世界十大经典物理试验

世界十大经典物理试验
世界十大经典物理试验

世界十大经典物理试验

2002年美国两位学者在全美物理学家中做了一份调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理试验,结果刊登在了02年9月份的美国《物理世界》杂志上。其中多数都是我们在中学课本中耳熟能详的经典之作。

令人惊奇的是十大经典试验几乎都是由一个人独立完成,或者最多有一两个助手协助。试验中没有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计算器。

所有这些实验的另外共通之处是他们都仅仅“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂:最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,就像是一座座历史丰碑一样,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。

从十大经典科学试验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。

埃拉托色尼测量地球圆周

排名第七。在公元前3世纪,埃及的一个名叫阿斯瓦的小镇上,夏至正午的阳光悬在头顶。物体没有影子,太阳直接照入井中。埃拉托色尼意识到这可以帮助他测量地球的圆周。在几年后的同一天的同一时间,他记录了同一地点的物体的影子。发现太阳光线有稍稍偏离,与垂直方向大约成7度角。剩下的就是几何问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应是360度。如果两座城市成7度角,就是7/360的

圆周,就是当时5000个希腊运动场的距离。因此地球圆周应该是25万个希腊运动场。今天我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内。

伽利略的自由落体试验

排名第二。在16世纪末人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落的快

萨大学数学系任职,他大胆的向公众的观点挑战,他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地。他向世人展示尊重科学而不畏权威的可贵精神。

伽利略的加速度试验

排名第八。伽利略继续他的物体移动研究。他做了一个6米多长,3米多宽的光滑直木板槽。再把这个木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滑下。然后测量铜球每次下滑的时间和距离,研究它们之间的关系。亚里士多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比例:两倍的时间里,铜球滚动4倍的距离。因为存在重力加速度。

牛顿的棱镜分解太阳光

排名第四。艾萨克·牛顿出生那年,伽利略与世长辞。牛顿1665年毕业于剑桥大学的三一学院。当时大家都认为白光是一种纯的没有其它颜色的光,而有色光是一种不知何故发生变化的光(又是亚利斯多德的理论)。

为了验证这个假设,牛顿把一面三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,光在墙上被分解为不同颜色,后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的五颜六色,但是他们认为那时因为不正常。牛顿的结论是:正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色有不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。

卡文迪许扭矩试验

排名第六。牛顿的另一大贡献是他的万有引力理论:两个物体之间的吸引力与他们质量的平方成正比,与他们距离的平方成反比。但是万有引力到底多大?

18世纪末,英国科学家亨利·卡文迪许决定要找到一个计算方法。他把两头带有金属球的6英尺木棒用金属线悬吊起来。再用两个350磅重的皮球放在足够近的地方,以吸引金属球转动,从而使金属线扭动,然后用自制的仪器测量出微小的转动。测量结果惊人的准确,他测出了万有引力的参数恒量。在卡文迪许的基础上可以计算地球的密度和质量。地球重:6.0×1024公斤,或者说13万亿万亿磅。

托马斯·杨的光干涉试验

排名第五。牛顿也不是永远都对。牛顿曾认为光是由微粒组成的,而不是一种波。1830年英国医生也是物理学家的托马斯·杨向这个观点挑战。他在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束。

结果看到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉。这个试验为一个世纪后量子学说的创立起到了至关重要的作用。

米歇尔·傅科钟摆试验

排名第十。1851年法国科学家傅科当众做了一个实验,用一根长220英尺的钢丝吊着一个重62磅重的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下,观测记录它的摆动轨迹。周围观众发现钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转时,无不惊讶。实际上这是因为房屋在缓缓移动。傅柯的演示说明地球是在围绕地轴旋转。在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30小时一周期。在南半球,钟摆应是逆时针转动,而在赤道上将不会转动。在南极,转动周期是24小时。

罗伯特·米利肯的油滴试验

排名第三。很早以前,科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以从天上的闪电中得到,也可以通过摩擦头发得到。1897年,英国物理学家托马斯已经得知如何获取负电荷电流。1909年美国科学家罗伯特·米利肯开始测量电流的电荷。

他用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底部分别放有一个通正电的电板,另一个放有通负电的电板。当小油滴通过空气时,就带有了一些静电,他们下落的速度可以通过改变电板的电压来控制。经过反复试验米利肯得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单个电子的带电量。

卢瑟福发现核子

排名第九。1911年卢瑟福还在曼彻斯特大学做放射能实验时,

原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”,大量正电荷聚集的糊状物质,中间包含着电子微粒。但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的阿尔法微粒时有少量被弹回,这使他们非常吃惊。卢瑟福计算出原子并不是一团糊状物质,大部分物质集中在一个中心小核上,现在叫作核子,电子在它周围环绕。

托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉试验

排名第一。牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的结论都不完全正确。光既不是简单的由微粒构成,也不是一种单纯的波。20世纪初,麦克斯·普克朗和艾伯特·爱因斯坦分别指出一种叫光子的东西发出光和吸收光。但是其他试验还是证明光是一种波状物。经过几十年发展的量子学说最终总结了两个矛盾的真理:光子和亚原子微粒,(如电子、光子等等)是同时具有两种性质的微粒,物理上称它们:波粒二象性。

将托马斯·杨的双缝演示改造一下可以很好的说明这一点。科学家们用电子流代替光束来解释这个实验。根据量子力学,电粒子流被分为两股,被分得更小的粒子流产生波的效应,他们相互影响,以至产生像托马斯·杨的双缝演示中出现的加强光和阴影。这说明微粒也有波的效应。

3、真真的心,想你;美美的意,恋你;暖暖的怀,抱你;甜甜的笑,给你;痴痴的眼,看你;深深的夜,梦你;满满的情,宠你;久久的我,爱你!

4、不管从什么时候开始,重要的是开始以后不要停止;不管在什么时候结束,重要的是结束以后不要后悔。爱情来了,你还在犹豫么?

5、美女,我注意你好久啦,就是不知道怎么表白。我翻来覆去,思来想去,最终想到一个大胆的办法,我要俘虏你的心,让你爱上我。爱上了吗?

6、对你的爱意,早已飞过万水千山,飞到你眼前,请你睁开眼,仔细看认真听,我的眼睛为你明亮,我的嗓音为你歌唱,来吧,让我们一起舞动爱情之歌!

