分析自然辩证法在物理学中的应用
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科技:人类的未来摘要:本文从物理学、生物学、计算机科学的角度运用自然辨证法理论阐述了人类科技的发展历程以及未来的走向,并致力于探讨人类社会面临的现状及未来。
进而从哲学角度完成了对科技与人类的关系的思考。
得出这样的结论,科技,是人类的未来。
关键字:物理学,生物学,技术革命,计算机,马克思,自然科学,辩证法关于人类的未来一直是科学界,宗教界,乃至于神学家经久不息的话题。
人类的未来在哪里?或者更具体地说,人类社会的出路和走向在何方?在1789年的《人类生存法则》中,有一篇经济学推论,根据著名的边际下降理论,人类将于未来的某一点消失于粮食的短缺。
当然,现在看来这一推论似乎是个笑谈,但是,这一基于粮食总量是不变的而人口在相对增加的假设,正是经济学著名的边际曲线对于人类社会的应用,这是经济学家对人类未来的担忧。
随着生物学、工程技术和制造业的进步,粮食的总量在不断的增加,这一理论的假设当然就不再成立,但是,其他的问题也接踵而至。
在这个科学技术高度发达,人口众多,自然资源受到破坏,而新的科技又未能完成自然改造这一使命的当今社会,我们的未来究竟在哪里?好莱坞大片的英雄只是导演们的一厢情愿与观众内心对俊男美女拯救世界的需求相结合罢了,真正可以带领人类的英雄,无论从过去还是现在看来,都将永恒地是科技。
那么,人类科技在未来又会是怎样的角色呢?沧海横流,科技的未来物理学,有容乃大作为最古老的自然科学,物理学起源于古希腊,2000多年前一个盛夏的夜晚,物理学一词首先诞生。
二十世纪之前,物理学主要停留在宏观阶段,从牛顿的经典力学,布朗和焦耳为代表的热力学,牛顿和赫兹代表的光学和法拉第、欧姆、安培研究的电磁学角度解释宏观物体的运动规律,分子热运动规律,电和磁的相互转换规律。
经典物理的定律能够准确地描述长度远大于原子尺寸、速度远小于光速的系统。
直到一百多年前,普朗克提出了著名的量子理论,物理学的发展进入了一个新的阶段。
从微观粒子运动的角度研究和解释宏观的物质和现象,普朗克量子理论和爱因斯坦相对论的提出,奠定了近现代物理学的两大基石。
自然辩证法论文1. 引言自然辩证法是一种哲学理论,旨在探索自然界的发展与变化。
它与形而上学和经验主义不同,强调事物的内在矛盾和运动发展的规律。
本论文将深入阐述自然辩证法的概念和原理,并探讨其在科学研究中的应用。
2. 自然辩证法的概念和原理自然辩证法源于古希腊哲学家黑格尔,后经马克思和恩格斯的发展与完善。
其核心概念包括事物的内在矛盾、发展和变化的规律,以及量变转化为质变等。
自然辩证法的原理是基于对自然界事物运动和发展规律的认识,它认为事物的发展是由内在的矛盾和对立推动的。
3. 自然辩证法在科学研究中的应用3.1 自然辩证法与物理学自然辩证法对物理学的影响首先体现在对矛盾和对立的认识上。
物理学的发展离不开对相互作用和对立力量的研究。
通过应用自然辩证法的原理,物理学家能够更好地理解物质的运动和变化规律。
例如,通过对矛盾和对立力量进行分析,物理学家可以预测和解释自然界中的复杂现象,如量子力学的奇特现象和宇宙的起源。
3.2 自然辩证法与生物学自然辩证法在生物学中的应用广泛而深远。
生物学研究的核心是生物体的发展和进化过程。
通过应用自然辩证法的原理,生物学家能够探索生物体发展中的内在矛盾和对立。
例如,通过对生态系统中对立力量的研究,生物学家可以更好地了解物种之间的相互作用、生态平衡的维持等。
此外,自然辩证法也对人类的遗传学研究起到重要的指导作用。
3.3 自然辩证法与化学化学作为研究物质的变化和反应规律的学科,也积极运用自然辩证法的原理。
