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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.
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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。
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类比——是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。因此,作为一种“从特殊推到特殊的科学方法”,类比法在物理教学中有着广泛的应用。
在教学中,应用类比方法帮助我们理解概念的例子比比皆是。例如:用做机械运动的物体的动能和势能类比物体分子无规则运动的动能和势能;电势差、电势、电场力做功、电势能类比重力场中的高度差、高度、重力做功、重力势能;等势面类比等高线;场的叠加类比波的叠加等等。利用类比法使抽象、陌生的概念变为具体、熟悉的知识,降低知识理解的难度,提高了学生学习物理的兴趣。
综上所述,类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。但在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,启发学生的思维和加深对学习内容的理解,在教学中起到举一反三的好效果。
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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。
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类比——是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。因此,作为一种“从特殊推到特殊的科学方法”,类比法在物理教学中有着广泛的应用。
物理学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比,给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。
如在学习静电场一节内容中,“电场”概念的建立是极为重要的,但由于此概念比较抽象,学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比:地球周围存在着重力场,地球上所有物体都处于重力场中,都受到了地球的作用——重力。同样,电荷的周围存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用,(如:点电荷间的库仑力的作用)。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。
又如:场强E和电势U这两个描述电场的物理量,E、U与检验电荷q有无关系呢?而牛顿第二定律M=F/a,当物体受到的合外力为零时,物体产生的加速度也为零,但物体的质量为一定值;再有,欧姆定律中R=U/I,若电阻不接入电路中,U、I均为零,但电阻R却一定。究其原因,盖它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比,使学生顿悟:E、U是描述电场本身性质的物理量,电场是客观存在的,与检验电荷无关,而定义式:E=F/q、U=ε/q只是定义E、U和计算E、U大小的。
学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力。
如讲电势差时,可用瀑布来作为例子,瀑布的水量越大,落到底部的动能越大;而瀑布落差越大,落到底部的动能也越大,动能是由重力势能转化获得的,即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出:电势能与电荷量和电势差有关:ε=qu
介绍弹簧振子的振动时,振子向平衡位置方向运动为变加速运动,学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象,可用人的身高增长作类比:人从出生到成人,其身高逐渐增高。当人的年龄接近成人阶段,其身高增长速度将逐渐减慢,但人的身高却仍在继续增高,只是增高变缓了,而并非人越长越短。当身高停止增长,人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比中高很易理解:加速度在减小,只意味着速度的增量在逐渐的减少,但物体的速度值却在增加,为变加速运动。
自然科学分科庞杂,物理只是众多学科之一,可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理过程。