7、爱你没商量,你的眼睛眨一下,我就死去,你的眼睛再眨一下,我就活过来,你的眼睛不停地眨来眨去,于是我便死去活来!

8、因为深爱,找不到词汇诠释,因为深爱,找不到言语概括,因为深爱,只能发条短信,轻声说一声“我爱你”,这不是三个字,而是一辈子!

9、我对你的心是鲜啤酒,清澈甘冽;我对你的情是葡萄酒,味美甘甜;我对你的爱是刀烧酒,热情浓烈;醉倒在怀,无限爱恋。

10、人生短短几十年,不要给自己留下了什么遗憾,想笑就笑,想哭就哭,该爱的时候就去爱,无谓压抑自己。人生的苦闷有二,一是欲望没有被满足,二是它得到了满足。

11、一片琼花天庭落,万里江山披银河,冰凌也有相思苦,写意窗花含泪说,昙花一现夜梦短,早有晨光盼春歌。想你,我的心会和你一起启程,祈祷每一个黎明。

12、戒指好比爱情,戴在手上,也是戴在心上;伤在心上,便也伤在手上。不敢碰的,是那心里的伤;不愿摘的,是那难舍的爱。

13、在追求爱情的列车上,透过车窗,可以欣赏到许多优美的景色,但是,请不要留恋,因为终点站才是真正的目的地。但愿我能够成为你永远的终点站!

14、爱一个人真的好难,让我欢喜让我忧!如果不让我去爱你的话,我会更难受,更彷徨。所以为了我自己,我还是爱着你吧!

15、诚挚的微笑,每一次心跳,或许寂然无声,却胜过虚幻的海誓山盟;真情的碰撞,灵魂的契合,或许不够浪漫,却胜过无数的真情告白。

16、此时此刻我又想起了你,想你的感觉是一种酸酸的痛!不能打电话告诉你,只想用文字亲亲你!记住爱你的人始终是我!

17、爱你一万年,夸张!爱你五千年,无望!爱你一千年,荒唐!爱你一百年,太长!接连爱你七十年,只要我身体健康,就是我的强项!

18、如果不爱你,不会为你守着誓言,如果不爱你,不会承受一切的罪恶感,如果不爱你,不会因你而绽放幸福的光彩。

19、一个犀利并朦胧眼神,传递心中纠结情感,我们的距离愈近或愈远。发条简朴并低调的信息,尽享真情互动,指尖点点,送你的却是心中真情满满。

20、上帝给了我这份缘,所以我每天都在天堂。生活里因为有了爱,所以我身边幸福弥漫。日子里面有了你,所以天天我都很美。

初中生物理实验能力的培养

初中生物理实验能力的培养 摘要:物理学是一门以实验为基础的学科。学好物理,必须重视实验的教学。本文主要探讨了通过物理实验对中学生多方面能力的培养和训练,以引起中学物理教师对实验的高度重视,提高物理实验教学的效率。 关键词:物理实验中学生能力培养 针对中学物理的学科特点,实验教学在该学科教学中起着非常重要的作用,因为物理实验从设计、操作、观察记录到数据分析、得出结论、形成报告的每一个环节,无不体现着知识与能力的高度结合。用好物理实验,将会在以下能力的培养中取得事半功倍的效果。 一、观察能力 观察能力实际上是一种获取信息的能力,是人们通过感官或借助于科学仪器有目的、有计划地感知现象,从而获得科学事实的能力,这自然不同于简单地看。 人们天天在观察,但观察的结果和能力却各不相同。培养初步的观察能力,教学中应注意以下几点:一是明确每次实验的观察目的和重点。对于那些稍纵即逝的现象和具有连续性的现象应提前做好准备。例如,空气的膨胀对外做功,电流使保险丝熔断,水的沸腾,萘的熔化等。二是要求严格,注意观察得全面、细致、准确、敏锐。要让学生学会看“门

道”,在观察中思考各物理现象间的联系。如果说电流磁场的发现来自奥斯特的敏锐,那么,麦克斯韦电磁场理论的建立则是几代科学家长期研究和全面、细致观察的结果。三是要鼓励学生随时观察,养成好的观察习惯,而且要多质疑,像牛顿观察苹果落地一样,多提出一些“荒诞不经”的问题。 二、思维能力 思维能力是一种对观察所得信息初步加工的能力,通过思维将感性材料转化为理性的概念、规律。思维能力是学生获取新知识的最重要的环节。从心理学角度讲,一个人思维能力的优劣主要体现在思维的品质上,即思维的广阔性、深刻性、灵活性、独立性和批判性五个方面。它们之间是相互联系、密不可分的。其中思维的深刻性是一切思维品质的基础,其余都是在深刻性基础上形成和发展起来的。在实验教学中,学生只有具备了深刻的思维才可能透析物理现象,从中找出其本质的规律性的东西。然而,这种学生如果其他思维品质缺乏的话,就会变得爱钻牛角尖,抱定问题不放松,却不能放开问题去考察其他因素,找出解决的途径。这就是所谓的集中思维,往往是片面的,也是行不通的。与之相反,发散思维过强的人,即思维的广阔性、灵活性表现过强者,其思绪常如天马行空,纵横驰骋,能发现许多问题,得出许多结论,但最终却忘了自己在干什么。所以,在教学中应根据学生不同的思维特点对症下药,因材施教。

最美丽的十大物理实验

最美丽的十大物理实验 美国的物理学家最近评出的这些实验共同之处是:它们都“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂,这种美丽是一种经典概念:最简单的仪器和设备,最根本、最单纯的科学结论,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。 无论在加速器中裂解亚原子粒子,还是测序基因序列,或分析一颗遥远恒星的摆动,这些让世界瞩目的实验常常动辄耗资百万美元,产生出洪水般汹涌的数据,并需要超高速计算机处理几个月。一些实验小组因此成长为一个个的小公司。 罗伯特•;克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克海文国家实验室的历史学家,他最近在美国的物理学家中作了一次调查,要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10位的最美丽实验,其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独立完成,最多有一两个助手。所有的实验都是在实验桌上进行的,没有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计算器。 所有这些实验共同之处是他们都仅仅“抓”住了物理学家

