初中物理笔记重点归纳可打印
《固体物理学》读书笔记
罗素认为,哲学是介于神学与科学之间的东西。人类自脱离动物界以来,一直借以这三种方式探索自然和人类本身的奥秘。在科学中,物理学是最基础的学科,它与哲学的渊源最深,它研究的是自然界的物质结构以及物质运动的最基本的规律。固体物理学又是物理学中研究固体材料宏观性质和微观过程的重要分支。
固体材料可分为晶体、非晶体和介于两者之间的准晶体。
在自然界的矿物中,晶态物质占到98%以上。理想晶体中原子排列十分规则,主要是原子排列具有周期性(或称为长程有序),这种排列的具体形式又称为晶格,按宏观对称性,世界丰富的晶体类型分属于十四种晶格。但物质并不是理想中的完美,实际的晶体中总是存在着各种缺陷,影响着晶体的性质。
格点是晶体中原子的平衡位置,由于热性质原子会在格点附近做微小振动。晶格振动的研究对固体材料宏观性质和微观过程的研究有着重要作用,但固体中大量的粒子之间存在着很强的相互作用,使晶格振动成为一个复杂的多体问题,很难严格求解器运动状态。具有能量但不具有质量的准粒子——声子的引入,对描述晶格振动起到了简化的作用:可以用声子数来描述简正振动运动的量子态;可以用声子数的变化,来描述简正振动量子态之间的跃迁;可以用声子间的相互碰撞来描述非简谐作用。
非晶体原子排列不具有长程有序,但任具有一定规则,称为短程有序。准晶体是固体研究的一个新领域。
初中物理实验难题解题技巧随笔
一、累积思维法
设计实验时,由于偶然因素的影响,对某些物理量进行一次测量具有不确定性或不可靠性,则采用累积后求平均值的方法,称为累计思维法。这是为了减小测量的相对误差而设计的。
1.时间累计法:如单摆测重力加速度实验中,采用测量30~50次全振动的总时间来求单摆的周期。
2.空间累积法:如测量一张薄纸的厚度时,可测多张薄纸的厚度后求平均而得到一张纸的厚度等。
二、转换思维法
在设计物理实验时,有一些些物理量其实是不容易直接测量或某些物理现象直接显示有困难,这样就把难以测量的物理量转换成容易测量的物理量进行间接测量,或将某些不易显示的物理现象转化为容易显示的物理现象而进行间接观察,这种实验设计思维方法称为转换思维法。
研究平抛运动实验中,利用做平抛运动物体的水平位移与竖直位移求平抛运动的初速度。在研究变速直线运动实验中,利用位移求物体的速度与加速度。
三、比较思维法
设计物理实验时,利用对比实验,找出物理现象之间的同一性和差异性,从而揭示物理现象的本质规律,这种实验设计思维方法称为比较思维法。
1.条件比较:比较不同研究对象在不同的条件下的变化情况。如研究金属的电阻率随温度变化的情况。
2.过程比较:比较不同物理过程的现象的变化。如比较平抛运动和自由落体运动的过程,可推知平抛运动竖直方向的运动规律。
3.状态比较:比较物理现象在实验时间内初、末状态的变化。如比较酒精和水混合前后的总体积,可推知物体内分子之间有空隙。
四、替代思维法
设计物理实验时,将直接无法测量或不太容易测量的物理量、直接无法观测的物理现象,通过变通替代的方法间接进行测量或观测而达到完全相同的效果。这种实验设计思维方法称为替代思维方法。
1.物理量之间的替代:如研究单摆的运动图像时,用纸板的位移替代时间,简化了实验测量。
2.物理现象之间的替代:如初中的热胀冷缩实验,利用双金属片热胀冷缩的弯曲来接通电路,让灯的明暗来反映双金属片的弯曲。
3.物理过程之间的替代:如研究平抛运动的实验中,用水平方向的匀速运动与竖直方向的匀变速直线运动两个分运动过程替代平抛运动过程,将曲线运动转化为直线运动研究。
4.物理仪器之间的替代:如测电源电动势内阻实验中不提供电压表,而利用电阻箱和电流表完成实验。
五、近似思维法
设计物理实验时,为了简化实验测量,突出实验的物理意义,对一些中学阶段精度要求不太高的试验,在其实验方案的设计上采取近似的处理,这种实验设计思维方法称为近似思维法。
1.对象近似:如在气体实验中,将常温常压下的实际气体近似看作理想气体;在用单摆测重力加速度实验中,将“细线与小球”近似看作单摆。
2.过程近似:如单摆实验中,只有在摆角小于5度时,摆球的运动近似地看作简谐运动。
3.结果近似:如用伏安法测电阻实验中,将电流表、电压表近似地看作理想仪表。为了提高精度,要求将实验条件控制在一定的范围内。如电表合适的量程于合适的电路连接方式。
物理八年级复习总结
第一章打开物理世界的大门
生活中物理:
1.拉链的原理:
2.圆珠笔的原理:
3.冲浪运动为何降低重心:
物理学家:
哥白尼:
爱因斯坦:
牛顿:
居里夫人:
波尔:
科学探究的主要要素:
探究报告包括:
第二章运动的世界
机械运动:把一个物体相对于另一个物体位置的改变;简称:运动
参照物:选择参照标准的物体叫做参照物。
疑惑处:①不能把研究物体的本身作为参照物②参照物不一定是静止的
运动是相对的,如何理解呢?由于参照物选择不同,物体的运动和静止就不一定了,比如说
站立在地面的人,如果以地面为参照物就是静止,而对于月球来说人就是运动的,所以说物体静止或是运动并不是绝对的!
静止:如果一个物体相对于参照物位置没有发生改变,则称这个物体静止。
长度单位:
1K
1s=1000
光年是一个距离单位1光年=9.46053×
刻度尺的使用:
一齐二直三估读使用刻度尺注意量程和分度值
v=(s单位是单位是s,速度单位是)
平均速度=
计算时注意各个量的单位
1
1k
匀速直线运动:
变速直线运动:
识记注意:1.速度的变化2.运动轨迹是直线
探究报告包括:1.提出问题2.制定的方案3.收集的实验数据4.得出探究结论
第三章声的世界
声音的产生:声音的产生需要振动。
声音的传播需要介质,介质有三种:固体液体气体在真空中不能转播。
噪声:
乐音:
响度:声音的强弱称为响度单位:
声音的响度与声源振动幅度有关,振幅越大,响度越大。生活实例:响鼓必用重锤,鼓面下陷越深越响;收音机的音响旋钮就是改变收音机喇叭的响度!
音调:声音的高低称为音调,高低主要是说它振动的频率。七个音符就是反映振动的频率,男高音,女低音,这里的高低都是说的振动的频率!
音调的高低与发声体的振动快慢有关,物体振动越快,音调越高。男高音声带振动就快些。
频率:单位:
1Hz的物理意义:
音色:反映了声音的品质与特色。不同物体发出的声音,起音色不同,所以我们可以区分每个人的声音,以及不同乐器的声音。
噪声的防止:1.2.3.
