层子模型前后_关于声称以马克思主义哲学指导物理学研究的一个案例分析
〔收稿日期〕2005年7月11日
〔作者简介〕关 洪(1935-)男,中山大学物理系教授,主要研究理论物理,物理学史和科学哲学。
第二十八卷 总162期
2006第2期自然辩证法通讯JOURNAL OF DIAL ECTICS OF NATURE V ol.28,Sum N o 162N o 2,2006?问题讨论?
层子模型前后
———关于声称以马克思主义哲学指导物理学研究的一个案例分析
关 洪
(中山大学物理系,广东广州510275)
摘 要:本文回顾了从20世纪50年代初期开始,在我国对“物理学中的唯心主义”进行的多次批判运动。特别是依据“百花齐放”的方针,对层子模型前后声称以马克思主义指导基本粒子理论研究,并指责同行物理学家为“唯心主义”的一些言论进行了案例分析。
关键词:马克思主义哲学唯心主义双百方针层子模型
〔中图分类号〕N0 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1000-0763-(2006)02-0097-08
一、我国对“物理学中的唯心主义”批判的启动和推进
中国科学院院刊《科学通报》继在1951年6月号登载了从苏联《哲学问题》翻译的文章《反对数理逻辑中
的唯心主义》之后〔1〕,又在1952年8月号登载从苏联刊物翻译的关于量子力学哲学问题的几篇文章〔2〕。例
如,哲学家奥密里扬诺夫斯基1951年在《哲学问题》上发表的《反对量子力学中的唯心主义》里宣称,作为“一切科学之基础的马克思列宁主义,……在物理学部门里,也同样是行动的指南。”此外还有物理学家布洛欣采夫1951年在《物理科学的进展》上发表的《批判对量子理论的唯心主义的理解》等。这样就揭开了我国对“物理学中的唯心主义”的一轮又一轮批判的序幕。
那时候在我国不仅译介了以上的苏联文献,而且确实展开过这样的批判。例如,在这一期《科学通报》的《编后纪》里,就宣称要“彻底摧毁”“量子力学中的唯心主义”,同时亦登出了一则《中国科学院近代物理研究所举行“批判量子力学中的唯心主义”的讨论》的简短报道。顺便提一提,在这一期《科学通报》里刊登的还有遗传学家谈家桢的《批判我对米丘林生物科学的错误看法》,他在这篇文章里检讨了自己“对辩证唯物论的愚昧无知……中了摩尔根反动遗传学的毒害”等等。另外亦有一篇题为“为反对通俗天文书籍中的唯心论而斗争”的文章,当时的气氛可见一斑。
实际上,此前三个月,已有一位科学家先期在1952年5月21日的《人民日报》上发表了长篇文章《苏联
科学界批判量子力学中的唯心主义观点》〔3〕。他在介绍苏联学者的观点之后亦表明了自己的立场,例如谈到
“‘互补原理’的反动作用”,要“进一步开展物理学中的唯心主义的批判工作”,
“为建设辩证唯物主义指导的物理科学而奋斗”等等。
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然而,并不是所有物理学家都赞同对于“物理学唯心主义”的批判。例如,在1956年《自然辩证法研究通讯》创刊号上,约请了从事自然科学研究和教学的许多位专家写出了讨论各门科学中的哲学问题的文章。在“物理学中的哲学问题”这一部分,胡济民的文章里开头就说,“我想先对数学和自然科学中唯心主义的批判这一命题提出意见,我以为这个命题应改为唯心主义对数学和自然科学的歪曲的批判,因为我以为科学就其本身内容来看应该是客观真理的反映,不应该包含唯心主义在内”。〔4〕我们回过头来看布洛欣采夫那篇文章的标题,同胡济民的见解颇有异曲同工之妙。
此外,胡宁亦在同年发表的一篇文章《关于发展我国物理学理论研究工作的意见》里指出〔5〕:“作为量子力学基础的波动函数的统计解释问题,普遍相对论运动问题和坐标的选择是否有绝对意义……在这些问题上某些解释是否唯心现在还有争论,没有得到最后的结论。从理论物理的研究的角度看来,这些问题必须继续具体加以研究。……必须避免采取生硬的教条式套用马克思列宁主义公式的方法解决问题”。虽然在当时的形势下,胡宁接着也表示了“必须对唯心主义的影响提高警惕”,但他明显是不同意过去对量子力学和相对论的粗暴批判的。
在人民共和国建立初期,由于把苏联的一切都当成必须学习的榜样,由于知识分子思想改造运动的偏差,亦由于对自然科学的性质有误解,因而产生了把唯物主义哲学同唯心主义哲学的斗争以及无产阶级思想同资产阶级思想的斗争扩大到自然科学本身的错误做法。〔6〕1957年2月,毛泽东在《关于正确处理人民内部矛盾》的讲话里提出“百花齐放、百家争鸣”的方针,明确指出“艺术上不同的形式和风格可以自由发展,科学上不同的学派可以自由争论。利用行政力量,强制推行一种风格,一种学派,我们认为会有害于艺术和科学的发展。艺术和科学中的是非问题,应当通过艺术界科学界的自由讨论去解决,通过艺术和科学的实践去解决,而不应当采取简单的方法去解决。”〔7〕
可是,在紧接着的1957年“反右派”和1958年“大跃进”的亢奋气氛中,上述指示普遍没有得到贯彻,许多人失去了正常的理智,形成了又一轮批判的高潮。例如:清华大学很积极地把两位物理学家、中国科学院院士钱伟长和孟昭英划为右派分子;北京大学胡慧玲,杨应昌,高崇寿和俞忠钰发表文章《批判王竹溪先生在热力学书中的资产阶级观点》〔8〕,在给物理学家王竹溪院士戴上了“唯心主义”和“马赫主义”等帽子之后,宣称“必须在各门科学中,彻底地批判资产阶级的观点、方法,高高地牢固地竖立起马克思列宁主义的红旗”;北大的另一位物理学家胡宁院士亦受到了“拔资产阶级白旗”的大会批判。
下一轮的高潮当数文化大革命期间对爱因斯坦和相对论的批判,主要出自上海。不过无论从地域上还是从时间上讲,都没有形成大的气候。而且,由于政治上的特殊原因,今天不大会有人为其辩护,我们就不详细叙述了。
以上的几次批判运动的共同点是都是由官方推动或指使,即是说“利用行政力量”“强制推行”的。文革之后,宽松的学术氛围使得大多数物理学家都不愿管这些事了。可是仍然有个别人坚持过去的做法,例如在1992年发表的《现代物理学为‘认识的主体性’提供科学基础吗?》〔9〕等文章里,其作者依然表示以同“国际物理学唯心主义思潮”的斗争为己任。
二、关于以马克思主义哲学指导自然科学研究的问题
辩证唯物主义是马克思主义的一个重要组成部分,唯物论哲学要对唯心论哲学进行不妥协的批判,这是理所当然的事情。这里面包括了用唯物论的观点去理解和分析科学的理论和成果,批评唯心论对科学理论和成果的理解和分析那样一些工作。问题在于,包括量子力学在内的物理学理论属于自然科学而不属于哲学。那么,像我国和前苏联对于“物理学中的唯心主义”一轮又一轮的批判那样,用哲学的手段去批判自然科学,或者试图从自然科学里面找出唯心论来,这样做有什么意义吗?(自然科学的著作与任何其他著作一样,会掺杂有不同哲学派别的观点和解释,不过那都不属于科学的范围。)
与此相联系的是,上述对于自然科学开展的那些批判,都是在“以马克思主义哲学指导”的旗号下进行的。按照上面所讲的“双百方针”,这种做法无疑也是一种可供选择的自由,但显然并不意味着这是唯一的一种必须遵从的条规。我们现在先谈谈这一个问题。
在1987年发表的文章《谈谈马克思主义哲学指导自然科学研究的一些问题》〔10〕里,其作者主张“马克思89
主义哲学能够指导自然科学研究”,并且还引用《中共中央关于社会主义精神文明建设指导方针的决议》里“我们的理想建设、道德建设,文化建设、民主法制观念建设,都离不开马克思主义的指导,离不开马克思主义的理论建设”这一条文,质问道:“科学事业难道不也是属于文化建设的范畴吗?!”
我们回答说,这是一份官方文件,应该用官方的语汇来诠释。按照我国国务院的编制,文化建设是归属文化部管辖的,而科学研究则是归属科学技术部管辖的。所以,科学事业明显不属于文化事业的范畴。
该文作者又引用这份决议的另一段话“学术和艺术问题,要遵守宪法规定的原则,实行学术自由,创作自由,讨论自由,批评和反批评自由。这样做的目的,是正确发挥马克思主义对学术和艺术的指导作用,造成科学文化发展所必需的安定团结的环境和民主和谐的气氛,使它们更好地为人民服务、为社会主义服务。”并且解释说:“这里面不是明确地写上要发挥马克思主义对科学的指导作用吗?”