眼中“最美丽”的科学之魂,这种美丽是一种经典概念:最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。 从十大经典科学实验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。 《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识程度,排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。但是,科学的发展是一个积累的过程,9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序对这些实验重新排序,并作了简单的解释。 去年,科学家们在南极安置一个摆钟,并观察它的摆动。他们是在重复1851年巴黎的一个著名实验。1851年法国科学家傅科在公众面前做了一个实验,用一根长220英尺的钢丝将一个62磅重的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下,观测记录它前后摆动的轨迹。周围观众发现钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转时,无不惊讶。实际上这是因为房屋在缓缓移动。傅科的演示说明地球是在围绕地轴自转的。在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30小时一周期。在南半球,钟摆应是逆时针转动,而在赤道上将不会转动。在南极,转动周期是24小时。

《物理实验教学中培养学生的创造能力的研究》开题报告

《物理实验教学中培养学生的创造能力的研究》开题报告 一、课题提出的背景 “面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培养民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。”推进素质教育,提高全民族素质,培养具有创新精神和实践能力的人才已经成为二十一世纪教育的主要目标。心理学认为,没有创造思维,就不可能有创新,就不可能获得较强的创造能力和实践能力,显然创新能力、创造能力、实践能力是以创造思维为前提的。传授物理知识、训练技能、进行方法教育的同时,培养学生的创造思维能力和进行科学精神、科学价值观的教育,是基础物理学的主要目的之一,也是当今物理教学改革、进行素质教育的核心问题之一。所以,对学生进行创造思维能力的培养是教育发展的要求,是素质教育的要求,是物理教学的根本任务。 (一)社会需要创新人才 21世纪是一个充满了挑战与危机的新世纪,也是高新技术和知识经济迅猛发展的世纪,这个新的世纪对人的能力和素质提出了更高的要求,同时也对教育提出了更高的要求。社会需要具有创造性、能与人合作共事和拥有高尚道德情操的新型人才。联合国“国际21世纪教育委员会”提出了教育的“四大支柱”,这四大支柱导出教育的最终目的,就是让学生学会认知、学会做事、学会生存和学会共同生活,其中的三项能力(学会认知、学会做事和学会生存)可以用“创新能力”来概括。另外,美国教育技术CEO论坛第4年度(2001)报告中也明确指出,“21世纪的能力素质”应包括以下5个方面:基本学习技能、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神、实践能力。再如,1991年10月召开的国际创造学大会上各国代表所取得的共识是“创造力开发是民族生死存亡的关键。”我国政府也日益重视创造性人才的培养。如国家主席江泽民在1998年2月的一次讲话中指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族难以屹立于世界民族之林。”在1999年6月的全国第三次教育工作会议上江泽民主席又进一步强调指出“面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。”由此可见,“创新”不但已成为时代发展的必然需要,而且也成为国际竞争的必然要求,社会需要具有创新精神的创造性人才。 (二)学校已有的研究基础 1、课题研究 《中学生主动学习和主动发展研究》,原国家教委“九五”规划重点课题《义务教育阶段学生“学会学习”研究》的子课题,后来改为《利用现代教育技术促进学生主动学习和主动发展研究》课题。科学研究实验课题《利用现代教育媒体培养学生作文能力》、《运用现代教育媒体培养学生言语交际能力》和《高中语文活动课实践与探索》。2001年8月,三各课题结题,均通过专家组鉴定。2001年10月,均被巴中市人民政府评为巴中市首届普教教学成果三等奖。 《利用多媒体技术优化物理教学减轻学生负担提高教学质量》(平昌县“十五”期间科学研究实验课题)。研究周期为2000年至2002年。2003年5月,通过专家组鉴定。 《利用现代教育技术促进学生自主学习和自主探知研究》(教育部中央电化教育馆“十五”教育技术研究规划课题)。该课题于2003年9月结题,结题材料已上报,在鉴定之中。 巴中市“十五”期间首批现代教育技术科研课题《运用现代教育媒体促进学生学会学习研究》)和平昌县“十五”期间科学研究实验课题《电化教学设计整体优化中学地理教学的方法和作

物理实验室标语

物理实验室: 1、权然后知轻重,度然后知长短。 2、除了实验之外,没有别的办法可以识别错误。 3、善学者尽其理,善行者究其难。 4、传闻不如亲见,视影不如察形。 5、知之者不如行之者。 6、实验是科学之父。 化学实验室: 1、任何人都得承认实验是科学之父。 2、一切推理都必须从观察与实验中得来。 3、耳闻不如目见,目见不如足践。 4、纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行。 5、探索、求知、明理. 6、坐观垂钓者,徒有羡鱼情。 化学实验室安全歌 水火无情,人命关天,安全第一,牢记心田。 一防水患,二防火险,三防爆炸,四防触电。 实验之前,准备在先,防护用品,一应俱全。 实验之中,不得擅离,及时观察,预防突变。 短暂离开,同伴照看,尤应注意,停水停电。

加热过夜,最是危险,确需如此,要五保险: 调压变压,使用继电,硅油热包,用作热源。 不准回流,不开水冷,温度恒定,方可安眠。 用水注意,水管紧连,水量勿猛,下班拔管。 使用电器,先查电线,防止短路,防止漏电。 慎用煤气,小心引燃,远离溶剂,远离实验。 明火加热,通风在先。高压气瓶,放稳放远。 氢气钢瓶,操作要严。家用冰箱,不适实验。 箱内容器,一定盖严,要放平稳,务贴标签。 剧毒试剂,专人领取,金属钾钠,存放专点。 各种溶剂,勿贮太多,存于阴处,入夏尤然。 残渣废液,不可入池,分门别类,各归其天。 实验室内,保持整洁,不能用膳,不准抽烟。 最后离室,是个关键,水电气窗,闸销复原。 灭火用具,经常检查,急救药品,常备手边。 遇有险情,先断电源,报警号码,随处可见。 此歌唱完,认真实践,胆大心细,永保安全生物实验室: 1、耳闻不如一见,一见不如实验。 2、虚争空言,不如试之易效。

