为您找到与物理学中的惯性相关的共19个结果:
物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性,我们对‘保持原来的匀速直线运动或静止状态’这句话是如何理解的?“原来的”三个字是如何理解的?
物体具有保持静止的性质。静止的物体不会无缘无故的运动起来。静止的物体运动起来一定受到了力。;运动的物体具有保持运动不变即匀速直线运动的性质。运动的物体不会无缘无故的停下来。运动的物体不会由某一匀速直线运动状态变为另一匀速直线运动状态。
物体具有保持静止的性质,也有保持匀速直线运动的性质。静止的物体保持静止;匀速直线运动的物体保持匀速直线运动。
‘一旦物体具有某一速度’物体是怎样具有某一速度的呢?力是改变速度的原因。
物体具有保持静止的性质,同时也有保持匀速直线运动的性质。
静止的物体具有保持静止的性质,我们不能说物体没有保持匀速直线运动的性质,我们不能说物体保持匀速直线运动的性质不存在;匀速直线运动的物体具有保持匀速直线运动的性质,我们不能说物体没有保持静止的性质,我们不能说物体保持静止的性质不存在。
静止的物体(受力)运动起来后(外力消失)时,保持运动的状态不变;运动的物体静止后,保持静止状态不变。
所以我们说一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。这里的惯性指的是,物体不受力,不曾受力时的情形。物体受过外力,外力又消失后,物体具有保持外力消失后运动状态不变的性质。这也是惯性。
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。-----牛顿第一定律
物体受到外力,外力消失时,物体具有保持此时运动状态不变的性质。--------牛顿第一定律附
通常我们把物体受到外力,外力消失时的情形,按物体不受力,不曾受力时的情形处理了。例如做圆周运动的物体外力消失时,物体保持匀速直线运动。我们说为什么是匀速直线运动呢?因为物体具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质在这里指的是外力消失时原来的匀速直线运动状态不变。虽然我们能给出正确的结果,但对物体的惯性很费解,对物体具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质有些费解。
自由落体系就是很好的惯性系---理解
自由落体系是我们所找的惯性系的同时,本身是一个非惯性系。一个处在引力场中的非惯性系。
一定条件下,引力场中的非惯性系与惯性系(绝对)等效。
一个受引力作用的惯性系与一个不受引力作用的加速系等效;一定条件下,引力场中的非惯性系与惯性系(绝对)等效。
另一种理解间《惯性与惯性状态》一文。
(自由落体系中的)自由落体运动在自由落体系看来是不受力的,在惯性系看来就不同了。我们不能把另一参照系中的惯性状态带入这一参照系中来。认为自由落体运动是不受力的是不对的。--关于《惯性力学与整体科学体系》
物体同时都是施力物体,同时都是受力物体。物体同时施力,同时受力。施力的过程就是受力的过程,受力的过程就是施力的过程。
一般我们说物体受力运动状态发生改变,不说物体产生力,运动状态发生改变。物体产生力时,产生的力与自身的质量成正比,与运动状态改变的大小成正比。(惯性新理解)
物体产生的力,与物体的质量成正比,与受力物体的质量成正比。
物质波与多普勒效应
多普勒效应光波有多普勒效应振源的频率的改变与物体的宏观运动使频率发生变化(观察者看来)一样,物体的宏观运动,运动状态的改变与物体的微观运动在一定程度上等效的。
物质波是否具有多普勒效应呢?如果把具有一定速度的粒子看作是与微观中具有一定振动频率的振源等同,那么根据多普勒效应公式与根据物质波的波长与动量关系公式得出的波一样。
例如,格局物质波公式,具有一定速度的粒子速度增加一倍时,波长缩小一倍(相向运动时);根据多普勒效应公式,波源的速度由静止增加为与波速相同时,波长缩小一倍.两者相等。
x射线的发射,a射线的发射,b射线的发射。微观物体的不同能级的能量的发射。如果把电子与a粒子的发射与光子具有一样的性质,那么,发射源的运动会对粒子的波动性有一定的影响。光子的频率发生变化,如果电子或a粒子也表现出波动性(先与物质波相区别),并且频率发生变化,那么a粒子与光子是否具有同一性质呢?
Eu-ETh=MaV^2Maweia粒子质量。
浏览量:2
下载量:0
时间:
回顾过去二千多年人类社会的发展历史,为什么欧洲社会可以成为物理学思想萌芽的温床,而中国社会却只有强调应用技术的发展,个中原因必然有多种因素。在这里,我们试图从文化的角度和用科学的观点来了解这个社会的现象,从而表达对中国物理学未来发展的期待。
一、中国与欧洲文化的对比
1.中国文化是建基于黄河河谷的大农业社会,以“人本”的家族文化为主,“物本”的宗教文化为次。聚河谷而居,居有定所,多见人邻,少见树木。人与人的关系比人与自然界的关系更为密切和重要,社会的主要问题和兴趣是在于人而不在于物。生活复杂的大农业社会,必须分工合作,自然要建立一个有组织和有权威的中央政府。家族文化是一个整体文化,个体有义务要支持整体的共同性,而整体亦有义务要照顾个体的特殊性。人是来自现实的祖先,必须对祖先负责。中国文化是强调整体、务实、内向、兼容、义务、约束、合作和相对性,重视对个人天赋欲念的自我克制和自我修养的人为能力,称之为“德”。人的问题只可以靠人自己去了解和处理,发展了人本的“人理(伦理)学”。无论从《易经》、《道家》、《儒家》到《诸子百家》等,都是以人本为基础来发展。特别是道家所重视以“顺其自然”人的“被动性”和“消极性”,而儒家则重视以“事在人为”人的“主动性”和“积极性”。人性有别于物性在于它的辩证特性:失败是成功之母,成功是失败之父;好事变坏事,坏事变好事;大乱之后必有大治,大治之后必有大乱等等相对而相反的大循环原理。
复杂的河谷生活,促使物的应用技术发展和宗教信仰发展的多极化。中国的四大发明是属于技术上的发明,而不是原理上的发现。中国数学的发展也是以实用,而不是以原理为基础。中国(汉)文字和欧洲数学文字同属于符号文字。要描述和了解“人本事物”,促使中国文字学的发展;中国文字的对称和其他特性也可以用来推到人本的可能新事物。当现有的文字不足以了解新事物情况下,自然要创造新的文字。要描述和了解“物本事物”,促使欧洲数学的发展。而数学的对称其他特性也可以用来推测物本的可能新事物。不同系统的数学有不同的极限性。当现有的数学系统足以了解新事物的情况下,自然要创造新的数学。符号文字与拼音文字是有不同的思维逻辑。所以认识中国文字学的人要学习数学,是有逻辑上的优势。
2.欧洲文化建基于游牧文化。游牧人逐水草而居,多见树木,少见人邻。人与自然界的关系比人与人的关系更为密切和重要。生活的主要问题和兴趣是在于物而不在于人。由于自然界的存在和变化,并非人力可以改变和控制,认为所有自然现象都来自能力最高的主宰。摘食猎鱼的简单生活,各人的功能差别不大,分工制度弱,独立性强,自由性大,平等性高。生活环境的不断改变,只有天,才有永恒的意义,倾向上天单极宗教的信仰。
欧洲文化是游牧文化和地中海内海文化(希腊逻辑文化、罗马帝国文化和中东耶稣宗教文化)的综合文化,以“物本”的宗教文化为主,“人本”的家族文化为次。它是强调个体、理想、外向、对抗、自由、权利、信仰和绝对性,重视发挥个人天赋欲念的自由和权利。欧洲文化在物质世界的“物性理论”发展,对人类物质生活巳作出了重要的贡献。中国文化在人类社会的“人性理论”发展,对人类和
二、科学技术科技
科学是物质世界的了解,是一种思想系统,也是一种顺其自然的思想活动,其探索的目标是“发现”。技术是物质世界的应用,是一种行动系统,也是一种事在人为的行动活动,其运作的目标是“发明”。早期的技术发展主要是靠尝试和经验,与科学的发展并没有一定的姻亲关系。后来的科技就是把科学与技术结合起来,利用科学知识来改进技术的发展,目标是“创新”。物理学是科学的基石。
三、物理学的发展
物理学主要的兴趣是探索物质世界的基础结构和相互作用关系。物理学是一门量化的学问,从事物理量的研究和它们之间的时空基础关系。不能量化的东西便不是物理量。萌芽时代:物理学的起源是来自古希腊时代(650—330Bc,雅典)的几个重要思想。
(1)自然现象是根据“固定的自然定律”而发生(赛勒斯Thales,俗称为科学之父)——定律概念和演绎逻辑。(2)要描述所有自然现象,数字是扮演中心角色(毕达哥拉斯Pythag0ras)——数量描述。(3)要改变自然状态,必需有起因(柏拉图Plato)——牛顿第二运动定律的广泛含意。(4)物质的原子(德谟克利特Democritus)和元素(亚里斯多德Aristotle)的概念——物体结构的基本成份概念。古希腊文化是强调个人自由和思想系统的探索,奠定了基本的科学精神、态度、构思、概念、逻辑、原则和言语。希腊化时代(338—31B.C.亚历山大港):主要的兴趣在解决实用问题,知识分类及技术成就。重要思想发展有:(1)几何学定理的公理化(欧几里得Euclid)——演绎逻辑。(2)以地球为中心输送圆的均速运动为主,运转圆的均速运动为微扰,可以准确解释包括太阳在内的各行星在天上的运动。(3)物体“比重”物性的发现(亚基米德Archimedes),后来进一步发展到“密度”物性。
黑暗时代(30B.C.一1300A.D.):这是物理学发展a冬眠时代。(1)罗马帝国(3OB.C.一476A.D.):罗马人是实用民族,他们强势在军事,行政和工程,而不在学术和科学。大量收集和发展希腊哲学思想,而很少有原始的创作。为了要准确解释以地球为中心的行星运动,增加了偏心圆的微扰(托勒密ptolemy)。(2)中世纪(476—1200):中世纪的欧洲是一个宗教和封建的封闭保守时代。研究希腊哲学和科学的中心便转移到阿拉伯和波斯。(3)十字军东征(1096—1270):二百年十字军东征运动,动摇了欧洲的封建制度和教会权力。伊斯兰的优秀文化开始对欧洲人开放。
复兴时代(1300—1600):大乱之后必有大治。经历过十字军东征的浩劫之后,欧洲从一个保守封闭的教条社会转入一个改革开放,实事求是和解放思想的文艺复兴时代,由神本回归到人本。文艺复兴使欧洲恢复对人,人的成就和人的世界的兴趣。文艺复兴把欧洲从一个较为落后的社会在五百年内,先后超过伊斯兰和中国社会。
1.机动力学(Mechan0dynamics)
从希腊时代到黑暗时代这一千六百多年,物理学发展的主要兴趣上行星运动。发展以数学的欧几里得几何学为基础,均速圆周运动为核心。到了复兴时代,以既定的数学基础来了解观测的事实,改变为从事实去寻找事实背后的数学原理。由实是求事改变为实事求是,由以数学为基础改变为以物理为基础。
(1)天上行星的日心椭圆运动的发现(开普勒Kepler,1571—1630)和地上物体的重力加速度及抛物线运动的了解(伽利略Galileo,1564—1642)。椭圆和抛物线非均速运动的发现是一个非常重要的突破,是欧几里得几何不能解释的现象。除了物理现象的突破外,更促使后来十七世纪解析几何的发展(笛卡尔Descartes和费马Permat)。
(2)机动力学的诞生:为了解决重力问题,牛顿(1642—1724)认为,天上月球围绕地球的运动与地上物体的抛物线运动是同一根源,及推出它们之间与地球中心距离的关系。他成功发现三个物体的运动定律:惯性定律,动力定律和反作用定律。更由第二和第三个定律推出物体之间的重力定律。为了完成三个运动定律,牛顿创造了两个重要的物理量:惯性质量=密度×体积和惯性动量=质量×速度。同时他更创造了一条微积分的数学工具,来取代欧氏几何学的不足。牛顿运动定律的力只是与物体的变速度有关,与物体的速度无关。
(3)牛顿动力定律理论的普遍化,以位能和动能取代外力和加速度:拉格朗日(Lagran—ge,1736—1813)和哈密顿Hamilton,1805—1865)。从物理定律推理到物理理论是符合从几何公理推理到几何定理的——演绎逻辑。
(4)牛顿动力学对随机过程的应用:麦克斯韦(Maxwell,1831—1879),玻耳兹曼(Boltzmann,1841906)。19世纪未,机动力学已发展成为宏观物质世界一个完美的理论:完整,合理和前后一致。
2.电动力学(Electrodynamics)电磁现象虽然是人类很早便发现的自然现象,但到了十六世纪才开始从实验中取得量化的结果。
(1)电磁相互作用的关系:库仑(Coulomb)电荷与电荷和磁极与磁极的相互作用,奥斯特(Oersted)磁极与电流的相互作用,安培(Ampere)电流与电流的相互作用,法拉第(Faraday)电荷与运动磁极的相互作用。
(2)法拉第提倡电磁的“本地作用”来代替“超距作用”,导致“电磁场”物理量的诞生。
(3)电磁学的基本定律:根据电磁相互作用的关系和以电磁场为基础,麦克斯韦完成完整的“电磁场定律”,相当于牛顿机动力学中的物体重力定律。后来洛伦兹(Lorentz,1853—1928)更进一步完成电荷在电磁场中运动的“电磁场力定律”。“辐射反作用力定律”也是电磁学一个基本定律,只是直到现在,符合逻辑的定律还未完成。
(4)带电粒子动力学:洛伦兹的电磁场力是一个与速度有关的力。只有速度为零的情况,才适合牛顿的动力学系统。爱因斯坦(Einstein,1879—1896)采用牛顿动力推出电磁场力在速度为零的情况,再用洛伦兹惯性变换,把速度为零情况的结果变换到速度不等于零的情况。结果推出带电粒子在电磁场力的洛伦兹动量=v×牛顿动量。v是洛伦兹因子,与速度有关。FL=d(vp)/dt。相当于牛顿机动力学中的物体第二运动重力定律爱因斯坦后来把这方面的理论改称为“狭义相对论”。在狭义相对论的基础上,以微分几何为工具,爱因斯坦用演绎方法建立他的重力场论,称为“广义相对论”。可以说是一种重力场的电磁化。到这个阶段,除了辐射反作用力定律之外,电动力学基础的探索已基本完成。
(5)电功力学定律理论的普遍化:相当于拉格朗日和哈密顿对牛顿动力定律的理论推广和发展。
(6)电动力学对随机过程的应用:无规则电磁场的统计特性的发展。其结果应该符合量子力学和量子动力学的结果。简而言之,机动力学的发展是以动力的基础来发展作用力,而电动力学的发展却是以作用力的基础来发展动力。欧洲从牛顿到麦克斯韦这个二百多年的物理学发展时代,正好是欧洲从巴哈(Bach)到华格纳(Wagner)的音乐发展时代。这是欧洲自从古希腊时代以后,一个重要的思想创新时代。因此促进了文学,音乐,艺术,哲学和科学的高速发展。
