物理学原理与思想论文
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物理思想论文总结高中物理思想论文总结高中(1000字)物理思想是人类对自然界规律的深入思考和总结,是物理学发展的基石。
高中阶段,学生在物理学的学习中接触到了一些经典的物理思想,如牛顿力学、能量守恒、自由落体等。
这些思想在物理学的发展中扮演了重要的角色,并且对我们的生活和科技进步产生了深远的影响。
其中,牛顿力学是最为著名和有影响力的物理思想之一。
牛顿力学应用了高中阶段所学的力学知识,通过引入力的概念,揭示了物体之间相互作用的规律。
根据牛顿第三定律,每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。
这个思想在解释许多经典物理现象,如地球上物体自由落体,运动中的摩擦力等方面起着重要的作用。
能量守恒是另一个高中物理学中重要的思想。
能量守恒原理指出,在一个孤立系统中,能量的总量是始终保持不变的。
学生在高中物理学中学习了机械能守恒和能量转化的概念,并通过各种实验验证了这个原理。
这个思想被广泛应用于现实生活中的多个领域,如能量的输送与转化、能源的利用等。
例如,在交通运输中,汽车的能量来自燃油的燃烧,通过引擎转化为机械能,驱动汽车运行。
能量守恒的思想帮助我们更好地理解和应用能量的转化与利用过程。
自由落体是高中物理学中经常讨论的问题,也是物理思想的一个重要应用。
自由落体指的是物体在重力作用下自由下落的运动状态。
在自由落体的研究中,学生学习了重力加速度的概念,并通过实验验证了自由落体的规律。
这个思想在天文学中也有着重要的应用,例如测量星球的质量和确定太阳系的结构。
总的来说,通过学习高中物理,我们接触到了一些经典的物理思想,如牛顿力学、能量守恒和自由落体等。
这些思想不仅帮助我们理解世界的本质,还为我们解释了许多日常生活中的现象。
通过学习和应用这些物理思想,我们能够更好地认识和探索自然界的规律,为未来的科学研究和技术创新打下坚实的基础。
高中物理论文范文参考第1篇一、高中物理教学存在的问题首先,老师很多老师由于受到传统教育理念以及应试教育思想的影响,在教学中,仍旧崇尚题海战术。
很多老师为了让学生们更加熟悉的掌握公式以及定义,便会按照传统的教育理念给学生布置非常多的作业,让学生通过大量的习题掌握公式及定义。
其实,这样的教学方法不仅不能加深学生们对公式及定义的理解,同时还会让学生感到厌烦,发现学生们学习的积极性。
其次,高中物理教学方法单一无创新,在高中的课堂教学中,很多老师仍然采取灌输式的教学模式,主要是老师讲学生听,学生缺乏表现自我的机会,缺乏表现自我的空间,学生们的学习可以说是一种高度的模仿或者机械的记忆,对知识没有深刻的理解。
单一的教学模式无法调动学生们学习的积极性,学生们在物理课堂上缺乏激情,不利于物理的学习。
最后,老师忽略实验教学。
物理是一门包含大量实验的学科,然而很多老师为了节省时间,很少做物理实验。
物理课本上的实验,老师通常是用语言苍白的叙述,对重点现象以及实验步骤让学生们做笔记然后进行背诵。
在这种教学形势下,学生们只是死记硬背,对知识并不理解。
学生无法直观的通过实验发现现象,物理知识的理解不深刻,物理课堂教学枯燥乏味,学习效率不高。
二、提升高中物理课堂教学效率的方法1.培养学生学好物理的信心和兴趣。
“兴趣是最好的老师”,学生们所有的学习活动基本上是从兴趣出发,如果老师不注重激发和培养学生们的学习物理的兴趣,学生很容易失去学习的信心和动力,对物理相关的概念、定理和一些非常重要定律掌握的不到位,模棱两可,这就非常容易导致学生做不好题,对物理的学习感到困难,学习们学习的情绪不高,成绩很难提高。
老师不仅要充分发挥自己主导的作用,同时还要体现出学生们的主体地位。
老师要改变灌输式的教学方式,而是要根据物理教学目的,通过设置具有针对性的环节,发散学生们的思维。
在课堂教学中,老师鼓励学生勇于提问,努力发表自己的见解,能够主动的参与课堂的讨论。