化学家通过对化学反应中物质的内在矛盾进行研究,能够更准确地预测和控制化学反应的过程。
自然辩证法的观点也对新材料的研发和应用起到重要的指导作用。
4. 结论自然辩证法是一种深入研究自然界发展与变化规律的哲学理论。
通过对事物的内在矛盾和发展规律的认识,自然辩证法为科学研究提供了重要的指导。
在物理学、生物学和化学等学科的发展中,自然辩证法的应用也日趋广泛。
未来的研究中,我们应继续深入研究自然辩证法的原理,不断拓宽其应用范围,以更好地促进科学发展和技术创新。
牛顿力学对当时代人们的思想的影响及思考牛顿力学是经典物理学和天文学的基础,也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。
牛顿力学的创立,标志着人类科学时代的开始。
牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命,使人类社会进入蒸汽时代。
牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。
牛顿力学以牛顿运动定律为基础,直接以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动。
它主要由牛顿三大定律和万有引力构成基本框架。
牛顿三大定律的主要内容如下:牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第二定律:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
万有引力定律的主要内容如下:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
是牛顿在1687年7月5日发表的《自然哲学的数学原理》里提出的。
牛顿力学指出,外力是物体改变状态的原因,这同外力的来源无关,所以它并不讨论外力的来源问题。
“力”是拟人化的概念,来自人的体力。
人们对自然力功能的认识,来源于人对自身价值的认识。
我们都说牛顿力学实现了地面物体力学与天体力学的统一,或物体力学与天体力学的统一。
其实,它在这以前还完成了另一个统一:人手之力与自然之力的统一。
这个统一是前面说的那个统一的前提。
牛顿力学实际上是关于人如何用自己的体力有效地改变和控制自然的科学。
它所蕴含的价值观是:崇尚人的价值,因为人有能力改变和控制自然。
人们之所以应用牛顿力学,就是为了使自己的价值得到充分的实现。
由牛顿三大定律和万有引力定律作为基石的牛顿力学的建立,对当时代人们思想产生了巨大的影响。
自然辩证法研究生题库2023摘要:1.自然辩证法概述2.自然辩证法的研究对象与方法3.自然辩证法的主要原理与应用4.自然辩证法在科学技术发展中的作用5.自然辩证法在可持续发展中的应用6.我国自然辩证法研究现状与展望7.自然辩证法研究生题库解析正文:一、自然辩证法概述自然辩证法,作为哲学的一个分支,是研究自然界的普遍联系和发展规律的科学。
它主张从整体上、动态上看待自然现象,强调事物之间的相互联系和内在矛盾。
自然辩证法为我们认识自然界的本质规律提供了方法论。
二、自然辩证法的研究对象与方法自然辩证法的研究对象包括自然界的各种现象以及现象之间的联系。
其研究方法主要有以下几点:1.归纳与演绎:从具体的实例中总结出一般规律,然后用这些规律去解释和预测新的现象。
2.系统分析:把事物放在系统中,分析其内部结构和外部环境,以揭示事物之间的相互联系。
3.矛盾分析:深入到事物的内部,揭示事物的矛盾运动,探讨矛盾的产生、发展和解决。
