浅谈学习物理的重要性

浅谈学习物理的重要性
浅谈学习物理的重要性

浅谈学习物理的重要性

物理作为贴近生活的一门学科,其实对学生而言,并不陌生,从小学的科学自然课程中,以及生活中的种种现象,都包含物理知识。物理可以引导人们对生活中最基本的现象进行分析,理解,判断,比如生活中最普通的物质:水,它结冰时温度总是0度,它沸腾时的温度总是在100度,它在吸管中为什么会随着我们的吸力上升,为什么烧热的油锅内滴入水会产生剧烈的爆鸣,为什么热水在保温瓶中可以长时间的保持温度,等等,如果你学习了物理就会水的这些现象做出合理的科学解释。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,物理学史一项国际事业,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。

初中八年级,学生第一次接触物理,开始的时候,可能会觉得在“雾里”,也就是说,虽然种种现象都见过,或者能想象到,但是就是不明白为什么,不知道怎样来解释,也不知道学过的知识怎么运用到生活中去。这是很普遍的现象,这个时候,就需要有比较有经验的老师,带领学生走进物理的殿堂,从“雾里”走出来,如果能快速的进入学习的状态,将会对以后的学习有很大的帮助,并且会发现,原来物理是一门很有意思的学科,这不仅会提高学生成绩,还能帮助学生养成良好的思维习惯,学习习惯。

物理学的进展密切联系着工业,农业等的发展,也同人类文明的进步息息相关。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信;从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行;从浸提管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现者物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代,物理学前沿领域的重大成就又将引领人类文明进入一片新天地。大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖,生物与医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景,这意味他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里取得了成功。反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。

这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!

所以,学习物理不仅仅是为了成绩,更重要的是,培养学生的学习方法,思维方式,为以后的发展,奠定扎实的基础

物理知识在生活中的运用

物理是与人类生产和生活最为密切的科学。在物理教学中如何将物理知识与生产实践和生活实际相联系,使学生尽可能理解物理知识在生产实际和生活实际中的应用,也就成了物理教师义不容辞的义务。

力学知识的广泛应用

1.重力的应用

我们生活在地球上,重力无处不在。如工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直,这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理;羽毛球的下端做得重一些,这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛;汽车驾驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行,这是利用重力的作用而节省能源;在农业生产中的抛秧技术也是利用重力的方向竖直向下。假如没有重力,世界不可想象,水不能倒进嘴里,人们起跳后无法落回地面,飞舞的尘土会永远漂浮在空中,整个自然界将是一片混浊。在讲授重力时,要让学生展开热烈的讨论,充分挖掘学生的想象力,知道重力与我们的生产生活实际密切相关。

2.摩擦力的应用

摩擦力是一个重要的力,它在社会生产生活实际中应用非常广泛。如人们行走时,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;汽车上坡打滑时,在路面上撒些粗石子或垫上稻草,汽车就能顺利前进,这是靠增大粗糙程度而增大摩擦力;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;滑冰运动员穿的滑冰鞋安装滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦,从而减少摩擦而增大滑行速度;各类机器中加润滑油是为了减小齿轮间的摩擦,保证机器的良好运行。可见,人类的生产生活实际都与摩擦力有关,有益的摩擦要充分利用,有害的摩擦要尽量减少。

3.弹力的应用

利用弹力可进行一系列社会生产生活活动,力有大小、方向、作用点。如高大的建筑需要打牢基础,桥梁设计需要精确计算各部分的受力大小;拔河需要用粗大一些绳子,防止拉力过大导致断裂;高压线的中心要加一根较粗的钢丝,才能支撑较大的架设跨度;运动员在瞬间产生的爆发力等等。

可见,物理力学知识生产和生活实际中是很有用的,从宇宙天体到微观的分子、原子处处存在着各种各样的力,教师只要将课本知识与生产生活实际有机地结合起来,就能极大地激发学生的学习兴趣,从而培养他们树立崇尚科学、研究科学、应用科学精神。

二、热学知识的应用

天气的阴晴、冷暖与人类的各类活动息息相关,包含了很多的物理热学知识。如人们常喝开水、吃熟食,需要对水和食物进行加热,而加热过程中就需知道燃料燃烧或电力加热的基本知识;炎热的夏天在地上撒些水,靠水分的蒸发达到降温的目的;严寒的冬天如何保暖,汽车发动机常用水来散热,保护秧苗不被冻坏而往往采用在夜间向稻田里灌水,都充分利用了水的比热大这一特性;水稻生长在夏季,是由于水稻是喜高温的植物;各种机械轴承、火车轮箍的制造是充分利用固体的热胀冷缩原理。这些都是热学知识在生产生活中的重要应用。

三、光、声现象的应用

人类生存需要光。白天靠阳光,夜间需要灯光,设想宇宙无光,整个世界将陷入一片漆黑,所有生物将无法生存,由此可见光的重要性。然而光到底遵循什么规律,人类怎样利用这些规律为自己服务,这是人类研究光的目的所在。如日月食现象中遵循的是光在同一均匀介质中沿直线传播;教室里通常用日光灯管而少用白炽灯,除为了节省能源外,更重要的是白炽灯这种光源容易形成阴影,而日光管是平行光,可以避免阴影使我们能够很好的工作学习;夜间行驶的汽车内不开灯是为了避免挡风玻璃反射光而影响驾驶员的视线,汽车的反光镜用凸镜而不用平面镜是为了扩大观察范围,近视眼病人要佩戴凹透镜是为了矫正物体成像在人的视网膜上,手电筒能“收光”是利用凹透焦点发出的光能平行射出。另外,教室的长度限制10m左右是避免原声、回声两次声音,从而使两种声音叠加在一起,加强原声;两山距离和海底深度的测定也是利用声音的传播原理。

四、电学知识的应用

自法拉发现电磁感应现象以来,人类进入了电气化时代。从生活用电到交通运输、工厂企业用电,都来源于发电机,电已成为人类必不可少的主要能源。在我们的生活中,随处可见电的应用。如夜间走路用的手电,它是将化学能转化为电能;干电池不会发生触电事故,而照明用电如使用不当,将会危及我们的生命安全,这是因为不高于36V的是安全电压,而照明电路的电压是220V,远远高于安全电压;煮饭用电饭煲、电炒锅是将电能转化为内能,电力机车的行驶也是靠电能,一切家用电器都需要电。假设没有

电,电动机将不能转动,电力机车不能行驶,电器都不能工作,人类社会将会倒退。因此,电是人类的好伙伴,只要我们严格遵循安全用电原则,我们就可以驯服它,利用它为人类服务。

总之,物理知识从生活实际到高科技前沿,它的应用十分广泛。学生要理解学习物理知识的重要性,认识物理知识在当代社会中的重要作用,更要关注物理学的最新发展,使学生将所学物理知识与当前的社会实践和生活实际结合起来,坚持与时俱进,坚持科学发展观,利用物理知识推动社会和谐发展,更好地造福于人类。

“开水不响,响水不开”?