人耳听觉频率的范围:
超声:次声:
超声的应用:
次声的危害:
第四章多彩的光
光是延直线传播,但是需要有两个条件:①同种物质②物质必须要均匀所以有结论:
光在同种均匀物质中是沿直线传播的,两个条件缺一就不是沿直线传播的。
光沿直线传播的自然现象:①影子②日月全食日月偏食日月环食③小孔成像
光速=光在空气中速度光在水中速度光在玻璃中速度
光的反射定律:
镜面发射:
漫反射:
平面镜成像特点:
为何用玻璃做这个实验
光的折射定律:
与折射有关的现象:①插入水中筷子看起来折断②海市蜃楼
光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时,折射角小于入射角;
光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时,折射角大于入射角。
记住一点光路是可逆的,光从A点可以到达B点,那么从B点也可以到达A点。
光的色散:太阳光经过三棱镜后可以分解为七种颜色光:红橙黄绿蓝靛紫(从上到下)
色散的实质:每种光的折射角不同,所以可以把它们分解出来。
光的三基色:红绿蓝(RGB),这三种光混合可以得到其他四种颜色的光,但是它们自身不能用其他颜色光混合而得到。
颜料的三原色:红黄蓝(RYB),这三种颜料可以调出其他颜色的颜料,而自身不能用其他颜料调制。
物体的颜色:
不透明的物体的颜色有它反色的光所决定,比如树叶是绿色的,因为它反射绿光;如果物体反色所有的色光,物体就显白色;如果物体吸收所有的七色光,物体就显黑色。
透明的物体的颜色由它能够透过的色光所决定,比如红色的玻璃,就是能够透过红光的玻璃,能够透过所有色光的物体就是无色透明的;如果所有色光都透不过的物体就是不透明的物体。
凸透镜结构:对光线有
凸透镜焦点:
物距:
像距:
主光轴:
光心
画光图记住三点:①平行与主光轴光线汇聚经过焦点②经过光心的光线仍然沿直线传播
③光路是可逆的
物距(U)像距(V)像的特点生活中应用u2f2fvf倒立缩小实像照相机u=2fv=2f倒立等大实像---------2fufv2f倒立放大实像幻灯机投影仪uf--------正立放大虚像放大镜
凸透镜成像特点:
如何记这张表,首先2f是一个特殊点,物和像等大;U2f,也就远离透镜,像就变小,相应的像向靠近透镜的方向移动,所以像要越过右侧2f处,所以像距变成fv2f.
相反物体越过2f处,那么像边变大,并且像跨过2f往后跑,所以像距V2f了。
所以我们要记住:像、物同向移动(向右都向右,向左都想左);物越靠近透镜,像越大;物离透镜越远,像越小。
凹透镜的结构特点对光线有
凹透镜的焦点:
画光图记住三点:①平行与主光轴光线折射后反向延长线经过焦点②经过光心的光线仍然沿直线传播③光路是可逆的
人的眼睛:眼睛中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光线会聚在眼球后边的上,形成物体的、的像。正常人的眼睛的明视距离为25c
近视眼特点:佩戴矫正
远视眼特点:佩戴矫正
眼镜度数和焦距之间的关系:度数=1/f×100焦距f单位是米
例如:300度的眼镜焦距=米
第五章熟悉而陌生的力
力的作用是相互的。如何理解,一个物体受到力的作用,相应的也对另外一物体施力。力的现象总要涉及两个物体:施力物体和受力物体
我们手掌对桌面一个压力,那么桌面也对我们手掌一个支持力。对于手掌施的压力来说,手掌是施力物体,桌面是受力物体;对于桌面给的支持力,桌面是施力物体,手掌是受力物体。
力的作用效果:
1.力可以改变物体的形状(用力拉弓,弓弯了)
2.力可以改变物体的运动状态(踢足球,足球由静止到运动)
力的三要素:力的大小、方向、作用点
力的单位:牛顿,简称牛,用字母N表示
力的表示:力的示意图(方向和作用点),力的三要素示意图(大小、方向和作用点)
弹簧测力计的使用:
1.
2.
3.
4.
校零最关键.
重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的一切物体。
重力的计算:G=(注意质量单位Kg,g在没有特殊说明下都取g=9.8N/Kg)
重力的方向始终是竖直向下的,在受力分析的时候注意,任何时候不要忘记画重力。
重心:重力的作用点在重心,所以画重力的时候,作用点一定要画在重心上,不能画在物体的表面或者底部(如下图)
提高物体稳度:1.增大支面(台灯底座)2.降低重心(不倒翁)
摩擦力:
滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时所受到的阻碍物体间相对运动的力
影响滑动摩擦力的两个因素:1.物体间的压力2.接触面的粗糙程度
对于压力的理解:压力并不一定是重力,不要和重力混在一起(如图一)
静摩擦力:一个物体在另一个物体上将要发生滑动(看起来是没有移动),物体受到的摩擦力叫做静摩擦力
静摩擦力大小和拉力相等,方向相反,并随着拉力的增大而增大(当然在增大过程物体还没有滑动)
画出下图的静摩擦力并标出大小
滚动摩擦力:像汽车轮子和地面产生的摩擦力
同等条件下,滚动摩擦力要比滑动摩擦力小的多
减小摩擦力三种措施:
1.2.3.
增大摩擦力三种措施:
1.2.3.
第六章力与运动
牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
关于牛顿第一定律理解,物体的合外力为零,F=0N,保持两种状态:1.匀速直线运动2.静止
只要在做题的时候,看到静止或者匀速直线运动,那么物体受到合外力为零
惯性:一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,
我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性
惯性的理解:物体的运动的最终结果都是要保持两种状态,静止或者匀速直线运动,
比如运动足球,到最后还是到一个什么状态———静止
关于惯性在生活中运用:
1.斧柄松了,通过用手柄的下端撞击石头或树墩,斧头由于惯性会继续向下运动,这样斧柄被套紧了
2.汽车安全带的作用:
力的合成,主要是两个力的合成:
同一方向两个力:合力大小等于两个力的和,方向和这两个力想同,F合=F1+F2(两人提水)
方向相反的两个力:合力大小等两个力的差,方向和较大的力保持一致,F合=F1-F2(拔河比赛)
力的平衡:
平衡状态:如果在两个力作用下,能保持静止或者匀速直线运动状态,我们称物体处于平衡状态
理解:从物体运动来看,状态是静止或者匀速直线运动状态,实质:物体的合外力为零
比如:汽车在平直公路上做匀速运动,从这句话我们可以得知汽车在做匀速直线运动,那么我们可以想到物体所受的和外力为零,水平方向:受到两个力牵引力和地面给汽车的摩擦力,那么它们应该是大小相等并且方向是相反的;竖直方向:受到重力和地面给汽车的支持力,那么他们也是大小相等并且方向是相反的,所以汽车在水平方向和竖直方向合力都为零的。
再如静止的物块:
第七章密度与浮力
质量:物体所含物质的多少叫做物质的质量。国际单位:千克(Kg)
对于质量理解:
物质是物体的一个基本属性,它与物体的状态、形状、所处的空间位置变化无关。
状态(冰熔化成水),形状(橡皮泥捏成不同形状),空间位置(从地球到月球)
天平使用:
1.称量前应将天平放在水平工作台上,称量时不能超过量程
2.校零:1.2.