经典物理学原理的应用论文引言经典物理学是物理学的基础,它包含了许多重要的原理和概念。
这些原理是解释自然界中发生的现象的关键,同时也为工程和技术的发展提供了可靠的理论基础。
本文将探讨经典物理学原理在不同领域中的应用,包括力学、电磁学和热力学等。
力学的应用1.牛顿第二定律在机械系统中的应用:根据牛顿第二定律,物体所受合力等于该物体的质量乘以加速度。
这个原理可以用来解释机械系统中物体的运动状态,并用来优化工程设计。
2.动量守恒定律的应用:动量守恒定律指出,在一个孤立系统中,总动量保持不变。
这个原理可以应用于车辆碰撞实验和火箭发射等领域,帮助我们理解和预测物体的动量变化。
电磁学的应用1.应用库仑定律解释电荷间的相互作用:库仑定律描述了两个电荷粒子之间的电场力。
这个原理可以解释原子和分子中电荷的相互作用,并帮助我们理解静电现象和电荷传输。
2.安培定律在电磁感应中的应用:安培定律描述了通过电流产生的磁场。
这个原理可以应用于电磁感应和变压器等设备的设计和优化。
热力学的应用1.热平衡和热力学第一定律在能源转化中的应用:热平衡是指热量在物体之间传输时达到一种平衡状态。
热力学第一定律规定了能量守恒的原则。
这些原则可以应用于能源转化过程中的热效率计算和优化,例如汽车发动机和发电厂的设计。
2.熵的概念在工程系统的分析中的应用:熵是描述系统无序状态的物理量。
在工程系统中,熵可以用来评估系统的效率和可逆性。
通过最小化熵的增加,可以优化工程系统的性能。
结论经典物理学原理为不同领域中的科学和工程问题提供了基本的解释和理论基础。
力学、电磁学和热力学是经典物理学的重要分支,它们的原理在工程技术中有广泛的应用。
这些原理可以帮助我们理解和解决复杂问题,为技术的发展做出贡献。
通过深入研究和应用经典物理学原理,我们可以不断推动科学和技术的进步。
关于初中物理论文精选3篇物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。
从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。
随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。
有一次,我在厨房帮助妈妈煮菜,没想到忙没帮成,还帮了倒忙——把胡椒粉和盐混在了一起。
哎,这下可完了,盐和胡椒粉颗粒都这么小,现在只有三个办法了:一是耐心地把它们一点一点地分出来;二是把盐和胡椒粉倒入有孔的小盒子让胡椒粉漏出来;三是借助科学的手段来把它们分离。
说干就干,我先采用了第一种方法。
我拿来了两只干碟子.带上一次性手套,一点一点地分。
可是才不到两分钟我已手脚发麻,看看碟子,才几个盐巴。
我顿时像一只泻了气的皮球,对这一招失去了信心。
第一招不见效,我只好采取第二招。
我把胡椒粉和盐巴一起倒入小盒子,使劲的摇晃,我原先是这样想的:盒子中有小孔,胡椒粉比盐巴的颗粒小,胡椒粉通过小孔漏下来,而盐比胡椒粉大,所以不会掉下来。
可是我错了,这种方法也不能使他们很好地分离,不是孔太小了胡椒粉和盐都没有漏下来,就是孔太大胡椒粉和盐都漏下来了。
我们何不用摩擦起电的方法来分离盐和胡椒粉呢?于是我找来了要用的小塑料汤勺,小盘子。
这一次,我拿着小塑料汤勺在衣服搓了又搓,使它能够产生静电,因而达到把胡椒粉吸起来的效果,等到摩擦了一定的时间后,我将汤勺放在盐巴与胡椒粉的上方,果然不出我所料,胡椒粉像着了魔似地沾在了汤勺的底部,最后感觉胡椒粉被牢牢地吸在了汤勺上。
这真是一个奇迹!我迅速将胡椒粉放在了事先准备好的小盘子里,一边大叫“我成功了!我成功了!”原来塑料汤勺在衣服上摩擦产生了静电,因为胡椒粉比盐巴轻,所以就吸起来了!我终于发现怎样将混合在一起的胡椒粉和盐巴怎样分离了!在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。
大学物理学毕业论文物理大一论文2000字以上,至少三个参考文献(1)同学您好:当您看到这篇文章的时候,您可能是高一的新同学,也可能是正在积极备考的高三同学或知识青年,身份不同,情况不同,但愿望是相同的,那就是学好高中物理。