生活中大家可能都有这样的体会:烧开水时,水开前响声较水开后响。为什么“开水不响,响水不开”呢?注意观察一下就会发现:水中没有出现气泡时,是听不到响声的,而气泡的产生就会伴随着响声的出现。由此可见,烧开水时发出响声与水中气泡的产生是密不可分的。要揭开“开水不响,响水不开”之谜就要从气泡身上找原因。

原因之一:气泡的产生过程对响声大小的影响

水中溶有少量空气,容器壁的表面小空穴中也吸附着空气,这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少。当水被加热时,气泡首先在容器壁上生成。气泡生成之后,气泡内部的容器壁部分实际上是处于“干烧”状态,而气泡边缘与干烧部分之间处于激烈的汽化过程。由于水继续被加热,这个过程中不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大。当气泡所受的浮力大到一定程度时,便离开器壁开始上浮,整个过程的声音就象往烧红的铁上倒水一样,试想一下:无数个这样的剧烈汽化响声汇合在一起会产生什么样的声音?

响声是由于气泡的产生而出现的,更重要的是:沸腾后,气泡会迅速上浮,这种剧烈汽化过程的时间要比沸腾前要短,响声自然就小了。

原因之二:气泡上浮过程中的变化对响声大小的影响

在沸腾前,容器里各水层的温度不同,容器壁附近水层的温度较高,水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强也在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于内压强,于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。在继续加热的过程中,气泡产生和膨胀就越来越多,越来越大,但当气泡上升到温度较低的地方时,气泡中的水蒸气又要凝结成水,体积又逐渐地减小。那么在这样的过程中,随着温度的升高,气泡的体积一会儿膨胀一会儿缩小,又不断的上浮,在水的中、上部会产生一种振动,当水温接近沸点时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈振荡,产生较大的响声。

在水的温度达到沸腾的温度时,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个容器的水温趋于一致。水的内部急剧汽化,气泡内水蒸气达到饱和,密度大气压高,在上升过程中其体积不仅不会缩小,而且还继续增大。这时气泡所受的浮力也在它上升过程中增大,气泡就由底部一直上升到表面而破裂,放出水蒸气和空气。由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,响声自然也就小了。

由此可见,“开水不响,响水不开”是很有物理道理的。

自来水管涉及的物理知识

物理知识与我们的生活密切相关,留心观察日常生活中随时发生的物理现象,分析探究其形成的原因,找出其中的规律,是十分重要的。下面谈一谈关于自来水管所涉及到的一些物理知识。

一、为什么水龙头一打开水就会流出?

原来,日常生活中来自水管的水大多数来自水塔,而水塔中的水是用高压泵把水压上去的。因此,水塔中的水面肯定比水龙头中的水面高出许多,水龙头与水塔构成了一个连通器,根据连通器原理,液面应相平,所以,一打开水龙头水便流出来了。

二、敲击水管,为何有时听到2次声音,有时听到3次声音?

大家都知道,声音在不同介质中传播速度不同。一般情况下,在固体中传播最快,如在钢铁中每秒传播5200米;其次,在液体中,如在水中每秒传播1500米;在空气中传播最慢,每秒仅能传播340米。可见,如果水管中无水,敲击水管另一端,传声介质是空气、水管,我们就可能听到2次声音。如果水管中有水,传声介质为空气、水、水管,我们就可能听到3次声音。我们也可以通过这种方法来判断水管中是否有水。

三、寒冷的冬天,有时打开水龙头,会发现一滴水也不能流出,有时水管还会被“冻裂”,为什么?

原来,水管的水受冷凝固形成冰,就一滴也不能流出了。由于水结冰质量不变,密度变小,体积变大,所以水管有时会被“冻裂”。我们可以在水管外部包上一层防冻塑料纸,不过最稳妥的办法是将水龙头打开一点点,让水慢慢地下滴,这样就不易结冰了。

四、寒冷的天气,用手触摸自来水金属管时,好像对手有一种“粘力”,这是何因?

原来,自来水的金属管是热的良导体,当用手接触它时,手上的热量被金属迅速吸收并传走,手表面皮肤层的水分会立即遇冷凝固,将手和自来水管“粘”在一起。

五、如何判断浴室中冷、热水管?

天冷了,我们去浴室洗澡时,会发现有一冷一热两个进水管。我们很想知道哪个是冷水管,哪个是热水管,用手直接触摸又怕被烫伤,该怎么办?事实上,细心的人会发现两支水管表面是不同的,其中一支表面上有一层水珠,另一支却没有,这又是什么原因呢?原来浴室中充满了大量温度较高的水蒸气,遇到冷水管便会液化成一层小水珠附在水管表面上,所以,“出汗”的水管便是冷水管了。

植物生长过程中的物理知识

植物叶片大多数是深色(例如绿色、蓝色等).深色的叶片吸收光和热的本领较强.植物通过光合作用可产生淀粉、脂肪、蛋白质等有机物,实现光能转化为化学能,这正好符合能量守恒定律.植物的根具有向地生长的特性。这是植物对重力发生的反应.土壤中矿物质营养成分必须溶于水后才能被根吸收,这就是扩散现象.

有些植物的花瓣内有芳香腺,通过扩散放出特殊香味,花冠的芳香与彩色适应于昆虫采粉.

植物吸收的水分绝大部分从叶面蒸发到空中,这样可形成一种蒸腾拉力.这种拉力是根系对水分、矿物质养分吸收以及矿物质在植物体内传导的主要动力.植物通过蒸发吸热还可以调节叶面温度,这样,树叶不致于因温度过高而灼伤.