3.称量:正确称量(左物右码),物重=砝码+游码,不正确称量(物体放在右盘)
砝码=物重+游码
4.从砝码盒中取砝码时,必须用镊子夹取,保持天平清洁干燥。
量筒使用:
1.看清其量程,称量不能超过量程
2.读数应保持相平
密度:把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度.
密度是物质一个属性,同种物质密度相同。
阿基米德原理:
公式:
漂浮:悬浮:下沉:
第八章压强
压力:物理学中将垂直在物体表面的力叫做压力。
不要把压力和重力混为一谈!!
把单位面积上所受到压力大小叫做压强
公式:
对于公式的理解我们可以理解为固体的压强,不要和液体压强混为一谈。
影响压力的两因素:1.压力大小2.受力面积大小
液体压强
影响压强的两个因素:1.2.
浸在液体中物体,各个面都要受到液体的压强,左右面受到压强相等,那么所有压力也相等,所以互相抵消;上面比下面小,所以会产生向上的压强差,表现出来就是物体受到向上的浮力!
悬浮:漂浮:
悬浮和漂浮浮力=重力,其中悬浮:物体的密度=液体的密度
连通器:上端开口下端相连的容器。
特点:静止在连通器内的同种液体,各部分直接与大气接触的液面总保持在同一高度。
实质:在底部压强保持相等。
帕斯卡原理:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。
液压机原理图:
两个活塞产生的压强相等
大气压强:随着高度的上升的,大气压强降减小!
压强影响水的沸点。
标准大气压:p=
76c柱所产生的压强
马德堡半球实验证实了大气压的存在。
流体压强:
液体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大
气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大
理解记忆:
1.河道旁漂浮物会飘向河中心,因为河道中间流速快,压强小,两边流速快,压强大,会把漂浮物推向河心。
2.高铁旁的安全护栏,防止火车经过时车道空气流速快,压强小,会把人推向车道,造成的事故。
第九章机械与人
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×L1=F2×L2)
F1的力臂是:OAF的力臂是:OBF1×OA=F×OB
从动力臂和阻力臂的长短关系可分:
省力杠杆:
费力杠杆:
等臂杠杆:
特点:
定滑轮特点:
动滑轮特点:
注意动滑轮的支点位置
滑轮组:
省力怎么判断:
与动滑轮和重物连接的绳子的数目,有几根就省了
几分之一的力
F=G(不考虑动滑轮的重量、绳重和摩擦力)
F=(物重+动滑轮重)【考虑动滑轮的重量,不计摩擦力】
绳子自由端移动的距离:
重物上升H,与动滑轮连接绳子数目为N,那么移动距离
S=nH
滑轮组有用功等于物体上升高度所做的功
W=GH
滑轮组总功等于沿拉力F所做的功:
W=F×S
机械效率:
机械效率永远是小于100%
势能包括:重力势能和弹性势能
重力势能E=和质量、距地面高度有关
动能E=质量、速度有关
第一十章小粒子与大宇宙
分子是由原子组成,英国科学家道尔顿证明了原子的存在。
1897年英国物理学家J.J.汤姆逊发现了电子
1909年卢瑟福在成功进行了粒子散射实验,提出了原子核式结构模型。原子中心叫原子核,核外是电子,在不同轨道绕原子核运转
20世纪60年代,科学家发现质子和中子都是由被称为“夸克”的更小粒子组成.
分子之间存在找空隙。(酒精和水等体积混合,发现总体积小于它们体积之和)
分在在永不停息地做无规则运动,不管是什么温度都在做运动
分子之间存在找斥力和引力(当两个分子远离到一定程度,两分子间产生引力;到两分子靠近到一定程度,两分子间产生斥力)
初中物理教育随笔
中考刚刚结束不久,学生们早已抛却学习的烦恼,如释重负般放飞自由.而作为一名年轻的教师,对于那紧张而忙碌的初三备考阶段,确实有必要进行一番梳理.
回顾中考复习,总体的印象是我很忙碌,除了忙于班级的日常管理,剩下的时间似乎都是在进行教学设计,做题,选题,编题.只要班级事务稍稍松一口气,似乎所有的时间都是用在了中考题上.似乎我天天都在围着中考题转,以至于临近中考的最后几天,我一见中考题竟然有一种莫名的厌烦与恶心.既然中考复习是跟习题泡在一起的,那就来谈谈我对习题课的感受.
中学物理习题一般有以下几种类型:问答题,实验题,作图题,选择题,填空题和计算题.物理习题教学是巩固和灵活运用所学知识解决实际问题,培养学生的迁移能力的一种主要形式,在中学物理教学中居于十分重要的地位.习题课教学能帮助学生理解物理概念的确切含义,掌握物理基本规律的适用条件及其应用,能培养学生的判断推理能力,分析综合能力和运用数学工具处理物理问题的能力.
为了发挥物理习题在教学中的作用,首要的工作是精选习题,杜绝"题海战术".采用"题海"战术,就是对习题不加选择,将泛滥成灾的各种试卷,复习资料原本发给学生,学生就成了解题机器.不少题目学生要重复练习多次,一些偏题,怪题更是让学生伤透脑筋.曾经有一段时间,我也采用题海战术,结果收效甚微,还严重挫伤了学生的积极性.通过不断的教学实践及摸索,我觉得在设计习题课之前,一定要根据专题精选习题.要选好习题,就必须对题目做认真的分析,一般应分析:解这个题要用到那些物理知识,题中涉及的研究对象和物理过程的复杂程度,以及涉及的条件如何(是否有隐含条件,多余条件);解题时所涉及的方法和技巧以及在这方面要训练达到的程度;解题中的困难,关键和易错处等等.我在复习压强专题时,对近三年中考试卷及各区一模,二模试卷中有关压强的所有题目先做一遍,然后按考点精选分类,最后由易到难编制出学生用习题.从搜集习题到做题,选题,编制题目,用时不少,但从实际教学效果看,大部分学生通过这份专题训练,由简单入手,循序渐进掌握了有关固体,液体压强计算问题的一般解题策略,普遍感觉以前不好做的压强问题不再是令人一筹莫展,而是有法可依,有章可循.
物理习题课教学中,例题讲解起到至关重要的作用,在精选习题的过程中,还要注意例题的选取.