世界十大数学难题

难题”之一:P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题 难题”之二:霍奇(Hodge)猜想 难题”之三:庞加莱(Poincare)猜想 难题”之四:黎曼(Riemann)假设 难题”之五:杨-米尔斯(Yang-Mills)存在性和质量缺口 难题”之六:纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性 难题”之七:贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton-Dyer)猜想 难题”之八:几何尺规作图问题 难题”之九:哥德巴赫猜想 难题”之十:四色猜想 美国麻州的克雷(Clay)数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事:对七个“千僖年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。以下是这七个难题的简单介绍。 “千僖难题”之一:P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题 在一个周六的晚上,你参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安,你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。你的主人向你提议说,你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。不费一秒钟,你就能向那里扫视,并且发现你的主人是正确的。然而,如果没有这样的暗示,你就必须环顾整个大厅,一个个地审视每一个人,看是否有你认识的人。生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。这是这种一般现象的一个例子。与此类似的是,如果某人告诉你,数13,717,421可以写成两个较小的数的乘积,你可能不知道是否应该相信他,但是如果他告诉你它可以因子分解为3607乘上3803,那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。不管我们编写程序是否灵巧,判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证,还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解,被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。它是斯蒂文·考克(StephenCook)于1971年陈述的。 “千僖难题”之二:霍奇(Hodge)猜想 二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。基本想法是问在怎样的程度上,我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。这种技巧是变得如此有用,使得它可以用许多不同的方式来推广;最终导至一些强有力的工具,使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。不幸的是,在这一推广中,程序的几何出发点变得模糊起来。在某种意义下,必须加上某些没有任何几何解释的部件。霍奇猜想断言,对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说,称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。“千僖难题”之三:庞加莱(Poincare)猜想 如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带,那么我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。另一方面,如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上,那么不扯断橡皮带或者轮胎面,是没有办法把它收缩到一点的。我们说,苹果表面是“单连通的”,而轮胎面不是。大约在一百年以前,庞加莱已经知道,二维球面本质上可由单连通性来刻画,他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。这个问题立即变得无比困难,从那时起,数学家们就在为此奋斗。 “千僖难题”之四:黎曼(Riemann)假设

怎样培养初中生的物理实验操作能力教程文件

怎样培养初中生的物理实验操作能力

怎样培养初中生的物理实验操作能力 【摘要】物理实验既能让学生把抽象难懂的物理知识简单化,又能培养学生的动手操作能力。我认为在我们物理教学中,应该充分发挥其实验探究优势,尤其对初涉物理的初中生应加大实验探究教学力度,加强学生观察思考能力,实验探究操作能力的培养,是全面提高学生素质,提高学生学习能力的必不可少的一方面。 【关键词】观察能力实验探究操作能力 物理是一门以实验为基础的自然学科。观察和实验是物理学研究的基本方法,是获得感性材料、探索物理规律,认识物理世界的基本手段。加强实验教学,不仅可提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,有助于培养学生的创造性学习能力。初中物理实验包括演示实验、学生分组实验和课外小实验,它们都是很好的素材,只要教师做实施素质教育的有心人,对它们合理地加以利用,一定会在教学中收到良好的效果。研究物理问题总是从观察、实验入手,运用逻辑思维方法和数学方法进行一系列的科学抽象,从感性上升到理性,从现象深入到本质,最后获得规律性的认识,形成物理理论。物理实验是研究物理学的重要方法和手段。加强实验教学,不仅可提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,有助于培养学生的创造性学习能力。初中物理实验包括演示实验、学生分组实验和课外小实验,它们都是很好的素材,只要教师做实施素质教育的有心人,对它们合理地加以利用,一定会在教学中收到良好的效果。为了搞好实验教学,提高学生的能力,应着重抓好以下四方面: 一、培养学生物理观察思考能力

观察是研究问题的基础,我们要注重观察和发现自然界中、生活中以及实验中的各种物理现象,注意这些现象的产生及引起变化的条件,思考它们变化的原因。观察是研究物理的入门向导,没有观察就抓不住现象,就不可能发现规律,深入了解研究物理规律。例如,物理学家伽利略就是从观察礼堂吊灯的摆动中提出问题,认识了摆的等时性。生活中有大量可以观察到的物理现象值得我们思考,如对萘加热熔化过程,先是温度不断上升,等到一定时间虽然继续加热,但温度为什么保持不变;把一纸条放在嘴边,用力从纸条上方向前吹气,纸条为什么会向上飘起呢等。所以说我们观察的目的在于发现现象,了解现象,提出问题,思考探究问题。能否达到观察的目的关键在于提高学生观察能力的水平,所以在具体物理教学中: 首先,要求学生坚持细心,有目的观察,并养成良好的观察习惯,初中生有强烈的求知欲与好奇心,表现为对物理实验探究及现象的浓厚兴趣,教师应充分利用这一心理,把学生的积极性引导对实验探究现象,自然现象的观察中来,培养他们自觉、有目的、细心、持久的观察习惯。在实际教学中,教师一方面要做好,做活各种实验探究(包括演示实验探究、学生实验探究,师生共同参与实验探究)尽可能为学生展示出丰富多彩的物理现象,营造出生活的物理情景,例如在流体的压强与流速的关系学习中[案例]流体的压强与流速的关系:课本演示取一只小杯子,灌入水,把一根小塑料管A插入水中,然后利用另一根塑料管B对准A管露在水面外的管口处,向B管中吹气,让学生猜想会有什么现象发生?然后让他们通过现象的观察了解物理知识,产生良好的教学效果。在此基础上指导学生观察物理现象和物理过程,指导学生有目的观察,深入细致的观察。另一方面,要求学生留意写物理观察日记,写物理日记