仙人掌生活在干旱的荒漠,它的叶变化成叶刺,通过减小蒸发表面积大大降低水分蒸发.

有些植物的生长还依赖大气压:爬山虎茎上的卷须顶端变成吸盘,依靠大气压吸附在墙壁上或大树上向上生长.

有些植物果实的果皮向外延伸形成翅状,借助风能,飘摇到远方.椰子的果实内,中果皮富有纤维且充满了空气,这样可以借助浮力飘洋过海、定居彼岸.

仔细观察,大家还可以列举一些与物理知识相关的事例.

静音车厢不许打手机

手机时代的到来为城市环境带来一个新课题——移动空间公共场所的环保意识。人们开始呼吁有关部门开辟无手机的“静音车厢”,以求早日摆脱耳边那些与自己毫不相干却又不得不听的交谈,合理拥有一处既安静又可免除电磁波隐患的空间。据一项日本民意调查表明,每天乘车上班的通勤工薪族中有70%的人支持设立静音车厢,有27%的人表示无所谓,持反对意见者只有3%。于是,日本、瑞士等国先后开辟“静音车厢”

喧哗扰人电磁波让人担心

手机出现的初期,它依然还是人们一般的通话工具。时间是金钱,情报是先机,因此商人、行政人员,都视它为必不可少的联络手段。可是到了年轻人手里这一初始功能很快发生了变化,闲聊、消遣越来越多地取代了通讯功能。日本环境的特殊,也一定程度上加速了手机的多用途发展。日本人重礼仪,外表不爱管闲事,却对周遭环境异常敏感,任何额外声响、动作,都被视为是污染环境的举动。每天乘车上班

时,电车车厢里人们似乎都在闭目养神,可是,又很专注于凝神聆听任何声响。在生人面前对着手机高谈阔论,固然被认为是没有教养的行为,长时间地在手机上机械地重复同样动作,也往往被视为一种骚扰,至少也是一种视觉污染。毕竟车厢里空间有限,你我擦肩接踵想回避也枉然。

更有甚者,那就是电磁波,尽管手机电磁波对人体的伤害问题至今仍难做定论,但是,车厢里与外面的开放空间还有明显区别,在金属外皮封闭起来的车厢里面,尤其通勤高峰时间,几乎人手一部手机,除非关机,不然用不用它们都在发出电磁波,而且,在金属环绕的空间里会不断地反射。在外面达不到危害剂量,可是,到了这种环境里难免几倍、十几倍地增大剂量,尚无定论的伤害问题在这里肯定结论的可能性就明显增加了。

人们开始有了公共场所的环保意识

东京等大城市的电车车厢内就曾出现过劝阻乘客不要使用手机的告示。上面说,“请勿使用手机,以免骚扰旁人”。人们知道注意风度了,同时,短信这种新技术的发明也使那些乘车时旁若无人地煲电话粥的人减少了,可是一些“拇指族”发信息的时候,手指在键盘上跳来跳去,又会引起坐在旁边的人尤其中老年人的反感,更不堪忍受的是短信的各种奇怪铃声和振动,不时地造成车厢环境的污染。

手机时代的到来为城市环境带来一个新课题——移动空间公共场所的环保意识。同防范性骚扰的女性专用车厢一样,人们开始呼吁有关部门开辟无手机的“静音车厢”,以求早日摆脱耳边那些与自己毫不相干却又不得不听的交谈,合理拥有一处既安静又可免除电磁波隐患的空间。据一项民意调查表明,每天乘车上班的通勤工薪族中有70%的人支持设立静音车厢,有27%的人表示无所谓,持反对意见者只有3%。

日欧开设静音车厢

在这类调查的基础上,神户等地已经开始在通勤高峰时间试行禁用手机,从2004年起,将在每列电车上单设一节车厢为静音车厢。这种车厢里不仅不能使用手机,而且不能大声讲话。这样考虑是为了让通勤乘客能够抓紧时间休息、阅读,外出度假的乘客享受旅途风光的同时不再受手机铃声等的干扰。

无独有偶,瑞士铁路当局应社会各界的强烈要求,终于就电气列车使用移动电话做出限制:除增加禁烟车厢外,又增设禁止打电话的车厢,在车厢里,任何人不准使用无绳电话。允许做的是安静地睡觉或

学学拉丁语语法。考虑到移动电话持有者有可能不自觉,车厢配备了大量训练有素的列车员,当有人偷偷举起电话时,列车员就悄悄走到他跟前,有礼貌地要求他不要干丢脸的事。

就在一些国家为保护居住环境不懈努力的时候,工业大国已经开始关注车厢这一处在流动中的环境问题,可见人们的环境意识越来越强,环保话题正在一步步走向深入。

神舟七号将带来神秘礼物

2008年9月25日21时10分,长征二号F型运载火箭点火,神舟七号飞船在酒泉卫星发射中心升空。据春晚剧组有关人员透露,神舟七号飞船将会为2009年中央电视台春节联欢晚会带来神秘礼物。而对于礼物具体细节,工作人员并没有透露,还是要等到大年三十晚上,这个神秘礼物才会跟全国观众见面。

由朗昆担任总导演的春晚剧组于8月28日正式成立,郎昆的春晚计划已经有了雏形,奥运、汶川等因素已经成为了本届春晚的关键词,而郎昆本人也有意延续张艺谋在奥运开幕式上展示的“和”文化,让“和”

成为春晚的主题。在观众期待值最高的语言类节目方面如何创新,也成为了剧组创作工作的重点。

另外,朗昆还透露,本届春晚有在四川和台北设立春晚分会场,这将能使这届春晚在某种意义上超越之前的任何一届,不过据央视的工作人员透露,这一计划最终能否成行还有待观察。

从抗震救灾、北京奥运成功到神七问天,无论是面对自然灾害的严峻考验,还是人类社会发展带来的新课题、新挑战,我们都努力做到最好。这一系列的大事件为2009年春晚剧组提供了丰富的创作素材,相信这台晚会将成为全国人民乃至世界人民的饕餮盛宴!

