物理学对科技的作用

物理学对科技的作用
物理学对科技的作用

物理学对科技的推动作用

物理学是研究物质结构和相互作用以及它们运动规律的科学,是一切自然科学的基础。因而,它的历史也是源远流长。

(一)物理学对各个时期技术发展都有巨大的推动作用。

中国作为四大文明古国之一,在所有的科学文化领域都有着辉煌的成就,物理学更是如此。我国的四大发明输入欧洲,对欧洲的文艺复兴运动起到临产催生的作用,为欧洲科学文化带来了黎明。12世纪,造纸术传到欧洲;13-14世纪,火药、指南针相继在欧洲得到推广使用;15世纪,印刷术传到欧洲。四大发明中,指南针促进欧洲航海事业与探险事业的发展;火药成为消除欧洲各地封建割据的有力武器;造纸术和印刷术使欧洲科学文化得到迅速普及与提高,为新教创造了良好科学文化交流条件。由此可见,尽管物理学的发展是由欧洲主导,但我国对于欧洲物理学,对于世界物理学的发展起到了源头上的推动作用。

欧洲毫无疑问作为物理学大发展的“主阵地”,它的发展可以大致可以分为三个阶段。古典物理时期,欧洲物理学开始萌芽。那时,物理知识一部分包含在哲学中,一部分包含在各种技术中。这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎;在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测;在内容上主要有物质本原的探索、天体的运

动、静力学和光学等有关知识,其中静力学发展较为完善;在发展速度上比较缓慢,社会功能不明显。而近代物理学时期,主要是经典物理学的诞生、发展和完善。此时,物理学已与哲学分离,走上独立发展的道路,迅速形成比较完整严密的经典物理学科学体系。它的特征有:在研究方法上采用实验与数学相结合、分析与综合相结合和归纳与演绎相结合等方法;在知识水平上产生了比较系统和严密科学理论与实验;在内容上形成比较完整严密的经典物理学科学体系;在发展速度上十分迅速,社会功能明显,推动了资本主义生产与社会的迅速发展。在现代物理学时期,物理学真正诞生并取得了革命性的发展。物理学的研究领域得到巨大的拓展,实验手段与设备得到前所未有的增强,理论基础发生了质的飞跃。这一时期的物理学特征主要为:在研究方法上更加依赖大规模的实验、高度抽象的理性思维和国际化的合作与交流;在认识领域上拓展到微观与宇观和接近光速的高速运动新领域,变革了人类对物质、运动、时空、因果律的认识;在发展速度上非常迅猛,社会功能十分显著,推动了社会的飞速发展。

通过上文我们就可以大体看出,物理学对各个时代科学技术发展的巨大推动作用。早期伽利略、牛顿建立了经典力学,这使人们对现实生活中的力学现象有了清晰深入的了解,也促使大量机械方面的发明出现。在这一时期,物理学对天文的发展尤为明显:业余天文学家和数学家亚当斯根据对天王星的详细天文观察,并根据牛顿的理论,预言了海王星的存在,以后果然在天文观察中发现了海王星。19世纪,焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系,从而建立了热

力学第一定律;在卡诺研究结果的基础上,克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律。热力学的发展与成熟则直接引至了蒸汽机的发明。而蒸汽机又大大促进了手工业生产转向机器的大生产,并直接引起了火车、轮船的发明。这,正是第一次工业革命!从此,人类社会进入了高速发展时期。19世纪前期,奥斯特发现电流可以使小磁针偏转。而后安培发现作用力的方向和电流的方向,以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。不久之后,法拉第又发现,当磁棒插入导线圈时,导线圈中就产生电流。这些实验表明,在电和磁之间存在着密切的联系。在电和磁之间的联系被发现以后,人们认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似,另一些方面却又有差别。为此法拉第引进了力线的概念,认为电流产生围绕着导线的磁力线,电荷向各个方向产生电力线,并在此基础上产生了电磁场的概念。随后,在麦克斯韦、赫兹等科学家的努力下,电磁学逐渐完善。基于电磁学理论,西门子发明了发电机,格拉姆发明了电动机,贝尔发明了电话,马可尼则拍出了世界上第一封无线电报。由此,第二次工业革命轰轰烈烈的开始了。从此,人类步入了电气时代。第二次世界大战后,量子论与相对论等其它物理理论直接促使了第三次工业革命。在此时期,微电子技术、信息技术、生物工程技术、新材料、新能源、航天、海洋和核技术等新兴技术得到了广泛的应用;大量的高科技发明给人类生活带来了巨大的便利。

(二)在现代,物理学对科学技术的先导作用比之以往任何时期更加明显。

第三次科技革命时期科学技术发展也即现代科学技术发展的前沿无疑是高技术领域。高技术是人类用当代最新科学成就有目的地改造世界和认识世界的物化形式。它以基础研究所揭示的自然界的新知识为背景,进行技术的创新;它以人的智力和才能为主导,形成不同于传统技术的知识和资金密集的新兴技术;它开拓全新的技术领域,而不是对原有技术的渐进式改造。高技术与现代的单项尖端技术或新兴技术不同,它总是与产品和产业相联系,是对产品和产业中技术的含量和水平的评价。高技术本质上是现代自然科学成果的技术表现。它的主要领域有生物技术、信息技术、航天技术、新材料技术、新能源技术和海洋技术。光学以及电磁学的进一步发展使人们发明了分辨率更高、放大倍数更大的微观观察设备,这促进了高技术的核心生物技术的成熟,对医学事业的发展具有无与伦比推动作用;而且,信息技术也基于此飞速发展,人们之间的交流更加便利,数据的传输与处理进入了新的阶段。此外,经典的牛顿力学则在航天技术领域的精密轨道计算中依旧发挥着无法替代的作用。

现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能;第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向;第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定