我们回答说,这段条文的原话说得十分清楚,“正确发挥马克思主义对学术和艺术的指导作用”,在于“造成科学文化发展所必需的安定团结的环境和民主和谐的气氛……”,使得学术研究人员和文艺创作人员,能够充分享有宪法规定的那几项“自由”的权利,“更好地为人民服务、为社会主义服务”。亦即是说,马克思主义在这里起到的指导作用,是一种高层次的指导作用,并不含有直接干预学术研究和文艺创作的意思。这里对于“学术和艺术问题”,只说要遵守的是“宪法规定的原则”,要实行的是那几项自由,并没有说“学术和艺术问题”必须要以马克思主义为指导。我们想,这样的写法强调了“马克思主义对学术和艺术的指导作用”的“正确发挥”,明显意味着应当避免做出非正确发挥,应该是吸收了过去在“以马克思主义为指导”的旗号下进行的对遗传学、共振论和量子力学等自然科学理论进行的一系列错误批判的教训的结果,同时也是对“双百方针”的正确诠释。
本文就是按照以上文件的规定,依法实行学术自由和讨论自由而写出来的。
三、声称以马克思主义哲学指导物理学研究的一个不成功的案例
当然,在上面引述的文件里虽然没有说必须要以马克思主义来直接指导学术研究和文艺创作,但亦没有说马克思主义不能够指导学术研究和文艺创作。现在就让我们来剖析一下声称以马克思主义来指导物理学研究的一个案例。
1960年,四位国内知名的理论物理学家发表了一篇文章《现代基本粒子理论的新发展以及其中存在的一些哲学问题》。〔11〕这篇文章开头就说,“近年来,在基本粒子理论方面有较大的进展……”,声称要“以马克思主义哲学为指导,正确地评价这些重要的发现,并加以哲学上的总结……进一步探索研究基本粒子〔理论研究〕的道路。”
在这篇文章里,多处展开了对于“形而上学对基本粒子的看法”和“物理唯心主义”的哲学批判。我们对于这些言论暂不作评论,只集中注意在文章后面提出的“我们是辩证唯物主义者”,“从这个观点出发”不同意把“今天所有的工作都要集中到统一理论上去”这一论断,以及他们对于“今天基本粒子理论研究的主流”,“主要包括三方面的工作。首先,是以‘色散关系’为代表的研究方向。……其次,是基本粒子对称性的研究。……第三,是弱相互作用的研究”的主张。他们这篇文章最后说,这一结论表示,“有了‘实践的需要’作为指南针,就不会迷失方向。”
这篇文章就这样明确提出把色散关系理论作为主攻的方向。他们的论据是如下的哲学分析:“色散关系……是从普遍的公认为正确的原理及对称性出发:如空间时间的洛仑兹不变性、么正条件、因果性条件等……所有这些都深刻地反映了时间、空间是物质存在的形式这一事实……〔和〕物质不灭定律在微观世界中的精确表现。”并且作出了这样的展望:“它既能满足实验的需要,也有可能发展出更深刻的基本粒子理论。”至于他们讲的“其次”的方向里的“基本粒子对称性质的研究”里的对称性,明白指的是宇称之类的对称性,不是指下文将要谈到的内部对称性。
可惜的是,基本粒子理论的发展并没有按照他们所主张的主攻方向进行。虽然当年色散关系理论盛极一时,但它所能解决的问题是很有限的,实际上已经显出了强弩之末的势头。除了在雷其奇点等问题上取得了一点进步之外,无论在国际上还是在国内,过了不多几年,色散关系理论就走向了穷途末路。在今天的基本粒子理论里,除了雷其奇点还可能有点用之外,已经找不到色散关系理论留下来的任何痕迹了。
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值得注意的是,这篇文章的作者中的两位头一年发表的一篇文章〔12〕在题为“唯心主义的泛滥”的一节里极力反对“片面地夸大色散关系的作用”,并且批评“国内也有人盲目地追随西方物理学家,在累惹极点这一假设在实验上被否定之后,还大力去研究累惹极点。”我们亦对他们曾经轻易否定雷其极点(即累惹极点)感到惋惜。
事情的发展与文献〔11〕的指导意见相反,就在第二年即1961年1月里,盖尔曼和尼耶曼两人独立地写出了称为“八重法”或者“么正对称性”的新方案,在他们不以为然的“统一理论”的方向上迈出了重要的一步。接着,从粒子内部对称性研究的突破,到1964年初夸克模型的提出,以及规范场论的发展,只用了七八年的时间,就建立了弱电统一模型,取得了基本粒子理论中里程碑式的进展。那么,到底是谁“迷失方向”,就再也清楚不过了。
回过头讲,这个声称以马克思主义哲学来指导物理学研究的案例的失败,并不说明马克思主义有什么不好,因为马克思主义本来就不是给他们拿来这样用的。好比有人生病吃错了药,产生了不良的效果,并不能说明那种药有什么不好,只是它原来就不是用来治他那种病的。
此外,任何探索性的科学研究的计划和项目,本来总是有可能成功亦有可能失败,这种事是很平常的。不过,把科学研究里遇到的具体问题,特别是在成败未卜的时候,就同某种哲学思想捆绑在一起,这种做法未免太不明智了吧。如果成功了固然皆大欢喜,不成功就会生出麻烦。所以,出于对马克思主义的尊敬,我们还是不要把自己的一举一动都说成以什么什么来指导的为好。
这篇文章里还有一句话特别引起了我们的关注。他们说:“有些理论家不喜欢从分析现有实验材料和总结现有理论的优缺点出发,而喜欢从‘个人的灵感’出发来考虑问题。我们认为,这种唯心主义的作法肯定不会有什么好结果。”本文作者经过认真的分析“认为”,这句话“肯定”是有所指的,并且指的不会是在国外而是在国内的同行。
事实上,当时国内进行基本粒子理论研究的主要有三家:一家就是这几位作者所在的中国科学院原子能研究所(以前叫做近代物理研究所,今天叫做高能物理研究所);一家是中国科学院数学研究所(有关研究室就是今天的理论物理研究所的前身);一家是北京大学物理系。那么,被他们戴上了“唯心主义”帽子的“有些理论家”,指的无疑就是在数学所和(或)北大的基本粒子研究组里的物理学家了。而且,从六十年代初期的情况看,数学所的理论家同他们一样,几乎全力以赴地在做色散关系理论方面的工作,只有北大的物理学家不久就转移了研究的主攻方向。因此,不难断定,他们不指名地批评所指的不是别人,就是北京大学的理论物理学家。我们在下一节里要讲的是,依据有关的文献资料和我们的回忆,说明被他们视为“唯心主义”的“理论家”是怎样很快就找到了适应于当时形势的正确研究方向,不仅收获了累累“好结果”,并且为“层子模型”的提出打下了必要的基础。
四、层子模型之前
北京大学物理系基本粒子理论组的领头人是胡宁先生。他在1947年至1948年旅居国外期间接连发表了几篇讨论S矩阵解析性的文章,在奠定色散关系方法的理论基础上具有重要的意义。〔13-16〕因此,完全可以这样说,胡宁是中国物理学家当中对色散关系理论做过最大贡献的一位。
1961年下半年至1962年上半年,我们北京大学物理系理论物理班上的几名同学在胡先生直接间接的指导下做的本科毕业论文,主要都是色散关系方面,包括当时最前沿的“双重色散关系”方面的工作。但是,在我们1962年下半年留在北京大学物理系做胡先生的助教或者研究生以后,他没有要我们继续做他曾经做过重要贡献的色散关系方面的研究,而是把眼光投向了更广阔的前方。他主要叫我们看两篇论文,一篇是费曼和盖尔曼关于弱相互作用的文章〔17〕,另一篇是盖尔曼关于S U(3)对称性“八重法”的文章〔18〕,还有就是对坂田模型等有关工作的了解。胡先生就这样引领着北京大学基本粒子理论组,率先把主要的方向转移到内部对称性即与基本粒子结构有关的研究上来。
起初我们对内部对称性的主要数学工具李群方法几乎完全不懂。靠着边干边学,不久之后就接连出了成绩。例如,我们在1965年第一期《物理学报》上发表的两篇关于用二秩李群研究基本粒子对称性的论文,无疑是国内在这方面最早发表的工作;其中一篇编辑部的收到日期是1963年12月15日〔19〕,另一篇是1964 001
年1月2日〔20〕。由此可见,早在坂田昌一第一次来华参加1964年暑期北京科学讨论会之前的1963年,北京大学的物理学家们已经在基本粒子内部对称性这个研究方向上进行了卓有成效的工作。胡宁先生还同我们讲过,当他那次同坂田见面的时候,坂田还固守着他原来的模型,对我们已经在S U(3)群“八重法”和夸克模型的方向上做研究感到十分吃惊。
在胡宁1965年9月发表的一篇文章里,总结了北京大学基本粒子理论组在这段时间里的工作情况〔21〕。在大约一年半的日子里,这个只有十二三名研究人员(包括研究生)的小组发表了和即将发表的文章有三十多篇,其中大部分是关于基本粒子对称性和内部结构的工作。这一成绩当时在国内是极为罕见的,如果不是绝无仅有的话。而且,按人数平均计算,亦显著高出于后来的层子模型协作组的水平。
不过那时候国内还没有科学研究成果的评奖机制,并且由于这个研究组的学术领头人又被视为“唯心主义”和“资产阶级思想”的代表,他们的事迹从来没有得到过肯定和宣传。唯一可以告慰的是,这个小组的工作为后来层子模型的提出做了必要的准备。
当代著名的物理学家外因伯曾经说过:“物理学家当然也怀着某种工作哲学(w orking philos ophy)。……不过这也是从科学研究的经验学来的,而很少来自哲学家的教导。”〔22〕应当说,胡宁及时把研究工作的主攻方向转移到基本粒子对称性和内部结构上来,凭的不是哪一种哲学思想的指导,而是他作为一位成熟的理论物理学家的直觉,也可以说是灵感。这样的直觉,是从多年的学术生涯和研究经验的基础上培养出来的,正如文学家的灵感亦是在多年的写作生涯和生活体验的基础上产生的一样,都不可以归之于唯心主义。
五、层子模型的准备工作
毛泽东在接见前来参加1964年暑期北京科学讨论会的客人时,对日本理论物理学家坂田昌一的著作表示了欣赏。同年8月,毛泽东又多次就“物质是无限可分的”的话题,谈到了他的见解。在这个背景下,1965年第6期《红旗》重新翻译发表了坂田的《关于新基本粒子观的对话》一文,并且在编者按语中说,坂田“自觉地运用辩证唯物主义指导自己的研究工作”,“尖锐地批判了在这个问题上的形而上学和唯心主义”等等。〔23〕关于这个问题,在《层子模型的前前后后》一文里〔24〕是这样说的:“在毛泽东的‘〔物质〕无限可分’的哲学思想启示下,粒子理论工作者就更是跃跃欲试在寻找粒子结构问题的着手点了。1965年9月,何祚庥……自然而然地便带着上述观点和在北京的许多粒子理论工作者共同参加到粒子结构问题的研究之中。”
我们不必怀疑,当时有一些物理学家的确是在知道了毛泽东的谈话之后,才把研究的主攻方向转移到基本粒子对称性和内部结构上来的。然而,我们上面已经讲清楚,北京大学的物理学家们在那之前两三年就实现了这一转移,并且已经在这个方向上取得了累累硕果。此外,这篇文章里的好些有关叙述是不符合事实的。
例如,文献〔24〕说“胡宁提议原子能所、数学所、北京大学三个单位合办一个讨论班,也就是北京基本粒子讨论班。首先由胡宁向大家介绍S U(3)群及其表示……”同实际情况有很大的出入。事实上,的确曾经有过一个由这三个单位联合举办的讨论班,每一周或者两周活动一次,地点设在原子能所。不过,这个讨论班至迟在1963年初就开始了,在大约两年的时间里,讲的净是文献〔11〕所认定的主攻方向-色散关系理论的内容。正像一位当事人、中国科技大学的刘耀阳所形容的那样:“五十年代后期到六十年代初,理论上出现了否定拉格朗日〔量〕存在的思潮……宣称我们只需要S矩阵……这个思潮也席卷了中国,差不多把我们的全部精力都用到了研究色散关系上而无力顾及其他。”〔25〕
