物理学史教案
2012年青协红会三下乡支教教案
【教学对象】
群力小学学生
【课题】
《物理史话》
【授课者】
——陈成业
【教学目标】
一、知识目标
1.认知地心说与日心说
2.大概了解开普勒三大定律,万有引力。
3.认识比萨斜塔实验。
二、能力目标
培养学生对新知识的接收与思考能力。
三、最终目标
激发学生对物理学的兴趣,开拓他们的知识层面,让他们对将要学习的知识有一定的了解。
【教学重点】
日心说与比萨斜塔实验的介绍
【教学难点】
1.将开普勒三大定律及万有引力本质简单化
2.让学生转变以往“重、大的物体下落得较快”的思想
【教学方法】
1.讲授法(介绍一些物理学家及直述物理故事)
2.实验重现法(模仿比萨斜塔实验)
【教学用具】
粉笔,直尺,球体,纸张,
【课时安排】
1课时(40分钟)
【教学过程】
●课前准备:
在黑板上板书本节课的学习目标:
地心说:
日心说:
开普勒三定律
万有引力定律:
还有各位物理学家的图片
●引入(时间约3分钟)
先向学生提问:同学们知道我们现在所居住的地球是什么样子的吗?
然后通过麦哲伦环绕地球的故事说明地球是圆的并及时纠正地球是椭球体的,进而引入地心说;
●介绍天体学说与相关人物(时间约22分钟)
1.介绍地心说“从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,在各
自的轨道上绕地球运转。”与亚里士多德;
2.介绍日心说“太阳是不动的,而且在太阳系中心,地球以及其他行星都一起围绕
太阳做圆周运动,只有月亮环绕地球运行。”与哥白尼;
3.介绍开普勒与其三大定律;
4.介绍牛顿发现万有引力的故事:
1666年,23岁的牛顿还是剑桥大学圣三一学院三年级的学生。看到他白皙的皮肤和金色的长发,很多人以为他还是个孩子。他身体瘦小,沉默寡言,性格严肃,这是人们更加相信他还是个孩子。他那双锐利的眼睛和整天写满怒气的表情更是拒人于千里之外。
黑死病席卷了伦敦,夺走了很多人的生命,那确实是段可怕的日子。大学被迫关闭,像艾萨克·牛顿这样热衷于学术的人只好返回安全的乡村,期待着席卷城市的病魔早日离去。
在乡村的日子里,牛顿一直被这样的问题困惑:是什么力量驱使月球围绕地球转,地球围绕太阳转?为什么月球不会掉落到地球上?为什么地球不会掉落到太阳上?
在随后的几年里,牛顿声称这种事情已经发生过。坐在姐姐的果园里,牛顿听到熟悉的声音,“咚”的一声,一只苹果落到草地上。他急忙转头观察第二只苹果落地。第二只苹果从外伸的树枝上落下,在地上反弹了一下,静静地躺在草地上。这只苹果肯定不是牛顿见到的第一只落地的苹果,当然第二只和第一只没有什么差别。苹果落地虽没有给牛顿提供答案,但却激发这位年轻的科学家思考一个新问题:苹果会落地,而月球却不会掉落到地球上,苹果和月亮之间存在什么不同呢?
第二天早晨,天气晴朗,牛顿看见小外甥正在玩小球。他手上拴着一条皮筋,皮筋的另一端系着小球。他先慢慢地摇摆小球,然后越来越快,最后小球就径直抛出。
牛顿猛地意识到月球和小球的运动极为相像。两种力量作用于小球,这两种力量是向外的推动力和皮筋的拉力。同样,也有两种力量作用于月球,即月球运行的推动力和重力的拉力。正是在重力作用下,苹果才会落地。
牛顿首次认为,重力不仅仅是行星和恒星之间的作用力,有可能是普遍存在的吸引力。他深信炼金术,认为物质之间相互吸引,这使他断言,相互吸引力不但适用于硕大的天体之间,而且适用于各种体积的物体之间。苹果落地、雨滴降落和行星沿着轨道围绕太阳运行都是重力作用的结果;
5.引入自由落体
●自由落体运动──探究实验(时间约6分钟)(请同学上来完成)
实验一:将一张白纸与一个球体同时从同一高度由静止释放,明显看到球体比纸张下落得较快。
实验二:将一张白纸裁成相同的两半,另一片揉成纸团,让其同时从同一高度由静止释放,可以看到纸片比明显比纸团下落得慢。
6.实验分析:
实验一:说明重的物体下落得较快
(介绍历史:早在公元前4世纪的古希腊哲学家亚里士多德经过大量的观察也
得到了相同的结论:重的物体下落得快。)
实验二:说明质量相同的物体下落的快慢不同,如果按照亚里士多德的观点,则两物体下落的快慢应该相同,与事实不符;所以说重的物体下落得快的说法不准确。
过渡:是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢?物体下落是否受到空阻力的影响呢?(向学生发问)
实验二的情况是因为有空气阻力的影响,那么请同学们想一下我们应该怎么做才能减少空气阻力的影响呢?注意!是减少哦!而不是完全的消除哦!要做到完全地消除空气阻力是很难的喔!(向学生提问)
引入伽利略的比萨斜塔实验
●仿比萨斜塔实验(时间约5分钟)
演示实验:取出两个形状大少相似的球体,站到较高的地方(桌子或椅子)双手保持同一高度同时释放,让学生观察结果。
然后请学生上来再做两次,
结论:在物理学中,将物体只在重力的作用下由静止开始运动叫做自由落体运动。由上面的实验可知:做自由落体运动的物体,其下落的快慢与物体的质量无关。
练习:判断下列物体的运动是否是自由落体运动:
A.粉笔头在有空气的空间里由静止开始的运动是自由落体运动吗?
B.用手用力向下用力抛出的粉笔头是自由落体运动吗?
