里奥向世界科学界推荐。
不少西方国家的报纸刊物刊登了此事,并称赞“中国的居里夫妇发现了原子核新分裂法”。
同年,法国科学院还向钱三强颁发了物理学奖。
1948年夏天,钱三强怀着迎接解放的心情,回到战乱中的祖国。
他回国不久就遇到1949年1月的北平和平解放,他在兴奋中骑着自行车赶到长安街汇入欢庆的人群。
钱三强核科学事业的引领者作者:张莉来源:《科学家》2013年第12期20世纪初,科学家们为人类揭开了原子的秘密。
短短几十年,小小原子核所释放的巨大能量已经深刻地影响和改变了世界。
到上个世纪末,地球上已经进行了两千多次核爆炸试验,与此同时全球陆续建立了400多座核电站,许多发达国家核电已占总发电量的28%以上。
中国的第一次核爆试验是1964年,从此中国成为世界上第五个拥有核武器的国家。
时至今日,“核”早已不等同于核武器,在我国它的应用已经渗透到能源、医学、工业、农业、考古等诸多领域。
这一切与一位叫钱三强的科学家息息相关,他是我国核科学事业的重要奠基人,开拓和引领了我国核科学的发展。
邓小平曾说:“如果60年代以来,中国没有原子弹、氢弹,没有发射人造卫星,就不能叫有重要影响的大国,就没有现在这样的国际地位。
这些东西反映一个民族的能力,也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。
”1937年7月的一天,上海港码头。
一位年轻人提着行李,登上开往法国的轮船。
就在十天前,“七七事变”爆发,日本发动全面侵华战争,父亲因为忧愤国事,病情加重。
国难家患当头,他为什么会在这个时候离开呢?邮轮上的这位年轻人24岁,名叫钱三强。
在随身携带的行李中,有一件他最珍爱的东西,是一幅4年前父亲送给他的字,上面写着“从牛到爱”,那时他刚刚考入清华大学。
如今的清华大学依然保持着早年的格局,那些最古老的建筑大都保存完好。
钱三强1932年考入清华大学物理系,位于大礼堂西侧的科学馆就是当年物理系所在的地方。
在时任理学院院长叶企孙先生的主持下,物理系云集了一大批名师,是国内物理学研究的重镇。
那时清华大学的物理系不仅在中国,乃至在世界的大学里头排起来都数得上号。
当时清华大学物理系有一大批从美国回来的教授,例如吴有训、叶企孙、周培源、赵忠尧、萨本栋等等。
他们在物理实验和理论方面各有所长,构建了一个十分完全的物理系。
二十世纪初是世界物理学,尤其是原子科学发展的巅峰时期,钱三强考入清华物理系的那一年,英国科学家查德威克发现了中子,为人工改变原子核提供了有力的武器。
浅谈物理学史对提高高中生科学素养的影响摘要:物理学史对提高学生的科学素质有着重要的意义,本文将从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维角度分析物理学史对提高高中生学科素养的作用,并探索出如何有效地利用物理学史来培养高中生的科学素养。
关键词:物理学史高中生科学素养三维角度中图分类号:g642 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0204-01《普通高中物理课程标准(实验)》将高中阶段的物理课程标准培养目标定位为:“进一步提高学生的科学素养,满足全体学生的终身发展需要”,而作为物理课程的有机组成部分的物理学史,如钱三强教授所言,是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,对培养高中生的科学素养有者重要的意义。
1 物理学史对提高高中生科学素养的必要性1.1 科学素养的含义国际科学教育界普遍认为,科学素养应该被看作社会公民和消费者应具备的最基本的对于科学技术的理解。
一般来说只要公众同时达到以下三方面的要求,就可以被认为具备了基本科学素养:对科学知识的基本了解;对科学过程和方法的基本理解;关于科学技术对社会影响的基本理解。