(1)举例要有明确的目的性,除了巩固和运用学过的知识以外,还应当有计划地做到:教给学生正确的解题思路;教给学生分析,处理问题的基本方法等.
(2)例题要具有典型性,即题目的内容应能充分反应物理概念,规律的本质和关键,练习的深广度和难易水要准确的反应大纲和考试说明的要求;题目本身不宜过多过繁,可用一题多变办法,不断改变条件,逐步引申,还要避免过于繁杂的数学计算.
(3)举例还要具有针对性,即题目的深浅程度要针对学生的知识和能力水平,题目要能针对学生在解答时容易产生的错误和问题.
在讲解例题的过程中,要注意对学生进行方法指导.物理题型很多,每种类型都有一定的思路和方法,我们要训练学生的解题思路和方法,又要使学生按照一定的解题步骤规范求解.例如,解计算题一般有以下几个步骤:审题,确定研究对象,简要写出已知条件,然后可按照"由未知找需知,由已知找可知"的思路进行推演,直至首尾两条线索相交于某个已知条件为止,这样就理清了从已知到所求未知的来龙去脉,最后按照理清的思路写出解题步骤即可.
在物理习题课教学中,学生的练习是必不可少的环节,课堂上老师要做到少讲,精讲,学生还必须在课堂上有教为充足的练习时间.在教师的指导下,学生进行独立的练习时应注意:题目的选择应当配套,由易到难,以训练基本功,基本思路和方法为主,基本练习与综合练习相结合;要因材施教,对于不同程度的学生在要求和指导上要注意区别对待,特别要注意指导在解题上困难较大的学生;在学生练习的过程中,要注意发现不同的解法和典型的错误,问题,为练习后的分析及今后的教学提供依据.
变化之一:由以往孤军奋战到集体备课。今年学校非常重视教研组工作,物理组单独成立了备课组,由朱校长亲自下到组里监督。两节课的备课时间由上周总结、本周复习指导两大部分组成。老师们都很积极地参与到备课组活动中,收获很多。
变化之二:复习顺序做了调整。以往都是从八年级开始复习,然后再回到九年级。今年则从九年级的电学开始复习,然后到热学,最后回到八年级。这样面对第一轮模拟考试,老师和学生心里就更有底了。
变化之三:往年的复习我都是要求准备笔记本,我在黑板上书写复习内容,要求学生记下。几年下来,效果不明显。学生上课动手过多,动脑不够,课堂效率很低,到了后期复习时间往往不够。本次复习,我特地定了一本带有知识整理的复习资料,只有资料上不够详细的重点知识,我才让学生补充在资料上,这样就把我以前书写、学生抄黑板的时间节约下来强调一些重要的知识点和典型例题。为了避免学生光划不看的现象,我把知识点编成填空题的形式,课堂上要求学生完成并订正,并且每次上课前我都要抽出5到10分钟来提问,对于回答不出来的学生,要求抄写重点知识点两遍。
有关浮力的计算问题种类繁多,并且在分析和运算能力方面均有较高的要求。因此“浮力”是初中物理的难点内容。以下是有关浮力的基本计算方法和典型运用问题的解析的归纳:
一、压力差法求浮力
根据浮力产生的原因,液体对物体下表面向上的压力为F向上,对物体上表面向下的压力为F向下,则物体所受浮力为F浮=F向上-F向下。即浮力等于浸在液体中的物体受到的向上的压力和向下的压力之差。
适用:于物体的形状规则、密度均匀、它所受浮力可用液体对物体向上和向下的压力来计算。
例题:边长为10c正方体浸没在水中,物体的上表面与液面平行,上表面受到的压力为14.7N,下表面受到的压力为4.9N,求物体受到的浮力是多少
解:根据压力差法求浮力:
物体受到的浮力为F浮=F向上-F向下=14.7N-4.9N=9.8N
二、用称重法求浮力
用弹簧测力计测出物体的重力G,再将物体进入液体中,读出这时弹簧测力计的示数F,则浮力大小为F浮=G-F。
适用:有弹簧秤读数,形状可以不规则的小物体。
例题:一个重为1N的钩码,挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码完全浸没在水中时弹簧测力计的示数时0.87N时,这个钩码受到水的浮力是多少
解:钩码受到水的浮力为F浮=G-F=1N-0.87N=0.13N
三、利用漂浮或悬浮条件计算
若物体漂浮或悬浮在液体(或气体)中时,应根据物体所受浮力等于物体的重力(即F浮=G物)来计算。此法也称为平衡法。
适用:漂浮或悬浮
例题:一艘30000N的轮船在海上航行时,受海水的浮力多大?从海上到长江上航行时浮力多大
解:因为这艘轮船是漂浮,所以轮船所受的浮力F浮=G物=30000N,轮船从海上航行到长江,轮船重力不变,所以所受浮力不变。
四、利用阿基米德原理求浮力
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,用公式表示就是:F浮=G排=ρ液gV排。ρ液gV排表示液体的密度,g=9.8N/Kg,V排表示物体排开的液体的体积。当物体浸在气体中时,则F浮=ρ气gV排
从公式上看物体所受浮力大小只跟液体密度和物体排开液体体积大小有关,与其他无关
适用:知道排开液体的重力或体积。
例题:有一个小石块,放入盛满水的烧杯中,溢出15的水,求小石块在水中所受的浮力
解:根据阿基米德原理可知
小石块在水中受到的浮力F浮=G排=15N
以上四种方法是在初中阶段求浮力的几种方法,在解题时应注意运用,分清用哪种方法解题。
物理反思周记
一、问题:
就初中生青少年时期的心理和生理特点而言,他们一方面有着强烈的求知欲望,对各种新鲜事物好学、好问,富于幻想。但他们这种学习积极性往往与短暂的“直接兴趣”挂钩,遇到较为抽象理性的物理知识时,这些小困难便很快地使他们失去了学习积极性,最后导致初中物理教学的失败。因此启发并稳固学生的学习兴趣,充分调动其学习积极性是每一个初中物理教师在教学过程中所面临的重大课题。
二、思考:
心理学研究表明,成功的教学所需要的不是强制、而是激发学生的兴趣。兴趣是学生最好的老师,能使学生在愉悦的气氛中学习,唤起学生强烈的求知欲望,是教学成功的关键。
三、实践:
1、渗透STS教育,体现从生活走向物理,从物理走向社会
物理学是自然科学中的一门基础学科,物理知识在学生的日常生活和科学技术、社会生活中都有广泛的应用,人类生活的每一个方面都与物理学的进步息息相关。这就要求教学活动必须围绕着学生生活、科学、技术和社会来展开,使学生在掌握物理基础知识和技能的同时,了解这些知识的实用价值,懂得在社会中如何对待和应用这些知识,培养学生的科学意识、技术意识、社会意识。在教学中的具体做法是:第一、关注现代物理科学技术的新科技、新成果、新动向,如纳米技术、超导体、激光、现代航天技术、现代信息技术等。第二、重视学习内容与家庭、社会生活、生产实践的联系,如将电的知识与安全用电、安装照明电路、修理各种家用电器相联系;将能源的利用与生活中如何节能相联系;将物态变化与电冰箱的工作原理相联系,将浮力与潜水艇的浮沉相联系;将电磁波与现代通信相联系等。第三、关注一些重大社会问题,如环境污染与环境保护、能源危机、噪声污染等。