分析:自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生,且初速度为0.所以AB两物体的运动都不是自由落体运动。在有空气的空间里,如果物体受到的空气阻力相
对重力来说非常小,或者可以忽略不计时,物体的下落可以近似的看成一个自由
落体运动。
●课堂小结(时间4分钟)
发问:同学们!有谁可以告诉我我们今天知道了物理世界中曾经发生过的哪些事件或学到了什么物理知识啊?(把课前准备的板书擦掉,学生们说一个写一个)那同学们还记不记得他们分别是谁啊?(指着图片请学生回答)
总结:好了!同学们,我们通过今天的学习知道了许多物理界曾经发生过的大事,不知道大家觉得这些事有趣吗?其实在漫长的物理历史中还有许许多多非常有趣的事的,例如,大家知道雷电是怎么一回事吗?你们不知道不要紧,你们以后将会学到的,可是你们知道当初一个叫做富兰克林的傻瓜是怎样为了即开雷电的秘密而去引雷上身的吗?那是一个非常傻,非常有趣而又非常伟大的过程来的,诸如此类的事件还有很多很多,同学们在以后的学习中就会慢慢地接触到的了。
最后留下一些问题让同学们思考一下吧!不用告诉我答案
(1)人类认识自然规律的过程是怎样的?
(2)伽利略在科学研究的道路上具有怎样的品质?我们要怎样去学习他的品质?
【板书设计】
地心说:从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,在各自的轨道上绕地球运转。
(用粉笔画)
日心说:太阳是不动的,而且在太阳系中心,地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动,只有月亮环绕地球运行。
(用粉笔画)
开普勒三定律
第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。(即S1=S2=S3)
第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
(用粉笔画)
万有引力定律:
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。
附录:
亚里士多德(Aristoteles,公元前284——322年)出生在希腊北部邻近马其顿王国的斯丹季拉城。祖辈从医,父亲尼各马可是马其顿国王的御医。家庭的传统使亚里士多德很早接触到医学和生物学知识,并且学会了归纳和比较的方法。这对他以后开展学术研究起了重大影响。
父母去世后,十七岁的亚里士多德来到雅典阿卡德米学园,随柏拉图学习、
研究二十来年,曾被誉为“学园之心”。在长期的熏陶下,柏拉图学说可能对他毫无影响。就政治思想而言,亚里士多德的法治主张和柏拉图的《法律篇》之间,就存在着一定程度的“师承”关系。但是,在更多的方面,亚里士多德的学说是违忤师说的,本着“我爱我师,我更爱真理”的信念,他在哲学上,尖锐地批判柏拉图的唯心主义理念论,当然他自己也动摇于唯物主义与唯心主义之间。在政治思想上,他抛弃柏拉图以抽象的概念为出发点的研究方法,不赞成“哲学王”的主张,抨击“共产公妻”的方案。柏拉图死后,亚里士多德便离开阿卡德米学园,公元前343年,应聘当上十三岁的马其顿王子亚历山大的家庭教师。这期间,他为王子编写过《王制》和《拓殖》两篇论文,并收集了有关各城邦政制的大量资料。不久,马其顿征服了希腊,亚历山大继位,亚里士多德便返回故乡。公元前335年,他又来到希腊,并在郊外创办了吕克昂学园。在这里,除授课外,他致力于著书立说,公元前323年,亚历山大死后,雅典掀起反马其顿运动,亚里士多德因两代人同马其顿有牵连,恐遭灾祸,便在朋友协助下逃出雅典。第二年因病去世。
亚里士多德留下了大量的学术著作,内容涉及到哲学、伦理、历史、逻辑、心理、语言、政治、法律、诗学、经济、教育以及物理、动物、天文等各个学科。集中反映其文学理论思想的主要是名著《诗学》。
的建立奠定了基础
。
尼古拉·哥白尼(1473——1543)是波兰的天文学家。哥白尼上中学时就对天文学很感兴趣,曾跟着老师在教堂的塔顶上观察星空。他相信研究天文学只有两件法宝:数学和观测。他不辞劳苦,克服困难,每天坚持观测天象,30年如一日,终于取得了可靠的数据,提出了“日心说”,并在临终前终于出版了他的不朽名著《天球运行论》。哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观,这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。他用毕生的精力去研究天文学,为后
世留下了宝贵的遗产。哥白尼遗骨于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂隆重的重新下葬。
开普勒(1571-1630)是德国著名的天体物理学家、数学家、哲学家。他首先把力学的概念引进天文学,他还是现代光学的奠基人,制作了著名的开普勒望远镜。他发现了行星运动三大定律,为哥白尼创立的“太阳中心说”提供了最为有力的证据。他被后世誉为“天空的立法者”。
开普勒
2018高中物理学史(归纳整理版)
2018年高考物理学史总结 物理学史这部分内容在高考卷上通常以选择题形式出现(实验题中也会小概率出现),分值在6分以下,一般情况下不会出偏难怪的,毕竟这不是考纲里的重点。复习建议:以现有的生活经验常识为主,稍加了解就可以。现总结如下:1、伽利略 (1)通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点 (2)推翻了亚里士多德“重的物体比轻物体下落得快”的观点 2、开普勒:提出开普勒行星运动三定律; 3、牛顿 (1)提出了三条运动定律。 (2)发现表万有引力定律; 4、卡文迪许:利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G 5、爱因斯坦 (1)提出的狭义相对论(经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体) (2)提出光子说,成功地解释了光电效应规律,并因此获得诺贝尔物理学奖(3)提出质能方程2 E ,为核能利用提出理论基础 MC 6、库仑:利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。 7、焦耳和楞次 先后独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,称为焦耳——楞次定律(这个很冷门!以教材为主!) 8、奥斯特 发现南北放置的通电直导线可以使周围的磁针偏转,称为电流的磁效应。 