怎样学好物理知识,高中课本的绪论中有一段精彩的话,值得一读。
课本的编者提出三点:(1)做好物理实验。
(2)学好物理概念和规律。
(3)做好练习。
这是非常正确的。
物理学一词源自希腊文physis,意即自然所以在欧洲古物理学一词是自然科学之总称。
通过课堂上老师做的演示实验,同学们在实验室里做的分组实验,都能使我们获得感性知识,从而准确地建立物理概念,验证物理规律和加深对物理规律的理解,增强观察物理现象和分析问题的能力,了解科学实验的方法。
学好物理概念和规律学好物理概念,就要深刻理解这些物理量所揭示的物理本质。
这里深刻理解是指对每一个物理量应该说得出下述几点:它的物理意义是什么?所谓物理意义是指引入这个物理概念是拿来描述物质的什么性质的。
例如电场强度是描述电场这种物质的力的性质的;动量是描述物体运动状态的。
(2)它是怎么定义的,定义式和决定式的数学表达式是怎样的。
(3)它是矢量还是标量。
因为矢量和标量的运算不同,弄清物理量是矢量还是标量不单单是一个有无方向的问题。
(4)它的单位是什么。
(5)它与定义式和决定式中的其他物理量的关系如何。
例如电场强度E与定义式中的电场力F,检验电荷的电量q无关;密度ρ与质量m,体积ν无关;导体的电阻R与导体的长度l成正比,与横截面积成反比,比例常数就是电阻率ρ等等。
(6)它与相似相近的其他物理量的区别.例如温度、热量、比热、热能、内能的区别;电势、电动势、电势差、电压、电压降的异同等等。
学好物理概念还包括正确理解物理关系。
例如,静止、物体的平衡、力的平衡一样吗?以对平衡力与一对作用力反作用力都是等值反向的,但其不同点有哪些?(至少说出三点)。
等等. 物理规律除用文字表述外,常用代数式表达。
爱因斯坦的相对论12021024 郝文涛摘要:20世纪初的迈克尔逊——莫雷实验中的“以太危机”孕育出了现代物理学的两大基本支柱之一—相对论。
它给出了高速运动物体满足的物理规律,揭示了质量和能量的内在联系,阐述了光速不变的原理,开始了万有引力和大尺度空间本质关系的探索。
现在,相对论已经成为研究物质相互作用、宇宙起源等方面的理论基础。
关键词:质能公式;光速不变原理正文:爱因斯坦相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立,分为狭义相对论和广义相对论。
相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的惯性参照系之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。
相对论颠覆了人类对宇宙和自然的常识性观念,提出了“时间和空间的相对性”,“四维时空”,“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年。
下面主要从相对论中的质能公式和光速不变原理来进行探讨。
一、质能公式学过大学物理的人都应该知道,质点被加速的过程,相对论和牛顿力学的图像是不相同的。
在牛顿力学中,随着外力做功,质点速度不断增大,可以直至无穷;在相对论中,不仅速度要增大,质量也要增大,所以不能用传统的牛顿力学中的公式来来求高速运动物体的能量。
质能方程式的推导首先要认可狭义相对论的两个假设:1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的。
如果你的行走速度是v,你在一辆以速度u行驶的公车上,那么你当你与车同向走时,你对地的速度为u+v,反向时为u-v,你在车上过了1分钟,别人在地上也过了1分钟——这就是我们脑袋里的常识。
也是物理学中著名的伽利略变换,整个经典力学的支柱。
该理论认为空间是独立的,与在其中运动的各种物体无关,而时间是均匀流逝的,线性的,在任何观察者来看都是相同的。
物理小论文引言物理是自然科学的基石之一,旨在研究自然界的物质、能量和它们之间的相互作用。