结合新课标的三维角度,高中生的科学素养应包括:科学的知识与技能;科学的过程、方法与能力;科学的情感、态度与价值观。
1.2 物理学史的含义物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史,研究物理学发生和发展的基本规律,研究物理学概念和思想发展和变革的过程,其目的是“把物理学认识从起源到现在的发展过程的概貌整理出来,揭示出物理学进展的历史足迹,并从中概括出物理学发展的基本规律。
”1.3 物理学史对提高高中生科学素养的必要性现代科技和现代社会的发展,迫切需要大量具有科学素养的人才,而培养具有科学素养的人才只有通过科学的课程才能实现。
作为物理科学的有机组成——物理学史,对提高全体学生的科学素养有着不可或缺的意义。
学习物理学史可以增强学生对物理课程整体的了解,更好地让他们掌握科学的知识与技能,经历科学的过程,拥有科学的方法与能力,建立起科学的情感、态度与价值观,进而全面提高他们的科学素养。
物理学家的生平与贡献钱三强钱三强是一位杰出的物理学家,他的生平和贡献对于物理学领域有着重要的影响。
在本文中,将全面介绍钱三强的生平及其对物理学所做出的突出贡献。
钱三强生于19XX年,出生在一个普通的农民家庭。
在他的少年时期,他表现出对自然科学的浓厚兴趣,尤其是对物理学的好奇。
这种兴趣使他决定成为一名物理学家,并为此付出了很多努力。
在他的学术生涯中,钱三强专注于研究量子力学以及粒子物理学。
他的早期研究集中在理解原子结构和基本粒子相互作用的本质上。
通过对电子和质子等基本粒子运动的研究,他发展了量子力学的重要概念,并为这一领域做出了突出贡献。
在钱三强的贡献中,最为引人注目的是他的探索与发现。
他提出了一种新的物理理论,用于解释微观世界的现象。
这个理论被称为“钱三强理论”,并且被广泛应用于量子力学的研究中。
钱三强理论对物理学的发展产生了深远的影响,使物理学家们对微观粒子相互作用的理解迈出了重要的一步。
除了钱三强理论外,钱三强还在粒子物理学领域作出了其他重要的贡献。
他开发了一种新的实验方法,用于观测和测量微观粒子的性质。
这一方法为后来的研究提供了重要的工具和技术,不仅加深了对粒子物理学的理解,还使得人们能够更深入地研究宇宙的奥秘。
钱三强的贡献不仅在学术领域有所体现,还对教育事业产生了积极的影响。
作为一名杰出的物理学家,他致力于培养年轻的科学家,并激发他们对物理学的热情。
他讲授的课程和指导的学生获得了许多成就,在物理学界有着良好的声誉。
总结起来,钱三强是一位杰出的物理学家,他的生平和贡献对物理学领域有着深远的影响。
通过他对量子力学和粒子物理学的研究,他提出了一种新的物理理论,并发展了一种新的实验方法。
此外,他的教育事业也为培养年轻的科学家做出了重要贡献。
钱三强的杰出成就将继续激励着后来的物理学家,推动物理学领域的发展。
》》》》》》历年考试真题整理《《《《《《2021年5月22日内蒙古事业单位联考A类《职业能力倾向测验》试题一、常识判断。
根据题目要求,在四个选项中选出一个最恰当的答案。
12021年2月,习近平总书记在全国脱贫攻坚总结表彰大会上庄严宣告:“我国脱贫攻坚战取得了全面胜利”。
下列关于脱贫攻坚的观点及举措,按提出的时间先后排序,正确的是()。
①提出精准扶贫理念,创新扶贫工作机制②把精准脱贫攻坚目标作为三大攻坚战之一进行全面部署③强调“小康不小康,关键看老乡,关键在贫困的老乡能不能脱贫” ④提出实行发展生产、异地搬迁、生态补偿、发展教育、社会保障兜底“五个一批”脱贫措施A、①②③④B、②③①④C、③①④②D、④③②①2习近平总书记在党史学习教育动员大会上的讲话中指出:“在庆祝我们党百年华诞的重大时刻,在‘两个一百年’奋斗目标历史交汇的关键节点,在全党集中开展党史学习教育,正当其时,十分必要。
”在全党开展党史学习教育的重大意义包括()。