9、安培:研究电流在磁场中受力的规律(安培定则),分子电流假说,磁场能对电流产生作用 10、洛仑兹:提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。 11、法拉第 (1)发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象(教材上是这样的,实际不是有一定历史原因,以教材为主!) (2)提出电荷周围有电场,提出可用电场描述电场,提出电磁场、磁感线、电场线的概念 12、楞次:确定感应电流方向的定律,愣次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 13、亨利:发现自感现象(这个也比较冷门)。 14、麦克斯韦:预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。 15、赫兹: (1)用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。 (2)证实了电磁理的存在。 16、普朗克 提出“能量量子假说”——解释物体热辐射(黑体辐射)规律电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,即量子理论
物理学史校本课程纲要
《物理学史校本课程纲要》 一、基本项目 课程标题: 《物理学史》 主讲教师:傅志挺吴菊英 教学材料:汇编 课程类型:学科拓展类 授课时间:一学年(每周一节) 授课对象:高一年学生 二、具体内容 (一)、课程目标 1、以物理学发展史中的五次大综合、大统一为主线,分章节对物理学中的一些重要的基本概念,基本观念的孕育、形成和发展的历史脉络作系统介绍,使学生在学习中能从一个更广阔更全面的角度了解物理学宏伟大厦是如何建造,对物理学的知识体系、结构,知识的相互联系能有全面的认识。 2、在学习过程中,根据学校的条件让学生重复物理学发展中的著名实验,经历、感受科学发现的过程,同时提高动手操作能力与应用能力。 3、在物理学史教学中通过介绍知识的孕育、形成、发展的全过程,融入物理学习方法,锻炼学生的物理思维能力,培养良好的物理学习方法,对物理课堂教学是很好的补充和提高。 4、从物理学发展过程中科学家们的故事,感染学生、影响学生,逐步培养他们科学的态度和科学探究的精神。 (二)、课程内容 第一章、古代物理学 第二章、经典物理力学的发展
第三章、经典光学的形成 第四章、电磁理论的建成 第五章、热学发展史 第六章、十九世纪末的三大发现 第七章、量子理论的建立 第八章、爱因斯坦与相对论 第九章、多彩的物理新世界 第十章、奋起直追的我国物理学 (三)、课程实施 本课程是教师讲授,学生课后收集材料、归纳思考,动手实验多种教学形式的整合。实施中尤其注重学生的实践与自我感悟,在实践中建立科学的思维方法。 1、组织形式:每班25~30人为宜,5、6人为一学习小组 2、实施方法:教师讲授,学生课后收集材料、归纳思考,动手实验操作,课堂交流汇报等 3、课时安排:每周1课时,一学期开9周,一学年共计18周18课时 4、教室场地:带多媒体的教室(最好是在物理实验室) (四)、课程评价 评价方式: 1、评价以等级评价为主,评为优、良、合格、不合格。 2、注重过程性评价,记录学生平时学习情况,如材料的收集与归纳、总结中体现出的学生学习热情与思考程度,动手实验中的操作能力。 3、学生要选择自己最感兴趣的一个模块,进行专题的整理总结,写出总结论文,若能通过多种方式展示如实验演示、媒体展示等,可提高评价等级。
应用物理学史促进科学教育与艺术教育的统一
第27卷 第5期大庆师范学院学报V o.l27 N o.5 2007年10月J OURNAL OF DAQ I NG NORMA L UN IVERS I TY O ctobe r,2007 应用物理学史促进科学教育与艺术教育的统一 郑晓波 (浙江师范大学物理系,浙江金华321004) 摘 要:科学和艺术的结合是人类思想发展的主流,在教育过程中重视科学教育和艺术教育的结合,是培养具有良好人文精神和创新能力的人才的重要途径。物理学史,能帮助学生认识到科学与艺术之间的关系,有利于促成科学教育和艺术教育的结合。 关键词:物理学史;科学;艺术;人文 作者简介:郑晓波(1974-),男,浙江兰溪人,浙江师范大学硕士研究生,从事物理教学论研究。 中图分类号:O4-0 文献标识码:A 文章编号:1006-2165(2007)05-0090-03 收稿日期:2007-04-04 庄子云: 天地有大美而不语,四时有明法而不议,万物有成理而不说;圣人者,原天地之美,而达万物之理。 ,可见 美 是客观存在的,但 美 不自美,而是需要人去欣赏、去探究的。物理学史,能帮助学生认识到科学与艺术之间的关系,有利于促成科学教育和艺术教育的结合。 1科学和艺术二者在本质上是统一的 科学和艺术,尽管它们的研究方法有异,而且所采用的表达语言也存在较大的不同,但本质上都是人类对世界的一种探究,都面对世界存在和人类存在的神秘性,并试图认识之、解释之,所以,二者在本质上应是统一的。如时间、空间的意义,光的奥秘,宇宙和人性的起源等等,从人类诞生之日起,就是它们永恒的主题。 爱因斯坦曾说:[1] 在那不再是个人企求和欲望主宰的地方,在那自由的人们惊奇的目光探索和注视的地方,人们进入了艺术和科学的王国,如果通过逻辑语言来描绘我们对事物的观察和体验,这就是科学;如果用有意识的思维难以理解而通过直觉感受来表达我们的观察和体验,这就是艺术。二者共同之处就是摒弃专断,超越自我的献身精神。 著名物理学家、诺贝尔获得者李政道教授多次提出: 艺术和科学的共同基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性 。 事实上如一枚硬币的两面,科学和艺术源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义 [2]。 伟大艺术的美学鉴赏和伟大科学观念的理解都需要智慧 [3]。 无论从我个人的经历,还是从世界文明史的发展来看,科学与艺术、科技与人文都是不可分离的 [4]。 著名画家吴冠中认为:[5] 科学与艺术虽然在技法上迥然不同,但在思维上却有共通之处,即探索未知、情愫相同。二者就像是一对亲密的战友,相互渗透和影响。 已故中国美协主席、著名画家吴作人先生曾说:[6] 将来科学发展了,艺术与艺术形式决不会停留在一种状态上.美术为科学服务,反过来科学推动美术。 可见,科学和艺术都是惟有人类才拥有的文化现象,并且紧密而又令人惊奇地相互关联着。 2在物理学史中,科学和艺术是互渗、互动和互补的 求真和审美也是互渗、互动、互补的,它们常非常奇妙地相互交融、相互补充。艺术连通虚幻、想象,留下了愉快的对接口,以善于虚拟真实的功能,并联和引领科学。科学不断扩充艺术的内涵,同时逐渐消除二者的矛盾和断痕。没有艺术,科学会变得毫无生趣、不近人情;没有科学,艺术将变得无所依托,荒谬不堪。可见,科学和艺术之间确实是彼此互相需要,而为了实现双方的这个需要,就必须在二者之间构架起一座桥梁,为此,赫伯特 巴特菲尔德在他的 近代科学的起源 的引言中表达了这样一个确信:[7] 鉴于90