国际单位制的构成

国际单位制(LeSystèmeInternationald'Unitès)及其国际简称SI是在第11届国际计量大会(1960)上通过的,包括SI单位和SI单位的倍数单位。

SI单位是国际单位制中由基本单位和导出单位构成一贯单位制的那些单位。除质量外,均不带SI词头(质量的SI单位为千克)。

SI单位的倍数单位包括SI单位的十进倍数单位和分数单位。

为什么温水比冷水结冰快

有经验的汽车驾驶员都知道,冬天洗车最好用冷水而不用温水,否则温水一沾到车厢便会马上结冰。难道温水比冷水结冰快?这是为什么呢?

科技日报报道称,其实,解释不了这个奇怪的自然现象是非常正常的,因为迄今为止,连科学家也没有搞清楚:为什么冬天温水比冷水冻得快?当今世界上还没有人能够破解这个看似稀松平常的自然之谜。

据说,古希腊人曾发现了这个有意思的自然现象,但他们没有找到答案。

1969年,一名坦桑尼亚大学生艾拉斯托·穆宾巴正式向全世界提出这个问题——为什么冬天温水比冷水冻得快?从那以后,这个问题才被全世界科学家所关注。据说,1969年盛夏,艾拉斯托·穆宾巴想亲手制作冰激凌,他把一杯由牛奶和糖水等物质相混合的、还没有放凉的温热液体放进了冰箱冷冻室,结果他惊讶地发现,这次液体结晶得比以往任何一次都快,他很快就吃到了自己亲手制作的冰激凌。这个有趣的发现激发他深入研究的欲望。从那以后,艾拉斯托·穆宾巴相继做了很多温水冷冻实验,写了很多篇研究报告。由于艾拉斯托·穆宾巴的突出贡献,这个神奇的自然现象现在被科学界称为“穆宾巴效应”。

现在,在许多解释中最为普遍的理论为:温差理论,即冬天温水比冷水冻得快,是因为温水与周围环境之间的温差大于冷水与周围环境之间的温差,温差大温水中水分子的能量会很快散发到周围环境中。当然,这个理论仍然遭到许多科学家的质疑。因为按照这个理论,冷水与周围环境之间的温差小,冷水分子能量失去较慢,那么出现的问题是,温水终究要变成冷水,它变成冷水后结晶速度应该与冷水直接冷冻一样。因此,考虑到把温水冷却成冷水时耗费的时间,应该得出结论,即无论怎样冷水都应比温水冷冻得快。看来,这个“温差理论”也不值得推敲。报道称,那么,温水到底缘何比冷水冷冻得快呢?温水在冷冻过程中肯定还有一个至今未被人们认知的机理。也许不久的将来,科学家会解开藏在我们身边的这个谜团。

后续:解释温水比冷水结冰快。据英国《新科学家》杂志报道,美国华盛顿大学的乔纳森·卡茨在对“穆宾巴效应”深入研究后认为,这一现象实际上与水中的溶解物有关。水在加热过程中,一些通常会使水变“硬”的溶解物,主要是碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐,会被“驱逐”出来形成固体沉淀,这就是日常生活中常见的附在水壶内壁上的水垢。

卡茨说,未经加热的水中仍含有这些溶解物,在水结冰过程中随着冰晶的形成,尚未结冰的水中这些物质的浓度会进一步升高,甚至可达正常水平时的50倍。这种情况会降低水的冰点,这也就减缓了冷水结冰的速度。这一原理就如同下雪后向路面撒盐防止结冰一样。

卡茨认为,穆宾巴在牛奶中加糖实际上是使水变得“更硬”,进一步扩大了只含少量碳酸盐的热牛奶与富含碳酸盐的冷牛奶之间结冰速度的差距。

美国加利福尼亚大学伯克利分校的理查德·穆勒认为,卡茨对“穆宾巴效应”的分析是迄今对这一现象做出的最深入、最严谨的解释,并认为卡茨找到了“简单但对头”的方式解决这一问题。

为什么停车信号用红色

我们知道,光线通过空气时会发生散射,对于相同的媒质来说,光线的波长越短,散射作用越强,光线的波长越长,散射作用就越弱。

在所有的可见光中,红光的波长是最长的,它约为紫光的1.7倍,所以空气对红光的散射作用最弱,它可以传得较远。特别是在下雨或大雾的天气里,空气的透明度大大降低,这种作用就更为明显。

用红色信号灯作为停车信号,可以使司机在比较远的地方看到信号,制动车子,减速慢行;如果司机在近处才看见停车信号,由于车的惯性作用是停不住的,极易发生危险。另外,红色会引起人的视神经细胞的扩展反应,是一种使人兴奋的扩张色,所以红色信号灯比较醒目,这也便于提醒司机及早刹车,防止事故发生。

红色信号灯不仅可以作为停车信号,还可以作为各种危险、警示信号。比如,在城市的某些高大建筑物的顶上常要装设红灯,这一盏盏的红灯可以保障夜航飞机的飞行安全,防止撞机事故的发生。另外,还可以作为公安消防部门的标志。

物理学的意义

物理学的意义 ——我的物理学观我相信理学知识是人类智能的结晶。物理学,在我看来,是研究事物宏观及微观变化规律的,尤其是运动的变化规律。 我对生存的环境有着诸多的不解,心中一直有深深认识它的渴望。于是常常思考,日月为何会发光,风为什么看不见但却有那样强大的力量?对于这样的问题,单是靠个人的思想我想不明白,如中国古人荀子所言:“终日所思不如须臾之所学。”单是目前对物理学这么一丁点儿的学习认识就让我感受到物理学对我认知世界有多么重要。这一学科的知识是千百年来无数人努力探索的成果,而继承先人的智慧,对我来说,有着极其重要的意义。 今天,我们享用着科学研究所带来的前所未有的技术成果,然而,这一切都离不开物理学的研究和发展。近400年,尤其是近100多年,人类社会的进步超过了过去的几千年。而这段时期,也正是物理学飞速发展的时期。今天的物理学正以它特有的魅力,影响和推动着其它学科乃至社会的飞速发展,并日益展现出其强大的基础科学功能。 物理学是自然科学的基础,它是在人们认识自然和改造自然的过程中发展和壮大起来的。自然科学与生产实践相结合变成直接的社会生产力,社会生产力的发展又推动自然科学向更深层次发展。从更深层次上分析,物理学的发展和完善不仅推动了整个自然科学的发展