3.辐射动力学(Radiodynamics):辐射反映了物质世界的微观结构。
在19世纪未,出现了三个有关不相干辐射(随机性电磁波)与物质作用的物理现象:黑体辐射,光电效应和氢原子光谱。这些现象无法用决定性(Deterministic)的电动力学来解释。到二十世纪,也出现了与辐射作用有关的三个物理现象:离子体,核子一基本粒子和激光(决定性电磁波)作用。这些现象激发了物理理论的发展。
(1)量子论的诞生:普朗克(Planck)创立“量子”的新物理概念,成功解释黑体辐射的实验结果。后来,爱因斯坦和玻恩(Born)分别用量子来成功解释光电效应和氢原子光谱。
(2)量子力学:在数学的基础上,由海森伯(Heisenberg),薛定谔(SchrOdinger)等所发展的量子数学系统(量子力学),不但可以用来了解原子物理现象,也可以用来了解分子物理现象。
(3)基本粒子物理:基本粒子物理实验观察的新结果,促使大量相关理论的发展:量子电动力学,相对性量子力学,杨一(Yang-Mils)场等,其中杨一米场有更突破性的广泛意义。
20世纪的世界发生了重大变化。(1)物理学发展已由宏观的物质世界转入微观的物质世界。由以物理为主导的思维转回到以数学为主导的思维。微观物质世界发展了两个很矛盾的物理观点:在原子分子的领域,越基本的状态,寿命越长,能量越低;在粒子的领域,越基本的粒子,寿命越短,能量越高。(2)经过两次世界大战后,影响人类社会的重心已由欧洲社会,转移到没有传统民族文化的美国移民社会。美国文化是一个以商业为主,物质为重的实用文化,可以说是一个现代化的罗马帝国文化。
四、中国文化与未来科学发展
虽然科学的发展是源于古希腊,但亦需要通过欧洲各种不同的文化时代,才可以孵育发展出来。欧洲文化对科学发展的优点可能已经到了饱和状态。科学思想发展的进一步突破,必须要有新的文化来推动。中国文化对人理思想发展虽然是一个有五千多年的旧文化,但对物理思想发展却是一种很新的文化。中国复杂而辩证的人理思想,吸收和结合欧洲简单而演绎的物理思想,必定融合成为一种新力量,把科学发展推到更上一层楼,尤其是生命科学,医理科学和心理科学。由复杂系统去吸纳简单系统易,由简单系统去吸纳复杂系统难。中国文化是一个黑洞文化,善于把吸收的外来文化中国化。例如:印度佛教转化成为具有中国特色的佛教和欧洲社会主义转化成为具有中国特色的社会主义。外来文化中国化,是中国传统文化的一个特色。要再进一步的创新突破,必须把中国传统文化现代化。
中国社会现在正是一个民族文化复兴新时代的开始:改革开放,实事求是,解放思想,自主创新,可以比美欧洲十字军东征后的文艺复兴。中国是一个非常不均匀的大社会。各地区都有不同的方言、生活环境、生活方式、和风俗习惯,自然形成中国社会的多元多样和多姿多彩。在这种复杂的文化环境,必须要因人制宜,因事制宜,或因地制宜,“一刀切”便会弄巧反拙。相反地,美国是一个非常均匀的大社会,自然形成美国社会的一体化思想。一体化社会并不符合中国社会的实际情况。自从改革开放以来,因为经济的高速发展,形成社会走向“一刀切”的商业化发展:教育商业化,学术商业化,音乐商业化,生活商业化等等。一个行业以商业利益为主导,便不可能有独立的自主创新。这是一个不健康的情况。因事制宜:有些事应该商业化,有些事可以商业化;有些事不可以商业化,有些事不应该商业化,才符合科学观。教育应该教育化,学术应该学术化,音乐应该音乐化,生活应该生活化,中国应该中国化,才能把社会推进到更高境界。我们必须努力改正这个不健康的情况,否则,中华民族复兴的前途便会面临很大的阻力。
物理学还有不少的基础问题尚待解决。年青一代的中国物理学者,好好把握这个新时代的优势,不但要努力尝试去解决仍未解决的问题,更要好好选拔和培育下一代的接班人,把一个完整的、合逻辑的和合符事实的物理思想系统发掘出来。
浏览量:3
下载量:0
时间:
摘要:物理学作为一门最基础的自然学科,在产生形成发展的过程中,蕴含着丰富的人文文化。为了充分挖掘自然科学中的人文思想,加强科学文化与人文文化之间的联系,文章从唯物辩证法、美学、科学道德3个方面剖析了物理学中的人文文化。
关键词:物理学;人文文化
物理学是一门最基本的自然学科,它是探讨物质结构和物质基本运动规律的学科,所以人们往往认为物理学只是包含一些枯燥的理论公式,而忽视了物理学中包含的人文因素诸如人文哲学思想、美学、道德等方面。实际上,物理学在产生、形成、发展的过程中,人们不是为了物理学而研究物理学,而是为了有助于人类、社会以及个体人的发展而研究物理学,所有这些都涉及到了人与人的关系、人与自然的关系,这些关系中都蕴含着丰富的人文文化。
著名物理学家吴健雄曾指出:为了避免出现社会可持续发展中的危机,当前一个刻不容缓的问题是消除现代文化中两种文化,即科学文化和人文文化之间的隔阂,而加强这两方面的联系。没有比大学更加适合的场所了。只有当两种文化的隔阂在大学园里加以弥合之后,我们才能对世界给出连贯而令人信服的描述。所以我们有必要去讨论科学文化中的人文思想。
下面从文化角度去剖析物理学中的人文思想,主要有以下几方面:
1物理学中的唯物辩证法思想
物理学在古代被称为自然哲学,物理学作为一门精密的学科进行研究是从1687年牛顿发表的《自然哲学的数学原理》开始的。随着学科的发展与不断完善,物理学才从哲学中分化出来,形成独立的学科,但物理文化中蕴含的哲学思想是不会被分离的。
1.1实践是检验真理的唯一标准
物理学是实验科学,物理实验既是建立物理理论的基础又是检验物理理论真理性的方法。杨振宁教授说“物理学是以实验为本的学科”,物理学上很多理论都是通过实验检验论证的结果,体现了唯物辩证法的认识论观点——实践是检验真理的唯一标准。
1.2物质是普遍联系的
物理发展史上,很多地方体现了物质是普遍联系的观点。比如人们曾经把电和磁孤立起来,物理学家奥斯特接受自然力统一的哲学思想。坚信电和磁之间存在某种潜在联系,经过多年研究,终于发现了电流的磁效应,并由此开创了电磁学的新纪元。把电和磁联系了起来,这正体现了唯物辩证法的特征——物质是普遍联系的。
1.3事物发展过程中的“否定之否定”规律
人们对物理现象及其本质的认识是不断地发展和完善起来的,每一种理论的建立过程都体现了“实验(事实)——理论假设——实验(新的事实)——修正理论”,遵循着辩证唯物主义中的“否定之否定”规律。比如在整个光学的发展史中对光本质这个问题的认识,先是牛顿的微粒说;再是惠更斯的弹性波动说;接着麦克斯韦提出电磁波动说;到20世纪爱因斯坦提出光量子说。最终人们认识到光具有波粒二象性,人类对光本性的认识就正是遵循着“否定之否定”认识规律的反映。
1.4主要矛盾与次要矛盾的辩证关系
物理学中为了方便研究问题,经常抓住物体的主要特征,忽略物体的次要特征,而抽想出一些理想模型。如“质点”这个理想模型保留了实际物体的质量和存在的位置,而忽略了物体本身的大小形状,体现出辩证唯物主义中的“主要矛盾与次要矛盾之间的辩证关系”。
1.5运动的相对性和时空的相对性
近代物理学的一大理论—爱因斯坦的相对论中涉及的哲学问题很多。最突出的就是相对运动和相对的时空观念。相对论指出:相对性原理的本质在于运动的相对性这一事实,而不存在绝对运动。相对论否定了绝对运动的存在,就否定了绝对时空的概念。它通过不变的光速把时间和空间联合为一个整体,由洛伦兹变换建立起各个惯性系之间的时空关系。
可见,不论是物理文化知识本身,还是物理文化形成、发展的过程都蕴含着丰富的哲学思维方法,对人类的自然观和哲学思想有重大的影响。
2物理学中的美学文化
2.1物理理论的美学特征
2.1.1简单深刻美
在一个艺术家眼里简单是一种美。自然现象错综复杂,物理学则力求用简单的方程或定律去概括自然规律,但其反映的内在规律确是非常深刻的。如能量的转化和守恒定律反映了各种不同形式的能量的转化,牛顿的三大定律更是概括了宏观低速条件下各种机械运动的规律,麦克斯韦电磁方程组将复杂的电磁现象统一其中,爱因斯坦相对论中的基本原理简单凝练,但其中内涵确是丰富而深刻的。
2.1.2对称守恒美
对称是自然界中广泛存在的也是人们很乐于接受的一种美学形式,物理学在对自然的表述中处处显现出了这种对称的美:引力和斥力,“电生磁”与“磁生电”,粒子与反粒子,物质与反物质、圆孔或单缝衍射图样的对称、无限长直导线周围磁场的轴对称等等。物理定律对某种规范变换的不变性、守恒性更是贯穿于整个物理学的一种对称形式,物理学中有许多守恒定律如:动量守恒、机械能守恒等等。实际上,对称性已经成为当代物理学家研究物理理论的一种方法。
2.1.3统一和谐美
物理理论的和谐统一美实际上是自然界和谐统一美的理论形态。如麦克斯韦电磁场理论把电学、磁学、光学统一了起来,量子力学把波动性和粒子性统一了起来,爱因斯坦的相对论把时间、空间、物质和运动统一起来,把经典物理学都包容在他的理论框架之内,创造了程度更高范围更大的和谐统一理论。
2.2物理学家与美学思想
世界著名物理学家狄拉克认为:让一个方程具有美感要比符合实验更为重要。法国科学家彭加勒曾说:“科学家研究自然,是因为他从中能得到乐趣,他之所以能得到乐趣,是因为她美”。著名物理学家杨振宁曾经说过:“物理学的原理有它的结构,这个结构有它的美跟妙的地方,而各个物理学工作者对于这个结构的不同的美跟妙的地方的感受,有不同的了解,因为大家有不同的感受,所以每一个工作者会发展他自己独特的研究方向跟研究方法,形成他自己的风格。”
许多著名的物理学家都有感知美的奇异本领,美学思想在许多物理学家创立与评价物理学理论时起着重大的启发与指导作用。追溯人类科学源头,科学美始终被作为一种人文理想而追求,成为科学家们献身科学、潜心研究的直接动力之一。
3物理学中的科学道德精神
3.1对未知的好奇与探索精神
好奇心是一种情感,是一种人文精神,也是最重要的科学精神。科学进步的真正动力是许多物理学家对了解未知事物的欲望。牛顿看到苹果落地,就去想苹果为什么会从树上掉下来,从而想到了万有引力;阿基米德从浴桶洗澡中得到启示,发现水面上升与他身体侵入部分体积之间的内在联系,找到了鉴别金质王冠是否掺假的方法,产生阿基米德原理,发现浮力定律等。这种对未知的好奇与探索精神,对物理学的发展与人类的文明有很重要的作用。
3.2实事求是、勇于创新的科学精神
实事求是认知的基础,而创新则是科学精神的核心。20世纪物理学的革命告诉我们:科学的发展道路上科学家要创立一种新理论的时候,都必须要有敢于向已有的旧理论、旧思想提出质疑的勇气。例如:伽利略正是因为对亚里士多德“力是产生物体运动的原因”的怀疑,才建立了正确的力和运动的关系。以至于后来的牛顿运动定律的产生。著名物理学家杨振宁和李政道正是因为敏锐的觉察到了从未被人怀疑过的宇称守恒定律的适用范围,大胆提出了弱相互作用中宇称不守恒的论断,才使物理学理论有了一个突破性的进展。
3.3合作与宽容精神
物理科学的发展也离不开合作与宽容的精神。现代大科学时期,一个科学家往往只能完成一个步骤甚至只是一个步骤的一部分,许多重大科学技术问题的解决,依赖于多学科、多方面力量的协作,因此,科学研究活动提倡合作交流的团队精神。
物理学的发展过程,正是许多物理学家在唯物辩证法思想、美学思想的指引下去成功研究物理现象、过程和建构深奥、美妙的物理学理论的,在物理学诞生的过程中除了严格的逻辑推理以外,科学家的人文修养和形象思维所启发的灵感、激发的创造性也是不可或缺的。所以我们在重视物理学理论的同时不能忽视物理学中蕴含的人文文化。美国物理学家和物理教育家拉比认为:“只有把科学和人文科学融为一体,我们才能期望达到与我们的时代和我们这一代人相称的智慧的顶点。”
浏览量:2
下载量:0
时间:
浏览量:3
下载量:0
时间:
浏览量:2
下载量:0
时间:
浏览量:2
下载量:0
时间:
常听学生说物理难学,尤其是电学。其实中学生感到物理难学,学习积极性不高,并不都是学生智力问题,相比之下,非智力因素影响更大。怎样搞好电学教学,激发学生学习的积极性,现将我在教学中的几点做法说出来,以供参考。
例如,学生在做“电阻R1和R2串联接入电路后,两端所加电压为24V,如果R1=800,通过R1的电流为0.2A,求电阻R2”,由于刚学过欧姆定律知识,很多学生无法解题,笔者采用“分解肢体,化难为易”的方法,先引导学生分析题意,将每个电阻元件对应的电流、电压、电阻等物理量罗列出来,并将它们对应的关系式或数值标出来,未知量用“x”标明,最后对照罗列出来的数据,应用学过的电学知识作答,由于分层降低梯度,学生在教师搭桥引路下,顺利实现了认识的飞跃。
浏览量:2
下载量:0
时间:
对于高中物理而言,引导学生进行科学的探究是培养学生创新思维的重要方法,而科学探究最重要也是最关键的问题就是要让学生自己来提出问题,教师应该在教学中注重利用问题情境来引导学生提出问题,从而更好地激发学生的探索欲望,更加有效地提升学生的创新思维能力.
问题的提出可以说是创新思维的起点,在高中物理教学过程中,教师如果没有通过情境创设就直接进入到知识的传授过程中去,那么学生的学习情绪和学习状态就不会处于一个最佳的状态,学生非常容易产生一种对知识的冷漠和厌倦情绪,这对学生的学习和创新思维的培养都是非常不利的.相反教师如果能为学生创造一种探究和学习氛围,那么学生的学习积极性和创新思维都会得到有效的提升.
无论是什么样的创新,都是在遇到相应的问题时产生的.在物理课堂教学时,教师不能简单的成为知识的讲授者,更应该成为各种疑问和问题的创造者,教师应该尽量创设出符合高中生实际情况的高质量问题,来引导和启发学生进行探究,并对问题进行有效地解决,进而实现对学生创新思维能力的培养目的,科学合理的情境能够引导学生发现问题,并有效地激发学生的学习愿望.学生如果不具备必要的问题思维,那么学生的创新思维以及创造性意识也就无从谈起.在教学中,教师可以在不同的阶段进行清净的创设,比方说思考后、模仿后、猜想后等.学生的创新意识需要教师不断进行挖掘,只有能够提出问题才是创新的开始,发现现实中的问题是提出问题的重要前提,只有教师创设的情境深深吸引学生后,才能够使学生在特定的情境中进行问题的思考和思维的发散,最终实现思维的创新.所以,在教学过程中,教师不仅要重视整个教学过程的问题创设,还应该注重一些细节方面的情境创设,从而在课堂中让学生全面的进行思维的创新,培养学生的创新能力和发掘自身的学习潜力.