物理学史
复习资料---物理学史 1.伽利略的理想斜面试验推翻了亚里士多德的错误结论(力是维持物体运动的原因),得出了力是物体运动变化的原因的正确结论。 2.惠更斯研究单摆振动现象发现单摆周期公式,伽利略首次发现了单摆的等时性。 3.焦耳研究了电流的热效应,得出了焦耳定律:Q=I2 Rt 4.开尔文创立了热力学温标,把—273℃作为零度温标,也叫绝对温标。百分温标(摄氏温标)和热力学温标的分度间隔是相等的。 5.库伦利用扭秤实验精确研究发现库仑定律:静电荷之间的相互作用力与电量成正比,与距离平方成反比,静电力常量:9.0×109 6.麦克斯韦在理论上预言了电磁波的实现,同时发现了电磁波在真空中传播速度跟光速相等。牛顿(英):牛顿三定律和万有引力定律,光的色散,光的微粒说 7.卡文迪许(英):利用卡文迪许扭秤首测万有引力恒量6.67×10-11 8.库仑(法):库仑定律,利用库仑扭秤测定静电力常量 9.奥斯特(丹麦):发现电流周围存在磁场 10.安培(法):磁体的分子电流假说,电流间的相互作用 11.法拉第(英):研究电磁感应(磁生电)现象,法拉第电磁感应定律,法拉第首先引入了虚拟的电场线,后发现了电磁感应现象,实现了“转磁为电”的理想 12.楞次(俄):楞次定律 13.麦克斯韦(英):电磁场理论,光的电磁说 14.赫兹(德):发现电磁波 15.惠更斯(荷兰):光的波动说 16.托马斯·扬(英):光的双缝干涉实验 17.爱因斯坦(德、美):用光子说解释光电效应现象,质能方程 18.汤姆生(英):发现电子 19.卢瑟福(英):α粒子散射实验,原子的核式结构模型,发现质子 20.玻尔(丹麦):关于原子模型的三个假设,氢光谱理论 21.贝克勒尔(法):发现天然放射现象 22.皮埃尔·居里(法)和玛丽·居里(法):发现放射性元素钋、镭 23.查德威克(英):发现中子 24.约里奥·居里(法)和伊丽芙·居里(法):发现人工放射性同位素
高中物理所有物理学史资料的汇总
高中物理所有物理学史资料的汇总 1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx 2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。 3、牛顿:英国物理学家;动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。 4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。 5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。 6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。 7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。 8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。 9、库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。 10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e。 11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。 12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。 13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。 14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象。 15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。
物理学史结课论文
物理学史结课论文 ———物理在现代科技中的应用 班级: 学号: 姓名:
摘要:从物理在人们生活周边,到学科应用、能源开发,乃至军事战争等几个方面论述了物理在现代科技中的广泛应用,并且物理今后在现代科技中的应用将会越来越广泛,作用也将越来越大。 关键词:生活学科能源 正文: 当今物理学已经发展成为研究宇宙间物质的基本组元及其基本相互作用和基本运动规律的学科。物理学的学科性质决定了它是整个自然科学的基础。物理学的基本概念、基本理论、基本实验手段和研究、测试方法,已经成为并将继续成为自然科学的各个学科(诸如宇宙学、天文学、地学、化学、生物学、医学等)的重要概念、理论的基础和实验、研究方法,从而推动各个学科深入而迅速地发展。物理学向自然科学各个学科的广泛渗透和移植,促使一系列交叉学科、边缘学科不断涌现。而正是这些交叉学科、边缘学科,有可能成为未来学科中最有希望、取得成果最多的领域。 宇宙学就是在物理学一系列研究成果的基础上而获得了迅速发展。作为宇宙学理论基础的热大爆炸理论,就是依赖于广义相对论以及粒子物理学的飞速发展和射电望远镜等天文观察手段的提高而诞生的。热大爆炸宇宙论被称为20世纪后半叶自然科学的四大成就之一。然而,该理论还存在着很多不完备性和局限性,尤其关于宇宙的起源问题仍然没有得到最终的回答。对此朱洪元教授曾指出:“高能物理的研究成果将对甚早期宇宙的演化的理解起推进作用”。可以相
信,随着物理学尤其是高能物理研究的不断深入发展,宇宙的起源和演化过程将逐步被认识、理解,宇宙学将被推进到一个崭新的阶段。 物理学对地球科学的影响是深远的。地球物理学就是地学受物理学的影响而产生的一门交叉学科,正是由于对电磁波传播机制的研究而发现了大气电离层,对宇宙线的研究而发现了地球内辐射带并从而导致太阳风的发现;而对洋底岩石磁性的研究,则是确定板块构造学说——这一地球科学的革命性进展——的关键因素。地球科学所需要的实验测量技术也在很大程度上依赖于现代物理学。近年来,电子自旋共振、质子激发荧光分析技术和氡测量技术等核分析技术的研究对地质学正在产生越来越重要的影响。高压物理研究则对解决深部地质问题具有重要意义。随着地质学研究范围的扩大和核探测技术的不断提高,地质学的发展与核物理学的关系将日益密切。地质科学的前沿与尖端技术融为一体,它们所开辟的科研领域和所达到的知识深度已超过了以往任何时代。现代地质学将沿纵向和横向交叉的方向发展,核物理与地质学的衔接日益紧密,它们的交叉点将可能成为学科或新方向的生长点。 物理学与化学之间的关系也愈来愈密切。物理学发展中出现的理论工具和实验方法,使化学科学得以如虎添翼般的飞速发展。传统的物理化学就是着重应用物理理论和实验方法去处理化学问题而形成的一门化学分支学科,并已成为化学科学的理论核心之一。化学物理是由物理学与化学之间的密切结合而产生的一门正在蓬勃发展中的交叉学科,它以化学和物理学的新成就及近代实验方法来研究原子、