和完善,同时也推动了社会的进步。物理学中的科学实验方法是检验自然科学真理性的标准。物理学的发展促进了辩证唯物主义的完善和发展,它的每一次大的飞跃都为自然科学的发展创建了一新的平台。在这个新的平台之上,社会对新的技术的需求增大。正如恩格斯所总结的:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。” 物理学描绘了物质世界的一幅完整的图象,它揭示出各种运动形态的相互联系与相互转化,充分体现了世界的物质性与物质世界的统一性。物理学史告诉我们,新的物理概念和物理观念的确立是人类认识史上的一个飞跃,只有冲破旧的传统观念的束缚才能得以问世。正确的科学观与世界观的确立,对科学的发展具有重要的作用。物理学是理论和实验紧密结合的科学。物理学中很多重大的发现,重要原理的提出和发展都体现了实验与理论的辩证关系:实验是理论的基础,理论的正确与否要接受实验的检验,而理论对实验又有重要的指导作用,二者的结合推动物理学向前发展。通过学习物理学,能够使我形成正确的世界观。 一个科学理论的形成过程离不开科学思想的指导和科学方法的 应用。正确的科学思维和科学方法是在人的认识途径上实现从现象到本质,从偶然性到必然性,从未知到已知的桥梁。这样的科学方法能够使我在学习过程中打开学科大门的钥匙,在工作中便有了科技创新的锐利武器。 生活离不开物质,离不开运动,离不开生命,离不开思考。人是有生命的,有思想的,有智慧的。一个纯粹的物质世界却能诞生出我们具

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

0807动力工程及工程热物理

0807 动力工程及工程热物理 一、学科概况 “动力工程及工程热物理”学科以能源的高效洁净开发、生产、转换和利用为目标,以研究能量的热、光、势能和动能等形式向功、电等形式相互转换过程中能量转化、传递的基本规律,以及实现这些过程的设备和系统的设计、制造和运行的理论与技术的一门工程基础科学及应用技术。中北大学于1998年获批动力机械及工程硕士学位授权点,2011年获批动力工程及工程热物理一级硕士学位授权点。学科依托“太阳能光热综合利用”山西省工程技术研究中心、“煤电污染物控制与资源化利用”山西省重点实验室等多个省部级学科平台;形成了以北方通用动力研究院、柴油机高增压国防科技重点实验室、山西省增压器工程创新中心为核心的人才培养基地。 学科现拥有博士生导师5名,硕士生导师24名,其中入选三晋学者、山西省BRJH、三晋英才等省部级以上人才工程多名。已承担国防“973”、国家自然科学基金等项目多项,在动力机械系统设计、热流科学与工程、太阳能综合利用等领域形成了鲜明特色。 二、培养目标 以国防和地方经济建设需求为导向,培养具备动力工程及工程热物理学科宽厚基础理论,系统掌握能源高效洁净转化与利用、能源动力装备与系统、能源与环境系统工程等方面专业知识,能从事能源、动力、环保等领域的科学研究、技术开发、设计制造、教学、管理等工作,具有国际视野、创新与实践能力的高层次研究型复合人才。 三、培养年限 学术型硕士生培养年限3年,最长5年。提前答辩和延期答辩要经过严格审批,要求论文时间不少于1.5年。 四、学科专业研究方向 1、动力机械系统科学与结构技术 针对动力机械能量转化效率、清洁排放及可靠性,开展动力机械能量管理、内燃机增压与性能优化、清洁燃料燃烧与排气净化、动力机械系统复杂载荷环境下动态设计、寿命预测与抗疲劳设计等方面的理论与技术研究。

2014工程热物理年会

中国工程热物理学会 2014年学术会议征文通知 中国工程热物理学会将于2014年秋季由学会组织召开学术会议。现将征文有关事项通知如下,欢迎投稿。 一、征文内容,包括下列学科:工程热力学与能源利用;热机气动热力学;传热传质学;燃烧学;多相流;流体机械。欢迎从事工程热物理各有关领域和能源、航空、航天、动力、发电、制冷、冶金、石油、煤炭、环境保护、材料等部门的研究人员、工程技术人员、教师及研究生踊跃投稿,进行学术交流和讨论。 二、要求应征稿件观点明确、论据充分、公式正确、图表清晰、文字简练。 三、来稿有关要求如下:(1)题目:二号黑体字,一般不超过18个字;作者姓名:小四号仿宋体;作者单位、邮政编码:小五号宋体;联系电话、E-mail:五号宋体;(为便于联系请作者务必给出电话、E-mail)摘要:“摘要”二字为小五号黑体,摘要内容200字左右,为小五号宋体;关键词:“关键词”三字为小五号黑体,关键词一般为3~5个,为小五号宋体;引言、正文、结论:标题为小四号黑体,内容为五号宋体;参考文献:“参考文献”四字为五号黑体,内容为小五号宋体;插图:图说、图中字、坐标值均为小五号宋体,图及符号尽量插在文内。(2)所投稿件,一律使用Word电子文档,纸张大小:A4。页面设置,页边距:上4.0cm;下3.7cm;左3.5cm;右3.5cm。即:打字部分高22cm,宽14cm,单倍行距,切勿超出。稿件首页第一行左边打印“中国工程热物理学会”,右边打印稿件是属于第一项中所列举六个学科的“哪一个学科”;第二行左边打印“学术会议论文”,右边打印“编号:”,(号码暂空),均为小五号字,请注意不要再另设页眉页脚。 四、稿件无论录取与否恕不退稿,请作者自留底稿。 五、经审稿录取的论文由学会统一编号,并将审查意见通知第一作者。作者按上述格式修改后寄回学会,由学会统一出版。不符合格式要求的稿件,必须重新排印。 六、请勿一稿两投。凡在国内外公开出版的期刊、书籍和学术会议上发表过的论文、报告,内容无重大改进者,恕不接受。 七、应征论文请发送到:xhlw@https://www.360docs.net/doc/ba5037822.html,,请在邮件主题标明所投学科名称。 八、征文截止日期为2014年6月15日(以发信邮戳日期为准)。 九、经审查录取的论文在2014年7月底通知第一作者,8月1日尚未接到录取通知的作者请在8月20日前通过email:cset@https://www.360docs.net/doc/ba5037822.html,查询。 十、经学术会议评审出的优秀论文,将推荐在《工程热物理学报》上发表。 十一、学术会议的地点和开会日期,另行通知。 十二、欢迎各企业、事业单位来人、来函商讨各项业务事宜。 中国工程热物理学会 2013年9月