我们看看另一位当事人、原子能所的黄涛是怎么说的:“1964年底北京大学粒子理论组对当时最新的S U (3)对称性理论有很好的调研和掌握,并向北京粒子物理的同行们报告了他们所了解的国际进展,朱〔洪元〕先生要我们停止了色散关系的研究工作,转入S U(3)对称和非相对论夸克模型的研究……”〔26〕我们觉得黄涛的叙述是合乎事实的。关于S U(3)对称性和夸克模型在强子质量谱,强作用,弱作用和电磁作用等几个方面的调研报告,是由胡宁和他的几名学生在原子能所的一间大教室里分头做报告介绍的。这就是上面所说的,北京大学的物理学家们为层子模型的准备工作所做的贡献。
如果说,由于那段时间里不在北京,因而文献〔24〕的作者对当时的情况不够了解,使得他上述叙述不够准确的话,那么他在提到文献〔11〕的时候,就很有点文过饰非的味道了。他是这样说的:“早在1960年……
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朱洪元、周光召、汪容、何祚庥等人,曾在1960年第2期《自然辩证法研究通讯》上发表过一篇《现代基本粒子理论的新发展以及其中存在的一些哲学问题》的论文,其中已指出:‘实践已经证明基本粒子有一定的结构’,‘对称性质是基本粒子最基本的性质’,‘有理由期待在如此丰富的基本粒子的里面,也一定能找到一个更深入地反映全部基本粒子运动规律的统一的理论……’,如此等等。”
文献〔11〕里面的确有那几句话,但上面的引述,同文献〔11〕的原文的意思相距甚远。第一,原文说的“实践已经证明基本粒子有一定的结构”,明白指的是当时实验上已经测量到的质子和中子的电荷分布平均半径,并不是用夸克或者层子来描写的更深层次的内部结构;第二,原文说的“对称性质是基本粒子最基本的性质”,明白指的是宇称一类的空间时间对称性质,并不是用S U(3)群描写的那一类内部对称性;第三,原文说到“基本粒子运动规律的统一的理论”时,断言“这个统一理论的客观条件……还不是十分成熟的”,“今天所有的工作都集中到统一理论上去,是不符合实际需要的”。所以,那篇文章才会得出这样的结论:“基本粒子理论研究的主流……首先是以‘色散关系’为代表的研究方向。”作者在文献〔24〕里避而不谈的这个主要结论明显是一种错误的估计。无论如何,色散关系同包括层子模型在内的后来进展几乎没有什么关系,乃是一件铁的事实。也许正是由于这个原因,这篇以朱洪元为第一作者的文章后来没有收入到文献〔12〕里去。
六、关于层子模型
本文要谈的主要不是层子模型的技术性细节,而是它的历史和哲学背景。因此,我们在这里只是引用两篇评论中的有关陈述来说明层子模型的要点。
一篇是分属三个单位的三位当事人1980年发表的总结性文章〔27〕,他们说:层子模型的成果指的是从1965年9月到1966年6月,由来自中国科学院原子能所和数学所,以及北京大学和中国科技大学的39位物理学家组成的北京基本粒子理论组发表的42篇论文。“层子模型……的主要特点,是引入结构波函数来描写强子的束缚态性质,描写强子内层子的运动。这个波函数不但考虑了层子的对称性质,而且考虑了强子整体的高速运动的特点,还包含强子动力学性质的某些信息……。利用这个波函数……比较系统地分析了强子的电磁性质,大量的电磁跃迁过程和弱相互作用过程。……也对一部分强相互作用过程和高自旋态进行了初步探讨。得到了许多有意义的结果。拿这些结果同实验进行比较,大部分数量级是符合的,有一部分符合得很好……也有一些偏离比较大。”
另一篇是一位局外人新近写的评论〔28〕。他说:“层子模型研究论文绝大部分是层子(即夸克)束缚态的研究……引入强子系统束缚态相对论性内部波函数,假设唯象参数,从一些简单的低能过程定出最简单的波函数参数,然后……计算了许多低能过程的衰变率,分支比和质量比等。有些结果与实验很接近,但没有成功发展出一套被大家认可的束缚态波函数满足的运动方程和计算方法。”“夸克动力学模型是静态夸克模型加上非阿贝尔规范场。……层子模型是低能现象的动力学模型,层子动力学模型没有非阿贝尔规范场作为层子相互作用,因此与夸克的动力学QC D〔量子色动力学〕没有共同的动力学因素。至于渐近自由是QC D 的高能区行为,与层子模型所集中研究的束缚态行为是无交迭的两种物理。”
应当说,以上两段评论对层子模型的概括并无矛盾冲突之处。当时在大家都不清楚怎样恰当处理束缚态场论的情况下,层子模型做出了有自己特色的探索,取得了一定程度的可喜成果,不失为一种有积极意义的尝试。层子模型的道路最终没能走通,这在科学研究中也是常事。正如文献〔28〕所指出的那样,“夸克动力学的QC D模型同层子模型是哲学思想不同,物理思想也不相同的两条路线,层子模型没有接纳非阿贝尔规范场而未能取得突破性的成果。”尽管如此,“从今天的学术环境回顾层子模型,可以说它体现了一种朴素的学风,一种值得推崇的创新意识和团队精神。同时也告诫人们,信仰和哲学不可以代替物理和物理思想,繁荣学术必须真正实现‘百家争鸣,百花齐放’”。
最后,我们想一般地谈谈唯物主义或者别的派别的哲学思想对科学学说所起的作用。是不是运用唯物论的哲学思想就一定能够建立正确的学说或者找到合适的研究方向呢?答案是不能肯定。在历史上曾经出现过化学里的“燃素”说和物理里的“热质”说,分别把“火”和“热”当成可以流动的物质。“燃素”说和“热质”说无疑是按照唯物论的思路提出来的,但结果却是不正确的。所以,以唯物论为指导并不能保证科学研究的路线或者结果一定是正确的。当然,不仅唯物论是这样,其他的哲学派别也是如此。这是因为,哲学本来就201
不是拿来这样用的。
我们还是同意外因伯说过的话:“我们不需要哲学家指令如何将哲学论证用于科学史或者科学研究本身,就像我们不再由科学家自己去确定科学发现如何运用在技术或者医学上那样。”〔29〕这里的意思明显是,就像科学家发现了科学规律之后,在技术上的应用是工程师的事一样,科学研究亦应当由科学家自主进行,不需要哲学家的指导。
坂田昌一一贯自觉地以辩证唯物主义来指导他的研究,提出应当“把形的逻辑深化为物的逻辑”或者“把形的逻辑发展为物的逻辑”。(〔23〕,pp14-15)这一原则具体体现在把S U(3)群的三维基础表示(形的逻辑)对应于由三种“基础粒子”-质子p、中子n和奇异重子Λ组成的三重态(物的逻辑)。事实证明,他这一步走错了,因而限制了坂田模型的进一步发展。我们认为,这里的问题在于坂田过分地依赖他的哲学思想,一定要把已经发现的物质粒子填充数学上的三维表示,而没有像盖尔曼那样,敢于设想三种那时候还没有发现,而且将来也很可能不能够单独观察到的夸克作为组成强子的基础粒子。
我们还认为,盖尔曼这种设想不能够归于唯心主义。要知道,直到十九世纪末年,物理学里的原子也是想像的产物。事实上,物理学里有不少理性思维可以超越实验进展的例子。由于受到他的哲学思想的限制,坂田是失策了。不过,坂田模型仍然不失为基本粒子内部对称性研究上的一个重要的阶段性成果。这主要指的是:第一,他们首先提出用S U(3)群来描写包容了同位旋和奇异数在内的对称性;第二,他们由此发现的介子八重态,到现在仍然是有效的。
那么,层子模型是不是存在着类似的问题呢?层子模型的一些研究者是不是过分依赖“物质无限可分”的哲学思想,眼光过于集中在层子或者夸克的波函数这个至今未能解决的难题上呢?不过,与坂田模型不同的是,除了层子是夸克的另一种说法之外,层子模型并没有给今天的物理学留下什么有积极意义的东西。也许这场探索会对将来的研究给予有价值的启示吧,有谁知道呢?我们觉得,这依然是一个值得回顾和反思的问题。
总之,科学家在学术见解上有不同的意见是很正常的,这些问题应该通过平等和友好的自由讨论以及科学研究的实践来解决。这不仅是一个历史上的教训,也是一个有重要现实意义的问题。
感谢李华钟教授和宋行长教授的有益讨论。作者谨以本文作为对胡宁先生90诞辰的纪念。
〔参 考 文 献〕
〔1〕 《科学通报》1951年第6期。
〔2〕 《科学通报》1952年第8期。
〔3〕 何祚庥,苏联科学界批判量子力学中的唯心主义观点,人民日报,1952年5月21日第3版。
〔4〕 胡济民,“物理学中的”唯心主义批判,自然辩证法研究通讯,1956年创刊号46-47。
〔5〕 胡宁,关于发展我国物理学理论研究工作的意见,科学通报,1956年第4期45-47。
〔6〕 详细历史资料可参看:胡化凯,勾文增,20世纪50～70年代我国关于数学“唯心论”的批判,自然辩证法通讯,27卷1期, 86-95,2005。
〔7〕 毛泽东选集?第五卷,北京:人民出版社,1977,388。
〔8〕 胡慧玲,杨应昌,高崇寿,俞忠钰,批判王竹溪先生在热力学书中的资产阶级观点,自然辩证法研究通讯,1958年第4期22-26。
〔9〕 转引自:何祚庥,三大论战-现代物理学研究中的哲学问题,北京:北京师范大学出版社,2000,213。
〔10〕转引自:文献〔9〕,44。
〔11〕朱洪元,周光召,汪容,何祚庥,现代基本粒子理论的新发展以及其中存在的一些哲学问题,自然辩证法研究通讯。1960年第2期,65-68。
〔12〕朱洪元,汪容,一定要用毛泽东思想来指导科学研究工作,自然辩证法研究通讯,1959年3期,9-16。
〔13〕W1Heitler and N1Hu,Interpretation of com plex roots of S-matrix,Nature159(1947)776-7771
〔14〕W1Heitler and N1Hu,Proton is obars in the theory radiation dam ping,Proceedings of the R oyal Irish Academy,51A(1947)123-1401〔15〕N1Hu,Further investigations on Heisenberg’s characteristic matrix,Proceedings of the R oyal Irish Academy,52A(1948)51-681
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〔21〕〔唐〕房玄龄等1晋书?志第九礼上1北京:中华书局,197415941
〔22〕汉书五行志下之下1历代天文律历等志汇编?十1北京:中华书局,197613883-39281
〔23〕续汉书五行志六1历代天文律历等志汇编?十1北京:中华书局,197613929-39551
〔24〕史记天官书1历代天文律历等志汇编?一1北京:中华书局,19761461
〔25〕汉书天文志1历代天文律历等志汇编?一1北京:中华书局,19761851
〔26〕〔汉〕孔安国传1尚书正义?卷七1十三经注疏?上册1北京:中华书局影印,19801157-1581
〔27〕吴守贤1夏代仲康日食记载再读1自然科学史研究,1998(3)1250-2531
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〔责任编辑 王大明〕
〔上接第103页〕