律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。

(三)现代科学技术对物理学的发展也有着相应的先导作用。

为了攻克某个医学难题亦或是解释某个难解的谜团,科学家需要发明新的药物或是提出新的科学理论。同时,现实生产生活中的物理应用技术随着时代的推移被越来越细分,对应的物理学也被细分为多个分支。而相应的分支由于被独立出来,必然会有一个十分迅速的发展的契机。这,就是现代科学技术对物理学的先导作用。

由此,物理学与现代科学技术是相辅相成的,二者相互推动,相互发展。人类社会的发展正是在两者的相互作用中不断前行,不断进步。

浅谈物理学中的抽象和概括

浅谈物理学中的抽象和概括 浅谈物理学中得抽象和概括 1 咨询题得提出 抽象和概括是一种抽象思维方法.许多物理咨询题得提出、物理概念得产生、物理规律得建立、物理理论得形成基本上抽象和概括得结果.由此可见,抽象和概括在物理学得形成进展、完善过程中起着举足轻重得作用.本文从抽象和概括得概念、作用和局限性等几方面做了详细得阐述. 2 抽象和概括得概念 抽象和概括是物理学中抽象思维能力得一种,“物理抽象是在观看、实验得基础上,通过物理概念、物理推断和物理推理得形式,对已获得得物理事实进行加工处理而形成得对物理对象、物理现象、物理过程得本质和规律得认识.”[1]所谓概括,确实是在抽象得基础上,把所有反映物理事物本质得属性结合为一个整体,形成关于物理事物整体得和一般得认识,进而把这种一般得认识推广到同类事物,把握同类事物得共同性和一般性. 抽象性与概括性得统一,是物理抽象思维得一个重要特点,只有通过抽象和概括,才能简化物理对象,形成理想化得过程;在实验和理论分析得基础上得出定量得物理规律. 3 抽象和概括在物理学中得作用 物理学中通过表面现象,揭示内在本质,从而把实际得物质模型化,把复杂得物理咨询题简单化,把具体得物理咨询题理想化,这种简化得过程从思维学得角度上来讲,确实是抽象思维得过程. 31 提炼物理模型论文联盟 “物理模型是依照研究咨询题和内容在一定条件下,对研究客体得抽象,物理模型是物理学中重要得抽象方法之一,它关于差不多规律和差不多理论得建立起着不可替代得作用.WcOm在物理学中,物理模型要紧分三种类型:“客体模型、条件模型和过程模型”.客体模型是客观存在得实际物体通过简化、抽象建立起得物理模型.例如在研究力学中物体得运动时得质点模型.电学中得点电荷、光学中得点光源、弹簧振子、刚体等等,基本上客体模型.条件模型是客观物体在运动变化过程中,对制约物体运动得条件进行取舍,抓住决定条件,忽略次要条件,如此建立起来得理想化条件确实是条件模型.如在平面上运动得物体,若摩擦力f与合力f相比非常小,那个平面称为光滑平面,“光滑平面”确实是条件模型.另外在物理学中得细绳、轻质细杆、稳定电源等等基本上条件模型.过程模型是在一定条件下对具体得运动过程及限制这些过程得条件进行抽象,形成“过程模型”.例如研究地面附近自由落体运动,下落得物体视为“质点”,从静止开始下落得过程中,忽略空气得阻力、浮力、风力、风向等作用,只受到恒定得重力作用,质点在如此理想化条件下运动得过程确实是“自由落体运动”.这确实是一个理想化得过程模型.在热学中,准静态过程也是一个理想化得过程模型.在物理学中理想化条件下得过程模型非常多,如匀速直线运动、简谐振动等等. 在物理学中,正是从实际物体、物理过程、条件中抽象和概括出这些物理模型,才使人们对物质世界得认识不断深化,不断想真理逼近,推动着物理学得进展,从某种意义上讲,各种理想物理模型得建立,正是物理学向深度和广度进展得重要标志之一. 32 总结物理概念、定律 物理概念、定律是物理学得理论基础,只有通过抽象和概括,才能形成物理概念,简化物理对象,形成理想化得过程,在实验和理论分析得基础上,得出定量得物理定律.例如:力得概念是通过抽象和概括一类事物得共同本质属性形成得,如:人推车,马拉犁,即力是物体对物体得作用.简谐振动得规律则是在研究单摆和弹簧振子这些理想模型得运动时概括出来得.可见,物理学中得许多概念、定律是通过抽象思维得加工,在实验得基础上概括出来得. 33 用抽象和概括得方法学习物理学

物理和化学的关系

物理和化学的关系 通过近一个学期对于大学物理和工程化学的学习,使我深深地体会到了物理和化学之间的关系,对于物理和化学这两门课也有了进一步的认识和了解。初步了解到了化学是一门从物理中分出来的学科,所以说物理和化学从一开始就有了很大的联系,通过进一步的学习和实践更是让我深深地体会到了他们之间存在的某种紧密的联系,它们都不可能孤立与对方存在。 物理,从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问,在物理学的领域中,研究的是宇宙的基本组成要素:物质、能量、空间、时间及它们的相互作用;借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。物理是一个物质的外特性,是一个比较直观的概念,而化学则是一个物质内在的性质。从有没有新物质生成讲,没有新物质生成的是物理变化,有新物质生成的是化学变化。研究一种物质必须从物理和化学两个方面相结合去研究,缺少一个都是不严谨的,因此,无论是日常生活中还是学科研究领域,物理和化学是联系相当紧密的两个物质代名词。 物理学与化学,作为自然科学的两个分支,关系十分密切,任何一种化学变化总是伴随着物理变化,物理因素的作用也会引起化学变化,自然科学中物理和化学历来是亲如兄弟、相辅相成的两个基本学科,它们虽曾有过约定俗成的分工,各司其职,但非各自为战,化学和物理合在一起,子自然科学中形成了一个轴心。历史上化学家合物