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

17西交大动力工程及工程热物理考研资料与专业综合解析

研途宝考研 https://www.360docs.net/doc/ba5037822.html,/ 门类/领域名称:工学[08] 一级学科/领域代码:[0807] 专业:动力工程及工程热物理[080700] 动力工程及工程热物理专业介绍: 动力工程及工程热物理学科,是研究能量以热和功及其它相关的形式在转化、传递过程中的基本规律,以及按此规律有效地实现这些过程的设备及系统的应用科学及应用基础科学。 本一级学科包含六个二级学科。其中热能工程学科,主要研究燃料燃烧及能量传递、转换和利用的原理与方法;流体机械及工程学科,研究流体机械及流体动力系统的工作过程及其内部流体流动的规律;化工过程与机械学科,研究流体密封、过程设备检测及安全技术等设备和系统。 考试科目: ① 101思想政治理论② 201英语一③ 301数学一④ 804材料科学基础或805工程热力学或806化工原理或807环境学或 808核工程基础(核反应堆物理分析、核反应堆热工分析各占50%)或810电路或812固体物理或813传热学或814计算机基础综合(含数据结构、计算机组成原理、操作系统)或816工程力学(含理论力学、材料力学)或 818高等代数与线性代数或821有机化学或822普通物理学或843流体力学或842原子核物理 研究方向: 01工程热物理 02热能工程 03动力机械及工程 04流体机械及工程 05制冷及低温工程 06★新能源科学与工程 07★能源环境技术 2017动力工程及工程热物理专业课考研参考书目: 《原子核物理》杨福家复旦大学出版社 1993年版; 《有机化学上、下册》胡宏纹高等教育出版社 2006年版; 《数据结构与算法分析(C++版)(英文版)》 CliffordA.Shaffer 电子工业出版社 2013年第三版; 《电路》邱关源高等教育学出版社 2010年版; 2017动力工程及工程热物理考研专业课资料: 《2017西安交通大学流体力学考研复习精编》 《西安交通大学814计算机基础综合历年真题试卷(电子版)》 《2017西安交通大学工程热力学考研复习精编》 《2017西安交通大学流体力学考研冲刺宝典》

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:()

物理学的作用与意义

物理学的作用与意义 物理学是一门基础科学,它研究的是物质运动的基本规律。不同的运动形式具有不同的运动规律,因而要用不同的研究方法处理,基于此,物理学又分为力学、热学、电磁学、光学和原子物理学等各个部分。按照物理学的历史发展又可以分为经典物理与近代物理两部分。近代物理是相对于经典物理而言的,泛指以相对论和量子论为基础的20世纪物理学。由于物理学研究的规律具有很大的基本性与普遍性,所以它的基本概念和基本定律是自然科学的很多领域和工程技术的基础。由于物理学知识构成了物质世界的完整图象,所以它也是科学的世界观和方法论赖以建立的基础。 1、物理学是自然科学的带头学科 物理学作为严格的、定量的自然科学的带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。它与数学、天文学、化学和生物学之间有密切的联系,它们之间相互作用,促进了物理学及其它学科的发展。 物理学与数学之间有深刻的内在联系。物理学不满足于定性地说明现象,或者简单地用文字记载事实,为了尽可能准确地从数量关系上去掌握物理规律,数学就成为物理学不可缺少的工具,而丰富多彩的物理世界又为数学研究开辟了广阔的天地。物理学与数学的关系密切,渊源流长。历史上有许多着名科学家,如牛顿、欧拉、高斯等,对于这两门科学都做出了重要贡献。19世纪末、20世纪初的一些大数学家如彭加勒、克莱因、希尔柏特等,尽管学术倾向不同,但都精通理论物理。近代物理学中关于混沌现象的研究也是物理学与数学相互结合的结果。 物理学与天文学的关系更是密不可分,它可以追溯到早期开普勒与牛顿对行星运动的研究。现在提供天文学信息的波段已经从可见光频段扩展到从无线电波到X射线宽广的电磁波频段,已采用了现代物理所提供的各种探测手段。另一方面,天文学提供了地球上实验室所不具备的极端条件,如高温、高压、高能粒子、强引力等,构成了检验物理学理论的理想的实验室。因此,几乎所有的广义相对论的证据都来自天文观测。正电子和μ子都是首先在宇宙线研究中观测到的,为粒子物理学的创建做出了贡献。热核反应理论是首先为解释太阳能源问题而提出的,中子星理论则因脉冲星的发现得到证实,而现代宇宙论的标准模型——大爆炸理论,是完全建立在粒子物理理论基础上的。 物理学与化学本是唇齿相依、息息相关的。化学中的原子论、分子论的发展为物理学中气体动理论的建立奠定了基础,从而能够对物质的热学、力学、电学性质做出满意的解释;而物理学中量子理论的发展,原子的电子壳层结构的建立又从本质上说明了各种元素性质周期性变化的规律。量子力学的诞生以及随后固体物理学的发展,使物理学与化学研究的对象日益深入到更加复杂的物质结构的层次,对半导体、超导体的研究,愈来愈需要化学家的配合与协助,在液晶科学、高分子科学和分子膜科学取得的进展是化学家、物理学家共同努力的结果。另一方面近代物理的理论和实验技术又推动了化学的发展。 物理学在生物学发展中的贡献体现在两个方面:一是为生命科学提供现代化的实验手段,如电子显微镜、X射线衍射、核磁共振、扫描隧道显微镜等;二是为生命科学提供理论概念和方法。从19世纪起,生物学家在生物遗传方面进行了大量的研究工作,提出了