如讲解饱和汽,学生往往认为达到饱和状态时,液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收”类比:当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时,相同时间内进出细胞膜的水分子数相等,为一动态平衡。学生可从类比中得出结论:密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时,单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等,也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少,汽分子数不再增加。
又如,学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构,知道了物质不灭定律,类比就可以知道电荷守恒定律。
这样类比,可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些物理新知识的教学难度,又增强了学生学好物理的信心。
对于一些极为陌生、抽象的物理概念,如果用熟悉的、形象化的事物去类比,那么往往会产生“一语道破天机”的惊人作用,帮助学生加速认识过程。例如:学习电容器的电容概念时,电容是个陌生、抽象的物理概念。若把电容器、电容、储存电荷类比容器、容积、储存物资(具体水杯存水),可以使学生轻松形成电容是反映电容器储存电荷的本领这个概念。继续类比引申:电容器储存电荷的特性如何表征呢?是否同水杯存水一样?一样的话,它涉及的是哪些物理量?学生自然会结合自身的知识体系思考、猜想,得出电容器的电容类似容器的容积一样由本身结构决定,加深“电容”概念的形成。
例如讲磁感应强度的概念时,可这样引入:磁场和电场一样都是看不见、摸不着的特殊物质,磁场跟电场是否有相似的特性。在电场一章知道电场对放入其中的电荷有力的作用及描述这一特性(电场强弱)的物理量电场强度,利用比值方法定义了电场强度E=F/q。那么,磁场对放入其中的试探体有无力的作用及描述这一特性(磁场强弱)的物理量是什么?如何定义?通过实验发现研究磁场和研究电场类似,若知道放在磁场任何一处的任何电流的受力情况,这个磁场就研究清楚了。同样利用比值定义了描述磁场强弱的物理量磁感应强度B=F/IL。应用类比方法引进“磁感应强度”,降低了学生接受这一概念的难度。
在教学中,应用类比方法帮助我们理解概念的例子比比皆是。例如:用做机械运动的物体的动能和势能类比物体分子无规则运动的动能和势能;电势差、电势、电场力做功、电势能类比重力场中的高度差、高度、重力做功、重力势能;等势面类比等高线;场的叠加类比波的叠加等等。利用类比法使抽象、陌生的概念变为具体、熟悉的知识,降低知识理解的难度,提高了学生学习物理的兴趣。
综上所述,类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。但在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,启发学生的思维和加深对学习内容的理解,在教学中起到举一反三的好效果。
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初中物理教材中很多科学知识无法用实验演示,教师总是强加塞给学生,使学生很快丧失了学习的趣味性,因为学生头脑中装的物理素材很少。作为教师,应通过类比法让科学道理形象化,形象化的东西摆在学生面前,学生才会真真切切感觉到。初中学生需要的就是这种感觉,有了这种感觉,他们的求知欲才会应运而生,学习趣味会更加浓厚,课堂会更加活跃,教师教得轻松,学生学得快乐,从而提高教学效益,收到事半功倍的效果。
教师讲:电子绕原子核旋转,不同物质的原子核束缚电子的本领不一样,绝缘体相比之下束缚电子本领更强,很少有电子可以挣脱原子核的束缚成为自由电子。
教师类比: 各班的班长对自己班的学生的束缚能力不一样,自习课时,能力强的班长管理的学生会认真做作业,很少有学生不认真做作业,类比为自由电子,能力弱的反之。
教师讲:如金属导体,在没有电压作用下,它里面的自由电子是杂乱无章运动的,不能形成电流,一旦在电压作用下,这些自由电子便由杂乱无章运动改为定向移动,即形成电流。
教师类比:把你们的教室看成一段导体,每个学生看成一个自由电子,没有教师的管理,你们在教室里随便走动,这时能不能定向走动?假如教师管理,让你们排成一列纵队,围绕教室逆时针转圈,这时能不能定向走动?
(1)电阻表示导体对电流阻碍作用的强弱。
(2)基本电路中的四大元件:电源、导线、开关、用电器(电阻)。
(3)向学生说明:这些元件本来都有电阻,而往往忽略电源、导线、开关的电阻,而不忽略用电器的电 阻。
(4)电源外部自由电子由负极移向正极(物理学中规定,电流由正极流向负极)。
(5)打比方:电流欺软怕硬。
(6)微弱电流忽略不计。
1. 教师讲:电源短路是将导线直接接在电源的两端,形成强大电流,迅速烧毁电源,甚至引发火灾,这是严重的电路故障。如图1所示。
教师类比:你们都在教室里,现要出去且只有前门可走,前门有一个人守门,这人很软弱(类比为无电阻),你们蜂拥而出,会不会形成强大的拥挤?会不会有危险?
2. 教师讲:如果在图1电路中接一个白炽灯泡,就不会形成强大的电流,也不会有危险。如图2所示。
教师类比:如果守门人很凶,你们只会排队而出,会不会形成强大的拥挤?感觉安全吗?