此外,教师在设计习题时,应多考虑一些自然现象和社会生活中所包含的物理规律的题目,如学习惯性后,解释刹车时人体上半身为什么向前倾的现象。学习杠杆后,解释骑自行车上坡走“S”形路线省力的道理;学习了长度的测量后,会从地图上测出长春到北京铁路线的长度;学习了光的反射,解释汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜,汽车头灯里的反射镜是一个凹镜;学习了光的折射,能解释海市蜃楼,汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩;学习了热学,能回答为什么海边及大森林里一年四季气候宜人,为什么当今国家推行退耕还林的政策;学习压强后,解释刀磨得越锋利切东西越快等等。通过多方面培养学生勇于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,形成将科学技术与日常生活、社会实践相结合的意识,激起学生对自然界的好奇、领略自然现象中的美妙与和谐,养成对大自然亲近、热爱、和谐相处的情感,增强学生对科学的求知欲。
四、反思:
新课程强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习态度,提倡和发展多样化学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力。教师在教学中要立足与培养学生的独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己的学习策略。
总之,体验式学习无论是作为一种学习方法,还是一种教学形态,都给每一位学生提供了充分发展的创造空间。它的成效不在于发展学生的主体性,使人类群体的智力资源有效转化为个体智力资源,而在于培养学生的可持续发展的能力,使学生学会学习。因此,作为教师应有创造力,以不断优化课程结构,创造充满活力与和谐气氛的教学环境,有效地开发学生的智慧,进而培养学生的创新意识、创新人格和创新能力,提高学生的整体素质。
初中物理心得体会日记
物理是初二新接触的一门学科,它是一个既有趣又启发我们思维的学科,而且它也作为我们学习的一门主科,又是一门新加入的课程,那就更加体现了它的重要性,学期过半,可以说是紧张而忙碌,收益颇多。首先,我们要认清庐山真面目。对于物理的解释,最直接就说:万物的道理。的确是这样的,物理主要是研究声、光、热、电、力学的学科,与我们的生活紧密相连。
物理学不仅有趣,而且非常有用。比如,我们的生活越来越离不开“电”。电灯、电脑、电视等各个用电器,都要用电。又如,300多年前,英国物理学家牛顿在实验室发现,白光可以分解成不同颜色的光。没有这一发现,我们就无法解释天空为什么是蓝色的,落日为什么是红色的,彩虹是怎样形成的,也不可能制出彩色电视机。牛顿常对人们习以为常的现象进行不懈的思考和探究,并由此发现了支配宇宙万物运动的物理规律。假若没有发现万有引力定律,今天的人造卫星、载人飞船都不可能成为现实。除夕夜,世界各地的华人也就不能同时观看春节节目了,等。由此可见物理学的重要性与真实性。因此,要想学好物理,就先要热爱生活,喜欢观察、猜想,培养对物理的学习兴趣。那么怎样能更好的学习物理呢?经过不到一年的与物理学习的过程,我也有了总结了一套有关物理的学习方法。首先,课前认真预习最重要,学习就像是一场战争,如果你不做好充分的准备,但敌人攻击的时候,你就会手忙脚乱。学习也是如此,如果你不预习,学起来可能你就会觉得很被动,追不上课;相反,预习后再听课,你会觉得十分轻松,上课时就不会感到困难重重了其次,课堂听讲也很重要,你可以带着预习中发现的问题,有目的的进行听讲,能使听课的重点更加突出,省的听讲时理不出头绪。同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度,学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。这样听完课,不仅能掌握知识的重点,突破难点,抓住关键,而且能更好地掌握老师分析问题、解决问题的思路和方法,进一步提高自己的学习能力。
课堂上,老师要求我们记笔记,有些同学觉得没有必要,但其实笔记是很有作用的。物理学中,有很多知识点、定义、定律、规律等。这些文字语言,应牢牢记住。因为众多考题都是围绕此展开,中心离不开它。如:光沿直线传播,就考了小孔成像、三点一线等等。不管题怎样变化,都是万变不离其中。抓住定义,是非常重要的一项。学习笔记要简明、易看、一目了然,所以,我们就无需翻书了,一个笔记本就全OK了。
接下来就是课后作业,这一项对于同学们也许就是最头疼的一项了。谁都不愿意写作业,但其实作业是学习中非常重要的一部分,老师讲完知识后,我们或多或少都会有遗忘,这就需要我们以做作业的形式来巩固。最后是复习,根据艾宾浩斯遗忘曲线,一个人学得的知识在一天后,如不抓紧复习,就只剩下原来的25%。所以复习的重要性由此可见。还有,对于平时遇到的难点或不解之处,应主动问同学、老师。哪怕一个再普通、微小的问题,也要敢于问。学习是一个漫长的过程,如果今天积一个毛病或者问题,明天再多一个,长期下去,岂不堆病如山,病入膏盲了吗?到时侯再亡羊补牢,为时已晚。物理知识颇多,只有靠一点一点积累,才能构成全面的知识网络。在做物理题时,首先要将基础知识非常了解,对每一个公式都要研究透彻,知道公式使用前有哪些必备的条件,遇到的问题应该对应的公式,这样做起题来就会感到轻松许多,如果有的问题做不出来,我们要勇敢的面对它,从各个角度来解决问题,一种方法走不通就马上想另一种方法,最后实在不会就去请教老师,有时老师说一句话就会使我们的思路豁然开朗,找到一条清晰的思路来完美的将题解决掉了。