江苏省启东中学高三物理校本课程《物理学史》第二讲:经典力学
第二讲经典物理力学的发展 第一节新芽破土 一、资本主义萌芽带来的契机(15世纪后半期开始) 1.社会物质条件 欧洲社会生产力迅速发展,农耕得到改进,风力水 力得到普遍使用。特别是我国的四大发明经蒙古,丝绸 之路传入欧洲,更为其发展推波助澜。 哥伦布1492年发现美洲,麦哲伦1519年环游世界, 这些都刺激了资产阶级对生产技术的兴趣,科学的发展 有了社会物质条件。 2.社会文化思想方面:出现了以文艺复兴和宗教改革为标志的思想解放运动。 但丁的神曲,米开朗基诺的雕塑,莎氏比亚的“罗米欧与朱丽叶”的出现,代表了人们要求思想自由,科学要求摆脱神学附庸地位,反对迷信和权威的心声。 3.代表人物及其观点 1)培根:“证明前人说法的唯一方法,只有观察和实践。” 2)达·芬奇(1452-1519):“实验在任何情况下都是我的老师。” 有道是“山雨欲来风满楼”,一场科学革命的风暴已经不可避免了。 二、哥白尼与“天体运行论” 1.地心说与日心说的主要观点 地心说:地球是绝对静止的,一切运动都是相对于地球而运动的。 地心说受到宗教的吹捧与肯定。 日心说: 如果是地心说,这样的观点来描述行星的运动时,行星有无法解释的忽快、忽慢、
逆行及留的现象。 地动日心说可以对天体的运动给予完满的解释。 “天穹的周转是一种视运动,实际是地球运动的反映。” 2.“天体运行论”于1543年写成,它被誉为自然科学的独立宣言。 三、第谷与开普勒 1.丹麦人第谷(1546-1601),经过20年的反复的天文观测,积累了大量准确的星体运动观测资料,被人誉为“星学之王”。 2.德国天文学家开普勒(1571-1630)是第谷的学生与助手,从第谷 对火星的观测资料与他理论计算的8分之差入手,发表了开普勒三定律。 写出“宇宙和谐论”,使我们对天穹星空的认识,由杂乱到有序。开普 勒的一生,虽多病贫穷,但都未动摇他破解天体奥秘的决心,他把他的 一生都贡献给了科学事业。 四、舍生取义的布鲁诺 布鲁诺(1548-1600):因宣扬日心说,1592年被捕。1600年,面 对宗教法庭的审判,他说:“我希望你们到大庭广众中去把我点燃,这是我最大的快乐,因为我可以以自身燃起的大火,去照亮后人的道路。” 布鲁诺英勇就义于罗马的鲜花广场。 总之,16世纪中期,日心说与地心说的血与火的斗争,是自然科学从宗教桎梏下解放的标志,教会的权威受到挑战,自然科学在批判经院哲学的斗争中开创着自己的道路。
物理学史及其物理研究方法 教案
微专题物理学史及常见的思想方法一、人物部分 1.力学部分 (1)胡克:发现了胡克定律. (2)伽利略:在研究自由落体中采用的“逻辑推理+实验研究”方法是人类思想史上最伟大的成就之一.(理想斜面实验) (3)牛顿:得出牛顿运动定律及万有引力定律,奠定了以牛顿运动定律为基础的经典力学. (4)开普勒:发现了行星运动规律——开普勒三定律,研究的是第谷的观察数据 (5)卡文迪许:巧妙地利用扭秤装置测出了万有引力常量,被称作是测出地球质量的人 2.电磁学部分 (1)库仑:,利用库仑扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量. (2)密立根:测定电荷量 (3)欧姆:德国物理学家,在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系——欧姆定律. (4)奥斯特:,通过试验发现了电流能产生磁场,电流的磁效应 (5)安培:,提出了著名的分子电流假说,总结出了右手螺旋定则和左手定则.安培在电磁学中的成就很多,被誉为“电学中的牛顿”. (6)劳伦斯:,发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步. (7)法拉第:英国科学家,发现了电磁感应,亲手制成了世界上第一台发电机,提出了电磁场及磁感线、电场线的概念. (8)楞次:概括试验结果,发表了确定感应电流方向的楞次定律. 3.选考部分 (4)麦克斯韦:总结前人研究的基础上,建立了完整的电磁场理论.
(5)赫兹:在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年,第一次用实验证实了电磁波的存在,并测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波. (6)惠更斯:在对光的研究中,提出了光的波动说,发明了摆钟. (7)托马斯·杨:,首先巧妙而简单地解决了相干光源问题,成功地观察到光的干涉现象. (8)伦琴:德国物理学家,继英国物理学家赫谢耳发现红外线,德国物理学家里特发现紫外线后,发现了当高速电子打在管壁上,管壁能发射出X射线——伦琴射线. (9)普朗克:德国物理学家,提出量子概念——电磁辐射(含光辐射)的能量是不连续的,其在热力学方面也有巨大贡献. (10)爱因斯坦:他提出了“光子”理论及光电效应方程,建立了狭义相对论及广义相对论. (11)德布罗意:提出一切微观粒子都有波粒二象性;提出物质波概念,任何一种运动的物体都有一种波与之对应. (12)汤姆生:,研究阴极射线时发现了电子,测得了电子的比荷;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象. (13)卢瑟福:通过α粒子的散射现象,提出原子的核式结构.实现人工核转变的第一人,发现了质子. (14)玻尔:,把普朗克的量子理论应用到原子系统上,提出原子的玻尔理论. (15)查德威克:英国物理学家,从原子核的人工转变实验研究中,发现了中子. (16)威尔逊:英国物理学家,发明了威尔逊云室以观察α、β、γ射线的径迹. (17)贝克勒尔:法国物理学家,首次发现了铀的天然放射现象,开始认识原子核结构是复杂的. (18)玛丽·居里夫妇:法国(波兰)物理学家,是原子物理的先驱者,“镭”的发现者. (19)约里奥·居里夫妇:法国物理学家,老居里夫妇的女儿女婿;首先发现了用人工核转变的方法获得放射性同位素.