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〔24〕据文献〔11〕,314-320页;何祚庥,量子复合场论的哲学思考,北京:北京师范大学出版社,1997,224-233页的版本略有删减。
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〔责任编辑胡新和〕
entific terms was paid close attention1From1928to1949,many organizations took part in the activities1This paper introduces their w ork and gives the reas on why m ore achievements were made in late Republican Period than before1
The C alculation and Divination of Luni-solar E clipses of the H an Dynasty
and Its Impact on the Astrological Thoughts(p179)
SHI Y un-li,XI NG G ang
Chinese astronomers in the Western and Eastern Han dynasties did not master the technique for the predictive calculation of the s olar e2 clipse1The uneven development in the predictive skills of the lunar and s olar eclipses exerted discernable in fluence on the understanding of the astrological significance of the lunar and s olar eclipses1In the early Western Han dynasty,S i-ma Qian suggested that only those irregular phenomena could be used for astrological purpose1Up to the Eastern Han period,Ban G u argued that even to phenomena that showed regulari2 ty,they should still be used in astrological practice1This standpoint detached astrology thoroughly from calendric astronomy and opened a way for the independent development of astrology in later times1
A H umanistic U nderstanding of the Scienti fic Thought and the U ni fication of
Logic and H istory of Chu Tsai-Yü’s H sin F a Mi Li(p186)
W U H ong-ya
The contrivance of twelve-tone equal tem perament is the inevitability of the res olution to the Huang-chung problem in musical theory1 The contriver is Chu tsai-Yü,honored by Joseph Needham as“a man of the Renaissance”1The twelve-tone equal tem perament,called as Hsin Fa M i Li by Chu tsai-Yüis a positive harm ony in tem perament of the forepart generalization1He blended the theory and practice of metrology,tem perament and s o on,which incarnates the ancient musical thoughts with science and technology1Accordingly,the paper centers on the invention and gives a careful analysis on the scientific methods about the unification of logic and history1Then,explore its abundant content and humanistic connotation1
A Milestone of Our Country’s Atomic E nergy E nterprise
—On Q ian San-qiang’s Contribution in Our Country’s“Atomic Bomb Project”(p192)
H UANG S ong-ping,ZH U Y a-zong
Qian San-qiang has made brilliant contribution to our country’s“atomic bomb project”1Qian has full of enthusiasm to develop our country’s atomic energy enterprise,w orks diligently and dares to innovate,especially after New China was established1Besides unifying his speciality to participate in concrete fundamental research and engineering research,he als o made suggestions from strategic decision and im pe2 tus,project organization and management to talented pers ons’discovery and training1He exerted wholeheartedly in order to obtain status for our country in the high-tech domain1
B efore and after the Straton Model
-A C ase Analysis to the Physics Studies Claimed B eing
G uided by Marxism Philosophy(p1104)
G UAN H ong
The criticisms to the“idealism in physics”in China since early1950’s are reviewed1Particularly,this paper provides a case analysis to the physics studies claimed being guided by Marxism philos ophy and attacked other physicists as“idealist”before and after the straton m odel was set up1
本期责任校对:冯爱荣
本期英文校对:陈 阵
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高中物理-楞次定律实验教学案例
高中物理-楞次定律实验教学案例 这一节研究的是判断感应电流方向的一般规律,是本章教学的重点和难点。一是其涉及的因素多（磁场方向、磁通量的变化,线圈绕向、电流方向等）,关系复杂；二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。因此,学生理解楞次定律有较大的难度。为此笔者不按教材的思路进行实验,而是另辟蹊径,进了一些创新实验,具体设计如下： 一、复习知识引出课题 教师：1820年奥斯特发现电能生磁,1831年法拉第发现磁也能生电,我们把利用磁场产生的电流叫做感应电流。那么感应电流产生的条件是什么？ 学生：闭合回路的磁通量发生变化。 实验1（教师演示）（如图1） 磁铁N极靠近与电流计连接的闭合线圈,磁通量增加,回路有感应电流；磁铁N 极远离与电流计连接的闭合线圈,磁通量减少,回路有感应电流。 教师：前后两次电流计指针偏转方向不同,意味着感应电流方向不同。那么感应电流的方向与什么因素有关？如果没有电流计我们将如何判断感应电流方向？实验设计目的： 1.复习感应电流产生的条件 2.引出感应电流的方向与什么因素有关这一课题 图1 二、实验探究,总结规律 实验2. 磁铁吸铝环（教师演示） 教师：磁铁能吸引铁钴镍等金属,能否吸引金属铝？ 学生：不能 教师：将铝环与强磁铁接触释放,铝环掉落。 教师：演示实验2（如图2） 将闭合铝环平放,强磁铁N极靠近铝环,然后 迅速往上移动,结果铝环被吸引起来。 学生：惊讶 图2
教师：为什么磁铁能够把铝环吸引起来呢？ 学生：磁铁离开铝环,通过铝环的磁通量发生变化产生感应电流,感应电流的磁场与磁铁的磁场发生了作用。 教师：很好,那么环形电流的磁场类似于何种磁体的磁场分布情况呢？ 学生：条形磁铁。 教师：那么刚才用强磁铁吸引铝环可不可以看做磁铁吸引磁铁呢？ 学生：可以。 教师：我刚才的强磁铁的下端为N 极,那么能否判断出铝环感应电流产生的磁场分布情况呢？（如图3） 学生：可以,铝环上端是S 极,下端是N 极。 教师：那么我们能否根据所判断的极性来确定感应电流的方向呢？依据是什么？ 学生：可以,用安培定则。 教师：为此,我们若要判断感应电流的方向,可以先判断感应电流磁场的方向。 那么感应电流的磁场方向如何来判断呢？有没有相应的规律呢？我们通过实验进一步来探究。 实验设计目的：让学生能够将感应电流的方向与磁场的方向通过安培定则紧密地联系在一起,从而为进一步探究规律明确了方向。 实验3 探究楞次定律（学生分组） 教师：若将铝环竖直放置,再将磁铁远离,铝环又会做出怎样的反应呢？（展示实验装置,如图4）铝环与磁铁之间一定是引力么？与磁铁的极性有没有关系呢？ 师生共同归纳得出四种实验情形,N 极靠近、N 极远离、S 极靠近、S 极远离.（如图5）。 N S v N S v N S v N S v N S v 图3 图5 图4
高中物理学法指导