理学家的研究是相互合作、相互促进中进行的,许多科学家的研究兼及物理和化学每当化学家们对取得的实验经验试图做出解释,并提高为理论时,每当他们在研究中遇到难以逾越的障碍时,总是求助于当时的物理成就,而且受益良多。物理包含着所有物质系统的化学行为的原理、规律和方法,化学也同样涵盖从宏观到微观与性质的关系、规律、化学过程机理及其控制的研究。由此便产生了物理化学这一学科,也是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科领域的理论基础。 在学科研究中,物理与化学最本质的方面是想通的。通常,科学家们习惯于直接在特殊领域提出用于描述观察结果的理论,而不从一个更基本领域中的理论出发去推行相应的理论。虽然在提供特殊附加信息的情况下,从基本理论出发的推导在理论上是可行的,但是在实际中,在大多数情况下都十分困难或者不可能。所以尽管各部门科学占据着不同的层次,但他们都是一个联合整体的一部分,整体结构的统一性通过各部分之间的联系而得以巩固,位于某一层次上的科学涵盖了位于较上一层的不那么基本的科学的定律。但是更上层的定律由于更特殊,因而除了前者的定律之外,还需要更多的信息。因此,无论是进行物理方面的研究还是化学的探索,都应当吧他们进行融会贯通,使其相辅相成,共同揭示物质的本质。 在生活方面,物理和化学更是紧密联系,所有的物质都包含了物理和化学两方面的性质并且相互影响、如生活用火既包含了物质燃烧的化学变化,同时还包含了能量转移、温度、辐射等多方面的物理变

日常生活中的物理知识

日常生活中的物理知识 早晚的天空为什么是红色的? 早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞的形是由于空气对光线的散射作用。当太射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的,但由于它们散射了太,使每一个大气分子都形成了一个散射光 源。根据瑞利散射定律,太谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来,而波长较长的 红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此,我们看到睛朗的天空总是呈蔚蓝色,而地平线上空的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后,那里的天空就带上了绚丽的 色彩。俗话说"早霞不出门,晚霞行千里",这就是说,早晨出现鲜红的朝霞,说明大气中

水滴已经很多,预示天气将要转雨。如果出火红色或金黄色的晚霞,表明西方已经没有云层,才能透射过来形成晚霞,因此预示天气将要转晴。 死海不死 在亚洲西部,离地中海不远的地方有一个陆湖,叫做死海,死海里没有一条鱼,它的名字由此而来。为什么没有鱼呢?因为死海的水太咸了,每百千克海水中含盐二十千克以上。死海海水的密度太大了,比人体的密度大得多(人体的密度在1000kg/m3左右),所以人的身体只要有一半多浸没在水面之下,所受到的浮力就等于人受到的重力。人在死海里游泳时,可以躺在水面上看报纸,要想沉入水中可就要费好大的气力,潜入水中还会被海水托出水面。死海的海水中矿物质很丰富,可以用来治疗一些皮肤病和湿疹。是世界上著名的游泳风景点和疗养地之一。 人靠什么走路 在平坦的马路上,谁都可以迈开大步向前

走。一个健康的人,走路并不是什么难事,因而也没有想过人是靠什么走路的。听了这个问题,有的人会觉得好笑。人只要有气力,抬腿,迈步,不就可以往前走了吗?而事实上,问题并不那么简单。请你试一个动作:挺直身体,背贴着墙站在地上。把一只脚抬起来,向前迈步,只要身体不离开墙壁,这只脚是跨不出去的。如果抬起来的脚向前迈出去一步,那末,回头一望,身体已经离开墙壁。这说明,身体向前移动了。人身体向前移动的时候,一定依靠了一种外力。或者说,是这种力推着人前进的。如果这种外力比较小,走路就会遇到困难,比如,在光滑的冰面上,人们就不敢迈大步,而只能小心翼翼地挪动双脚。现在,请你回答,后脚蹬了一下地。从物理的角度来分析,那是人体给了地面一个向后的力,与此同时,地面也给了人体一个向前的力。正是这个力把人体向前推了一下。脚蹬地面,这是作用力;地面给人体一个向前的力,这是反作用力。这个反作用力表现为摩擦力。在一般情况下,作

物理学的长足进步

引 子: 跳高2米多、火箭飞离地球——第七单元:近代自然科学的发展 复习回顾: 第十九课 物理学的长足进步 一、经典力学 创 立 者:牛顿 内 容: 物体运动三定律(惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律) 万有引力定律 标 志:《自然哲学的数学原理》 特 点: 注重实验 数学化 (对现象的一般观察——提出假设——运用逻辑(包括数学)得出推论——通过实验对推论进行检验——对假说进行修正和推广) 背 景: ①思想的解放(文艺复兴运动使科学从神学的桎梏中被解放出来,近代科学诞

生) ②现实的需要(资本主义萌芽和新航路的开辟) ③前人的铺垫(我之所以能比别人看得远些,是因为我站在巨人们的肩上牛顿) 巨人伽利略 开普列行星运动三定律(轨道定律、面积定律、周期定律) 伽利略:意大利物理学家和天文学家,近代科学之父,伽利略出生于比萨一个没落贵族家庭。17岁进比萨大学学医,但他对物理和数学很有兴趣。他做了大量的实验和研究工作,首次用自制的天文望远镜细心地观察了天体,宣告了和哥白尼学说完全相符的结论。伽利略把他在望远镜中所观察到的壮丽景象,到处宣传,并用观察到的事实和力学原理作了严密的论证,进一步维护和发展了哥白尼的体系。教会向伽利略发出多次警告,但是他无视这一警告,发表了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》的巨著,从实践和理论的高度批驳了地球中心说。伽利略的“异端”活动引起了教会的恐慌,罗马教皇向宗教裁判所带头提出控诉,于是这位体弱抱病的科学家被送进了监牢,遭到审讯,以至被终身软禁。软禁期间,他继续研究物理学,写出《关于两门新科学的谈话和数学证明》。 哥白尼 地心说:中世纪时,基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个封闭的大盒子或大帐篷,天是盒(篷)盖,地是盒(篷)底,圣地耶路撒冷居盒(篷)底的中央,日月星辰悬挂在盖上,此即所谓的“宇宙帐篷说”。地心说,最初由古希腊学者