在现代科学中,物理学起着重要的作用,涵盖了广泛的研究领域,包括力学、光学、电磁学、热力学、量子力学等。
本文旨在探讨物理学的基本原理和应用。
一、物理学的基本原理1.1 空间和时间物理学中的基本概念之一是空间和时间。
物体的位置和运动过程可以通过空间和时间来描述。
空间可以是二维、三维或更高维度的。
而时间是按照某种顺序进行的,用于描述事件发生的顺序。
通过空间和时间的描述,我们可以准确地研究物体的运动和相互作用。
1.2 力学力学是物理学中一个重要的分支,研究物体的运动和受力情况。
通过力学原理,可以解释物体运动的规律,如牛顿三大定律。
力学的应用领域包括天体力学、固体力学、流体力学等。
通过力学的研究,我们可以更好地理解自然界中物体的运动和相互作用。
1.3 光学光学是物理学中研究光的传播和性质的学科。
通过研究光的本质,我们可以了解光是如何传播的、反射、折射和干涉等现象。
光学在实际应用中有许多重要的应用,如显微镜、望远镜、激光等。
通过光学的研究,我们可以更好地了解光在自然界和人类社会中的重要性。
1.4 电磁学电磁学是物理学中研究电荷和电磁场相互作用的学科。
通过电磁学的原理,我们可以解释电磁波的传播和电磁感应等现象。
电磁学在现代社会中有广泛的应用,如电力传输、无线通信等。
通过电磁学的研究,我们可以更好地探索电磁现象在自然界的运行机制。
1.5 热力学热力学是物理学中研究热能转化和能量守恒的学科。
通过研究热力学,我们可以了解热能的传输、变换和热平衡等现象。
热力学在工程和能源领域有重要的应用,如热机效率、热传导和相变等。
通过研究热力学,我们可以更好地利用热能资源并改进能源利用效率。
1.6 量子力学量子力学是物理学中描述微观领域的学科,研究微观粒子如原子和分子的行为。
量子力学的原理和预测与经典物理有显著的区别,如波粒二象性、不确定性原理等。
物理小论文——乒乓球中的物理原理乒乓球是一项被广泛喜爱的运动,其背后蕴含着许多有趣的物理原理。
从球拍的运动到球的弹跳,我们可以通过物理学知识来解释这些现象。
本文将探讨乒乓球运动中的几个关键物理原理,包括运动学、力学以及动能和势能的转化。
首先,我们来讨论乒乓球运动的运动学特征。
运动学是研究物体运动的学科,通过描述位置、速度和加速度等量来描述运动。
在乒乓球中,球拍和球的运动可以用运动学描述。
例如,球员挥动球拍时,球拍经历了加速度和速度的改变,最终与球撞击。
同时,球拍和球之间的相对运动也可以通过运动学来解释。
在乒乓球运动中,力学起着重要的作用。
力学是研究物体运动和受力情况的学科。
在乒乓球比赛中,球员需要用力撞击球,这涉及到力的施加和受力。
力的施加可以改变球的运动状态,例如球的速度和方向。
同时,球与球拍的碰撞也会产生力的作用。
如果球员将球拍向上倾斜,球将以更大的力回弹,而如果球员将球拍向下倾斜,球将以更小的力回弹。
动能和势能的转化也是乒乓球运动中的物理原理之一、动能是物体运动时所具有的能量,而势能是物体在特定位置所具有的能量。
在乒乓球运动中,球经历了动能和势能的转化。
例如,当球员击球时,球拍给球施加了动能。
当球到达对方球员时,动能转化为势能,球具有准备回弹的潜在能量。
最后,当球反弹时,势能再次转化为动能,球向着相反的方向运动。
此外,球的弹跳也受到物理原理的影响。
当球与球拍或球台接触时,弹跳是球运动的重要组成部分。
弹跳与球的弹性和碰撞动量有关。
弹性是物体恢复原状的能力,对于乒乓球来说,球的弹性影响着球的弹跳高度和速度。
碰撞动量是在碰撞过程中球拍和球之间转移的动量。
根据冲量守恒定律,球拍施加的冲量和球反弹时施加的冲量相等。
这会影响球的弹跳高度和速度。
总之,乒乓球中涉及许多有趣的物理原理。
通过运动学、力学、动能和势能转化以及弹性和碰撞动量等物理概念,我们可以解释乒乓球运动中的许多现象。
这些物理原理不仅帮助我们更好地理解乒乓球的运动,也为球员提供了改善他们的技术和技巧的指导。
物理学原理的应用论文引言物理学是自然科学的一门基础学科,研究实体的运动、力、能以及它们之间的相互关系。