3. 教师讲:如果将一根导线并在灯泡的两端(试触法),看到灯泡不亮,用电流流向分析,电流流到十字路口作出的选择是:不经过灯泡,而是绕道而行。如图3所示。
教师类比:你们现在要出教室,前后门都开着,前门守门人很凶,而后门守门人很软弱,你们便不会从前门走,而是从后门蜂拥而出,同样会形成强大的拥挤。
小结:如果这个类比法用得好,后面的如①串联电路的局部短路和电源短路;②并联电路只有电源短路;③电路故障分析等难点内容都能够很好的被学生掌握,且印象很深。
(1)原子核与核外电子是微观领域的微粒,学生对它们毫无感性认识,自然也不知道自由电子是怎么回事,实验演示更不可能,只能利用学生熟知的宏观世界来类比,达到一种活灵活现的效果,使学生保持对电学的一种求知欲望。
(2)再把学生比作每个自由电子,他们对自己的运动形式造成的整体运动效果是很清楚,类比到电流的形成,就有一种身临其境的效果,在学习过程中体会到学习的乐趣。
(3)教师一直强调短路,但学生对短路的认识一直模糊不清。我们用试触法做实验,看到实验现象,那毕竟是微观微粒运动的宏观外在表现。教师觉得自己讲得很清楚了,可学生还是不清楚。通过这种类比法,学生不仅学得清楚,还觉得电学知识很简单。
(4)依据电流流向分析电路,在电学中是至关重要的。上述案例中的类比法就说得很透彻,学生在轻松的学习环境中找到解决问题的法宝。
总之,教学是一门艺术,我们教师要多想一些方法,让学生避开沉重的作业负担,激发学习兴趣,提高教学质量。
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在教学中,应用类比方法帮助我们理解概念的例子比比皆是。例如:用做机械运动的物体的动能和势能类比物体分子无规则运动的动能和势能;电势差、电势、电场力做功、电势能类比重力场中的高度差、高度、重力做功、重力势能;等势面类比等高线;场的叠加类比波的叠加等等。利用类比法使抽象、陌生的概念变为具体、熟悉的知识,降低知识理解的难度,提高了学生学习物理的兴趣。
今天读文网小编要与大家分享的是:浅探物理教学类比法相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
浅探物理教学类比法
类比——是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。因此,作为一种“从特殊推到特殊的科学方法”,类比法在物理教学中有着广泛的应用。
一、类比法应用的内容
1、新、旧知识类比
物理学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比,给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。
如在学习静电场一节内容中,“电场”概念的建立是极为重要的,但由于此概念比较抽象,学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比:地球周围存在着重力场,地球上所有物体都处于重力场中,都受到了地球的作用——重力。同样,电荷的周围存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用,(如:点电荷间的库仑力的作用)。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。
又如:场强E和电势U这两个描述电场的物理量,E、U与检验电荷q有无关系呢?而牛顿第二定律M=F/a,当物体受到的合外力为零时,物体产生的加速度也为零,但物体的质量为一定值;再有,欧姆定律中R=U/I,若电阻不接入电路中,U、I均为零,但电阻R却一定。究其原因,盖它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比,使学生顿悟:E、U是描述电场本身性质的物理量,电场是客观存在的,与检验电荷无关,而定义式:E=F/q、U=ε/q只是定义E、U和计算E、U大小的。
2、生活经验与物理规律的类比
学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力。
如讲电势差时,可用瀑布来作为例子,瀑布的水量越大,落到底部的动能越大;而瀑布落差越大,落到底部的动能也越大,动能是由重力势能转化获得的,即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出:电势能与电荷量和电势差有关:ε=qu
介绍弹簧振子的振动时,振子向平衡位置方向运动为变加速运动,学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象,可用人的身高增长作类比:人从出生到成人,其身高逐渐增高。当人的年龄接近成人阶段,其身高增长速度将逐渐减慢,但人的身高却仍在继续增高,只是增高变缓了,而并非人越长越短。当身高停止增长,人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比中高很易理解:加速度在减小,只意味着速度的增量在逐渐的减少,但物体的速度值却在增加,为变加速运动
3、相关学科知识与物理知识的类比
自然科学分科庞杂,物理只是众多学科之一,可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理过程。