物理模型在中学物理教学中的作用和意义

学号20095040104 学院物理电子工程学院 专业物理学 年级2009级 姓名杨超 论文题目物理模型在中学物理教学中的作用和意义 指导教师刘慧职称高级实验师

2013年05月01日

目录 摘要 (1) Abstract (1) 引言 (1) 1物理模型的概念 (2) 2物理模型的种类 (2) 2.1 理想化物理模型和探索性物理模型 (2) 2.2 对象模型、过程模型和理论模型 (2) 3物理模型在中学教育中的作用 (5) 3.1 物理模型可以培养学生正确的科学思维方法 (5) 3.2 物理模型具有教师传播知识和学生获取知识的桥梁作用 (5) 3.3 物理模型具有软化教学过程的作用 (6) 4物理模型在中学物理教学中的意义 (6) 4.1 物理模型能够促进学生适应新一轮课程改革 (6) 4.2 物理模型能够促进知识迁移创新学习 (6) 4.3 物理模型能够满足高考改革的需求 (6) 5培养学生构建物理模型的能力 (6) 5.1 引导学生主动掌握建立物理模型的方法 (6) 5.2 模式化构建模型步骤 (7) 5.3 充分利用教学资源降低构建模型的难度 (7) 5.4 重视思维程序训练 (7) 结束语 (8) 参考文献 (8)

物理模型在中学物理教学中的作用和意义 学生姓名:杨超学号:20095040104 学院:物理电子工程学院专业:物理学 指导教师:刘慧职称:高级实验师 摘要:在我国的传统物理教学中,教师比较注重知识的传授,教学活动的开展都是围绕如何有效地传授物理知识。在这样的环境下,学生的知识掌握比较牢固,但随着教育改革的深入,对学生解决实际问题和探索性问题能力的要求越来越高,传统的教育模式已经无法满足学生能力提高的需要。针对这一现象,本论文提出应该重视物理模型在中学物理教学中的作用和意义。本文主要介绍了物理模型的概念、分类以及在中学物理教学中的作用和意义,最后还介绍了培养学生构建物理模型能力的方法。 关键词:物理模型;作用和意义;模型构建 Roles and significances of physical models in middle school teaching Abstract:Traditional physical education in our country pays more attention to imparting knowledge, so the whole teaching process was just around how to teach effectively. In this situation, the students could master the knowledge well. However, as the education reform further, the demand ever higher in solving practical or exploratory problems. Traditional education has been unable to meet the students’ needs of improving the ability. Aiming at this phenomenon, This essay presents that it’s necessary to think highly of the roles and significances of physical models in middle school teaching. This essay mainly introduces the physical models’concept and classification, the roles and significances of physical models are also highlighted. At last, it introduces the ways to improve the students’ ability of constructing physical models. Key words:physical models;roles and significances;models constructing 引言 物理学的研究对象遍及整个物质世界,大到天体,小至基本粒子,无奇不有,无所不在。面对具体复杂的物体,研究它们形形色色的运动,如果不采取科学思维方法,人

生物科与物理、化学学科之间的联系和综合

生物科与物理、化学学科之间的联系和综合 1 生物学与物理、化学之间的联系 中学理科课程中,生物学与物理、化学之间本来就有很广泛的联系,生物与物理、化学之间的关系是: 2 生物学科知识与物理、化学之间的联系和综合点 2.1生物学与物理学(见表1) 表1 生物学与物理学之间的联系 2.2 生物学与化学(见表2) 表2生物学与化学的联系 ,三者的知识交叉点,如右图所示: 基础 物理 → 桥梁 化学 → 前沿 生物

3 理、化、生三学科的综合热点问题 (1)环境污染与保护方面。(2)能源方面。(3)日常生活方面:物理侧重各种电器、材料,生活中声、电、波等;化学侧重各种化学用品(塑料、橡胶、纤维、电池、厨房用品等);生物侧重食品及药品等。(4)

自然现象:物理侧重天体运动、闪电、潮汐等;化学侧重矿物风化、物质(元素)循环等;生物侧重光合作用、生物的遗传变异等。(5)工农业生产问题。(6)实验问题。(7)前沿科学:纳米技术、超导技术、生物技术、近几年诺贝尔(生理、化学、医学)奖。 4 理、化、生三科研究方法体系上的综合 4.1认识规律上的综合 理、化、生三门学科都是研究自然规律的科学,尽管它们是从不同领域、不同角度、用不同方法和手段来研究自然科学,但自然界本身是和谐统一的,三门学科对自然现象的研究遵循相同的认识规律,即:提出问题,收集材料,经过分析研究,去粗取精,去伪存真,然后提出假说,再设计实验,进行深入研究,检验和修正假说,从而归纳、总结,上升为正确的理论。充分认识到三门学科在认识规律上的结合点和重要性,有助于学生学好理科知识,处理好理科综合问题,提高综合能力。 4.2实验方法上的综合 实验是自然科学的重要方法和手段。观察和实验是发现科学真理的惟一方法,三门学科在实验方法上也有不少的结合点。 (1)三门学科对学生实验能力的要求相同:独立完成实验发能力;能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题(《2004年新课程版理科考试大纲》)。(2)三门学科的实验中,有的实验相互渗透的利用,如生物学实验中“提取和分离叶绿体的色素”实验,用到了化学上的纸上层析法;观察细胞的有丝分裂必须用光学显微镜。(3)三门学科的实验类型中,都是既有学生实验,又有演示实验;既有验证性实验,又有设计、探索性实验。 4.3研究方法上的综合 三门学科的研究方法上也有许多相同之处,并且能够相互结合、补充,具体说有下列常用方法。 (1)模型法:模型法是科学研究中一种十分重要的研究方法。它对于上些复杂的自然现象和过程,根据已掌握的事实材料,首先建立一个适当的模型加以描述,使研究对象形象化、具体化。如生物学中的细胞模型、DNA模型;物理学中电场线、磁感线、原子的核式结构型等。(2)理想化法:理想化法是一种科学抽象的方法。它通过源于实际又高于实际的科学抽象,排除次要因素的干扰,使研究条件达到理想化程度,以便抓住事物及其变化规律的本质。三门学科中,理想化方法的具体体现是提出理想模型和设计理想化实验。前者如理想气体,后者如惯性定律实验和模拟仿生实验。(3)移植法:移植法是将一个学科领域中发现的新原理或新技术,应用或移植到其他学科领域中去。在化学中,利用物理学气体的性质,研究温度、压强对化学反应的影响;利用电荷移动的原理和电荷守恒定律,研究电解液电解、导电的特性;研究物质的成分时,移植光谱知识;生物教学中,将光学中的显微技术、光谱等知识移植来,分析生物的构成;利用放射性元素的特征,在生物学和化学上作为示踪原子,研究化学反应的进行和生物大分子的结构及其功能。 在上述方法中,充分体现了各学科知识的相互结合和渗透,奠定了自然科学和各学科相互综合的基础。