国外著名实验室介绍打印版

[国外著名实验室] 卡文迪什实验室 在现代物理学的发展中,实验室的建设具有重要的意义。以英国物理学家和化学家H.卡文迪什(Henry Cavendish)命名的卡文迪什实验室(Cavendish Laboratory)相当于英国剑桥大学(University of Cambridge)的物理系。 剑桥大学建于1209年,历史悠久,与牛津大学(University of Oxford)遥相对应。卡文迪什实验室创建于1871年,1874年建成,由当时剑桥大学校长W.卡文迪什(William Cavendish)私人捐款兴建的(他是H.卡文迪什的近亲),这个实验室就取名为卡文迪什实验室。当时用捐款建了一座实验室楼,并配备了一些仪器设备。 英国是19世纪最发达的资本主义国家之一。物理实验室从科学家私人住宅中扩展为研究单位,适应了19世纪后半叶工业技术对科学发展的要求,促进了科学技术的开展。随着科学技术的发展,科学研究工作的规模越来越大,社会化和专业化是必然趋势。剑桥大学校长的这一做法是有远见的。 著名物理学家麦克斯韦(James Clerk Maxwell)(1831-1879)负责筹建这所实验室。1874年实验室建成后他担任第一任实验室主任,直到他1879年因病去世。 在他的主持下,卡文迪什实验室开展了教学和科学研究,工作初具规模。按照麦克斯韦的主张,物理教学在系统讲授的同时,还辅以表演实验,并要求学生自己动手。表演实验要求结构简单,学生易于掌握。麦克斯韦说过:“这些实验的教育价值,往往与仪器的复杂性成反比,学生用自制仪器,虽然经常出毛病,但他们却会比用仔细调整好的仪器,学到更多的东西。学生用仔细调整好的仪器易产生依赖而不敢拆成零件。”从那时起,使用自制仪器就形成了卡文迪什实验室的传统。实验室附有工作间,可以制作很精密的仪器。麦克斯韦很重视科学方法的训练,也很注意前人的经验。他在整理一百年前H.卡文迪什留下的有关电学的论著之后,亲自重复并改进卡文迪什做过的一些实验。同时,卡文迪什实验室还进行了多种实验研究,例如:地磁、电磁波的传播速度、电学常数的精密测量、欧姆定律、光谱、双轴晶体等等,这些工作为后来的发展奠定了基础。 1897年麦克斯韦去世后,瑞利(James William Rayleigh, 1842-1919)继任卡文迪什实验室主任。他因在气体密度的研究中发现氩而获1904 年度的诺贝尔物理奖。瑞利在声学和电学方面很有造诣。在他的主持下,卡文迪什实验室系统地开设了学生实验。1884年,瑞利因被选为皇家学院教授而辞职。 28岁的J. J. 汤姆逊(J. J. Thomson, 1856-1940)继瑞利之后任该实验室第三任主任。他因通过气体电传导性的研究,测出电子的电荷与质量的比值获1906年度的诺贝尔物理奖。汤姆逊对卡文迪什实验室的建设有卓越贡献。在他的建议下,从1895年开始,卡文迪什实验室实行吸收外校及国外的大学毕业生当研究生的制度,建立了一整套培养研究生的管理体制,树立了良好的学风。一批批优秀的年轻学者陆续来到这里,在汤姆逊的指导下进行学习和研究。他培养的研究生中,有许多后来成了著名科学家,例如卢瑟福、朗之万、W. L. 布拉格、C. T. R. 威尔逊、里查森、巴克拉等人,其中多人获得了诺贝尔奖,对科学的发展有重大贡献,有的成了各重要研究机构的学术带头人。 汤姆逊和卢瑟福最早证实了空气被X射线游离。从游离现象推导出游离辐射(放射线),也就是由原子释出能量范围广大的电磁波和粒子辐射。汤姆逊最负盛名的贡献是探讨阴极射线的性质,也就是电子的性质。他借着电场以偏转阴极射线;在过去是用磁场使它子偏转。他终于证实电子为带负电的粒子。接着他又测定电子的质量,约为氢原子核的二千分之一。在当时它子是被视为最小的粒子。 电子是属于次原子级的粒子,汤姆逊是证明次原子级粒子存在的第一位,从此打开了次原子级的门户。后来汤姆逊证实电子和物质相互作用的结果会产生X射线,而X射线和物质相互作用的结果却会产生电子。 第一个原子模型也要归功于汤姆逊,也就是闻名的“葡萄干布丁模型”。他绘出原子为一球形,充满了正电荷,同时也有相同数目的负电荷(电子)。汤姆逊因在电子和气体导电两方面的卓越成就,获得1906年度的诺贝尔物理奖。 汤姆逊领导的35年中间,卡文迪什实验室的研究工作取得了如下成果:进行了气体导电的研究,从而导致了电子的发现;放射性的研究,导致了α、β射线的发现;进行了正射线的研究,发明了质谱仪,从而导致了同位素的研究;膨胀云室的发明,为核物理和基本粒子的研究准备了条件;电磁波和热电子的研究导致了真空管的发明和改善,促进了无线电电子学的发展和应用。这些引人注目的成就使卡文迪什实验室成了物理学的圣地,世界各地的物理学家纷纷来访,把这里的经验带回去,对各地实验室的建设起了很好的指导作用。

高初中物理衔接 对初中物理的能力要求

高初中物理衔接,对初中物理的能力要求? 发表于:2006-11-27 00:32:12阅读:121 中学物理的现状是,物理学在中学生心目中的地位在下降,主要是以前的中考物理占90分占有重要的地位,现将物理与政史地生化并列只有会考,结果只要ABC;在高中也一样,物理化学生物的合卷,尽管物理所占分数比化学生物多,但物理科在高考中要承担起对能力考查,所以在合卷中本来较难理解的物理卷通常较难,但考试的评价是所得总分的多少,又高考特点是一定量的考生无法做完全部试卷,考生在无法完成全卷时多数选择的是先放弃物理题,有的甚至在高一学得不顺心时从高一年开始放弃学习物理。这样物理教师的地位又再度受到影响,其实,物理在科学能力中的作用特别的大,特别是在科学思想、探究精神的形成起到关键性的作用,所以物理教师要自上而下研究自己的学科,提高物理学科在中学业的衔接,确实将学生物理思想培养上来。 认识高中物理教师的困难:多年的高中物理教学生活,我体会要做好高中物理教师的困难,这些困难不是老师自己本身,而是制度起的,来自领导、家长和其他学科的同事们对物理学科的特点认识不足,引起不同的单纯分数的评价。 困难一:第一次考试的成绩解释。学生确实难学,多数学生的思想准备不足,能力要求准备不足,特别是抽象思维形象化,高一年就要用到运用数学工具解决物理问题的能力,甚至于要应用向量计算、三角函数、正余弦定理,相似三角形等数学知识解题的能力。但配套教材中的数学根本还没有接受到,以致在老师上课时认为学生已经会的时候学生仍是一头雾水,在课堂中老师的讲解下一听就懂,但由于数学能力的不同学生在自己做时却无法得到做法。这样的第一次按高中要求的考试成绩一定要让学生接受,但这些家长和领导不一定能理解,这样只用每次考试分数来评价学生,而不看学生的发展趋势,方法是否适应。 困难二:给学生补习语文数学等综合知识。高初中的要求的差距太大,让学生无法很快接受。初中多数要求是知道、了解、定性等而高中物理能力要求是“理解能力、推理能力、应用数学工具处理物理问题的能力、分析综合能力、观察和实验的能力。”这种跨度这么大的要求是不是全体学生都能很快地接受,每个学生是否在进入高一时已经初步具备一定的能力基础呢而能力的培养并不是在短时间内可以完成的,是需要过程的。在这样的过程中就需要补充全面知识,如语文的审题、数学的计算,还有一部分物理先用而数学还没教的,如三角函数、向量(物理中的矢量)等。本来物理课时就不足,要再停下来补充一些其他科的知识确实是难上难。 困难三:学生不学物理怎么办。高考的合卷,理化生的合卷出发点是好的,但物理在当中承担的任务是让学生钻空子的可能,也造成对物理的忽视。物理在小综合卷中承担起能力要求的考查和区分学生程度的任务,能完成这种任务是题是中档是最好,而大量中档是的出现使物理试卷的难度加大,学生在做题时时效性不好,很多学生针对性地将物理题放在最后做,并在时间不够时首选放弃的是物理科的题目。新课程中的物理可能会好些,省对会考要求已经出台,这个出台必定引来高考仍要文理分科,有可能理科中的理化生分开考试,这样特别是理科学生就不能不学物理了。