三、自然辩证法的主要原理与应用自然辩证法包含许多重要原理,如质量互变、对立统一、否定之否定等。
这些原理在自然科学、社会科学和人文学科等领域具有广泛的应用。
四、自然辩证法在科学技术发展中的作用自然辩证法为科学技术发展提供了方法论指导。
例如,在物理学领域,爱因斯坦的相对论就是基于自然辩证法的原理建立的。
此外,自然辩证法还指导科学家们在研究生物、化学等领域时,从整体和动态的角度去认识事物。
五、自然辩证法在可持续发展中的应用自然辩证法强调事物的内在联系和协调发展,对于指导我国可持续发展战略的制定和实施具有重要意义。
自然辩证法提倡在经济、社会、环境等方面实现协调发展,以实现人与自然的和谐共生。
六、我国自然辩证法研究现状与展望近年来,我国自然辩证法研究取得了显著成果,不仅在理论上有所突破,还在实践中为国家发展提供了有力支持。
未来,我国自然辩证法研究将继续深入,为人类社会的发展作出更大贡献。
七、自然辩证法研究生题库解析自然辩证法研究生题库主要包括自然辩证法的基本原理、研究方法、应用领域等方面的题目。
关于自然辩证法的与物理学关系的论证自然辩证法与自然科学有一定的区别,但更有紧密的联系,这涉及到学科门类的层次结构问题。
对于一门实际的科学门类,研究内容实际上可以分为几个层次。
这有许多划分方法。
我国著名的科学家钱学森是把一个学科类别分为四个层次:最高的一个层次是哲学层次,第二层是科学层次,第三层是技术层次,最后一层是具体的应用层次。
同时,自然辩证法与自然科学相互作用,相互促进,共同发展。
当一个自然科学工作者在研究实际问题时,不可避免的要思考它哲学层次的问题,同时依据哲学的思维方式去解决问题;哲学层次问题的解决,也需要从自然科学的研究中去总结、归纳,同时很多自然辩证法的问题,在自然科学中得到了解决。
从伟大的第一次工业革命到至今,物理这一门深奥,而又神秘的学科,正逐渐由经典天文学,力学不断推陈出新,现在的物理学物理学已延伸出了很多科学分支,并达到了很高的水平。
这不仅要求科研人员要有很高的科学素养,还要求自然科学研究者具有对哲学层次问题的深层研究。
因此自然辩证法对自然科学研究是有很大的指导作用的。
自然辩证法研究的很多问题是认识研究自然世界不可回避的问题,很多著名的科学家,同时也是哲学家。
从具体的例子上讲,自然辩证法中有一个问题,复杂的自然界是如何产生,如何发展的?同时在生物信息科学技术中,发现生物体含有的信息量是非常大,非常复杂的,这是如何形成的?这个问题现在有了一个解释。
这就是著名的“元胞自动机原理”。
也就是:基本的规律非常简单,但是进行数以万计的叠加后,所得到的结果就会看起来非常复杂。
这个规律后来应用于生物学、计算机学、地理学等学科,解决了相当多的问题,这是一个很典型的自然辩证法和自然科学互相促进的例子。
自然科学和自然辩证法的不断发展,互相提出了一些新的问题。
自然科学的发展有时候出乎很多人的意料,很多自然科学实现的东西,在过去是不可想象的。
自然辩证法对于自然科学研究者有着不容忽视的指导意义。
很多自然科学的研究课题和研究方向是在自然辩证法的指导下的。
分析自然辩证法在物理学中的应用自然辩证法是一种哲学思想与方法论,旨在分析和理解自然界中事物发展的规律和相互关系。
虽然自然辩证法主要应用于社会科学领域,但它同样可以为物理学提供有益的洞察和启示。
本文将探讨自然辩证法在物理学中的应用,以及它对我们对物理世界的认识提供的新视角。
自然辩证法的核心观点之一是事物的矛盾运动。
在物理学中,我们可以看到许多事物都呈现出一种矛盾性,即它们同时表现出既对立又统一的特征。
例如,光既具有粒子性又具有波动性,电磁波既是电场又是磁场的传播,物体既具有粒子的粒子性又具有波动的波动性。