浏览量:2
下载量:0
时间:
在教学过程中我从以下几方面进行培养:
浏览量:3
下载量:0
时间:
课堂教学的有效性是确保提高学生学习效率的前提和基础,也是践行教育教学目标的根本,在素质教育大背景下,教师在教学观念和教学思想上都发生了巨大的转变,一系列新的教学方法例如,合作式学习、探究式学习等都已经被广泛运用在教学课堂中,在提高课堂教学的有效性方面,教师要针对学生的学习状况和学生的学习特点,有计划、有目的地展开,只有这样才能真正实现课堂教学的有效性。
物理是一门带有探究性质的自然科学,通常都是通过做实验,在观察实验的过程中,总结出对应的自然科学规律,规律的总结是经过人们彼此讨论的结果,根据人类认识自然界的一般规律,教师可以为学生创造讨论的情景,把学生分成小组,让学生在小组内部完成讨论,调动他们彼此协作和探讨。
例如,在电学基本知识中,有电路串联和并联的基本知识,教师可以把学生分层若干小组,然后分配每个小组做实验的任务,让他们自己用导线连接电路,学生在对电路的连接中,会深入区分并联电路的特征,学生通过观察小灯泡的亮灭变化,会领悟到并联电路与串联电路之间的区别。教师不要简单地将结论式的知识直接告诉给学生,而是让他们在小组内部展开讨论,学生通过观察实验,总结出电路、电流等性质,最后,教师要求各个小组分别总结自己探究得出的结论,然后对这些结论进行分析对比,公布出准确的结果,这样学生都会积极地参与到学习当中,小组内部互相协助,树立学生的合作和沟通意识,使课堂教学有声有色,确保学生的注意力集中,提高学生的课堂学习效率,而且通过做实验的方式学生直观地看到了实验现象的发生,对于后面知识的理解具有很大的帮助作用。
浏览量:2
下载量:0
时间:
使用日本国家天文台公布的图像和射电观测数据,重点研究太阳射电波段全日面活动。在过去的20年里,日本国家天文台射电望远镜持续跟踪了太阳磁场(不仅是是太阳黑子活动,太阳活动包括活动的整个极地)活动。结果发现,在过去的20年整个太阳活动已逐渐下降。目前,北半球的太阳活动已经达到了最高阶段,有数据显示,在南半球的太阳活动还没有达到的最长期限。这意味着,在北半球和南半球的太阳同步活动已经崩溃。太阳活动在北半球和南半球出现完全不同的情况,大型太阳观测设备第一次在地面和卫星对准太阳,发现一个显着减少的活动过程。这项研究的结果均来自长期稳定运行设备野边山射电日光仪获得的数据。随着太阳物理学的进一步发展,磁场活动将是长期的问题,影响地球的高层大气和行星际空间。
日本野边山太阳射电天文台,和国家天文台太阳射电天文台,配备有84个抛物面天线,直径80厘米,建于1992年,20年来持续观测太阳,覆盖全频和17GHz波段。
太阳能磁流体动力学波随时间变化的强度分布表明太阳黑子的活动,主要集中在低纬度地区。黑子主要分布在北纬30度以南、南纬30度以北,接近60度的宽度。从北纬60°S纬度范围到北纬60度带附近的北纬90度以南范围,极地地区活动显示了与黑子的强相关性。请注意射电波段已经观察到在低纬度地区存在强磁场,太阳活动区的转移范围,将继续在赤道方向移动。形成的路径图被称为蝴蝶图。
浏览量:2
下载量:0
时间:
反向投资策略就是买进过去表现差的股票而卖出过去表现好的股票来进行套利的投资方法。由于股票市场经常是反应过度和反应不足的,对反应过度的修正会导致过去的输家的将来表现高于市场平均水平,从而产生长期超常回报现象。今天读文网小编要与大家分享:证券市场反转及惯性投资思路相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读!
证券市场反转及惯性投资思路
近年来,证券市场中的反转与惯性现象逐渐成为研究热点。价格反转是指早期收益率低的股票在之后的表现会超过早期收益率高的股票,价格惯性则指早期收益率较高的股票平均仍会在接下来的一段时期内超过早期收益率较低的股票。
从理论研究的角度看,这些能给投资者带来超常收益的规律性现象是对传统资本市场理论,特别是“有效市场假说”(EMH)的极大挑战;从投资实践的角度看,投资者可以根据股票过去的价格预测其未来的变动情况,从而获取超额收益。如果确实存在这一价格变化规律,那么,这就形成了两种投资策略:反转投资策略(contrarianInvestmentstrategies,简称反转策略)和惯性投资策略(MomentumInvestmentstrategies,简称惯性策略)。
(一)国外反转和惯性策略的研究
1.反向投资策略
反向投资策略就是买进过去表现差的股票而卖出过去表现好的股票来进行套利的投资方法。由于股票市场经常是反应过度和反应不足的,对反应过度的修正会导致过去的输家的将来表现高于市场平均水平,从而产生长期超常回报现象。行为金融理论认为,由于投资者在实际投资决策中,往往过分注重上市公司近期表现的结果,通过一种质朴策略(NaveStrategy)——也就是简单外推的方法,根据公司的近期表现对其未来进行预测。
从而导致对公司近期业绩情况做出持续过度反应,形成对绩差公司股价的过分低估和对绩优公司股价的过分高估现象,为投资者利用反向投资策略提供了套利的机会。DeBondtandThale(r1985、1987)首次提出长期内过度反应的证据,证明市场上存在价格反转现象,标志着对股市惯性和反转现象研究的正式开始。此后,Jegadeesh(1990)提出了在更短时间间隔内如月和周间隔内短期收益反转的证据。
2.惯性交易策略
惯性交易策略是指在分析股票过去相对短的时间内(通常是一个月到一年)表现的基础上,预先对股票收益和交易量设定过滤规则(filterrules),当股票收益或股票收益与交易量同时满足过滤规则就买进或卖出股票的投资策略。Jegadeesh和Titman(1993)最早发现的惯性策略,Hong、LimandStein(2000)注意到分析师覆盖度越低的股票惯性越强。Ahn、ConradandDittma(r2003)引入随机折现因子来评估惯性策略的收益,他们认为以CAPM作为解释的基准点可能是不正确的。
(二)国内反转和惯性策略的研究
王永宏和赵学军(2001)以深沪两市1993年以前上市的全部A股为研究样本,分别考察了1993年到2000年之间的惯性收益和反转收益,发现只有反转策略显著,而惯性策略不显著。(]P12-15)杨忻、陈展辉(2004)基于1992-2001年的沪深A股市场的全样本数据,采用Jegadeesh和Titman(2001年)方法,研究中国股市惯性和反转投资策略,得出短期内中国A股市场总体而言并不存在显著的惯性现象,过去的赢家或者输家在未来的表现并没有显著差异。王晓国,王国顺(2005)通过300种惯性/反转策略,2个样本时段,3种样本容量.实证发现中国基金市场存在中期(52-78)周惯性现象.不存在(1-78)周反转现象,并且这种现象不是人为的结果。
谢赤、禹湘、周晖(2006)以偏股型证券投资基金为研究对象,分析得出:在交易策略上,证券投资基金整体采用惯性交易策略,但倾向于买过去表现好的股票,尤其是收益率高于同期上证综合指数收益率的股票;不倾向于卖出过去表现差的股票,即采用高买高卖的策略。庄悉备(2008)对开放式基金重仓股的行为投资策略分析从行为金融的角度揭示短期动量现象存在的原因和机理,实证结果表明基金经理资产配置不合理会导致赢家经理增仓时采取惯性策略、减仓过程中投资策略不明显,输家经理减仓时惯性策略表现非常明显,而增仓时投资策略不明显。
(一)数据处理方法
考虑到我国股市波动幅度较大,短期内股票出现大幅度上涨和下跌的现象较普遍,因此,采用间隔时间较短的周收益率来检验股票价格的自相关性。周收益率的计算通常使用周收盘价对数的一阶差分作为收益率指标,以便更好地符合正态分布的要求。
(二)反转与惯性策略算法
本文对惯性策略和反转策略的研究采用比较简单的非重叠的抽样方法,这样更符合实际中的运用,而且也可以避免重叠抽样方法中收益率可能出现的自相关和异方差问题。由于我们采用的数据周期为172周,可以解决样本数据较少的矛盾。定义S为排序期(即投资组合构建期),H为持有期。下列步骤即为惯性策略和反转策略的基本算法:
1.从某一时点开始,以股票(在以前已经上市且在和之间有收益率数据的样本)前S段时间的收益率为基准进行从高到低排序;
2.将上述排序好的股票分成十个等份构成等价值权重组合,依次为Pl,P2,,P10。第一个组合P1称为Winners,最后一个组合P10称为Losers;
3.计算各个组合在从时刻到+时刻的累积对数收益,i=1,,10;4.在时刻+重复上面的过程,为时间滑动长度。
(三)反转与惯性策略的数学模型[8]
设初始投资时刻为t。()为[1,]时期市场上所有股票的集合,设()中的股票数目为N=N(t),在[1,]时期股票i的收益率为t(1),∈()。按[1,]时期收益率的大小将()中的股票从高到低排序,然后等份成10组,分别为1(),2(),10(),称1()为Winners,10()为Losers。
(一)实证分析
1.样本选择以及数据处理
(1)样本选择
本文的股票交易数据取自“巨灵金融终端”数据库,按照下述标准选取样本:①样本选取的时间包括中国股市一个比较完整的牛熊市,以2005年6月6日到2007年10月16日为牛市,以2007年10月17日到2008年11月3日为熊市,其后为另一个周期循环;②由于本文以机构投资者的投资策略为研究对象,因此本文的样本数据采用2005年6月至2008年11月在上海证券交易所和深圳证券交易所上市交易的基金重仓股股票的周复权数据,样本期为172周(除去春节、“五一”、“十一”等长假股市休市);③从上述所得样本中再选择2005年至2008年中至少两年以上为基金重仓股,且基金持股占该股流通市值比例在15%以上的股票(并去掉新股、ST股),从而得到31个股票样本。
(2)数据处理
①计算样本期内31个股票样本的周收益率,即周收盘价对数的一阶差分,从而每支股票都得到171个周收益率数据;②将每支股票的171个周收益率数据按非重叠算法分别计算出持有期(3、6、9、12、24、36、48周)和排序期(3、6、9、12、24、36、48周)的数据;③为保证样本期限的一致性,将31只样本股中期限短于172周的5只股票的去掉,剩余股票中有11只股票在样本期内的累积超额收益率大于0,将其视为Winners组合;15只股票在样本期内的累积超额收益率小于0,将其视为Losers组合。
(二)实证结果
短期以排序期和持有期分别取3、6、9、12周为分析对象,中期以排序期和持有期分别取12、24、36、48周为分析对象。由实证结果我们可以看出:1.在排序期为3,持有期为3时,Winners有最大的超额收益率,数值为0.7989%/周;2.在排序期为6,持有期为3时,Losers有最大的超额收益率,数值为0.8886%/周,略微比Winners的最大超额收益率大;3.惯性策略最大收益率为0.9633%/周,其中Winners的超额收益率数值占38.9%,Losers的超额收益率数值占61.1%;4.反转策略的最大收益率为0.5326%/周,其中Winners的超额收益率数值占43.4%,Losers的超额收益率数值占56.6%;5.短期策略中,惯性策略的收益率(Winners-Losers)大部分大于0,表现出一定的惯性行为;6.中期策略中,惯性策略的收益率则表现不明显,反转策略可以获得正的收益。
从上述分析我们知道,中国证券市场在短期表现出惯性交易,而在中期则表现出反转交易特征,原因主要是以下两点:
1.中国证券市场还不完善,表现出明显的非有效市场特征,在本文样本数据选取期间,还没有推出股指期货,不能做空的交易机制使股市表现出单边市,或为单边上涨市,或为单边下跌市,由于基金在资产配置方面很少进行大幅度的调整,最多只是微调。在这种情况下,当市场出现大幅上涨或者大幅下跌时,多数个股之间的涨跌幅差异不大,给基金带来的超额收益将非常有限。因此,在短期内,通过追持基金重仓股可以获得一定的收益。
2.在中期,由于基金利用市场中小投资者普遍的追涨杀跌心理和短期套利行为,使得运用惯性策略不能获得收益,这是因为:当市场上存在大量追涨杀跌的投资者时,理性投资者将利用这种心理,在获得信息时尽量抬高股价,吸引这些投资者购买股票,并在他们购买该股票时抛售自己持有的股票,最终导致了股票价格的过度反应,以达到获取超额收益的目的。在中国证券市场上普遍的情形是基金管理者在组合形成期抬高了股价,吸引中小投资者跟进,在获取目标的超额收益后则将其持有的股票卖出,由于基金在该股票上的持仓比例较高,基金的抛售行为将导致该股票在未来一段时间的下跌,从而产生反转现象。
浏览量:2
下载量:0
时间:
不管学生讲得怎么样,教师应以鼓励为主,不要过多否定学生方案的缺陷,以免打击学生的积极性,尽可能交流不同的方案。今天读文网小编要与大家分享的是:一节实验课的教学设计相关物理学论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
一节实验课的教学设计
“探究恒力做功与动能变化的关系”是《新课标高中物理教科书必修②》(山东版)(以下简称新教材)中机械能的第一节内容,与旧教材相比,新教材的变动大胆又合理。我们在教学过程中会发现,虽然教师强调用动能定理解决问题是如何方便,但学生总喜欢用牛顿运动定律来解决,为什么呢?主要原因是学生在学习牛顿运动定律时,经历了由生活经验到理论推导、由定性分析到定量计算、由理想实验到动手实验等一系列亲身体验,牛顿运动定律在学生脑海中根深蒂固、清晰透彻。如果学生在学习动能定理过程中,没有经历类似过程,那么动能定理显然无法动摇牛顿运动定律在学生心中的地位。新教材在第一节,直接就由理论探究得出动能定理,并鼓励学生设计实验验证;让动能定理贯穿在整章的学习过程中,使学生更理解深入研究“功”这个物理量的重要意义。
通过牛顿运动定律的学习,学生已经理解力是物体运动状态发生变化的原因,我把新课标题改为“探究物体动能变化的原因”,一方面可以暗示学生前面的学习已经告一段落,现在我们要从另一个角度来探寻物体运动过程中所蕴涵的其他规律了;另一方面也告诉学生功和动能的变化之间是因果关系,这和前面学的力与速度变化率的关系是类似的,而研究自然界中各物理量之间的关系是物理学的主要内容。
在学习本节内容之前,学生对功能关系没有非常清晰的认识,如果要让学生自己分析得出两者的关系,难度相当大;况且学生对动能这个物理量只有定性知识,只知道它和质量、速度有关。所以这里应有方向地引导学生进行理论探究,以降低难度。在理论推导基础上进行实验验证是本节的重点,是培养学生科学探究能力的好时机,也是巩固动能定理的重要环节,教材提出了很多指导性建议,由于条件有限,这些建议学生只能通过阅读了解或者看教师演示,无法亲身经历,难免有些遗憾。为了弥补这个遗憾,本节课设计让学生用自由落体运动来验证重力做功等于动能的增量。
1. 引入
(1)引言:通过前面的学习,在伽利略、牛顿等科学伟人的指导下我们知道了力是物体运动状态发生变化的原因。从今天开始我们将从另一个角度来探寻物体运动过程中所蕴涵的其他规律,即探究物体动能变化的原因。
(2)运动的物体具有动能,决定动能大小的因素有哪些?