高考物理物理学史知识点图文答案(2)
高考物理物理学史知识点图文答案(2) 一、选择题 1.2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明蓝色发光二极管(LED),并因此带来新型的节能光源.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,下列表述符合物理学史实的是 A.开普勒认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比. B.奥斯特发现了电流的周围存在磁场并最早提出了场的概念 C.牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体,物体就不会再落在地球上D.安培首先引入电场线和磁感线,极大地促进了他对电磁现象的研究 2.关于科学家和他们的贡献,下列说祛正确的是() A.牛顿通过理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因 B.万有引力定律和万有引力常量是牛顿发现并测量出的 C.元电荷的数值最先是由库仑通过油滴实验测出的 D.电场这个“场”的概念最先是由法拉第提出的 3.伽俐略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,或者说给出了科学研究过程的基本要素.关于这些要素的排列顺序应该( ) A.提出假设→对现象的观察→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 B.对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 C.提出假设→对现象的观察→对假说进行修正和推广→运用逻辑得出推论→用实验检验推论 D.对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→对假说进行修正和推广→用实验检验推论 4.在物理学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是() A.自然界的电荷只有两种,美国科学家密立根将其命名为正电荷和负电荷,美国物理学家富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值 B.卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量G和静电力常量k的数值 C.奥斯特发现了电流间的相互作用规律,同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律D.开普勒提出了三大行星运动定律后,牛顿发现了万有引力定律 5.下列有关物理常识的说法中正确的是 A.牛顿的经典力学理论不仅适用于宏观、低速运动的物体,也适用于微观、高速运动的物体 B.力的单位“N”是基本单位,加速度的单位“m/s2”是导出单位 C.库仑在前人工作的基础上提出了库仑定律,并利用扭秤实验较准确地测出了静电力常量k D.沿着电场线方向电势降低,电场强度越大的地方电势越高
物理学史教学大纲
《物理学史》课程教学大纲(10学时) (理论课程) 一课程说明 (一)课程概况 课程中文名称:《物理学史》 课程英文名称:history of physics 课程编码:3910252217 开课学院:理学院 适用专业/开课学期:物理学/第7学期 学分/周学时:0.5/ 《物理学史》为物理学专业限定专业选修课。本课程在学习完专业课的基础上,系统介绍物理学发展的历史过程,能帮助学习者还原物理学发展的历史面目,了解与概括物理学基础知识发展的全貌及总体规律,有利于巩固和加深理解已学的物理知识。物理规律的发现包含了物理学家们大量思想和方法的创新,了解掌握物理学思想和方法的发展过程,对于理解物理规律的本质,培养大学生的创新思想和创新意识、创新能力都有着重要的作用。 学习《物理学史》,一般要求已学完物理学方面的专业课程。 (二)课程目标 通过本课程学习,学生应了解物理学各主要分支学科的发展历史,弄清物理学发展历程中重要思想、方法、规律、原理提出的前因后果及其发展的历史线索,掌握其中包含的创新思想和创新方法。并在此基础上形成对物理学历史发展的全面认识。 二教学方法和手段 本课程的教学以讲授为主,以课堂讨论为补充。不管是讲授还是课堂讨论,都要贯彻启发式教学原则,启迪学生思维,引导学生对物理学的历史进行正确理解,培养学生分析、判断历史问题能力。 为达到上述目的,应充分发挥好课堂教学主渠道的作用,并利用计算机辅助教学、网络教学等现代化教育技术的优势,扩大教学信息量,提高教学质量和效率。 三教学内容 第一章中国古代物理学(第一、二章共1学时) 一、教学目标
了解中国古代自然观、中国古代的力学、热学、光学、电磁学、声学知识和中国古代物理学的特点,能分析形成这些特点的原因。 二、教学重、难点 1·重点:中国古代自然观、中国古代的力学、热学、光学、电磁学、声学知识和中国古代物理学的特点 2·难点:分析形成这些特点的原因 三、主要内容 1·中国古代自然观 2·中国古代的力学知识 3·中国古代的热学知识 4·中国古代的光学知识 5·中国古代的电磁学知识 6·中国古代的声学知识 7·中国古代物理学的特点 第二章西方古代物理学(1学时) 一、教学目标 了解古希腊的自然观、古希腊和中世纪的物理知识,能总结出西方古代物理学的特点,与中国古代物理学的特点相区别,并能分析形成这些区别的主要原因。 二、教学重、难点 1·重点:古希腊的自然观、古希腊和中世纪的物理知识 2·难点:总结出西方古代物理学的特点,找出与中国古代物理学特点的区别 三、主要内容 1·古希腊的自然观 2·古希腊的物理知识 3·中世纪的物理知识 第三章经典力学的建立和发展(1学时) 一、教学目标 了解运动定律的建立和万有引力定律的发现过程,牛顿的重大贡献和牛顿后力学的发展情况。理解伽利略在研究运动过程中对逻辑方法的应用。 二、教学重、难点 1·重点:运动定律的建立 2·难点:理解万有引力定律的发现过程
物理学史教育培养学生正面的情感态度与价值观
物理学史教育培养学生正面的情感态度与 价值观 摘要:物理学史研究的是人类与物理世界对话的历史,其融合了与物理学有关的多学科知识,比如,人类的思想及其发展过程、自然科学、与社会历史发展有关的文史哲等,它是集自然、人文、社会、思维及其密切联系和交叉渗透之后的综合类学科。物理学史的这些特质,能使其在人文塑造方面,发挥特殊的作用,在教学中,教师若能善加引导,物理学史将必然成为实现学生情感态度与价值观培养的重要教学资源。 关键词:物理学史教师学生情感态度物理教育 新的课程观给我们的启示,在教学中要努力开发课程资源,不能局限于教科书的狭隘范围,应从内容和方法等多方面来改革教学,特别是对学生在正面的情感态度、价值观等方面的培养,物理学史在这一方面有不可替代的重要作用。 一、物理学史对学生树立正确的科学态度有积极作用 物理学史对学生树立正确的科学态度有积极作用,有利于培养学生的质疑精神,从而不迷信权威,也敢于提出与别人不同的见解,并勇于修正或放弃自己错误的观点。
人类科学史上的重大发现中,很多都是由困难的或者新发现的问题开始的,这些问题引起注意,然后得以解决,批判与质疑精神是打开科学大门的钥匙。在平时的教学中,想要培养学生发现问题的能力,仅通过平时的教学方法是不能达到预期目标的,要通过真实的物理学史来展示各项问题,在演化过程中让学生理解重大问题的产生以及所引起的影响。因此,在教学过程中,要用真实的事例培养加强学生发现问题、提出问题的能力。同时,科学是在不断的发展中的,没有绝对的真理,任何科学的结论或发现都可能存在着历史的局限性。物理学史记录了一个不断地“破”与“立”的过程,就是这些对权威的怀疑和修正推进了物理学的发展与壮大。培养学生实事求是及尊重客观的科学态度与精神,是物理教学中重要的一环。我们可以在教学中向学生介绍科学家的动人事迹。如伽利略在对亚里士多德得有关“若物体越重,将下落得越快”的结论产生怀疑之后,在高塔上抛球,再根据双球同时落地实验,得到正确的结论;又如,因坚持“日心说”而被残酷的罗马教廷处以火刑的布鲁诺等。教师通过这些事迹中物理学家的求真精神,使学生逐渐树立起正确的科学态度。 二、物理学史在培养学生主动与他人合作、认识与交流中能发挥重要作用 劳伦斯发明的回旋加速器对原子物理做出了巨大的
物理学史