高中物理太难学？掌握这16种思路，让你轻松应对！ 对于好多小伙伴来说，物理属于较难学的科目。物理的规律和公式一般比较简单，但就是应用起来难。这让物理成了不少高中生心中抹不去的痛。 实际上，只要掌握了好的思路，养成了好的习惯，你就会发现物理原来如此简单、如此有趣。今天物理好教师就为小伙伴们整理了学好高中物理的16种解题思路，掌握了，相信你学物理会事半功倍的！ 1. 见物思理，多观察，多思考，做一个生活上的有心人！ 物理讲的是“万物之理”，在我们身边到处都蕴含着丰富的、取之不尽用之不竭的物理知识。只要我们保持一颗好奇之心，注意观察各种自然现象和生活现象。 多抬头看看天空，你就会发现物理中的“力、热、电、光、原”知识在生活当中处处都有。一旦养成用物理知识解决身边生活中的各种物理现象的习惯，你就会发现原来物理这么有魅力，这么有趣。 2. 学会从“定义”去寻找错因。 对于基本公式，规律，概念要特别重视。“死记知识永远学不好物理!”最聪明的学生都会从基本公式和概念上去寻找错误的根源，并且能够做到从一个错题能复习一大片知识——这是一个学生学习物理是否开窍的最重要的标志！ 3. 把“陌生”变成“透彻”！
遇到陌生的概念，先不要排斥，比如“势能”“电势”“电势差”等等,要先去真心接纳它，再通过听老师讲解、对比、应用理解它。要有一种“不破楼兰终不还”的决心和“打破沙锅问到底”的研究精神。这样时间长了，应用多了，陌生的就变成了透彻的了。 4. 把“错题”变成“熟题”！ 建立错题本。在建立错题本时，不要两天打鱼三天晒网，要持之以恒，不能半途而废。尤其注意建立错题本的方法和技巧，要有自己的创新、智慧以及汗水凝结在里面，力求做到赏心悦目，让人看了赞不绝口，自己看了会赞美自己的杰作。 并且要常翻常看，每看一次就缩小一次错题的范围，最后错题越来越少，直至所有的“错题”变成“熟题”！以后再遇到类似问题，就会触类旁通，永不忘却。 5. 不管学哪一部分内容都要抓住重点，抓住主干，这是最重要的。 俗话说“打蛇打七寸”，抓住要害就等于抓住了命脉。而每一本书、每一单元、每一节课、每个练习都有关键考察点和关键的解决方法。这些就是物理中的“命脉”所在。 比如“所有平抛运动和类平抛运动的问题只要抓住两种量三角形就可以很好的解决”；“所有的圆周运动的关键在于寻找向心力的来源”；“所有万有引力问题的解决方法主要是两大思路”；“恒定电路中的所有基本知识都可以归结为一个U-I图像”；
大学物理实验报告示例(含数据处理)
怀化学院 大学物理实验实验报告 系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20 实验项目:长度和质量的测量
【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型，分度值0.1g ，灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n （游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值： x n n 1-（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm ）,主尺分度值与游标尺 分度值的差值为：n x x n n x = -- 1,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为： 1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm 。 读数原理：如图，整毫米数L 0由主尺读取，不足1格的小数部分l ?需根据游标尺与主尺对齐的刻线数 k 和卡尺的分度值x/n 读取： n x k x n n k kx l =--=?1 读数方法（分两步）： (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: n x k l l l l +=?+=00,对于50分度卡尺：02.00?+=k l l ; 对20分度：05.00?+=k l l 。实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理：测微螺杆的螺距为0.5mm ，微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退0.5mm ，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm 。可见该螺旋测微器的分度值为0.01mm ，即千分之一厘米，故亦称千分尺。 读数方法：先读主尺的毫米数（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以0.01mm, 最后二者相加。 三：物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即n S m = ?，它表示 天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为：21m m m ?=。 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤)
高中物理教学案例
高中物理教学案例：都是“加速度” 1.问题的产生 去年国庆，我的第一届学生聚会，我是班主任，同时任教他们高一入门的物理课，被他们邀到现场，大家非常开心，由于是高中同学，不免要回忆高中时代的一些生活学习片断，一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答： ●你是指抛上去还是落下来的过程？（一个女孩子，也是医科大学毕业的） ●上升加速度朝上，下降时加速度朝下。（军事指挥院校的本科毕业生干脆利索地回答） ●上升过程速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧。（师大学毕业的，不是学物理专业） ●最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。（竟然是一个重点大学理工科毕业学生的回答） ●老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。（一个女孩，后来学文科了） 2. 他们是这样学的，我是这样教的 加速度的概念在高中物理中的地位不言而喻，它贯穿高中物理始终，但过不了三五年，他们将这些东西抛到了九霄云外，抑或将加速度概念扭曲。也就是上面回答的那些根深蒂固的“加速度”答案。 想想原来我的教学方法，基本上都是两种模式进行导入： 第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入： 然后设计问题：根据表格中的信息回答下列问题： 1.哪一个速度改变量大？ 2.哪一个所用时间长？ 3.哪一个速度变化快？
学生讨论回答完毕，老师总结：单位时间速度的改变量就叫加速度。然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题：“速度变化的快慢 加速度”． 第二种是作速度-时间图像进行导入： 作出两物体的v —t 图像，都是匀变速直线运动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。 学生：甲图中，物体的速度每5秒变化30m/s ， 乙图中，物体的速度每5秒变化10m/s 。 师：哪个物体的速度改变要快一些呢？ 学生：甲物体，因为甲的速度每秒才改变6m/s 。 师：对，今天我们就来引入一个新概念——加速度，来描述速度改变的快慢． 这两种方式估计是全中国千千万万的物理教师通常的教学方法，以生活中常见的物体的速度、速度的变化、速度的变化快慢来引出“加速度”，最终迫不及待地给出定义：用来描述速度变化快慢的物理是就叫加速度。然后说出加速度的矢量性，有正负之分，再进行交流与讨论，对公式进行巩固等等。对于加速度方向问题，更是弄得学生晕头转向。教材对加速度方向的描述为“加速度也有方向，在直线运动中，通常取物体初速度0v 的方向为正方向，当末速度0t v v ，加速度a 为正值，表明加速度方向与初速度的方向与初速度0v 的方向相同，物体在加速；这句话我一直耿耿于怀，除了表述使你发晕之外，再找不到其它价值所在，何况还经不起推敲。 为此，我建议取一个合理的中文名词取代“加速度”。
大学物理实验报告范例
怀化学院 大学物理实验实验报告系别数学系年级2010专业信息与计算班级10信计3班姓名张三学号**组别1实验日期2011-4-10 实验项目:验证牛顿第二定律
1.气垫导轨的水平调节 可用静态调平法或动态调平法，使汽垫导轨保持水平。静态调平法：将滑块在汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向运动，即可认为导轨已调平。 2.练习测量速度。 计时测速仪功能设在“计时2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门，练习测量速度。 3.练习测量加速度 计时测速仪功能设在“加速度”，在砝码盘上依次加砝码，拖动滑块在汽垫上作匀加速运动，练习测量加速度。 4.验证牛顿第二定律 （1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量滑块m ，测速仪功能选“加速度”， 按上图所示放置滑块，并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g)，将滑块移至远离滑轮一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。 （2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码（即 g m 102=），测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。 【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍，要有主要的处理过程和计算公式，要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图) 1、由数据记录表3，可得到a 与F 的关系如下： 由上图可以看出，a 与F 成线性关系，且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/=172克，与实际值M=165克的相对误差： %2.4165 165 172=- 可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比。
高中物理实验教学案例