(3)如果一个篮球的质量是1 kg,速度是1 m/s,它的动能是多少?
(4)以篮球为研究对象,一步步引导学生得出物体动能变化时要受力,同时还发生了一段位移。虽然我们还不知道物体的动能具体为多少,但是我们知道如何让一个物体的动能发生变化。我这里有一个篮球,谁能让它的动能发生变化?
设计意图:
设置谜团,激发学生的探究欲;以旧带新,体会知识点之间的联系;把篮球带入课堂,既增加了亲切感,又增强了感性认识。从多个角度吸引学生的注意力,使学生感受到未知的知识和已知的知识一样有趣。
2. 用学过的知识理论探究力、位移、动能的变化之间的关系
以汽车在恒定牵引力作用下作加速运动为例,研究它们之间的关系。
已知汽车牵引力为F,质量为m,地面阻力可以忽略不计,初速度为v1,末速度为v2。
给出一定的时间让学生自己研究,如果学生有困难则要给予提示:哪一个物理量可以把力和运动联系起来?让学生领会到加速度是联系力和运动的桥梁。
学生汇报它的思路,教师书写。
利用牛顿第二定律可得:F=ma
利用运动学知识可得:v22-v12=2as
学生的最后结果可能不是动能定理的表达式,教师要保留他的结果。
例如,。再过渡:位移和动能的大小无关,把它移到左侧怎么样,如:。
设计意图:
降低理论探究的广度和深度,让学生体会到新知识和旧知识之间的纽带关系。
3. 学生讨论设计实验方案
教师让学生四人一组讨论,讨论后派一名代表准备发言。如果学生有困难则要给予提示,如设计实验方案要测哪些物理量以及如何测量。
4. 交流实验方案
不管学生讲得怎么样,教师应以鼓励为主,不要过多否定学生方案的缺陷,以免打击学生的积极性,尽可能交流不同的方案。
若有学生想出用曾经做过的实验,利用打上点的纸带,研究物体作匀加速运动的过程中瞬时速度的求法;那么顺水推舟在黑板上画出纸带,复习某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,写出求瞬时速度的表达式。
若没有学生想出,则提示回忆,曾经做过什么实验可以测定速度。总之,一定要引导学生利用纸带上的点求瞬时速度的方法,为后面的动手实验做准备。
设计意图:培养团队意识,激励合作精神,锻炼语言表达能力,以及聆听他人意见的谦虚态度。
5. 动手做实验:利用自由落体运动来探究重力做功与动能变化的关系
过渡:“同学们能想出这么多方案来,老师感到非常骄傲。请同学们课后把自己的设计方案记录下来,这可是你们智慧的结晶。不过,今天老师想和你们一起来做实验验证。根据桌上的仪器你能猜出是用什么运动来验证吗?”学生若猜不出来,教师拿重锤做一个下落动作。
今天我们就通过自由落体运动来探究重力做功与动能变化的关系。
教师问:“这个实验中是否需要测量重锤的质量?”学生经过思考得出:不需要。
教师介绍实验仪器、实验步骤,以及实验注意事项后,学生开始做实验。
教师在学生做实验过程中巡视,解决学生遇到的问题。做实验较快的学生可以当场进行数据处理,做实验慢的学生可以课后处理。
最后让做实验较快的学生汇报实验结果,检验理论和实践是否统一。
设计意图:
其他实验方案有的只能是教师做,有的实验数据处理比较麻烦,重力是一个恒力,又不需要测量质量,还可以复习巩固以前的知识。亚里士多德说过:“告诉我的我会忘记,给我看的我会记得,让我经历的我会理解。”因此,要让学生牢固掌握动能定理,让学生亲自经历过程是非常有必要的。
本课内容在实际操作过程中,课堂气氛比较活跃,我体会是由以下几点引起的:
1.篮球起到了很好的效果,学生思维的积极性被调动起来了。整节课学生思想集中,思维活跃。新课标倡导我们要用身边的物体做实验。物理模型是用来代表实际物体的,代表什么物体呢,如我们经常拿着小球、木块走进课堂,无意中拉近了物理与生活的距离。
2.新课标倡导科学探究的学习方式,但并不等于每节课都要进行开放式探究活动。根据本课内容特点,我采用了指导性探究活动与挑战性探究活动相结合的方式,让学生的思维有张有弛,并且能顾及到不同层次的学生,争取让所有学生在不同探究活动中能体会到成就感。
通过本课内容的设计与实践,我深刻体会到了新课程教学理念带给师生的乐趣,只要我们教师时时能从学生的需求出发,为学生的终身发展负责,合理设计教学过程,和学生一起快乐学习、交流,一定能培养出一批富有创新、探究意识,乐于挑战的人才。
浏览量:2
下载量:0
时间:
爱因斯坦的等效原理外延无限大的错误的直接后果就是光速的“等效思维实验”。我在此不得不提出一个反例。爱因斯坦说在“自由空间”中接近光速加速直线运动的一个实验室的壁上有一个小孔,光从这小孔射入此实验室中。于是,此光束在此实验室中是弯曲的。从而就“等效”出了在“引力场”中的光束也是弯曲的。今天读文网小编要与大家分享的是:等效原理的对与错相关物理学论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
等效原理是爱因斯坦广义相对论理论的基本出发点,但是还有它的错误。牛顿力学的理论结构需要重新调整,也就是需要重新建立“公理化”体系。我的“惯性力学三定律”就是此新的公理化体系的尝试。
论文正文:
等效原理的对与错
有人说“等效原理”违背了力学的知识,这话不假。问题是对这个认识有两个结果:一是全盘否定等效原理,而原来的力学知识是不可动摇的;二是这正说明了目前力学知识的局限性及不完整性,正是说明力学知识需要变革。(“等效原理”是独立于牛顿三定律与引力定律之外的。)
从我的角度来看,等效原理所包含的客观现象事实方面是不可否定的,是原来力学知识(牛顿力学)所没有涉及到的客观事实。所以,力学知识需要变革。爱因斯坦的伟大功绩就在于看到了此客观事实,且力图变革牛顿力学的知识,从而建立了他的“广义相对论”。爱因斯坦思想的精髓就是他在他的《狭义与广义相对论浅说》一书中说的:“物体的同一性质按照不同的处境或表现为‘惯性’,或表现为‘重量’(字面意义是‘重性’)。”(注:读者看一看!就连翻译此文的译者都回避“重性”这一词,可见原来的力学知识的“惯性”。爱因斯坦在写此话的时候是用加重号的,由此可见这是爱因斯坦思想的精髓。)如果说“苹果自己落地”是由于它的“重性”,这等于白说,而爱因斯坦的伟大功绩的伟大就在于把“重性”与“惯性”联系了起来,认识到了它们是同一性质。把许多人看来是毫不相关的不同客观现象联系起来,认识到是同一的性质,这也许就是科学研究真正价值的最重要的体现。牛顿的伟大功绩不在于“发现了万有引力”,而是发现了“苹果落地”现象与天体的公转“向心加速度”属于同一性质。我们不能怪牛顿把这同一性质归于“引力”,因为在牛顿时代还没有“演化”的观念,没有“场”的概念。牛顿作为一位严谨及严肃的科学家,仅肯定了在此问题上的自己的两点成就:1.肯定了地球上的“重力”与天体“向心力”在性质上具有同一性;2.用数学方法表示了这个“引力”。而牛顿本人也一直怀疑“引力超距”性。然而可悲的是,牛顿以后的人们至今,还把“万有引力”当作牛顿的伟大发现。更可悲的是,从牛顿时代至今,许许多多的人把解决引力的“超距作用”变为“直接作用”问题当作毕生的研究方向。“引力”呀!“引”无数英雄竞折腰。如果说牛顿把这个“同一性质”用“引力”一词来表达是出于他的无奈,今天的人们可以原谅他的这种无奈,然而,今天的许多人还要承认这个“无奈”是伟大的发现,且绞尽脑汁去虚构什么“微粒子”(不管是什么名称)来实现“直接作用”,那实在是太可悲了。我想起了中世纪教会里的教士们在争论“一个针尖上能站住几个天使”故事,今天的人们一定觉得这样的“研究课题”实在是没有意义。那我也可以说,“引力为什么会超距作用”的研究课题,对于后来的人们来说,也同样是没有任何意义的问题。既然是“引力”,依照“对立”思维,又依然有人弄出个什么“斥力子”,那实在是更可悲了。当然,我并不掩盖我对他们的敬意,因为他们毕竟是“舍生忘死献身于科学事业”的人们,而不是只为自己活着的人们。我们不得不反思我们人类思维的缺陷了。然而,用带有缺陷的思维去探索思维的缺陷,那实在是太难了。我们为什么不转换一下我们的思维方式!
我在给我的东北师范大学物理系同一届毕业的校友说:物体的自由下落是由于物体的“重性”,不是由于“外力”作用的结果,当然不是“地心引力”作用的结果了。此校友又说了:那为什么物体会自己“下落”?我回答道:那为什么不可以认为物体不是由于外力的原因,而由于自己的“重性”可以自己“下落”呢!有人在此会笑话我,如果物体自己下落,那我们还要研究它干吗!是啊!仅仅如此认识还要研究它干吗。我在上面不是说了吗。仅仅把“自由落体”的原因归于“重性”,不是科学。而重要的是,爱因斯坦把“重性”与“惯性”联系了起来,认识到是同一的性质,那才是科学,才是科学的真正的价值。再下一步,就是怎样改变原来力学知识结构的问题了。然而遗憾的是爱因斯坦有了正确的出发点,却没有完成改变原来力学知识结构(也就是力学理论结构的重组问题)任务。那为什么爱因斯坦没有完成呢!当然是由于他的认识上的缺陷所造成的了,从而走了很大的弯路。爱因斯坦说卓别林的幽默能被全世界的人所理解,而卓别林说爱因斯坦的理论在这个世界上只有几个人“理解”。依我看来,爱因斯坦的理论只有几个人“理解”,正说明爱因斯坦本人也没有真正“理解”,那更谈不上那几个人的“理解”了。真理应该是简单明了的。然而遗憾的是,一些人把本来是一本“糊涂帐”的东西,自己不理解(也没法理解)却怪别人不理解,然后,又把它变得“高深莫测”,“高深莫测”了,才认为是真理,这是什么逻辑!爱因斯坦的“处境”(见前面的那句话)语言是非科学化的语言。而爱因斯坦对“等效原理”的“科学化”的描述,则是走向“弯路”的开始。
爱因斯坦的等效原理是一个内涵不明确,外延无限大的经验命题,是一个很不成熟的经验命题,是还没有上升到理性认识(本质认识,实际上,真的达到了本质的认识,此经验命题也就完成了它的历史使命。)的经验命题。许多书分别对等效原理的表述都不相同,就说明了这一点。总的来说,有两方面的感性认识角度的内涵表述,一个是“加速度计读数”的观察者角度的表述;另一个是自我感觉的“失重与有重”角度的表述。而局部的“处境”则是以“升降机”、“实验室”来表述。坐标系(参考系)“处境”角度的表述,则没有了“局部处境性”,为了恢复这局部处境性,就用“邻域”与小“度规”来表述。然而这都不是理性认识层次上的表述。
爱因斯坦的等效原理外延无限大的错误的直接后果就是光速的“等效思维实验”。我在此不得不提出一个反例。爱因斯坦说在“自由空间”中接近光速加速直线运动的一个实验室的壁上有一个小孔,光从这小孔射入此实验室中。于是,此光束在此实验室中是弯曲的。从而就“等效”出了在“引力场”中的光束也是弯曲的。于是,什么黑洞,什么引力透镜都出来了。我也可以进行一下“思维实验”:在此自由空间中接近光速“匀速直线运动”的实验室里的光束,也是偏折的,如果有若干个这样的实验室并排作等差匀速直线运动,在这些实验室里的光束也会是弯曲偏折的。这又怎么解释?本来“等效原理”的本源是“低速”现象范畴。
我从19岁就决定我这一生要解决“引力”本质问题,我在1987年自认为基本上达到了我的目标,并写了约五万字的论文。后来我没有机会发表我的论文,就转入了科技发明活动。在前几年,也就是在我 “天命”之年,我有了发表我观点的机会(见本文后面的参考文献)。我在此网页对我的观点作一下补充说明。我的主要观点的核心就是判断物体是否处于“惯性运动状态”(已经包含了“重性”),用感性语言来说,就是如果物体是“失重”状态,就是“惯性运动状态”。所以,天体的公转运动与自由落体运动都是惯性运动状态。静止在地面上的物体,在水平方向也是惯性运动状态;太空实验室中的失重就意味着其是惯性运动状态。静止在地面上的物体在垂直方向上是非惯性运动状态。
我的观点的前提就是有两种空间,一个是没有重力场的空间,一个是有重力场的空间。在这两种空间里的物体的惯性运动状态或非惯性运动状态基本上是相反的。仅仅涉及运动问题,当然就仅仅涉及空间与时间问题了,同时也涉及运动的相对性的问题了,接着,就涉及到参考系的问题了。然而如今的人们在空间与时间的问题上纠缠得太多太久了。空间与时间本是物质存在的“形式”,在“形式”上纠缠而浪费精力实在是犯不上。现在通常的广泛的提法是说爱因斯坦的广义相对论是把“引力归于几何性质”,这正是说反了(也是认识反了),应该是“几何(空间与时间)被赋予了物理性质”(也就是“场”),就像我们物理学中的许多数学公式具有物理涵义一样。要注意的是,我们认识的出发点是客观物理世界,而不是数学公式。总想在数学公式的推导中来发现真理,在认识论上是错误的。有人动辄就什么依某某定律,岂不知我们“赋予”其物理意义的表达在多大的程度上是准确的,而不去深入地考虑。也就是说,我们应该注意的是,我们的数学公式在多大的程度上准确地表达了我们对“物理世界”的认识。比如:我在我的论文里说牛顿引力定律的真正的物理涵义是物体的广义惯性力,而不是“引力”。数学公式是我们表达对“物理”意义的比较好的方式,而不是认识的出发点。我们对“物理世界”认识的变化,对其表达的数学公式也要随之变化。比如:我在我的论文里提出了惯性力学(区别于牛顿力学)三定律,就是对原来力学基本(公理化)数学公式的改变。在我的惯性力学三定律里包含了牛顿第一第二定律,也包含了“等效原理”内涵,也包含了牛顿的“引力定律”。
在此我多说一句,物理学里的数学公式分两种:一种是公理化(约定)公式,如牛顿三定律;另一种是经验公式(在公理化的力学体系里,经验公式仅具有引用的意义,不具有公理逻辑大前提的意义。)如牛顿引力定律。一般的来说经验公式永远是对的(有的人说“好使”),但不是无条件精确的,比如,既然引力定律如此精确,其质量无论怎么小的两个物体之间的距离,如果小于一个距离单位,并且趋近于零,其引力值应该趋近无穷大,那么,我们就应该无法把书翻开了,在现实世界里为什么没有此现象发生?当航天器在太阳系中“自由”运动时,出现了“不自由”的加速或减速的现象时,一般会提出这多余的“力”是哪儿来的问题。比如,先锋十号飞船与十一号飞船有降速效应,就认为有另一种力在起作用。为什么不能认为这个问题反而说明了引力定律的经验性、局限性及近似性,(美国科学家现在已经开始质疑牛顿引力定律了,认为引力定律有局限性了,见本文的参考文献[6])这个问题的提出,其思维原因是由于以引力定律为“参考系”。就像当初测量地球自转速度后,发现时钟有快慢的变化,这个“发现”的结论是由于以地球的自转速度的为时间参考系了,当以时钟为时间参考系时,才有了地球的自转速度有快慢变化的发现。