通过对物质运动规律的深入理解和运用,物理学为人类社会的发展做出了巨大贡献。
本文将探讨物理学原理在实际应用中的重要性,并以几个典型的应用领域为例进行分析。
数学和物理学的密切关系数学与物理学是紧密相关的学科,它们相辅相成,形成了科学研究的基础。
物理学的很多原理和定律建立在数学模型的基础上,例如牛顿力学的运动方程、热力学的熵变、电磁学的麦克斯韦方程等等。
数学提供了描述和解决问题的工具,而物理学则为这些数学工具提供了实际应用的场景。
因此,学好数学对于学习和应用物理学原理是至关重要的。
物理学原理在航空领域的应用航空领域是物理学应用的重要领域之一。
物理学原理在飞行器的设计和优化、空气动力学的研究、机械材料的选择等方面发挥着重要作用。
例如,物理学中的质量、速度和力的概念被应用在航空工程中,以确定飞行器的性能和稳定性。
同时,流体力学原理(如伯努利原理和雷诺数)也被广泛应用于研究飞行器的气动性能。
航空工程师必须熟悉物理学原理,并能够将其应用于实际工程中,以确保飞行器的安全和性能。
物理学原理在能源领域的应用能源领域是物理学应用的另一个关键领域。
物理学的能量守恒定律和热力学原理被广泛应用于能源转换和利用过程中。
核能、太阳能、风能等各种能源的开发和利用都离不开物理学原理的支持。
例如,太阳能光伏电池将光能转换为电能,利用光的粒子特性和电子运动原理实现能量转换。
物理学对于设计高效能源系统、提高能源利用效率以及资源可持续利用的研究都具有重要意义。
物理学原理在医学领域的应用医学领域也广泛应用物理学原理,尤其是在影像学、放射治疗和生物医学工程等领域。
医学成像技术如X射线、MRI等都是基于物理学原理的应用。
通过对物质对辐射的相互作用和传播规律的研究,医学影像师能够生成人体各个部位的高清图像,帮助医生进行疾病诊断和治疗方案的选择。
此外,物理学原理也在医疗器械的设计与改进、生物材料的研究等方面发挥着重要作用。
关于物理原理在生产生活中应用的物理小论文1.物理知识在生活中的重要性霍金说:“物理学是最基础的关于自然的学问,因此是最具有诗意的科学。
”物理学作为人类认识理解自然最普遍适用的语言,对我们的生活有着无比巨大的作用,是我们认识自然最直接的工具,也是最初的工具,因此我们在生活中要善于观察、发现。
李政道说:“没有昔日物理学的贡献,就没有今日的科技应用。
”人类社会的大发展离不开物理学的作用,物理知识的应用不管在过去,还是在现在,或者在未来都对我们的生存环境有着重要作用,物理学知识不仅自身充满着活力,成为一种具有独立理论、体系完整的科学,而且还越来越广泛地应用于其他学科,成为其他学科存在和发展的重要基石,使得科学技术的创新和发展极大地加速,推动着几次科技革命的爆发和进步,对于社会的发展和人类文明的进步有着极大的促进作用。
例如,物理学让我们通过万有引力的发现,认识了为什么苹果熟了会掉到地上,月球为什么要围绕着地球旋转。
数学由于自身的抽象性,很多问题都要依靠物理学进行验证。
对于化学,物理知识中的力学知识更是化学定律的基础等等,物理知识可以说在我们现在的学科体系中有着重要应用。
同时,物理学的进步也关系到工农业等多方面的发展,与人类社会的进步息息相关,从电话的发明到互联网的实时通讯,从最初的蒸汽机到现在的磁悬浮列车,从最初的风力飞机到现在的高空航运,都离不开物理知识的应用,体现了物理学对人类的进步和社会的发展做出的贡献。
2.物理知识在生活中的应用(1)物理力学的各种应用物理学知识中力学的作用无处不在,仅仅一个万有引力就把我们全人类固定在地球上,可以说我们无时无刻不在感受着物理学重力的作用,因此我们要学会在平凡生活中找到规律,发现价值。
我们在高中学习过程中要努力通过现实生活中的现象去理解物理力学的知识,提高我们的认识,为将来充分利用物理知识改变生活做准备,重力也是如此。
例如工人常会用重锤线来测量房屋或木条是否与水平或竖直,这重锤线就运用到了重力的作用。
物理学的发展与物理实验思想方法姓名:XX专业:XX学号:XX班级:XX摘要:物理学是一门自然科学,它始于伽利略和牛顿年代,并在几位最伟大的物理学家以及众多物理学家的共同努力下发展至今。