初中物理中涉及的日常生活物理知识

初中物理中涉及的日常生活物理知识 一、与电学知识有关的现象 1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。 2、排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。 3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。 4、微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。 5、厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。 6、厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。 二、与力学知识有关的现象 1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。 2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。 3、菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。 4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。 5、火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。 6、往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。 7、磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。 三、与热学知识有关的现象 (一)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象 1、使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。 2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。 3、炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。 4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。 5、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。 6、炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。 7、冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出,进入一 1

物理学的进步对社会发展的贡献

物理学的进步对社会发展的贡献 早在1000多年前,马克思就把科学首先看成是历史的有力的杠杆,看成是最高意义上的革命力量。其中,物理学研究提高了我们对自然界的基本认识,产生了对人类有深远意义的知识。它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。因此,物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大进步。 一、日心说的建立——科学战胜神学 古希腊曾创造过灿烂的科学文化。从公元5世纪起,西方进入了黑暗的中世纪。此后,“科学只是教会恭顺的婢女”。地心说的思想博大精深并计算精确,基督教将它与神学融为一体,形成了封建神权的思想基础。由于神学的桎梏,在此后1000多年的历史长河中西方科学停滞不前。中世纪末,先进的思想家们发起了文艺复兴运动,同时宗教界也兴起了改革。这二者的结合,为科学和文艺的复兴鸣锣开道。科学,从此开始了艰难的革命。 1543年,哥白尼提出了日心说。日心说与地心说比较,最大的区别就是把宇宙的中心由地球换成了太阳。也将宇宙的中心放在一个“象征性的太阳”上在计算精度方面,哥白尼的星表“并不远比那些被它们所代替的表好”。另外,日心说还存在两个无法解答的问题:如果地球在运动,第一,为什么看不到恒星的视差?第二,竖直上抛的物体为什么会落回原处所以直到临终前,哥白尼才出版了《天体运行论》。但日心说在客观上产生了向宗教神学挑战的效果。

对地心说进行脱胎换骨的改造的是开普勒。他从弟谷·布拉赫大量的精确有天文观测资料中,总结出了行星运动三定律。其第一定律指出:行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,从而确立了太阳在宇宙中真正的中心地位这样一来,开普勒引起了教会的极度不满。他虽然被任命为“皇家数学家”,但长期领不到薪俸,只能靠为皇室贵族算命维持生计。开普勒说:“如果‘占星术’女儿不争来两份面包,那么‘天文学’母亲就准会饿死。”1630年11月,开普勒因贫病交加而死。 伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说作出了特殊的贡献。 首先,伽利略用自制的望远镜进行天文观测,有力地证实了地球在宇宙中并不比其他星球特殊。1610年,他发行了《星界信使》,公开了自己的观测成果。1632年,他又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》,对亚里士多德进行了批判,在书中,他为日心说的两大困难做了辩护:指出没发现恒星视差是因为恒星离地球太远;他用惯性原理对上抛物体落回原处作出了解释。由于该书是用意大利语写成,又是以对话的形式出现,通俗易懂,使哥白尼学说广为传播。 在1615年,伽利略受到过教会的警告。《对话》发表后的第二年,教会传讯了他并对他刑讯逼供最后伽利略被判为监禁终身,《对话》也列为禁书。相传伽利略被迫公开认错之后,还自语道:“可是,地球是在运动。”在监禁之中,他又完成了《两门新科学的对话》——这是近代自然科学诞生的标志性著作。 日心说与地心说进行了残酷的较量,直到1687年,牛顿的《自然哲学的数学原理》出版,才取得了历史性的胜利。《原理》建立了经典力学的理论体系提出了运动三定律和万有引力定律,揭示了行星绕太阳运动的根本原因,完成了物理学发展史上的第一次

浅谈构建物理模型在解题中的作用

浅谈构建物理模型在解题中的作用 大多数学生进入高中学习以后,感到物理是一门比较难学的科目,解题时往往感到无从下手,这是由于物理的基本概念和规律建立的基础是理想化过程模型和理想化实体模型,因此在解答物理问题时应首先创设物理情景,构建物理模型。 物理概念和规律具有高度的抽象性和客观性,而物理习题由于是描述一些理想物体的基本运动或基本状态,所以物理习题具有理想性、具体性和形象性。为了沟通概念规律与习题的联系,解题中就应创设具有这种联系的“图景”,通过物理图景,构建物理模型,这样可以使物理过程变得更为形象和清晰,对启发学生思维,正确理解物理概念,分析物理问题起到良好的辅助作用。同时使学生形成科学的思维方法和掌握科学的研究方法。 模型最能反映现象和事物的本质,建立模型就是找出、抓住现象和事物的本质和主要矛盾,抽象出物理本质,研究和解决事物的主要矛盾,这样,解决问题时就会取得事半功倍的效果。 为了便于研究物理问题和对物理现象进行客观描述,现就以下几个方面作出分析: 一、简化确定“研究对象”是建立正确物理模型的基础 “研究对象”是参与所研究的物理对象的客体。由于实际参与的客体众多,影响因素复杂,因此在建立物理模型时,首先要对客体进行简化,抓住其主要特征,舍弃其次要因素,因此,要建立正确的物理模型,首先应具有将实际的物理问题简化成理想模型的能力。 对于多个物理客体参与的物理问题,我们要认真分析各个“研究对象”