①是推进党的自我革命、永葆党的生机活力的必然要求②是感悟思想伟力、用党的创新理论武装全党的必然要求③是牢记初心使命、推进中华民族伟大复兴历史伟业的必然要求④是坚定信仰信念、在新时代坚持和发展中国特色社会主义的必然要求A、①②③B、①②④C、①③④D、②③④32020年中央经济工作会议指出,加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。
下列选项中,不属于构建新发展格局要求的是()。
A、要紧紧扭住供给侧结构性改革这条主线B、保持人民币汇率在合理均衡水平上的基本稳定C、要更加注重以深化改革开放增强发展内生动力D、形成需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态平衡4中华人民共和国国旗是中华人民共和国的象征和标志,下列场所或机构所在地必须每日升挂国旗的有()。
①出境入境的机场、港口②最高人民法院、检察院③中国人民政治协商会议地方各级委员会④全日制学校A、①②B、③④C、②④D、②③5《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出要“坚持创新驱动发展,全面塑造发展新优势”,下列内容不符合该目标的是()。
物理学史与物理教育钱三强教授的《物理学史》序 为我们提供了指导思想物理学发展史是一块 蕴藏着巨大精神财富的宝地这块宝地很值得我们去开垦,这些精 神财富很值得我们去发掘。
如 果我们都能重视这块宝地,把 宝贵的精神财富发掘出来,从 中吸取营养,获得教益,我相 信对我国的教育事业和人才培 养都会是大有益处的。
钱三强教授在《物理学史》序中讲到:科学上没有平坦的大道。
我们要通过物理学史的介 绍,向学生讲清楚, 科学经历的是一条非常曲折、非常艰难的道路。
然而,我们的教师在对学生进行教育的时候往往是 应用经过几次消化了的材料来讲授,或者经过抽象的 理论体系,这当然是必要的,但是这样的教学方法,往往会使学生对概念的产生和发展引 起误解,以为什么结论都可用数学推 导出来,失去了对观察和实验的兴趣。
这样的结果使学生们不了解科学是怎样来的,时间 长了,等到他自己从事教学时就很容易把科学当作《物理学史》第二版一门死科学来教。
今天我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这也许跟大家过去受的教育有一定关系。
钱三强教授在演讲钱三强教授:《物理学史》序的第二点看法通过物理学史可以阐明理论与实践的关系。
物 理学是实验科学,实验工作是基础。
强调实验的意义,并不是否定理论的重要性,只有在实验的基础上建立了正确的、经得起实践检 验的理论,才能由表及里达到对客观事物的规律性 认识。
如果能在系统地介绍理论发展线索的同时,更 多地介绍实验工作的经过和所起的作用,以及理论 与实验的相互依赖关系,就更有教育意义。
物理学是以实验为本的科学在物理学的发展中,实验起了重要作用。
什么叫实验? 实验是人们根据研究的目的,运用科学 仪器,人为地控制、创造或纯化某种自然 过程,使之按预期的进程发展,同时在尽 可能减少干扰的情况下进行观测,(定性 的或定量的),以探求该自然过程变化规 律的一种科学活动。
实验在物理学发展中的地位和作用发现新事实,探索新规律 检验理论,判定理论的适用范围 测定常数 推广应用,开拓新领域我国著名物理学家 张文裕指出:科学实验是科学理论的源 泉,是自然科学的根本, 也是工程技术的基础。
基础研究、应用研究、开 发研究和生产四个方面要 紧密结合在一起,必需有 一条红线, 这条红线就高能物理所原所长张文裕教授是科学实验。
1984年的照片吴大猷教授对实验和理论的关系作 过深刻的分析和总结,他写道:实验发现和研究与理论 探索是互补的,它们共 同或交替促成了物理学 的进步。
有的时候,是某些实验 发现导致了理论工作的 巨大发展,而有的时 候,则是某项理论工作 导致了重要的实验结果。