自然辩证法提供了一种更加综合和深入的思考方式,帮助我们理解这些看似对立的现象如何相互作用和影响。
其次,自然辩证法还注重对事物发展的整体性认识。
在物理学中,我们常常将系统分解为不同的部分进行研究,但自然辩证法提醒我们不能忽视事物的整体性。
它强调通过整体性的视角来理解事物之间发生的相互作用和变化。
例如,在研究物体的运动时,我们不能只关注单个物体,还需要考虑与其相互作用的其他物体或力。
通过整体性的思考,我们能够更好地理解物理世界中事物之间的相互关系。
此外,自然辩证法中的变质和对抗的观点也可以应用于物理学中。
物理学研究的一个重要方面是力的相互作用和平衡。
通过自然辩证法的观点,我们可以将力的相互作用看作是事物之间的变质和对抗,而力的平衡则是一种动态的稳定状态。
例如,当物体受到多个力的作用时,这些力之间会发生相互对抗和平衡,从而使物体保持稳定的状态。
这种观点帮助我们更好地理解物理学中的平衡和稳定性。
此外,自然辩证法还提供了一种思考物理学中时间和空间的方法。
在物理学中,时间和空间是基本的概念,但它们并不是独立存在的。
自然辩证法认为时间和空间是相互依存和相互渗透的,二者之间相互作用和影响。
在物理学中,我们常常通过研究物体在时间和空间上的变化来探索其性质和规律。
自然辩证法的观点提醒我们要综合考虑时间和空间的关系,从而更好地理解物理学中的现象。
自然辩证法的现实应用自然辩证法是哲学中的一个重要理论体系,它通过对自然界发展变化的规律的认知,揭示了事物发展的内在矛盾和对立统一的关系。
自然辩证法的理论不仅适用于哲学思辨中,它还具有广泛的现实应用。
本文将探讨自然辩证法在不同领域中的具体应用,以展示这一理论的实践价值。
一、自然科学领域自然辩证法在自然科学领域的应用主要体现在研究对象的辩证分析上。
自然科学研究追求事物发展演变的规律,而自然辩证法的辩证思维方式能够帮助科学家更准确地把握事物的本质。
例如,在生态学研究中,自然辩证法将生态系统看作一个有机整体,通过对生态系统中各个要素之间相互作用关系的辩证分析,揭示其内在的稳定性和动态平衡。
在物理学领域,自然辩证法将物质的发展变化视为一种矛盾统一的过程,帮助科学家理解物质的粒子性和波动性的统一性。
通过自然辩证法的分析,科学家能够更好地把握发展规律,推动科学知识的进步。
二、社会科学领域自然辩证法在社会科学领域的应用主要体现在社会问题的辩证分析上。
社会问题往往涉及复杂的社会关系和利益冲突,自然辩证法提供了一种方法来解决这些矛盾和冲突。
例如,在经济学领域,自然辩证法强调经济发展中的生产和消费的矛盾,通过对矛盾的辩证分析,指导实践中的经济调整和政策制定。
在社会学领域,自然辩证法探讨社会关系中的主客观矛盾,为社会变革和社会管理提供理论指导。
通过自然辩证法的应用,社会科学家能够更全面地把握社会现象,推动社会进步和发展。
三、环境保护领域自然辩证法在环境保护领域的应用主要体现在环境问题的辩证分析上。
环境问题是当前面临的重大挑战,自然辩证法提供了一种思维方式来解决环境问题。
例如,自然辩证法将人与自然的关系看作是一种辩证的关系,强调人类和自然的和谐共生。
通过自然辩证法的思维方式,可以找到人类社会发展与环境保护的平衡点,推动可持续发展的实现。
在实践中,自然辩证法的应用不仅在于环境政策的制定,还涉及到环境教育的推广和公众意识的提高。
自然辩证法的认识自然辩证法是一种研究自然界发展和变化规律的科学方法和思维方式。
它是辩证唯物主义的自然科学方法论,通过对自然界的观察和实验,揭示事物的内在联系和发展规律,为人类认识和改造自然界提供了理论指导。
自然辩证法的基本原理是辩证法的客观规律在自然界中的具体表现。
辩证法认为,自然界是一个辩证统一体,包含着矛盾和变化。