之间的相互联系,从现状和所求结果入手,找出关键的客体,作为研究对象,它们是物理模型中的“主角”。 比如,对一列水平横波的研究。如果研究质点的振动,可选取某个质点(如振源)为研究对象;要研究波的周期性,可选取水平距离是波长整数倍的两个质点来研究;要研究质点的振动与波动的关系,就要选取某个质点和波动的形态为对象,就可得到这样一幅简单、清晰的物理图景:质点在竖直方向作简谐振动,波在水平方向作匀速运动,质点的振动方向决定了波的传播方向,在质点完成一次全振动的时间内,波恰好向前移动了一个波长。 下面举例说明物理模型在解题中的实际应用。 例一、(见图1)劲度度系数为k 的弹簧一端固定于 墙壁,另一端连着质量为M 的物体,物体静止于光滑水 平面的O 点上,现有一质量为m 的子弹以水平速度v 0 射进且留在物体中,试问最少需要多少时间物体又到达O 点?物体的最大位移是多少? 解:开始时取子弹和物体组成的系统为研究对象,忽略子弹的转动,认为子弹射进物体的过程为平动,从而建立质点系统模型。因为从子弹开始射进物体到停留在物体中这一过程时间极短,弹簧的形变微小到可以忽略,所以可认为在此过程中,沿水平方向系统所受合力为零,系统的变化为完全非弹性碰撞,从而可建立完全非弹性碰撞过程模型。系统动量守恒,故有: (m+M)v=mv 0 由此可得系统的初速度:v=mv 0/(m+M) 又系统获得速度v 的过程短暂,它们的位移微小到可以忽略,故可以认为系统虽已具有速度v 但还处在平衡位置O 点处.此后,选取子弹、物体和

日常生活中的物理趣事(一)

日常生活中的物理趣事(一) 1、洗衣服 杂质遇到了洗衣粉之后就会生成一种不能溶解于水的东西。在于含有矿物质较多的海水或者泉水里用过量洗衣粉去洗衣服,那样不但白白浪费了洗衣粉,而且这些不溶于水的化合物会沉淀在衣服的表面上使白色的衣服变黄,日之已久会使丝维逐渐损坏。(这是可以用肥皂来堵塞船身漏洞的原因) 2、肥皂泡 由于肥皂泡里的气体是我们吹进去的。我们呼出来气体,除非在极热的天气,总是比空气热,也就是比空气轻,所以肥皂泡会上升。不过,肥皂泡的壁很薄,泡里的热空气很容易散失。由于气体温度降低了,肥皂泡体积也随着缩小,相对的就是比空气重,所以就下降了。 3、沸腾水沸点的高低,要受许多条件的影响,一般来说;水里面如果溶液解有某物质,那么水的沸点就会升高,溶解的物质就越多,沸点也就越高;这就是淡水比盐水先开的原因。 4、烧稀饭 烧冷饭时,锅子在火不一会就听到锅推翻盖了,有蒸汽和气泡。当吃时,依然是冷饭。 冷稀饭是比较稠的胶状物体,不容易流动,所以它的传热性能要比水差得多。当我们把冷稀饭放在火上时,贴火的部分受到高热,冷稀饭中的水很快就沸腾起来,可是上层的冷稀饭不能很快地吸收和传导下层稀饭的热,逼得下层稀饭的蒸汽不得不乱窜。 5、火焰 热空气比冷空气要轻一些,在火焰周围的空气是比较热的,热空气的上升和四周冷空气流动来补充的过程,维持了燃着的火焰总是熊熊向上。 6、钢轨 钢轨道是钢铁做的,但也热胀冷缩。虽然温度每升高1oC,铁轨只增长百万分之十二。京汉铁路的铁轨在夏天的全长接近1216公里。冬天1215270。4米。铁轨之间有自由伸缩的佘地,也就是说靠了这些空隙来在冬天与夏天自由伸缩。 7、柏努利原理 当两艘船平衡地向前航行着的时候,在这两船弦中间的水比两船外则的水流得快;因此两船的相对两侧从水里受到的压力,比两船外侧部分受到的压力小。导致两船相撞。如火车以每小时50公里的速度前进时,它大约有8千克的力量吸引站旁的人。如在公共汽车上一样,当汽车转弯时乘客的脚上受到了地板给他的向心力。一方面使他跟着车子转弯;一方面使他向外侧倾跌。

浅谈物理学在人类文明进步中所起的作用

物 理 学 前 沿 论 文 任课教师 院(系) 班级 姓名 学号 年月日

浅谈物理学在人类文明进步中所起的作用物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。 可以说,远到宇宙深处,近到咫尺之间,大到广袤苍穹,小到分子原子,都是物理学的研究范畴。它不仅研究物体的运动规律,例如月亮为什么会绕着地球转?它还研究物体为什么会做那样的运动。即物理学还研究物体之间的相互作用的规律,还比如刚才的问题,现在我可以回答你,是因为地球对月球存在着引力。 用较为严谨的语言来说,物理学是研究物质存在的基本形式、本质和运动规律,及物体之间的相互作用和转化的规律的科学。它崇尚理性、重视逻辑推理。可以说物理学是关于“万物之理的”科学。我们学习物理呢?就要注重一个“理”字。 经过三百多年的发展,物理学不仅作为一门独立的科学,有完事的科学体系,而且物理学的基本理论、基本的实验方法和精密测试技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,极大地推动了科学技术的创新和革命,极大地促进了社会的发展和人类文明的进步。 翻开物理学的篇章,可以发现到处都跳动着美的音符,体现了人们对美的追求与创造。仅以统一性为例。当代物理学的发展,正朝着两个相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙与最微小的粒子。令人感到惊讶的是,随着研究的深入,它们两者并非是分道扬镳、越走越远,反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象。例如,粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴,用来探寻宇宙早期演化的图象;反过来,宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证。于是,物理学中两个截然相反的分支,就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴。 在自然科学群体中,物理学处于基础和领导地位。进入21世纪的今天,物