李政道教授1987年曾经精辟地提出 物理学家的两个定律:第一定律: 没有实验家, 理论家趋于浮泛。
第二定律: 没有理论家, 实验家趋于摇摆。
两个车轮,相辅相成实验理论物理教学应该重视实验让学生都有机会做实验为什么?经历科学过程,体会科学方法,树立科学的价值观更加热爱科学,体验科学工作的乐趣学习科学知识,提高操作技能¾(人教版新课本)¾补充三点认识物理学的精髓体验科学精神树立科学态度为什么要引进经典实验?了解前人的科学过程,可以生动地说明科学是怎样来的。
了解科学家的工作,他们是怎样想的、怎样提出问题、发现问题和解决问题,由此可以学习前人的探索精神。
经典实验都是一些开创性的工作,都经过历史检验,学习它可以领会科学方法的精髓。
经典实验有一定的时代局限性 方法原始,仪器简陋曲折复杂,难以理解麦克斯韦的电量单位比实验例如,麦克斯韦的电量单位比实验装置何其复杂!引用历史题材的双刃剑著名的经典实验何止成百上千,我们总不能像19世纪以前的物理教科书那样“从猿到人”百科全书式的讲授;因此,精选和提炼是必要的。
前人面临的情况和我们不一样,他们的探索活动往往经历过后人难以想象的艰难困苦,有时还有些盲目,在后人看来甚至有些可笑和愚蠢。
没有必要让同学们都去实际体验“万里长征”的艰辛;但是正是这些过程体现了追求真理的伟大力量,正是这些科学精神有待我们学习、继承和发扬。
他们的某些“古怪”想法,也许正是我们缺少的;他们使用的“简陋仪器”和“原始设备”很可能给我们很多难得的启示,给我们学习的好机会,有的还特别适合初学者。
运用历史题材当然要占用有限的学习时间,但是那是值得的。
只要经过适当处理加工,取其精华,去其糟粕,就会成为宝贵的精神财富。
运用历史题材,值得提倡 要忠实于历史事实,不可捏造杜撰 要恰如其分,不可过分夸大不要喧宾夺主,不能代替主课学习不要死记硬背,不应当成知识点不要照本宣科,避免千篇一律老师首先要有深入认识要努力发掘资料,开展科学研究如何运用,希望一起探讨我们愿意抛砖引玉,给大家尽可能地提供一些有用的可靠资料。
伽利略的斜面实验伽利略正在演示斜面实验伽利略的斜面实验数据伽利略的平抛实验伽利略斜面实验示意图伽利略的平抛实验数据高中课本中的平抛实验装置库仑的滑动摩擦实验伽库仑研究滑动摩擦的实验装置库仑对摩擦起因的说明库仑的滑动摩擦实验我们可以仿照库仑的思路,分析滑动摩擦与哪些因素有关?有什么关系?还可以追问为什么有关?也可以进一步对凹凸说和粘合说作出判断,看看那一种说法更高明,从而把探究活动延伸到分子力的作用。
如果同学们对这一课题发生了兴趣,还可以引导他们了解摩擦学的进展。
现代摩擦学是工程技术上不可或缺的一门专业,涉及到机械工程、材料科学、表面物理,从宏观到微观,从静态到动态,内容极其丰富。
如果取其中一个小问题,例如润滑的作用,让学生们试着作为课外小作业,按照科学家的思路,进行力所能及的探究,应该会得到相当多的收获。
雷尼研究摩擦与压力的实验装置德萨居利斯的实验装置物体从C点向左摆动,1.如无障碍,将止于同一高度的D点2.E处加一钉子,止于同一高度的G点3.F处加一钉子,止于同一高度的I点 请问:伽利略通过这个实验想说明什么观点?如何证明C,I,G,D各点高度相同?伽利略的“单摆”实验伽利略的温度计伽利略用他的温度计测定了不同地方和同一地点在不同时间和不同季节的相对温度。
但是,伽利略的空气温度计要受大气压强变化的支配,因此在两只温度计之间无法进行比较。
读者们能否帮助伽利略改进他的温度计?伽利略的温度计牛顿的碰撞实验牛顿的《自然哲学数学原理》封面A,B两球用平行线CA,DB悬挂在同一水平线下,如图所示。
倘若拿开B,将A 移至水平线上的E,放手后,A应荡至同一高度F;倘若拿开A,将B移至水平线的G,放手后B也应荡至同一高度的H。
但实际上,由于空气阻力的影响,总要略微低些。
A球如从R点放下,经过一个来回后只能回到V点,可见,RV 是由于空气阻力造成的阻滞。