不能认为等效原理的空间局部等效性就是科学的个别问题与次要的问题。经验命题是对大量现象事实的归纳结果,已经具有普遍性了,作为经验命题性质的等效原理当然也具有普遍性了。空间的局部全部与问题的个别性普遍性,是两码事。惯性质量与引力质量的相等性并不意味等效原理本身。而把惯性质量与引力质量的相等性当作普遍性原理,当作出发点,也就偏离了爱因斯坦的使惯性与“重性”的性质归于统一的目标。惯性质量与引力质量的区别本身,就意味着还没有“统一”。本是同一物体的质量却分成两种质量,还要用大量的精力去证明其相等,这是我们思维的过错。问题的本质不是“质量”,而是我提出的惯性力学三定律所表明的本质涵义。
我在此把惯性的绝对性(只要是物体处于“失重”状态,就是惯性运动状态,而不管它是什么运动状态)与运动的相对性分离开来,也许就是否定之否定吧。或者用黑格尔的逻辑来说,是正题(牛顿力学)反题(爱因斯坦的广义相对论)到合题(我的认识)。
由于我把空间(赋予物理意义的空间)分为“熵”空间(已经赋予了力学物理意义的空间)与重力场空间(负熵空间),那么就必然会引出这个重力场空间的来源问题,(而不是引力造成了重力场)这是我们要解决的问题,但决不能企图再用原来的力学知识来解决此问题。我在因特网上很高兴地看到了由何沛平先生与朱顶余先生的论文(见此文后面的参考文献),他们把地球本身的温度梯度现象归于“熵”减小,这就是把热力学中的狭义“熵”的与地球的温度梯度问题联系了起来,这就是科学研究的价值,这就是具有发现性质的新认识。而我与何先生与朱先生在认识上的区别,就是它俩把这种“熵减”的原因归于引力。而我是以此“熵减”(负熵)空间当作出发点,所谓的“重力现象”也是此“熵减” 的体现。
在我的第二篇论文发表之后,四川大学物理系的吴钦宏先生名为《源于三种引力假说的问题和启示--兼与三位作者商榷》(见本文的参考文献[4])一文里评论了我的观点。我在此首先说一下,吴先生的学术水平是很高的。我在一定程度上同意他对另两位先生观点的评论。我不怪吴先生称我的观点为“整题论”,因为吴先生发表评论我论文的文章时,我的第三篇论文还没有发表。不过我在此略回答一下对我观点的评论。
1.我所运用的“整体”一词的涵义与吴先生不同。吴先生的“整体”仍是物理学里的物体涵义,而我的“整体”的涵义是“整体大于部分”的哲学涵义,同时也是指整体天体(不是物理学教科书中的物体涵义)。在我的《惯性力学与整体科学体系》论文里我才讲了我的“整体”的涵义,我想吴先生看了我的第三篇论文就不会有什么“父与子物体”之说了吧)。吴先生说的“一大堆沙与从中取出的一小把沙是没有本质区别的”一句话是对的。但是,作为整体天体的地球这一“物体”,把地壳从地球中取出来,与地球整体本身能没有本质的区别吗。
2.我在我的第一篇论文里说的只有“卡文迪许小球之间没有引力作用”,而吴先生又说:"引力常量G的测量,大致可分为地球物理学方法测量、实验室内测量和空间测量三大类。"这些实验测量的对象几乎是被整体论视作无引力场的物体。这三类测量中的地球与空间测量中的“物体”都有整体天体,如地球就是整体天体,怎么能说被我视作无引力场的天体呢。只有实验室(卡文迪许实验)一类是我质疑的。从而就笼统地说这三类实验无可辩驳地否定了整体论的思想(我的观点之一),有些不妥。我认为卡文迪许的实验应该重新审查的意见,不是凭空想来的,是由广义惯性观点与大山的“引力”测量事实逻辑推导出来的(见我已发表的三篇论文)。
3.吴先生承认爱因斯坦不再认为引力是一种“力”的观点,同时又说引力的作用效应仍存在,是自相矛盾的观点,因为“力”本身就是作用效应。引力不是一种力就意味着没有力作用效应。
4. 吴先生以“‘引力万有’这一思想在科学研究和哲学上被完全默认了”的说法作为论据来否定我的观点是不妥当的。因为被“默认”的观点不一定就是正确的,比如在哥白尼时代被默认的观点是地心说,能说地心说是正确的吗。
5.如果以“实验”来否定我的观点,最好的论据是把你亲自实验的结果拿出来,在科学的历史上以“人云亦云”的结果作为论据太多了。下一节我专门就实验室的“引力”实验问题作一下质疑。
但是,我对吴先生自己也认为很重要的认识,我也觉得很重要,因为吴先生说“……以使它荷感知自己存在的一种本能工具。”的这句话正是在表达一种观点:把某些“作用”归于属性(就是本能)。不过吴先生在其文章的结尾处说“三种引力假说都存在着一些致命性的问题与矛盾”的结论,那吴先生文章中本身的致命性的问题与矛盾,又怎么解释。
我没有做过卡文迪许实验,但我可质疑:(1)如果卡文迪斯实验以成定论,何以在高技术的今天还有人仍在设计此实验方案?
(2)牛顿本人曾提出两种测量方法,一是在大山旁测量的方法,二是实验室内的方法。从十八世纪到今天有许多人用第一种方法进行了测量,其结果我在[1]文中已说过。大山的引力为零,那么比大山小得可怜的实验室中的小球之间就有吸引效应?由于有人用地壳均衡代偿假说来解释大山的测量结果,我就提出了在小行星或火星的卫星上来测量的方案,这也是我的预测。
(3)力学中的物体概念是抽象概念,而实验中的具体物体一定是某种材料的物体,如果实验中的小球能被地球磁场所磁化,就会有微弱的吸引效应,那是否排除了此种效应?重新做此实验,就应该用各种材料。另外,是否是真的排除了其他各种因素(如气流的扰动、光压等)的干扰。
(4)人的思维有一个缺陷,也就是“邻居的斧头”典故似的缺陷。卡文迪斯实验结论是否也是由此缺陷所造成的?有的书中在介绍测量事实方面闭而不谈大山的测量结果,有的书中虽然涉及到了,也闪烁其词地介绍,以什么不良气候与不知道山的密度等理由而回避其为零的测量结果。
实验室中的物体与地球在质量上有多少数量级的差距,都会知道。而实验室中的两个小球在一个单位距离的引力值是多少,依引力定律也会知道。那么,这么小的引力值怎么能测出来?牛顿在当时也说过在实验室中实验“引力”是不可能的。
(一)惯性力学三定律
1、广义惯性定律:物体总保持其内部的ρ均匀空间时的运动状态。
2、广义惯性力定律:F=kmP内
3、广义惯性运动定律:P外-P内=1/k×a
(二)惯性力学三定律的几种情况
1、当P外=0时,又P内=0时,F=0,a=0,这是牛顿第一定律,也就是说,在ρ均匀空间中的物体总保持其静止与匀速直线运动状态;
2、当P外=0时,又P内≠0时,F=ma,这是牛顿第二定律,也就是说,在ρ均匀空间中的物体要维持其加速运动状态,则需要外力,这个外力的反作用力就是物体的广义惯性力。
3、当P外=g时,又a=g时,P内=0,F=0,这是伽利略自由落体定律,说明自由落体运动是广义惯性运动。也说明自由落体运动与质量因素无关。
4、当P外≠0时,又P内=0时, F= 0,也就是说,在重力场中的物体总保持与重力场的强度值相对应的加速运动状态;行星的公转运动、彗星的运动都是重力场中的广义惯性运动。
5、当P外≠0时,又P内≠0及a=0或a≠0时,F≠0,也就是说,在重力场中的物体要维持其静止与匀速直线运动状态或与重力场的强度值不相对应的加速运动状态,则需要外力,这个外力的反作用力就是物体的广义惯性力。
6.当P外=时(所谓的引力场强度),又a =0时,由广义惯性力定律与广义惯性运动定律可导出牛顿的引力定律,这时F的物理意义不是引力,而是广义惯性力。由此可见,a = 0的物理意义是指在重力场中的物体只有在其运动状态是静止与匀速直线运动时,物体才有“标准”重量。
7. 当P外=时,又P内= 0时,其物理意义是指物体在重力场内处在自由落体或“公转”运动状态,是处于“失重”状态,于是,由广义惯性力定律与广义惯性运动定律导出 ==a,可见此状态时没有什么“引力”了。于是,以往用牛顿引力定律计算正在公转的天体的“引力”是错误的。在此,也说明了我总结的惯性力学三定律包含了“等效原理”的内涵。有了本文的惯性力学三定律,等效原理也就完成了它的历史使命。
(三)与原来习题解法的区别的例子
F与运动定律的分离说明F“直接”与P对应,而F与a的对应,则是有条件的对应,这样才说明了其问题的本质。判别物体是否正在受到真正外力(合外力)的作用,其标准是物体内部的P(ρ梯度。具体表现为压强梯度、胁强)的有否。原来动力学习题解法的区别:1、原来都用力的分析,而我的解法还有P矢量分析;2、我的解法是把乘以质量的力从合外力中分离出来,是物体的广义惯性力,成为真正的合外力的反作用力 。
1、例题1:放在桌子上的质量为m的物体,其动摩擦系数为μ,水平方向有一作用在物体上的外力F,求物体的加速度a.
解:设摩擦力为f,f=μmg。
①原来的解法:合外力F-f=ma,得a=(F-μmg)/m 。
②我的解法:物体的广义惯性力为ma,其反作用力是F-f,依牛顿第三定律,得F-f=ma,
得a=(F-μmg)/m 。
2、例题2:一个物体的质量为m、垂直方向的加速度为a,求物体所受到的外力F 。
解:①原来的解法:合外力mg-F=ma,得F=mg-ma 。
②我的解法:依运动定律,g-P=a,即P=g-a,物体的广义惯性力为f=mP =m(g-a),其反作用力是F,依牛顿第三定律,F=-f,得F=m(g-a) 。
注:这两种解法在形式上好像一样,但在涵义上有本质的不同。以往“mg"的三种涵义, 除了一种涵义(即当重力场中的物体处于静止或匀速直线运动时,重力场强度g与物体的内P相等,这时可以乘以质量,其意义是物体的广义惯性力即重力)正确外,此时的重力已不是物体的外力,具有物体外部空间意义的重力场强度g不能乘以质量。自由落体运动也用mg表示,也当作有外力(引力)正在作用之,也是错误的。我的解法在解决复杂的习题方面,将会显示出优越性来。
在此本人有四个声明:我在[1]文中说“引力是产生出来的”应该改为重力场是产生出来的,其涵义详见[2][3]文;我在[3]文中的第62页中栏上数第24行“在此轨道的最高点处与最低点处,相对地面方向,也可以物体的加速度实际为零及再用P=v2/r的角度来求解。”这句话作废;在[3]文中的第63页末栏上数第8行中的“火星”一词的后面应加上“卫星”一词;我在《科学》(科学美国人)杂志2000年第三期上发表的名为《引力与广义力学的说明及例题》的文章声明作废,其原因是由于该文在印刷方面造成了许许多多的错误,而[3]文(《惯性力学与整体科学体系》)是此文的正式稿件。
如果我的观点与理论成立的话,我的“成就”只有两条:1.我提出的惯性力学三定律是对牛顿理论与爱因斯坦理论(精髓部分)的总结,是新的“公理化”公式,是力学知识新的系统组合;2.逻辑导出了只有整体天体才具有“重力场”的结论,而重力场是整体天体在其演化初期的一定阶段才会产生出来的。从而提出了要探讨“重力场”产生的物理机制的课题。
浏览量:2
下载量:0
时间:
为提高学生素质,考试取得好成绩,应进行规范化的训练,并在日常学习中严格要求。所谓物理规范化要求,主要体现在:物理思想、方法的科学化;解题过程的标准化;物理语言和书写的准确化。今天读文网小编要与大家分享的是:对高中物理学习中规范化要求的几点看法相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
对高中物理学习中规范化要求的几点看法
笔者对高中物理试卷中不同题型的得分情况进行了总结:判断题正确率70%;选择题正确率60%(单项选择正确率80%,多项选择正确率仅为40%);填空题正确率50%;综合应用题最差,仅为30%。总体上说,物理知识应用特别是数理结合题得分较差;实验题得分最差,特别是误差分析、数据处理等失分严重。失分的根源主要是答题不规范,笔者对此进行了汇总梳理,大概分为以下几种:
(1)分析问题时缺乏抽象思维:如飞机飞行时两翼电势差的问题,抽象不出导体在磁场中做切割磁力线运动的物理模型;
(2)物理定律应用不规范,如知道物体恒保持匀速直线运动状态或静止状态,而忽略牛顿第一运动定律的前提是物体不受力(或受到合力为零);
(3)有时写不出具体的函数表达式;
(4)数理划分不清,如描述关系式时,经常符号(代表物理量或物理量单位)与数值混列;
(5)借助数学解答时,不能完整准确,例不注意物理量单位标示或单位换算错误,甚至有时把计算过程全部写在试卷上;
(6)不能用多种方法解题,例不懂转换研究对象,变相进行验算;
(7)逻辑推理不严密、不完整,如不清楚基本的解题步骤,应用题不知道如何回答等等。
物理试卷答题不规范,是物理学习不规范的集中体现。
首先,教师在日常教学中对解题的规范性要求存在一些欠缺。由于高中物理课时少,任务重,教师只是按照教学任务的要求,只强调规范性要求的重要性,而在日常教学中对其并未作出量化的规定:板书是对教师教案的直观再现,教师在板书方面未做出规范性要求的表率;在习题和考试中,也没专门设一些考分点,来考查规范学生;考试结束后,要求学生改正错误,并没强调其过程和检查其中是否存在不规范行为。
其次,学生应从思想上重视解题的规范性并主动进行训练,它是掌握知识必备的基本功之一。解题时,经过规范性数据整理和计算后,才能得出正确结论;实验操作时,不要先假定实验结果,对实验数据胡乱拼凑,而应以自己测得的数据(含已知)为基础,经过规范步骤得出实验结果。
最后,物理方法千变万化,关键在于透过现象看本质,同时必须以规范性要求和训练为基础,夯实基本功,为考试成功奠定坚实的基础。
为提高学生素质,考试取得好成绩,应进行规范化的训练,并在日常学习中严格要求。所谓物理规范化要求,主要体现在:物理思想、方法的科学化;解题过程的标准化;物理语言和书写的准确化。
1.实验时求微求真观察探究,理论时科学设想建立模型