最新高中物理模型解题法的构建

浅谈高中物理的模型构建 思维定势是人们在思维活动中所倾向的特定的思维模式。它是指人们按照某种固定的思路和模式去考虑问题,表现为思维的倾向性和专注性。它有消极的一面,消极的思维定势是指人将头脑中已有的、习惯了的思维模式生搬硬套到新的物理情景中去,不善于变换认识的角度和改变解决问题的方式。但是它也有积极的一面,积极的思维定势有利于物理概念的形成和对物理规律的理解。构建物理模型一定程度上可以说是利用了思维定势积极的一面。 物理学科的研究对象是自然界物质的结构和最普遍的运动形式,对于那些纷繁复杂事物的研究,首先就需要抓住其主要的特征,而舍去那些次要的因素,形成一种经过抽象概括了的理想化的“模型”,这种以模型概括复杂事物的方法,是对复杂事物的合理的简化。如运动员的跳水问题是一个“竖直上抛”运动的物理模型;人体心脏收缩使血液在血管中流动可简化为一个“做功”的模型等等。物理模型是同类通性问题的本质体现和核心归整。 高中物理模型可以分为三类,即实物模型、过程模型、试题模型。接下来分别详细阐述: 一、实体模型 它是用来代替由具体物质组成的,代表研究对象的实体系统。这一类模型在中学物理中最为常见,如力学中有质点、刚体、杠杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子;热学中有弹性球分子模型、理想气体、黑体;电学中有点电荷、试验电荷、理想导体、绝缘体、理想电表、纯电阻、无限长螺线管;光学中的薄透镜、光的波粒二象性模型、原子物理中原子的核式结构模型等。 这种模型教材中较常见,是研究问题时,抓住事物的主要因素,忽略次要因素建立起来的实物模型,对理解的概念起着不可估量的作用。 例1、如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有:()

纤维化学与物理答案

纤维化学与物理模拟试卷答案 一、解释下列概念(12分,每题2分) 1由于内旋转而使高分子长链表现不同程度卷曲的特性称为柔顺性。. 2.当吸电子基α—碳原子上连着氢原子时,β—碳原子上的醚键变得不稳定,在 碱性条件下容易发生断裂,称为β—分裂。 3.非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转变温度叫做玻璃化转变温度。 4.羊毛在湿、热条件下经外力的反复作用,纤维之间相互穿插纠缠,纤维集合体 收缩变得紧密,这种性能称为羊毛的缩绒性。 5.高分子链中,能独立运动的最小单元称为链段。 6.结晶分子中,结晶部分所占的百分率,它反映了高分子链时形成结晶的程度。 二、判断正误(在括号里画“√”或“×” 12分,每题2分) 1.(×) 2.(√) 3.(×) 4.(√) 5. (√) 6.(√) 三、填空(25分,每空1分) 1.一级结构,一次结构(近程结构),二次结构(远程结构) 2.变大,变大,下降,升高,提高,变大 3.涤纶(PET),锦纶(PA),腈纶(PAN),丙纶(PP),氨纶(PU)

4.腰圆形,中腔,扁平袋状,天然扭曲,(C6H10O5)n,β—D—葡萄糖剩基,1,4 苷键。 5. α—螺旋,β—折叠,无规线团。 四、曲线题(6分) 1.Tb催化温度,Tg玻璃化温度,Tf黏流化温度,Td分解温度。A玻璃态,B玻璃态转变,C高弹态D黏流态转变,E,黏流态。 2. 1—塑性流体,2—假塑性流体,3—膨胀流体,4—牛顿流体。 四、回答下列问题(45分,8小题) 1.联系:都是链段运动,都能发生较大的变形。 区别:第一,强迫高弹形变:TTg 第二,当外力撤消后,强荣高弹形变已无法完全回复,而高弹形变可以回复。 2.第一,热力学稳定相态,分子排列紧密、规整,分子间作用力大,所以溶解比非 晶聚合物困难的多。第二,溶解有两个过程,首先吸热,分子链开始运动,晶格被破坏,然后再溶胀溶解。 3.性能的改变:(1)棉纤维吸附能力提高(2)反映活泼性提高(3)光泽改善 (4)强度提高(5)尺寸稳定性提高 为什么:(1)形态结构变化,改善了纤维的光泽, (2)洁净度下降,提高了织物的吸附性和化学反应活泼型, (3)取向度提高,增加了织物的强度和尺寸的稳定性。 4.(1)用铜胺溶液或铜乙二胺溶液测定纤维聚合度,若下降则纤维受到损伤, (2)测纤维的强度,强力下降,是水解纤维素,强力不下降,用碱液处理,烘干后测强度,若强度大幅度下降则氧化纤维素。 5.羊毛的拉伸和回复性能与其分子结构及聚集态结构有关。羊毛的多肽链是卷曲 的,并有螺旋构象,肽链之间存在着各种次价键包括二硫键,当受到外力拉伸时,螺旋状的α—构象可以转变成直的β—构象,肽链之间的交联键能阻止分子链之间的相对滑移,所以,羊毛既具有较大延伸性能,又具有良好的回复性能。