国外一流实验室

实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地,对科技发展起着十分重要的作用。在国际上享有盛誉的著名实验室更被喻为科研领域的麦加,是科技工作者向往和追随的地方。这些实验室往往代表了世界前沿基础研究的最高水平,诞生了一大批诺贝尔奖获得者和具有划时代意义的科技创新成果,是开展高层次学术交流的重要场所。下面选取一些具有代表性的,分类加以介绍。 一、第一类是建立在大学里面,附属于大学或者是由大学代管的实验室。例如:英国剑桥大学的卡文迪什实验室,莫斯科大学的物理实验室,荷兰莱顿大学的低温实验室,英国曼彻斯特大学的物理实验室,等等。美国很多一流的研究型大学都为政府代管国家实验室,这些设在大学里的国家实验室作为原始性创新基地,在国家基础研究、技术开发和科技攻关中承担着重要使命。 1、加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory,简称LBNL) 劳伦斯伯克利国家实验室位于美国加州大学伯克利分校,占地81公顷,毗邻旧金山湾。它隶属于美国能源部,由伯克利代管。劳伦斯伯克利实验室是1939年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特.奥兰多.劳伦斯先生于1931年建立的,早期关注于高能物理领域的研究,建起了第一批电子直线加速器,发现了一系列超重元素,开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向,成为美国乃至世界核物理学的圣地。它是美国一系列著名实验室:Livermore,Los Alamos,Brookhaven等实验室的先驱,也是世界上成百所加速器实验室的楷模。劳伦斯伯克利国家实验室现在研究的领域非常宽泛,下设18个研究所和研究中心,涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。劳伦斯伯克利实验室建立以来,共培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。劳伦斯伯克利国家实验室现有3800名雇员,其中相当一部分是伯克利分校的老师和学生,2004年的财政预算超过5亿美元。特别值得提出的是,目前实验室的主任是朱棣文先生,他是极少数担任美国国家学术机构领导的华人之一。 2、麻省理工学院的林肯实验室(Lincoln Laboratory) MIT于1951年在麻省的列克辛顿(Lexington)创建了林肯实验室。其前身是研制出雷达的辐射实验室。该实验室是联邦政府投资的研究中心,其基本使命是把高科技应用到国家安全的危急问题上。它很快在防空系统的高级电子学研究中赢得了声誉,其研究范围又迅速扩展到空间监控、导弹防御、战场监控、空中交通管制等领域,是美国大学第一个大规模、跨学科、多功能的技术研究开发实验室。 1957年该实验室建成全固态、可编程数字计算机控制的雷达系统(Millstone Hill radar),实现了对空间目标的实时跟踪,既能跟踪苏联卫星的活动,也能监控卡那维拉尔角的火箭发射。后来,这发展成弹道导弹战略防御系统,其中关键性的技术是数字信号处理和模式识别。在20世纪60年代初期,林肯实验室开发了卫星通信系统,导致8颗实验通信卫星的发射。在20世纪70年代初期,实验室开始研究民航交通管制,强调雷达监控,进行恶劣气象的检测,开发了航空器的自动化控制装置。在20世纪80年代,实验室为克服大气紊流的影响,开发了大功率激光雷达系统。20世纪90年代,为NASA等开发了传感器。现在,林肯实验室则在开发陆地图像处理设备。 为了支持庞大的创新研究,林肯实验室一直保持了在基础研究上的领先地位,例如表面物理、固态物理以及有关材料的优势。它完成了开发半导体激光器的早期研究,设计了红外激光雷达,并开发了高精度卫星定位与跟踪系统。 林肯实验室在计算机图形学、数字信号处理理论以及设计与建造高速数字信号处理计

物理实验能力的调查问卷

亲爱的同学: 您好!这是一份为了帮助您学习物理而设计的问卷,目的是了解物理实验对学习物理的作用,明确物理实验在教学中的地位,研究培养实验操作能力的方法,提出适合您学习的方案。请您根据平时的实际情况,真实填写。 祝您学习进步!身体健康!谢谢! 1、您小时候经常拆解和拼装玩具吗? A、经常 B、偶尔 C、没有 2、您会熟练使用剪刀、锤子、镊子吗? A、会 B、一般 C、不会 3、您会正确使用刻度尺测量长度吗? A、能 B、不会 C、不关心 4、您经常做手工吗? A、经常 B、有时 C、从不 5、您修理过自行车、手表等其它东西吗? A、修过 B、没有 C、不关心 6、您组装过自己用的微风电风扇吗? A、经常 B、偶尔 C、从不 7、您会使用磁铁吸引物体和用放大镜观察物体吗? A、会 B、不会 C、没用过 8、您喜欢物理这门学科吗? A、喜欢 B、一般 C、不喜欢 9、您喜欢物理实验课吗? A、很感兴趣 B、一般 C、不感兴趣 10、您认为在物理课上做的实验应该: A、多做 B、随便 C、可以不做 11、您在学习物理的过程中利用过器材动手实际操作吗? A、经常 B、有时 C、从不 12、您认为物理实验重要吗? A、很重要 B、可有可无 C、不重要 13、操作实验的过程中,您最怕什么? A、胆大,没有可怕的 B、怕失败 C、不知从何入手 14、您通过动手操作对某些概念有没有过深刻的感悟? A、有过 B、没有 C、不记得 15、对于老师在物理实验课上介绍的一些与生活、生产实际密切相关的物理问题,您关心吗? A、经常 B、偶尔 C、从不 16、您有时会把物理老师安排今天做的实验拖到明天去做吗? A、一般不会 B、这种情况很少 C、这种情况很多 17、物理老师在您的心目中是: A、朋友 B、知识权威 C、领导和长辈 18、您对物理实验的态度是: A、重视而且很有兴趣 B、重视但不喜欢 C、应付了事 19、您喜欢什么样的实验教学方式? A、教师指导,学生实验 B、教师演示,学生观察 C、教师讲,学生听 20、您希望老师多做演示实验吗? A、非常希望 B、希望 C、无所谓

全球著名的实验室简介.