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

实验在物理学发展中的作用

物理学史作业 2012届 实验在物理学发展中的作用 学生姓名赵孟冬 学号 08103137 院系数理信息学院 专业物理学 指导教师余国祥 完成日期2012年12月19日 实验在物理学发展中的作用 摘要 物理学是一门以实验为本科学。物理实验不仅是物理学理论的基础,更是物理学发展的基本动力。伽利略的实验研究特别是他把实验和数学方法结合来研究物理规律使物理学开始走上了真正的科学道路。实验在物理学的发展中有巨大的推动作用,在物理学中,每个概念的建立,每个规律的发现,无不有坚实的实验基础,而且在物理学史上,许多关键的问题的解决,最终都要诉诸实验。本文介绍了近代物理学的发展中四个着名的实验以及其在物理学发展中的作用。 关键词物理学;物理实验;发展;作用 目录 摘要 (2) 引言 (4) 1. 发现新事物.探索新规律 (4) . X射线的发现 (4) X射线的发现的过程 (4) 产生的影响 (5) 2. 验证物理理论 (5)

. 光电效应的研究 (5) 光电效应的发现 (6) 勒纳德的新发现 (6) 密立根的光电效应实验 (6) 研究光电效应的意义 (7) 3. 测定物理常量 (7) . 基本电荷的测定 (7) 汤森德电解法 (7) 汤姆逊的膨胀云室法 (8) 威尔逊的平板电极法 (8) 密立根的水珠平衡法 (8) 密立根油滴平衡法 (8) e的精确值 (9) 4. 推广应用新技术 (9) . 核磁共振 (9) 从核磁矩的研究谈起 (9) 珀塞尔小组的共振吸收实验 (9) 布洛赫的核感应实验 (10) 实际中的应用 (12) 参考文献 (12) 引言 物理学是以实验为本的科学,在物理学的发展中起来重要作用。在物理学的工作者中有90%从事实验工作。而从伦琴获得诺贝尔奖以来的一百年,176位获奖的物理学家中有67%

实验对物理学的重要意义

实验对理论物理学家的重要性 摘要理论物理学家是个特殊群体,表面上他们可以象数学家那样,不必从事实验研究。事实上有些理论物理大师虽然素以不擅长实验而著称,甚至有些人的某些言论更令人费解。但析其言观其行,结果表明:实验对理论物理学家至关重要,理论物理离不开实验。 关键词理论物理;实验;直觉 一.引言 从历史上看,早期的物理学实验与理论是合而为一的,每一个物理学家既从事实验研究,也进行理论探索。如伽利略和牛顿。但随着物理学的进一步发展,物理学家也出现了分工,有的专门从事实验工作,有的专门从事理论研究。到了二十世纪,费米成为仅有的在理论和实验方面都有非凡才能并获得杰出成就的伟大物理学家。有人断言,能象这样既专于实验又长于理论者,“费米是最后一人”[1]。一个事实是,有些物理学家,如泡利、海森堡、杨振宁等在物理学界素以不擅长实验而著称,但并没妨碍他们对物理学做出巨大贡献成为物理学大师级人物。另外有些物理学家如爱因斯坦有的言论若不细加分析也会使人们对实验的重要作用产生怀疑。 二.爱因斯坦等对实验看法的表述 爱因斯坦曾反复思索数学与实在的关系:“为什么数学比其他一切科学受到特殊的尊重,一个理由是它的命题是绝对可靠的和无可争辩的,…还有一个理由那就是数学给予精密自然科学以某种程度的可靠性,没有数学,这些科学是达不到这种可靠性的。”[2]于是他产生困惑:“数学既然是一种同经验无关的人类思维的产物,它怎么能够这样美妙地适合实在的客体呢?那么,是不是不要经验而只靠思维,人类的理性就能够推测到实在事物的性质呢?”[2]经过分析他说:“…我们不得不倾向于下面这个更一般的观点,这是彭加勒观点的特征。几何(G)并不断言实在事物的性状,而只有几何加上全部物理定律(P)才能做到这点。用符号来表示,我们可以说:只有(G)+(P)的和才能得到实验的验证。因此,(G)可以任意选取,(P)的某些部分,也可以任意选取;所有这些定律都是约定。”[2]“我认为,从永恒的观点来看彭加勒是正确的。”[2]更一般地,爱因斯坦认为,作为物理学理论根本部分的基本概念和基本原理都“不是理性所能触动的”,而都是“人类理智的自由发明”,“具有纯粹虚构的特征。”[3]就概念而言,“一切概念,甚至那些最接近经验的概念,从逻辑观点,完全象因果性概念一样,都是一些自由选择的约定,…”[3]进一步“概念体系连同那些构成概念体系结构的句法规则都是人的创造物。”[3]“事实上,我相信,甚至可以断言:在我们的思维和我们的语言表述中所出现的各种概念,从逻辑上来看,都是思维的自由创造,它们不能从感觉经验中归纳地得到。”[3]物理学基础可任意地选取约定,具有虚构的特征以及都是思维的自由创造等等提法显然与以物理学为代表的自然科学追求自然界具有“真”的特征的客观规律的宗旨至少表面上有一定偏差。难道爱因斯坦的科学贡献真的就是在这些观点的指导下做出的吗?

动力工程及工程热物理进展

浙江工业大学 攻读硕士学位研究生课程 文献综述 专业动力工程及工程热物理 课程名称动力工程及工程热物理进展 任课教师包士毅等 姓名赵李盼 2016年1月10日

多相流技术在泵研究发展中的应用分析 概述 两相流动主要分为气液和固液的混合运动。两相流广泛应用于能源、化工、冶金,核能、冶金等领域。早在年,两相流就被用来减少波浪对建筑物的破坏作用。此后,在工程中也得到越来越广泛的应用,如在河口用气泡幕防止盐水入侵控制水库和湖泊中的分层结构以及改善水质加速反应装置中的物质混合、热量交换、以及化学反应过程在城市河流污染治理中,用纯氧曝气复氧来治理污染河流、消除黑臭。在电力行业中的应用主要体现在火力发电厂的水力除灰系统中,和火力发电厂湿式石灰石洗涤法脱硫系统中。气液两相流动很大程度上取决于气泡运动形态以及分散相和连续相之间的相互作用。然而,在气液两相流动中,气液两相的流速是不同的。在流动时,气液两相的流动结构又是多样的,而且,带有随机性。有关固液两相流的问题很早就己经提出。早在年就己经较系统地研究过明渠水流中泥沙的沉降和输运。于年研究过声波在泡沫液体中传播时强度的衰减。但是许多经验和研究成果分散在各个不同领域,交流不多。直至上世纪四十年代,刁`开始有意识地总结归纳所遇到的各种现象,用两相流的统一观点系统地加以分析和研究。五十年代以后相关的论文数量显著增加,内容包括两相流边界层,空化理论,流态化技术,喷管流动等。六十年代以后,越来越多的学者开始探索描述两相流运动规律的基本方程。两相流作为一门独立的学科形成,并有了迅猛阶段,但迄今为止还没有非常成熟的体系,尚处于发展初期,很多方面都要依赖于经验数据,而且数据