如讲解饱和汽,学生往往认为达到饱和状态时,液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收”类比:当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时,相同时间内进出细胞膜的水分子数相等,为一动态平衡。学生可从类比中得出结论:密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时,单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等,也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少,汽分子数不再增加。
又如,学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构,知道了物质不灭定律,类比就可以知道电荷守恒定律。
这样类比,可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些物理新知识的教学难度,又增强了学生学好物理的信心。
1、应用类比方法形成物理观念
对于一些极为陌生、抽象的物理概念,如果用熟悉的、形象化的事物去类比,那么往往会产生“一语道破天机”的惊人作用,帮助学生加速认识过程。例如:学习电容器的电容概念时,电容是个陌生、抽象的物理概念。若把电容器、电容、储存电荷类比容器、容积、储存物资(具体水杯存水),可以使学生轻松形成电容是反映电容器储存电荷的本领这个概念。继续类比引申:电容器储存电荷的特性如何表征呢?是否同水杯存水一样?一样的话,它涉及的是哪些物理量?学生自然会结合自身的知识体系思考、猜想,得出电容器的电容类似容器的容积一样由本身结构决定,加深“电容”概念的形成。
2、应用类比方法引进新概念
例如讲磁感应强度的概念时,可这样引入:磁场和电场一样都是看不见、摸不着的特殊物质,磁场跟电场是否有相似的特性。在电场一章知道电场对放入其中的电荷有力的作用及描述这一特性(电场强弱)的物理量电场强度,利用比值方法定义了电场强度E=F/q。那么,磁场对放入其中的试探体有无力的作用及描述这一特性(磁场强弱)的物理量是什么?如何定义?通过实验发现研究磁场和研究电场类似,若知道放在磁场任何一处的任何电流的受力情况,这个磁场就研究清楚了。同样利用比值定义了描述磁场强弱的物理量磁感应强度B=F/IL。应用类比方法引进“磁感应强度”,降低了学生接受这一概念的难度。
3、应用类比方法理解概念
在教学中,应用类比方法帮助我们理解概念的例子比比皆是。例如:用做机械运动的物体的动能和势能类比物体分子无规则运动的动能和势能;电势差、电势、电场力做功、电势能类比重力场中的高度差、高度、重力做功、重力势能;等势面类比等高线;场的叠加类比波的叠加等等。利用类比法使抽象、陌生的概念变为具体、熟悉的知识,降低知识理解的难度,提高了学生学习物理的兴趣。
综上所述,类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。但在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,启发学生的思维和加深对学习内容的理解,在教学中起到举一反三的好效果。
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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。
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类比法:原子核与核外电子是微观领域的微粒,学生对它们毫无感性认识,自然也不知道自由电子是怎么回事,实验演示更不可能,只能利用学生熟知的宏观世界来类比,达到一种活灵活现的效果,使学生保持对电学的一种求知欲望。今天读文网小编要与大家分享的是:类比法使抽象概念形象化相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
类比法使抽象概念形象化
初中物理教材中很多科学知识无法用实验演示,教师总是强加塞给学生,使学生很快丧失了学习的趣味性,因为学生头脑中装的物理素材很少。作为教师,应通过类比法让科学道理形象化,形象化的东西摆在学生面前,学生才会真真切切感觉到。初中学生需要的就是这种感觉,有了这种感觉,他们的求知欲才会应运而生,学习趣味会更加浓厚,课堂会更加活跃,教师教得轻松,学生学得快乐,从而提高教学效益,收到事半功倍的效果。
现叙述一个案例:
教师讲:电子绕原子核旋转,不同物质的原子核束缚电子的本领不一样,绝缘体相比之下束缚电子本领更强,很少有电子可以挣脱原子核的束缚成为自由电子。
教师类比: 各班的班长对自己班的学生的束缚能力不一样,自习课时,能力强的班长管理的学生会认真做作业,很少有学生不认真做作业,类比为自由电子,能力弱的反之。
教师讲:如金属导体,在没有电压作用下,它里面的自由电子是杂乱无章运动的,不能形成电流,一旦在电压作用下,这些自由电子便由杂乱无章运动改为定向移动,即形成电流。
教师类比:把你们的教室看成一段导体,每个学生看成一个自由电子,没有教师的管理,你们在教室里随便走动,这时能不能定向走动?假如教师管理,让你们排成一列纵队,围绕教室逆时针转圈,这时能不能定向走动?
准备知识:
(1)电阻表示导体对电流阻碍作用的强弱。
(2)基本电路中的四大元件:电源、导线、开关、用电器(电阻)。
(3)向学生说明:这些元件本来都有电阻,而往往忽略电源、导线、开关的电阻,而不忽略用电器的电阻。
(4)电源外部自由电子由负极移向正极(物理学中规定,电流由正极流向负极)。
(5)打比方:电流欺软怕硬。
(6)微弱电流忽略不计。
1. 教师讲:电源短路是将导线直接接在电源的两端,形成强大电流,迅速烧毁电源,甚至引发火灾,这是严重的电路故障。如图1所示。
教师类比:你们都在教室里,现要出去且只有前门可走,前门有一个人守门,这人很软弱(类比为无电阻),你们蜂拥而出,会不会形成强大的拥挤?会不会有危险?