高中物理实验教学案例 物理实验教学案例 一、案例研究的背景和目的 本案例的研究将结合本校的实际情况，体现时代发展对 中学物理实验教学的要求。其中以中学物理教学大纲为准绳， 以新课改的高中物理教材中的演示实验、学生实验为基础， 坚持理论与实验相结合的原则，灵活贯彻学以致用、实事求 是、因材施教、突出个性的教学方法，使学生通过实验获得 物理学基础知识，形成基本的物理学观点，初步掌握研究自 然科学的方法之一——实验法，为学生的终生学习和工作奠 定良好的基础。 二、案例过程的总结及认识 1.建议增加演示实验，优化实验过程要持久地保持学生学习物理的兴趣，光靠课本上的演示实验是不够的，应充 分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材，结合特定的物 理情境(如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等)，增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性，激发学生的好奇心 和求知欲，引发学生思维，引导学生发现问题，解决问题。 教材有一些内容或实验只作为“做一做”或课外实验来处 理，实际上，很多内容都可以通过仪器和方法的改进来优化 为演示实验。比如在“超重和失重”一节中，课后的“做 一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属
罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来。如果放 开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出。 对于演示超重失重现象还可以做如下的改进： (1)在易拉罐底部开一个出水孔(开得小一点)，在罐中水位较低时，由于表面张力的作用，水不从小孔流出。若使 罐子突然向上加速运动，水就会从孔中喷出，由此可以说明 超重现象。 (2)用透明的塑料可乐瓶，里面装入大半瓶水，盖上瓶塞，由于重力的作用，空气在水面的上方，水面是平的。将 塑料瓶向上抛出，可以看到，瓶中的空气在水中形成了一个 或几个大小不同的空气泡，呈球形。 (3)在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条 纸带。静止时抽动纸带，由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线，而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫)，则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。教材的有些章节对于公式或定律的导出几乎是灌输式的，在这种地方，我们完全有必要加入一些形象而又简单的 演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。 2.变部分演示实验为学生实验，培养学生创新的能力 把演示实验改为学生实验，让学生去做、去观察、去想、去
八年级物理学习方法指导
八年级物理学习方法指导 要学好任何一门课程，都要有适合自己的、良好的学习方法，只有这样才会得到事半功倍的学习效果。要学好物理课，首先要重视各学科的横向关联作用，比如：语文的阅读能力就直接影响物理知识的学习和对物理概念的理解程度；数学知识在物理课中有目的迁移应用就是物理学习中的计算能力。第二要重视物理是一门实验科学，要有意识、有目标的培养自己的观察能力和实验操作能力，以及实事求是的科学态度。第三要重视在群体学习过程中树立独立思考、分析、归纳结论的意识，要自我培养良好的独立作业能力。第四要重视探索自己学习道路上的未知领域，学会科学的探索，严谨的分析是打开未知领域之门的金钥匙。下面就如何学好初二物理提出几项建议。 1.学会使用物理课本 初中物理课要学习的全部内容是什么？初二物理课要学习初中物理课程中的哪些部分？物理课上老师会先讲些什么、后讲些什么？对新开的一门课程，同学们的脑海中会有一连串的问号，并且很想知道答案。这并不难，随着学习进程每个问题都会得到答案。关键是作为学生，是被动地等待答案，还是主动地探求去寻找答案，对！当然是做后者。 开学初，每位同学都会得到各学科的课本，初二的学生手中自然就会比初一时多出我们需要的《物理》课本。打开课本，同学们的某些浅显问题的答案就在眼前。物理课本是我们学习物理的依据，
是同学们学习物理的向导。同学们要学会通过课前看物理课本而了解上物理课时老师要讲的内容，知道上物理课时，针对所学环节听什么，使学习过程是有目的的行为。通过课中随着老师的引导看物理课本，达到认知知识、理解知识要点的目的。通过课后看物理课本，达到复习巩固知识，学会初步应用知识解答问题的目的。 物理课本中有大量的依据物理现象进行分析推论物理结论的课文，同学们认真阅读后会发现，这些课文不仅能使你们浅显地认识物理知识，还会使你们很好地组织出解答物理问题的论述语言，这是解答物理简述题的语言之源。 在我们学习了一些可用数学表达式书写的物理规律之后，同学们会在物理课本中阅读到一些典型例题的解题分析、解题过程。这是解答物理计算题的范例，要很好地阅读、细心地反复阅读，这是分析能力、综合应用知识能力的良好培养过程，这个过程，可以使同学们对物理计算题的解题能力提高，书写格式掌握，收到水到渠成的效果。 物理课本中有一些引导同学们思考的小标题和小实验的课题，在学习时间宽松时不妨读一读，它会使你们眼前一亮。同学们的物理思维会得到扩展，对知识的理解会深化。 2.明确学习目标，注重理解物理概念 做任何事情都要有预期目标和要达到的目的，否则会迷失前进的方向，学习知识亦如此。青少年时期的初二学生有着广泛的好奇心，但好奇心再多、再强也无法取代学习目标。每位同学要很好地
大学物理实验报告范文
大学物理实验报告范文 科技实验报告是描述、记录某个科研课题过程和结果的一种科技应用文体。撰写实验报告是科技实验工作不可缺少的重要环节。下面是小编为大家整理的最新小学生零花钱调查报告，欢迎阅读参考! 精确测定银川地区的重力加速度 测量结果的相对不确定度不超过5% 初步确定有以下六种模型方案： 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的P点，用米尺测出OP的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为R的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时
液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下： 取液面上任一液元A，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力N.由动力学知： Ncosα-mg=0 (1) Nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g， ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为：米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h(见图1)，用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ，而tgθ=r/h
初中物理优秀的学习方法指导
初中物理优秀的学习方法指导
初中物理优秀的学习方法指导 初中物理一直是理科的噩梦，许多孩子就算背下了公式，却不会用，这也是为什么物理成绩不高的原因。下面是我分享的初中物理优秀的学习方法，一起来看看吧。 初中物理优秀的学习方法 一、整体学习指导。 1、要认识到，物理是一个整体，刚刚接触，可能对某些概念和规律掌握得不好是正常的，随着学习的深入和物理知识的扩充，对这些概念和规律的理解会越来越深入的，所以先要放下恐惧心理。 2、建立起对物理的兴趣。物理和其他科目最大的不同就是会有相对较多的实验和与生活是相关的，认真研究这些实验，了解表面现象下面的概念和定律，并将之与日常生活联系起来，你会发现生活中的物理现象无处不在，只要在日常生活中多一个心思，你会在无时无刻的复习着物理定律。 3、培养独立思考的习惯和能力。在平时解题和作业中要养成习惯，碰到难题不要避重就轻，要迎难而上，仔细分析题目中描述的现象，把这
个现象与学过的物理定律联系起来，建立物理模型，再套用模型涉及的公式定理来进行解答。 4、适当动手实践。在课后有条件的时候，把在课堂上学到的知识自己动力检验一次，做一些简易模型出来，既培养了动手能力，又复习了相关知识点，还能获得极大的成就感，可谓一举三得。 二、培养学习物理知识的兴趣。 “兴趣是最好的老师”，要想学好物理知识，就必须对物理知识产生兴趣。要产生兴趣，就要爱观察，勤思考，多动手，善于发现问题，对生活、生产中常见的自己不明白的现象或事物多问为什么，促使自己产生对物理知识的渴求。 多动手，除课堂上多参与做课本上的实验外，还要多动手做小实验，制作小玩具等。使自己在制作过程中产生对物理实验原理的追求。这样就会增强学习物理知识的毅力和应用物理知识解决问题的兴趣。 三、树立学习物理的基本观点。 1、实验的观点：物理学是一门以实验为基础的科学，物理学中的许多基本规律都是从实验中总结出的。物理实验不单是物理学的一种研究方法，还是物理学的一个基本物理观点。对生活、生产和现代科技中的物理
高中物理实验探究案例
付出是成功的基石 ——《楞次定律》探究案例 【案例背景】 教材指明了教学的方向，让学生通过自己的亲身体验经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。其目的在于让学生通过自己的亲身体验来了解知识的形成和发展过程,丰富他们的学习经历,提高他们学习物理的积极性和主动性,激发学生学习物理的兴趣,同时在探究中发现问题、解决问题，提高学生的科学素养。 【教材所处的地位】 法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动势的大小，一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础，在高考试题中常以综合题的形式表现出来，要求学生能够灵活的运用。本节内容的课程标准：通过探究，理解楞次定律。在本节课的教学中要充分发挥学生的主体作用，使全体学生积极参与到教学中来，努力做好探究实验，并且仔细观察实验现象，从中总结出存在的物理规律。 【学情分析】
本节课是规律的探究课。面对新现象，新问题，且没有唯一固定的答案，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，运用了学生自主实验探索的教学方法，边实验边教学，引导学生观察、分析、归纳实验现象，得出结论。 【教学目标】 1、知识与技能： 1）通过实验探究得出感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，并会叙述楞次定律的内容； 2）理解楞次定律内容中“阻碍”二字的含义； 2、过程与方法： 1）动手实验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题； 2）关注实验现象，总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。 3）通过思考与讨论，能对楞次定律进行初步应用。 3、情感态度与价值观： 学生直接参与物理规律的创造过程，激发学生对科学实验的探究热情，培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。 【重点难点】