[国外著名实验室版本一] 实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地,对科技发展起着十分重要的作用。在国际上享有盛誉的著名实验室更被喻为科研领域的麦加,是科技工作者向往和追随的地方。这些实验室往往代表了世界前沿基础研究的最高水平,诞生了一大批诺贝尔奖获得者和具有划时代意义的科技创新成果,是开展高层次学术交流的重要场所。下面选取一些具有代表性的,分类加以介绍。 一、第一类是建立在大学里面,附属于大学或者是由大学代管的实验室。 例如:英国剑桥大学的卡文迪什实验室,莫斯科大学的物理实验室,荷兰莱顿大学的低温实验室,英国曼彻斯特大学的物理实验室,等等。美国很多一流的研究型大学都为政府代管国家实验室,这些设在大学里的国家实验室作为原始性创新基地,在国家基础研究、技术开发和科技攻关中承担着重要使命。 1、加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室( Lawrence Berkeley National Laboratory ,简称LBNL) 劳伦斯伯克利国家实验室位于美国加州大学伯克利分校,占地81 公顷,毗邻旧金山湾。它隶属于美国能源部,由伯克利代管。劳伦斯伯克利实验室是 1939 年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特 . 奥兰多 . 劳伦斯先生于1931 年建立的,早期关注于高能物理领域的研究,建起了第一批电子直线加速器,发现了一系列超重元素,开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向,成为美国乃至世界核物理学的圣地。它是美国一系列著名实验室: Livermore ,Los Alamos , Brookhaven 等实验室的先驱,也是世界上成百所加速器实验室的楷模。劳伦斯伯克利国家实验室现在研究的领域非常宽泛,下设 18 个研究所和研究中心,涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。劳伦斯伯克利实验室建立以来,共培养了 5 位诺贝尔物理学奖得主和 4 位诺贝尔化学奖得主。劳伦斯伯克利国家实验室现有 3800 名雇员,其中相当一部分是伯克利分校的老师和学生, 2004 年的财政预算超过 5 亿美元。特别值得提出的是,目前实验室的主任是朱棣文先生,他是极少数担任美国国家学术机构领导的华人之一。 2、麻省理工学院的林肯实验室( Lincoln Laboratory ) MIT 于 1951 年在麻省的列克辛顿 (Lexington) 创建了林肯实验室。其前身是研制出雷达的辐射实验室。该实验室是联邦政府投资的研究中心,其基本使命是把高科技应用到国家安全的危急问题上。它很快在防空系统的高级电子学研究中赢得了声誉,其研究范围又迅速扩展到空间监控、导弹防御、战场监控、空中交通管制等领域,是美国大学第一个大规模、跨学科、多功能的技术研究开发实验室。 1957 年该实验室建成全固态、可编程数字计算机控制的雷达系统 (Millstone Hill radar) ,实现了对空间目标的实时跟踪,既能跟踪苏联卫星的活动,也能监控卡那维拉尔角的火箭发射。后来,这发展成弹道导弹战略防御系统,其中关键性的技术是数字信号处理和模式识别。在 20 世纪 60 年代初期,林肯实验室

高中物理实验误差和有效数字

高中物理实验误差和有效数字 一、考试大纲中实验能力的要求 能独立的完成知识列表中的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价;能发现问题、提出问题,并制定解决方案;能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验. 二、考试大纲对实验的说明 1.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等. 2.要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差.3.要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果.间接测量的有效数字运算不做要求. 三、有效数字

1.带有一位不可靠数字的近似数字叫做有效数字. 2.有效数字的位数:从左侧第一个不为零的数字起到最末一位数字止,共有几个数字,就是几位有效数字. 例:0.092 3、0.092 30、2.014 0有效数字的位数依次为3位、4位和5位. 3.科学记数法:大的数字,如36 500,如果第3位数5已不可靠时,应记作3.65×104;如果是在第4位数不可靠时,应记作 3.650×104. 四、误差 1.系统误差产生的原因及特点 (1)来源:一是实验原理不够完善;二是实验仪器不够精确;三是实验方法粗略.例如,在验证力的平行四边形定则实验中,弹簧测力计的零点未校准;在验证牛顿第二定律的实验中,用砂和砂桶的重力代替对小车的拉力等. (2)基本特点:实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小. (3)减小方法:改善实验原理;提高实验仪器的测量精确度;设计更精巧的实验方法. 2.偶然误差产生的原因及特点