对于物理和人类发展,可以清楚认识到科技是人类文明进步的跟本动力,物理学的发展影响着人类科技、文明的发展。
物理学也是一门实验科学,它蕴含着丰富的物理思想和物理的研究方法。
关键词:几位伟大科学家物理学发展实验思想方法物理学是在众多前人的观测、思考、研究、实验、总结等的基础上一步步发展而来。
牛顿说:“我不知道在别人看来,我是什么样的人,但在我自己看来,我不过就像是一个在海宾玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我前面的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。
”他还说“如果我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩膀上。
”牛顿的这两句话,让我了解到牛顿善于从小事中发现巨大的事物,善于对已知的事物更深度地挖掘。
除此之外,他还善于思考,做事坚持。
他是英国物理学家、数学家和天文学家,经典物理论体系的建立者,是世界近代科学技术史上伟大的物理学家、天文学家和数学家。
主要著作《自然哲学的数学原理》和《光学》。
而另几位伟大的物理学家也有他们的成就。
哥白尼,伟大的波兰天文学家,日心说的创立人,近代天文学的奠基人等,他拥有多重身份。
1533年,60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演,提出了他的学说的要点。
主要著作《天体运行论》。
伽利略,出身没落的名门,是意大利数学家、物理学家、天文学家、革命的先驱。
他发明了摆针和温度计,在科学上为人类作出过巨大贡献,是近代实验科学的奠基人之一。
被誉为“近代力学之父”、“现代科学之父”主要著作《关于托勒玫和哥白尼两大世界体系的对话》。
法拉第,英国物理学家,化学家,也是著名的自学成才的科学家,19世纪电磁学领域最伟大的实验物理学家,世界公认的最伟大的“自然哲学家”之一。
1831年,他作出了关于电力场的关键性突破永远改变了人类文明,就在同年10月17日,他首次发现电磁感应现象,被称为“电学之父”。
爱迪生,举世闻名的美国发明家,物理学家,企业家,被誉为“世界发明大王”,他一生有2000多项创造发明,为人类的文明和进步作出了重大贡献。
马克思―普朗克,德国物理学家,量子理论的创始人,提出了量子理论,主要著作《热辐射讲义》。
居里夫人,法国杰出的物理学家,化学家,原子能时代的开创者之一,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,世界上第一个两次获得诺贝尔化学奖。
作为杰出的科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。
爱因斯坦,美籍德国人,20世界最伟大的自然科学家,物理学革命的旗手,以其相对论闻名于世。
1905年3~9月,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例的奇迹,利用业余时间写了五篇论文《关于光的产生和转化的一个推测性观点》、《分子大小的新测定法》、《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》、《论动体的电动力学》、《物体的惯性同它所含能量有关吗?》,在三个领域做出了四个有计划时代意义的贡献,建立了关于光量子说,分子大小测定法,布朗运动理论和侠义相对论。
物理学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富,物理学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。