所谓“书山有路勤为径,学海无涯苦做舟”。所以“勤”与“苦”是学习的关键,勤苦的意思是:勤劳刻苦。顾名思义就是告诉我们要努力学习,曾经有一名世界著名的人生导师说过:“吸收知识犹如获取食物,当别人把它递给你时,不要害羞,而应立即伸手去拿,而且每次都要拿一份大的。这个世界上只有知识是唯一一种可以永远传播的东西,而且只要你愿意搬走多少,吸收多少,就能拥有多少。”这句话告诉我们:勤奋是获取知识的重要渠道。你不勤奋,就是你的学习态度不端正,如果你的态度出了问题,就意味着你人生的失败。唯有勤奋才能使一个人充分发挥自己的才能,享受到人生的欢愉。物理是一门重要的知识,面对我们面前的知识,我们不要逃避,不要畏惧,不要懒惰,勇敢地把它占为己有,不要把这些属于自己的东西白白浪费掉。勇于实践善于实践,是获取知识的重途径。总之,要想学好物理平时就要多观察勤思考,把不懂的问题弄清楚,上课及时做笔记,下课及时复习。
这就是我的物理学习心得。
物理读书笔记
20世纪上半年,爱因斯坦用相对论描述了空间和时间的运作方式,玻尔则用量子理论描述了物质的量子特性。20世纪下半叶,物理学家沿着这两大理论指引的道路,展开了对宇宙构造与微观基本粒子的探索。本节就是描述物理学家们关于宇宙结构研究的成果。
对宇宙的认识,是自人类产生以来从未停止的思考。“天似苍穹,笼盖四野”,是国人的总结。直观来看,地在下,天在上,人在天地之间,是基本的人类理解图式。《道德经》讲:域中有四大,道大、天大、地大、人大。其中的道大,是老子对先天地生的神秘宇宙的理解。在实验、测量、计算和严格的推导之前,科学首先是一种视觉活动。科学思想得益于以新的方式“看”事物的能力。那么,对宇宙的看法,经历了一个怎样的过程
最初的看法是,天与地被一分为二,这种看法在世界各地许多神话中出现。接下来的看法是,地球是宇宙的中心,因为我们感到太阳、月亮和星辰都围绕着我们转。地球是一块圆形的大石头。在毕达哥拉斯、亚里士多德眼中就是如此。
再接下来的看法是,地球不是宇宙的中心,中心是太阳。哥白尼是这一看法的先驱。
人类的看法还在不断的进步,很快,我们发现太阳也不是宇宙的中心,它只是太阳系中一颗普通的恒星,太阳系也不过是不计其数的星系中的一个,相对于更为广阔的银河系,太阳仅是沧海一粟。20世纪30年代,天文学家对星云进行精确测量后发现,银河系本身也只是众多星系中的一颗尘埃。
从太空轨道上哈勃望远镜传送回来的照片上,我们看到了一张布满黑点的照片,那每一个黑点都是一个星系,每一个星系都存在有无数个像太阳一样的恒星,每个恒星周围都有行星围绕。
这片无边无际的宇宙空间,并非一马平川,而是弯曲的,就像波浪起伏的海绵一样。望着这片无边无际的大海,我们目前所知道的的是,这个布满星系、充满弹性的浩瀚宇宙是大约150亿年前,由一个极热极密的小星云演化而来的。它诞生时,就像一个乒乓球,大爆炸后一直膨胀,并且到今天还处在不断膨胀之中,未来是什么样子,现在还不得而知。
佛经讲:一花一世界,一叶一菩提。此言是说,宇宙的奥妙,都藏在一朵寻常的花中。以此观点,一个原子就是一个宇宙,一个星体也是一个宇宙。从上文所描述的我们对宇宙结构的看法的演变过程中可以知道,由原子构成分子,由分子构成物质,由物质构成星体,由星体构成星系,由星系构成星团,由星团构成宏观宇宙。宇宙结构的这种层次性,使我们从地球中心的狭隘认知中走出来,开始真正体会“一花一世界”所深藏的妙义。
从地球向外空扩展,宇宙的天体系统分别是地月系、太阳系、银河系、河外星系以及由星系构成的星团。恒星和星云是最基本的天体。太阳系中共有8大行星(原来构成9大行星的冥王星已经降为矮行星),除水星和金星外,其他行星都有卫星绕转。地球有一个卫星:月球;土星卫星最多,已经确认的有17颗。行星、小行星、彗星、流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。整个太阳系的直径约为120亿千米。
太阳系外,大约有2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成银河系,银行系的直径约为10万光年,位于银河系的太阳距离银河系的中心约3万光年。银河系之外,还有更广阔的天际,现已观测到类似于银河系的天体约10亿个。
而由这些巨大星系构成的星团,现已发现有上万个。每一个星团约有万余个星系,直径达上千万光年。由若干星团构成的天体叫超星系团,其直径可达数亿光年。
目前,人类天文观测范围已经拓展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。时间尺度不断扩展,是我们对所观察到的宇宙结构的总印象,宇宙到底有多大?我们现在还不清楚。科学家们认为,宇宙还处在不断的膨胀之中,形象的说,宇宙正处在少年时期……由此看来,我们人类在宇宙之中,只能算是微尘当中的微尘,渺小到可以忽略不计。那么,我们还有什么理由不珍惜自己那眨眼即逝的生命呢
物理读书笔记
物理课程教育的核心是要学生获取物理知识和实际能力,达到相应的国家对公民素质的基本要求。学习是学生自己获取知识应用知识解决问题的学习活动。物理科学的学习就是这样一个能动的学习过程,在这一过程中,学生描述事物、提出问题、阐明解释,验证这些解释并与其他同学交流这些观点,由此学生们构建起过硬的科学知识体系,用知识解决新的问题,学习怎样清晰的交流并建立起批判的、逻辑的思维技能。
要使学生的物理课程学习达到这一目标即实现课程教学的价值,物理课程评价的过程就显得极为重要。
物理课程评价的目的与功能
㈠目的:让学生成为一个主动的探索者和学习者,一个训练有素的思考者。
㈡功能:
⒈诊断性功能
物理课程评价的诊断性功能对教师的教学、学生的学习具有强烈的指导性作用。
⒉调节性功能
在教学过程中进行物理课程评价,其反馈信息不断的对施教者起到一个参考系的作用。通过在教学过程中不断进行物理课程评价,施教者可以在物理课程中对已有的教学方案设计和实施过程不断作出调整,使自己的教学活动更接近学生的实际情况。同时评价的反馈信息对于学生充分利用课程学习以获取知识和能力具有独特的指导作用。
⒊激励和反思功能
⒋鉴定和选拔功能
选拔不同特长的学生按照适合自己的方向发展,正体现了教育的平等。社会发展需要多规格、多层次的人才,公平合理的选拔的选拔人才是社会进步的标志。
课程改革要求我们面对每一个学生,使每一个学生在原有的基础上都得到发展。但这并不意味着我们要否定学生间客观存在的差异,不同的学习基础、不同的学习能力,不同的学习成效是客观存在的。既然学生的学习存在如此多的差异,那么对每个学生的物理学习给予公正的、实事求是的评判是完全必要的,这将帮助学生总结学习活动的成绩,找到差距,为继续发展确定努力的方向。
因此,现代物理课程评价目标就是要突破重接受轻发展、重积累轻创造的评价倾向,使物理教学和学习按照课程改革的要求健康发展。
物理读书笔记
一、转变观念,重新定位角色