高中物理新课程教学设计案例分析.doc
高中物理新课程教学设计案例分析 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书) 教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁 方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之 间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些
现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。教学目标 一、知识与技能 1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。 二、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 三、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。
大学物理实验报告范例简易版
The Short-Term Results Report By Individuals Or Institutions At Regular Or Irregular Times, Including Analysis, Synthesis, Innovation, Etc., Will Eventually Achieve Good Planning For The Future. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 大学物理实验报告范例简 易版
大学物理实验报告范例简易版 温馨提示：本报告文件应用在个人或机构组织在定时或不定时情况下进行的近期成果汇报，表达方式以叙述、说明为主，内容包含分析，综合，新意，重点等，最终实现对未来的良好规划。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏 感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和 用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术 及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通 过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性， 加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电 阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温 度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电 阻温度系数一般为（-0.003~+0.6）℃-1。因
此，热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。
(完整)高中物理教学案例
高中物理教学案例 高中物理教学案例 宜昌市长阳一中谢世林整理 【课题】：欧姆定律（一课时） 【教材分析】： 本节教材内容涉及两个问题。一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。关于欧姆定律，教科书先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过U-I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，然后定义电阻。在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表述。这样安排，在实验电路、数据处理、研究思路等方面都较初中有很大提高，也更加科学。对导体伏安特性曲线的研究，尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，使学生对欧姆定律的认识更加深化。 【学生分析】：
在初中学生对欧姆定律已有一定的认识，本节课要让学生对欧姆定律有一个更多、更深层次的认识。学生的动手能力不强，在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性，调动学生的积极性。 【教学目标】： （一）.知识与技能： 1.进一步体会用比值定义物理量的方法，知道什么是电阻以及电阻的单位. 2.理解并掌握欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。 3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，掌握和用分压电路改变电压的基本技能；知道伏安特性曲线，知道线性原件和非线性原件，学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法。 （二）.过程与方法 1
1.通过演示实验知道电流的大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。 2.运用数字图像法处理，培养学生用数字进行逻辑推理能力。 （三）.情感、态度和价值观 1.通过探究欧姆定律的建立过程，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。 2.培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度。 【教学重点难点】： 重点： 1.欧姆定律的内容、表达式及适用条件。 2.会用姆定律分析解决一些实际问题。
最新人教版必修一高中物理物理学习指导方法及答案
一、课前预习。这是非常重要的一个环节，预习时，必须一字一句慢慢看，不懂的地方用红笔圈出，预习时，必须看两遍以上，预习完之后，再将课后的作业和自主习册尝试去做做。 二、上课。上课时，一定要认真听讲，按照老师的思路，预习时不懂的地方要重点听，课上安排的当堂题目一定要动手做，决不能只等老师讲解，此时自己的解答思路是非常重要的，可以和老师的讲解进行印证。同时，课堂笔记要认真做，但是决不能只做笔记而不顾老师的讲授，老师黑板上板书的要记，同时老师讲解的一些规律和概念与结论同样要记。 三、课后。课后要及时做好复习，这是巩固的阶段。上课能听懂，题目不会做的同，就是这个环节出了问题。做题目之前一定要将上课内容先复习一遍，把公式或者概念梳一遍。习册上的自案和探究案必须做，做这些题目有助于将公式和概念的龙去脉弄清，这对于同们弄懂课上没有掌握的知识点很有帮助。训练案的一类题目和二类题目是必须做的，三类题目可以选做，但对于基础比较好的同，三类题目也是必做题。只要将这些规定的题目完成，物就好了一大半。 四、练习。要按时完成老师课上布置的作业，自主习册上的所有题目一定要全部做完。习题先做再听老师讲解，做错的题目要用错题集抄好，过段时间再去做，将自己的思路和犯的错误与正确答案一步一步印证，将错题反复做三到四次，直到做得非常熟练，并且在重复做的过程中，要尝试用不同的方法解答题目，这是将知识点融会贯通的过程，每做一次，对知识点的认识就会深刻一些。做习题不能采用题海战术，先将习册的每个题目过关，再去做寻找其他的资料，并且在做题的过程中，要注意将题目归类。 五、复习。每天晚自习之前十分或二十分钟，把笔记上面的知识点、概念、公式去背一遍，公式要记准，同时物意义更要记牢，一定要坚持背下去。晚自习一定要独立思考，同之间讨论永远不好物！切记！遇到不懂的问题多问老师，每个星期，一定要给自己规定一个固定的时间用做物，每个星期如此，一定能好物的！ 最后一点，希望同们不怕困难，迎难而上，克服困难，努力加上信心和毅力，每一位同都可以将物好！
大学物理实验报告优秀模板.doc
大学物理实验报告优秀模板 大学物理实验报告模板 实验报告 一.预习报告 1.简要原理 2.注意事项 二.实验目的 三.实验器材 四.实验原理 五.实验内容、步骤 六.实验数据记录与处理 七.实验结果分析以及实验心得 八.原始数据记录栏(最后一页) 把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报，就叫实验报告。 实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告，物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展，实验的种类、项目等日见繁多，但其格式大同小异，比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料，总结研究成果。 实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验
的总结，更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，是科学论文写作的基础。因此，参加实验的每位学生，均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是，分析全面具体，文字简练通顺，誊写清楚整洁。 实验报告内容与格式 (一) 实验名称 要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法，可写成“验证×××”；分析×××。 (二) 所属课程名称 (三) 学生姓名、学号、及合作者 (四) 实验日期和地点（年、月、日） (五) 实验目的 目的要明确，在理论上验证定理、公式、算法，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。 (六) 实验内容 这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程. (七) 实验环境和器材 实验用的软硬件环境（配置和器材）。
高中物理教学案例