一个实验结果的得出,它和实验的规范操作等息息相关。实验前,精心准备。实验中,按步骤操作,对实验现象应客观记录,准确描述;实验后,根据实验数据科学计算,得出实验结果,进行实验总结,认真填写实验报告。分析现象时,应用所学的知识,善于抽象思维,化繁为简,建立理想的物理模型。如,物体在静力体系中保持平衡,它可以抽象为刚体;物体圆周运动时,可以抽象为质点,只考虑能量体系中守恒。
2.定律描述力求准确全面,字母符号应书写规范
定律(或定理)的提出,存在一定的前提条件:有的是在假设条件下提出的,有的是在一定的情景下产生的。如,牛顿第一运动定律,它就是在假设条件下提出的。我们可以应用它的等价条件,外力的合力为零,从而使此定律得到广泛的应用。物理基础语言――物理符号,高中物理中有许多物理量、物理单位、物理器材、物理术语等都有一个相应的符号与之对应。对于力学符号应正确书写,避免混淆。如p和ρ,分别表示压强和密度;M和m,分别表示力矩和质量;F和F′,分别表示作用力和反作用力;Fx和Fy分别表示受力分解中的两个分力。
3.解题应按逻辑顺序,必要时附相应的文字说明
按照传统的观点,逻辑的解题顺序为:已知,求,解,答。根据已有的公理、定理(定律),有关定义和题目蕴含的已知条件,先读懂题中给出什么,我们知道什么,需要求解什么;借助已知和未知知识,列出函数关系式,寻求它们之间的平衡点,最好是方程;应用数学知识求解方程;最后进行回答。定律都是有条件的,在应用时应辅以必要的文字,说明在此情景下,适合于此定律的应用。定律常用带有一系列符号的方程来表示,一定要正确书写,注意符号所代表的意义,并标明单位。
4.解题时应表述正确,注意演算步骤应单列
中学物理的教学过程,应引导学生从语言学习的角度学习物理,熟练学习简单的物理语言,以形成基本的理科思维。根据定律适用条件,正确列出定律的函数表达式。如满足平衡条件,列出方程。正确应用数学知识,求解方程,但不必将演算步骤全部写在物理解答题上,仅写出核心的步骤即可,但要保证数学计算结果的正确。
1.了解物理的研究方法,养成良好的学习习惯,培养基本的科学素养
教师授课时,作为讲课内容的拓展资料,应讲到科学家发现物理规律的背景材料,尤其是他们发现规律的过程,这对学习他们科学研究的方法、态度乃至品质都是有益的。他们研究问题时有一种重要的物理研究方法,常常抓住主要,忽略次要,抽象出物理模型。我们在学习中应注意抽象思维的培养。比如,审题时,应抓住题干,找关键词,提炼出核心内容。例:火箭上升,经4s离地面40 m处燃料用完,不计阻力。题景中,“4 s离地40 m”“不计阻力”为关键词。火箭运动过程抽象为匀加速→匀减速→自由落体三个阶段。
2.教师授课应科学规划,全面合理
板书是分析和解决问题的直观再现,教师应主题明确,重点突出,层次分明。
例,讲解典型例题时应
(1)完整写出例题的内容,引导学生先读题;
(2)确定解题思路:了解已知,看要求什么,然后解决问题;
(3)解题:①假设物理量;②从物理情景中抽象物理过程,正确书写表达式(注单位的标示,忌符号与数值混用),确定解题方法;③答案计算正确(借助数学工具:在黑板的另一边完成,只把关键步骤和正确答案写在这一边);④回答。一方面检验已知,提问,解答是否对应;另一方面,检验解答是否齐全。
另外,教师讲课时应选取恰当的教学方法,一般以案例导入法居多。回顾旧知识→情景模拟,引入新问题→提问学生,说出问题→授之原理,引导解决问题→检查完成情况→讲解疑惑→总结,练习巩固。例,老师在讲解胡可定律时,一般先做演示实验引入,同时启发学生猜测弹簧的弹力和伸长量之间有什么关系。学生可猜想,可能是正比,也可能是其他关系。学生的猜想是否正确,通过实验来说明。学生根据提供的器材,设计实验步骤和表格,可以分成若干组,然后进行实验探究。
根据具体情况,做出不同的F-x图象。借助图象线性关系,说明F-x成正比,斜率为劲度系数,从而对胡可定律有基本的认识。紧跟着老师讲课的步骤,学生专注听讲,且规范做好记录。根据课堂上所讲知识,学生课后进行有针对性的练习。加强对题中所含知识点的分析、归纳、消化、吸收,避免题海战术,对知识点的掌握变“条件反射式”为“知识点的折射式”。
3.学生学习应端正态度,专注听讲,规范记录,集中练习
(1)有选择地做好记录
教师讲课时,为讲得清楚,在板书上再现了他思路的全过程,不仅有物理知识的应用,逻辑的一般推理,还有数学的计算。学生在做记录时,应有的放矢,抓住重点,不可全盘记录,层次不清。对老师所讲的信息筛选浓缩,留给课后的不只是记忆,更多的是留有思考的空间。
(2)针对性地进行练习
判断题主要考查对概念内涵的掌握程度,一要记忆准确,二要理解全面。选择题和填空题主要考查概念的全面性和主要方面。解答题和综合应用题是考查对概念的综合应用和灵活掌握。学习物理时,学生应避免死记硬背,打“题海战”,而针对自己知识理解程度的不同,进行有针对性的训练,从而收到事半功倍的效果。
(3)正确对待考试
考试是对自己阶段性的总结。考试出错时,应正确对待,进行规范性的操作。首先考虑是否进行了分析思考,才去套用公式的;其次,题设的情景,是否和定律的前提一致;再次,计算的过程和计算的结果是否正确。只有对考试认真总结,成绩才能不断提高,进而达到掌握知识的目的。
物理学习方法多种多样,规范化要求是基础。
(1)成立物理兴趣小组,探究知识发现、提炼、应用的过程,养成客观严谨的学习习惯,培养一些科学素养。启发并稳固学生的学习兴趣,充分调动其学习的积极性,是每个物理教师在教学中所必须重视的。
(2)教师讲课要合理规划,逻辑推理要严密。教案要详细,板书要规范,强师生互动,重个性差异。
(3)学生书写应规范,描述应准确,巧用数理结合,注重分析推理,强化计算正确,要求解题完整。
浏览量:2
下载量:0
时间:
习惯性违章大多属行为性违章的范畴。所谓习惯性违章,是指那些固守旧有的不良作业传统和工作习惯,违反安全操作规程的行为。麻痹大意、侥幸心理、自以为是、求快图省事等是支配习惯性违章行为的思想因素。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:维修电工习惯性违章的心理因素分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
有些维修电工自认为经验丰富,因此在维修时,没有考虑到具体情况,产生一些习惯性违章的行为,还有些维修电工没有自己的主见,经常人云亦云,当其他维修电工出现违章的行为的时候,其认为法不责众,所以其如此进行操作,久而久之,整个维修小组都会形成一种不良的维修风气。从心理的角度去分析这个问题,有关人员能够更加清晰的了解到习惯性违章出现的深层次原因,进而采取强有力的措施解决这一问题,希望能够有所帮助。
维修电工经常会出现习惯性违章的现象,具体可以分为两种,一种是违章操作,另一种是违章指挥。习惯性规章的行为简单的说就是指没有按照实际规范进行维修,造成了严重的后果,使得维修期间经常出现了安全事故。大家比较熟知的习惯性违章行为有以下几种:一是经常不带安全帽;二是在维修期间经常不佩戴安全带等,这些行为看似无伤大雅,而实际上对施工活动的安全进展有着很大的消极影响。
维修电工经常是没有根据行为标准规范来进行维修,这就是常说的违章操作,这种行为的存在,使得维修工作的效率并不高,同时维修的部位也会隐藏很大的隐患,这对于整个工程来说,消极意义更大。可以说,这种违章现象是维修工人一种潜意识的行为,如不可以的纠正,其自身都难以发掘这是违规操作。为了能够完全的避免习惯性违章的出现,有很多专家学者从心理角度,对维修工人进行了有效分析,其分析发展,维修电工普遍违章违规,对规章制度都是漠视的态度,所以要改变现状,首先要改变维修人员的对违章制度的看法。
维修电工习惯性行为实质上都是自身存在着不良习惯导致,其经常存在这侥幸心理,有很多时候,维修过程中,会有明显的标志来提醒维修人员禁止操作哪些内容或者是如何来进行操作,但是维修人员常常视而不见,一次两次没有意外情况,维修人员也就逐渐的放松了警惕,最终养成了习惯,也就出现了习惯性违规的现象。
习惯性违规具有十分严重的危害,而这主要是由于其具有继续性以及传染性,当有某一人出现了违规操作,但是却没有受到惩罚以及并没有产生严重的后果时,有很多人就会纷纷效仿,长期下去,维修场地就会出现不良的氛围,因此难以保证维修质量。除此之外,排他性也是其一个主要的特点,也就是说,习惯性的违规就有独特性,其他工作项目并不具备此特点。
电工维修工作关系到人们的日常生活,一旦相关设备出现故障,如不即使维修,很有可能人们的日常工作无法展开,但是某些维修电工却因为习惯性违规的问题,使得维修之后的设备也存在着安全隐患。因此,很多学者开始对其心理方面的研究。通过心理因素的分析,找出避免不安全事故发生的措施,促进工作效率,提高质量。这就要求我们必须对有关安全理论进行逆向思维理论分析,以确保能对他们违章操作意识心理的进行完全分析,以稳定日常维修工作的正常运行。目标和期望是都高时,有高的激励力;目标和期望值,只要有一个不高时,那么目标激励力不大。
例如,对工作场所的安全技能考核工作,有的维修电工认为这一评估对他们未来工作是非常重要的,通过努力取得好成绩,因此将会认真准备和积极参与。这种良好的期望理论知识对安全管理具有很好指导性作用。它是通过对理论进行应用,实现单位的目标效价,提倡积极性维修工作。有利于日常维修工作系统的内部工作的各个方面的协调。各单位要重视安全生产目标的结果和奖励对维修电工激励作用,既充分考虑设定的目标是合理性。加强维修电工实现目标的信心,并建立适当的奖金,因此,安全目标对大多数维修电工才会有真正的吸引力。
3.1 维修电工存在侥幸心理
修电工在工作的过程中,有时抱有侥幸心理。考虑到在现场工作,严格按照规章制度过于繁琐或机械,维修工作中途方便,不拘小节,认为不会发生什么问题。有的人在几个违章后发现无事故发生,便混淆违章没出事故的偶然性和长期违章迟早要发生事故的必然性,以为有运气在支持,经常进行违章操作,直到事故发生。
3.2 维修电工存在经验主义心理
主要发生在那些具有丰富经验的老维修电工身上,他们工作比较积极,但他们不讲安全科学的进行工作,尤其抢修维修工作中,不落实安全措施,冒险作业,对自己的违章行为习以为常。有一些维修工人自我认为具有卓越的技术,经验,尽管明白在维修中会出现风险,但轻信可以避免,无视安全法规,自负的有勇有谋,往往出现违章操作、误操作或不当的应用调度,造成安全事故。
3.3 维修电工存在事不关己的心理
维修电工中有的人认为安全工作是是领导的事,上面的事,是安全部门的事,与自己无关,发现别人违章也就睁一只眼闭一只眼,不对他们的违章行为进行纠正、检举、汇报。对以上的维修电工进行心理上的分析,我们认为维修电工违章导致事故的发生主要原因是维修电工事不关己的心理影响的,即违章者的主观因素是决定性的。其违章原因是维修电工看重行为后果的价值,又低估自身的失败的可能性,,最终走上了冒险违章违规的道路上。但是每一个违章违纪事件不可能必定会发生安全事故,这给维修电工造成一种错觉,认定事故是偶然,违章违纪没有任何危险,认定发生事故主要是因为自己运气不好,这个观点在事故分析经常听到。事实上,统计数据显示,对于这种事故,不管客观原因,其实都与直接或间接违章违纪相关,这就是违章违纪与事故的必然性及规律性联系。
3.4 维修电工存在的逆反和异常的心理
有些维修电工因社会、家庭以及个人生理等原因,心理情趣受到影响,不能正常专注与维修操作,容易出现违章行为,最后导致了安全事故的。同时一些员工在与领导发生矛盾关系时,常常会产生强烈的逆反心理,气大于理,置安全规章制度与不顾,以致由于违章导致安全事故的发生4.结论伴随着经济的快速发展,国民与工厂用电频率及电量逐年增高。生产与生活中,难免会遇到电器或电路的损坏。维修电工在这一情况下起到了重要的关键作用。然而存在各种外在的因素影响着维修电工的正常操作。防止习惯性违章是一个长期的任务,维修电工必须清醒的认识到杜绝习惯性违章重要性和贯彻实施相关的规章制度。
综上所述,可知对维修电工习惯性违章的心理因素进行分析很有必要,因为在现如今,维修电工水平比较高的时代,依然会频频出现维修方面的问题,这不得不值得人们进行进一步的考虑,而心理角度分析的方式,无疑为其提供了阐释问题的路径,这就解决问题也有积极意义,但是习惯性的问题,并不是简单的问题,难以在短时间内戒除,因为维修电工人员以及相关单位都要进行配合。
浏览量:2
下载量:0
时间:
美国社会心理学家费尔德曼认为,谎言有不同层次之分,而说谎的动机归为三大类:第一类,讨别人欢心,让人家感觉好一点;第二类,夸耀自己和装派头;第三类,自我保护。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:青少年习惯性撒谎原因及教育对策探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
美国社会心理学家费尔德曼认为,谎言有不同层次之分,撒谎动机包括三种,一是讨别人欢心,二是夸耀自己或维护自己的面子,三是自我保护。而青少年习惯性撒谎便是自我保护过度后形成的一种病态说谎行为。导致其即使在没有任何利害关系的日常对话中,也无法控制自己,撒谎成性。
美国马萨诸塞大学心理学家发现,习惯性撒谎有内在的心理因素,也有外显的行为表现。如撒谎后回避深层交流、回避亲人之间亲密行为或刻意伪装亲密、眼神表情躲闪不自信或故意夸张表现等。习惯性撒谎心理发展包括四个不同的阶段,
第一、羞怯阶段。尽管知道撒谎是一种不道德的欺骗行为,但在某种偏态的主观意念与客观道德标准的冲突下因一念之差而撒谎。并伴有 “撒谎后遗症”,如不自觉摸鼻子、脸红心跳、说话巴结、手足无措等;
第二、熟练阶段。长期频繁撒谎后,以往为撒谎而开展 “心理斗争”的时间明显缩短,但仍会有愧疚心理,经正确引导会悔改; 第三、病态阶段。撒谎已成习惯性恶习,无法控制地出现谎言、凭撒谎获得私利、以撒谎为乐,甚至走上犯罪道路。