高等数学在大学物理中的重要性

高等数学在大学物理中的重要性 专业:应用化学学号:5503211017 学生姓名:胡吉林指导老师:吴评 摘要:数学是物理的基础,是研究物理的重要工具和手段。而高等数学的思想方法,渗透于大学物理学习过程的各个环节。高等数学是一门抽象性的学科,而大学物理正是借助其理论结晶将抽象的数学思维方法与具体的自然规律结合了起来。我校之所以选择在上完高等数学(上册)之后,再开设大学物理课程,就是考虑到大学物理的学习需要运用到高等数学中的很多知识。而高等数学中的学习成果在大学物理中的验证与利用,能让我们对其印象更深,理解得更透彻。下面,本文将结合作者自身在大学物理学习过程中的感悟与体会,探讨高等数学的思想方法在大学物理中的重要体现。 关键词:高等数学;大学物理;思想方法;自然规律 1 建模的思想 数学建模,理工科的学生对此都很熟悉,为了使问题简化,建立合适的数学模型,常常要作出一些理想化的假设,忽略次要因素,突出主要矛盾。在大学物理中,类似这样建立理想模型的例子也不胜枚举,如力学中的质点、刚体,电学中的点电荷等,都是把复杂的实际问题抽象成了一个个基本的理想模型。这种建立理想模型的方法,借鉴了数学建模的思想,是物理学的基本研究方法之一。 2矢量的思想 大学物理中,很多物理量是矢量,如位移、速度、角动量、电场强度、磁感应强度等,而矢量的运算正是高等数学中的向量代数在大学物理中的运用。如:力的分解与合成其实是向量的加减法运算,而计算力矩、角动量、安培力等则用到了向量代数中向量积的运算。合理地借助向量工具,可使一些物理研究问题大为简化。 3导数的思想 中学物理与大学物理的不同在于:中学物理中所讨论的物理量大多是均匀变化的,而大学物理中所讨论的物理量一般都是非均匀变化的,因而需要用求导数的方法来解决这类问题。力学中导数的应用问题可以分为两类:第一类是已知物体的运动方程,求解物体的运动速度和加速度;第二类则是已知物体的加速度和初始条件,求解物体的运动方程。通过求导,也可以计算角速度、角加速度及电场强度等物理量的值。此外,在求解物理问题的过程中,常碰到一些求极值的问题,

浅谈物理模型的作用及其建立

浅谈物理模型的作用及其 建立 Last revision on 21 December 2020

浅谈“物理模型”的作用及其建立 布鲁纳的发现法学习理论认为:“认识是一个过程,而不是一种产品”。探究式学习法是学习物理的一种重要的认知方法;它以学生的需要为出发点,以问题为载体,从学科领域或现实社会生话中选择和确定研究主题,创设类似于科学的情境,通过学生自主、独立地发现问题、实验探究、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动,获得知识技能,发展情感与态度,培养探索精神和创新能力的学习方式。在这探究式学习的过程中,最难的一点在于如何创设科学的物理情境;这个科学物理情境的创建过程就是“物理模型”的建立过程。所以说要想学好中学物理,就要学会对生活中的现象多观察,多思考,并能从中学会如何建立“物理模型”。 一、什么是“物理模型” 自然界中任何事物与其他许多事物都有这千丝万缕的联系,并处在不断的变化当中。面对复杂多边的问题,人们在着手研究时,总是遵循这样一条重要的法则,即从简到繁,从易到难,循序渐进,逐次深入;基于这样一种思维,人们创建了“物理模型”,物理模型是指:物理学所分析的、研究的问题往往很复杂,为了便于着手分析与研究,物理学中常采用“简化”的方法,对实际问题进行科学抽象处理,用一种能反应原物本质的理想物理(过程)或遐想结构,去描述实际的事物(过程),这种理想物质(过程)或假象结构称之为“物理模型”。 物理模型的建立是人们认识和把握自然的一个典范,是前人的一种创举。 二、物理模型的种类和特点 1、中学中常见物理模型的种类 (1)研究对象理想化模型,例如:质点、刚体、理想气体、恒压电源等; (2)运动变化过程中理想化模型,如:“自由落体运动”、“简谐运动”、“热平衡方

物理学对人类的影响

魅力科学论文 题目物理学对人类的影响 姓名吴赐恩 专业交通运输 学号 201334012 指导教师张志强 郑州科技学院车辆与交通工程系 二O一六年六月

摘要:从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理 中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。 关键词:渗入;各个领域;科学意识;科学学习方法 一、物理学对生活的影响 物理是一门具有悠久历史的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入人类生活的各个领域;物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于我们身边;在学习中,我们要应树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式。 科学思维方式物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。 例如,日常生活中的雨衣。下雨天,外出的人们不是打伞,就是穿雨衣。雨衣为什么不透水呢?奥妙就在制作材料上。就拿布制雨衣来说吧,它是用防雨布(经过防水剂处理的普通棉布)制成的。防水剂是一种含有铝盐的石蜡乳化浆。石蜡乳化以后,变成细小的粒子,均匀地分布在棉布的纤维上。石蜡和水是合不来的、水碰见石蜡,就形成椭圆形水珠,在石蜡上面滚来滚去。可见,是石蜡起了防雨的作用。物理学上把这种不透水的现象,叫做“不浸润现象”。而水一旦遇到普通棉布,就通过纤维间的毛细管渗透进去,这就叫做“浸润现象” 物体是由分子组成的。同一种物质的分子之间的相互作用力,叫做内聚力;而不同物质的分子之间的相互作用力,叫做附着力。在内聚力小于附着力的情况下,就会产生“浸润现象”;反之,则会出现“不浸润现象”。雨衣不透水,正是由于水的内聚力大于水对雨衣的附着力的缘故。 再如下面一个例子:五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。 一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收

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

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