十大最美物理实验

“最美丽”的十大物理实验 最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,这些“抓”住了物理学家眼中“最美的”科学之魂的实验,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。 罗伯特·克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克海文国家实验室的历史学家,他最近在美国的物理学家中作了一次调查,要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10位的最美丽实验,其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独立完成,最多有一两个助手。所有的实验都是在实验桌上进行的,没有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计算器。 从十大经典科学实验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。 《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识程度,排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。但是,科学的发展是一个积累的过程,9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序对这些实验重新排序,并作了简单的解释 1、托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验 牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的结论都不完全正确。光既不是简单 的由微粒构成,也不是一种单纯的波。20世纪初,麦克斯·普克朗和阿尔伯特· 爱因斯坦分别指出一种叫光子的东西发出光和吸收光。但是其他实验还是证 明光是一种波状物。经过几十年发展的量子学说最终总结了两个矛盾的真理: 光子和亚原子微粒(如电子、 光子等等)是同时具有两种性质的微粒,物理上称它们:波粒二象性。 将托马斯·杨的双缝演示改造一下可以很好地说明这一点。科学们用电子 流代替光束来解释这个实验。根据量子力学,电粒子流被分为两股,被分得更小的粒子流产生波的效应,它们相互影响,以至产生像托马斯·杨的双缝演示中出现的加强光和阴影。这说明微粒也有波的效应。 《物理学世界》编辑彼特·罗格斯推测,直到1961年,某一位科学家才 在真实的世界里做出了这一实验。(排名第一) 2、伽利略的自由落体实验 在16世纪末,人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落得快,因为伟大的 亚里士多德已经这么说了。伽利略,当时在比萨大学数学系任职,他大胆地向 公众的观点挑战。著名的比萨斜塔实验已经成为科学中的一个故事:他从斜塔 上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地。伽利略挑战亚里 士多德的代价也许使他失去了工作,但他展示的是自然界的本质,而不是人类 的权威,科学做出了最后的裁决。(排名第二) 3、罗伯特·米利肯的油滴实验 很早以前,科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以 从上的闪电中得到,也可以通过摩擦头发得到。1897年,英 国物理学家J·J·托马斯已经确立电流是由带负电粒子即电子组 成的。1909年美国科学家罗伯特·米利肯开始测量电流的电荷。 米利肯用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒 子的顶部和底部分别连接一个电池,让一边成为正电板,另一边 成为负电板。当小油滴通过空气时,就会吸一些静电,油滴下落的速度可以通过改变电板间的电压来控制。 米利肯不断改变电压,仔细观察每一颗油滴的运动。经过反复试,米利肯得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单个电子的带电量。(排名第三)

物理历史上的十大经典实验

物理历史上的十大经典实验 2002 年,美国两位学者在全美物理学家中做了一次调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理实验,其中多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典物理实验的核心是他们都抓住了物理学家眼中最美丽的科学之魂:由简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念。十大经典物理实验犹如十座历史丰碑,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。从十大经典物理实验评选本身,我们也能清楚地看出2000 年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。 排名第一:托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验 在20世纪初的一段时间中,人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性,又有粒子性,即所谓的“波粒二象性”。“波动”和“粒子”都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念,与我们的直观经验较为相符。然而,微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律,电子双缝干涉实验为一典型实例。 杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验,玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验,以此来讨论量子物理学中的基本原理。可是,由于技术的原因,当时它只是一个思想实验。直到1961 年,约恩?孙制作出长为50mm、宽为0.3mm、缝间距为1mm 的双缝,并把一束电子加速到50keV,然后让它们通过双缝。当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样,并可用照相机记录图样结果。电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象,这是电子具有波动性的一个实证。更有甚者,实验中即使电子是一个个地发射,仍有相同的干涉图样。但是,当我们试图决定电子究竟是通

物理与人文试卷

人文物理资料 一、经典物理力学发展的基础 、资本主义萌芽带来的契机 ( )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 ?? 年发现美洲,麦哲伦 ?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。 ( )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。 ( )代表人物及其观点 ?培根 ?证明前人说法的唯一方法,只有观察和实践。? ?达 芬奇:?实验在任何情况下都是我的老师。? 二、哥白尼与?天体运行论? 日心说的提出 ??天体运行论?于 ?年写成,它被誉为自然科学的独立宣言。 三、第谷与开普勒对天体的研究成就 四、运动学的奠基人 ?伽利略 主要贡献 之一:论证了哥白尼的日心说的正确性 之二:他发现物体下落的速度与时间成正比以及抛射物体的抛物线规律 之三:他发现了摆的等时性

五、 牛顿的伟大综合和理论飞跃 牛顿的《自然哲学之数学原理》第一次显示了科学理论所具有的知识飞跃和能动作用,它为后来的物理研究开拓了一条传统思路,奠定了经典力学的基础,促进了物理学向前发展。 主要贡献 之一: ??年发现了二项式定理 之二: 微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就 之三: 构筑力学大厦、奠定了经典物理学的基础 惯性定律、牛顿第二定律、作用力与反作用力定律、万有引力定律、能量守恒定律、动量守恒定律 之四:光学上的巨大成就 ●进行了著名的色散试验 ,发现了白光是由各种不同颜色的光组成的 ●设计和制造了反射望远镜 ●发现并解释了“牛顿环”的光学干涉现象 ●牛顿还提出了光的“微粒说”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运 动路径 、最美丽的十大物理实验 用单电子做的杨氏双缝干涉实验( ? ); ? 伽利略的落体实验( ??左右); 密立根油滴实验( ); 牛顿用棱镜将日光分解为七色的实验( ??? ??); ? 杨氏用光做的干涉实验( ? ); ? 卡文迪许用扭杆测定万有引力常数的实验( ???);

物理能力要求

网站首页● 新闻频道● 文章频道● 视听娱乐● 图片资料● 下载频道● 用户信息● 综合导航● 校内资源● 招生信息● 春晓文学社 您的位置:武汉市第十二中学>> 文章中心>> 行政频道>> 校务信息 阅读文章 浅析高中物理能力要求 文章作者:叶盈来源:原创浏览次数:527 字体: 阅读权限:游客身份花费会员币:0添加时间:2007-7-2 3:05:14 提交会员:教导处 选择视力保护色 1999年10月,我参加华南师范大学高凌飚教授在汉举行的高考科研和高中物理教学专题报告会,其中高教授讲了两个专题:“面向21世纪的物理课程与教学改革和高中物理能力要求与教学建议。”现结合第二专题从高中物理能力要求,高考物理试卷能力层次问题以及对高中教学建议三方面分析一下高中物理教学中要培养哪些能力,不同层次试特征以及高中物理教学中注意的几个问题。旨在使我们的教学做到有的放矢,力争使学生通过三年物理学习达到高考要求。 一、高中物理能力要求 要学好高中物理,必须具备五种能力,即:理解能力、情境想象与推理能力、分析综合能力、运用数学工具解决物理问题的能力以及实验能力。现具体分析如次: (一)、理解能力 1、掌握物理概念和规律产生的背景。如万有引力定律的发现是在开普勒三定律基础上产生的。 2、掌握物理概念和规律的确切含义。如a=F/m以及I=u/R不能理解为简单数学式。 3、掌握物理知识间的相互关系。如运动学和动力学关系,动力学和功与能是从不同角度研究物体运动。 4、掌握物理概念和规律的成立条件和适应范围。如电场中对E=F/q(定义式)及E=KQ/r2(点电荷的电场)两公式的理解等。 5、依据对物理概念和规律解释问题和进行判断。如缓冲运动、薄膜干涉等物理现象的解释。

相关文档
最新文档