自然界的发展是通过矛盾的斗争和变化的过程实现的。
自然界中的一切事物都是相互联系、相互作用的,它们之间存在着各种矛盾和对立。
这些矛盾和对立既是相互排斥的,又是相互依存的。
正是通过这种矛盾和对立的斗争,事物得以发展和变化。
自然辩证法强调对事物发展和变化的整体性观察。
它认为,事物的发展是一个整体过程,不能孤立地看待其中的一部分。
只有从整体上把握事物的发展规律,才能深入理解事物的本质和规律。
自然辩证法还强调对事物内部和外部矛盾的认识。
事物内部的矛盾是事物发展和变化的根本动力,而事物与外部环境的矛盾是事物发展和变化的条件。
通过对事物内外矛盾的认识,可以揭示事物发展的方向和趋势。
自然辩证法的方法包括观察、实验、分析和综合。
观察是自然辩证法的基本方法,通过观察事物的形态和现象,可以揭示事物的内在联系和发展规律。
实验是自然辩证法的重要手段,通过实验可以验证和证明理论的正确性。
分析和综合是自然辩证法的思维方式,通过对事物进行分解和综合,可以深入理解事物的本质和规律。
自然辩证法的应用领域非常广泛。
在物理学中,自然辩证法揭示了物质的运动和变化规律;在化学中,自然辩证法揭示了物质的组成和性质;在生物学中,自然辩证法揭示了生物的生长和变异规律;在地理学中,自然辩证法揭示了地球的地貌和气候规律。
自然辩证法为各个学科提供了理论基础和方法指导,推动了人类对自然界的认识和改造。
自然辩证法是一种研究自然界发展和变化规律的科学方法和思维方式。
它通过观察、实验、分析和综合,揭示事物的内在联系和发展规律,为人类认识和改造自然界提供了理论指导。
自然辩证法概论绪论教案一、教学目标1. 了解自然辩证法的概念和基本特征。
2. 掌握自然辩证法的发展历程。
3. 理解自然辩证法在自然科学研究中的应用。
4. 树立辩证唯物主义自然观。
二、教学内容1. 自然辩证法的概念与特征1.1 自然辩证法的定义1.2 自然辩证法的基本特征2. 自然辩证法的发展历程2.1 古代自然辩证法2.2 近现代自然辩证法2.3 当代自然辩证法3. 自然辩证法在自然科学研究中的应用3.1 生物学领域的应用3.2 物理学领域的应用3.3 化学领域的应用4. 辩证唯物主义自然观的确立4.1 自然界的本质4.2 人与自然的关系4.3 生态文明建设三、教学方法1. 讲授法:讲解自然辩证法的概念、特征、发展历程及应用。
2. 案例分析法:分析具体自然科学领域的辩证法应用实例。
3. 讨论法:引导学生探讨辩证唯物主义自然观的意义。
四、教学步骤1. 导入新课:介绍自然辩证法的概念,引发学生兴趣。
2. 讲解自然辩证法的概念与特征:详细阐述自然辩证法的定义和基本特征。
3. 讲解自然辩证法的发展历程:介绍古代、近现代和当代自然辩证法的发展。
4. 讲解自然辩证法在自然科学研究中的应用:以生物学、物理学、化学等领域为例,分析自然辩证法的具体应用。
5. 讲解辩证唯物主义自然观的确立:探讨自然界的本质、人与自然的关系以及生态文明建设。
7. 布置作业:让学生结合所学内容,思考自然辩证法在实际生活中的应用。
五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
2. 作业完成情况:检查学生对课堂所学内容的掌握程度。
3. 课后反馈:收集学生对课堂内容的意见和建议,以便改进教学。
六、教学拓展与延伸1. 对比分析:比较自然辩证法与形而上学的世界观和方法论,指出自然辩证法的优越性。
2. 实际案例:分析我国在自然科学研究和发展中运用自然辩证法的成功案例,如生态文明建设、科技创新等。
七、教学互动环节1. 小组讨论:分组讨论自然辩证法在各自研究领域中的应用,分享研究成果。