(一) 自身方面
①自身不安、恐惧与失衡心理。以温州市救助管理站救助过的一个街头卖花女孩为例,她除讲述 5岁被人带出来卖花外再无其他信息,被问的急了,就谎报出20个多个地址,工作人员查找后均竹篮打水一场空。站长滕爱芬说,这些青少年长期缺乏家庭温暖,流浪中形成的不安、恐惧、失衡导致其对人有强烈的抵触和排除心理,形成习惯性撒谎;
②虚荣心、自卑心理作祟。一些青少年尽管知道自己在撒谎,但受虚荣心的驱使,为掩饰自己的自卑、得到肯定,编造出“我这次考试考得很好,老师又表扬我了”、“我爸爸假期要带我去深圳自驾游”、“我会弹钢琴,还考了级呢!”等谎言来炫耀自己;
③逻辑思维能力较差。比如一学生抽烟被老师发现后,编造出自己江湖老大、哥们义气等谎言,将虚幻的故事安插在自己身上讲得头头是道,以掩饰自己的胆怯、自卑、懦弱;
④不愿面对困难。一些青少年不愿面对和承担困难,缺乏成功感和自信感,而撒谎能帮助他们逃避这些困难,受这种“甜头”影响,便一发不可收拾。
(二)家庭方面
①家长自身素质不高。家长经常撒谎,比如不愿接受别人的来访时,就教孩子说自己不在家; 不愿参加小区或单位活动,就当着孩子的面谎称自己生病等,长而以往,孩子会认为撒谎是正常的,并进行模仿;
②期望值过高。一些家长对孩子太严格,一旦没有达到要求,便会打骂或用评判性的语言贴标签。趋利避害本能下,孩子只好用撒谎来自我保护,这类孩子希望被肯定,只要引导得好,会积极向上;
③家庭结构及氛围的影响。家庭关系破裂、单亲子女或家长过于忙碌等,忽视亲子关系,导致孩子从家长处得到的关爱少,为得到关注或赏识,一些孩子会故意编造谎言欺骗或取悦家长。
(三)学校方面
①部分教师缺乏专业素质。当众揭穿学生撒谎,对学生妄下定论,为其贴上品德败坏的标签,甚至人身攻击,想以此告诫学生:“胆敢骗我? 看我怎么收拾你! ”。极易引起学生反感与逃避,致使其出于自我保护而不断撒谎;
②学校片面追求升学率。频繁考试,以分数为唯一标准,加之家长过度重视学生成绩,极易导致学生因厌学、自我保护等原因而撒谎;
③道德教育课程形同虚设。仅抓与升学有关的专业课程,不重视学生德智体美全面发展,部分学校不开设道德教育课,及时开设也是形同虚设,经常被其他专业课程取代,不利于对青少年进行道德诚信教育。
(一)自身方面青少年应正确认识自己的能力、智力、性格特征,积极发挥自身主观能动性,培养自己的自信心和责任性; 积极参加班级或学校组织的各种主题活动,在体验成功的过程中转变自己的思维观念,在团结互助中规范自己的行为习惯; 面对困难,学会勇往直前,毫不退缩; 及时将自己的压力和烦恼向家长或老师倾诉,寻求帮助;学习运用埃里斯理性情绪疗法发现并纠正自己的不合理念头,并通过成就动机、归因训练,不断肯定进步,获得自信。
(二)家庭方面家长应规范自己的言行,严于律己,言行一致,给孩子树立诚信榜样; 家长在生活中不经意犯错误,应及时诚恳认错,不应认为“小事一桩”,抛之脑后; 积极学习教育学和心理学知识,改变教育观念,营造和谐民主家庭氛围; 不要盲目对孩子抱太多期望,应根据孩子当前学习能力和水平合理设定期望值; 多给孩子关爱,增进亲子之间感情,给孩子足够赏识和赞许,赢得孩子信任; 加强与教师的互动,及时发现孩子撒谎的苗头,通过家校双方配合来正确引导教育孩子。
(三)学校方面转变应试教育理念,建立以 “期望效应”为主体的鼓励性教育评价体系; 教师应关心学生,针对习惯性撒谎的学生,不可盲目加以训斥和责罚,应深入了解撒谎原因,有针对性进行教育; 创设情景加强学生自我体验,利用小品、游戏、话剧等形式,鼓励学生通过辩论、体验、倾听等得到启发; “扬善于公堂、规过于私室”,对撒谎的学生进行个别交流,保护学生自尊心,指导学生珍惜自尊。
撒谎是一种普遍存在的行为模式。对于青少年的撒谎行为,不应当仅仅将其作为一种行为偏差来纠正,而应当在接纳的基础上,积极关注、正面引导。这需要教育者们必须在长期的教育实践中,合理选择与综合运用多元化途径,共同引导青少年走出习惯性撒谎的误区。
浏览量:2
下载量:0
时间:
医学物理学课程教学改革的研究与实践表明,普通医学院校医学物理学的教学必须加强物理学与医学的结合,重视学生能力和素质培养,通过改革教学内容、教学方法和教学手段来激发学生对该课程的学习兴趣和积极性,提高课程的教学质量,这样才能真正地发挥医学物理学课程重要的积极作用。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈医学物理学的网络教学改革实践相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】医学物理学作为一门综合性应用学科在现实中的教学情况并不理想,研究医学物理学的网络教学改革旨在突破传统教学模式对这一学科的局限,提高学生自主学习和团队合作的能力。本文分析了医学物理学的教学现状及网络教学对于医学物理学教学的意义,对网络教学改革实践提出了如下具体措施:学生分组、提出问题、分析问题、汇总解决、反馈与交流。
医学物理学是指在医疗诊断、治疗、预防、保健过程中结合物理学原理与方法的一门综合性应用学科。在实际应用中,主要包括放射学、医疗影像学、核医学及非电离辐射医学等。
学由于主客观因素制约,实际教学存在着诸多问题。从客观上讲,由于投入有限,医学物理学教学设备普遍陈旧、老化,其技术含量远远落后于当前飞速发展的医疗应用技术平均水平,这样的教学设备展示的知识系统已经处于实际上的被淘汰内容范围,学生缺乏学习热情;从主观上讲,传统教学模式习惯以灌输式教学统领课堂,教师作为绝对权威以单向灌输的形式向学生传授理论知识,学生局限于对知识的被动接收,没有质疑和研讨式学习的机会。主客观因素影响的医学物理学教学现状并不能取得良好效果,也难以达到预期的教学目标。
面对资金匮乏、教学设备陈旧老化的现状,医学物理学教学中运用网络教学能够弥补教学内容与实际应用严重脱节的缺陷。网络教学结合了计算机技术、多媒体技术、虚拟技术等前沿科学,可以实现先进医疗知识与实践技能的虚拟再现,使学生感受现实中医学物理学的先进理念和技术经验,激发学生的好奇心与学习兴趣;教师则得以借鉴更加先进的教学手法与形式,加快教学改革步伐。
计算机的普及和互联网的深入推广已经让中国绝大多数高校拥有了自己的校园网络,大学生也掌握了使用网络、利用网络的基本知识,这样的客观环境使医学物理学教学使用网络教学进行改革具备了较为成熟的条件。网络教学在医学物理学的具体实践较为适宜的模式是任务型教学,即教师确定学习任务,学生展开研讨式自主学习。
(一)学生分组
自主学习的前提是分组,将一个班级内几十名学生按平均五至七人为一组进行划分,分组时应注意成绩优秀的学生和相对落后学生互有搭配,男女生比例基本持平,选择其中一名学生作为小组长统筹协调整个小组的讨论和学习。分组学习的目的在于使每个学生都有各自需要完成的学习任务,且必须独立完成自己的配额。当每个学生都完成了属于自己的任务,再与其他组员进行信息沟通与交流,才能共同完成一个教学任务。分组的优势在于避免人数过多时容易出现成绩优异的学生积极开动脑筋解决问题,相对后进的学生则坐等现成的答案,如此则难以取得同一班级学生的共同进步。
(二)提出问题
教师根据大纲以学习任务的形式提出问题,问题首先应适用于网络教学的形式并具有研讨价值,其次在难度上应参考学生的平均学习能力和理解能力,第三应能培养和提高学生实操能力。问题的设置既应与学生固有的知识体系互有关联,又应具备一定的差异性,引发学生深入探究的好奇心和兴趣,比如:放射学在医疗领域的应用主要包括的内容、主要的适宜病症、利用了射线的何种特性、其中的局限性或不适宜哪些特殊人群等;又如医疗影像学中的影像包括的内容、成像原理、主要的适应病症、哪种程度的病症应采用这一诊疗手段及是否有副作用等等。
(三)分析问题、汇总解决
学生根据教师布置的任务开始网络学习,首先确定任务归属的医学大类,然后利用网络进行有针对性的学习,网络学习不拘泥于固定模式,既可以在国内医疗数据库中查找,也可以分析国外医学专著或刊物,以及在医学论坛或有关科学组织在线开展讨论,比如《柳叶刀》或“科学松鼠会”等。学生的小组讨论应基于独立自主原则独自进行,并局限在一定的时间内,以提高学习效率并培养学生专心致志、珍惜时间的学习习惯。
学生在规定时间内得到各自的结论后需要按组别集中起来进行交流,同一小组不同组员之间的结论需进行比对,再次讨论。同组学生依据各自取得素材的来源渠道和得到结论的方法步骤进行评估,选择其中素材最齐备、来源最可靠、论证步骤最符合逻辑并具有一定可行性的结论制作学习报告作为最终的讨论结果上交教师。
(四)反馈与交流
教师收到学生按小组上交的学习报告后认真审阅,从其素材的完整性、论证过程的合理性和逻辑性、结论的准确性以及存在的问题及原因等各方面综合考量,得到最终评估后反馈给各小组。
各小组将各自的学习报告进行汇总交流,不同组别之间开展相互评价及在组内进行自我评价,不仅对学习过程、方法、步骤进行评价,还包括学习态度、探索精神、思维方式等。通过教师反馈和学生之间的互评与自评提高学生自主学习的能力和勇于探索的学习精神。
首先,网络教学突破了医学物理学客观条件对学习的局限,使海量的网络资源得以充分应用于教学过程中,极大地丰富了教学手段和素材,提高了学生的兴趣和学习的积极性与主动性,教师也利用网络教学开展创新型的教学改革,取得了良好的教学效果。
其次,学生通过网络教学培养了自主学习的能力。网络教学没有现成的模式可以依赖,学生必须自己开动脑筋,利用掌握的网络手段获取尽可能多的资源为自身所用。在此过程中,学生学会了对材料的筛选、归纳、整合,习得了具有自身特点的学习方法,为今后的继续深造和终身学生奠定了扎实的基础。
第三,学生通过网络教学培养了团队合作精神。分组学习的特点之一就是小组成员之间频繁的沟通与交流,虽然组员之间展开讨论前是独立学习的过程,但得到最终结论却必须经过全组成员的共同商议。在与其他组员的交流中,学生学会了尊重他人意见、理性阐述自己观点、采纳他人的合理化建议等优秀品质,这既能培养学生良好的学习能力,又能培养学生更加完善的人格修养。
结束语:网络教学在医学物理学教学中强调了学生自主式学习的过程,但并不说明教师角色的弱化。相反,教师作为引导和辅助教学的关键角色承担着更加重要的作用。教师对学生的自主式学习应保持时刻关注,对学生在学习过程中遇到的问题应及时引导至正确方向。只有在教师无微不至的关注与辅助中,学生才能在正确的轨道上提高自己分析问题、解决问题的能力。
浅谈医学物理学的网络教学改革实践相关
浏览量:3
下载量:0
时间:
物理学主要是研究宇宙间的基本组成元素以及它们之间的作用,并分析由这些基本原则推断出的系統。下面是读文网小编为大家推荐的近代物理学发展史论文,供大家参考。
摘要:
经典力学,经典电动力学,经典热力学形成物理世界三大支柱。它们紧紧结合在一块,构建起一座华丽而雄伟的殿堂。物理学家甚至相信:这个世界的基本原理都已被发现,物理学已尽善尽美,已经走到了尽头,再也不可能有任何突破性的进展,如果说还有什么要做的事,那就是在一些细节上进行补充与修正。新的物理结论代替旧的物理结论也是必然,没有一种理论可以说绝对完美,即使我们提出的理论在完美,也终会有受局限的一天,所以我们没有必要一定要提出十分完美,别人永远攻不破的理论,我们要做的只是使物理大厦更加完善,所以我们要做只是努力向前看!
物理学的开端源溯深远,但若说物理学真正意义上的征服世界还是在19世纪末,他的力量控制着一切人们所未知的现象。古老的牛顿力学城堡历经岁月磨砺风雨吹打依旧屹立不倒,反而更凸显他的伟大与坚固。从天上的行星到地上的石头,万物皆毕恭毕敬的遵循它的规律。1846年海王星的发现更是它取得的伟大胜利之一。光学方面,波动论统一天下,神奇的麦式方程完美的诠释了这个理论并将其扩大到整个电磁领域。热学方面,热力学三大定律已基本建立,而在克劳修斯,范德瓦尔斯的努力下,分子动理论和统计热力学成功建立。
当然,更令人惊奇的是这一切似乎都彼此包含,形成了以经典物理联盟。经典力学,经典电动力学,经典热力学形成物理世界三大支柱。它们紧紧结合在一块,构建起一座华丽而雄伟的殿堂。
那当然是一段伟大而光荣的日子,是经典物理的黄金时代。科学的力量从这一时期开始才真正变得如此强大,如此令人神往。我们认为自己已掌握了上帝造物的奥秘,在没有遗漏,我们所熟知的一切物理现象几乎都可以从现成的物理理论里得到解释。力,热,声,光,电等等一切的一切,似乎都被同一种手法控制。物理学家甚至相信:这个世界的基本原理都已被发现,物理学已尽善尽美,已经走到了尽头,再也不可能有任何突破性的进展,如果说还有什么要做的事,那就是在一些细节上进行补充与修正。一位著名的科学家说:“物理学的未来,将在小数点第六位后面去寻找.。”而普朗克的导师甚至劝他不要浪费时间去研究这个已经高度成熟的体系。
但历史再次体现了他惊人的不确定性,致使19世纪物理世界所闪烁的金色光芒注定只是昙花一现,而那喧嚣一时的 空前繁盛的经典物理终究要像泡沫那样破败凋零!
其实,今天回头来看,赫兹1887年的电磁波实验的意义远比实际得出的结论复杂而深远。它一方面彻底的建立了电磁理论,为经典物理的繁荣添加了浓重的一笔;另一方面,它又埋下了促使经典自身毁灭的武器,孕育了革命的种子。当赫兹在卡尔斯鲁厄大学的那件实验室里通过铜环接收器的缺口爆发的电火花证明电磁波存在时,还发现了一个奇怪的现象:当有光照射到这个缺口上时,似乎火花出现的更容易一些。
显然赫兹是伟大的,他甚至为这个现象写了专门的论文,但不幸的是这并没有一起太多人的注意,更没有人会想到这样一篇论文的真正意义。或许甚至连赫兹自己都不知道,量子存在的证据就在他眼前,几乎触手可得!不过,或许是量子的概念太过爆炸性,太过革命性,命运冥冥之中将它安排在新世纪出现。只可惜赫兹走得太早,没能亲眼看到它的诞生,也没能目睹它究竟给这个世界带来怎样的变化!