2. 教师讲:如果在图1电路中接一个白炽灯泡,就不会形成强大的电流,也不会有危险。
教师类比:如果守门人很凶,你们只会排队而出,会不会形成强大的拥挤?感觉安全吗?
3. 教师讲:如果将一根导线并在灯泡的两端(试触法),看到灯泡不亮,用电流流向分析,电流流到十字路口作出的选择是:不经过灯泡,而是绕道而行。如图3所示。
教师类比:你们现在要出教室,前后门都开着,前门守门人很凶,而后门守门人很软弱,你们便不会从前门走,而是从后门蜂拥而出,同样会形成强大的拥挤。
小结:如果这个类比法用得好,后面的如①串联电路的局部短路和电源短路;②并联电路只有电源短路;③电路故障分析等难点内容都能够很好的被学生掌握,且印象很深。
分析这个案例,不难看出:
(1)原子核与核外电子是微观领域的微粒,学生对它们毫无感性认识,自然也不知道自由电子是怎么回事,实验演示更不可能,只能利用学生熟知的宏观世界来类比,达到一种活灵活现的效果,使学生保持对电学的一种求知欲望。
(2)再把学生比作每个自由电子,他们对自己的运动形式造成的整体运动效果是很清楚,类比到电流的形成,就有一种身临其境的效果,在学习过程中体会到学习的乐趣。
(3)教师一直强调短路,但学生对短路的认识一直模糊不清。我们用试触法做实验,看到实验现象,那毕竟是微观微粒运动的宏观外在表现。教师觉得自己讲得很清楚了,可学生还是不清楚。通过这种类比法,学生不仅学得清楚,还觉得电学知识很简单。
(4)依据电流流向分析电路,在电学中是至关重要的。上述案例中的类比法就说得很透彻,学生在轻松的学习环境中找到解决问题的法宝。
总之,教学是一门艺术,我们教师要多想一些方法,让学生避开沉重的作业负担,激发学习兴趣,提高教学质量。
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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。
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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。
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传统的项目投资决策都采用固定的贴现率,实际上企业融资成本与融资量的大小密切相关,也就是说贴现率是可变的。以下是读文网小编为大家精心准备的:求投资项目贴现率的类比法相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要: 投资项目评价过程中最难确定的参数之一就是贴现率。计算项目加权平均资本成本(WACC)的关键是权益资本成本。上市公司的权益资本成本可以应用CAPM模型进行估计,非上市企业权益资本成本的估计就要困难得多。本文提出的用类比法求投资项目贴现率,给出了估计非上市公司权益资本成本的新思路。本文选取了6家上市公司和1家非上市公司,结合企业实际数据依据所给出的计算过程,实际计算了非上市企业的资本成本。
恰当地确定基准贴现率是投资项目评价中一个十分重要而又相当困难的问题。它不仅取决于资金来源的构成和未来投资机会(机会成本),还要考虑项目风险和通货膨胀等诸多因素的影响。
使用企业当前的资本成本作为项目的折现率,应当满足两个条件:一是项目的风险与企业当前资产的平均风险相同;二是公司继续采用相同的资本结构为新项目筹资。然而,现实中完全符合上述条件的较为少见,在等风险假设或资本结构不变假设不能成立时,就不能使用企业当前的资本成本作为项目的折现率,应当重新估计项目的系统风险,并计算投资人要求的必要报酬率。
评价投资项目时,既可以使用实体现金流量法,以企业实体为背景,以企业的加权平均资本成本(WACC)[1]为折现率,也可以使用股权现金流量法,以股东为背景,以股权资本成本为折现率。实体现金流量法比股权现金流量法简单,因为股东要求的报酬率不但受经营风险的影响,而且受财务杠杆的影响,估计起来十分困难。
以WACC作为项目基准折现率的难处是确定股权资本成本,因为债权人要求的报酬率比较容易取得。估算WACC一般有四种方法:资本资产定价模型(CAPM)、风险叠加模型、股息增长模型以及套利定价理论(APT)。