新课程改革是一场教育理念革命,要求教师“为素质而教”。在教学过程中应摆正“教师为主导、学生为主体”得正确关系,树立“为人得可持续发展而教”得教育观念,完成从传统得知识传播者到学生发展得促进者这一角色转变。这是各学科教师今后发展得共同方向。在“以学生发展为本”得全新观念下,教师得职责不再是单一得,而应是综合得、多元化得。
二、终身学习,优化知识结构
物理学科是一门综合程度极高得自然学科,它要求物理教师具有丰富得物理知识和相关学科得知识,在专业素养方面成为“一专多能”得复合型人才。新课程对物理教师得知识结构和能力都提出了新得要求,教师要通过不断学习,充实完善自己。随着科技得发展,物理研究得最新成果不断涌现,并不断融入到新教材中。所以,教师要学习这些新知识,完善自己得知识结构;新课程注重物理得教育功能,主张通过物理教育对学生进行素质得培养。但由于长期受应试教育得影响,多数物理教师在人文素养方面普遍缺失,因此,教师要学习人类社会丰富得科学知识,不断提高自己得人文素养;新课程对物理教师还提出了新得能力要求,如要具有与人交往合作得能力、教学研究能力、信息技术与教材得整合能力、课程设计与开发等能力。
在新课程内容框架下,绝大多数教师由于知识得综合性与前瞻性不足,难以独自很好地完成对学生课题得所有指导工作,要求教师之间必须建立起协作得工作思想。从仅仅关注本学科走向关注其他相关学科,从习惯于孤芳自赏到学会欣赏其他教师得工作和能力,从独立完成教学任务到和其他教师一起取长补短。
在新形势下,教师第一次处于被学生选择得地位,必须重新审视自己得知识结构,将终身学习内化为自学行为,时刻保持学习、研究、反思、发现、探究、创新及总结得态度,力求成为一个学识渊博、具有扎实得基础知识和现代化信息素质得教育工作者。
三、以人为本,创新教学模式
俗话说:教无定法。在教学过程中,学生得知识获娶智力和非智力因素培养,不能单一种固定得教学模式。教学模式涉及知识、教师和学生三大要素,教与学是一个共同发展得动态过程,应明确教学过程得复杂性,综合三大要素,权衡利弊,博采众法之长,灵活选择教学方法。既要改革创新,又要着眼实际,积极参与创设启发式、开放式、范例式、合作式得教学方法。
在新课程改革中,智力因素得开发并不是素质教育得全部,学生得学习目得、兴趣、意志、态度、习惯等非智力因素是推进教学进程与实现教学效果得动力系统,对学生得学习过程起着发动、维持、调节得作用。在授课中重视物理实验和物理知识得讲授,结合介绍物理学家得故事,物理趣闻和物理史料,让学生了解知识得产生和发展,体会物理在人类历史发展长河中得作用;善于对比新旧知识得不同点,引发认知冲突,培养学生得质疑习惯,引导学生寻找当前问题与自己已有知识体系得内在联系,强化问题意识与创新精神;最后还应通过比较、分类、类比、归纳演绎和分析综合等逻辑思维方法,向学生展示知识得来龙去脉,使之知其然,更知其所以然。
物理初中的读书笔记
暑假期间,拜读了著名科学家、物理学奠基人艾·爱因斯坦和著名科学家利·英费尔德合著的科普名著爱因斯坦的名著周肇威先生的译本:《物理学的进化》,感到收益菲浅,这次仅做一些零散的摘抄以及自己粗浅的感悟,希望能尽量使这些零散的摘抄多少能反映出全书的结构、思路和精神。
这本书主要介绍物理学观念从伽利略、牛顿时代的经典理论发展到现代的场论、相对论和量子论的演变情况。其中选择了几个主要的转折点来阐明经典物理学的命运和现代物理学中建立新观念的动机,从而指引读者怎样去找寻观念世界和现象世界的联系。这本书问世后,物理学有了空前的发展。它由爱因斯但和英费尔德合作写成,前者是相对论的建立者,后者最擅长写通俗物理书。他们设想本书的读者是缺乏数学和物理学知识的。因而书中不引用数学公式,文字通俗,举例浅显,具有较强的可读性。值得我们学习和从事物理教育教学工作的人好好读一读。
黑格尔有句名言说,熟悉了一门科学的历史,也就熟悉了这门科学本身。——我记住了这句话。感觉这本书有很多值得我们阅读和思考的价值,可分为以下几点:
(一)这是一本有关物理学问题的通俗读物。
作者总是从日常生活中最简单、最常见的现象去着手观察、分析问题,最后不可避免地引导到抽象、深刻的物理概念。这种“深入浅出”的写法,我以为是本书的一大优点。
在前言中,作者写到“这本书是你我之间的亲切的交谈。你也许会觉得它讨厌或有趣,枯燥或激动,但是,如果本书能使你多少知道一些人类有发明能力和智力,为了更完善地了解、掌握物理现象的规律所进行的无穷尽的斗争,我们的目的便算达到了。”
“我们的目的在于用粗线条描绘出人类如何寻找观念世界和现象世界的联系。我们试图说明是什么样的一种动力迫使科学建立起符合于客观实在的观念。
关于我们所想象的读者的特征,曾作过很长的讨论,并且处处都在替他着想。我们想象他完全缺乏物理学和数学的实际知识,但是却具有很强的理解能力,足以弥补这些缺憾。我们认为他对物理学和哲学的观念很感兴趣,同时他对努力钻研书中比较乏味和困难的部分很有耐性。他认识到,要理解任何一页,必须细读前面的每一页。他也知道,即使是一本通俗的科学书籍,也不能像读小说一样去读它。”
诸如这样的语言很多,让人感到分外的亲切,感到可以“读下去”,可以“读懂物理”,这使我想到,我们平时上课时,如果也能考虑到学生的“易听性”、“易懂性”,深入潜出,让课堂也变成一本可读性较强的书,是否也会赢得更多的学生呢。
(二)运用比较引人入胜的,精彩的小例子,阐述科学的真谛。
书中多处在阐述道理的时候,注重激发读者的好奇心,吸引读者津津有味的读下去,它形象的把发现科学的过程与福尔摩斯探案相对比,非常的生动。
“我们设想有一个完美的侦探故事。这个故事告诉我们所有重要的线索,这样使我们不能不提出自己对事件真相的见解。如果我们仔细研究故事的构思,不等作者在书的结尾作出交代,我们就早已得到完满的解答了。只要不是低劣的侦探故事,这个解答不会使我们落空,不但如此,它会在我们期待它的一刹那就立刻出现。
我们是不是可以把一代继一代地在自然界的书里不断发现秘密的科学家们比作读这样一本侦探小说的人呢?这个比喻是不确切的,并且以后得放弃它,但是,它多少有些比得恰当的地方,它应当加以扩充和修改,使更适合于识破宇宙秘密的科学企图。
从柯南道尔写出动人的故事以来,几乎在所有的侦探小说里都是这样开始的:侦探首先搜集他所需要的、至少也是他的问题的某一方面所需要的一切事件,这些事件往往是很奇怪的、不连贯的,并且是毫不相关的。可是这个大侦探知道这时不需要再继续侦察了,现在只要用纯粹的思维把所有搜集起来的事件连贯起来。于是他拉拉小提琴,或者躺在安乐椅上抽抽烟,突然间,他灵机一动,这个关系找到了。他现在不仅能解释现有的线索,而且他知道还有其他许多事件一定也已经发生。因为现在他已十分准确地知道在哪里可以找到它,如果他愿意的话,他可以出去收集他的理论的进一步的证明。