分析自然辩证法在物理学中的应用
众所周知,唯物辩证的自然观与方法论是自然辩证法的基石。
自然辩证法是以马克思主义的观点、理论与方法为指导,根据社会历史条件,结合时代的任务,对科学技术的发展及与社会发展的相互关系进行考察的研究领域。
其原理,可以应用于任何一门学科当中,如自然界中的“变”与“不变”,矛盾的对立统一,同一事物的多面性、相对性,不同事物存在联系、内因与外因、量变与质变等规律,在物理教学中都可以得到完美的体现。
物理学是研究自然界物质的性质,运动规律和结构的一门科学。
大自然是一个辩证、和谐、统一的整体。
它在运行过程中处处体现和谐统一的辩证性,因此“辩证”是自然运行的主要特性。
物理教师学一点自然辩证法的思想,并在教学中渗透辩证唯物的思想、观点和方法是很有必要的。
下面我结合我的几年初中物理教学经验,谈谈我对这两门学科如何相互融合的一些浅显认识。
一、辩证唯物主义自然观的基本思想和特征
辩证唯物主义自然观认为:自然是物质的,物质是万物的本
原和基础,自然界除了运动着的物质及其表现形式外,什么
也没有;运动无论在量上,还是在质上都是不灭的;意识和思维是物质高度发展的产物,既人脑的属性和机能;时间和空
间是物质的固有属性和存在方式;自然界的一切事物和现象都是矛盾的统一体,它们既是对立的,又是统一的,并且万物
都处于普遍联系和相互作用之中,处于永久的产生和消亡之中,处于不断的运动和转化过程之中。
其基本特点主要是:第一,唯物论与辩证法的统一。
第二,自然史与人类史的统一。
第三,天然自然与人化自然的统一。
二、辩证法在物理学科中的体现
(一)辩证法在“能量守恒”中的体现
我们知道,大自然是每时每刻都在变化着,但这种变化并不
是无序的、无规律的变化,总是有些相对不变(或相等)的东西,在制约着变化的东西,使它们有序地运动,这就是有序和无序之间的自然辩证法。
在我们的物理学中,也是无处不见。
例如,自然界中各种形式的能量既可以转化,也可以转移,但无论怎样转化或转移,能的总量保持不变,这就是能量守恒
定律。
碰撞是自然界中常见的现象,在一个不受外力的系统内,无论物体间怎样碰撞,系统的总动量一定保持不变,这就是动量守恒定律。
又如生活中有各式各样的杠杆,尽管它们受到的动力、阻力及其动力臂、阻力臂的数值千差万别,但杠杆平衡时,“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”一定相等,这就是杠杆原理。
(二) “量变与质变”规律在物理学中的体现
量变是指事物在数量和程度上的逐渐的、不显着的变化;质变是指事物显着的、根本性质的变化。
可见,“不显着”是量变的特点,体现了事物的连续性。
“显着”是质变的特点,
体现了事物连续性的中断。
液态的水变成气态的水蒸气的整个过程,经过了量变和质变两种状态,分别呈现出逐渐的、不显着的变化和显着的、根本性质的变化两种特点,这也正是量变和质变的区别。
实际上,世界上任何事物的变化,都是量变和质变的统一。
量变和质变是事物变化发展的两种状态。
在现实世界中,质变往往不是偶然的,需要量变的积累,量变往往不是无限的,超过一定的限度(范围)就会引起质变。
正是由于这个原因,很多物理规律和公式都有一定的适用范围。
例如在弹性限度内,弹簧的伸长与拉力成正比;随着弹簧的伸长,一旦超过弹性限度,弹簧将发生非弹性形变,甚至断裂。
例如:静摩擦和动摩擦之间的转变,当推力不足时,重物与地面之间的摩擦就始终属于静摩擦,而且大小等于推力的大小,但是当推力大于一定值时,重物最终会被推动,这时,静摩擦转变成了动摩擦,摩擦力的大小用公式f=uN来计算,这就是一个典型的量变到质变的转变。
又如: 在研究凸透镜成像的实验中,物体由远处逐渐向凸透镜移近,光屏上所成的实像越来越大,这是量变。