CAPM模型在财务理论发展过程中有划时代的意义。它是在H.M.Markowitz投资组合理论基础上提出来的。CAPM模型强调对权益现金流量进行折现时,应考虑企业特定的风险。CAPM模型可用公式表示如下:Ke=Rf+?茁?(Km-Rf)。
风险叠加模型认为,折现率应当反映资金的时间价值和项目的实际风险。资金的时间价值表现为无风险利率,项目的风险表现为投资所获得的超过资金时间价值的额外回报。
单阶段增长模型是股息增长模型中最基础的模型。如果公司派发的股息预计在很长一段时间内将以某一稳定的速度增长,则可采用单阶段增长模型PV=■,估计权益资本成本。继单阶段模型之后,又提出了两阶段股息折现模型、三阶段股息折现模型等。
APT模型(Ross,1976)被认为是CAPM模型的一种替代。APT认为,资产的预期回报率必须等于无风险利率加上各因子与该因子所要求的风险溢价的乘积之和,否则就存在套利机会。
在我国,最近20多年来随着投资组合多样化,投资者从关注市场效率和资产定价等领域开始向公司资本成本方向转变。我国在资本成本方面的研究多为实证研究,更多的涉及影响资本成本的因素、资本成本估算、资本成本与上市公司股权融资偏好以及资本成本在我国应用的现状调查等方面[2]。
估算投资项目贴现率的关键是确定权益资本成本。股东要求的投资回报的不确定性增加了确定权益资本成本的难度。对于上市公司来说,权益资本成本可以按照CAPM模型进行估计。非上市公司权益资本成本的估计要比上市公司难得多。本文给出的类比法,提出了估计非上市公司权益资本成本(从股东角度感受到的风险),然后再根据这些上市公司权益资本成本平均值考虑上市公司同本企业资本结构的差异进行调整,以计算该企业的权益资本成本,并以此作为计算WACC时的权益资本成本。具体过程如下:
①计算资本市场投资收益率标准差(按资本市场收盘指数标准差计算)。
标准差(?滓m)=■(1)
Ki为第i个交易日的资本市场收盘指数;■为全年资本市场收盘指数的均值;N为全年交易天数。
②计算选定的各可比企业投资收益率标准差(可比企业收盘价格标准差)。
标准差(?滓j)=■(2) ki为第i个交易日可比企业股票的收盘价格;■为全年可比企业股票的收盘价格的均值;N为全年交易天数。
③计算选定的各个上市企业与整个资本市场投资收益率的相关系数(各个上市企业收盘价格与整个资本市场收盘指数的相关系数)。
相关系数(r)=■(3)
Xi为各上市企业每个交易日的收盘价格;■为各上市企业全年收盘价格平均值;Yi为资本市场每个交易日的收盘指数;■为资本市场全年收盘指数平均值。
④计算选定的各个上市企业的贝塔系数(?茁)。
贝塔系数(?茁)表示相对于市场组合而言,某项特定资产的系统风险的大小。
?茁j=rjm?■(4)
?滓m为资本市场投资收益率标准差,?滓j为可比企业各自的投资收益率标准差,rjm为上市企业与整个资本市场的相关系数。计算出来的每个上市企业股票的贝塔值?茁j反映了该企业股票收益率的变动与股票市场收益率变动之间的关联关系。
⑤根据各上市企业资本结构对贝塔系数进行调整。
第四步中算得的贝塔系数?茁j是股东感受到的系统风险,股东不但要承受经营风险,还要承受财务风险(支付固定债务利息的风险)。
?茁资产=■?茁资产(5)
式中债务比重和权益比重需要考虑不同时间比重的变化。
⑥计算上述选定的各个企业的贝塔系数的算术平均值。
以第五步中算得的选定企业的?茁资产为依据,将所有求算术平均值,并以此作为拟评估企业的?茁资产值,记为?茁资产′。
⑦根据拟评估企业资本结构对新贝塔系数进行调整。
将?茁资产′作为拟评估企业贝塔系数的替代值,并依据其资本机构对股东的贝塔系数进行调整。
?茁股东=?茁资产′×1+(1-所得税率)×■
(6)
⑧选择无风险贴现率。
通常以国债利率作为无风险贴现率Rf。长期投资项目尤其倾向于10年期政府债券的到期收益率,其收益率中包含了当期通胀率。
⑨确定市场平均投资收益率。
市场平均投资收益率即Rm投资股票的平均收益率,通常以股票价格指数替代均衡投资收益率,并以此作为CAPM模型中的平均投资收益率。
⑩根据资本资产定价模型计算权益资本成本。
K=Rf+?茁?(Rm-Rf)(7)
本文实地研究了由于公司特征、制度因素以及政府干预等情况对资本成本的影响,利用多种模型计算了我国上市公司的股权资本成本以及平均资本成本,更对资本成本在企业当中的实际应用情况作了调查分析。