化曲为直，用直解曲 ——《平抛运动》教学案例 黎城一中刘黎明 【案例背景】：《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必修2)第五章《曲线运动》第二节的内容。平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种，它是学生第一次用所学过的直线运动的知识来处理曲线运动的问题，体会分析解决曲线运动问题的方法——运动的合成与分解。在教学中应让学生主动尝试经历应用这种方法来探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题，将曲线运动的问题化为直线运动的问题。让学生真正理解运动的合成与分解这种思想方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 【预设思路】：本节课采用演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果等方法。让学生通过观察实验，同学之间相互讨论，来体会是如何将一个复杂的曲线运动——平抛运动，等效分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。为了使学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和研究的方法，调动学生学习积极性，使学生获得成就感，应把观察现象、初步分析、猜想、实验研究、推导规律等环节都尽量交给学生自主完成，让教学过程真正成为学生学习的过程，使学生既学到了知识，又培养了科学探究能力，充分体现教师的主导作用和学生主体作用。
【案例描述】： [复习导入] 师：前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我们先来回顾一下．物体在什么情况下物体会做曲线运动? 生：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 师：做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 师：对于曲线运动，我们通常会如何处理？ 生：把它分解为两个方向的运动来研究，两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。 [进行新课] 一、抛体运动与平抛运动 师：阅读教材，理解什么是平抛运动？举出生活中物体做平抛动的例子。 将一张小纸团水平抛出，小纸团的运动能否看成是 平抛运动？为什么？ 生：阅读教材，回答出平抛运动的概念，列举生活实例。思考抛出的纸团的运动是不是平抛运动，通过对纸团运 动的分析，理解平抛运动的条件――空气阻力相对 物体的重力可以忽略不计。 师：通过实例分析，理解平抛运动的条件。增强学生的感性认识，激发学习物理的兴趣。 二、竖直方向的运动规律 师：演示实验，喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。 提出问题，引导学生观察：平抛运动的轨迹是一条 曲线，我们如何研究这个曲线运动的规律呢？根据 物体做平抛运动的条件，对竖直方向上的运动能否 作出猜测？
高中物理 完全失重学法指导
完全失重 太阳系内的宇宙飞船(或人造卫星)只受万有引力作用而运动的时候，它的质心相对太阳系质心坐标系这个惯性系的加速度A 不为零，等于宇宙飞船受到的万有引力与质量之比, 即等于飞船所在处的引力场强度. 以宇宙飞船的质心为原点,坐标轴指向某几颗遥远的恒星,这样建立的坐标系称为宇宙飞船质心坐标系. 要在宇宙飞船质心坐标系中,对其中的或附近的质量为m的物体,应用牛顿第二定律,原则上应该引入等于(-mA)的惯性力.由于物体受到的万有引力(mA)跟惯性力(-mA)的矢量和正好为零.因此在宇宙飞船质心坐标系( 坐标轴指向遥远的恒星)中，对宇宙飞船或里面的物体或附近的物体，应用非惯性系牛顿第二定律的时候, 可以同时不考虑惯性力和万有引力.在这个非惯性系中,物体似乎失去了万有引力(实际上为惯性力所平衡),这种现象称为完全失重. 完全失重的概念，提示人们只受万有引力作用的物体的质心坐标系具有怎样特殊的性质. 电梯只受万有引力作用的时候,如果试图在电梯质心坐标系(最好定义它的坐标轴指向遥远的恒星,定义它相对地面平动尚可 )中,对电梯或电梯中的物体(以及对电梯外边附近的物体,比如电梯正下方的几米厚的泥土),应用牛顿第二定律, 那么电梯和其中的物体似乎失去了地球和其它天体施加的万有引力(实际上为惯性力所平衡),这种现象也称为完全失重. 两块砖头叠在一起,作平抛运动或自由下落的时候,如果试图在砖头质心坐标系中,对每块砖头应用牛顿第二定律,那么砖头似乎失去了万有引力(实际上惯性力正好跟万有引力平衡), 这种现象也称为完全失重.在砖头质心坐标系中,每块砖头都处于静止状态, 受力平衡或不受力；砖头完全失重，相应地，两块砖头之间没有压力作用. 按照以上定义,完全失重概念适用于,只受万有引力而运动的物体的质心坐标系中,对质心附近的物体进行动力学分析. 1
高中物理教学案例
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化曲为直，用直解曲 ——《平抛运动》案例 临猗三中赵晓轩 【案例背景】：《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必修2)第五章《曲线运动》第二节的内容。平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种，它是学生第一次用所学过的直线运动的知识来处理曲线运动的问题，体会分析解决曲线运动问题的方法——运动的合成与分解。在教学中应让学生主动尝试经历应用这种方法来探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题，将曲线运动的问题化为直线运动的问题。让学生真正理解运动的合成与分解这种思想方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 【预设思路】：本节课采用演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果等方法。让学生通过观察实验，同学之间相互讨论，来体会是如何将一个复杂的曲线运动——平抛运动，等效分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。为了使学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和研究的方法，调动学生学习积极性，使学生获得成就感，应把观察现象、初步分析、猜想、实验研究、推导规律等环节都尽量交给学生自主完成，让教学过程真正成为学生学习的过程，使学生既学到了知识，又培养了科学探究能力，充分体现教师的主导作用和学生主体作用。 【案例描述】： [复习导入]
师：前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我们先来回顾一下．物体在什么情况下物体会做曲线运动 生：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 师：做曲线运动的物体其速度方向是怎样的 生：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 师：对于曲线运动，我们通常会如何处理 生：把它分解为两个方向的运动来研究，两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。 [进行新课] 一、抛体运动与平抛运动 师：阅读教材，理解什么是平抛运动举出生活中物体做平抛动的例子。 将一张小纸团水平抛出，小纸团的运动能否看成是平抛运动 为什么 生：阅读教材，回答出平抛运动的概念，列举生活实例。思考抛出的纸团的运动是不是平抛运动，通过对纸团运动的分析，理解平 抛运动的条件――空气阻力相对物体的重力可以忽略不计。 师：通过实例分析，理解平抛运动的条件。增强学生的感性认识，激发学习物理的兴趣。 二、竖直方向的运动规律 师：演示实验，喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。 提出问题，引导学生观察：平抛运动的轨迹是一条曲线，我 们如何研究这个曲线运动的规律呢根据物体做平抛运动的条 件，对竖直方向上的运动能否作出猜测 学生活动：认真思考，分组讨论，选出代表回答。 用运动的合成和分解的方法来研究，将平抛运动分解成水平 方向和竖直方向上的两个直线运动，分别研究这两个分运动 的规律，最后再合成。
物理学法指导
浅谈初中物理学法指导 房县万峪初中汪海涛 教学过程不仅是传授知识、技能的过程，而且也是教会学生如何学习的过程。要使学生会学除有社会、家庭等多方面的教育外，重要的是学校的课堂教学，通过课堂使学生学会学习，探索新知识，提高学习能力而终身受益。所以我们在研究教法的同时要认真探索对学生学法的指导。 一、在备教法的同时设计学法 传统的教法是以教师为中心，只强调教师的“教”，很少涉及学生如何“学”的问题，导致学生参与教学活动少，处于被动接受状态。 学生是认知的主体，设计教学并不只是考虑教师怎样教，而是时时想着学生。在物理教学中针对不同的章节，不同的教材内容，教师的教法往往采用不同的形式，教师应考虑教法能否引起学生的学习愿望，激起学生的积极性和主动性，是否有助于学生掌握学法，就是要从学生角度来考虑学法的指导，这就要求教师必须设计具体的学法。如“水的沸腾实验”，学生在生活中对水的沸腾现象非常熟悉，在实验室中做这个实验，大多数学生往往只注意加热过程中温度计示数的上升，水中出现气泡，看到烧杯口冒出的“白气”，不能抓住水沸腾过程中的主要问题，大大减弱了这个实验帮助学生理解沸腾的作用。为此，教师可这样设计教学，使观察任务具体化。①点燃酒精灯后，水的受热情况和温度计示数的变化（水受热，温度升高）；②气泡怎样产生（开始在烧杯底部和内壁上出现小气泡，继续加热，气泡变大，
离开底部和内壁上升到达水面破裂）；③何时产生大量气泡（当温度达到沸点时，水中产生大量气泡，上升到水面破裂）；④温度计示数变化情况（继续加热，温度计示数不变）；⑤沸腾时液面上方情况，烧杯口上方情况（液面上方透明，杯口上方是“白气”）。设计这样有名的，有针对性的程序观察，学生对沸腾的全过程有了清楚地认识，利于学生理解沸腾特点的意义和液体汽化时吸热，认识到水蒸气是透明的，“白气”不是水蒸气。 这样学生就能在教师教法的指导下从隐蔽的细节中探求事物的本质，搞清在观察中除要用顺序观察法、部分观察法、重点观察法之外，更重要的是利用思维指导观察活动。 二、在施教中指导学法 学生学习方法的形成一个重要的渠道是受教师的影响，教师的教法往往成为学生学习的模式，而教师熏陶学生的主要途径就是课堂。对初中学生来说从课堂听课，思考问题，独立完成作业仍需教师的督促，一般缺乏科学的学习方法和良好的学习习惯。因此，教师在适当的“火候”结合知识教学，指导学生的思维活动跟着教师的思路展开，有意识地培养学生预习、听讲、学习、复习等一套完整的学习方法，同时还要教给学生观察、实验、控制变量、假设等研究物理学的重要方法，使学生从单扣书本，呆读死记变为注重学法，应用所学知识分析解决问题，提高学习能力，对每一种学法指导而言： 1．具有启发性 在传统教学中，教师凭借教学经验来指导学生，往往忽略了学生