如果我们再来说一句老生常谈的话,科学家读自然之书必须由他自己来寻找答案,他不能像某些无耐性的读者在读侦探小说时所常做的那样,翻到书末先去看最后的结局。在这里,他既是读者,又是侦探,他得找寻和解释(哪怕是部分地)各个事件之间的联系。即使是为了得到这个问题部分的解决,科学家也必须搜集漫无秩序地出现的事件,并且用创造性的想象力去理解和把它们连贯起来。
凡是读过侦探小说的人都知道,一个错误的线索,往往把情节弄糊涂了,以至迟迟得不到解决。凭直觉的推理方法是不可靠约,它导致了对运动的虚假观念,这个观念竟然保持了很多世纪。亚里士多德(Aristotle)在整个欧洲享有至高无上的威望,可能是使人们长期相信这一个直觉观念的主要原因。”
由此也让我想到,如果在我们的课堂教学中,也能够善于如此,是不是课堂就能够更生动起来呢。
(三)这本书很注意重大事件中不同观点、不同思想之间的争论,与物理学大厦的建立过程中的矛盾与波折。
把读者引到了更加广阔的社会、文化背景之中。物理学发展历史,不可能脱离它赖以生存的社会和哺育过它的文化背景。
比如说书中对于伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法:抽象思维、数学推导和科学实验相结合的历史过程进行的详尽的叙述。它这样评论:“伽利略的发现以及所应用的科学的推理方法是人类思想上最伟大的成就之一,而且标志着物理学真正的开端”等等。这些文字在高中物理教科书的阅读材料中也曾见过,而此处再读,倍感亲切。
(四)在物理学发展史中以及重大发现的描述中,他注重质疑和提出问题的重要性,书中写道:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许是一个数学上或实验上的技巧,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度看旧的问题,却需要创造性的能力,而且标志着科学的真正进步。”他创立狭义相对论来源于他从牛顿力学和电磁理论之间找到了一些矛盾,然后从这些矛盾中提出疑问,然后再深入下去找到对物质运动的认识的新的大框架,当时有这个想法的时候,他才16岁,到他26岁的时候,经历了10年的思索研究,1905年的时候提出足以影响科学技术发展进程的狭义相对论,而这个伟大的理论却源于他当时对电动力学的绝对静止观点的置疑。类似地,图灵提出人工智能始于他对“你无法制造出一台替你思考的机器”这一当时的常识的质疑。这也使我想到王淦昌院士,他是提出我国著名的“863”计划的四位中国科学院院士之一,曾于20世纪30年代留学德国。他说:“我从年轻时就敢于对前人的工作提出质疑,特别是那些与实验不符的结果,常在我脑中打个问号。”1934年他在出席一次国际学术会议时,当时有一个叫波特的人提出他在轰击铍时,发现了伽玛射线,王先生当时就觉得不可能是伽玛射线,因为它没有这么强的能量,没有这么大的穿透力。他跟导师讲,希望重新设计这个实验,证实自己的判断。可惜未得到支持。第二年查得威克发现这个射线是中子,因为中子和质子的质量一样,当时不带电所以就很难被发现。查氏因此而获诺贝尔奖。
中国有句古话:“于不疑处有疑,方是进也。”黑格尔也说过一句话:“在相同的东西里边,你能够找到不同,这才是你的本事。”所以在没有疑问的地方有人提出问题来了,这个就是进步。“真理往往诞生在100个问号之后”也是这个道理。这更使我想到,在我们的教学中,启发学生的思维,鼓励学生学会发现和质疑是多么重要的啊。
(五)书中的科学推理与思考精彩无比。有人说“科学的全部就是对每天的思考加以提炼。”而爱因斯坦的推理就是让我们真正领略到科学的真谛。比如下面的几段文字。
“我们可以继续应用直接的推理方法。思想的出发点仍然是伽利略的惯性定律。我们着实还可以应用这个在解决运动的难题中极有价值的线索从而推出许多结论来。
让我们考察在平滑桌子上朝不同方向运动的两个球。为了想象得清楚些,假定这两个方向是相互垂直的。因为没有任何外力,所以球的运动是绝对均匀的。再假定它们的速率也相等,即这两个球在相同的时间间隔内经过相同的距离。但如果说这两个球具有相同的速度是否正确呢?可以答是,也可以答否!假使两辆汽车的速率计上都表示约64公里每小时(40英里每小时),我们通常便说它们的速率或速度相等,而不管它们是朝哪一个方向开行的。但科学必须创造自己的语言和自己的概念,供它本身使用。科学的概念最初总是日常生活中所用的普通概念,但它们经过发展就完全不同。它们已经变换过了,并失去了普通语言中所带有的含糊性质,从而获得了严格的定义,这样它们就能应用于科学的思维。”
“把概念加以推广是科学上常用的办法。推广的方法不一定只有一种,通常有很多种。但不管是哪一种推广,都必须严格地满足一个要求:假如原来的条件完备时,推广了的概念必须化成原来的概念。
我们可以用目前所讨论的例子很好地来说明这个意义。我们可以首先试着把速度、速度的改变和力等概念推广到沿着曲线运动的情况里去。在科学术语上,当我们讲到曲线的时候,已把直线包括进去了。直线是曲线的一种特殊的、平凡的例子。因此,如果速度、速度的改变和力被引用于曲线运动,那么它们就自发地被引用于直线运动。但是这个结果不应跟以前所得到的结果相互矛盾。如果曲线变成直线,那么所有推广了的概念都必须化成描述直线运动的已熟知的概念。但是要惟一地确定这个推广,这样一个限制是不够的。根据这个限制来推广一个概念,还存在很多种可能性。科学的史实指出,就是最简单的推广也有时成功,有时失败。我们必须首先作一个猜测。在目前这个例子里,很容易猜出正确的推广方法。新的、推广了的概念是非常成功的,它既帮助我们理解抛在空中的石子的运动,还帮助我们理解行星的运动。”
曾有人在网上讨论,什么是哲学?其实我也觉得,物理学与哲学是密不可分的。“哲学是研究一切存在之间抽象的相互关系的学科。”哲学就是在从“为什么”到“是什么”的过程中产生的学问。从前是,现在是,未来仍然是。这一段路,还有好长要走。这大约就是海德格尔称自己为“途中的思想家”的原因。《物理学的进化》全书从头到尾,字里行间,无一处不弥漫着“物理—哲学情绪”。虔诚的读者若跟随作者一道“探险”,即能被书中浓郁的“物理—哲学情绪”所感染;最后终会被完全浸透,完全征服。”这最后一点也是我最喜欢读这本书的原因。