本文选取了沪市A股上市的6家银行作为比较对象,分别是:浦发银行、华夏银行、民生银行、招商银行、南京银行、光大银行,6家上市银行的主要经营业务无明显差别;并以6家上市公司数据为依据计算非上市银行恒丰银行的权益资本成本。
6家上市银行的基本情况如表1所示。
恒丰银行股份有限公司(简称:恒丰银行)是一家股份制商业银行,其前身是烟台住房储蓄银行,成立于1987年。2003年改制为股份制商业银行。恒丰银行是唯一一家总部设在地级市的股份制商业银行。选择这家商业银行作为非上市银行有一定典型意义。对于中国金融改革和金融市场的开放,将产生积极影响。截止2012年年末,恒丰银行总资产6156.48亿元,负债总额5901.25亿元;2012年实现营业收入126.15亿元,税前利润73.84亿元。
有关计算过程如下:
①资本市场投资收益率标准差:标准差(?滓m)=0.0631。
②6家上市银行投资收益率的标准差、与整个资本市场的相关系数、贝塔系数、全年平均负债和权益比重,企业实际所得税税率为25%,计算结果如表2所示。由于商业银行主要依靠吸收居民存款筹资,故其资产负债率比一般企业高出许多。
恒丰银行全年平均负债和权益比重分别为95.69%和4.31%。
③调整的贝塔系数平均值:?茁资产′=0.0816
④恒丰银行贝塔系数:?茁股东=1.4400
⑤无风险贴现率。
选择国债1311到期收益率3.78%为无风险贴现率Rf。国债1311为2013年5月23日发行,2023年5月23日到期,票面利率3.38%,计单利,发行后即可上市交易,交易代码为101311。
⑥市场平均投资收益率。
2012年全年沪市股票市场的平均投资收益率Rm为3.17%。
⑦根据CAPM模型计算权益资本成本。
K=3.78%+1.4400×(3.17%-3.78%)=2.9016%
2012年全年恒丰银行利息支出为24,790,209,019.04元,年末的应付利息为3,930,201,040.11元。2012年12月31日恒丰银行的负债为590,124,870,489.71元,2011年12月31日的负债额为416,692,439,746.77元;2012年全年平均负债额为503,408,655,118.24元。
则恒丰银行作为非上市银行的债务资本成本Kb=5.7052%。
依据加权资本成本公式,计算恒丰银行的加权资本成本:
KWACC=Kb?(1-T)?■+Ks?■
=5.7052%×(1-25%)×95.69%+2.9016%×4.31%
=4.2196%
6家上市银行的权益资本成本、债务资本成本和加权资本成本如表3所示。
通过表3可以发现,6家上市银行的加权资本成本在2%-3%之间,而恒丰银行的加权资本成本为4.2196%,比6家上市银行稍高。
恒丰银行的权益资本成本介于上市银行的最高和最低之间,然而恒丰银行的债务资本成本与6家上市银行相比要高许多,而且其债务比重又是最高的,故恒丰银行加权成本较高。
资本成本作为一种投资评价的衡量标准,其高低不仅表现在数值上,也取决于投资者的心理偏好,只要是在适当的范围之内,均可接受。
由于篇幅所限和为了方便计算,文中的债务资本成本运用企业全年利息支付与平均负债相比得出数值。
本文以恒丰银行为例,计算了该行的加权平均资本成本。在此过程中,考虑了公司特征、制度因素以及政府干预等因素对资本成本的影响,为确定基准贴现率提供了依据。本文提出的用类比法求投资项目贴现率的方法,以可比企业为参照,解决了非上市企业没有交易数据难以确定权益资本成本的难题。
依照本文给出的计算方法得出的恒丰银行权益资本成本与同业务类型的企业的权益资本成本与实际很接近,而且本文给出的计算过程理论推导严密,可操作性强,据此计算的权益资本成本非常可靠,具有很强的解释能力。
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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
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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.
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