物理学史 ★伽利略(意大利物理学家)对物理学的贡献: ①发现摆的等时性 ②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关 ③伽利略的理想斜面实验:在1683年出版的《两种新科学的对话》一书中,运用观察—假设—数学推理的方法,详细地研究了落体运动。将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页(发现了物体具有惯性,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是使物体运动的原因) 经典题目1 伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因(错) 伽利略认为力是维持物体运动的原因(错) 伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理(包括数学推理)和谐地结合起来(对) 伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去(对) ★胡克(英国物理学家) 对物理学的贡献:胡克定律 经典题目2 胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对) ★牛顿(英国物理学家)对物理学的贡献 ①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律,建立了完整的经典力学(也称牛顿力学或古典力学)体系,物理学从此成为一门成熟的自然科学 ②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生 经典题目3 牛顿发现了万有引力,并总结得出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了引力常数(对) 牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动(对)牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础(对) ★卡文迪许 贡献:测量了万有引力常量 典型题目4 牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量(错)卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值(对) ★亚里士多德(古希腊) 观点: ①重的物理下落得比轻的物体快 ②力是维持物体运动的原因 经典题目5 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动(对) ★开普勒(德国天文学家) 对物理学的贡献开普勒三定律 经典题目6 开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律(错)★托勒密(古希腊科学家) 观点:发展和完善了地心说 ★哥白尼(波兰天文学家)观点:日心说 ★第谷(丹麦天文学家)贡献:测量天体的运动 ★库仑(法国物理学家) 贡献:发现了库仑定律——标志着电学的研究从定性走向定量 典型题目7 库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用(对) 库仑发现了电流的磁效应(错) ★密立根贡献:密立根油滴实验——测定元电荷通过油滴实验测定了元电荷的数值。 e=1.6×10-19C ★昂纳斯(荷兰物理学家)发现超导 ★欧姆:贡献:欧姆定律(部分电路、闭合电路)★奥斯特(丹麦物理学家) 电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应(电流能够产生磁场)
高中物理近代物理学史
力学: 1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的); 2、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。 同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 3、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。 4.17世纪,伽利略通过理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 5、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。 6、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律; 7、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量; 8、1848年开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。T=t+273.15K 热力学第三定律:热力学零度不可达到。 波动学(3-4选做): 9、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。 10、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
高中物理学史高考中常见知识点汇总
高考高中物理学史及热学、原子物理考点总结 一、力学: 1.1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一 样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的); 2.1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动 定律)。 3.17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一 直运动下去;得出结论:力不是维持物体运动状态的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 4.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运 动物体。 5.1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了 抛体运动。 6.人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼 提出了“日心说”,大胆反驳地心说。 7.17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律; 8.牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地 测出了引力常量; 二、相对论: 9.物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界),②热辐射实验 ——量子论(微观世界); 10.19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。 11.1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:①相对性原理——不同的惯性参考系中, 一切物理规律都是相同的;②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c 不变。 12.1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量 不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子; 三、电磁学: 13.1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静 电力常量k的值。 14.1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
物理学史和物理方法