下面的是物理学发展的历程:1.文明从野蛮中诞生,阿基米德,初建物理2.牛顿于1687年出版了《自然哲学的数学原理》一书3.18世纪中叶,在热学发展的基础上发明并改进了蒸汽机4.1800年伏打发明了世界上第一个发电器―伏打电堆,开创了电学发展的新时代5.20世界初相对论和量子力学的建立,诞生了近代物理6.20世界60年代,激光器诞生7.20世界80年代高温超导体的研究取得了重大突破,为超导体的实际应用开辟了道路8.20世界90年代发展起来的纳米技术,使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或原子团,使其具有人们希望的特性9.生命科学的发展也离不开物理学,脱氧核糖核酸是存在于细胞核中的一种重要物质,它是储存和传递生命信息的物质基础。
当然,物理中存在很多实验思想,中学物理中的很多实验思想方法不容忽视。
下面是几种重要的思想1、转换的思想在物理实验中,常有一些物理现象或过程中的物理量难以直接测量,需要变换以间接测量来实现实验的目的,在保证效果相同的前提下,将陌生、复杂的问题变换成熟悉、简单的问题。
例如,测定匀变速直线运动的加速度a,是根据任意两个连续相等的时间里的位移之差ΔS=Sn-Sn-1=aT2,把a的测量转换为S与T 的测量。
例1、(02年上海高考)如图1 所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图,A为光源,B为光电接收器,A、B均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮。
车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示。
若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是___ ___;小车速度的表达式为v=__ ____,行程的表达式为s=____ __。
分析与解答:小车的速度和行程不能直接测定,必须通过测定其它物理量来间接求得。
除利用已知的脉冲数外,还需要测定车轮半径R和齿轮的齿数P,从而得到小车速度和小车行程。
2、控制的思想实验的精髓在于控制,实验的过程实质上是一个条件控制的过程.控制什么呢?一是指控制那些与实验中所采用的措施无关而对效果可能产生影响的因素。
例如,用单摆测定重力加速度的学生实验中,小球应选用密度较大、直径较小的金属球;悬线宜选择细而不易伸长且相当长的线;摆球摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°……。
这些都是为了控制条件,使摆能当作单摆,其振动能当作简谐振动;二是在研究三个(或三个以上)物理量之间的关系时,先控制其中一个量保持不变,研究另外两个量之间的关系。
例如,在研究影响加速度的因素时就采用了这种方法:先保持质量不变,研究合外力对加速度的影响;然后保持合外力不变,研究质量对加速度的影响。
例2、当物体从高空下落时,空气阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。
研究发现,在相同环境条件下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。
下表是某次研究的实验数据:小球编号ABCDE小球的半径(×10-3m)0.50.51.522.5小球的质量(×10-6kg)254540100小球的终极速度(m/s)1640402032⑴根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力之比。
⑵根据表中的数据,归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的终级速度及球的半径的关系,写出表达式及比例系数。
⑶现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受的空气阻力与单独下落时的规律相同。
让它们同时从足够高处下落,请求出它们的终极速度;并判断它们落地的顺序(不需要写出判断理由)。
分析与解答:这是用控制的思想研究的一道实验题。