物理在日常生活的应用

物理在日常生活的应用 物理是一门历史悠久的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已经渗入到人 类生活的各个领域。物理存在于物理学家的身边,也同样存在于我们身边,成为了我们日常生活中的一部分。 一、声学在生活中的应用 ①顾客买瓷器之前,会敲打商品,根据其声音来判断瓷器质量的好坏。因为有裂缝的碗、 盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差,通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来。 ②人们发明了声呐,用表测量发出声音到听到声音的时间,利用声速就可以测出我们与高 山或高大建筑物的距离。因为声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。 ③在医学方面,体外碎石机利用的就是超声波,用超声波穿透人体引起结石激烈震荡,使 之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。 ④通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。因为一些自然灾害如地震、火山喷发、台 风等都伴有次声波产生。次声波在传播过程中减速很小,所以能传播得很远,通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。 二、力学在生活中的应用 ①人们行走时,在光滑的地面上行走十分困难,这是因为接触面摩擦太小的缘故。鞋底做 成各种花纹也是增大接触面的粗糙程度而增大摩擦。 ②在各类机器之中加入润滑油,这是是为了减小齿轮之间的摩擦,从而来保证机器的良好 运行。 ③工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直,这是充分利用了重力的方向 是竖直向下这一原理。 ④在地铁站中,乘客需站在黄线以外,这是因为当列车经过时,与人之间空气的流速大, 压强小,若隔得太近,则会被大气压强给“推”到列车上,从而有生命危险。 三、物态变化在生活中的应用 ①液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时,通过减压阀, 液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧。 ②用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,从而提高了煮食 物的温度。 ③夏天天气炎热,容易中暑。可以涂抹酒精或清凉油等沸点较低的物体,通过汽化吸热使 皮肤表面温度降低,以此解暑。 ④超市卖海鲜等需要冷藏的物体时,通常会在其周围放置冰块,通过冰块液化吸热来保持 其温度。 四、光学在生活中的应用 ①汽车驾驶室侧面的后视镜是一个凸面镜,利用凸面镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的像比实物小,增大驾驶员对车后的观察范围,从而保证行车安全。 ②当太阳光照射到防爆太阳膜时,它会反射一部分光,同时还会吸收一部分光,这样最终透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从乘客面孔反射出足够强的光透射到玻璃外面。由于进入车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以行人很难看清乘客的面孔。 ③汽车头灯里的反射镜是一个凹面镜,它是利用凹面镜能把放在其焦点上的灯泡发出的光经凹面镜反射后成为平行光射出的性质做成的。使灯泡射向后面的光线又被反射到汽车的前方,照亮前方路面。 物理在我们的日常生活中应用颇多,已经成为我们生活中必不可少的了。

浅谈物理模型在教学中的作用

谈物理教学中的物理模型构建 安徽省天城中学黄飞(231480) 【摘要】物理模型教学中将最基础最典型的物理知识、物理问题介绍给学生,并通过建立物理模型,将研究方法也展示给学生,引导学生思考、感悟以至升华。培养能力是落实课改的措施,知识是能力的载体。这就需要我们在教学中注意对学生进行物理模型的总结归纳。 【关键词】物理模型物理模型教学科学性策略性理想化 物理是高中理科中学生普遍感觉到比较难的一门学科。物理课堂教学既是科学又是艺术,有其自身的科学性和策略性。高中物理学习,主要是学生个体智力活动的过程与教师课堂教学的高效结合的过程。学习物理,模型的建立非常重要,不管是那方面的物理学,最重要的是建立物理模型。特别是力学与运动学,遇到一个物理问题我们首先要将它联想到一个相关的物理模型。将复杂的;抽象的问题化为简单的;直观的问题。 下面是高中物理教学中经常用到的几种物理模型 (1)研究对象的理想化模型 例如:质点物理模型,它忽略了物体的形状、大小、转动等性能,突出它所处的位置和质量的特性,用一有质量的点来代替。如当物体本身的大小在所研究的问题中可以忽略或对研究问题没有影响,能当作质点来处理;质点的概念是一种科学的抽象,是理想化模型。这种抽象正是抓住问题的实质,只要我们在教学过程中注意培养学生抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,逐步建立这种物理模型。以后遇到类似质点的客观实体比如:刚体、点电荷、点光源、理想气体、匀强电磁场等物理模型,学生就会自己分析学习了。 (2)物理状态和物理过程的理想化模型 例如:运动学中的匀速直线运动、自由落体运动;动力学中的完全弹性碰撞;电学中的稳恒电流, (3)理想化实验物理模型 在实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,根据逻辑推理法则,对过程进一步分析、推理,找出其规律。例如,伽利略的理想实验为牛顿第一定律的产生奠定了基础。 (4)研究对象的条件的模型 当研究动量守恒定律时,当系统的内力远大于外力时,系统的动量守恒;当研究带电粒子在电场中运动时,因粒子所受的重力远小于电场力,可以舍去重力的作用,使问题得到简化。力学中的光滑面;电学中的匀强电场、匀强磁场等等,都是把物体所处的条件理想化了。 培养学生建立和正确使用物理模型不仅有利于学生将复杂问题简单化、明了化,使抽象的物理问题更直观、具体、形象、鲜明,突出了事物间的主要矛盾;而且对学生的思维发展、解题能力的提高起着重要的作用。可以把以有物理模型的知识和将来探索的新知识相类比,起到模型的迁移,到达事半功倍的效果。 1.动能转换内能类型 例1.如图所示,倾角为θ 轨相连,连接处是光滑的圆弧。水平导轨上 存在有磁感强度为B的竖直向上的磁场。同 时水平导轨上有质量为m、电阻为R的导体 棒b。一根与b完全一样的导轨a自斜面高为h处开始下滑,运动过程中,a、b始终不

生活中的物理知识大全(日常儿童教育收藏)

生活中的物理知识大全(日常儿童教育收藏) 1. 电学方面 ①电饭煲煮饭、电炒锅烧菜、电水壶烧水是将电能转化为内能。 ②排气扇(抽油烟机)将电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。 ③电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。 ④微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。 ⑤厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。 ⑥厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。 2. 力学方面 ①电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。 ②菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。 ③菜刀的刀刃抹油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。 ④菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。 ⑤火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。 3. 热学方面 (1)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象 ①使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。 ②锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。 ③炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。 ④滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。 ⑤往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。 ⑥炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。

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