2016届呼和浩特市段考物理圈题 题组4 物理学史和物理方法 (一)考法解法 命题特点分析 段考选取物理学史上一些重要事件、典型思想和科学研究方法,这些学史中所包含的艰辛探索、研究方法、创造性思想及其对物理学发展的影响、对社会的推动等无不深深地影响着考生的情感态度价值观。 解题方法荟萃 物理学史和物理方法类选择题由于比较简单,通常直接课本上知识点,应加强识记。一、直接判断法:对于科学家的突出贡献、对重要实验的研究方法,只要加强识记,可以直接判断正误。 附:常考物理学史人物与事件 力学: 1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的); 2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验--马德堡半球实验; 3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。 4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。 同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 5、英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对) 6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。 17世纪,伽利略通过理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 7、人们根据日常的观察和经验,提出"地心说",古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了"日心说",大胆反驳地心说。 8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律; 9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量; 10、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
物理学史与物理思想的建构
物理学史与物理思想的建构 大同市实验中学(037010)田雨禾 现代教育科学,心理科学和信息科学技术的综合和相互渗透,已成为教育发展和改革的强大动力。传统的教和学的模式正在酝酿重大的突破,教育面临着有史以来最为深刻的变革。这场教育的大变革不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化,更重要的是将对教育的思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。 物理学是人类对客观物质世界认识的结晶,它的基本使命是认识客观物质世界。研究目标是正确揭示客观物质世界所有现象和过程的本质的规律。研究方法包括观察、实验、假说和科学推理等。物理学特点决定了高中物理教育的功能定位,即以物理学的知识体系为载体,以创新精神和实践能力的培养为重点,以提高学生的科学素质为目标,通过强化物理知识的形成过程和应用过程,认识科学、技术、社会的紧密联系。体验,认识和运用科学研究的过程和方法,进而激发学生学习物理的兴趣,培养学生的观察实验能力、思维能力、分析和解决问题的能力,逐步提高学生的学习能力和研究能力,逐步树立正确的世界观、人生观、价值观,最终达到全面提高素质,发展个性,形成特长的目的。物理学以及高中物理教育的特点,功能定位决定了高中学生在物理课堂学习策略上与其它学科在课堂学习策略上应该也有所不同。 很多物理教育家指出,物理教学不仅要给出物理事实和物理规律,而且要对学生进行科学思想与科学方法教育。这与新一轮课改所提出的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”这三个维度的课程目标完全吻合。诺贝尔物理学奖得主,著名物理学家杨振宁博士就曾经这样说过,“进了一个好的研究院,学生都不坏,都得了博士学位。过了15年,他们的成就可以很悬殊。所以悬殊决不是他们的天分差得那么远,也绝对不是他们的技术差得那么多。最主要的是有的人走到一个正确的方向。这个方向在以后5年、10年或15年有了大发展,他们和这个方向与之俱长,就可以有大成就。”由此可见科学思想和科学方法的建构与掌握的重要性。物理学史含有的极为丰富的科学思想、科学精神与人文思想,是进行素质教育的极好内容,能够培养学生多方面的能力,是进行物理教学十分必要的部分。由于物理事实和物理规律具体,较容易把握,而科学思想与科学方法隐含其中,较为抽象,因此容易被忽略。因此,在中学物理的教学中如何从物理学史料中发掘物理思想,引导学生建构物理思想以真正提高学生的科学素养,从而提高全民族的素质,已成为当前中学物理教学的一个重要任务和使命,新课程目标的提出也给物理学史在物理教学中的渗透以及二者的结合提供了发展的天地。 一、新课标提倡的面向过程的教学给物理教学和物理学史的结合提供了广阔的空间。 现代教育理念所提出的教学根本目的,是促进学生的全面发展。新课程标准又把它具体化为“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”这三个维度的课程目标。教学实践告诉我们,不仅要教给学生现代科技所必需的系统的物理知识,还应教给学生科学的学习和研究方法,科学既是一种人类的知识体系又是人类认识世界的一种方式和探索过程,而通常的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中。物理学具有很强的继承性,许多科学家就是从对本学科历史的研究中,开始自己的创造活动的。牛顿说过:“如果说我比别人看的远一点,那是因为我站在巨人肩膀上的缘故”。不仅牛顿如此,凡做出重大贡献的物理学家都善于批判和继承。学习物理学史有助于活跃思维,增强胆识,使学生更自觉地继承前人的事业,有效地进行学习研究。上海教科院顾泠沅教授在《教学任务的变革》一文中提到:早在上世纪五十年代,英国哲学家波兰尼(M.polanyi)就曾说过:“我们所知道的多于我们所能言传的”。他据此推断出人类大脑中的知识分为两类:明确知识和默会知识。所谓明确知识是指能言传的,可以用文字等来表述的知识;而默会知识则是不能言传的,不能系统表述的那部分知识。而且人
物理学史课论文
湖北理工学院物理学史概论论文 (物理学史概论) 物理学史的发展历程 专业班级:12级市场营销 姓名:董文杰 学号:201240510154 上课地点:J3-204 完成时间:2012.4.23 论文评分:______________________ 湖北理工学院数理学院
物理学史的发展历程 摘录物理学的发展史是一部人类自我认识世界、认识科学的历史。有人说科学给人知识,历史引人深思。物理学史的发展让我们了解了探索这条充满泥泞道路上不屈、敢于冒险的物理伟人!物理学的发展包括声、光、热、电、力等等自然界所拥有的一切,科学家们运用生活中一切可以利用的资源去探索这个世界的未知与奇幻。最早的物理学是被称为自然哲学的,因为探索物理就是发现世界,发现这个人类世界未解之谜。物理学的发展史本身就怀疑的,批判的,求真的的历史。多少人为之着迷,甚至有人为之献出了生命。从亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”到牛顿的“惯性是物体的根本属性”等等一切都展现了物理发展史上的批判与反复的研讨。 关键词物理学史、探索宇宙、物理学革命 古代物理知识的起源可追溯到人类文明之初。人类为了生存,在生活和生产过程中,不断与大自然作斗争,不断改造大自然,逐步形成了对物质运动的最初认识。之后物理的发展就一直和人类的生产发展,以及社会政治、经济、文化的变革紧密联系在一起。自然界中的声、光、热、电、力也随之在物理世界中扮演了重要的角色。 1、力学的发展推动工业的发展 首先来说说力学的发展史,力学的发展为人类的工业革命带来了新鲜的活力。力学的发展大体上经历了四个阶段。公元前5世纪到17世纪中叶,是力学发展的原始阶段。在这个阶段,人们研究的主要问题是物体在重力及人力作用下的简单平衡与运动问题,总结出一些经验规律。亚里士多德就是其中的代表人物,他提出的“力是维持物体运动的原因”被当时的时代所推崇。到了17世纪中叶,又有一位物理巨匠崛起,同时也推翻了人们信奉了几千年的定律,提出了亚里士多德的错误理论,证明了“惯性是物体根本就有的属性,即使没有力的维持,物体在不受其他力的或者合力为零的情况下,物体是可以一直运动下去。”○1再者从17世纪中叶到18世纪的工业革命之前,当时欧洲对于工业的大力发展,便迫