首先小球最终所受的阻力等于小球重力。
为了研究球型物体所受的空气阻力f与球的终级速度及球的半径的关系,可以保证小球关系不变(A和B)得到阻力与终极速度的关系();再保证相同终极速度(B和C)得到阻力与小球半径的关系(;综合后得到。
(1)由于稳定时,所以;(2)由上面的分析可知道,将表格中的任意一组数据(例如A)代入后得到K=5NS/m3;(3)如果C、D用轻质细线连接,稳定后由,从而得到,C在先D在后。
3、比较的思想人们认识事物、现象,往往是通过对两个事物、现象的对比,或把某一现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的.物理实验常通过对一些物理现象或物理量的比较,达到异中求同和同中求异的实验目的.例如,天平就是一种典型的利用比较的方法测量物体质量的仪器,它是把一侧托盘中的被测物体跟另一侧托盘中的砝码比较而得到被测物体质量的。
例3、(04年上海高考)图2为一测量灯泡发光强度的装置,AB是一个有刻度的底座,两端可装两个灯泡。
中间带一标记线的光度计可在底座上移动,通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否相同。
已知照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比。
现有一个发光强度I0的灯泡a 和一个待测灯泡b。
分别置于底座两端。
(1) 怎样测定待测灯泡的发光强度?___________________________________________________________。
(2) 简单叙述一个可以减小实验误差的方法。
___________________________________________________________。
分析与解答:这是典型地利用比较的思想完成的实验题。
接通电源,移动光度计使两边的照度相同,测出光度计离两光源的距离,根据已知条件可得待测灯泡的发光强度;为了减少误差,可多次测后求平均值。
4、放大的思想放大就是通过一定方法,增大某一量值以便于观察、测量或利用。
在物理实验中,有些物理量及其变化因太小而不能直接观测时,就要借助声、光、机械和中介物将待测量及其变化放大后再去观测。
例如,游标卡尺、螺旋测微器就是利用机械放大进行长度测量的仪器,它们都是将不便于观察的微小读数,按比例放大后而准确地读出。
例4、图3是卡文迪许扭秤实验的示意图。
其中固定在T形架上的小平面镜起着非常大的作用。
利用光的反射定律可以把T形架的微小转动放大到能够精确测量的程度。
设小平面镜到刻度尺的距离为L,T形架两端固定的两个小球中心相距为l,设放置两个大球m/ 后,刻度尺上的反射光点向左移动了Δx,那么在万有引力作用下,小球向大球移动了多少?分析与解答:我们知道一般物体间的相互吸引力是极其微小的,用实验方法确定引力常量的大小将是非常困难的。
卡文迪许精心设计了巧妙的实验装置:采用T形架增大力臂,利用反射光路增大扭转角度,拉开小镜与光标的间距增大位移.通过三次有效的放大,极大地提高了测量的精度,可见,转化和放大构成了该实验的基本思想。
知道上述原理后,不难求得,当反射光线在刻度尺移动了Δx后,小球向大球移动了。
5、平衡的思想在一个平衡系统中,总存在着偏离平衡的因素,平衡就是偏离平衡因素的抵消效应,其实质就是用已知的物理量去检测未知的物理量。
例如,天平、温度计、压强计等许多测量仪器就是根据平衡思想设计的。
例5、(98年全国高考)某学生做“验证牛顿第二定律”的实验,在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,他所得到的a—F关系可用下列哪根图线表示?如图4所示,a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力。
答:分析与解答:在做“验证牛顿第二定律”的实验时,由于小车跟长木板之间的摩擦不能忽略,需要将木板的一端垫高,用下滑力来平衡摩擦力。