在RV的中间取四分之一,并令RS=TV,则RS∶ST=3∶2。
于是将近似地代表A球从S降到A所受的阻力。
牛顿详细讨论了两球对心碰撞前后空气阻力的影响以及测量的改进办法胡克的弹性实验在力学的应用中弹性定律占有重要地位,弹性定律是1678年首先由胡克提出的。
斯梯芬的串球链荷兰人斯梯芬1586年的《静力学基础》,是从这个理想实验开始。
将14个等重的小球均匀地用线穿起组成首尾相连的一串球链,放在斜面上,他认为球链的运动没有尽头是荒谬的,所以两侧应平衡。
扉页插图上方写着:“神奇其实并不神奇”。
运动没有尽头是荒谬的斯梯芬:1586年:《静力学基础》:“运动没有尽头是荒谬的”。
(详见光盘)拉瓦锡和拉普拉斯的冰卡计拉瓦锡和拉普拉斯用冰卡计测量物质在化学反应过程中所放出的热量以及物体燃烧和动物呼吸时所散发的热量,证明烛焰放出的热量:放出的二氧化碳动物呼吸放出的热量:呼出的二氧化碳两个比值近似相等。
这个结果对能量转化与守恒定律的建立有重要意义。
冰卡计把豚鼠放在冰卡计里做实验1841年焦耳为了确定金属导线的热功率,让导线穿过一根玻璃管,再将它密缠在管上。
然后将玻璃管放入盛水的容器中,通电后用温度计测量水产生的温度变化。
实验时,他先用不同尺寸的导线,继而又改变电流的强度,结果判定“在一定时间内伏打电流通过金属导体产生的热与电流强度的平方及导体电阻的乘积成正比。
”这就是著名的焦耳定律,又称i2R 定律。
(详见光盘)焦耳的电热当量实验¾奥斯特信奉康德哲学,认为自然界各种基本力是可以相互转化的。
早在1812年, 奥斯特就发表过一篇论文, 论证化学力和电力的等价性, 文中写道:“我们应该检验的是:究竟电是否以其最隐蔽的方式对磁体有类似的作用”。
在奥斯特的头脑里, 经常Array盘据着这个疑问。
¾他深信电和磁有某种联系, 只是不知道应该怎样来实现它。
当时, 电流的研究早已揭示导体通过电流时会发热, 甚至会发光。
他推测, 既然电流通过细导体会发热, 通过更细的导体甚至会发光, 进一步减小导体的直径, 为什么不能指望激发出磁来呢?¾于是他拿一根细白金丝, 让它接到电源上, 在它前面放一根磁针,他和别人一样, 企图用白金丝的尖端吸引磁针。
然而, 尽管白金丝灼热了, 烧红了,发光了, 磁针也纹丝不动。
奥斯特没有灰心, 边思考, 边试验。
他从发热和发光的现象推测,既然热和光都是向四周扩展的, 会不会磁的作用也是向四周扩展?(详见光盘)奥斯特的磁效应实验阿拉哥的铜盘实验 1824年阿拉果把磁针当作单摆,让它在铜盘上方摆动,发现磁针的摆动会很快衰减;如果让磁针停下不动,转动下面的铜盘,就会发现磁针也跟着转动。
当时阿拉果无力对自己的实验作出解释,只是如实地向公众宣布了实验结果。
奥认为铜盘在运动中产生了磁性。
安培提出铜盘在运动中产生了电流。
塞贝克则认为是“磁雾”的阻尼作用。
(详见光盘)法拉第的电磁感应实验¾法拉第和奥斯特一样, 笃信自然力的统一, 很早就开始寻找“磁生电”的迹象。
从1824年到1828年,法拉第多次进行电磁学实验。
他仔细分析了电流的磁效应, 认为电流与磁的相互作用除了电流对磁、磁对磁、电流对电流, 还应有磁对电流的作用。
他想, 既然电荷可以感应周围的导体使之带电, 磁铁可以感应铁质物体使之磁化, 为什么电流不可以在周围导体中感应出电流来呢?于是就开始了一系列的探索。
牛顿的分光实验¾自古以来,人类对雨后的彩虹有着强烈的兴趣。
亚里士多德认为各种颜色的产生是由于光受到不同阻滞所引起。
阳光进入媒质(例如水),从表面区域折射回来的是红色或黄色,从深部折射回来的是绿色或蓝色。
¾1648年,布拉格的马尔西用三棱镜演示色散成功。
不过他解释错了。
他认为红色是浓缩了的光,蓝色是稀释了的光;之所以会出现五颜六色,是由于光受物质的不同作用,因而呈现各种不同的颜色。
¾究竟各种色彩的产生是由于光与物质的作用,还是光所具有的本性,牛顿用一系列实验作出了回答。