当物距等于或小于焦距时,无论怎样移动光屏都不能呈现实像,但在物
距小于焦距的范围内,透过凸透镜可以直接观察到正立的虚像。
物体移过焦点后,由成实像变为成虚像,像的性质发生了“质变”。
(三)同一事物的多面性、相对性
古人云: “横看成岭侧成峰”。
指的就是,在看同一事物时,如果从不同的角度来看,那么就可以看到不同的形状,同样,看待物理问题也不例外。
有的学生看待物理问题常常走极端、一刀切、搞绝对、钻牛角尖,就是缺乏这一辩证思想的表现。
要结合具体教学内容,教育学生学会全面地、变化地看问题,不能片面地、静止地看问题。
例如:爱因斯坦的相对论。
刚接触物理的学生常常抱怨:同一物体,怎么既可以说它是静止的,又可以说它是运动的呢?房屋、桌子是静止的,行驶的汽车、抛出的石块是运动的,这些都是不容置疑的“绝对”事实呀!“不识庐山真面目,只缘身在此山中。
”必须帮学生打破封闭而死板的思维定势。
针对这种情况,首先通过具体实例让学生明白:物体运动与否是相对参照物而言的,同一物体,相对不同的参照物,判断结果可以不同,例如以地面为参照物,房屋是静止的,以太阳为参照物,房屋在随地球一起运动,如果没有参照物,我们将无法确定物体是运动的还是静止的。
在此基础上,用三言两语升华到理论,及时渗透辩证法的思想,以开阔学生的思维。
(四)物理公式形式简易却含义丰富
在说明此问题时,我们先来看下面的例题:将质量为7.9kg 的正方体铁块放在面积为0.5m2的水平桌面的中央,求铁块对桌面产生的压强。
(g=10N/kg)
一般粗心的学生觉得问题相当简单,直接由
p=F/S=mg/S==154pa。
但殊不知若不理解受力面积的真正含义那就会成为解决问题时的致命伤。
仔细计算才发现由V铁=m/ρ=7.9kg/7.9×103kg/m3=10-3m3。
即S铁=10-2m2。
而由于公式中的S真正含义是指物体所受压力的面积大小,所以此铁块放在此水平桌面的受力面积应为S铁=10-2m2再由简单的公式p=F/S可知压强应为7900pa而不是先前的
154pa。
对此粗心的同学在用公式计算前也许并不曾预想到要考虑面积S的取值问题,是公式“误导”了我们但也是公式“解决了我们的问题”。
可见对于某个自然法则,无论你列举多少个实例、想象出多少种情况、用多么细腻的语言来描述,往往不如一个公式表述更准确、涵盖更全面。
在解决具体问题时,公式有时比我们想得更加周到,甚至还能提醒我们有些什么疏忽。
但物理公式虽然形式简易但却含义丰富。
这就需要同学们能理解掌握这“简单”中的“复杂”。
这只是一个简单的例子,类似情况在物理学中还有很多。
在科学研究中,人们对某一现象往往从定性研究入手,然后上升到定量研究,最后形成物理公式。
大量的现象、深奥的道理一旦用公式准确而简明地概括出来,可以说达到了该项科学研究的最高境界。
在教学中,对一些物理问题的探究,也往往按照“定性研究→定量研究→物理公式”的思路展开。
在探究浮力的大小时,学生通过初步实验,发现浮力的大小跟液体的密度有关,跟物体浸入(排开)液体的体积有关,或跟物体排开液体的质量有关,而跟物体的密度无关……这些结论是定性的,而且显得繁琐。
有没有一个简单的公式把它们统一起来呢?经过进一步思辨推理和定量实验的验证,最后得出F浮=G排。
因为G排=m排g=ρ液V排g,所以阿基米德原理公式“F浮=G排不仅形式简洁,而且涵盖了浮力的大小“跟液体的密度有关”“跟物体排开液体的体积有关”“跟物体排开液体的质量有关”等实验结论。
物理公式看似简简单单,实则包罗万象。
用王安石的诗句来形容,可谓恰如其分:“看似寻常最奇崛,成如容易却艰辛。
”这就是“复杂”与“简单”的辩证法。