但该来的终究会来,在经典物理还没来得及多多体味一下自己的盛世前,一连串意想不到的事情在19世纪的最后几年连续发生,仿佛是一个不祥的预兆:
1895年,伦琴发现了X射线。
1896年,贝克勒尔发现了铀元素的放射现象。
1897年,居里夫妇研究了放射性并发现了更多的放射性元素如钋,镭。
1898年,汤姆逊研究了阴极射线后认为它是一种带负电的电子流。
1899年,卢瑟福发现了元素的嬗变现象。
如此多的新现象的涌现,令人眼花缭乱的同时,让人开始觉得不安。虽然经典物理的大厦依然耸立,依然那么雄伟,一眼看起来牢不可摧。但天边这小小的乌云,虽然不起眼,却给人一场暴风雨将至的感觉。事实上这种感觉十分准确,随着乌云的扩大,量子力学与相对论相继诞生,经典力学的大厦就此轰然倒塌。有人说物理学学到最后清一色是在学哲学,那么以哲学观点:新事物代替旧事物是一种必然!新的物理结论代替旧的物理结论也是必然,没有一种理论可以说绝对完美,即使我们提出的理论在完美,也终会有受局限的一天,所以我们没有必要一定要提出十分完美,别人永远攻不破的理论,我们要做的只是使物理大厦更加完善,所以我们要做只是努力向前看!
在这个时期建立了光的反射定律和折射定律,奠定了几何光学的基础。同时为了提高人眼的观察能力,人们发明了光学仪器,第一架望远镜的诞生促进了天文学和航海事业的发展,显微镜的发明给生物学的研究提供了强有力的工具。
荷兰的李普塞在1608年发明了第一架望远镜。开普勒于1611年发表了他的著作《折光学》,提出照度定律,还设计了几种新型的望远镜,他还发现当光以小角度入射到界面时,入射角和折射角近似地成正比关系。折射定律的精确公式则是斯涅耳和笛卡儿提出的。1621年斯涅耳在他的一篇文章中指出,入射角的余割和折射角的余割之比是常数,而笛卡儿约在1630年在《折光学》中给出了用正弦函数表述的折射定律。接着费马在1657年首先指出光在介质中传播时所走路程取极值的原理,并根据这个原理推出光的反射定律和折射定律。综上所述,到十七世纪中叶,基本上已经奠定了几何光学的基础。
关于光的本性的概念,是以光的直线传播观念为基础的,但从十七世纪开始,就发现有与光的直线传播不完全符合的事实。意大利人格里马第首先观察到光的衍射现象,接着,胡克也观察到衍射现象,并且和波意耳独立地研究了薄膜所产生的彩色干涉条纹,这些都是光的波动理论的萌芽。
十七世纪下半叶,牛顿和惠更斯等把光的研究引向进一步岁展的道路。1672年牛顿完成了著名的三棱镜色散试验,并发现了牛顿圈(但最早发现牛顿圈的却是胡克)。在发现这些现象的同时,牛顿于公元1704年出版的《光学》,提出了光是微粒流的理论,他认为这些微粒从光源飞出来。在真空或均匀物质内由于惯性而作匀速直线运动,并以此观点解释光的反射和折射定律。然而在解释牛顿圈时,却遇到了困难。同时,这种微粒流的假设也难以说明光在绕过障碍物之后所发生的衍射现象。
惠更斯反对光的微粒说,1678年他在《论光》一书中从声和光的某些现象的相似性出发,认为光是在“以太”中传播的波.所谓“以太”则是一种假想的弹性媒质,充满于整个宇宙空间,光的传播取决于“以太”的弹性和密度.运用他的波动理论中的次波原理,惠更斯不仅成功地解释了反射和折射定律,还解释了方解石的双折射现象.但惠更斯没有把波动过程的特性给予足够的说明,他没有指出光现象的周期性,他没有提到波长的概念.他的次波包络面成为新的波面的理论,没有考虑到它们是由波动按一定的位相叠加造成的.归根到底仍旧摆脱不了几何光学的观念,因此不能由此说明光的干涉和衍射等有关光的波动本性的现象.与此相反,坚持微粒说的牛顿却从他发现的牛顿圈的现象中确定光是周期性的. 综上所述,这一时期中,在以牛顿为代表的微粒说占统治地位的同时,由于相继发现了干涉、衍射和偏振等光的被动现象,以惠更斯为代表的波动说也初步提出来了,因而这个时期也可以说是几何光学向波动光学过渡的时期,是人们对光的认识逐步深化的时期.
近代光学发展简史-波动光学时期
19世纪初,波动光学初步形成,其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象。菲涅耳于1818年以杨氏干涉原理补充了惠更斯原理,由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理,用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象,也能解释光的直线传播。
在进一步的研究中,观察到了光的偏振和偏振光的干涉。为了解释这些现象,菲涅耳假定光是一种在连续媒质(以太)中传播的横波。为说明光在各不同媒质中的不同速度,又必须假定以太的特性在不同的物质中是不同的;在各向异性媒质中还需要有更复杂的假设。此外,还必须给以太以更特殊的性质才能解释光不是纵波。如此性质的以太是难以想象的。 1846年,法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转;1856年,韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。他们的发现表明光学现象与磁学、电学现象间有一定的内在关系。
1860年前后,麦克斯韦的指出,电场和磁场的改变,不能局限于空间的某一部分,而是以等于电流的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着,光就是这样一种电磁现象。这个结论在1888年为赫兹的实验证实。
然而,这样的理论还不能说明能产生像光这样高的频率的电振子的性质,也不能解释光的色散现象。到了1896年洛伦兹创立电子论,才解释了发光和物质吸收光的现象,也解释了光在物质中传播的各种特点,包括对色散现象的解释。在洛伦兹的理论中,以太乃是广袤无限的不动的媒质,其唯一特点是,在这种媒质中光振动具有一定的传播速度。
对于像炽热的黑体的辐射中能量按波长分布这样重要的问题,洛伦兹理论还不能给出令人满意的解释。并且,如果认为洛伦兹关于以太的概念是正确的话,则可将不动的以太选作参照系,使人们能区别出绝对运动。而事实上,1887年迈克尔逊用干涉仪测“以太风”,得到否定的结果,这表明到了洛伦兹电子论时期,人们对光的本性的认识仍然有不少片面性。 光的电磁论在整个物理学的发展中起着很重要的作用,它指出光恶化电磁现象的一致性,并且证明了各种自然现象之间存在这相互联系这一辩证唯物论的基本原理,使人们在认识光的本性方面向前迈进了一大步。
在此期间,人们还用多种实验方法对光速进行了多次测定。1849年斐索(A.H.L.Fizeau,1819--1896)运用了旋转齿轮的方法及1862年傅科(J.L.Foucault,1819--1868)使用旋转镜法测定了光在各种不同介质中的传播速度。
近代光学发展简史-量子光学时期
19世纪末到20世纪初,光学的研究深入到光的发生、光和物质相互作用的围观机制中。光的电磁理论主要困难是不能解释光和物质相互作用的某些现象,例如,炽热黑体辐射中能量按波长分布的问题,特别是1887年赫兹发现的光电效应。
1900年,普朗克从物质的分子结构理论中借用不连续性的概念,提出了辐射的量子论。他认为各种频率的电磁波,包括光,只能以各自确定分量的能量从振子射出,这种能量微粒称为量子,光的量子称为光子。量子论不仅很自然地解释了灼热体辐射能量按波长分布的规律,而且以全新的方式提出了光与物质相互作用的整个问题。量子论不但给光学,也给整个物理学提供了新的概念,所以通常把它的诞生视为近代物理学的起点。
1905年,爱因斯坦运用量子论解释了光电效应。他给光子作了十分明确的表示,特别指出光与物质相互作用时,光也是以光子为最小单位进行的。
1905年9月,德国《物理学年鉴》发表了爱因斯坦的“关于运动媒质的电动力学”一文。第一次提出了狭义相对论基本原理,文中指出,从伽利略和牛顿时代以来占统治地位的古典物理学,其应用范围只限于速度远远小于光速的情况,而他的新理论可解释与很大运动速度有关的过程的特征,根本放弃了以太的概念,圆满地解释了运动物体的光学现象。 这样,在20世纪初,一方面从光的干涉、衍射、偏振以及运动物体的光学现象确证了光是电磁波;而另一方面又从热辐射、光电效应、光压以及光的化学作用等无可怀疑地证明了光的量子性——微粒性。光和一切微观粒子都具有玻璃二象性,这个认识促进了原子核和粒子研究的发展,也推动人们去进一步探索光和物质的本质,包括实物和场的本质问题。为了彻底认清光的本性,还要不断探索,不断前进。
【摘 要】应用物理学是建立在古老物理学上的一个相对年轻的专业,但在近年来发展十分迅速。研究它的发展历史有助于我们更好的将基本的物理学理论性的基本规律、实验方法、最新的物理成果运用与实际。转化为现在所需要的实用生产力,再从实践反馈的信息中反过来推动理论物理学的研究,本文就物理应用在不同物理历史时期中扮演的角色来看应用物理的发展历史,简述应用物理发展的必然性和重要意义。
【关键词】应用物理学;发展
1 应用物理的起步和发展
在古时候,虽然人们对自然界中事物的认识只依靠直觉和思辨性猜测,但是此时已经有了物理知识的应用。从刀耕火种之中就能看到物理力学的基本应用,由此可见应用物理在生活中的普遍性,以及应用物理发展的必然性。这个时期,得到较大发展的是与生产实践密切相关的力学,诸如静力学中的简单机械、杠杆原理等在农业和狩猎之中有广泛的应用。在该过程中很多的经典物理理论得到实践。而后的时期中更是有了电磁学在实际生活中的应用和发展,指南针就是电磁学方面应用于实际生活的重要代表作。声学方面,唐朝的编钟闻名世界,优美的音律让人们能更好的享受生活。自古时候到近代,总可以在现实生活中看到物理学的应用,这就是最初期的应用物理的起步和发展。在应用物理没有成为专门化的学科时,它早已经融入了人们生活的点点滴滴,贯穿于生活的每个角落。
2 应用物理在经典物理学时期的发展和贡献
15世纪末,在资本主义生产关系发展的过程中,生产和技术得到了更大的发展。近代自然科学在该时期特定历史需求下诞生了。物理学增加了系统的观察实验和严密数学演绎相结合的研究方法。引发了17世纪在物理天文学和力学方面的大发展。牛顿建立力学体系,开启了近代物理学的大门。到了18世纪时期,应用物理在资本主义生产关系中有了突破性的进展,瓦特改良的蒸汽机大大的提升了工业革命的进程,出现了发明和使用机械大时代。如尔顿于1814年英国人史蒂芬孙发明蒸汽机车;玻尔兹曼,吉布斯等创建了统计物理学,使得热机的效率得到了很大的发展,结束了二类永动机的辉煌时期。在18世纪应用物理的发展也使机械论的自然观成为当时物理学的主导思想。19世纪,物理学得到了快速和重大的进展,不同领域之间的联系不断被挖掘出来。如新数学方法与物理研究不断联系,并建立了热力学、分子运动论、波动光学、经典电磁场理论等完整的理论体系。从奥斯特发现在实验中发现了电流的磁效应,到安培提出分子电流假设,再到电磁感应定律的发现,最终麦克斯韦总结出的位移电流假定,创建一套完整的电磁理论体系。同期的应用物理也取得了重大的发展,从第一台电动机的制作,到电力工程、电磁通讯的迅速发展。无疑是应用物理在历史中的逐步登台,应用物理正从现在中的平民角色变为更为人们熟知的明星形象。应用物理的重要性正在不断的凸显,在历史的科技生产和日常生活中占有了更加重大的地位。
3 物理应用指出了近代物理的不完备性
18世纪在统计力学和热力学及麦克斯韦电磁场理论的建立后,经典物理学发展达到一个历史的至高点。经典物理学取得了比之历史看来十分突出的成绩,令不少当时的物理学家萌生了一种错误的认知:物理学的知识已经完备,物理学最基本的、核心的问题都得到了应有的解决,只有需要更深层次细化和需要深入研究的问题在细节上需要作出一小部分的补充和修整,从而令已有的公式更加的贴近最真实的物理本质。但在19世纪,生产技术的发展,随着各种精密、大型仪器的制作,研究对象由宏观到微观、从低速到高速,并不断的触及到神秘的宇宙和物质内部的结构。让人们对宏观世界的认识,发生了巨大的转变。在物理应用于现实的过程中,在进行科学实验时发现了一些不能用当时经典物理学解释的现象。从开始的电子、X射线和放射性现象被人们所发现。到黑体辐射的“紫外灾难”和无结果的“以太漂移”。此类与经典物理学的基本理论和基本概念有强烈的冲突的实验,使传统的经典物理学观念受到了重大的质疑,这正是物理应用引起的物理学的一场新的历史进程。在矛盾被提出后爱因斯坦提出了相对论;相继的薛定谔、海林堡等物理学家提出了量子力学的观点,由此结束了经典物理学深受质疑的局面,将理论物理学提升到了一个新的高度。在该物理学理论性提升的过程中,物理应用起着不可忽略的作用。正是将理论付诸于应用才将理论深层次的不完备性挖掘出来,进一步推动物理学的理论化进程。
4 应用物理专业化的正式确立
4.1 正式确立
在十九世纪末期,二十世纪初期随着物理学的不断发展,核技术的逐步崛起,此时应用物理作为一个领域从整体物理中被专门挑选出来,相对于更加注重结合数学的理论研究的物理专业而言,应用物理更注重理论在现实生活中的实际运用。确立了应用物理的地位,表明了对应用物理态度的改变。是应用物理正式走向专业化的标志。在20世纪以来应用物理在航空航天、电子电信、声、光等基础开发和应用中取得了巨大成就。
4.2 独立化意义
应用物理在现在的应用面不断拓宽,在医疗、宇航、新能源开发等方面都有广泛应用,在人们生活水平不断提高的当代,在发展新型能源的今天,人们对医疗条件和能源供应有了更深层次的要求。应用物理的重要性日益明显,只有不断发展应用物理才能满足当代人们的生活需求。曾经的蒸汽机极大程度的解放了劳动力,电子通信的发展拉近了人们的距离,让一个个新兴娱乐产业萌芽,极大的加速了经济的发展。在现有的科技水平上不断的发展应用物理才能加速一个时代的进步。
5 应用物理学未来发展展望
就应用物理的发展来说在这里引用物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁前辈的一句话来说:“今后二十物理学的成就会远远不及100年前,每一门学科的发展都是有起伏的。未来相当一段时间,物理学不会在理论上有大的突破,此时的物理学很多新领域出现了,为我们打开了很多门,每一个门走进去都能大有作为。”无疑应用物理就是这样的一个新领域,在理论无法取得重大突破的现在,应用物理在各方面取得的成绩是可喜的。在物理理论近乎停滞的近些年,各国相继在应用物理的指导下将各种航天器送入太空,不断的探索宇宙的奥秘。在信息传递方面不断的革新,将信息的传递变得简单化和便捷化。从巨型的计算机到mini iPad,每一次的进步都带来了更大的惊喜。应用物理的研究方向是顺应历史需求的,就应用物理今后的进程很多学者有自己的理解,就当前时代的需求:对宇宙的开发。新型航天器的研发将会是每一个国家努力的方向。再次应新时代能源的需求,核反应进一步的可控化也将是一个研究的大方向,同时新型能源开发必不可少。
6 总结语
本文通过分析应用物理学的发展历程,总结了应用物理学发展过程中出现的比较重要的几个时期,我们要不断的回顾和总结应用物理学的发展历史,从历史中吸取发展经验,为应用物理学的日后发展提供经验。
【参考文献】
[1]王东亮.浅谈应用物理学的发展历史[J].物理期刊,2012.
[2]潘永晴.应用物理学发展历史探究[J].湖北教育周刊,2012.
浏览量:3
下载量:0
时间: