了解自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格和特點(diǎn),有助于選用適合自己的學(xué)習(xí)方法??偨Y(jié)的語(yǔ)言要簡(jiǎn)潔明了,條理清楚,便于讀者理解和接受??偨Y(jié)是在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)習(xí)和工作生活等表現(xiàn)加以總結(jié)和概括的一種書面材料,它可以促使我們思考,我想我們需要寫一份總結(jié)了吧。那么我們?cè)撊绾螌懸黄^為完美的總結(jié)呢?以下是小編為大家收集的總結(jié)范文,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
慣性物理學(xué)論文篇一
我觀看了著名教育家王金戰(zhàn)老師的講座《讓孩子愛上學(xué)習(xí)》后,感受很深,王老師關(guān)于教育孩子的觀點(diǎn)、策略對(duì)我很有啟發(fā)。我認(rèn)為要想成為一名合格的家長(zhǎng),為孩子的成長(zhǎng)助力,應(yīng)該從以下幾方面努力:
首先,我們家長(zhǎng)應(yīng)該多學(xué)習(xí),多看書,為孩子樹立良好的榜樣。家庭氛圍對(duì)孩子的影響是無(wú)形的,《孔子家語(yǔ)》中講:“與善人居,如入芝蘭之室,久而不聞其香,即與之化矣。與不善人居,如入鮑魚之肆,久而不聞其臭,亦與之化矣。丹之所藏者赤,漆之所藏者黑,是以君子必慎其所處者焉?!庇纱丝梢?,環(huán)境對(duì)孩子成長(zhǎng)的的影響是非常大的。古代《孟母三遷》的故事也是在強(qiáng)調(diào)環(huán)境對(duì)孩子成長(zhǎng)的作用。王金戰(zhàn)老師在講座中也強(qiáng)調(diào)家庭狀況、學(xué)習(xí)環(huán)境以及父母關(guān)系的和諧狀況都會(huì)對(duì)孩子產(chǎn)生影響。試想一個(gè)每天陶醉于書香氛圍的家庭環(huán)境中的孩子,與一個(gè)終日被父母責(zé)罵或者父母的麻將聲不絕于耳的學(xué)習(xí)環(huán)境中的孩子,他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)一定會(huì)大相徑庭。不僅學(xué)習(xí)狀態(tài)不同,孩子的性格、價(jià)值取向、人際交往等等都會(huì)受到是不同的。孩子不能選擇家庭,但是父母有責(zé)任為孩子創(chuàng)造利于成長(zhǎng)的環(huán)境。
其次,要發(fā)掘孩子的優(yōu)點(diǎn),不吝惜贊美的語(yǔ)言。好孩子都是夸出來(lái)的,現(xiàn)在很多教育家都在強(qiáng)調(diào)賞識(shí)教育。賞識(shí)可以增強(qiáng)孩子的自信心,賞識(shí)可以激發(fā)孩子學(xué)習(xí)的動(dòng)力,賞識(shí)可以提高孩子的對(duì)自己的定位,賞識(shí)可以培養(yǎng)出一名性格健全、心理健康、陽(yáng)光樂觀、積極向上、全面發(fā)展的優(yōu)秀孩子。只要我們正確熱愛孩子,善于發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn),每一個(gè)孩子都是天使,都是我們?yōu)槿烁改傅尿湴痢?BR> 第三,要正確定位孩子,引導(dǎo)孩子,給他寬松的學(xué)習(xí)氛圍。家長(zhǎng)要時(shí)刻關(guān)注孩子的學(xué)習(xí),但是不能給孩子帶來(lái)無(wú)形的壓力。家長(zhǎng)過(guò)度緊張,就會(huì)影響孩子的情緒。王金戰(zhàn)老師在講座中提到的那個(gè)由第1名落后到29名的女孩,就是學(xué)習(xí)過(guò)度緊張,過(guò)分在乎名次的典型例子。每個(gè)家長(zhǎng)都關(guān)注孩子的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)成績(jī)的好壞都在名詞上反映,我們都希望孩子名列前茅,但是孩子們的分?jǐn)?shù)不可能整齊劃一,必定有多少之分。作為家長(zhǎng),我們要正確地定位孩子的學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)能力,比如:對(duì)一份試卷中孩子的錯(cuò)題要區(qū)別對(duì)待,屬于基礎(chǔ)知識(shí),由于粗心大意錯(cuò)的,必須提出警告,引起重視;對(duì)于中等難度的題型出錯(cuò),要幫助孩子查找原因,總結(jié)歸類,尋求解決辦法,適當(dāng)原諒;對(duì)于難度特別大,不在孩子能力范圍內(nèi)的,完全可以原諒,等待老師幫助解決。我們家長(zhǎng)關(guān)注孩子的名詞,但是不能讓孩子感覺出來(lái),否則對(duì)一些心理素質(zhì)比較差,上進(jìn)心又較強(qiáng)的孩子,會(huì)造成很大的壓力和傷害。
我們做父母的都希望孩子成才,將來(lái)有一個(gè)好的生活狀態(tài),為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),我們做父母的一定要做孩子成長(zhǎng)的助力器,而不是絆腳石。因此,讓我們給孩子創(chuàng)造一個(gè)輕松、和諧的家庭環(huán)境,為孩子樹立一對(duì)愛學(xué)習(xí)、努力上進(jìn)的父母形象,在潛移默化中形成孩子積極樂觀的人生態(tài)度吧!
讓孩子愛上學(xué)習(xí)是每個(gè)家長(zhǎng)的愿望,所以抱著學(xué)習(xí)的態(tài)度,認(rèn)真地觀看了王金戰(zhàn)老師的講座,并詳細(xì)地做了記錄。真的是受益匪淺,留給自己更多的反思。
王老師用一個(gè)個(gè)淺顯易懂的故事告訴我們家長(zhǎng)如何對(duì)待我們的孩子,如何讓孩子愛上學(xué)習(xí)。首先是興趣,作為家長(zhǎng)要善于發(fā)現(xiàn)、尊重和激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣。要想讓孩子在學(xué)習(xí)上取得成功,首先應(yīng)讓孩子對(duì)學(xué)習(xí)有發(fā)自內(nèi)心的熱愛。正如王老師所講的,培養(yǎng)孩子的興趣,不僅是孩子身心健康成長(zhǎng)的關(guān)鍵,也是孩子學(xué)習(xí)進(jìn)步的重要保障。孩子一旦產(chǎn)生興趣,就會(huì)激發(fā)孩無(wú)限量的潛能。作為家長(zhǎng),我們要努力讓孩子感到學(xué)習(xí)是一種快樂,而不是一種負(fù)擔(dān)。有些家長(zhǎng)只關(guān)注孩子的考試成績(jī),很少關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的感受和體驗(yàn),當(dāng)家長(zhǎng)的會(huì)不自覺的把自己的意愿強(qiáng)加于孩子身上,逐漸地讓孩子當(dāng)學(xué)習(xí)成了痛苦可怕的事情,把學(xué)習(xí)當(dāng)成受罪。
王老師還講到,沒有教不好的孩子。其實(shí)每一個(gè)孩子,在內(nèi)心都有一種向上的力量,沒有一個(gè)孩子,不想成為優(yōu)秀的人,也沒有一個(gè)孩子,自甘成為一名后進(jìn)生。孩子不愿學(xué)習(xí),很懶惰,就是因?yàn)閯?dòng)力不足,孩子需要我們的鼓勵(lì)和尊重,孩子希望我們用欣賞的眼光去看待他們身上的優(yōu)點(diǎn),關(guān)注他們的進(jìn)步,一點(diǎn)一滴的進(jìn)步。想做到這一點(diǎn)其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是千萬(wàn)不要拿著自己的孩子和別的.孩子比較,因?yàn)槊總€(gè)孩子都是獨(dú)立的個(gè)體,他們都會(huì)創(chuàng)造屬于自己的與眾不同。曾在王金戰(zhàn)老師的微博中看到過(guò)這樣一段話:一個(gè)經(jīng)常得不到激勵(lì)的人潛能僅能開發(fā)到百分之二十到三十,一旦得到激勵(lì),潛能將會(huì)開發(fā)到百分之七十至八十,所以好孩子是夸出來(lái)的。每個(gè)孩子都有成功的潛能,之所以不成功,往往不是敗在了學(xué)生手里,而是敗在了家長(zhǎng)手里。
對(duì)于我們家長(zhǎng)來(lái)說(shuō),教育一門學(xué)問。我們是孩子的第一任老師,也是終生的老師,家長(zhǎng)的作用是至關(guān)重要的,也是任何人無(wú)法取代的。作為沒有經(jīng)過(guò)任何培訓(xùn),沒有任何資格證書就能成為家長(zhǎng)的我們,更需要不斷地學(xué)習(xí),和孩子共同學(xué)習(xí)。我相信,只要我們認(rèn)真去做,就一定能讓孩子幸福地享受學(xué)習(xí),從而愛上學(xué)習(xí)。
每個(gè)學(xué)生都是一個(gè)獨(dú)立存在的個(gè)體,他們有各自的個(gè)性,面對(duì)那些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較薄弱,家長(zhǎng)雖然想盡各種辦法,卻收效甚微的學(xué)生來(lái)說(shuō),讓他們愛上學(xué)習(xí),從學(xué)習(xí)中得到樂趣,這才是提高他們學(xué)習(xí)成績(jī)的有效方法。如何讓他們愛上學(xué)習(xí),我從中找到答案。
愛因斯坦說(shuō)過(guò):“興趣是最好的老師,真正有價(jià)值的東西,并非僅僅從責(zé)任感產(chǎn)生,而是從對(duì)客觀事物的愛與熱忱產(chǎn)生?!币虼耍紫纫朴诎l(fā)現(xiàn)、尊重和激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣。要想讓孩子在學(xué)習(xí)上取得成功,首先應(yīng)讓孩子對(duì)學(xué)習(xí)有發(fā)自內(nèi)心的熱愛。方法有很多,比如對(duì)低年級(jí)的孩子來(lái)說(shuō),讓他們?cè)诨顒?dòng)中學(xué)習(xí),把學(xué)習(xí)變成他們最喜愛的游戲;多帶孩子與大自然親近,在生活中學(xué)習(xí)書本上沒有的知識(shí);在課堂上善于制造懸念,讓學(xué)生自主探究,引領(lǐng)孩子們走上愛學(xué)習(xí)的道路等等,這些都是行之有效的辦法。
其次,要使孩子真正地愛上學(xué)習(xí),需要為孩子創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)氣氛。讓他們耳濡目染,自覺地學(xué)習(xí),這才是關(guān)鍵。實(shí)踐證明,創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,不僅有利于聾生熟練掌握并正確運(yùn)用語(yǔ)言,而且極大地激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的積極性,對(duì)待學(xué)習(xí),他們變得更大膽了,更勇敢了。
人是在不斷進(jìn)步的,有了這些好書的陪伴,有了知識(shí)的營(yíng)養(yǎng),我相信,只要認(rèn)真去做教育的有心人,就一定能讓學(xué)生幸福地享受學(xué)習(xí),從而愛上學(xué)習(xí)。
慣性物理學(xué)論文篇二
摘要:素質(zhì)教育不僅是傳授給學(xué)生知識(shí),更要注重對(duì)學(xué)生的思想教育,在教學(xué)中要適時(shí)對(duì)學(xué)生滲透德育。
關(guān)鍵詞:適時(shí)、滲透、德育。
素質(zhì)教育的一個(gè)重要要求就是教會(huì)學(xué)生“學(xué)會(huì)做人”,因此在傳授知識(shí)的同時(shí)更要注重對(duì)學(xué)生德育,要適時(shí)地對(duì)學(xué)生滲透世界觀、道德情感意志方面的思想教育,使學(xué)生的德育和智育同時(shí)發(fā)展,為將來(lái)走上社會(huì)打下正確的思想基礎(chǔ)。結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn),我認(rèn)為在課堂教學(xué)中我們可以對(duì)學(xué)生滲透以下幾方面的思想教育。
一、在課堂教學(xué)中滲透辯證唯物主義的思想。
青少年時(shí)期正是世界觀形成的重要時(shí)期,中學(xué)生渴望了解認(rèn)識(shí)繽紛多彩的物質(zhì)世界,如果在他們成長(zhǎng)的過(guò)程中不加以引導(dǎo),將不利于他們的健康成長(zhǎng),因此在物理教學(xué)當(dāng)中就有必要對(duì)學(xué)生科學(xué)世界觀的形成進(jìn)行必要的滲透。在課堂教學(xué)中根據(jù)具體情況對(duì)他們進(jìn)行辯證唯物主義的教育。如:在學(xué)習(xí)電熱、摩擦力的知識(shí)點(diǎn)時(shí),指出電熱、摩擦力有對(duì)人類有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,它們?cè)跒槲覀兊纳钐峁┍憷耐瑫r(shí)也會(huì)給我們帶來(lái)不便,甚至危害我們的生命財(cái)產(chǎn)安全(舉例說(shuō)明),進(jìn)一步分析指出看問題不能片面,要一分為二,具體情況具體分析。
二、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)實(shí)事求是的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié),對(duì)于初中物理教學(xué)來(lái)說(shuō)其重要性更為突出,但實(shí)驗(yàn)不僅僅只是為了獲得幾組數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證課本的結(jié)論或培養(yǎng)學(xué)生的技能,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還要注意學(xué)生表現(xiàn)出來(lái)的一些不良現(xiàn)象,如:試驗(yàn)組之間相互核對(duì)數(shù)據(jù)甚至有個(gè)別學(xué)生抄寫別人的數(shù)據(jù)、有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的但結(jié)論仍然正確等等,對(duì)于這種不良的作風(fēng)和態(tài)度老師要要嚴(yán)肅批評(píng),在講清道理后還要作必要的引導(dǎo),培養(yǎng)他們實(shí)事求是的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。這不只是學(xué)好物理,而且會(huì)受益一個(gè)人的一生。
三、適時(shí)滲透愛國(guó)主義教育。
中華民族歷來(lái)具有愛國(guó)的優(yōu)良傳統(tǒng),對(duì)于這一傳統(tǒng)美德,我們要把它發(fā)揚(yáng)光大,所以有必要在物理課堂教學(xué)中適時(shí)地滲透這方面的教育,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。例如:在講“熱機(jī)”這一節(jié)時(shí),我就指出,火箭是我們老祖宗的發(fā)明,但是到了現(xiàn)代我們卻落后了,現(xiàn)在我們的科技工作者經(jīng)過(guò)艱苦努力慢慢趕上來(lái)了,于是有了今年“神七”的成功發(fā)射,使我國(guó)擠身于航天大國(guó)之列,為我們國(guó)家贏得了榮譽(yù)。但跟發(fā)達(dá)的國(guó)家相比還是有一定的.差距,希望同學(xué)們加倍努力,好好學(xué)習(xí),將來(lái)建設(shè)好自己的家園,使我們祖國(guó)更強(qiáng)大起來(lái)。
四、培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
環(huán)境問題是當(dāng)今世界的主要問題之一,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)也是中學(xué)的一個(gè)重要課題,所以在課堂教學(xué)中,我們要有目的、有步驟的滲透這方面的教育,逐步提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。如在講授“熱機(jī)”時(shí)可結(jié)合現(xiàn)在出現(xiàn)的能源危機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行節(jié)能意識(shí)的教育,在學(xué)“電壓”可適當(dāng)講講廢舊電池對(duì)環(huán)境的危害,在講到“聲學(xué)”“光學(xué)”時(shí)教育大家不要制造“聲污染”和“光污染”……這樣把環(huán)保問題不斷的滲透到實(shí)際教學(xué)當(dāng)中,從而不斷的培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),提高他們的環(huán)保意識(shí),使他們從小養(yǎng)成愛護(hù)環(huán)境的良好習(xí)慣。
五、用自己良好的行為習(xí)慣思想品德影響學(xué)生。
人可以影響人,一個(gè)人在生活中的每一個(gè)動(dòng)作,每一句話語(yǔ)都會(huì)直接或間接的影響周邊的人。
在教學(xué)上老師對(duì)學(xué)生的影響是很深的,一名具備良好師德的教師往往會(huì)在教學(xué)中以他的言行舉止、思想品德來(lái)影響每一位學(xué)生,慢慢潛移默化,使之效仿、學(xué)習(xí),進(jìn)而修身、修心。這也就是說(shuō),在一定程度上能使學(xué)生的思想品德得以提高,更好的去學(xué)會(huì)做人。作為新世紀(jì)的教育者,我們不僅要用語(yǔ)言來(lái)引導(dǎo)學(xué)生,更要用行動(dòng)來(lái)感動(dòng)感染學(xué)生。
就物理而言,中學(xué)物理教材的每一章節(jié)在德育方面都有滲透,這就要求我們教師在教學(xué)過(guò)程中認(rèn)真挖掘教材適時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育,這樣我們才能培養(yǎng)出既有一定文化知識(shí)又具備優(yōu)秀品德的人,這也是我們進(jìn)行素質(zhì)教育的根本。
慣性物理學(xué)論文篇三
摘要:近些年來(lái),光學(xué)在科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用中的不斷發(fā)展,迫切需要培養(yǎng)適合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需求的光學(xué)專業(yè)人才。文章分別從光學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等方面提出了一些改革的方法和措施,注重提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索的欲望,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:光學(xué);教學(xué);改革。
光學(xué)課程是物理學(xué)專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一,同時(shí)也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展、崛起的重要支柱。以激光為基礎(chǔ)的現(xiàn)代光學(xué)的知識(shí),已經(jīng)滲透到日常生活中的眾多領(lǐng)域,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、醫(yī)藥、信息等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。光學(xué)作為基礎(chǔ)性學(xué)科具有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)性,同時(shí),光學(xué)課程的知識(shí)覆蓋面廣,應(yīng)用性和可操作性也較強(qiáng),它能夠較好地鍛煉學(xué)生的思維能力及理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。而在傳統(tǒng)的光學(xué)課程教學(xué)中,存在著重理論輕實(shí)踐,理論與實(shí)際相脫離,缺乏創(chuàng)新,無(wú)法適應(yīng)社會(huì)及專業(yè)領(lǐng)域的需求等問題。如何培養(yǎng)不僅具有扎實(shí)理論基礎(chǔ),還具備較強(qiáng)工程應(yīng)用能力的光學(xué)類技術(shù)人才,是我們教學(xué)改革研究的重點(diǎn)問題。
1光學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀。
光學(xué)課程教學(xué)大綱計(jì)劃68學(xué)時(shí),教材內(nèi)容分為干涉、衍射、幾何光學(xué)、光學(xué)儀器、偏振及現(xiàn)代光學(xué)部分[1-3],內(nèi)容繁多,教學(xué)任務(wù)較重。因此,光學(xué)一直是一門教師難教、學(xué)生難學(xué)的課程。在教學(xué)過(guò)程中,通常更加強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的理論性,而對(duì)知識(shí)的應(yīng)用性和工程性關(guān)注偏少,理論聯(lián)系實(shí)際顯得不足,教學(xué)中不自覺地存在“重理論和基礎(chǔ),輕工程和應(yīng)用”的傾向,淡化了光學(xué)類課程本身?yè)碛械膹?qiáng)烈應(yīng)用和工程背景特性。另外,學(xué)生在大學(xué)階段參與實(shí)習(xí)實(shí)踐、接觸實(shí)際工程問題和公司企業(yè)的機(jī)會(huì)偏少,教學(xué)與光學(xué)元器件的工程設(shè)計(jì)及公司企業(yè)的要求聯(lián)系還不夠,存在明顯脫節(jié)現(xiàn)象。目前教學(xué)中教師的主導(dǎo)地位強(qiáng),而學(xué)生的主體地位偏弱;第一課堂強(qiáng),第二課堂弱;體現(xiàn)學(xué)生結(jié)合課本知識(shí)在“做中學(xué)”并培養(yǎng)自身實(shí)踐精神、工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的活動(dòng)空間不夠。
2光學(xué)課程改革的思考。
光學(xué)課程有其自身的特點(diǎn),與力學(xué)、熱學(xué)等學(xué)科之間的聯(lián)系不太緊密,自身的知識(shí)體系比較繁雜。在具體的教學(xué)改革與實(shí)踐中,主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等幾個(gè)方面著手。
2.1教學(xué)內(nèi)容。
在教學(xué)內(nèi)容上,首先要優(yōu)選教材,認(rèn)真制訂教學(xué)計(jì)劃。教學(xué)中,既要注重講解光學(xué)課程中最基本的概念、理論,夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),提高學(xué)生的理論水平,又要加強(qiáng)現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué),增加一些現(xiàn)代光學(xué)的前沿知識(shí),了解光學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),引導(dǎo)學(xué)生不斷拓寬視野,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的`科學(xué)素養(yǎng)。例如,在講解幾何光學(xué)及光學(xué)儀器知識(shí)時(shí),可以介紹海市蜃樓、掃描隧道顯微鏡。在講解光的干涉時(shí),可以介紹相干探測(cè)技術(shù)、全息照相、光學(xué)薄膜等。在講解偏振現(xiàn)象時(shí),可以介紹3d電影及偏振雷達(dá)探測(cè)技術(shù)等。讓學(xué)生體會(huì)光學(xué)知識(shí)在日常生活中應(yīng)用、發(fā)展及科學(xué)前景。另外,針對(duì)相關(guān)科學(xué)前沿知識(shí),開展一些專題講座,讓同學(xué)們更深入地理解光學(xué)科技的發(fā)展,同時(shí)強(qiáng)化了基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)?;蜃寣W(xué)生課外查閱相關(guān)文獻(xiàn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生探索欲望。積極搜集光學(xué)在日常生活中應(yīng)用的實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)相關(guān)理論知識(shí),解釋日常生活中的光學(xué)現(xiàn)象,真正實(shí)現(xiàn)從生活走向物理,從物理走向社會(huì)。
2.2教學(xué)方法。
在教學(xué)方法上,要注重重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解和掌握,注重分析思路和處理問題的方法。積極引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。為了能夠在有限學(xué)時(shí)內(nèi),盡可能多地講解現(xiàn)代光學(xué)的內(nèi)容,可以在課前布置相關(guān)的預(yù)習(xí)作業(yè),既能節(jié)約課堂基礎(chǔ)教學(xué)的時(shí)間,又能鍛煉同學(xué)們的自學(xué)能力。在教學(xué)中,要求學(xué)生上課主動(dòng)提問,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)及發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力[4]。教學(xué)中針對(duì)相關(guān)課題讓學(xué)生參與討論,在討論的過(guò)程中更透徹理解相關(guān)理論,并了解其應(yīng)用,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)基礎(chǔ)上,盡可能多地增加實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié),改變教學(xué)觀念,以任務(wù)為驅(qū)動(dòng),明確從理論到實(shí)踐的具體操作過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐的能力[5]。實(shí)踐教學(xué)中要求學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研、撰寫小論文及動(dòng)手制作相關(guān)光學(xué)儀器,解決一定難度的實(shí)際問題、培養(yǎng)自身創(chuàng)新精神、科研意識(shí)和綜合能力與素質(zhì)。例如,我們?cè)诮虒W(xué)中將學(xué)生分組,動(dòng)手制作簡(jiǎn)單光學(xué)器件,如望遠(yuǎn)鏡、放大鏡等,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)合作的精神??茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,使得教學(xué)方法的多樣性成為可能。在教學(xué)中,針對(duì)光學(xué)課程本身的廣泛應(yīng)用性和工程背景,可以有針對(duì)性地介紹一兩種國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀光學(xué)設(shè)計(jì)軟件,如zemax、oslo等。其中zemax可進(jìn)行光學(xué)組件設(shè)計(jì)與照明系統(tǒng)的照度分析,也可建立反射、折射、繞射等光學(xué)模型。該軟件還具備對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化、分析的功能。在光學(xué)課程第三章幾何光學(xué)部分,學(xué)完基礎(chǔ)知識(shí)后,給出一些利用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)光學(xué)課程中涉及的光學(xué)元器件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的典型實(shí)例,如望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)、8倍觀察鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。同時(shí)試著讓同學(xué)們分組利用該軟件進(jìn)行相關(guān)光學(xué)設(shè)計(jì),從而既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和綜合應(yīng)用知識(shí)的實(shí)踐能力。由于在光學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,有些光學(xué)現(xiàn)象在日常生活中比較難于觀察[6],比如干涉、衍射的現(xiàn)象,很多感性材料只能從課本圖片中獲得,比如干涉條紋、衍射條紋等。為了能夠使得同學(xué)們獲得較多的感性材料,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中,利用一些計(jì)算軟件,例如matlab,將干涉、衍射現(xiàn)象通過(guò)程序模擬展示出來(lái),這樣既給同學(xué)們提供了清晰的感性材料、直觀的物理圖像,也通過(guò)程序中相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié),讓同學(xué)們更加深入地理解光學(xué)知識(shí)中的相關(guān)規(guī)律。圖1為利用matlab軟件編寫的分振幅干涉中牛頓環(huán)的干涉圖像,圖2為氫原子光柵光譜圖。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中,改變理論與實(shí)驗(yàn)分開進(jìn)行的現(xiàn)狀,從教師指導(dǎo)演示實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生在實(shí)驗(yàn)室自主實(shí)驗(yàn)。設(shè)置相關(guān)開放性實(shí)驗(yàn)課題,讓學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)小組,將學(xué)生自己的設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新,使課堂成為師生互動(dòng)的場(chǎng)所。這樣,即有利于將枯燥、抽象的理論生動(dòng)化、具體化,又有助于對(duì)基礎(chǔ)理論的深入理解及應(yīng)用,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和熱情,提高了教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)室也在不斷完善,力爭(zhēng)提供更好的資源,取得更好的教學(xué)效果。
2.3考核方式。
教學(xué)考核中,擯棄一次考試決定最終成績(jī)的做法,將平時(shí)課堂表現(xiàn)和論文及動(dòng)手制作部分納入最后成績(jī)測(cè)評(píng),關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程而非單一的最后考試結(jié)果。充分利用學(xué)院網(wǎng)絡(luò)資源,建立網(wǎng)上習(xí)題庫(kù),建立有特色的個(gè)人主頁(yè),并通過(guò)此與學(xué)生進(jìn)行定期的網(wǎng)上交流及作業(yè)的布置和批改。網(wǎng)上交流的方式可以更有效地與學(xué)生溝通,實(shí)時(shí)解決學(xué)生提出的相關(guān)問題,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。
3結(jié)語(yǔ)。
伴隨著科技的快速進(jìn)步,物理教學(xué)的手段也正在不斷更新。如何培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的光學(xué)專業(yè)人才,是我們教學(xué)改革的目標(biāo)和方向。通過(guò)以上教學(xué)改革的探討和在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的運(yùn)用,使得教學(xué)活動(dòng)充滿了活力,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索的欲望,培養(yǎng)了學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐的能力及團(tuán)隊(duì)合作的精神,大大提高了教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)。
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慣性物理學(xué)論文篇四
1導(dǎo)入多元情境,刺激求知欲望。
積極且多元的課堂情境是促使學(xué)生踴躍表現(xiàn)自我的基本因素,是實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)的必備條件之一.物理學(xué)科作為自然學(xué)科之一,其所涵括的內(nèi)容小到生活細(xì)節(jié),大到宇宙世界,如果學(xué)生對(duì)物理學(xué)科本身就缺乏學(xué)習(xí)的熱情和求知的欲望,那么教師將無(wú)法實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的實(shí)效性.研究性學(xué)習(xí)作為一種全新的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)理念,要求教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出類似于科學(xué)研究的情境,刺激學(xué)生的求知欲望,如此才能進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生在這種多元化的學(xué)習(xí)情境中,綜合應(yīng)用已掌握的理論知識(shí)和思考方式,開啟對(duì)神秘科學(xué)的探索旅程.
以人教新課標(biāo)高中物理必修1《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系》為例,教師在該課程中的教學(xué)任務(wù)既在于引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)概念、識(shí)別速度與時(shí)間的關(guān)系圖象,也要樹立學(xué)生用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律的意識(shí).要順利完成以上教學(xué)目標(biāo),教師首先要考慮的是如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望,這樣才能促使學(xué)生全身心地投入到學(xué)習(xí)和吸收的過(guò)程當(dāng)中去,而這在一定程度上取決于課堂情境是否活躍且多元化.首先,教師可利用現(xiàn)有豐富的信息技術(shù)來(lái)為學(xué)生呈現(xiàn)形象直觀的學(xué)習(xí)畫面,如先用多媒體設(shè)備展示小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)圖象通過(guò)改變相關(guān)變量中的單個(gè)變量來(lái)展示不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所觀察到的圖形進(jìn)行思考和分析,可以小組為單位,或以同桌為搭檔進(jìn)行交流與探討.根據(jù)學(xué)生的合作進(jìn)程,教師要適時(shí)地進(jìn)行指引和糾正.在綜合觀察和總結(jié)各小組的表現(xiàn)的基礎(chǔ)上,教師可選取最優(yōu)的合作小組,將講臺(tái)交給他們,鼓勵(lì)他們以講授者的身份為其余學(xué)生演示分析圖象和推導(dǎo)過(guò)程,而教師可以與同學(xué)一起坐在座位上,以學(xué)生的身份對(duì)你臺(tái)上的小組提出比較有針對(duì)性的問題.如此,既能縮短師生的心理距離,也可以讓學(xué)生享受到輕松自由的多元化課堂環(huán)境,自然而然就會(huì)對(duì)課堂學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望.
2歸還主體地位,實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。
研究性學(xué)習(xí)提倡以學(xué)生的發(fā)展為根本,其核心理念在于引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)求知、不斷探索的學(xué)習(xí)精神,誠(chéng)如教育學(xué)家弗賴登塔爾所言,知識(shí)既不是教出來(lái)的,也不是學(xué)出來(lái)的,而是研究出來(lái)的.新課標(biāo)改革的主陣地是課堂,而課堂真正的主體是學(xué)生,因此,要實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí),教師應(yīng)當(dāng)首先摒棄傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式,從灌輸型教學(xué)轉(zhuǎn)向引導(dǎo)型教育,把課堂的主體地位歸還給學(xué)生,只有給予學(xué)生充分的展現(xiàn)平臺(tái),賦予學(xué)生自由的交流平臺(tái),才能夠促使學(xué)生進(jìn)一步開發(fā)潛能、自主學(xué)習(xí),表達(dá)新穎的觀點(diǎn),展示獨(dú)特的個(gè)性,為貢獻(xiàn)社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
以人教新課標(biāo)高中物理必修2《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》為例,為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生在課堂中主體地位的回歸,教師首先要設(shè)計(jì)巧妙的引導(dǎo),如“同學(xué)們是否注意過(guò)你們生活中出現(xiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)呢?它就存在于你們所喜愛的某項(xiàng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目里,或你們每天親眼目睹的.某項(xiàng)活動(dòng)中.有哪位同學(xué)愿意幫老師和其他同學(xué)一起回顧下我們生活中的物理現(xiàn)象呢?這既能展現(xiàn)同學(xué)們敏銳的觀察能力,也能提升概括總結(jié)的綜合語(yǔ)言能力的.”教師要根據(jù)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)的反應(yīng),結(jié)合平日對(duì)學(xué)生個(gè)性特征的觀察和總結(jié),適時(shí)鼓動(dòng)學(xué)生勇于表現(xiàn)自我,并對(duì)學(xué)生的不同發(fā)言作出多元化評(píng)價(jià).之后,再利用多媒體設(shè)備向?qū)W生展示生活中圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,“從大屏幕中我們可以看到,圓周運(yùn)動(dòng)在我們的生活中普遍存在,那么同學(xué)們知道向心力的概念嗎?比如汽車在過(guò)拱形橋時(shí),當(dāng)它在橋弧頂時(shí),對(duì)橋的壓力與它的速度有什么關(guān)系呢?為了幫助同學(xué)們分析的便利性,老師今天特地準(zhǔn)備了一些實(shí)物模型,同學(xué)們自行分成小組,分別上來(lái)領(lǐng)取實(shí)體模型,再進(jìn)行小組分析和探討.請(qǐng)大膽開發(fā)你們的觀察力和想象力,肯定可以分析出圓周運(yùn)動(dòng)中向心力的來(lái)源以及圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.為了讓實(shí)驗(yàn)更有競(jìng)爭(zhēng)氣氛,各小組的用時(shí)均會(huì)被計(jì)時(shí),完成之后我們一起評(píng)比出最佳組合!”如此一來(lái),教師在課堂中的角色由傳統(tǒng)的灌輸者轉(zhuǎn)向引導(dǎo)者,學(xué)生也由被動(dòng)吸收者變換成主動(dòng)探究者,這種自主學(xué)習(xí)的研究性學(xué)習(xí)氣氛對(duì)開發(fā)學(xué)生的潛能和培養(yǎng)創(chuàng)造力具有深遠(yuǎn)的意義.
3落實(shí)創(chuàng)新理念,拓展思維空間。
所謂研究性學(xué)習(xí),指的是學(xué)生在教師準(zhǔn)確的指引下,在探索研究的過(guò)程中主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),并最后解決問題的學(xué)習(xí)活動(dòng).可見,它已完全擺脫傳統(tǒng)教育以升學(xué)為目的的錯(cuò)誤指向,而突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和創(chuàng)新實(shí)踐的能力.隨著改革開放和世界經(jīng)濟(jì)的不斷深入,信息技術(shù)保持著迅猛的發(fā)展趨勢(shì),創(chuàng)新能力也由此成為考量當(dāng)代復(fù)合型人才的一項(xiàng)重要指標(biāo).正所謂“落后就要挨打”,我國(guó)科技實(shí)力在走向世界前沿的同時(shí),對(duì)創(chuàng)新型人才的需求也日益強(qiáng)烈.物理作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探索性學(xué)科,教師應(yīng)當(dāng)將創(chuàng)新教學(xué)的理念落到實(shí)處,努力拓展學(xué)生的思維空間,培養(yǎng)出能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和國(guó)家需求的創(chuàng)新型人才.
慣性物理學(xué)論文篇五
本文是以工程管理畢業(yè)論文《六西格瑪方法在光纖生產(chǎn)中的應(yīng)用》為例,以下是論文提綱。
第一章緒論。
1.1選題背景。
1.2選題意義。
1.3本論文的主要內(nèi)容。
1.4本文主要研究方法。
第二章六西格瑪管理概述。
2.1六西格瑪管理定義。
2.1.1六西格瑪?shù)亩x。
2.1.2六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計(jì)含義。
2.1.3六西格瑪?shù)墓芾砗x。
2.1.4六西格瑪?shù)膬r(jià)值觀。
2.2dmaic改進(jìn)模式。
2.2.1dmaic的過(guò)程活動(dòng)。
2.2.2dmaic各階段的內(nèi)容及其工具。
2.3六西格瑪管理在企業(yè)中的實(shí)施。
2.3.1企業(yè)實(shí)施六西格瑪管理的具體步驟。
2.3.2企業(yè)實(shí)施六西格瑪管理的注意點(diǎn)。
第三章a公司質(zhì)量管理現(xiàn)狀。
3.1企業(yè)簡(jiǎn)介。
3.2光纖生產(chǎn)工藝流程。
3.2.1預(yù)處理工序。
3.2.2拉絲工序。
3.2.3篩選工序。
3.2.4檢測(cè)工序。
3.3光纖產(chǎn)品的主要質(zhì)量問題。
3.3.1光纖強(qiáng)度差。
3.3.2pmd超標(biāo)。
3.3.3幾何尺寸超標(biāo)。
3.3.4涂覆不良。
3.3.5光纖排線不良。
3.4企業(yè)的主要質(zhì)量問題。
第四章六西格瑪管理在光纖涂覆層質(zhì)量改進(jìn)項(xiàng)目中的應(yīng)用。
4.1定義階段。
4.1.1光纖涂料。
4.1.2uv固化系統(tǒng)。
4.1.3光纖搓動(dòng)裝置。
4.2測(cè)量階段。
4.3分析階段。
4.3.1光纖表面發(fā)粘。
4.3.2光纖涂層損傷。
4.3.3光纖涂層中有氣泡。
4.3.4光纖涂層不均勻。
4.4改進(jìn)階段。
4.5控制階段。
第五章六西格瑪理論在改善光纖幾何性能方面的應(yīng)用。
5.1定義階段。
5.1.1拉絲爐的設(shè)計(jì)。
5.1.2改進(jìn)機(jī)會(huì)。
5.2測(cè)量階段。
慣性物理學(xué)論文篇六
眾所周知,物理學(xué)中有慣性的概念,慣性力的概念;而且慣性是有大小的,慣性力是不存在的。筆者在長(zhǎng)期的教學(xué)研究中發(fā)現(xiàn),認(rèn)為慣性有大小是不合理的,慣性力也未必是一種假想的力,它很可能是一種客觀存在。博士論文,慣性。
1.慣性力的概念。
慣性1.1慣性力的原始概念。
大家知道:牛頓定律只適用于慣性系而不適用于非慣性系。例如在由靜止加速前進(jìn)的火車上,受合力為零的小球會(huì)相對(duì)于火車向后加速運(yùn)動(dòng)。為了使牛頓運(yùn)動(dòng)定律在火車中同樣成立,需要引入慣性力的概念,所引入的慣性力大小,其方向與火車的加速度方向反向。這樣就有牛頓第二定律得以成立。也就是說(shuō):相對(duì)于地面(我們認(rèn)為是慣性系)有加速度的參照系是非慣性系,非慣性系中牛頓運(yùn)動(dòng)定律不成立,欲使牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立,需要引入慣性力。正是在這些問題中,我們認(rèn)識(shí)了什么是慣性力。然而本文所要定義的慣性力與上述慣性力的概念是完全不同的。
1.2慣性力的新定義。
我始終有這樣一個(gè)猜想:“所有物質(zhì)組成的宇宙具有這樣的一種性質(zhì),它可以允許任何物體對(duì)其保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而不允許任何物體對(duì)其有加速度;如果物體對(duì)宇宙有加速度,物體就會(huì)受到宇宙對(duì)它的一種約束力,這種力就是我所定義的慣性力。即慣性力是宇宙對(duì)物體的一種約束力,它并不是假想的力,是一種真實(shí)作用力。”[需要說(shuō)明的是,我這里所說(shuō)的慣性力只是真正的慣性力在我們所能看到的參考系中的分力,而真正的屬性力我們是無(wú)法知道的,因?yàn)槲覀儾豢赡苤澜^對(duì)的加速度。以上這段文字在英語(yǔ)稿中沒有]慣性力的施力物體是宇宙,就好象重力的施力物體是地球一樣。宇宙中的一切物體只要對(duì)宇宙有加速度,就一定受到慣性力。慣性力的大小與其相對(duì)于慣性系的加速度成正比,與相對(duì)于慣性系的加速度的方向相反。如果物體的質(zhì)量為m,對(duì)慣性系的加速度為a,則慣性力的大小為f=ma。顯然慣性力是非平衡狀態(tài)下才受到的一種力。關(guān)于慣性力的產(chǎn)生機(jī)理,我猜想應(yīng)該類似于變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)然這僅僅是一種猜想,有待于實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。
2.從做功和能量轉(zhuǎn)化角度能夠論證慣性力存在的合理性。
眾所周知:在粗糙水平面上拉動(dòng)物體勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,外力克服摩擦力做功,使其它能轉(zhuǎn)化力內(nèi)能;物體在外力作用下勻速上升,外力克服重力做功使其它能向重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化;電場(chǎng)中,外力作用下使物體逆電場(chǎng)力方向勻速運(yùn)動(dòng),其它能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能;磁場(chǎng)中,外力克服安培力做功,其它能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體中的電流能;上述過(guò)程中,都有一個(gè)共同的特征:“在不同的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,總有一種力克服另一種力做功,即能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程是兩種力對(duì)物體共同作用的過(guò)程,而且一個(gè)力做正功,另一個(gè)力做負(fù)功的過(guò)程,也就是說(shuō)不同的能量形式與不同的作用力相對(duì)應(yīng)”。我們也注意到這些過(guò)程都是勻速運(yùn)動(dòng),不應(yīng)當(dāng)存在慣性力。
如果我們?cè)诠饣矫嫔侠瓌?dòng)物體做加速運(yùn)動(dòng),物體動(dòng)能增加,當(dāng)然在我們已有的物理知識(shí)體系內(nèi),可以解釋為外力做的功等于物體動(dòng)能的增加。如果不認(rèn)為存在慣性力,這里就產(chǎn)生一個(gè)究竟克服什么力做功,其它能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的問題;有了慣性力的概念,我們就可以回答:“外力克服慣性力做功使其它能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能?!保煌瑯拥?,如果一個(gè)具有一定初動(dòng)能的物體,在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能越來(lái)越小,這里也有一個(gè)什么力克服摩擦力做功,使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其它能的問題。確立了慣性力的概念,我們就可以回答:“物體動(dòng)能減小的過(guò)程中,是向前的慣性力克服摩擦阻力做功,使物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?!?。也就是說(shuō),在其它能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化,或動(dòng)能向其它能轉(zhuǎn)化中,只有承認(rèn)慣性力的存在,才能更好地解釋能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。所以物體在對(duì)慣性系有加速度的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)受到慣性力。
3.慣性的大小問題。
由牛頓第二定律可知,物體所受的合外力不為零時(shí),物體將產(chǎn)生加速度,加速度的大小與物體所受的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比。
我們知道,加速度是速度的變化率,是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化快慢的物理量;牛頓第二定律說(shuō)明:物體的加速度由合外力和物體的質(zhì)量共同決定,相同外力時(shí),物體的質(zhì)量越大加速度就越小,因此質(zhì)量越大的'物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。由此得出結(jié)論:物體的質(zhì)量越大,物體維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)就越大――即物體的慣性越大。也就有了質(zhì)量是物體慣性大小的量度,物體的慣性與質(zhì)量成正比的說(shuō)法。以上說(shuō)法即傳統(tǒng)又權(quán)威,以至于在長(zhǎng)期的教學(xué)和科研中,對(duì)于以上關(guān)于慣性大小的認(rèn)識(shí),是沒有人提出過(guò)懷疑的!
難道慣性真的有大小嗎?如果慣性有大小之說(shuō),且與質(zhì)量成正比,那么質(zhì)量不同的物體慣性不同。博士論文,慣性。既然質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小,如果一個(gè)質(zhì)量很大的物體具有很大的慣性,而另一個(gè)質(zhì)量遠(yuǎn)比前者小的另一物體慣性必可以認(rèn)為忽略不計(jì),也就不能保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)了。但是由慣性定律可知:對(duì)于任意物體無(wú)論質(zhì)量大小,在不受外力時(shí)同樣都能保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這一點(diǎn)并不因?yàn)橘|(zhì)量的不同而有差異,即同樣有慣性,也就是說(shuō)質(zhì)量不同的物體在擁有慣性上是平權(quán)的。博士論文,慣性。根據(jù)慣性的這一特征,就使筆者對(duì)慣性大小的說(shuō)法產(chǎn)生懷疑,因?yàn)槲覀円阎乃忻枋鑫镔|(zhì)某種性質(zhì)的物理量、化學(xué)量以及其它量,都有一個(gè)其大小表示這種性質(zhì)程度的問題。博士論文,慣性。例如:描述物體導(dǎo)電性能的電阻率、描述彈簧彈性的勁度系數(shù)、描述化學(xué)中酸堿性的ph值。如果描述某一性質(zhì)的物理量接近或等于零則表示這種性質(zhì)很弱或不存在。但是物體的質(zhì)量無(wú)論多么小,其不受外力時(shí)同樣能夠保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以上事實(shí)說(shuō)明:其它描述物質(zhì)屬性的物理量或化學(xué)量,都有一個(gè)由量變到質(zhì)變的過(guò)程,而對(duì)于物體的慣性不存在上述現(xiàn)象。因此得出結(jié)論:任何物體都具有相同的慣性――無(wú)大小之別。
4.慣性大小問題的本質(zhì)。
有了慣性力的概念,我們重新分析一下慣性的大小問題。筆者認(rèn)為慣性是沒有大小的,原因是無(wú)論質(zhì)量大小,在不受外力時(shí)都能保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即物體保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)是一樣的。質(zhì)量大小不同的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變難易不同的原因是:使質(zhì)量不同的物體產(chǎn)生相同的加速度時(shí),物體所受的慣性力與質(zhì)量正比,因此需要更大的外力作用。是慣性力有大小,而慣性無(wú)大小。
5.從慣性力角度分析慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量。
很多物理學(xué)家們探索過(guò)慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量之間的關(guān)系,到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)二者的差異。所謂慣性質(zhì)量即中的,而引力質(zhì)量即中的。事實(shí)上只要確立了慣性力的客觀存在性,二者相等就是必然的,或者說(shuō)二者就是同一個(gè)質(zhì)量,不應(yīng)該存在差異。
證明如下:設(shè)在重力場(chǎng)中,慣性質(zhì)量為的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),其加速度為g,其引力質(zhì)量為,由于加速度g向下,所以慣性力必為且方向向上,必有引力與慣性力等值反向,而,所以,問題得證。
6.慣性力概念與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的關(guān)系。
6.1慣性力概念與牛頓第一定律不矛盾。
重新建立了慣性力的概念之后,我們?cè)賮?lái)審視一下運(yùn)動(dòng)定律。牛頓第一定律:由于物體受到的其它外力為零,物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)物體沒有加速度,慣性力也為零,慣性力概念與牛頓第一定律不矛盾。
6.2慣性力概念與牛頓第二定律不矛盾。
牛頓第二定律告訴我們:物體的加速度與所受外力成正比與質(zhì)量成反比,即,。根據(jù)前文慣性力的定義,因?yàn)槲矬w在外力f的作用下有了加速度a,加速運(yùn)動(dòng)的物體本身必然受到來(lái)自宇宙的大小為,方向與加速度相反的慣性力作用。我們知道,物體實(shí)際受到的力不以參考系的改變而改變,因?yàn)樗鼈兪钦鎸?shí)存在的力?,F(xiàn)在我們以物體本身為參考系,它必然是平衡的。
由平衡條件必有:即,這樣牛頓第二定律就成了在承認(rèn)慣性力前提下的一個(gè)必然結(jié)論。這說(shuō)明在承認(rèn)慣性力存在的前提下,對(duì)物體重新受力分析,列出的平衡方程與牛頓第二定律是不矛盾的。
慣性物理學(xué)論文篇七
摘要:對(duì)經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法,認(rèn)為對(duì)于慣性要區(qū)分:個(gè)別研究對(duì)象的性質(zhì)與存在的性質(zhì);保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì);物理學(xué)規(guī)律的動(dòng)力學(xué)特性與審美性。
關(guān)鍵詞:慣性;存在;時(shí)間;空間。
慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個(gè)基本概念,同時(shí)它又是人們?nèi)粘I钪械囊粋€(gè)基礎(chǔ)性觀念,并且慣性問題也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個(gè)話題(1)??墒牵M管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期,大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性(2),本文試從幾個(gè)方面對(duì)慣性進(jìn)行了討論,望引起大家的共識(shí)。
一、慣性的意義。
大家知道,慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)(3)。一個(gè)物體,只要不受外力作用,原來(lái)靜止的就會(huì)一直靜止下去,而原來(lái)運(yùn)動(dòng)的則會(huì)一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的問題在于:慣性是否是物體的性質(zhì)?依據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,任何物體均具有慣性。因而,看來(lái)慣性不是被研究物體的性質(zhì),因?yàn)檫@一性質(zhì)是一切物體所具有的,也就是說(shuō)它與物體的個(gè)別特征無(wú)關(guān)。因而,慣性只能是存在的一個(gè)特征,是被研究對(duì)象周圍的環(huán)境在此對(duì)象上的表現(xiàn)。換一句話說(shuō),它是存在于物體周圍的一種條件,一種約束。
二十世紀(jì)初,德國(guó)數(shù)學(xué)家諾特爾(4)證明了:空間平移對(duì)稱性導(dǎo)致動(dòng)量守恒、空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性導(dǎo)致角動(dòng)量守恒、而時(shí)間均勻性導(dǎo)致能量守恒。事實(shí)上,物體的慣性是時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性的必然結(jié)果。因而它與個(gè)別的特殊研究對(duì)象無(wú)關(guān)。慣性不是個(gè)別存在物的性質(zhì),個(gè)別存在物只是慣性的顯現(xiàn)者,慣性的本質(zhì)與個(gè)別存在物的特性無(wú)關(guān)。從而我們就不能用反映個(gè)別存在物性質(zhì)的量(例如質(zhì)量)來(lái)測(cè)度慣性。因?yàn)閼T性作為存在的一種顯現(xiàn),并無(wú)大小可言,它只是存在之狀態(tài)的表達(dá)。
二、慣性與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度無(wú)關(guān)。
通常認(rèn)為質(zhì)量是物體慣性大小的量度是據(jù)于這樣的理由:質(zhì)量大的物體在相同的力作用下其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這是由牛頓第二定律所得到的基本結(jié)論。而事實(shí)上物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是難還是容易是與慣性無(wú)關(guān)的。慣性所揭示出的物體之性質(zhì)不在于其使(或抗拒)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或代表改變的難易程度的能力,而在于它的保持某種特定狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))的本領(lǐng):在最相似的物之間,錯(cuò)覺說(shuō)著最巧妙的謊;最小的罅隙是最難度(5)。因而慣性與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。倘若慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)的話,則我們也可以說(shuō)力與慣性也有關(guān)系。因?yàn)閷?duì)于相同質(zhì)量的物體而言,力越小其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。因而,也即力越小物體的慣性越大。事實(shí)上,在慣性概念發(fā)展的最初時(shí)期,牛頓就將慣性與力進(jìn)行等價(jià)的思考,當(dāng)然現(xiàn)在大家知道牛頓的把慣性等同于力的思想是錯(cuò)的了。如果要說(shuō)質(zhì)量與慣性確有聯(lián)系的話,作者以為也只能從這樣的一個(gè)視角來(lái)看:慣性是由其表現(xiàn)物體周圍存在著的與時(shí)空有關(guān)的天體質(zhì)量分布情況決定著的性質(zhì)。這是因?yàn)?,根?jù)廣義相對(duì)論,空間的性質(zhì)是由天體質(zhì)量的分布所決定的。至于時(shí)間,自從奧古斯丁(6)提出“什么是時(shí)間?”以來(lái),人們還沒有認(rèn)清它的真面目,也因而從更深的層次上而言,人們只認(rèn)識(shí)到什么是慣性而還沒有搞清慣性是什么。
慣性不是一種由個(gè)別物體自身所具備的原因(誠(chéng)然,所有物體均會(huì)表現(xiàn)出慣性),它不是我們的一種吃力的、需要支撐的、痛苦感的反映,事實(shí)上,它是存在之美感的綻開。因而“慣性是物體對(duì)任何改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的外來(lái)作用的阻抗的性質(zhì)”(7)這樣一種說(shuō)法就是不當(dāng)?shù)?。因?yàn)檫@一注釋還是從對(duì)牛頓第二定律的基本分析而來(lái)的,在這一注釋中已經(jīng)隱藏了牛頓第二定律及對(duì)慣性與物體質(zhì)量等價(jià)的認(rèn)同感。其實(shí),慣性是一種令人十分安全的、舒適的、和諧的存在之性質(zhì),它使物體的存在行為非常簡(jiǎn)單,而人們也往往由于常見到這種存在的簡(jiǎn)單性而忽視了它的深層含義。靜止的永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的永遠(yuǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),慣性就是將存在如此單調(diào)而重復(fù)地顯現(xiàn)在人們眼前。凡是背離了這兩種物體的存在情況而用慣性去解釋其存在原因的,作者以為均屬一種不當(dāng)?shù)脑庌q行為。可是這種詭辯行為不僅麻木了人的腦神經(jīng)而且充斥著各種各樣的教科書(8),我們來(lái)看一些下面的例子。
例1.慣性也有不利的一面,高速行駛的車輛因慣性而不能及時(shí)制動(dòng)常造成交通事故。所以,在城市的市區(qū),對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制,以利于行車安全。(9)。
在這里,不能及時(shí)制動(dòng)是由于慣性還是由于制動(dòng)力不夠大?略作思考,讀者就可判斷出是由于后者。將慣性看成一種破壞力是十分荒唐的。而發(fā)生交通事故的真正原因是,由于車輛質(zhì)量較大,而相應(yīng)的制動(dòng)力在如此質(zhì)量的物體上所產(chǎn)生的加速度很小,不能使車輛很快地減速,從而在短時(shí)間內(nèi)停下來(lái)。倘若對(duì)于質(zhì)量較大的車輛來(lái)說(shuō)制動(dòng)力也允許更大,那么作者認(rèn)為還是可以在一定的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)車輛的。
并且,這個(gè)例子中的“高速行駛的車輛”及“對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制”的字句很容易使學(xué)生認(rèn)為慣性和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的誤導(dǎo)。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞擊幾下,斧頭就牢牢地套在斧柄上了,這是什么緣故呢?(10)。
通常標(biāo)準(zhǔn)答案是這樣的:開始斧頭和斧柄同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)斧柄遇到障礙物時(shí)突然停止,而斧頭由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這樣斧頭就牢牢地套在斧柄上了。
事實(shí)上,斧頭在斧柄上套牢是由于斧頭克服了阻力相對(duì)于斧柄運(yùn)動(dòng)了一段位移,而慣性不是克服某種阻力使斧頭運(yùn)動(dòng)的原因。在此問題中的一個(gè)效果是斧頭相對(duì)于斧柄產(chǎn)生了某種(克服一定力的)運(yùn)動(dòng),因而我們必須以斧柄為參照系來(lái)考察此種運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。當(dāng)以斧柄為參照時(shí),實(shí)際上斧柄在撞擊的過(guò)程中是一個(gè)非慣性系,它相對(duì)于慣性系有一個(gè)向上的加速度。因而斧頭在此參照系中必受到一個(gè)向下的“慣性力”,正是此力與斧頭的重力克服了斧頭與斧柄之間的彈力與摩擦阻力使斧頭相對(duì)于斧柄前進(jìn)了一段位移,從而使斧頭在斧柄上套牢。如果一定要以地面為參照系來(lái)看斧頭在斧柄上套牢的問題,那么可以這樣認(rèn)為:雖然斧頭在斧柄上向下套牢的過(guò)程中沒有受到除重力以外的向下的另外力,但相對(duì)于地面而言斧頭具有一定的動(dòng)能和重力勢(shì)能,正是這個(gè)能量克服了阻力作功從而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以從效果上看,一是斧頭相對(duì)于斧柄向下移動(dòng)了一段位移,二是斧頭與斧柄的接觸面上在發(fā)熱。
慣性物理學(xué)論文篇八
1.熟悉并掌握中學(xué)物理新課程總教學(xué)目標(biāo)、初中課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)原則,認(rèn)真學(xué)習(xí)和執(zhí)行《延邊州中小學(xué)教學(xué)規(guī)范》,鉆研中學(xué)物理新課程的相關(guān)內(nèi)容,及時(shí)了解新課改的發(fā)展趨勢(shì),時(shí)刻更新教育理念。
2.熟悉的掌握新教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)和每個(gè)知識(shí)點(diǎn)在教學(xué)中所占的地位和作用。同時(shí)注重物理與其它學(xué)科間知識(shí)的聯(lián)系與滲透,關(guān)心科學(xué)技術(shù)發(fā)展和新動(dòng)態(tài),應(yīng)用信息技術(shù)提高教學(xué)效果。
3.了解每個(gè)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、能力水平和個(gè)性差異等,尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,分層教學(xué)等教學(xué)方法和教學(xué)手段,讓每個(gè)學(xué)生成為自己學(xué)習(xí)的主人。
4.認(rèn)真?zhèn)浜妹抗?jié)課的課時(shí)教案。書寫教案時(shí)注重教材分析、教學(xué)目的、教學(xué)方法設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的制造和選折、科學(xué)探究活動(dòng)的安排、課內(nèi)外作業(yè)、板書設(shè)計(jì)、教學(xué)總結(jié)中學(xué)生的反饋等。
5.堅(jiān)持每學(xué)年每周2次集體備課制度,在集體備課中取長(zhǎng)補(bǔ)短,相互學(xué)習(xí)和討論優(yōu)秀的教法,交流教學(xué)中存在的問題和對(duì)策,從而得到共同發(fā)展。
二、上課。
6.課堂教學(xué)要面向全體學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行分層指導(dǎo)、提問、布置學(xué)習(xí)任務(wù),提高全體學(xué)生的素質(zhì)。
7.注重物理知識(shí)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系,積極引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際生活中觀察和發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象和規(guī)律。
8.引導(dǎo)學(xué)生在課內(nèi)多動(dòng)口、動(dòng)手、動(dòng)腦,教師做好學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者、合作者和參與者。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。同時(shí)讓學(xué)生多參與教學(xué)活動(dòng),親歷探究過(guò)程、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)方法,提高創(chuàng)新能力。
9.設(shè)計(jì)多樣化的教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、鼓勵(lì)學(xué)生參與合作學(xué)習(xí)。
11.注意滲透sts(科學(xué)?技術(shù)?社會(huì))精神,改變物理課脫離生活的情形,積極引導(dǎo)學(xué)生“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”。努力使學(xué)生的“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情況態(tài)度與價(jià)值觀”得到和諧全面的發(fā)展。
12.課后及時(shí)收集教學(xué)中的反饋信息,記錄教學(xué)效果、教學(xué)得失,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)體會(huì),以利改進(jìn)教學(xué)。
三、作業(yè)。
13.布置作業(yè)分課內(nèi)、課外兩種形式,完成作業(yè)的方式應(yīng)多樣化(筆答、口答、操作、探究、小制作、小論文等),作業(yè)份量要適度,分層布置作業(yè)。
14.要求學(xué)生獨(dú)立、認(rèn)真、按時(shí)完成作業(yè),書寫要規(guī)范整潔。及時(shí)檢查和批改,可采取全面批改、部分批改、當(dāng)面批改。及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況。
15.、在及時(shí)做好作業(yè)的講評(píng)工作。鼓勵(lì)學(xué)生的獨(dú)特思路和獨(dú)到見解,及時(shí)糾正普遍存在的錯(cuò)誤。
四、輔導(dǎo)。
16.組內(nèi)教師齊心協(xié)力,幫助學(xué)生積極參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),明確分工進(jìn)行學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查等活動(dòng)。
[1][2]下一頁(yè)。
慣性物理學(xué)論文篇九
摘要:初中物理教學(xué)與信息技術(shù)的有效整合,將抽象的教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)具體,不僅能活躍課堂氛圍,還能激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。本文首先講述了初中物理教學(xué)與信息技術(shù)整合的重要性,并對(duì)信息技術(shù)環(huán)境下的初中物理學(xué)科教學(xué)改革進(jìn)行了分析研究,具體闡述了信息技術(shù)在與初中物理學(xué)科進(jìn)行整合的過(guò)程中,必須注意的三個(gè)方面。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù)環(huán)境;初中物理學(xué)科;教學(xué)改革。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展和教改的不斷深入,以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的初中物理教學(xué)方式已逐步取代了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。初中物理教學(xué)是在結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,全面實(shí)現(xiàn)資源與信息技術(shù)整合,從而達(dá)到實(shí)踐教學(xué)。
一、初中物理教學(xué)與信息技術(shù)整合的重要性。
(一)體現(xiàn)出了課改的新理念。初中物理教學(xué)和信息技術(shù)的整合體現(xiàn)出了物理教學(xué)模式在發(fā)展中的前瞻性,也體現(xiàn)出了新課改下的物理教學(xué)思想和理念。結(jié)合初中物理學(xué)科的實(shí)踐性和基礎(chǔ)性,加強(qiáng)學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),加大學(xué)生分析問題以及解決問題等能力的培養(yǎng)力度。運(yùn)用信息技術(shù)能將抽象的物理知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為更為動(dòng)態(tài)的物理學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生能通過(guò)多個(gè)途徑和渠道學(xué)習(xí)物理知識(shí)。將網(wǎng)絡(luò)上的物理知識(shí)做有效的整合,達(dá)到資源的共享,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和借鑒[1]。(二)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)物理的新模式。學(xué)生在初中階段是處于剛接觸物理學(xué)科的時(shí)期,在剛開始學(xué)習(xí)中會(huì)存在不適應(yīng)和生疏的情況,因此,需要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,開展不同的教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師與學(xué)生單向的教學(xué)模式已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代物理教學(xué),而且現(xiàn)在學(xué)生求知欲很強(qiáng),會(huì)對(duì)許多物理知識(shí)存在疑惑,而教師就需要做好傳道解惑。教師需結(jié)合物理學(xué)科本身的特點(diǎn),再運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)對(duì)教學(xué)進(jìn)行開展,利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)讓學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)由理性認(rèn)識(shí)上升到感性認(rèn)識(shí)。與此同時(shí),在模擬物理教學(xué)中充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源,從而達(dá)到物理教學(xué)理論和實(shí)踐的統(tǒng)一[2]。
二、信息技術(shù)環(huán)境下的初中物理學(xué)科教學(xué)改革研究。
信息技術(shù)在與初中物理學(xué)科進(jìn)行整合的過(guò)程中,必須注意以下三點(diǎn)。
(一)不能忽視信息技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。興趣是最好的老師,眾多心理學(xué)研究結(jié)果表明:人只有對(duì)所認(rèn)識(shí)的事物有了興趣,才會(huì)努力去探索,而興趣也是人在進(jìn)行一切活動(dòng)主觀能動(dòng)性的因素。物理的學(xué)習(xí),只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們對(duì)物理產(chǎn)生好奇心,才是學(xué)習(xí)物理的良好開端。在初中物理教學(xué)中,合理運(yùn)用信息技術(shù)手段,讓抽象的物理概念和一些規(guī)律變得更為形象化和生動(dòng)化,便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,此外,還能讓一些復(fù)雜的物理反應(yīng)變得更具體和直觀,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)技巧,提高物理課堂的整體學(xué)習(xí)效果。比如,在講《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》時(shí),先要讓學(xué)生在網(wǎng)上查找關(guān)于“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”和“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的相關(guān)實(shí)例,然后在課堂上讓學(xué)生交流彼此的所得,學(xué)生間的交流有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的補(bǔ)充和完善,而學(xué)生也會(huì)在相互的討論中學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容,這就形成了一個(gè)活躍的以學(xué)生為主體的課堂氛圍,學(xué)生也能從中體會(huì)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的樂趣[3]。
(二)重視信息技術(shù)在學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)中的運(yùn)用。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比,初中物理與信息技術(shù)的整合在很大程度上給了學(xué)生自主活動(dòng)空間,激發(fā)了學(xué)習(xí)對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生能自由進(jìn)行嘗試、探索和不斷創(chuàng)新,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提高了更為有利的條件。教師在教學(xué)過(guò)程中能夠更好地為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。比如,在對(duì)“力”進(jìn)行講授前,可讓學(xué)生運(yùn)用因特網(wǎng)對(duì)力學(xué)的相關(guān)定律、概念、知識(shí)進(jìn)行了解,再通過(guò)學(xué)科論壇進(jìn)行交流討論,有利于提高學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)課堂教學(xué)效果。學(xué)生在這種環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),在很大程度上提高了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的積極性和動(dòng)力,從真正意義上達(dá)到了學(xué)習(xí)能及時(shí)反饋和學(xué)生自我的反饋,讓學(xué)生成為了課堂的主人,在提高學(xué)習(xí)學(xué)生合作能力同時(shí),受到良好的德育[4]。
(三)必須實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的促進(jìn)作用。構(gòu)建物理課堂,需注重讓學(xué)生經(jīng)歷由自然到物理,再由生活到物理的這一認(rèn)識(shí)過(guò)程,讓學(xué)生在經(jīng)歷基本科學(xué)實(shí)踐后,注重培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科與其他學(xué)科的融合學(xué)習(xí),讓學(xué)生能夠全面發(fā)展。這也體現(xiàn)了新的課程標(biāo)準(zhǔn)是非常注重學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這就要求教師需突破傳統(tǒng)教學(xué)模式,以強(qiáng)大的信息技術(shù)為依托,實(shí)現(xiàn)初中物理與信息技術(shù)的有效整合,達(dá)到啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維的目標(biāo)?,F(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于初中物理教學(xué)中,能讓一些難理解的、抽象的、復(fù)雜的內(nèi)容和物理變化過(guò)程,能夠更為直觀、生動(dòng)的展現(xiàn)出來(lái),便于學(xué)生能更好的進(jìn)行觀察、分析和比較,此外,這在一定程度上有利于啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。比如,在講授“做功和內(nèi)能的改變”一節(jié)時(shí),為了能讓學(xué)生更好的理解“對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能會(huì)增大”這一原理,可運(yùn)用壓縮空氣引火等演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講述。首先出示壓縮空氣引火器,并對(duì)它的構(gòu)造進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,然后取一塊綠豆大小的干燥硝化棉,同時(shí)用鑷子將棉花拉得疏松,再放入到玻璃筒底,并在活塞上涂少量蓖麻油放入玻璃筒的上口。而這時(shí)就需要提醒學(xué)生注意觀察筒內(nèi)的棉花,再將活塞迅速地壓下,就能看到硝化棉燃燒時(shí)所發(fā)出的火光。與此同時(shí),將這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的各種數(shù)據(jù)變化用課件進(jìn)行展示,再通過(guò)課件對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)展示,加深學(xué)生對(duì)物理變化原理的認(rèn)識(shí),從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望。
三、小結(jié)。
在當(dāng)前物理教學(xué)中,將現(xiàn)代信息化技術(shù)與初中物理學(xué)科進(jìn)行有效整合,從而讓信息技術(shù)在不斷更新和發(fā)展中,促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式,最終提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探索創(chuàng)新能力,有利于提高學(xué)生物理的學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn)。
[1]陸麗萍.淺談信息技術(shù)與初中物理課程教學(xué)整合的方法[j].教育實(shí)踐與研究(b),,(4):64.
[2]陳立強(qiáng).信息技術(shù)與物理教學(xué)整合的思考[j].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,,(2):7-8.
慣性物理學(xué)論文篇十
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摘要:在研究這三大定律的過(guò)程中,不應(yīng)僅限于對(duì)這些定律的理論層面的研究,而應(yīng)更深一步了解牛頓三大定律的發(fā)展歷史,理解牛頓三大定律實(shí)際意義。當(dāng)然,作為一名剛剛步入物理學(xué)專業(yè)的大學(xué)生,更重要的是從中汲取開發(fā)和鍛煉物理思維的養(yǎng)料,使自己的物理思維從無(wú)到有、從淺到深。首先介紹牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)展史以及定律的內(nèi)容,然后對(duì)牛頓三大定律的實(shí)際意義和基于此產(chǎn)生的關(guān)于物理思維的思考進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:牛頓三大定律、物理思維。
正文:通過(guò)閱讀相關(guān)資料,我們發(fā)現(xiàn)牛頓定律是進(jìn)行了一系列整理、分析并結(jié)合多年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)驗(yàn)的積累。
總結(jié)。
出的。牛頓第一定律的思想就是慣性,所謂慣性就是具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)即保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。經(jīng)過(guò)多年的不懈研究,多位學(xué)者的不斷修正,慣性的思想最終被牛頓完整地總結(jié)出,并廣泛被人知曉。牛頓第二定律把力與運(yùn)動(dòng)結(jié)合在了一起,將加速度、質(zhì)量、及合外力之間建立聯(lián)系,所以這一部分的深度研究不僅需要強(qiáng)大的力學(xué)基礎(chǔ),同時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)也是不可缺少的。再看牛頓第三定律,它相比于其他兩個(gè)定律就更加簡(jiǎn)練,作用力與反作用力的思想與我們的生活的聯(lián)系也更加密切。
通過(guò)查閱資料我們發(fā)現(xiàn),在發(fā)現(xiàn)三大定律的過(guò)程中,牛頓除了對(duì)他所目睹的自然現(xiàn)象產(chǎn)生疑問并做出大膽假設(shè),建立模型外,仍大量參考了前人文獻(xiàn)??档?、亞里士多德、伽利略、開普勒等人的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)為牛頓提出“牛頓三大定律”鋪好了前路。與其說(shuō)是牛頓發(fā)現(xiàn)了三大定律,不如說(shuō)是牛頓總結(jié)并修改了前人的觀點(diǎn),對(duì)于眼前的自然現(xiàn)象提出了大家共認(rèn)的暫時(shí)合理的解釋。
其實(shí),遍覽古今中外的物理學(xué)研究成果,每一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)的背后,總有前人鋪路的影子。而物理思維在物理研究中扮演的恰恰是除了前人貢獻(xiàn)之外的所有角色。其重要性可見的一般。所謂科學(xué)研究,不過(guò)是對(duì)前人成果的去繁就簡(jiǎn),推陳出新。而物理思維,就是決定在研究過(guò)程中到底什么是該去掉的“繁”、該留下的“簡(jiǎn)”、該推走的“陳”、該出現(xiàn)的“新”。物理思維也是科學(xué)思維的一種,它區(qū)別于化學(xué)思維、生物思維、數(shù)學(xué)思維的地方,也就是它最顯著的特質(zhì)就是物理思維的主體是受過(guò)物理學(xué)思維訓(xùn)練的的人,客體是客觀物理事物且與現(xiàn)實(shí)宏觀世界聯(lián)系異常緊密,不可分割。
最后,用物理思維的定義來(lái)做結(jié)尾:物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般的規(guī)律、物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)及物質(zhì)間的相互作用的一門學(xué)科,它的研究對(duì)象具有客觀性,不以人的意志而轉(zhuǎn)移。而我們要認(rèn)識(shí)這種自然界物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、相互作用等的本質(zhì)規(guī)律和特征,就必須在頭腦中形成對(duì)整個(gè)物理世界本質(zhì)的、完整的、深刻的反映,就要對(duì)觀察過(guò)的物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理過(guò)程等在大腦中形成清晰的物理圖景,并反復(fù)加工、合理改造、去粗取精,把感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí),此即我所理解的物理思維。
參考文獻(xiàn):
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2)佚名.淺析牛頓三大定律的發(fā)展與原理.中國(guó)論文網(wǎng)。
結(jié)課作業(yè)。
慣性物理學(xué)論文篇十一
二、認(rèn)識(shí)規(guī)律,啟蒙對(duì)稱美。
三、概括經(jīng)驗(yàn),透視簡(jiǎn)潔美。
四、客觀辨證,展現(xiàn)理性美。
參考文獻(xiàn):。
[2]陸朝華,藍(lán)海江.物理學(xué)之美探討[j].才智,(22).。
[3]潘岳,李林洋,盧曉波.談物理學(xué)的統(tǒng)一美[j].知識(shí)經(jīng)濟(jì),2011(13).。
慣性物理學(xué)論文篇十二
在物理學(xué)看來(lái),能量從一種形式轉(zhuǎn)換成另外一種形式時(shí)它的總能并沒有發(fā)生變化,其中所蘊(yùn)含的能量既不會(huì)增加也不會(huì)減少,既不會(huì)自行產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失。這就是熱力學(xué)第一定律的基本思想———能量守恒定律,但是這一定律只規(guī)定了能量的數(shù)量關(guān)系,并沒有涉及到能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程。熱力學(xué)第二定律———能量不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體,就解釋了能量轉(zhuǎn)換的基本方向。熱力學(xué)第二定律表明,只會(huì)做功而不消耗能量的永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不可能制成的,孤立系統(tǒng)中實(shí)際發(fā)生的過(guò)程必然會(huì)導(dǎo)致其中的熵不斷增加,它永遠(yuǎn)沒有減少的可能。最早提出熱力學(xué)第二定律的學(xué)者是麥克斯韋,后期有許多學(xué)者試圖證明這一理論的錯(cuò)誤性,但終究還是沒有成功,直到1951年法國(guó)物理學(xué)家布里淵將信息論與統(tǒng)計(jì)物理聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行研究,才證實(shí)了麥克斯韋的這一假設(shè)。這一假設(shè)中的事物交換與信息交換存在本質(zhì)的區(qū)別,在事物交換中不可能出現(xiàn)兩者共同擁有的情況,一方的增加勢(shì)必導(dǎo)致另一方的減少,但是信息交換則不同,它不必遵循熱力學(xué)定律。
可以說(shuō)信息替代能源是建筑節(jié)能的基礎(chǔ),從布里淵的研究可以看出,信息的傳遞不遵循熱力學(xué)定律,可以利用這一規(guī)律在熱力學(xué)允許的范圍內(nèi)做許多事情,例如通過(guò)技術(shù)手段降低孤立系統(tǒng)中熵的增長(zhǎng)速率,在生產(chǎn)消費(fèi)過(guò)程中用信息替代能源。能源是有限的,但是信息資源卻是取之不盡用之不竭的,當(dāng)前社會(huì)面臨的問題是社會(huì)發(fā)展導(dǎo)致能源在不斷減少,能源消耗造成的環(huán)境污染問題也在不斷增加,而環(huán)境污染反過(guò)來(lái)又會(huì)嚴(yán)重阻礙社會(huì)的發(fā)展,如果一直糾結(jié)于物質(zhì)系統(tǒng),很難找出解決矛盾的方法,而用信息資源代替物質(zhì)能源就難很好地解決這一問題。
日常生活中有許多利用信息來(lái)降低能耗的實(shí)例:出行前預(yù)先在地圖上標(biāo)明線路,既能節(jié)省時(shí)間又可以降低汽車的能耗;在房間安裝溫控設(shè)施,隨時(shí)了解房間的溫度可以降低取暖能耗;新信息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中可以提高機(jī)械設(shè)備的工作效率,降低設(shè)備的能耗。信息的使用能夠有效降低能耗,同時(shí)信息在建筑節(jié)能方面也有著十分重要的意義,當(dāng)前我國(guó)引起我國(guó)建筑界普遍關(guān)注的高層建筑節(jié)能問題,就是因?yàn)閷?duì)建筑節(jié)能信息了解的缺乏,才導(dǎo)致了設(shè)計(jì)不合理現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),忽視信息的建筑工程必然會(huì)對(duì)整個(gè)建筑造成極壞的影響。
物理學(xué)知識(shí)在建筑節(jié)能中的運(yùn)用。
(一)以物理手段實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光照明。
經(jīng)醫(yī)學(xué)專家研究證明,太陽(yáng)光可以降低諸如憂郁癥、慢性疲勞綜合征之類疾病產(chǎn)生的幾率,采用物理方法將太陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi)不僅可以增加曬太陽(yáng)的機(jī)會(huì),更有利于人的身體健康。在沒有機(jī)會(huì)到戶外享受陽(yáng)光的時(shí)候,采用導(dǎo)光管裝置就能將陽(yáng)光引入室內(nèi),它主要是通過(guò)物理學(xué)中的反射原理傳遞光線,但是光線的每一次傳遞都會(huì)造成能量的損失,這種導(dǎo)光管裝置不適合長(zhǎng)距離的光線傳遞。物理學(xué)家愛德曼茲發(fā)明了一種神奇的裝置,這個(gè)裝置的主體是一個(gè)塑料控板,控板上安裝了許多由激光切割而成的鏡片,這些鏡片按照一定的規(guī)律進(jìn)行排列,當(dāng)太陽(yáng)光照射到塑料控板上時(shí)亮度便會(huì)增強(qiáng),然后傳遞到每一個(gè)角落。許多科學(xué)家開始將研究的重點(diǎn)放在彩色熒光塑料上,他們?cè)噲D采用熒光塑料來(lái)采集陽(yáng)光,這項(xiàng)研究的原理是:白色是由紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色組合而成,科學(xué)家們嘗試將由這三種顏色的塑料收集到的陽(yáng)光進(jìn)行重新組合,然后就形成了人類生活中所需要的白色太陽(yáng)光。通過(guò)這種物理手段形成的太陽(yáng)光所發(fā)出的亮度相當(dāng)于兩個(gè)75瓦燈泡所發(fā)出的亮度。
(二)利用太陽(yáng)能取暖。
要利用太陽(yáng)能進(jìn)行取暖就必須選用熱阻和吸熱系數(shù)較大的材料,熱阻是指材阻擋能量進(jìn)行傳遞的能力,吸熱系數(shù)是指物體本身吸取熱量的能力。在傳統(tǒng)熱學(xué)工藝中這種方式較為常見,為了滿足工藝需求一般使用熱阻與吸熱系數(shù)較高的材料,在減緩熱量傳遞的同時(shí)最大限度地吸收熱量。太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的,充分利用太陽(yáng)能不僅有利于節(jié)能,更有利于降低環(huán)境污染,建筑選址最好是選擇陽(yáng)光充足的地方,有利于陽(yáng)光的接受。建筑中的玻璃選用熱阻與吸熱系數(shù)較大的材料能夠有效地進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存,這些材料在白天吸收大量的熱量,然后使用儲(chǔ)熱墻或者其他儲(chǔ)熱工具將熱量?jī)?chǔ)存起來(lái),在夜間溫度降低時(shí)這些儲(chǔ)熱工具便可釋放出熱量,增加室內(nèi)溫度。對(duì)于冬冷夏熱地區(qū)的建筑,要組織調(diào)溫,窗外應(yīng)當(dāng)設(shè)有可以操控的遮陽(yáng)設(shè)備,夏日溫度較高時(shí)這些遮陽(yáng)設(shè)備可以阻擋高角度陽(yáng)光的照射,冬季溫度較高時(shí)這些遮陽(yáng)設(shè)備又可以將低角度陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi);也可以在遮陽(yáng)裝置中安裝雙層玻璃,在冬季檔有日照的時(shí)候雙層玻璃的吸熱作用能夠提升室內(nèi)溫度,晚上關(guān)閉反射膜或者百葉窗,能夠有效的組織熱量的散失,起到保溫節(jié)能的作用。
(三)納米技術(shù)在建筑材料中的應(yīng)用。
納米原本只是一種計(jì)量單位,當(dāng)某種材料的粒徑小于100nm時(shí),它便可以稱作是納米材料。納米技術(shù)是上世紀(jì)八十年代興起的新興技術(shù),制作具有小粒徑材料的技術(shù)就是所謂的納米技術(shù),納米科學(xué)是原子物理、量子物理等多種學(xué)科的聚集點(diǎn),納米材料具有體積尺寸小的特性,從而就成就了它不同于一般材料的特質(zhì),如納米材料具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等特殊性質(zhì)。納米技術(shù)在混凝土生產(chǎn)中的應(yīng)用能夠有效地提高混凝土的強(qiáng)度,通過(guò)對(duì)堿骨反應(yīng)的抑制能夠有效地提高混凝土材料的耐久性。由于納米材料具有量子尺寸、光催化效應(yīng)等性質(zhì),因此采用納米技術(shù)制作而成的混凝土具有分解有毒物質(zhì)、凈化空氣的功效。納米材料的其它功能能夠制成不同功能的混凝土材料,如能夠進(jìn)行智能報(bào)警與自我修復(fù)的納米材料。納米材料的特殊性能能夠使材料的剛度、強(qiáng)度、韌度等發(fā)生變化,利用這些特殊的性能就可以生產(chǎn)出各種不同的材料,如彈性水泥、延性水泥,抗菌陶瓷、保溫隔熱玻璃、抗菌塑料等具有高性能的材料,這些材料不僅能夠提高建筑物的使用性能,更能降低建筑物的能耗,有效的降低因能源消耗而造成的環(huán)境污染。
(四)毛細(xì)現(xiàn)象在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
當(dāng)液體接觸到具有細(xì)微裂縫的物體或者具有較小管徑的細(xì)管時(shí),就會(huì)沿著裂縫與細(xì)管上升或下降,這種現(xiàn)象就被稱作是毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象是由于分子間相互作用而產(chǎn)生的結(jié)果,紙張吸水、地下水沿著細(xì)縫上升等都屬于毛細(xì)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在建筑中的應(yīng)用能夠解決許多難題。例如在裝有空調(diào)的室內(nèi),無(wú)論是夏天的冷風(fēng)還是冬天的熱風(fēng)都會(huì)使人感覺不舒適,這主要是由于空調(diào)吹出的“風(fēng)”會(huì)帶走人體的水分,從而引發(fā)脫水等“空調(diào)病”,而新型建筑中的溫控裝置則用水這一傳熱載體取代了傳統(tǒng)建筑中的空氣,這種新型技術(shù)能夠有效的降低人體的不適感。這一技術(shù)正是使用了毛細(xì)現(xiàn)象的原理,建筑物的天花板上布滿了網(wǎng)柵,它是由一根根細(xì)小的毛細(xì)管組成,這些毛細(xì)管縱橫交錯(cuò)形成一張網(wǎng),毛細(xì)管中流通著水,冬季溫度較低時(shí)發(fā)電所產(chǎn)生的余熱使管中的熱水不斷流動(dòng),熱水的流動(dòng)使室內(nèi)溫度上升,發(fā)電所產(chǎn)生的余熱又使管中的冷水不斷流動(dòng),從而降低室內(nèi)溫度。采用毛細(xì)現(xiàn)象制成的制冷系統(tǒng)大大優(yōu)于傳統(tǒng)的制冷模式,不僅能夠降低能耗,更能降低身體的不舒適感。
(五)太陽(yáng)墻技術(shù)的應(yīng)用。
太陽(yáng)墻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際上是太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)范疇,太陽(yáng)能可再生、環(huán)保、便宜等特性一直是能源研究專家觀眾的焦點(diǎn),人們不斷開發(fā)探索新的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用。采用太陽(yáng)墻空氣集熱器可以回收墻體的散熱,解決新風(fēng)的預(yù)熱問題,在增強(qiáng)室內(nèi)空氣供給量的同時(shí)能夠有效的節(jié)省能源。制作太陽(yáng)墻主要采用鍍鋅鋼薄板或鋁制薄板,這些薄板外擁有許多褶皺和小孔,薄板的表面顏色較深,這些板材一般安裝在距離建筑外墻20厘米的地方,并和建筑物頂部的遮雨板連接在一起形成太陽(yáng)墻即熱系統(tǒng)一個(gè)組成部分,另外一個(gè)部分由室內(nèi)風(fēng)機(jī)與管道組成,這兩大部分就構(gòu)成太陽(yáng)集熱系統(tǒng)的整體。其中薄板上的褶皺主要是用來(lái)增加板材的強(qiáng)度,褶皺可以根據(jù)需要的不同而設(shè)計(jì)不同的形狀,板材上孔洞的數(shù)量以及分布規(guī)律則是根據(jù)實(shí)際需求確定,這主要要考慮到建筑物的功能、特點(diǎn)、所處地理位置、陽(yáng)光充足程度等。冬季,空氣通過(guò)板材上的孔洞進(jìn)入集熱墻,空氣在流動(dòng)的過(guò)程中汲取板材上吸收的熱量,隨后空腔的溫度上升,空氣就受到氣壓的作用進(jìn)入沿著管道進(jìn)入各個(gè)房間,為房間供暖;在夜間可以用風(fēng)扇將由室內(nèi)散失到空腔中的熱空氣重新扇回室內(nèi),這樣既能為房間供暖,又能夠?yàn)榉块g不斷輸入新鮮空氣。在夏季則停止風(fēng)扇的運(yùn)作,室外的熱空氣從孔洞中進(jìn)入空腔,然后又沿著空腔上端和周圍的空隙流出,空氣源源不斷的在空腔內(nèi)流動(dòng),不僅帶走了室內(nèi)的熱量,也阻擋了熱量進(jìn)入室內(nèi)。
物理學(xué)知識(shí)在世博館建設(shè)中的應(yīng)用。
隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭,環(huán)境的日益惡化,人們將更多的目光集中到節(jié)能型建筑上,中國(guó)第41屆上海世博會(huì)上低碳節(jié)能型場(chǎng)館成為了全世界矚目的焦點(diǎn),其場(chǎng)館建設(shè)中許多技術(shù)與知識(shí)都和物理學(xué)息息相關(guān)。
(一)馬德里竹屋和空氣生態(tài)樹。
從名稱上就可以知道馬德里竹屋建筑材料同其它場(chǎng)館的不同之處,其外墻用一層厚厚的竹窗進(jìn)行覆蓋,竹窗由縱橫交織的竹子編制,在空氣清新的早晨將竹窗打開既可以更新室內(nèi)的空氣又能降低溫度,在中午將竹窗關(guān)上能夠抵擋熱量的進(jìn)入但又不會(huì)閉塞阻擋室內(nèi)的空氣流通,竹子由于其空心的特質(zhì)能夠起到很好的隔熱與保溫效果??諝馍鷳B(tài)樹整體是由鋼鐵構(gòu)建而成,其外觀為十邊形,整個(gè)場(chǎng)館的直徑為12米,空氣生態(tài)樹內(nèi)部安裝有可以自動(dòng)開合的百葉窗與直徑為7米的大型“引風(fēng)機(jī)”,建筑物頂端安裝有太陽(yáng)能電池板,整個(gè)建筑可以實(shí)現(xiàn)能源自給,不必消耗額外的能源。生態(tài)樹外圍用黑色遮陽(yáng)網(wǎng)遮擋陽(yáng)光,雖然白色遮陽(yáng)網(wǎng)能有有效地反射太陽(yáng)光,但由于遮陽(yáng)網(wǎng)表面不平整,太陽(yáng)光在其表面會(huì)形成漫反射,白色遮陽(yáng)網(wǎng)不利于散熱,而黑色遮陽(yáng)網(wǎng)則能吸收太陽(yáng)光,同時(shí)遮陽(yáng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)又能有效阻擋熱量的擴(kuò)散。
(二)倫敦零碳館。
倫敦零碳館最為特別的就是安裝在建筑物頂端的可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)帽,由于夏天上海的溫度較高,空氣很難進(jìn)入室內(nèi),風(fēng)帽的自由轉(zhuǎn)動(dòng)就能將室外的新鮮空氣引入場(chǎng)館中。另外工作人員將黃浦江底層的`水通過(guò)管道引入場(chǎng)館下方,底層的江水溫度較低,用于對(duì)空氣降溫再好不過(guò),由風(fēng)帽采集而來(lái)的新鮮空氣經(jīng)過(guò)江水的降溫后就被輸入場(chǎng)館中。熱空氣中的水蒸氣較多,會(huì)使人感到沉悶,經(jīng)過(guò)江水冷卻后空氣中的部分水蒸氣會(huì)液化,空氣濕度相對(duì)較低。零碳館還采用了許多技術(shù)用于節(jié)能減排:屋頂鋪設(shè)的太陽(yáng)能電池與熱水器能夠有效的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能,供給室內(nèi)的能量需求;場(chǎng)館玻璃上安裝的太陽(yáng)能電池不僅能夠增加室內(nèi)的光亮度,又能為室內(nèi)提供必要的電能;場(chǎng)館外墻上涂有熒光材料,白天墻壁能夠吸收太陽(yáng)能并將其儲(chǔ)存起來(lái),到了夜間就能發(fā)出光亮用于照明。這些節(jié)能技術(shù)基本上都是建立在物理學(xué)的基礎(chǔ)上,諸如太陽(yáng)能電池、熒光涂料等能夠有效降低場(chǎng)館的能源消耗。
(三)漢堡之家館。
漢堡之家館外形就如同是四個(gè)打開的抽屜,這個(gè)場(chǎng)館的神奇之處就在于它能夠不消耗任何的能源而使場(chǎng)館的溫度永遠(yuǎn)維持在25℃左右。漢堡之家之所以具備如此生氣的功能主要就在于其建筑中使用熱傳遞與新能源。漢堡館的朝向同一般建筑物有很大區(qū)別,它的整體設(shè)計(jì)是坐北朝南。設(shè)計(jì)師為了擴(kuò)大北面墻體的面積,將北邊一大部分墻體向抽屜一樣向外延伸,而南向則采用了百葉窗與遮陽(yáng)網(wǎng)的設(shè)計(jì),這樣的設(shè)計(jì)既能保證場(chǎng)館內(nèi)的光亮程度,又能有效地避免陽(yáng)光直射,減少場(chǎng)館的受熱面積。漢堡館的墻體有三層結(jié)構(gòu)組成,其中設(shè)有很好的保溫層,能夠有效地阻擋室外的熱量進(jìn)入場(chǎng)館內(nèi)部;漢堡館的每一塊玻璃都是雙層結(jié)構(gòu),其中充滿了惰性氣體,不僅能夠進(jìn)行保溫,同時(shí)還能有效地隔絕室外噪音;漢堡館只要能量來(lái)源就是太陽(yáng)能和地?zé)?,地?zé)崴捎玫木褪堑叵滤臎龅脑恚緶嘏牡叵滤軌蚪o場(chǎng)館供暖,夏季涼爽的地下水又能降低室內(nèi)溫度,而其中地下水的抽取與輸送則完全有場(chǎng)館頂部的太陽(yáng)能電池提供。漢堡館擁有完整的能源系統(tǒng),完全不需要額外供電。
(四)新加坡館。
新加坡館最為顯著的特征就是場(chǎng)館表面擁有許多開縫,這些開縫朝著不同方向延伸,場(chǎng)館頂端一個(gè)橫向的360度的大口子特別顯眼。新加坡館整體向內(nèi)傾斜,下方的陰影帶中不僅設(shè)有水池還有綠色植被,風(fēng)從場(chǎng)館上方的大口子吹入場(chǎng)館內(nèi)部,場(chǎng)館頂端的空氣流通速度同場(chǎng)館內(nèi)部形成極大的反差,由物理學(xué)知識(shí)可以知道空氣流動(dòng)迅速的地方具有較大的壓強(qiáng),這樣場(chǎng)館內(nèi)部的熱空氣就從頂端的口子流向室外,而場(chǎng)館外部的空氣則經(jīng)過(guò)陰影帶流入場(chǎng)館;空氣流經(jīng)陰影帶時(shí)會(huì)使得陰影帶中水分蒸發(fā),變成水蒸氣,而水分蒸發(fā)需要吸收熱量,場(chǎng)館內(nèi)部的熱量就這樣被陰影帶降低,所以場(chǎng)館內(nèi)部即使沒有開設(shè)空調(diào)也可以很涼爽。
總結(jié)。
在中國(guó)的能源消耗排行榜中,建筑耗能位居榜首,而且隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加劇,能源的消耗與日俱增,我國(guó)每年建成的房屋總共有16-20億平方米,超過(guò)了所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建筑面積的綜合,這些建筑物95%以上屬于高能耗建筑,且建筑單位面積的能耗差不多是發(fā)達(dá)國(guó)家能耗的三倍。在這種形式下,相關(guān)部門迫切需要采取必要手段降低建筑物的能耗,以低能耗作為建筑設(shè)計(jì)的核心思想。建筑與物理學(xué)有著密不可分的關(guān)系,建筑學(xué)的理論與思想基本上都來(lái)源于物理學(xué)知識(shí),物理科學(xué)在環(huán)保建筑中的應(yīng)用能夠有效的降低能耗,20中國(guó)世博會(huì)的成功也證明了這一點(diǎn),世博會(huì)建筑的核心思想就是低碳、低能耗,而物理知識(shí)的應(yīng)用恰恰就幫助其實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo),相信物理技術(shù)在今后勢(shì)必會(huì)更多的應(yīng)用與建筑節(jié)能,為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。
慣性物理學(xué)論文篇十三
·中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
·中學(xué)物理教學(xué)激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。
·美國(guó)高中物理教材習(xí)題設(shè)置的啟示。
·議物理教學(xué)中科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。
·如何優(yōu)化地理課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。
·大學(xué)生論文:專題地圖的特征及編輯設(shè)計(jì)。
·物理教學(xué)中師生互動(dòng)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
·如何提高初中物理課堂教學(xué)的有效性。
慣性物理學(xué)論文篇十四
摘要:對(duì)經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法,認(rèn)為對(duì)于慣性要區(qū)分:個(gè)別研究對(duì)象的性質(zhì)與存在的性質(zhì);保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì);物理學(xué)規(guī)律的動(dòng)力學(xué)特性與審美性。
關(guān)鍵詞:慣性;存在;時(shí)間;空間。
慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個(gè)基本概念,同時(shí)它又是人們?nèi)粘I钪械囊粋€(gè)基礎(chǔ)性觀念,并且慣性問題也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個(gè)話題(1)。可是,盡管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期,大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性(2),本文試從幾個(gè)方面對(duì)慣性進(jìn)行了討論,望引起大家的共識(shí)。
一、慣性的意義。
大家知道,慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)(3)。一個(gè)物體,只要不受外力作用,原來(lái)靜止的就會(huì)一直靜止下去,而原來(lái)運(yùn)動(dòng)的則會(huì)一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的問題在于:慣性是否是物體的性質(zhì)?依據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,任何物體均具有慣性。因而,看來(lái)慣性不是被研究物體的性質(zhì),因?yàn)檫@一性質(zhì)是一切物體所具有的,也就是說(shuō)它與物體的個(gè)別特征無(wú)關(guān)。因而,慣性只能是存在的一個(gè)特征,是被研究對(duì)象周圍的環(huán)境在此對(duì)象上的表現(xiàn)。換一句話說(shuō),它是存在于物體周圍的一種條件,一種約束。
二十世紀(jì)初,德國(guó)數(shù)學(xué)家諾特爾(4)證明了:空間平移對(duì)稱性導(dǎo)致動(dòng)量守恒、空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性導(dǎo)致角動(dòng)量守恒、而時(shí)間均勻性導(dǎo)致能量守恒。事實(shí)上,物體的慣性是時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性的必然結(jié)果。因而它與個(gè)別的特殊研究對(duì)象無(wú)關(guān)。慣性不是個(gè)別存在物的性質(zhì),個(gè)別存在物只是慣性的顯現(xiàn)者,慣性的本質(zhì)與個(gè)別存在物的特性無(wú)關(guān)。從而我們就不能用反映個(gè)別存在物性質(zhì)的量(例如質(zhì)量)來(lái)測(cè)度慣性。因?yàn)閼T性作為存在的一種顯現(xiàn),并無(wú)大小可言,它只是存在之狀態(tài)的表達(dá)。
二、慣性與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度無(wú)關(guān)。
通常認(rèn)為質(zhì)量是物體慣性大小的量度是據(jù)于這樣的理由:質(zhì)量大的物體在相同的力作用下其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這是由牛頓第二定律所得到的基本結(jié)論。而事實(shí)上物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是難還是容易是與慣性無(wú)關(guān)的。慣性所揭示出的物體之性質(zhì)不在于其使(或抗拒)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或代表改變的難易程度的能力,而在于它的保持某種特定狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))的本領(lǐng):在最相似的物之間,錯(cuò)覺說(shuō)著最巧妙的謊;最小的罅隙是最難度(5)。因而慣性與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。倘若慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)的話,則我們也可以說(shuō)力與慣性也有關(guān)系。因?yàn)閷?duì)于相同質(zhì)量的物體而言,力越小其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。因而,也即力越小物體的慣性越大。事實(shí)上,在慣性概念發(fā)展的最初時(shí)期,牛頓就將慣性與力進(jìn)行等價(jià)的思考,當(dāng)然現(xiàn)在大家知道牛頓的把慣性等同于力的思想是錯(cuò)的了。如果要說(shuō)質(zhì)量與慣性確有聯(lián)系的話,作者以為也只能從這樣的一個(gè)視角來(lái)看:慣性是由其表現(xiàn)物體周圍存在著的與時(shí)空有關(guān)的天體質(zhì)量分布情況決定著的性質(zhì)。這是因?yàn)?,根?jù)廣義相對(duì)論,空間的性質(zhì)是由天體質(zhì)量的分布所決定的。至于時(shí)間,自從奧古斯?。?)提出“什么是時(shí)間?”以來(lái),人們還沒有認(rèn)清它的真面目,也因而從更深的層次上而言,人們只認(rèn)識(shí)到什么是慣性而還沒有搞清慣性是什么。
慣性不是一種由個(gè)別物體自身所具備的原因(誠(chéng)然,所有物體均會(huì)表現(xiàn)出慣性),它不是我們的一種吃力的、需要支撐的、痛苦感的反映,事實(shí)上,它是存在之美感的綻開。因而“慣性是物體對(duì)任何改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的外來(lái)作用的阻抗的性質(zhì)”(7)這樣一種說(shuō)法就是不當(dāng)?shù)?。因?yàn)檫@一注釋還是從對(duì)牛頓第二定律的基本分析而來(lái)的,在這一注釋中已經(jīng)隱藏了牛頓第二定律及對(duì)慣性與物體質(zhì)量等價(jià)的認(rèn)同感。其實(shí),慣性是一種令人十分安全的、舒適的、和諧的存在之性質(zhì),它使物體的存在行為非常簡(jiǎn)單,而人們也往往由于常見到這種存在的簡(jiǎn)單性而忽視了它的深層含義。靜止的永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的永遠(yuǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),慣性就是將存在如此單調(diào)而重復(fù)地顯現(xiàn)在人們眼前。凡是背離了這兩種物體的存在情況而用慣性去解釋其存在原因的,作者以為均屬一種不當(dāng)?shù)脑庌q行為??墒沁@種詭辯行為不僅麻木了人的腦神經(jīng)而且充斥著各種各樣的教科書(8),我們來(lái)看一些下面的例子。
例1.慣性也有不利的一面,高速行駛的車輛因慣性而不能及時(shí)制動(dòng)常造成交通事故。所以,在城市的市區(qū),對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制,以利于行車安全。(9)。
在這里,不能及時(shí)制動(dòng)是由于慣性還是由于制動(dòng)力不夠大?略作思考,讀者就可判斷出是由于后者。將慣性看成一種破壞力是十分荒唐的。而發(fā)生交通事故的真正原因是,由于車輛質(zhì)量較大,而相應(yīng)的制動(dòng)力在如此質(zhì)量的物體上所產(chǎn)生的加速度很小,不能使車輛很快地減速,從而在短時(shí)間內(nèi)停下來(lái)。倘若對(duì)于質(zhì)量較大的車輛來(lái)說(shuō)制動(dòng)力也允許更大,那么作者認(rèn)為還是可以在一定的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)車輛的。
并且,這個(gè)例子中的“高速行駛的車輛”及“對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制”的字句很容易使學(xué)生認(rèn)為慣性和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的誤導(dǎo)。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞擊幾下,斧頭就牢牢地套在斧柄上了,這是什么緣故呢?(10)。
通常標(biāo)準(zhǔn)答案是這樣的:開始斧頭和斧柄同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)斧柄遇到障礙物時(shí)突然停止,而斧頭由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這樣斧頭就牢牢地套在斧柄上了。
事實(shí)上,斧頭在斧柄上套牢是由于斧頭克服了阻力相對(duì)于斧柄運(yùn)動(dòng)了一段位移,而慣性不是克服某種阻力使斧頭運(yùn)動(dòng)的原因。在此問題中的一個(gè)效果是斧頭相對(duì)于斧柄產(chǎn)生了某種(克服一定力的)運(yùn)動(dòng),因而我們必須以斧柄為參照系來(lái)考察此種運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。當(dāng)以斧柄為參照時(shí),實(shí)際上斧柄在撞擊的過(guò)程中是一個(gè)非慣性系,它相對(duì)于慣性系有一個(gè)向上的加速度。因而斧頭在此參照系中必受到一個(gè)向下的“慣性力”,正是此力與斧頭的重力克服了斧頭與斧柄之間的彈力與摩擦阻力使斧頭相對(duì)于斧柄前進(jìn)了一段位移,從而使斧頭在斧柄上套牢。如果一定要以地面為參照系來(lái)看斧頭在斧柄上套牢的問題,那么可以這樣認(rèn)為:雖然斧頭在斧柄上向下套牢的過(guò)程中沒有受到除重力以外的向下的另外力,但相對(duì)于地面而言斧頭具有一定的動(dòng)能和重力勢(shì)能,正是這個(gè)能量克服了阻力作功從而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以從效果上看,一是斧頭相對(duì)于斧柄向下移動(dòng)了一段位移,二是斧頭與斧柄的接觸面上在發(fā)熱。
如果僅從動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看,斧頭在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小與作用時(shí)間(或所通過(guò)的位移)所共同決定的,也就是說(shuō)它和斧頭相對(duì)于斧柄的動(dòng)能或動(dòng)量變化有關(guān)。斧柄在“水泥地面”上“撞擊”這兩個(gè)條件只是使斧柄產(chǎn)生了相對(duì)于水泥地面的較大的動(dòng)量變化率,從而也使斧頭具有了相對(duì)于斧柄的慣性力。但是,雖然這個(gè)慣性力構(gòu)成了斧頭套牢在斧柄上的直接原因,可嚴(yán)格地說(shuō),斧頭在斧柄上套得牢不牢的原因還和斧頭的重力及斧柄的彈性和斧頭與斧柄的摩擦力大小均有關(guān)系。并且斧頭在斧柄上套得牢不牢和作用時(shí)間也大有關(guān)系,因而,撞擊“幾下”也是一個(gè)非常重要的條件。
例3.小車上豎直放置一個(gè)木塊,讓木塊隨小車沿著桌面向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車被檔板制動(dòng)時(shí),車上的木塊向右傾倒。這是怎么回事呢?(11)。
教科書上的答案是這樣的:小車突然停止的時(shí)候,由于木塊和小車之間的摩擦,木塊的底部也隨著停止,可是木塊的上部由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以木塊向右傾倒。
事實(shí)上,本例中小車上木塊的傾倒是由于力矩作用的緣故。若以地面為參照物,小車對(duì)木塊的摩擦力對(duì)木塊的重心而言有一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩,從而木塊向右傾倒。若以小車為參照物,小車被檔板制動(dòng)時(shí)已是一個(gè)非慣性系,作用在木塊(重心)上的“慣性力”對(duì)木塊的底端也產(chǎn)生一個(gè)使木塊作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩。
需要指出的是,在上述例2和例3中,斧頭在斧柄上套牢和木塊在小車上傾倒已是一個(gè)涉及物體在非慣性系中的動(dòng)力學(xué)的問題。其中例2是非慣性系中的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題,而例3則是非慣性系中的剛體動(dòng)力學(xué)問題。可是,在非慣性系中,我們通常意義上所論述的牛頓第一定律已不成立,從而也失去了此兩例的代表意義。也就是說(shuō),這兩個(gè)例子不僅是不準(zhǔn)確的解釋而且是不適當(dāng)?shù)睦?。在涉及慣性的問題上我們必須分別那些是屬于慣性現(xiàn)象,而那些則不屬于慣性現(xiàn)象——即為動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。牛頓的例子,毫無(wú)疑問是正確的(12),但我們?cè)S多的物理學(xué)工作者卻將慣性對(duì)事物的解釋范圍作了相當(dāng)隨意而并不恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)展或扭曲。其實(shí)在講述慣性時(shí),用不著舉更新鮮的特別例子,倒是需指出慣性使我們對(duì)事物常態(tài)的存在方式太熟視無(wú)睹了。這里問題的關(guān)鍵在于,慣性不是使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(使火車制動(dòng)、使斧頭套牢在斧柄上、使小木塊傾倒)的原因。嚴(yán)格地說(shuō),這些原因和物體的慣性無(wú)關(guān),只和力有關(guān),而至于火車制動(dòng)得及時(shí)不及時(shí),斧頭套在斧柄上牢不牢,小木塊傾倒得快不快,則不僅與力有關(guān),還和物體的質(zhì)量、形體、初速度有關(guān)。但即使如此地與質(zhì)量和初速有關(guān)卻也與慣性無(wú)關(guān)。
慣性,這個(gè)我們通常認(rèn)為是由物體內(nèi)在因素決定的性質(zhì),其實(shí)是物體存在方式的一種條件性:“試取汽車為參考系統(tǒng)來(lái)研究‘當(dāng)汽車急劇剎車的時(shí)候,車中乘客有向前傾倒的傾向’這個(gè)問題,在汽車急劇剎車前,相對(duì)于汽車而言,乘客是靜止的,在汽車急劇剎車時(shí),乘客突然向前傾,這就是說(shuō),以汽車為參考系統(tǒng),乘客由靜止而突然向前傾,并不保持其靜止?fàn)顟B(tài),并不表現(xiàn)出慣性”(13)。這個(gè)條件就是:物體要表現(xiàn)出慣性,它必須處于慣性參考系中。而“事物的存在頑強(qiáng)地延續(xù)維持不變,無(wú)論運(yùn)動(dòng)是快是慢抑或停止?!保?4)也只在慣性系中才成立。在研究物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)問題時(shí),慣性系總有著特殊的地位??墒牵@個(gè)特殊地位的存在并不單單是人類抽象理性的功勞,并不是人類貪懶和間集化的一個(gè)報(bào)應(yīng),慣性系的存在有其形而上的基礎(chǔ):自然之美的呈現(xiàn)及人對(duì)自然之美呈現(xiàn)體認(rèn)的同一性。如果沒有了存在的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性,我們選取的相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系對(duì)研究動(dòng)力學(xué)問題而言也就將成為一個(gè)畸形的怪胎。慣性系不僅在計(jì)算上向人類提供了聯(lián)系物體的相互作用與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的便利方式,其更根本的是它使人與存在的關(guān)系成為審美性的。慣性定律給我們的啟示是:存在是美的。而慣性系則是自然對(duì)人的一個(gè)饋贈(zèng)。也因而,我們應(yīng)當(dāng)從審美的視角來(lái)看待慣性,而不應(yīng)當(dāng)將它看成一個(gè)惡魔或一件便宜貨。
所有的老師都要求學(xué)生不要把慣性與慣性定律混為一談,可是當(dāng)我們的老師用動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看待慣性——也就是說(shuō),把慣性與牛頓第二定律混為一談的時(shí)候,對(duì)學(xué)生的這一期望是合適的嗎?其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū):當(dāng)教完一些物理學(xué)的基本概念與規(guī)律以后,就要求學(xué)生用它們解釋自然現(xiàn)象。事實(shí)上,物理學(xué)中有些基本概念與規(guī)律不是要求我們?nèi)ソ忉屪匀滑F(xiàn)象,它沒有這個(gè)功能,它只是告訴我們要去感受些什么,它提供給我們的不是一種推理的方式,而是一個(gè)判斷的原則:它促成我們的判斷更接近于自然之美的呈現(xiàn)。
三、慣性定律與牛頓第二定律的關(guān)系。
當(dāng)物體所受的合外力為零時(shí),從牛頓第二定律可知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或作勻速直線運(yùn)動(dòng)??墒牵瑑H依據(jù)這一點(diǎn)卻不能認(rèn)為牛頓第一定律是牛頓第二定律的一個(gè)特例。因?yàn)檫@兩個(gè)定律的論述對(duì)象其實(shí)是不一樣的。牛頓第二定律的研究對(duì)象是一個(gè)物體,而牛頓第一定律論述的是整個(gè)存在的性質(zhì)。慣性——這個(gè)任何物體均具有的性質(zhì)其實(shí)不是我們的個(gè)別研究對(duì)象所具有的性質(zhì),因?yàn)檫@個(gè)“任何物體”,包括了天地間的萬(wàn)物,而萬(wàn)物的總稱(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今來(lái)曰宙”.也即任何個(gè)別的物體都不可能無(wú)條件地具有慣性:慣性是存在的特性,是存在著的時(shí)空的特性,是宇宙的特性。
其次,牛頓第二定律是關(guān)于個(gè)別物體因果性的規(guī)律,而牛頓第一定律卻與個(gè)別物體的因果性無(wú)關(guān),它是存在之狀態(tài)的表述,它的表述是與具體的特定的時(shí)間無(wú)關(guān)的、瞬時(shí)性的。正是這種非時(shí)間性(16)構(gòu)成了牛頓力學(xué)的本質(zhì)特征。也正是牛頓第一定律所成立的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性構(gòu)成了慣性系的特殊地位,從而使我們可以在牛頓第二定律的意義上來(lái)研究物體的動(dòng)力學(xué)關(guān)系。因?yàn)楹翢o(wú)疑問,物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律與采用怎樣的空間和時(shí)間來(lái)度量有著密切的關(guān)系(17)。由此可見,不僅牛頓第一定律不是牛頓第二定律和特例,恰恰相反,現(xiàn)行的動(dòng)力學(xué)規(guī)律正是牛頓第一定律所揭示的存在之性在具體的個(gè)體事物上的展現(xiàn)。慣性定律比牛頓第二定律具有更強(qiáng)的基礎(chǔ)性。也就是說(shuō),正是慣性現(xiàn)象,構(gòu)成了牛頓動(dòng)力學(xué)所以成立的操作平臺(tái)。由于物體在不受外力作用下保持其速度不變,因而物體運(yùn)動(dòng)速度的變化才跟物體的受力相關(guān)。
最后,牛頓把慣性定律放在三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律的首位也是與其對(duì)自然的信仰因素有關(guān)的。因?yàn)樵谖乃噺?fù)興之前的絕大部分思想家繼承了亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)內(nèi)在決定論的觀點(diǎn)。但在牛頓看來(lái),基本的物質(zhì)粒子完全是惰性的,沒有任何自發(fā)的運(yùn)動(dòng),而電、磁、光這些‘非物質(zhì)’的力量則成為神在自然中的行動(dòng)的載體(18)。也就是說(shuō),慣性定律內(nèi)隱含著牛頓否定亞里士多德運(yùn)動(dòng)觀的內(nèi)在目的論從而建立新力學(xué)的形而上基礎(chǔ)。
四、慣性與具體物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。
從上面的討論可以看出:“質(zhì)量是物體慣性大小的量度”這個(gè)論題,在幾個(gè)角度去看都是錯(cuò)誤的。第一,質(zhì)量不是物體慣性大小的量度。個(gè)別研究對(duì)象的質(zhì)量與其所揭示的慣性毫無(wú)關(guān)聯(lián)。因?yàn)檫@兩者從數(shù)量上來(lái)看是一對(duì)無(wú)窮大的關(guān)系,從內(nèi)容上來(lái)看是個(gè)體與存在的關(guān)系,在它們之間,人類的理性不可能找到邏輯上的因果鏈。第二,“物體(的)慣性”這樣的說(shuō)法缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性不是物體的性質(zhì)。物體只是作為慣性的表現(xiàn)者而存在的。第三,“慣性(的)大小”這樣的說(shuō)法也缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性沒有大小,慣性只是存在的一種表達(dá)方式,一種特定狀態(tài)的顯現(xiàn)。第四,既然慣性并無(wú)大小,我們也不可去進(jìn)行量度,事實(shí)上,任何一本教科書上也沒有指出慣性與質(zhì)量的函數(shù)關(guān)系,因?yàn)檫@一函數(shù)關(guān)系并不存在,它只是人們的一個(gè)虛假的邏輯推測(cè),誰(shuí)也不能證明質(zhì)量與慣性成正比或不成正比,更不能得出它們之間的比例系數(shù),因?yàn)檫@些關(guān)系均是虛假的。因而,物理學(xué)界流傳的物體的慣性等于它的質(zhì)量(19)只是人們一個(gè)隨心所欲的錯(cuò)誤言說(shuō)。
由于物體質(zhì)量與慣性無(wú)關(guān),所以,將牛頓第二定律中的質(zhì)量稱為慣性質(zhì)量就是不當(dāng)?shù)?,質(zhì)量的確對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有一種象力一樣的阻抗作用,質(zhì)量在改變物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)上而言似乎有一種“消解”、“抗拒”力的性質(zhì)。因而作者認(rèn)為可將現(xiàn)行的“慣性質(zhì)量”改稱為物體的“抗性質(zhì)量”。正如牛頓所說(shuō):“物體只有當(dāng)有其他力作用于它,或者要改變它的狀態(tài)時(shí),才會(huì)產(chǎn)生這種力。這種力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因?yàn)橘|(zhì)量與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢有關(guān),它事實(shí)上具有動(dòng)力學(xué)特征,當(dāng)一個(gè)物體的質(zhì)量大時(shí),它對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的阻抗能力就越大。
從邏輯上而言,我們只有將慣性從物質(zhì)的內(nèi)在因素中解除出來(lái),才能完全地克服牛頓時(shí)代的機(jī)械論自然觀與牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律之間存在著的深刻矛盾。也就是說(shuō),這樣才能使牛頓第一定律恰如其分地建立在由文藝復(fù)興所形成的機(jī)械論而不是亞里士多德的目的論的形而上學(xué)基礎(chǔ)之上。
五、慣性定律的表述方式。
牛頓第一定律是動(dòng)力學(xué)定律的基礎(chǔ),但它本身并不表征物體的某種動(dòng)力學(xué)性質(zhì),它是關(guān)于人類體認(rèn)自然之美、自然之和諧的陳述。據(jù)于上面的論述,對(duì)牛頓第一定律的陳述方式作以下的要求是并不過(guò)分的:反映時(shí)間的均勻性,空間的對(duì)稱性,及自然之美對(duì)人的呈現(xiàn)??墒牵F(xiàn)行的許多教科書中對(duì)牛頓第一定律的陳述是很不一致的。當(dāng)然,這種不一致性用老眼光來(lái)看是無(wú)傷大雅的,但以今天的眼光來(lái)看,這種差異性就成為值得商討的了。
例如:一個(gè)物體,如果沒有受到其他物體的作用,它就保持自己的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(21)。這樣的陳述可能離慣性定律的本義較遠(yuǎn),因?yàn)檫@一陳述的方式是在動(dòng)力學(xué)的維度上來(lái)進(jìn)行的,陳述的對(duì)象是“一個(gè)物體”。這和牛頓第二定律的研究對(duì)象是一致的,這樣方式的陳述毫無(wú)疑問地可以把慣性定律認(rèn)為是牛頓第二定律的一個(gè)特例,因?yàn)椤叭绻麤]有”這幾個(gè)字就表達(dá)了陳述事件的某種特殊性。
另外一種常見的陳述方式是:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。(22)這樣一種表述比前一種完整多了,它幾乎就是牛頓的原義,但這里的“一切物體”應(yīng)當(dāng)換成“任何物體”(23)。因?yàn)樵诖苏撌鲋械摹叭魏挝矬w”實(shí)際上是對(duì)一切物體的否定,而“有外力”應(yīng)當(dāng)換成“其它物體的作用”,因?yàn)閼T性定律是不涉及力的,操作意義上的力這個(gè)動(dòng)力學(xué)的基本概念與慣性無(wú)關(guān)。
作者試著這樣來(lái)陳述慣性定律:存在著的宇宙有這樣一種性質(zhì),它使任何物體在沒有受到其它物體作用的時(shí)候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?;蛟S,這樣的一種陳述方式是較明晰的陳述方式,它強(qiáng)調(diào)了慣性與慣性的表現(xiàn)者(個(gè)別研究對(duì)象)的嚴(yán)格區(qū)分,這個(gè)陳述的主語(yǔ)是性質(zhì),這樣的陳述才可稱為關(guān)于“慣性”的定律。而我們也應(yīng)當(dāng)將慣性定義為:使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。
六、人們誤解慣性的來(lái)源。
人們?cè)趹T性問題上所犯的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),既來(lái)源于歷史上人們對(duì)于和慣性概念相聯(lián)結(jié)的力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一貫表達(dá)方式,又來(lái)源于牛頓的表述與對(duì)于牛頓力學(xué)理解上的偏差?!笆聦?shí)上,牛頓似乎注定要被人誤解”。(24)。
在牛頓所陳述的第一定律中:(25)“每個(gè)物體都保持其靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),除非有外力作用于它迫使它改變那個(gè)狀態(tài)(everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛頓對(duì)“除非有外力作用于它迫使它”作出了對(duì)應(yīng)的理解,即認(rèn)為保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體是由內(nèi)部原因的,這個(gè)內(nèi)部原因即稱為慣性:“visinsita,或物質(zhì)固有的力,是一種起抵抗作用的力,它存在于每一個(gè)物體當(dāng)中,大小與該物體相當(dāng),并使之保持其現(xiàn)有的狀態(tài),或是靜止,或是勻速直線運(yùn)動(dòng)”。(26)在牛頓時(shí)代,作出這樣的判斷是無(wú)可厚非的:“一個(gè)物體,由于其物質(zhì)的惰性(現(xiàn)稱慣性——譯者注),要改變它的靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就極其不易。因此這種固有的力可以用一個(gè)最確切的名稱‘慣性’或‘惰性力’來(lái)稱它?!保?7)因?yàn)樵谂nD時(shí)代是無(wú)法判定慣性的本質(zhì)的。從牛頓的這一段話我們大致可以判斷出,他幾乎是在第二定律的意義上來(lái)領(lǐng)會(huì)慣性的,因而他才認(rèn)為(慣性)大小與該物體的運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量有關(guān)。
這一觀點(diǎn)可以追蹤到亞里士多德,它影響了包括牛頓在內(nèi)的一大批科學(xué)家的思維方式。在牛頓之前的開普勒也就慣性說(shuō)過(guò)(29):“如果天體不賦有類似于重量的慣性,要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力,最小的動(dòng)力就足以使它有無(wú)限的速度,但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間,有的長(zhǎng)些,有的短些,因此非常明顯,物質(zhì)必須具有能說(shuō)明這些差別的慣性”;“慣性,或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性,在給定的體積中,物質(zhì)的量愈多,慣性愈強(qiáng)。”由此我們也可見,在開普勒那里已經(jīng)有慣性等同于力與質(zhì)量的觀點(diǎn)了。
從上面的論述可以看出,人們對(duì)于慣性的錯(cuò)誤理解主要是由歷史原因所造成的,這個(gè)原因主要在于:人們普遍地認(rèn)為事物外在的狀態(tài)是有其內(nèi)在原因的。當(dāng)人們?cè)谖矬w之外找不到令人信服的可感覺的原因的時(shí)候,就只能把它歸因于物體的內(nèi)部。牛頓將慣性歸因于物體的內(nèi)部,把慣性看成阻礙物體改變其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀況的內(nèi)力,他假設(shè)的慣性非常接近布里丹的沖力——即:慣性作為一個(gè)內(nèi)力,在缺乏外部動(dòng)力或阻力時(shí),會(huì)引起無(wú)定限的直線運(yùn)動(dòng)(30),另一方面,牛頓的慣性觀又來(lái)自于他對(duì)古希臘關(guān)于自然具有靈魂觀念的繼承,我們可以從他的著作中強(qiáng)烈地感到,他具有自然界的物體與人一樣會(huì)在受到作用時(shí)產(chǎn)生反作用這樣一種強(qiáng)烈的思想意向。顯然,在現(xiàn)代人看來(lái),自然界的物體是與人具有本質(zhì)區(qū)別的。
在牛頓以后,歐拉則將牛頓關(guān)于visinsita的比較隱晦的注釋作了同牛頓之前的有些科學(xué)家的直感一樣的有一定危險(xiǎn)性的表白:“慣性是物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的能力。慣性的大小與質(zhì)量成正比例。”(31)可是現(xiàn)在看來(lái),這種危險(xiǎn)性中是帶有錯(cuò)誤的。從那以后到現(xiàn)在,人們對(duì)于慣性的理解基本上是庸俗性質(zhì)的。隨著現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展,特別是諾特爾之后,我們可以認(rèn)識(shí)到使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因并不在物體的內(nèi)部、也跟力無(wú)關(guān),而是由于物體所處的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性。也就是說(shuō),我們必須對(duì)牛頓意義上的慣性作出更開放性與發(fā)展性的理解,牛頓的visinsita(慣性是一個(gè)消極的本原,靠此本原物體維持它們的運(yùn)動(dòng)或靜止,按照作用力的大小接受運(yùn)動(dòng),按照受到阻力的大小抵制運(yùn)動(dòng)。(32))可以深入為兩個(gè)層面的結(jié)論:在沒有外力的作用下,一個(gè)物體,它能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)是由于慣性,即時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性;在同樣大小的力的作用下,一個(gè)物體它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變是由于它的動(dòng)力學(xué)特性——抗性,即它的質(zhì)量較大。
慣性物理學(xué)論文篇一
我觀看了著名教育家王金戰(zhàn)老師的講座《讓孩子愛上學(xué)習(xí)》后,感受很深,王老師關(guān)于教育孩子的觀點(diǎn)、策略對(duì)我很有啟發(fā)。我認(rèn)為要想成為一名合格的家長(zhǎng),為孩子的成長(zhǎng)助力,應(yīng)該從以下幾方面努力:
首先,我們家長(zhǎng)應(yīng)該多學(xué)習(xí),多看書,為孩子樹立良好的榜樣。家庭氛圍對(duì)孩子的影響是無(wú)形的,《孔子家語(yǔ)》中講:“與善人居,如入芝蘭之室,久而不聞其香,即與之化矣。與不善人居,如入鮑魚之肆,久而不聞其臭,亦與之化矣。丹之所藏者赤,漆之所藏者黑,是以君子必慎其所處者焉?!庇纱丝梢?,環(huán)境對(duì)孩子成長(zhǎng)的的影響是非常大的。古代《孟母三遷》的故事也是在強(qiáng)調(diào)環(huán)境對(duì)孩子成長(zhǎng)的作用。王金戰(zhàn)老師在講座中也強(qiáng)調(diào)家庭狀況、學(xué)習(xí)環(huán)境以及父母關(guān)系的和諧狀況都會(huì)對(duì)孩子產(chǎn)生影響。試想一個(gè)每天陶醉于書香氛圍的家庭環(huán)境中的孩子,與一個(gè)終日被父母責(zé)罵或者父母的麻將聲不絕于耳的學(xué)習(xí)環(huán)境中的孩子,他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)一定會(huì)大相徑庭。不僅學(xué)習(xí)狀態(tài)不同,孩子的性格、價(jià)值取向、人際交往等等都會(huì)受到是不同的。孩子不能選擇家庭,但是父母有責(zé)任為孩子創(chuàng)造利于成長(zhǎng)的環(huán)境。
其次,要發(fā)掘孩子的優(yōu)點(diǎn),不吝惜贊美的語(yǔ)言。好孩子都是夸出來(lái)的,現(xiàn)在很多教育家都在強(qiáng)調(diào)賞識(shí)教育。賞識(shí)可以增強(qiáng)孩子的自信心,賞識(shí)可以激發(fā)孩子學(xué)習(xí)的動(dòng)力,賞識(shí)可以提高孩子的對(duì)自己的定位,賞識(shí)可以培養(yǎng)出一名性格健全、心理健康、陽(yáng)光樂觀、積極向上、全面發(fā)展的優(yōu)秀孩子。只要我們正確熱愛孩子,善于發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn),每一個(gè)孩子都是天使,都是我們?yōu)槿烁改傅尿湴痢?BR> 第三,要正確定位孩子,引導(dǎo)孩子,給他寬松的學(xué)習(xí)氛圍。家長(zhǎng)要時(shí)刻關(guān)注孩子的學(xué)習(xí),但是不能給孩子帶來(lái)無(wú)形的壓力。家長(zhǎng)過(guò)度緊張,就會(huì)影響孩子的情緒。王金戰(zhàn)老師在講座中提到的那個(gè)由第1名落后到29名的女孩,就是學(xué)習(xí)過(guò)度緊張,過(guò)分在乎名次的典型例子。每個(gè)家長(zhǎng)都關(guān)注孩子的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)成績(jī)的好壞都在名詞上反映,我們都希望孩子名列前茅,但是孩子們的分?jǐn)?shù)不可能整齊劃一,必定有多少之分。作為家長(zhǎng),我們要正確地定位孩子的學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)能力,比如:對(duì)一份試卷中孩子的錯(cuò)題要區(qū)別對(duì)待,屬于基礎(chǔ)知識(shí),由于粗心大意錯(cuò)的,必須提出警告,引起重視;對(duì)于中等難度的題型出錯(cuò),要幫助孩子查找原因,總結(jié)歸類,尋求解決辦法,適當(dāng)原諒;對(duì)于難度特別大,不在孩子能力范圍內(nèi)的,完全可以原諒,等待老師幫助解決。我們家長(zhǎng)關(guān)注孩子的名詞,但是不能讓孩子感覺出來(lái),否則對(duì)一些心理素質(zhì)比較差,上進(jìn)心又較強(qiáng)的孩子,會(huì)造成很大的壓力和傷害。
我們做父母的都希望孩子成才,將來(lái)有一個(gè)好的生活狀態(tài),為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),我們做父母的一定要做孩子成長(zhǎng)的助力器,而不是絆腳石。因此,讓我們給孩子創(chuàng)造一個(gè)輕松、和諧的家庭環(huán)境,為孩子樹立一對(duì)愛學(xué)習(xí)、努力上進(jìn)的父母形象,在潛移默化中形成孩子積極樂觀的人生態(tài)度吧!
讓孩子愛上學(xué)習(xí)是每個(gè)家長(zhǎng)的愿望,所以抱著學(xué)習(xí)的態(tài)度,認(rèn)真地觀看了王金戰(zhàn)老師的講座,并詳細(xì)地做了記錄。真的是受益匪淺,留給自己更多的反思。
王老師用一個(gè)個(gè)淺顯易懂的故事告訴我們家長(zhǎng)如何對(duì)待我們的孩子,如何讓孩子愛上學(xué)習(xí)。首先是興趣,作為家長(zhǎng)要善于發(fā)現(xiàn)、尊重和激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣。要想讓孩子在學(xué)習(xí)上取得成功,首先應(yīng)讓孩子對(duì)學(xué)習(xí)有發(fā)自內(nèi)心的熱愛。正如王老師所講的,培養(yǎng)孩子的興趣,不僅是孩子身心健康成長(zhǎng)的關(guān)鍵,也是孩子學(xué)習(xí)進(jìn)步的重要保障。孩子一旦產(chǎn)生興趣,就會(huì)激發(fā)孩無(wú)限量的潛能。作為家長(zhǎng),我們要努力讓孩子感到學(xué)習(xí)是一種快樂,而不是一種負(fù)擔(dān)。有些家長(zhǎng)只關(guān)注孩子的考試成績(jī),很少關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的感受和體驗(yàn),當(dāng)家長(zhǎng)的會(huì)不自覺的把自己的意愿強(qiáng)加于孩子身上,逐漸地讓孩子當(dāng)學(xué)習(xí)成了痛苦可怕的事情,把學(xué)習(xí)當(dāng)成受罪。
王老師還講到,沒有教不好的孩子。其實(shí)每一個(gè)孩子,在內(nèi)心都有一種向上的力量,沒有一個(gè)孩子,不想成為優(yōu)秀的人,也沒有一個(gè)孩子,自甘成為一名后進(jìn)生。孩子不愿學(xué)習(xí),很懶惰,就是因?yàn)閯?dòng)力不足,孩子需要我們的鼓勵(lì)和尊重,孩子希望我們用欣賞的眼光去看待他們身上的優(yōu)點(diǎn),關(guān)注他們的進(jìn)步,一點(diǎn)一滴的進(jìn)步。想做到這一點(diǎn)其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是千萬(wàn)不要拿著自己的孩子和別的.孩子比較,因?yàn)槊總€(gè)孩子都是獨(dú)立的個(gè)體,他們都會(huì)創(chuàng)造屬于自己的與眾不同。曾在王金戰(zhàn)老師的微博中看到過(guò)這樣一段話:一個(gè)經(jīng)常得不到激勵(lì)的人潛能僅能開發(fā)到百分之二十到三十,一旦得到激勵(lì),潛能將會(huì)開發(fā)到百分之七十至八十,所以好孩子是夸出來(lái)的。每個(gè)孩子都有成功的潛能,之所以不成功,往往不是敗在了學(xué)生手里,而是敗在了家長(zhǎng)手里。
對(duì)于我們家長(zhǎng)來(lái)說(shuō),教育一門學(xué)問。我們是孩子的第一任老師,也是終生的老師,家長(zhǎng)的作用是至關(guān)重要的,也是任何人無(wú)法取代的。作為沒有經(jīng)過(guò)任何培訓(xùn),沒有任何資格證書就能成為家長(zhǎng)的我們,更需要不斷地學(xué)習(xí),和孩子共同學(xué)習(xí)。我相信,只要我們認(rèn)真去做,就一定能讓孩子幸福地享受學(xué)習(xí),從而愛上學(xué)習(xí)。
每個(gè)學(xué)生都是一個(gè)獨(dú)立存在的個(gè)體,他們有各自的個(gè)性,面對(duì)那些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較薄弱,家長(zhǎng)雖然想盡各種辦法,卻收效甚微的學(xué)生來(lái)說(shuō),讓他們愛上學(xué)習(xí),從學(xué)習(xí)中得到樂趣,這才是提高他們學(xué)習(xí)成績(jī)的有效方法。如何讓他們愛上學(xué)習(xí),我從中找到答案。
愛因斯坦說(shuō)過(guò):“興趣是最好的老師,真正有價(jià)值的東西,并非僅僅從責(zé)任感產(chǎn)生,而是從對(duì)客觀事物的愛與熱忱產(chǎn)生?!币虼耍紫纫朴诎l(fā)現(xiàn)、尊重和激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣。要想讓孩子在學(xué)習(xí)上取得成功,首先應(yīng)讓孩子對(duì)學(xué)習(xí)有發(fā)自內(nèi)心的熱愛。方法有很多,比如對(duì)低年級(jí)的孩子來(lái)說(shuō),讓他們?cè)诨顒?dòng)中學(xué)習(xí),把學(xué)習(xí)變成他們最喜愛的游戲;多帶孩子與大自然親近,在生活中學(xué)習(xí)書本上沒有的知識(shí);在課堂上善于制造懸念,讓學(xué)生自主探究,引領(lǐng)孩子們走上愛學(xué)習(xí)的道路等等,這些都是行之有效的辦法。
其次,要使孩子真正地愛上學(xué)習(xí),需要為孩子創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)氣氛。讓他們耳濡目染,自覺地學(xué)習(xí),這才是關(guān)鍵。實(shí)踐證明,創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,不僅有利于聾生熟練掌握并正確運(yùn)用語(yǔ)言,而且極大地激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的積極性,對(duì)待學(xué)習(xí),他們變得更大膽了,更勇敢了。
人是在不斷進(jìn)步的,有了這些好書的陪伴,有了知識(shí)的營(yíng)養(yǎng),我相信,只要認(rèn)真去做教育的有心人,就一定能讓學(xué)生幸福地享受學(xué)習(xí),從而愛上學(xué)習(xí)。
慣性物理學(xué)論文篇二
摘要:素質(zhì)教育不僅是傳授給學(xué)生知識(shí),更要注重對(duì)學(xué)生的思想教育,在教學(xué)中要適時(shí)對(duì)學(xué)生滲透德育。
關(guān)鍵詞:適時(shí)、滲透、德育。
素質(zhì)教育的一個(gè)重要要求就是教會(huì)學(xué)生“學(xué)會(huì)做人”,因此在傳授知識(shí)的同時(shí)更要注重對(duì)學(xué)生德育,要適時(shí)地對(duì)學(xué)生滲透世界觀、道德情感意志方面的思想教育,使學(xué)生的德育和智育同時(shí)發(fā)展,為將來(lái)走上社會(huì)打下正確的思想基礎(chǔ)。結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn),我認(rèn)為在課堂教學(xué)中我們可以對(duì)學(xué)生滲透以下幾方面的思想教育。
一、在課堂教學(xué)中滲透辯證唯物主義的思想。
青少年時(shí)期正是世界觀形成的重要時(shí)期,中學(xué)生渴望了解認(rèn)識(shí)繽紛多彩的物質(zhì)世界,如果在他們成長(zhǎng)的過(guò)程中不加以引導(dǎo),將不利于他們的健康成長(zhǎng),因此在物理教學(xué)當(dāng)中就有必要對(duì)學(xué)生科學(xué)世界觀的形成進(jìn)行必要的滲透。在課堂教學(xué)中根據(jù)具體情況對(duì)他們進(jìn)行辯證唯物主義的教育。如:在學(xué)習(xí)電熱、摩擦力的知識(shí)點(diǎn)時(shí),指出電熱、摩擦力有對(duì)人類有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,它們?cè)跒槲覀兊纳钐峁┍憷耐瑫r(shí)也會(huì)給我們帶來(lái)不便,甚至危害我們的生命財(cái)產(chǎn)安全(舉例說(shuō)明),進(jìn)一步分析指出看問題不能片面,要一分為二,具體情況具體分析。
二、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)實(shí)事求是的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié),對(duì)于初中物理教學(xué)來(lái)說(shuō)其重要性更為突出,但實(shí)驗(yàn)不僅僅只是為了獲得幾組數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證課本的結(jié)論或培養(yǎng)學(xué)生的技能,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還要注意學(xué)生表現(xiàn)出來(lái)的一些不良現(xiàn)象,如:試驗(yàn)組之間相互核對(duì)數(shù)據(jù)甚至有個(gè)別學(xué)生抄寫別人的數(shù)據(jù)、有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的但結(jié)論仍然正確等等,對(duì)于這種不良的作風(fēng)和態(tài)度老師要要嚴(yán)肅批評(píng),在講清道理后還要作必要的引導(dǎo),培養(yǎng)他們實(shí)事求是的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。這不只是學(xué)好物理,而且會(huì)受益一個(gè)人的一生。
三、適時(shí)滲透愛國(guó)主義教育。
中華民族歷來(lái)具有愛國(guó)的優(yōu)良傳統(tǒng),對(duì)于這一傳統(tǒng)美德,我們要把它發(fā)揚(yáng)光大,所以有必要在物理課堂教學(xué)中適時(shí)地滲透這方面的教育,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。例如:在講“熱機(jī)”這一節(jié)時(shí),我就指出,火箭是我們老祖宗的發(fā)明,但是到了現(xiàn)代我們卻落后了,現(xiàn)在我們的科技工作者經(jīng)過(guò)艱苦努力慢慢趕上來(lái)了,于是有了今年“神七”的成功發(fā)射,使我國(guó)擠身于航天大國(guó)之列,為我們國(guó)家贏得了榮譽(yù)。但跟發(fā)達(dá)的國(guó)家相比還是有一定的.差距,希望同學(xué)們加倍努力,好好學(xué)習(xí),將來(lái)建設(shè)好自己的家園,使我們祖國(guó)更強(qiáng)大起來(lái)。
四、培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
環(huán)境問題是當(dāng)今世界的主要問題之一,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)也是中學(xué)的一個(gè)重要課題,所以在課堂教學(xué)中,我們要有目的、有步驟的滲透這方面的教育,逐步提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。如在講授“熱機(jī)”時(shí)可結(jié)合現(xiàn)在出現(xiàn)的能源危機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行節(jié)能意識(shí)的教育,在學(xué)“電壓”可適當(dāng)講講廢舊電池對(duì)環(huán)境的危害,在講到“聲學(xué)”“光學(xué)”時(shí)教育大家不要制造“聲污染”和“光污染”……這樣把環(huán)保問題不斷的滲透到實(shí)際教學(xué)當(dāng)中,從而不斷的培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),提高他們的環(huán)保意識(shí),使他們從小養(yǎng)成愛護(hù)環(huán)境的良好習(xí)慣。
五、用自己良好的行為習(xí)慣思想品德影響學(xué)生。
人可以影響人,一個(gè)人在生活中的每一個(gè)動(dòng)作,每一句話語(yǔ)都會(huì)直接或間接的影響周邊的人。
在教學(xué)上老師對(duì)學(xué)生的影響是很深的,一名具備良好師德的教師往往會(huì)在教學(xué)中以他的言行舉止、思想品德來(lái)影響每一位學(xué)生,慢慢潛移默化,使之效仿、學(xué)習(xí),進(jìn)而修身、修心。這也就是說(shuō),在一定程度上能使學(xué)生的思想品德得以提高,更好的去學(xué)會(huì)做人。作為新世紀(jì)的教育者,我們不僅要用語(yǔ)言來(lái)引導(dǎo)學(xué)生,更要用行動(dòng)來(lái)感動(dòng)感染學(xué)生。
就物理而言,中學(xué)物理教材的每一章節(jié)在德育方面都有滲透,這就要求我們教師在教學(xué)過(guò)程中認(rèn)真挖掘教材適時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育,這樣我們才能培養(yǎng)出既有一定文化知識(shí)又具備優(yōu)秀品德的人,這也是我們進(jìn)行素質(zhì)教育的根本。
慣性物理學(xué)論文篇三
摘要:近些年來(lái),光學(xué)在科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用中的不斷發(fā)展,迫切需要培養(yǎng)適合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需求的光學(xué)專業(yè)人才。文章分別從光學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等方面提出了一些改革的方法和措施,注重提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索的欲望,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:光學(xué);教學(xué);改革。
光學(xué)課程是物理學(xué)專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一,同時(shí)也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展、崛起的重要支柱。以激光為基礎(chǔ)的現(xiàn)代光學(xué)的知識(shí),已經(jīng)滲透到日常生活中的眾多領(lǐng)域,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、醫(yī)藥、信息等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。光學(xué)作為基礎(chǔ)性學(xué)科具有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)性,同時(shí),光學(xué)課程的知識(shí)覆蓋面廣,應(yīng)用性和可操作性也較強(qiáng),它能夠較好地鍛煉學(xué)生的思維能力及理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。而在傳統(tǒng)的光學(xué)課程教學(xué)中,存在著重理論輕實(shí)踐,理論與實(shí)際相脫離,缺乏創(chuàng)新,無(wú)法適應(yīng)社會(huì)及專業(yè)領(lǐng)域的需求等問題。如何培養(yǎng)不僅具有扎實(shí)理論基礎(chǔ),還具備較強(qiáng)工程應(yīng)用能力的光學(xué)類技術(shù)人才,是我們教學(xué)改革研究的重點(diǎn)問題。
1光學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀。
光學(xué)課程教學(xué)大綱計(jì)劃68學(xué)時(shí),教材內(nèi)容分為干涉、衍射、幾何光學(xué)、光學(xué)儀器、偏振及現(xiàn)代光學(xué)部分[1-3],內(nèi)容繁多,教學(xué)任務(wù)較重。因此,光學(xué)一直是一門教師難教、學(xué)生難學(xué)的課程。在教學(xué)過(guò)程中,通常更加強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的理論性,而對(duì)知識(shí)的應(yīng)用性和工程性關(guān)注偏少,理論聯(lián)系實(shí)際顯得不足,教學(xué)中不自覺地存在“重理論和基礎(chǔ),輕工程和應(yīng)用”的傾向,淡化了光學(xué)類課程本身?yè)碛械膹?qiáng)烈應(yīng)用和工程背景特性。另外,學(xué)生在大學(xué)階段參與實(shí)習(xí)實(shí)踐、接觸實(shí)際工程問題和公司企業(yè)的機(jī)會(huì)偏少,教學(xué)與光學(xué)元器件的工程設(shè)計(jì)及公司企業(yè)的要求聯(lián)系還不夠,存在明顯脫節(jié)現(xiàn)象。目前教學(xué)中教師的主導(dǎo)地位強(qiáng),而學(xué)生的主體地位偏弱;第一課堂強(qiáng),第二課堂弱;體現(xiàn)學(xué)生結(jié)合課本知識(shí)在“做中學(xué)”并培養(yǎng)自身實(shí)踐精神、工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的活動(dòng)空間不夠。
2光學(xué)課程改革的思考。
光學(xué)課程有其自身的特點(diǎn),與力學(xué)、熱學(xué)等學(xué)科之間的聯(lián)系不太緊密,自身的知識(shí)體系比較繁雜。在具體的教學(xué)改革與實(shí)踐中,主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等幾個(gè)方面著手。
2.1教學(xué)內(nèi)容。
在教學(xué)內(nèi)容上,首先要優(yōu)選教材,認(rèn)真制訂教學(xué)計(jì)劃。教學(xué)中,既要注重講解光學(xué)課程中最基本的概念、理論,夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),提高學(xué)生的理論水平,又要加強(qiáng)現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué),增加一些現(xiàn)代光學(xué)的前沿知識(shí),了解光學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),引導(dǎo)學(xué)生不斷拓寬視野,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的`科學(xué)素養(yǎng)。例如,在講解幾何光學(xué)及光學(xué)儀器知識(shí)時(shí),可以介紹海市蜃樓、掃描隧道顯微鏡。在講解光的干涉時(shí),可以介紹相干探測(cè)技術(shù)、全息照相、光學(xué)薄膜等。在講解偏振現(xiàn)象時(shí),可以介紹3d電影及偏振雷達(dá)探測(cè)技術(shù)等。讓學(xué)生體會(huì)光學(xué)知識(shí)在日常生活中應(yīng)用、發(fā)展及科學(xué)前景。另外,針對(duì)相關(guān)科學(xué)前沿知識(shí),開展一些專題講座,讓同學(xué)們更深入地理解光學(xué)科技的發(fā)展,同時(shí)強(qiáng)化了基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)?;蜃寣W(xué)生課外查閱相關(guān)文獻(xiàn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生探索欲望。積極搜集光學(xué)在日常生活中應(yīng)用的實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)相關(guān)理論知識(shí),解釋日常生活中的光學(xué)現(xiàn)象,真正實(shí)現(xiàn)從生活走向物理,從物理走向社會(huì)。
2.2教學(xué)方法。
在教學(xué)方法上,要注重重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解和掌握,注重分析思路和處理問題的方法。積極引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。為了能夠在有限學(xué)時(shí)內(nèi),盡可能多地講解現(xiàn)代光學(xué)的內(nèi)容,可以在課前布置相關(guān)的預(yù)習(xí)作業(yè),既能節(jié)約課堂基礎(chǔ)教學(xué)的時(shí)間,又能鍛煉同學(xué)們的自學(xué)能力。在教學(xué)中,要求學(xué)生上課主動(dòng)提問,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)及發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力[4]。教學(xué)中針對(duì)相關(guān)課題讓學(xué)生參與討論,在討論的過(guò)程中更透徹理解相關(guān)理論,并了解其應(yīng)用,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)基礎(chǔ)上,盡可能多地增加實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié),改變教學(xué)觀念,以任務(wù)為驅(qū)動(dòng),明確從理論到實(shí)踐的具體操作過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐的能力[5]。實(shí)踐教學(xué)中要求學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研、撰寫小論文及動(dòng)手制作相關(guān)光學(xué)儀器,解決一定難度的實(shí)際問題、培養(yǎng)自身創(chuàng)新精神、科研意識(shí)和綜合能力與素質(zhì)。例如,我們?cè)诮虒W(xué)中將學(xué)生分組,動(dòng)手制作簡(jiǎn)單光學(xué)器件,如望遠(yuǎn)鏡、放大鏡等,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)合作的精神??茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,使得教學(xué)方法的多樣性成為可能。在教學(xué)中,針對(duì)光學(xué)課程本身的廣泛應(yīng)用性和工程背景,可以有針對(duì)性地介紹一兩種國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀光學(xué)設(shè)計(jì)軟件,如zemax、oslo等。其中zemax可進(jìn)行光學(xué)組件設(shè)計(jì)與照明系統(tǒng)的照度分析,也可建立反射、折射、繞射等光學(xué)模型。該軟件還具備對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化、分析的功能。在光學(xué)課程第三章幾何光學(xué)部分,學(xué)完基礎(chǔ)知識(shí)后,給出一些利用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)光學(xué)課程中涉及的光學(xué)元器件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的典型實(shí)例,如望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)、8倍觀察鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。同時(shí)試著讓同學(xué)們分組利用該軟件進(jìn)行相關(guān)光學(xué)設(shè)計(jì),從而既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和綜合應(yīng)用知識(shí)的實(shí)踐能力。由于在光學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,有些光學(xué)現(xiàn)象在日常生活中比較難于觀察[6],比如干涉、衍射的現(xiàn)象,很多感性材料只能從課本圖片中獲得,比如干涉條紋、衍射條紋等。為了能夠使得同學(xué)們獲得較多的感性材料,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中,利用一些計(jì)算軟件,例如matlab,將干涉、衍射現(xiàn)象通過(guò)程序模擬展示出來(lái),這樣既給同學(xué)們提供了清晰的感性材料、直觀的物理圖像,也通過(guò)程序中相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié),讓同學(xué)們更加深入地理解光學(xué)知識(shí)中的相關(guān)規(guī)律。圖1為利用matlab軟件編寫的分振幅干涉中牛頓環(huán)的干涉圖像,圖2為氫原子光柵光譜圖。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中,改變理論與實(shí)驗(yàn)分開進(jìn)行的現(xiàn)狀,從教師指導(dǎo)演示實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生在實(shí)驗(yàn)室自主實(shí)驗(yàn)。設(shè)置相關(guān)開放性實(shí)驗(yàn)課題,讓學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)小組,將學(xué)生自己的設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新,使課堂成為師生互動(dòng)的場(chǎng)所。這樣,即有利于將枯燥、抽象的理論生動(dòng)化、具體化,又有助于對(duì)基礎(chǔ)理論的深入理解及應(yīng)用,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和熱情,提高了教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)室也在不斷完善,力爭(zhēng)提供更好的資源,取得更好的教學(xué)效果。
2.3考核方式。
教學(xué)考核中,擯棄一次考試決定最終成績(jī)的做法,將平時(shí)課堂表現(xiàn)和論文及動(dòng)手制作部分納入最后成績(jī)測(cè)評(píng),關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程而非單一的最后考試結(jié)果。充分利用學(xué)院網(wǎng)絡(luò)資源,建立網(wǎng)上習(xí)題庫(kù),建立有特色的個(gè)人主頁(yè),并通過(guò)此與學(xué)生進(jìn)行定期的網(wǎng)上交流及作業(yè)的布置和批改。網(wǎng)上交流的方式可以更有效地與學(xué)生溝通,實(shí)時(shí)解決學(xué)生提出的相關(guān)問題,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。
3結(jié)語(yǔ)。
伴隨著科技的快速進(jìn)步,物理教學(xué)的手段也正在不斷更新。如何培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的光學(xué)專業(yè)人才,是我們教學(xué)改革的目標(biāo)和方向。通過(guò)以上教學(xué)改革的探討和在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的運(yùn)用,使得教學(xué)活動(dòng)充滿了活力,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索的欲望,培養(yǎng)了學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐的能力及團(tuán)隊(duì)合作的精神,大大提高了教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)。
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慣性物理學(xué)論文篇四
1導(dǎo)入多元情境,刺激求知欲望。
積極且多元的課堂情境是促使學(xué)生踴躍表現(xiàn)自我的基本因素,是實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)的必備條件之一.物理學(xué)科作為自然學(xué)科之一,其所涵括的內(nèi)容小到生活細(xì)節(jié),大到宇宙世界,如果學(xué)生對(duì)物理學(xué)科本身就缺乏學(xué)習(xí)的熱情和求知的欲望,那么教師將無(wú)法實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的實(shí)效性.研究性學(xué)習(xí)作為一種全新的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)理念,要求教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出類似于科學(xué)研究的情境,刺激學(xué)生的求知欲望,如此才能進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生在這種多元化的學(xué)習(xí)情境中,綜合應(yīng)用已掌握的理論知識(shí)和思考方式,開啟對(duì)神秘科學(xué)的探索旅程.
以人教新課標(biāo)高中物理必修1《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系》為例,教師在該課程中的教學(xué)任務(wù)既在于引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)概念、識(shí)別速度與時(shí)間的關(guān)系圖象,也要樹立學(xué)生用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律的意識(shí).要順利完成以上教學(xué)目標(biāo),教師首先要考慮的是如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望,這樣才能促使學(xué)生全身心地投入到學(xué)習(xí)和吸收的過(guò)程當(dāng)中去,而這在一定程度上取決于課堂情境是否活躍且多元化.首先,教師可利用現(xiàn)有豐富的信息技術(shù)來(lái)為學(xué)生呈現(xiàn)形象直觀的學(xué)習(xí)畫面,如先用多媒體設(shè)備展示小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)圖象通過(guò)改變相關(guān)變量中的單個(gè)變量來(lái)展示不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所觀察到的圖形進(jìn)行思考和分析,可以小組為單位,或以同桌為搭檔進(jìn)行交流與探討.根據(jù)學(xué)生的合作進(jìn)程,教師要適時(shí)地進(jìn)行指引和糾正.在綜合觀察和總結(jié)各小組的表現(xiàn)的基礎(chǔ)上,教師可選取最優(yōu)的合作小組,將講臺(tái)交給他們,鼓勵(lì)他們以講授者的身份為其余學(xué)生演示分析圖象和推導(dǎo)過(guò)程,而教師可以與同學(xué)一起坐在座位上,以學(xué)生的身份對(duì)你臺(tái)上的小組提出比較有針對(duì)性的問題.如此,既能縮短師生的心理距離,也可以讓學(xué)生享受到輕松自由的多元化課堂環(huán)境,自然而然就會(huì)對(duì)課堂學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望.
2歸還主體地位,實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。
研究性學(xué)習(xí)提倡以學(xué)生的發(fā)展為根本,其核心理念在于引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)求知、不斷探索的學(xué)習(xí)精神,誠(chéng)如教育學(xué)家弗賴登塔爾所言,知識(shí)既不是教出來(lái)的,也不是學(xué)出來(lái)的,而是研究出來(lái)的.新課標(biāo)改革的主陣地是課堂,而課堂真正的主體是學(xué)生,因此,要實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí),教師應(yīng)當(dāng)首先摒棄傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式,從灌輸型教學(xué)轉(zhuǎn)向引導(dǎo)型教育,把課堂的主體地位歸還給學(xué)生,只有給予學(xué)生充分的展現(xiàn)平臺(tái),賦予學(xué)生自由的交流平臺(tái),才能夠促使學(xué)生進(jìn)一步開發(fā)潛能、自主學(xué)習(xí),表達(dá)新穎的觀點(diǎn),展示獨(dú)特的個(gè)性,為貢獻(xiàn)社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
以人教新課標(biāo)高中物理必修2《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》為例,為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生在課堂中主體地位的回歸,教師首先要設(shè)計(jì)巧妙的引導(dǎo),如“同學(xué)們是否注意過(guò)你們生活中出現(xiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)呢?它就存在于你們所喜愛的某項(xiàng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目里,或你們每天親眼目睹的.某項(xiàng)活動(dòng)中.有哪位同學(xué)愿意幫老師和其他同學(xué)一起回顧下我們生活中的物理現(xiàn)象呢?這既能展現(xiàn)同學(xué)們敏銳的觀察能力,也能提升概括總結(jié)的綜合語(yǔ)言能力的.”教師要根據(jù)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)的反應(yīng),結(jié)合平日對(duì)學(xué)生個(gè)性特征的觀察和總結(jié),適時(shí)鼓動(dòng)學(xué)生勇于表現(xiàn)自我,并對(duì)學(xué)生的不同發(fā)言作出多元化評(píng)價(jià).之后,再利用多媒體設(shè)備向?qū)W生展示生活中圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,“從大屏幕中我們可以看到,圓周運(yùn)動(dòng)在我們的生活中普遍存在,那么同學(xué)們知道向心力的概念嗎?比如汽車在過(guò)拱形橋時(shí),當(dāng)它在橋弧頂時(shí),對(duì)橋的壓力與它的速度有什么關(guān)系呢?為了幫助同學(xué)們分析的便利性,老師今天特地準(zhǔn)備了一些實(shí)物模型,同學(xué)們自行分成小組,分別上來(lái)領(lǐng)取實(shí)體模型,再進(jìn)行小組分析和探討.請(qǐng)大膽開發(fā)你們的觀察力和想象力,肯定可以分析出圓周運(yùn)動(dòng)中向心力的來(lái)源以及圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.為了讓實(shí)驗(yàn)更有競(jìng)爭(zhēng)氣氛,各小組的用時(shí)均會(huì)被計(jì)時(shí),完成之后我們一起評(píng)比出最佳組合!”如此一來(lái),教師在課堂中的角色由傳統(tǒng)的灌輸者轉(zhuǎn)向引導(dǎo)者,學(xué)生也由被動(dòng)吸收者變換成主動(dòng)探究者,這種自主學(xué)習(xí)的研究性學(xué)習(xí)氣氛對(duì)開發(fā)學(xué)生的潛能和培養(yǎng)創(chuàng)造力具有深遠(yuǎn)的意義.
3落實(shí)創(chuàng)新理念,拓展思維空間。
所謂研究性學(xué)習(xí),指的是學(xué)生在教師準(zhǔn)確的指引下,在探索研究的過(guò)程中主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí),并最后解決問題的學(xué)習(xí)活動(dòng).可見,它已完全擺脫傳統(tǒng)教育以升學(xué)為目的的錯(cuò)誤指向,而突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和創(chuàng)新實(shí)踐的能力.隨著改革開放和世界經(jīng)濟(jì)的不斷深入,信息技術(shù)保持著迅猛的發(fā)展趨勢(shì),創(chuàng)新能力也由此成為考量當(dāng)代復(fù)合型人才的一項(xiàng)重要指標(biāo).正所謂“落后就要挨打”,我國(guó)科技實(shí)力在走向世界前沿的同時(shí),對(duì)創(chuàng)新型人才的需求也日益強(qiáng)烈.物理作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探索性學(xué)科,教師應(yīng)當(dāng)將創(chuàng)新教學(xué)的理念落到實(shí)處,努力拓展學(xué)生的思維空間,培養(yǎng)出能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和國(guó)家需求的創(chuàng)新型人才.
慣性物理學(xué)論文篇五
本文是以工程管理畢業(yè)論文《六西格瑪方法在光纖生產(chǎn)中的應(yīng)用》為例,以下是論文提綱。
第一章緒論。
1.1選題背景。
1.2選題意義。
1.3本論文的主要內(nèi)容。
1.4本文主要研究方法。
第二章六西格瑪管理概述。
2.1六西格瑪管理定義。
2.1.1六西格瑪?shù)亩x。
2.1.2六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計(jì)含義。
2.1.3六西格瑪?shù)墓芾砗x。
2.1.4六西格瑪?shù)膬r(jià)值觀。
2.2dmaic改進(jìn)模式。
2.2.1dmaic的過(guò)程活動(dòng)。
2.2.2dmaic各階段的內(nèi)容及其工具。
2.3六西格瑪管理在企業(yè)中的實(shí)施。
2.3.1企業(yè)實(shí)施六西格瑪管理的具體步驟。
2.3.2企業(yè)實(shí)施六西格瑪管理的注意點(diǎn)。
第三章a公司質(zhì)量管理現(xiàn)狀。
3.1企業(yè)簡(jiǎn)介。
3.2光纖生產(chǎn)工藝流程。
3.2.1預(yù)處理工序。
3.2.2拉絲工序。
3.2.3篩選工序。
3.2.4檢測(cè)工序。
3.3光纖產(chǎn)品的主要質(zhì)量問題。
3.3.1光纖強(qiáng)度差。
3.3.2pmd超標(biāo)。
3.3.3幾何尺寸超標(biāo)。
3.3.4涂覆不良。
3.3.5光纖排線不良。
3.4企業(yè)的主要質(zhì)量問題。
第四章六西格瑪管理在光纖涂覆層質(zhì)量改進(jìn)項(xiàng)目中的應(yīng)用。
4.1定義階段。
4.1.1光纖涂料。
4.1.2uv固化系統(tǒng)。
4.1.3光纖搓動(dòng)裝置。
4.2測(cè)量階段。
4.3分析階段。
4.3.1光纖表面發(fā)粘。
4.3.2光纖涂層損傷。
4.3.3光纖涂層中有氣泡。
4.3.4光纖涂層不均勻。
4.4改進(jìn)階段。
4.5控制階段。
第五章六西格瑪理論在改善光纖幾何性能方面的應(yīng)用。
5.1定義階段。
5.1.1拉絲爐的設(shè)計(jì)。
5.1.2改進(jìn)機(jī)會(huì)。
5.2測(cè)量階段。
慣性物理學(xué)論文篇六
眾所周知,物理學(xué)中有慣性的概念,慣性力的概念;而且慣性是有大小的,慣性力是不存在的。筆者在長(zhǎng)期的教學(xué)研究中發(fā)現(xiàn),認(rèn)為慣性有大小是不合理的,慣性力也未必是一種假想的力,它很可能是一種客觀存在。博士論文,慣性。
1.慣性力的概念。
慣性1.1慣性力的原始概念。
大家知道:牛頓定律只適用于慣性系而不適用于非慣性系。例如在由靜止加速前進(jìn)的火車上,受合力為零的小球會(huì)相對(duì)于火車向后加速運(yùn)動(dòng)。為了使牛頓運(yùn)動(dòng)定律在火車中同樣成立,需要引入慣性力的概念,所引入的慣性力大小,其方向與火車的加速度方向反向。這樣就有牛頓第二定律得以成立。也就是說(shuō):相對(duì)于地面(我們認(rèn)為是慣性系)有加速度的參照系是非慣性系,非慣性系中牛頓運(yùn)動(dòng)定律不成立,欲使牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立,需要引入慣性力。正是在這些問題中,我們認(rèn)識(shí)了什么是慣性力。然而本文所要定義的慣性力與上述慣性力的概念是完全不同的。
1.2慣性力的新定義。
我始終有這樣一個(gè)猜想:“所有物質(zhì)組成的宇宙具有這樣的一種性質(zhì),它可以允許任何物體對(duì)其保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而不允許任何物體對(duì)其有加速度;如果物體對(duì)宇宙有加速度,物體就會(huì)受到宇宙對(duì)它的一種約束力,這種力就是我所定義的慣性力。即慣性力是宇宙對(duì)物體的一種約束力,它并不是假想的力,是一種真實(shí)作用力。”[需要說(shuō)明的是,我這里所說(shuō)的慣性力只是真正的慣性力在我們所能看到的參考系中的分力,而真正的屬性力我們是無(wú)法知道的,因?yàn)槲覀儾豢赡苤澜^對(duì)的加速度。以上這段文字在英語(yǔ)稿中沒有]慣性力的施力物體是宇宙,就好象重力的施力物體是地球一樣。宇宙中的一切物體只要對(duì)宇宙有加速度,就一定受到慣性力。慣性力的大小與其相對(duì)于慣性系的加速度成正比,與相對(duì)于慣性系的加速度的方向相反。如果物體的質(zhì)量為m,對(duì)慣性系的加速度為a,則慣性力的大小為f=ma。顯然慣性力是非平衡狀態(tài)下才受到的一種力。關(guān)于慣性力的產(chǎn)生機(jī)理,我猜想應(yīng)該類似于變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)然這僅僅是一種猜想,有待于實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。
2.從做功和能量轉(zhuǎn)化角度能夠論證慣性力存在的合理性。
眾所周知:在粗糙水平面上拉動(dòng)物體勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,外力克服摩擦力做功,使其它能轉(zhuǎn)化力內(nèi)能;物體在外力作用下勻速上升,外力克服重力做功使其它能向重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化;電場(chǎng)中,外力作用下使物體逆電場(chǎng)力方向勻速運(yùn)動(dòng),其它能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能;磁場(chǎng)中,外力克服安培力做功,其它能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體中的電流能;上述過(guò)程中,都有一個(gè)共同的特征:“在不同的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,總有一種力克服另一種力做功,即能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程是兩種力對(duì)物體共同作用的過(guò)程,而且一個(gè)力做正功,另一個(gè)力做負(fù)功的過(guò)程,也就是說(shuō)不同的能量形式與不同的作用力相對(duì)應(yīng)”。我們也注意到這些過(guò)程都是勻速運(yùn)動(dòng),不應(yīng)當(dāng)存在慣性力。
如果我們?cè)诠饣矫嫔侠瓌?dòng)物體做加速運(yùn)動(dòng),物體動(dòng)能增加,當(dāng)然在我們已有的物理知識(shí)體系內(nèi),可以解釋為外力做的功等于物體動(dòng)能的增加。如果不認(rèn)為存在慣性力,這里就產(chǎn)生一個(gè)究竟克服什么力做功,其它能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的問題;有了慣性力的概念,我們就可以回答:“外力克服慣性力做功使其它能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能?!保煌瑯拥?,如果一個(gè)具有一定初動(dòng)能的物體,在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能越來(lái)越小,這里也有一個(gè)什么力克服摩擦力做功,使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其它能的問題。確立了慣性力的概念,我們就可以回答:“物體動(dòng)能減小的過(guò)程中,是向前的慣性力克服摩擦阻力做功,使物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?!?。也就是說(shuō),在其它能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化,或動(dòng)能向其它能轉(zhuǎn)化中,只有承認(rèn)慣性力的存在,才能更好地解釋能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。所以物體在對(duì)慣性系有加速度的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)受到慣性力。
3.慣性的大小問題。
由牛頓第二定律可知,物體所受的合外力不為零時(shí),物體將產(chǎn)生加速度,加速度的大小與物體所受的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比。
我們知道,加速度是速度的變化率,是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化快慢的物理量;牛頓第二定律說(shuō)明:物體的加速度由合外力和物體的質(zhì)量共同決定,相同外力時(shí),物體的質(zhì)量越大加速度就越小,因此質(zhì)量越大的'物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。由此得出結(jié)論:物體的質(zhì)量越大,物體維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)就越大――即物體的慣性越大。也就有了質(zhì)量是物體慣性大小的量度,物體的慣性與質(zhì)量成正比的說(shuō)法。以上說(shuō)法即傳統(tǒng)又權(quán)威,以至于在長(zhǎng)期的教學(xué)和科研中,對(duì)于以上關(guān)于慣性大小的認(rèn)識(shí),是沒有人提出過(guò)懷疑的!
難道慣性真的有大小嗎?如果慣性有大小之說(shuō),且與質(zhì)量成正比,那么質(zhì)量不同的物體慣性不同。博士論文,慣性。既然質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小,如果一個(gè)質(zhì)量很大的物體具有很大的慣性,而另一個(gè)質(zhì)量遠(yuǎn)比前者小的另一物體慣性必可以認(rèn)為忽略不計(jì),也就不能保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)了。但是由慣性定律可知:對(duì)于任意物體無(wú)論質(zhì)量大小,在不受外力時(shí)同樣都能保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這一點(diǎn)并不因?yàn)橘|(zhì)量的不同而有差異,即同樣有慣性,也就是說(shuō)質(zhì)量不同的物體在擁有慣性上是平權(quán)的。博士論文,慣性。根據(jù)慣性的這一特征,就使筆者對(duì)慣性大小的說(shuō)法產(chǎn)生懷疑,因?yàn)槲覀円阎乃忻枋鑫镔|(zhì)某種性質(zhì)的物理量、化學(xué)量以及其它量,都有一個(gè)其大小表示這種性質(zhì)程度的問題。博士論文,慣性。例如:描述物體導(dǎo)電性能的電阻率、描述彈簧彈性的勁度系數(shù)、描述化學(xué)中酸堿性的ph值。如果描述某一性質(zhì)的物理量接近或等于零則表示這種性質(zhì)很弱或不存在。但是物體的質(zhì)量無(wú)論多么小,其不受外力時(shí)同樣能夠保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以上事實(shí)說(shuō)明:其它描述物質(zhì)屬性的物理量或化學(xué)量,都有一個(gè)由量變到質(zhì)變的過(guò)程,而對(duì)于物體的慣性不存在上述現(xiàn)象。因此得出結(jié)論:任何物體都具有相同的慣性――無(wú)大小之別。
4.慣性大小問題的本質(zhì)。
有了慣性力的概念,我們重新分析一下慣性的大小問題。筆者認(rèn)為慣性是沒有大小的,原因是無(wú)論質(zhì)量大小,在不受外力時(shí)都能保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即物體保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)是一樣的。質(zhì)量大小不同的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變難易不同的原因是:使質(zhì)量不同的物體產(chǎn)生相同的加速度時(shí),物體所受的慣性力與質(zhì)量正比,因此需要更大的外力作用。是慣性力有大小,而慣性無(wú)大小。
5.從慣性力角度分析慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量。
很多物理學(xué)家們探索過(guò)慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量之間的關(guān)系,到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)二者的差異。所謂慣性質(zhì)量即中的,而引力質(zhì)量即中的。事實(shí)上只要確立了慣性力的客觀存在性,二者相等就是必然的,或者說(shuō)二者就是同一個(gè)質(zhì)量,不應(yīng)該存在差異。
證明如下:設(shè)在重力場(chǎng)中,慣性質(zhì)量為的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),其加速度為g,其引力質(zhì)量為,由于加速度g向下,所以慣性力必為且方向向上,必有引力與慣性力等值反向,而,所以,問題得證。
6.慣性力概念與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的關(guān)系。
6.1慣性力概念與牛頓第一定律不矛盾。
重新建立了慣性力的概念之后,我們?cè)賮?lái)審視一下運(yùn)動(dòng)定律。牛頓第一定律:由于物體受到的其它外力為零,物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)物體沒有加速度,慣性力也為零,慣性力概念與牛頓第一定律不矛盾。
6.2慣性力概念與牛頓第二定律不矛盾。
牛頓第二定律告訴我們:物體的加速度與所受外力成正比與質(zhì)量成反比,即,。根據(jù)前文慣性力的定義,因?yàn)槲矬w在外力f的作用下有了加速度a,加速運(yùn)動(dòng)的物體本身必然受到來(lái)自宇宙的大小為,方向與加速度相反的慣性力作用。我們知道,物體實(shí)際受到的力不以參考系的改變而改變,因?yàn)樗鼈兪钦鎸?shí)存在的力?,F(xiàn)在我們以物體本身為參考系,它必然是平衡的。
由平衡條件必有:即,這樣牛頓第二定律就成了在承認(rèn)慣性力前提下的一個(gè)必然結(jié)論。這說(shuō)明在承認(rèn)慣性力存在的前提下,對(duì)物體重新受力分析,列出的平衡方程與牛頓第二定律是不矛盾的。
慣性物理學(xué)論文篇七
摘要:對(duì)經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法,認(rèn)為對(duì)于慣性要區(qū)分:個(gè)別研究對(duì)象的性質(zhì)與存在的性質(zhì);保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì);物理學(xué)規(guī)律的動(dòng)力學(xué)特性與審美性。
關(guān)鍵詞:慣性;存在;時(shí)間;空間。
慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個(gè)基本概念,同時(shí)它又是人們?nèi)粘I钪械囊粋€(gè)基礎(chǔ)性觀念,并且慣性問題也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個(gè)話題(1)??墒牵M管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期,大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性(2),本文試從幾個(gè)方面對(duì)慣性進(jìn)行了討論,望引起大家的共識(shí)。
一、慣性的意義。
大家知道,慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)(3)。一個(gè)物體,只要不受外力作用,原來(lái)靜止的就會(huì)一直靜止下去,而原來(lái)運(yùn)動(dòng)的則會(huì)一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的問題在于:慣性是否是物體的性質(zhì)?依據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,任何物體均具有慣性。因而,看來(lái)慣性不是被研究物體的性質(zhì),因?yàn)檫@一性質(zhì)是一切物體所具有的,也就是說(shuō)它與物體的個(gè)別特征無(wú)關(guān)。因而,慣性只能是存在的一個(gè)特征,是被研究對(duì)象周圍的環(huán)境在此對(duì)象上的表現(xiàn)。換一句話說(shuō),它是存在于物體周圍的一種條件,一種約束。
二十世紀(jì)初,德國(guó)數(shù)學(xué)家諾特爾(4)證明了:空間平移對(duì)稱性導(dǎo)致動(dòng)量守恒、空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性導(dǎo)致角動(dòng)量守恒、而時(shí)間均勻性導(dǎo)致能量守恒。事實(shí)上,物體的慣性是時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性的必然結(jié)果。因而它與個(gè)別的特殊研究對(duì)象無(wú)關(guān)。慣性不是個(gè)別存在物的性質(zhì),個(gè)別存在物只是慣性的顯現(xiàn)者,慣性的本質(zhì)與個(gè)別存在物的特性無(wú)關(guān)。從而我們就不能用反映個(gè)別存在物性質(zhì)的量(例如質(zhì)量)來(lái)測(cè)度慣性。因?yàn)閼T性作為存在的一種顯現(xiàn),并無(wú)大小可言,它只是存在之狀態(tài)的表達(dá)。
二、慣性與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度無(wú)關(guān)。
通常認(rèn)為質(zhì)量是物體慣性大小的量度是據(jù)于這樣的理由:質(zhì)量大的物體在相同的力作用下其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這是由牛頓第二定律所得到的基本結(jié)論。而事實(shí)上物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是難還是容易是與慣性無(wú)關(guān)的。慣性所揭示出的物體之性質(zhì)不在于其使(或抗拒)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或代表改變的難易程度的能力,而在于它的保持某種特定狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))的本領(lǐng):在最相似的物之間,錯(cuò)覺說(shuō)著最巧妙的謊;最小的罅隙是最難度(5)。因而慣性與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。倘若慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)的話,則我們也可以說(shuō)力與慣性也有關(guān)系。因?yàn)閷?duì)于相同質(zhì)量的物體而言,力越小其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。因而,也即力越小物體的慣性越大。事實(shí)上,在慣性概念發(fā)展的最初時(shí)期,牛頓就將慣性與力進(jìn)行等價(jià)的思考,當(dāng)然現(xiàn)在大家知道牛頓的把慣性等同于力的思想是錯(cuò)的了。如果要說(shuō)質(zhì)量與慣性確有聯(lián)系的話,作者以為也只能從這樣的一個(gè)視角來(lái)看:慣性是由其表現(xiàn)物體周圍存在著的與時(shí)空有關(guān)的天體質(zhì)量分布情況決定著的性質(zhì)。這是因?yàn)?,根?jù)廣義相對(duì)論,空間的性質(zhì)是由天體質(zhì)量的分布所決定的。至于時(shí)間,自從奧古斯丁(6)提出“什么是時(shí)間?”以來(lái),人們還沒有認(rèn)清它的真面目,也因而從更深的層次上而言,人們只認(rèn)識(shí)到什么是慣性而還沒有搞清慣性是什么。
慣性不是一種由個(gè)別物體自身所具備的原因(誠(chéng)然,所有物體均會(huì)表現(xiàn)出慣性),它不是我們的一種吃力的、需要支撐的、痛苦感的反映,事實(shí)上,它是存在之美感的綻開。因而“慣性是物體對(duì)任何改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的外來(lái)作用的阻抗的性質(zhì)”(7)這樣一種說(shuō)法就是不當(dāng)?shù)?。因?yàn)檫@一注釋還是從對(duì)牛頓第二定律的基本分析而來(lái)的,在這一注釋中已經(jīng)隱藏了牛頓第二定律及對(duì)慣性與物體質(zhì)量等價(jià)的認(rèn)同感。其實(shí),慣性是一種令人十分安全的、舒適的、和諧的存在之性質(zhì),它使物體的存在行為非常簡(jiǎn)單,而人們也往往由于常見到這種存在的簡(jiǎn)單性而忽視了它的深層含義。靜止的永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的永遠(yuǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),慣性就是將存在如此單調(diào)而重復(fù)地顯現(xiàn)在人們眼前。凡是背離了這兩種物體的存在情況而用慣性去解釋其存在原因的,作者以為均屬一種不當(dāng)?shù)脑庌q行為。可是這種詭辯行為不僅麻木了人的腦神經(jīng)而且充斥著各種各樣的教科書(8),我們來(lái)看一些下面的例子。
例1.慣性也有不利的一面,高速行駛的車輛因慣性而不能及時(shí)制動(dòng)常造成交通事故。所以,在城市的市區(qū),對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制,以利于行車安全。(9)。
在這里,不能及時(shí)制動(dòng)是由于慣性還是由于制動(dòng)力不夠大?略作思考,讀者就可判斷出是由于后者。將慣性看成一種破壞力是十分荒唐的。而發(fā)生交通事故的真正原因是,由于車輛質(zhì)量較大,而相應(yīng)的制動(dòng)力在如此質(zhì)量的物體上所產(chǎn)生的加速度很小,不能使車輛很快地減速,從而在短時(shí)間內(nèi)停下來(lái)。倘若對(duì)于質(zhì)量較大的車輛來(lái)說(shuō)制動(dòng)力也允許更大,那么作者認(rèn)為還是可以在一定的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)車輛的。
并且,這個(gè)例子中的“高速行駛的車輛”及“對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制”的字句很容易使學(xué)生認(rèn)為慣性和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的誤導(dǎo)。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞擊幾下,斧頭就牢牢地套在斧柄上了,這是什么緣故呢?(10)。
通常標(biāo)準(zhǔn)答案是這樣的:開始斧頭和斧柄同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)斧柄遇到障礙物時(shí)突然停止,而斧頭由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這樣斧頭就牢牢地套在斧柄上了。
事實(shí)上,斧頭在斧柄上套牢是由于斧頭克服了阻力相對(duì)于斧柄運(yùn)動(dòng)了一段位移,而慣性不是克服某種阻力使斧頭運(yùn)動(dòng)的原因。在此問題中的一個(gè)效果是斧頭相對(duì)于斧柄產(chǎn)生了某種(克服一定力的)運(yùn)動(dòng),因而我們必須以斧柄為參照系來(lái)考察此種運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。當(dāng)以斧柄為參照時(shí),實(shí)際上斧柄在撞擊的過(guò)程中是一個(gè)非慣性系,它相對(duì)于慣性系有一個(gè)向上的加速度。因而斧頭在此參照系中必受到一個(gè)向下的“慣性力”,正是此力與斧頭的重力克服了斧頭與斧柄之間的彈力與摩擦阻力使斧頭相對(duì)于斧柄前進(jìn)了一段位移,從而使斧頭在斧柄上套牢。如果一定要以地面為參照系來(lái)看斧頭在斧柄上套牢的問題,那么可以這樣認(rèn)為:雖然斧頭在斧柄上向下套牢的過(guò)程中沒有受到除重力以外的向下的另外力,但相對(duì)于地面而言斧頭具有一定的動(dòng)能和重力勢(shì)能,正是這個(gè)能量克服了阻力作功從而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以從效果上看,一是斧頭相對(duì)于斧柄向下移動(dòng)了一段位移,二是斧頭與斧柄的接觸面上在發(fā)熱。
慣性物理學(xué)論文篇八
1.熟悉并掌握中學(xué)物理新課程總教學(xué)目標(biāo)、初中課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)原則,認(rèn)真學(xué)習(xí)和執(zhí)行《延邊州中小學(xué)教學(xué)規(guī)范》,鉆研中學(xué)物理新課程的相關(guān)內(nèi)容,及時(shí)了解新課改的發(fā)展趨勢(shì),時(shí)刻更新教育理念。
2.熟悉的掌握新教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)和每個(gè)知識(shí)點(diǎn)在教學(xué)中所占的地位和作用。同時(shí)注重物理與其它學(xué)科間知識(shí)的聯(lián)系與滲透,關(guān)心科學(xué)技術(shù)發(fā)展和新動(dòng)態(tài),應(yīng)用信息技術(shù)提高教學(xué)效果。
3.了解每個(gè)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、能力水平和個(gè)性差異等,尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,分層教學(xué)等教學(xué)方法和教學(xué)手段,讓每個(gè)學(xué)生成為自己學(xué)習(xí)的主人。
4.認(rèn)真?zhèn)浜妹抗?jié)課的課時(shí)教案。書寫教案時(shí)注重教材分析、教學(xué)目的、教學(xué)方法設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的制造和選折、科學(xué)探究活動(dòng)的安排、課內(nèi)外作業(yè)、板書設(shè)計(jì)、教學(xué)總結(jié)中學(xué)生的反饋等。
5.堅(jiān)持每學(xué)年每周2次集體備課制度,在集體備課中取長(zhǎng)補(bǔ)短,相互學(xué)習(xí)和討論優(yōu)秀的教法,交流教學(xué)中存在的問題和對(duì)策,從而得到共同發(fā)展。
二、上課。
6.課堂教學(xué)要面向全體學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行分層指導(dǎo)、提問、布置學(xué)習(xí)任務(wù),提高全體學(xué)生的素質(zhì)。
7.注重物理知識(shí)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系,積極引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際生活中觀察和發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象和規(guī)律。
8.引導(dǎo)學(xué)生在課內(nèi)多動(dòng)口、動(dòng)手、動(dòng)腦,教師做好學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者、合作者和參與者。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。同時(shí)讓學(xué)生多參與教學(xué)活動(dòng),親歷探究過(guò)程、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)方法,提高創(chuàng)新能力。
9.設(shè)計(jì)多樣化的教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、鼓勵(lì)學(xué)生參與合作學(xué)習(xí)。
11.注意滲透sts(科學(xué)?技術(shù)?社會(huì))精神,改變物理課脫離生活的情形,積極引導(dǎo)學(xué)生“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”。努力使學(xué)生的“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情況態(tài)度與價(jià)值觀”得到和諧全面的發(fā)展。
12.課后及時(shí)收集教學(xué)中的反饋信息,記錄教學(xué)效果、教學(xué)得失,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)體會(huì),以利改進(jìn)教學(xué)。
三、作業(yè)。
13.布置作業(yè)分課內(nèi)、課外兩種形式,完成作業(yè)的方式應(yīng)多樣化(筆答、口答、操作、探究、小制作、小論文等),作業(yè)份量要適度,分層布置作業(yè)。
14.要求學(xué)生獨(dú)立、認(rèn)真、按時(shí)完成作業(yè),書寫要規(guī)范整潔。及時(shí)檢查和批改,可采取全面批改、部分批改、當(dāng)面批改。及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況。
15.、在及時(shí)做好作業(yè)的講評(píng)工作。鼓勵(lì)學(xué)生的獨(dú)特思路和獨(dú)到見解,及時(shí)糾正普遍存在的錯(cuò)誤。
四、輔導(dǎo)。
16.組內(nèi)教師齊心協(xié)力,幫助學(xué)生積極參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),明確分工進(jìn)行學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查等活動(dòng)。
[1][2]下一頁(yè)。
慣性物理學(xué)論文篇九
摘要:初中物理教學(xué)與信息技術(shù)的有效整合,將抽象的教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)具體,不僅能活躍課堂氛圍,還能激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。本文首先講述了初中物理教學(xué)與信息技術(shù)整合的重要性,并對(duì)信息技術(shù)環(huán)境下的初中物理學(xué)科教學(xué)改革進(jìn)行了分析研究,具體闡述了信息技術(shù)在與初中物理學(xué)科進(jìn)行整合的過(guò)程中,必須注意的三個(gè)方面。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù)環(huán)境;初中物理學(xué)科;教學(xué)改革。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展和教改的不斷深入,以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的初中物理教學(xué)方式已逐步取代了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。初中物理教學(xué)是在結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,全面實(shí)現(xiàn)資源與信息技術(shù)整合,從而達(dá)到實(shí)踐教學(xué)。
一、初中物理教學(xué)與信息技術(shù)整合的重要性。
(一)體現(xiàn)出了課改的新理念。初中物理教學(xué)和信息技術(shù)的整合體現(xiàn)出了物理教學(xué)模式在發(fā)展中的前瞻性,也體現(xiàn)出了新課改下的物理教學(xué)思想和理念。結(jié)合初中物理學(xué)科的實(shí)踐性和基礎(chǔ)性,加強(qiáng)學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),加大學(xué)生分析問題以及解決問題等能力的培養(yǎng)力度。運(yùn)用信息技術(shù)能將抽象的物理知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為更為動(dòng)態(tài)的物理學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生能通過(guò)多個(gè)途徑和渠道學(xué)習(xí)物理知識(shí)。將網(wǎng)絡(luò)上的物理知識(shí)做有效的整合,達(dá)到資源的共享,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和借鑒[1]。(二)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)物理的新模式。學(xué)生在初中階段是處于剛接觸物理學(xué)科的時(shí)期,在剛開始學(xué)習(xí)中會(huì)存在不適應(yīng)和生疏的情況,因此,需要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,開展不同的教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師與學(xué)生單向的教學(xué)模式已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代物理教學(xué),而且現(xiàn)在學(xué)生求知欲很強(qiáng),會(huì)對(duì)許多物理知識(shí)存在疑惑,而教師就需要做好傳道解惑。教師需結(jié)合物理學(xué)科本身的特點(diǎn),再運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)對(duì)教學(xué)進(jìn)行開展,利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)讓學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)由理性認(rèn)識(shí)上升到感性認(rèn)識(shí)。與此同時(shí),在模擬物理教學(xué)中充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源,從而達(dá)到物理教學(xué)理論和實(shí)踐的統(tǒng)一[2]。
二、信息技術(shù)環(huán)境下的初中物理學(xué)科教學(xué)改革研究。
信息技術(shù)在與初中物理學(xué)科進(jìn)行整合的過(guò)程中,必須注意以下三點(diǎn)。
(一)不能忽視信息技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。興趣是最好的老師,眾多心理學(xué)研究結(jié)果表明:人只有對(duì)所認(rèn)識(shí)的事物有了興趣,才會(huì)努力去探索,而興趣也是人在進(jìn)行一切活動(dòng)主觀能動(dòng)性的因素。物理的學(xué)習(xí),只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們對(duì)物理產(chǎn)生好奇心,才是學(xué)習(xí)物理的良好開端。在初中物理教學(xué)中,合理運(yùn)用信息技術(shù)手段,讓抽象的物理概念和一些規(guī)律變得更為形象化和生動(dòng)化,便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,此外,還能讓一些復(fù)雜的物理反應(yīng)變得更具體和直觀,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)技巧,提高物理課堂的整體學(xué)習(xí)效果。比如,在講《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》時(shí),先要讓學(xué)生在網(wǎng)上查找關(guān)于“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”和“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的相關(guān)實(shí)例,然后在課堂上讓學(xué)生交流彼此的所得,學(xué)生間的交流有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的補(bǔ)充和完善,而學(xué)生也會(huì)在相互的討論中學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容,這就形成了一個(gè)活躍的以學(xué)生為主體的課堂氛圍,學(xué)生也能從中體會(huì)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的樂趣[3]。
(二)重視信息技術(shù)在學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)中的運(yùn)用。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比,初中物理與信息技術(shù)的整合在很大程度上給了學(xué)生自主活動(dòng)空間,激發(fā)了學(xué)習(xí)對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生能自由進(jìn)行嘗試、探索和不斷創(chuàng)新,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提高了更為有利的條件。教師在教學(xué)過(guò)程中能夠更好地為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。比如,在對(duì)“力”進(jìn)行講授前,可讓學(xué)生運(yùn)用因特網(wǎng)對(duì)力學(xué)的相關(guān)定律、概念、知識(shí)進(jìn)行了解,再通過(guò)學(xué)科論壇進(jìn)行交流討論,有利于提高學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)課堂教學(xué)效果。學(xué)生在這種環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),在很大程度上提高了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的積極性和動(dòng)力,從真正意義上達(dá)到了學(xué)習(xí)能及時(shí)反饋和學(xué)生自我的反饋,讓學(xué)生成為了課堂的主人,在提高學(xué)習(xí)學(xué)生合作能力同時(shí),受到良好的德育[4]。
(三)必須實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的促進(jìn)作用。構(gòu)建物理課堂,需注重讓學(xué)生經(jīng)歷由自然到物理,再由生活到物理的這一認(rèn)識(shí)過(guò)程,讓學(xué)生在經(jīng)歷基本科學(xué)實(shí)踐后,注重培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科與其他學(xué)科的融合學(xué)習(xí),讓學(xué)生能夠全面發(fā)展。這也體現(xiàn)了新的課程標(biāo)準(zhǔn)是非常注重學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這就要求教師需突破傳統(tǒng)教學(xué)模式,以強(qiáng)大的信息技術(shù)為依托,實(shí)現(xiàn)初中物理與信息技術(shù)的有效整合,達(dá)到啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維的目標(biāo)?,F(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于初中物理教學(xué)中,能讓一些難理解的、抽象的、復(fù)雜的內(nèi)容和物理變化過(guò)程,能夠更為直觀、生動(dòng)的展現(xiàn)出來(lái),便于學(xué)生能更好的進(jìn)行觀察、分析和比較,此外,這在一定程度上有利于啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。比如,在講授“做功和內(nèi)能的改變”一節(jié)時(shí),為了能讓學(xué)生更好的理解“對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能會(huì)增大”這一原理,可運(yùn)用壓縮空氣引火等演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講述。首先出示壓縮空氣引火器,并對(duì)它的構(gòu)造進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,然后取一塊綠豆大小的干燥硝化棉,同時(shí)用鑷子將棉花拉得疏松,再放入到玻璃筒底,并在活塞上涂少量蓖麻油放入玻璃筒的上口。而這時(shí)就需要提醒學(xué)生注意觀察筒內(nèi)的棉花,再將活塞迅速地壓下,就能看到硝化棉燃燒時(shí)所發(fā)出的火光。與此同時(shí),將這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的各種數(shù)據(jù)變化用課件進(jìn)行展示,再通過(guò)課件對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)展示,加深學(xué)生對(duì)物理變化原理的認(rèn)識(shí),從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望。
三、小結(jié)。
在當(dāng)前物理教學(xué)中,將現(xiàn)代信息化技術(shù)與初中物理學(xué)科進(jìn)行有效整合,從而讓信息技術(shù)在不斷更新和發(fā)展中,促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式,最終提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探索創(chuàng)新能力,有利于提高學(xué)生物理的學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn)。
[1]陸麗萍.淺談信息技術(shù)與初中物理課程教學(xué)整合的方法[j].教育實(shí)踐與研究(b),,(4):64.
[2]陳立強(qiáng).信息技術(shù)與物理教學(xué)整合的思考[j].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,,(2):7-8.
慣性物理學(xué)論文篇十
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摘要:在研究這三大定律的過(guò)程中,不應(yīng)僅限于對(duì)這些定律的理論層面的研究,而應(yīng)更深一步了解牛頓三大定律的發(fā)展歷史,理解牛頓三大定律實(shí)際意義。當(dāng)然,作為一名剛剛步入物理學(xué)專業(yè)的大學(xué)生,更重要的是從中汲取開發(fā)和鍛煉物理思維的養(yǎng)料,使自己的物理思維從無(wú)到有、從淺到深。首先介紹牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)展史以及定律的內(nèi)容,然后對(duì)牛頓三大定律的實(shí)際意義和基于此產(chǎn)生的關(guān)于物理思維的思考進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:牛頓三大定律、物理思維。
正文:通過(guò)閱讀相關(guān)資料,我們發(fā)現(xiàn)牛頓定律是進(jìn)行了一系列整理、分析并結(jié)合多年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)驗(yàn)的積累。
總結(jié)。
出的。牛頓第一定律的思想就是慣性,所謂慣性就是具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)即保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。經(jīng)過(guò)多年的不懈研究,多位學(xué)者的不斷修正,慣性的思想最終被牛頓完整地總結(jié)出,并廣泛被人知曉。牛頓第二定律把力與運(yùn)動(dòng)結(jié)合在了一起,將加速度、質(zhì)量、及合外力之間建立聯(lián)系,所以這一部分的深度研究不僅需要強(qiáng)大的力學(xué)基礎(chǔ),同時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)也是不可缺少的。再看牛頓第三定律,它相比于其他兩個(gè)定律就更加簡(jiǎn)練,作用力與反作用力的思想與我們的生活的聯(lián)系也更加密切。
通過(guò)查閱資料我們發(fā)現(xiàn),在發(fā)現(xiàn)三大定律的過(guò)程中,牛頓除了對(duì)他所目睹的自然現(xiàn)象產(chǎn)生疑問并做出大膽假設(shè),建立模型外,仍大量參考了前人文獻(xiàn)??档?、亞里士多德、伽利略、開普勒等人的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)為牛頓提出“牛頓三大定律”鋪好了前路。與其說(shuō)是牛頓發(fā)現(xiàn)了三大定律,不如說(shuō)是牛頓總結(jié)并修改了前人的觀點(diǎn),對(duì)于眼前的自然現(xiàn)象提出了大家共認(rèn)的暫時(shí)合理的解釋。
其實(shí),遍覽古今中外的物理學(xué)研究成果,每一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)的背后,總有前人鋪路的影子。而物理思維在物理研究中扮演的恰恰是除了前人貢獻(xiàn)之外的所有角色。其重要性可見的一般。所謂科學(xué)研究,不過(guò)是對(duì)前人成果的去繁就簡(jiǎn),推陳出新。而物理思維,就是決定在研究過(guò)程中到底什么是該去掉的“繁”、該留下的“簡(jiǎn)”、該推走的“陳”、該出現(xiàn)的“新”。物理思維也是科學(xué)思維的一種,它區(qū)別于化學(xué)思維、生物思維、數(shù)學(xué)思維的地方,也就是它最顯著的特質(zhì)就是物理思維的主體是受過(guò)物理學(xué)思維訓(xùn)練的的人,客體是客觀物理事物且與現(xiàn)實(shí)宏觀世界聯(lián)系異常緊密,不可分割。
最后,用物理思維的定義來(lái)做結(jié)尾:物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般的規(guī)律、物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)及物質(zhì)間的相互作用的一門學(xué)科,它的研究對(duì)象具有客觀性,不以人的意志而轉(zhuǎn)移。而我們要認(rèn)識(shí)這種自然界物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、相互作用等的本質(zhì)規(guī)律和特征,就必須在頭腦中形成對(duì)整個(gè)物理世界本質(zhì)的、完整的、深刻的反映,就要對(duì)觀察過(guò)的物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理過(guò)程等在大腦中形成清晰的物理圖景,并反復(fù)加工、合理改造、去粗取精,把感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí),此即我所理解的物理思維。
參考文獻(xiàn):
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2)佚名.淺析牛頓三大定律的發(fā)展與原理.中國(guó)論文網(wǎng)。
結(jié)課作業(yè)。
慣性物理學(xué)論文篇十一
二、認(rèn)識(shí)規(guī)律,啟蒙對(duì)稱美。
三、概括經(jīng)驗(yàn),透視簡(jiǎn)潔美。
四、客觀辨證,展現(xiàn)理性美。
參考文獻(xiàn):。
[2]陸朝華,藍(lán)海江.物理學(xué)之美探討[j].才智,(22).。
[3]潘岳,李林洋,盧曉波.談物理學(xué)的統(tǒng)一美[j].知識(shí)經(jīng)濟(jì),2011(13).。
慣性物理學(xué)論文篇十二
在物理學(xué)看來(lái),能量從一種形式轉(zhuǎn)換成另外一種形式時(shí)它的總能并沒有發(fā)生變化,其中所蘊(yùn)含的能量既不會(huì)增加也不會(huì)減少,既不會(huì)自行產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失。這就是熱力學(xué)第一定律的基本思想———能量守恒定律,但是這一定律只規(guī)定了能量的數(shù)量關(guān)系,并沒有涉及到能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程。熱力學(xué)第二定律———能量不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體,就解釋了能量轉(zhuǎn)換的基本方向。熱力學(xué)第二定律表明,只會(huì)做功而不消耗能量的永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不可能制成的,孤立系統(tǒng)中實(shí)際發(fā)生的過(guò)程必然會(huì)導(dǎo)致其中的熵不斷增加,它永遠(yuǎn)沒有減少的可能。最早提出熱力學(xué)第二定律的學(xué)者是麥克斯韋,后期有許多學(xué)者試圖證明這一理論的錯(cuò)誤性,但終究還是沒有成功,直到1951年法國(guó)物理學(xué)家布里淵將信息論與統(tǒng)計(jì)物理聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行研究,才證實(shí)了麥克斯韋的這一假設(shè)。這一假設(shè)中的事物交換與信息交換存在本質(zhì)的區(qū)別,在事物交換中不可能出現(xiàn)兩者共同擁有的情況,一方的增加勢(shì)必導(dǎo)致另一方的減少,但是信息交換則不同,它不必遵循熱力學(xué)定律。
可以說(shuō)信息替代能源是建筑節(jié)能的基礎(chǔ),從布里淵的研究可以看出,信息的傳遞不遵循熱力學(xué)定律,可以利用這一規(guī)律在熱力學(xué)允許的范圍內(nèi)做許多事情,例如通過(guò)技術(shù)手段降低孤立系統(tǒng)中熵的增長(zhǎng)速率,在生產(chǎn)消費(fèi)過(guò)程中用信息替代能源。能源是有限的,但是信息資源卻是取之不盡用之不竭的,當(dāng)前社會(huì)面臨的問題是社會(huì)發(fā)展導(dǎo)致能源在不斷減少,能源消耗造成的環(huán)境污染問題也在不斷增加,而環(huán)境污染反過(guò)來(lái)又會(huì)嚴(yán)重阻礙社會(huì)的發(fā)展,如果一直糾結(jié)于物質(zhì)系統(tǒng),很難找出解決矛盾的方法,而用信息資源代替物質(zhì)能源就難很好地解決這一問題。
日常生活中有許多利用信息來(lái)降低能耗的實(shí)例:出行前預(yù)先在地圖上標(biāo)明線路,既能節(jié)省時(shí)間又可以降低汽車的能耗;在房間安裝溫控設(shè)施,隨時(shí)了解房間的溫度可以降低取暖能耗;新信息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中可以提高機(jī)械設(shè)備的工作效率,降低設(shè)備的能耗。信息的使用能夠有效降低能耗,同時(shí)信息在建筑節(jié)能方面也有著十分重要的意義,當(dāng)前我國(guó)引起我國(guó)建筑界普遍關(guān)注的高層建筑節(jié)能問題,就是因?yàn)閷?duì)建筑節(jié)能信息了解的缺乏,才導(dǎo)致了設(shè)計(jì)不合理現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),忽視信息的建筑工程必然會(huì)對(duì)整個(gè)建筑造成極壞的影響。
物理學(xué)知識(shí)在建筑節(jié)能中的運(yùn)用。
(一)以物理手段實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光照明。
經(jīng)醫(yī)學(xué)專家研究證明,太陽(yáng)光可以降低諸如憂郁癥、慢性疲勞綜合征之類疾病產(chǎn)生的幾率,采用物理方法將太陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi)不僅可以增加曬太陽(yáng)的機(jī)會(huì),更有利于人的身體健康。在沒有機(jī)會(huì)到戶外享受陽(yáng)光的時(shí)候,采用導(dǎo)光管裝置就能將陽(yáng)光引入室內(nèi),它主要是通過(guò)物理學(xué)中的反射原理傳遞光線,但是光線的每一次傳遞都會(huì)造成能量的損失,這種導(dǎo)光管裝置不適合長(zhǎng)距離的光線傳遞。物理學(xué)家愛德曼茲發(fā)明了一種神奇的裝置,這個(gè)裝置的主體是一個(gè)塑料控板,控板上安裝了許多由激光切割而成的鏡片,這些鏡片按照一定的規(guī)律進(jìn)行排列,當(dāng)太陽(yáng)光照射到塑料控板上時(shí)亮度便會(huì)增強(qiáng),然后傳遞到每一個(gè)角落。許多科學(xué)家開始將研究的重點(diǎn)放在彩色熒光塑料上,他們?cè)噲D采用熒光塑料來(lái)采集陽(yáng)光,這項(xiàng)研究的原理是:白色是由紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色組合而成,科學(xué)家們嘗試將由這三種顏色的塑料收集到的陽(yáng)光進(jìn)行重新組合,然后就形成了人類生活中所需要的白色太陽(yáng)光。通過(guò)這種物理手段形成的太陽(yáng)光所發(fā)出的亮度相當(dāng)于兩個(gè)75瓦燈泡所發(fā)出的亮度。
(二)利用太陽(yáng)能取暖。
要利用太陽(yáng)能進(jìn)行取暖就必須選用熱阻和吸熱系數(shù)較大的材料,熱阻是指材阻擋能量進(jìn)行傳遞的能力,吸熱系數(shù)是指物體本身吸取熱量的能力。在傳統(tǒng)熱學(xué)工藝中這種方式較為常見,為了滿足工藝需求一般使用熱阻與吸熱系數(shù)較高的材料,在減緩熱量傳遞的同時(shí)最大限度地吸收熱量。太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的,充分利用太陽(yáng)能不僅有利于節(jié)能,更有利于降低環(huán)境污染,建筑選址最好是選擇陽(yáng)光充足的地方,有利于陽(yáng)光的接受。建筑中的玻璃選用熱阻與吸熱系數(shù)較大的材料能夠有效地進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存,這些材料在白天吸收大量的熱量,然后使用儲(chǔ)熱墻或者其他儲(chǔ)熱工具將熱量?jī)?chǔ)存起來(lái),在夜間溫度降低時(shí)這些儲(chǔ)熱工具便可釋放出熱量,增加室內(nèi)溫度。對(duì)于冬冷夏熱地區(qū)的建筑,要組織調(diào)溫,窗外應(yīng)當(dāng)設(shè)有可以操控的遮陽(yáng)設(shè)備,夏日溫度較高時(shí)這些遮陽(yáng)設(shè)備可以阻擋高角度陽(yáng)光的照射,冬季溫度較高時(shí)這些遮陽(yáng)設(shè)備又可以將低角度陽(yáng)光引進(jìn)室內(nèi);也可以在遮陽(yáng)裝置中安裝雙層玻璃,在冬季檔有日照的時(shí)候雙層玻璃的吸熱作用能夠提升室內(nèi)溫度,晚上關(guān)閉反射膜或者百葉窗,能夠有效的組織熱量的散失,起到保溫節(jié)能的作用。
(三)納米技術(shù)在建筑材料中的應(yīng)用。
納米原本只是一種計(jì)量單位,當(dāng)某種材料的粒徑小于100nm時(shí),它便可以稱作是納米材料。納米技術(shù)是上世紀(jì)八十年代興起的新興技術(shù),制作具有小粒徑材料的技術(shù)就是所謂的納米技術(shù),納米科學(xué)是原子物理、量子物理等多種學(xué)科的聚集點(diǎn),納米材料具有體積尺寸小的特性,從而就成就了它不同于一般材料的特質(zhì),如納米材料具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等特殊性質(zhì)。納米技術(shù)在混凝土生產(chǎn)中的應(yīng)用能夠有效地提高混凝土的強(qiáng)度,通過(guò)對(duì)堿骨反應(yīng)的抑制能夠有效地提高混凝土材料的耐久性。由于納米材料具有量子尺寸、光催化效應(yīng)等性質(zhì),因此采用納米技術(shù)制作而成的混凝土具有分解有毒物質(zhì)、凈化空氣的功效。納米材料的其它功能能夠制成不同功能的混凝土材料,如能夠進(jìn)行智能報(bào)警與自我修復(fù)的納米材料。納米材料的特殊性能能夠使材料的剛度、強(qiáng)度、韌度等發(fā)生變化,利用這些特殊的性能就可以生產(chǎn)出各種不同的材料,如彈性水泥、延性水泥,抗菌陶瓷、保溫隔熱玻璃、抗菌塑料等具有高性能的材料,這些材料不僅能夠提高建筑物的使用性能,更能降低建筑物的能耗,有效的降低因能源消耗而造成的環(huán)境污染。
(四)毛細(xì)現(xiàn)象在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
當(dāng)液體接觸到具有細(xì)微裂縫的物體或者具有較小管徑的細(xì)管時(shí),就會(huì)沿著裂縫與細(xì)管上升或下降,這種現(xiàn)象就被稱作是毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象是由于分子間相互作用而產(chǎn)生的結(jié)果,紙張吸水、地下水沿著細(xì)縫上升等都屬于毛細(xì)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在建筑中的應(yīng)用能夠解決許多難題。例如在裝有空調(diào)的室內(nèi),無(wú)論是夏天的冷風(fēng)還是冬天的熱風(fēng)都會(huì)使人感覺不舒適,這主要是由于空調(diào)吹出的“風(fēng)”會(huì)帶走人體的水分,從而引發(fā)脫水等“空調(diào)病”,而新型建筑中的溫控裝置則用水這一傳熱載體取代了傳統(tǒng)建筑中的空氣,這種新型技術(shù)能夠有效的降低人體的不適感。這一技術(shù)正是使用了毛細(xì)現(xiàn)象的原理,建筑物的天花板上布滿了網(wǎng)柵,它是由一根根細(xì)小的毛細(xì)管組成,這些毛細(xì)管縱橫交錯(cuò)形成一張網(wǎng),毛細(xì)管中流通著水,冬季溫度較低時(shí)發(fā)電所產(chǎn)生的余熱使管中的熱水不斷流動(dòng),熱水的流動(dòng)使室內(nèi)溫度上升,發(fā)電所產(chǎn)生的余熱又使管中的冷水不斷流動(dòng),從而降低室內(nèi)溫度。采用毛細(xì)現(xiàn)象制成的制冷系統(tǒng)大大優(yōu)于傳統(tǒng)的制冷模式,不僅能夠降低能耗,更能降低身體的不舒適感。
(五)太陽(yáng)墻技術(shù)的應(yīng)用。
太陽(yáng)墻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際上是太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)范疇,太陽(yáng)能可再生、環(huán)保、便宜等特性一直是能源研究專家觀眾的焦點(diǎn),人們不斷開發(fā)探索新的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用。采用太陽(yáng)墻空氣集熱器可以回收墻體的散熱,解決新風(fēng)的預(yù)熱問題,在增強(qiáng)室內(nèi)空氣供給量的同時(shí)能夠有效的節(jié)省能源。制作太陽(yáng)墻主要采用鍍鋅鋼薄板或鋁制薄板,這些薄板外擁有許多褶皺和小孔,薄板的表面顏色較深,這些板材一般安裝在距離建筑外墻20厘米的地方,并和建筑物頂部的遮雨板連接在一起形成太陽(yáng)墻即熱系統(tǒng)一個(gè)組成部分,另外一個(gè)部分由室內(nèi)風(fēng)機(jī)與管道組成,這兩大部分就構(gòu)成太陽(yáng)集熱系統(tǒng)的整體。其中薄板上的褶皺主要是用來(lái)增加板材的強(qiáng)度,褶皺可以根據(jù)需要的不同而設(shè)計(jì)不同的形狀,板材上孔洞的數(shù)量以及分布規(guī)律則是根據(jù)實(shí)際需求確定,這主要要考慮到建筑物的功能、特點(diǎn)、所處地理位置、陽(yáng)光充足程度等。冬季,空氣通過(guò)板材上的孔洞進(jìn)入集熱墻,空氣在流動(dòng)的過(guò)程中汲取板材上吸收的熱量,隨后空腔的溫度上升,空氣就受到氣壓的作用進(jìn)入沿著管道進(jìn)入各個(gè)房間,為房間供暖;在夜間可以用風(fēng)扇將由室內(nèi)散失到空腔中的熱空氣重新扇回室內(nèi),這樣既能為房間供暖,又能夠?yàn)榉块g不斷輸入新鮮空氣。在夏季則停止風(fēng)扇的運(yùn)作,室外的熱空氣從孔洞中進(jìn)入空腔,然后又沿著空腔上端和周圍的空隙流出,空氣源源不斷的在空腔內(nèi)流動(dòng),不僅帶走了室內(nèi)的熱量,也阻擋了熱量進(jìn)入室內(nèi)。
物理學(xué)知識(shí)在世博館建設(shè)中的應(yīng)用。
隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭,環(huán)境的日益惡化,人們將更多的目光集中到節(jié)能型建筑上,中國(guó)第41屆上海世博會(huì)上低碳節(jié)能型場(chǎng)館成為了全世界矚目的焦點(diǎn),其場(chǎng)館建設(shè)中許多技術(shù)與知識(shí)都和物理學(xué)息息相關(guān)。
(一)馬德里竹屋和空氣生態(tài)樹。
從名稱上就可以知道馬德里竹屋建筑材料同其它場(chǎng)館的不同之處,其外墻用一層厚厚的竹窗進(jìn)行覆蓋,竹窗由縱橫交織的竹子編制,在空氣清新的早晨將竹窗打開既可以更新室內(nèi)的空氣又能降低溫度,在中午將竹窗關(guān)上能夠抵擋熱量的進(jìn)入但又不會(huì)閉塞阻擋室內(nèi)的空氣流通,竹子由于其空心的特質(zhì)能夠起到很好的隔熱與保溫效果??諝馍鷳B(tài)樹整體是由鋼鐵構(gòu)建而成,其外觀為十邊形,整個(gè)場(chǎng)館的直徑為12米,空氣生態(tài)樹內(nèi)部安裝有可以自動(dòng)開合的百葉窗與直徑為7米的大型“引風(fēng)機(jī)”,建筑物頂端安裝有太陽(yáng)能電池板,整個(gè)建筑可以實(shí)現(xiàn)能源自給,不必消耗額外的能源。生態(tài)樹外圍用黑色遮陽(yáng)網(wǎng)遮擋陽(yáng)光,雖然白色遮陽(yáng)網(wǎng)能有有效地反射太陽(yáng)光,但由于遮陽(yáng)網(wǎng)表面不平整,太陽(yáng)光在其表面會(huì)形成漫反射,白色遮陽(yáng)網(wǎng)不利于散熱,而黑色遮陽(yáng)網(wǎng)則能吸收太陽(yáng)光,同時(shí)遮陽(yáng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)又能有效阻擋熱量的擴(kuò)散。
(二)倫敦零碳館。
倫敦零碳館最為特別的就是安裝在建筑物頂端的可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)帽,由于夏天上海的溫度較高,空氣很難進(jìn)入室內(nèi),風(fēng)帽的自由轉(zhuǎn)動(dòng)就能將室外的新鮮空氣引入場(chǎng)館中。另外工作人員將黃浦江底層的`水通過(guò)管道引入場(chǎng)館下方,底層的江水溫度較低,用于對(duì)空氣降溫再好不過(guò),由風(fēng)帽采集而來(lái)的新鮮空氣經(jīng)過(guò)江水的降溫后就被輸入場(chǎng)館中。熱空氣中的水蒸氣較多,會(huì)使人感到沉悶,經(jīng)過(guò)江水冷卻后空氣中的部分水蒸氣會(huì)液化,空氣濕度相對(duì)較低。零碳館還采用了許多技術(shù)用于節(jié)能減排:屋頂鋪設(shè)的太陽(yáng)能電池與熱水器能夠有效的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能,供給室內(nèi)的能量需求;場(chǎng)館玻璃上安裝的太陽(yáng)能電池不僅能夠增加室內(nèi)的光亮度,又能為室內(nèi)提供必要的電能;場(chǎng)館外墻上涂有熒光材料,白天墻壁能夠吸收太陽(yáng)能并將其儲(chǔ)存起來(lái),到了夜間就能發(fā)出光亮用于照明。這些節(jié)能技術(shù)基本上都是建立在物理學(xué)的基礎(chǔ)上,諸如太陽(yáng)能電池、熒光涂料等能夠有效降低場(chǎng)館的能源消耗。
(三)漢堡之家館。
漢堡之家館外形就如同是四個(gè)打開的抽屜,這個(gè)場(chǎng)館的神奇之處就在于它能夠不消耗任何的能源而使場(chǎng)館的溫度永遠(yuǎn)維持在25℃左右。漢堡之家之所以具備如此生氣的功能主要就在于其建筑中使用熱傳遞與新能源。漢堡館的朝向同一般建筑物有很大區(qū)別,它的整體設(shè)計(jì)是坐北朝南。設(shè)計(jì)師為了擴(kuò)大北面墻體的面積,將北邊一大部分墻體向抽屜一樣向外延伸,而南向則采用了百葉窗與遮陽(yáng)網(wǎng)的設(shè)計(jì),這樣的設(shè)計(jì)既能保證場(chǎng)館內(nèi)的光亮程度,又能有效地避免陽(yáng)光直射,減少場(chǎng)館的受熱面積。漢堡館的墻體有三層結(jié)構(gòu)組成,其中設(shè)有很好的保溫層,能夠有效地阻擋室外的熱量進(jìn)入場(chǎng)館內(nèi)部;漢堡館的每一塊玻璃都是雙層結(jié)構(gòu),其中充滿了惰性氣體,不僅能夠進(jìn)行保溫,同時(shí)還能有效地隔絕室外噪音;漢堡館只要能量來(lái)源就是太陽(yáng)能和地?zé)?,地?zé)崴捎玫木褪堑叵滤臎龅脑恚緶嘏牡叵滤軌蚪o場(chǎng)館供暖,夏季涼爽的地下水又能降低室內(nèi)溫度,而其中地下水的抽取與輸送則完全有場(chǎng)館頂部的太陽(yáng)能電池提供。漢堡館擁有完整的能源系統(tǒng),完全不需要額外供電。
(四)新加坡館。
新加坡館最為顯著的特征就是場(chǎng)館表面擁有許多開縫,這些開縫朝著不同方向延伸,場(chǎng)館頂端一個(gè)橫向的360度的大口子特別顯眼。新加坡館整體向內(nèi)傾斜,下方的陰影帶中不僅設(shè)有水池還有綠色植被,風(fēng)從場(chǎng)館上方的大口子吹入場(chǎng)館內(nèi)部,場(chǎng)館頂端的空氣流通速度同場(chǎng)館內(nèi)部形成極大的反差,由物理學(xué)知識(shí)可以知道空氣流動(dòng)迅速的地方具有較大的壓強(qiáng),這樣場(chǎng)館內(nèi)部的熱空氣就從頂端的口子流向室外,而場(chǎng)館外部的空氣則經(jīng)過(guò)陰影帶流入場(chǎng)館;空氣流經(jīng)陰影帶時(shí)會(huì)使得陰影帶中水分蒸發(fā),變成水蒸氣,而水分蒸發(fā)需要吸收熱量,場(chǎng)館內(nèi)部的熱量就這樣被陰影帶降低,所以場(chǎng)館內(nèi)部即使沒有開設(shè)空調(diào)也可以很涼爽。
總結(jié)。
在中國(guó)的能源消耗排行榜中,建筑耗能位居榜首,而且隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加劇,能源的消耗與日俱增,我國(guó)每年建成的房屋總共有16-20億平方米,超過(guò)了所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建筑面積的綜合,這些建筑物95%以上屬于高能耗建筑,且建筑單位面積的能耗差不多是發(fā)達(dá)國(guó)家能耗的三倍。在這種形式下,相關(guān)部門迫切需要采取必要手段降低建筑物的能耗,以低能耗作為建筑設(shè)計(jì)的核心思想。建筑與物理學(xué)有著密不可分的關(guān)系,建筑學(xué)的理論與思想基本上都來(lái)源于物理學(xué)知識(shí),物理科學(xué)在環(huán)保建筑中的應(yīng)用能夠有效的降低能耗,20中國(guó)世博會(huì)的成功也證明了這一點(diǎn),世博會(huì)建筑的核心思想就是低碳、低能耗,而物理知識(shí)的應(yīng)用恰恰就幫助其實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo),相信物理技術(shù)在今后勢(shì)必會(huì)更多的應(yīng)用與建筑節(jié)能,為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。
慣性物理學(xué)論文篇十三
·中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
·中學(xué)物理教學(xué)激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。
·美國(guó)高中物理教材習(xí)題設(shè)置的啟示。
·議物理教學(xué)中科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。
·如何優(yōu)化地理課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。
·大學(xué)生論文:專題地圖的特征及編輯設(shè)計(jì)。
·物理教學(xué)中師生互動(dòng)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
·如何提高初中物理課堂教學(xué)的有效性。
慣性物理學(xué)論文篇十四
摘要:對(duì)經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法,認(rèn)為對(duì)于慣性要區(qū)分:個(gè)別研究對(duì)象的性質(zhì)與存在的性質(zhì);保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì);物理學(xué)規(guī)律的動(dòng)力學(xué)特性與審美性。
關(guān)鍵詞:慣性;存在;時(shí)間;空間。
慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個(gè)基本概念,同時(shí)它又是人們?nèi)粘I钪械囊粋€(gè)基礎(chǔ)性觀念,并且慣性問題也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個(gè)話題(1)。可是,盡管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期,大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性(2),本文試從幾個(gè)方面對(duì)慣性進(jìn)行了討論,望引起大家的共識(shí)。
一、慣性的意義。
大家知道,慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)(3)。一個(gè)物體,只要不受外力作用,原來(lái)靜止的就會(huì)一直靜止下去,而原來(lái)運(yùn)動(dòng)的則會(huì)一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的問題在于:慣性是否是物體的性質(zhì)?依據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,任何物體均具有慣性。因而,看來(lái)慣性不是被研究物體的性質(zhì),因?yàn)檫@一性質(zhì)是一切物體所具有的,也就是說(shuō)它與物體的個(gè)別特征無(wú)關(guān)。因而,慣性只能是存在的一個(gè)特征,是被研究對(duì)象周圍的環(huán)境在此對(duì)象上的表現(xiàn)。換一句話說(shuō),它是存在于物體周圍的一種條件,一種約束。
二十世紀(jì)初,德國(guó)數(shù)學(xué)家諾特爾(4)證明了:空間平移對(duì)稱性導(dǎo)致動(dòng)量守恒、空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性導(dǎo)致角動(dòng)量守恒、而時(shí)間均勻性導(dǎo)致能量守恒。事實(shí)上,物體的慣性是時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性的必然結(jié)果。因而它與個(gè)別的特殊研究對(duì)象無(wú)關(guān)。慣性不是個(gè)別存在物的性質(zhì),個(gè)別存在物只是慣性的顯現(xiàn)者,慣性的本質(zhì)與個(gè)別存在物的特性無(wú)關(guān)。從而我們就不能用反映個(gè)別存在物性質(zhì)的量(例如質(zhì)量)來(lái)測(cè)度慣性。因?yàn)閼T性作為存在的一種顯現(xiàn),并無(wú)大小可言,它只是存在之狀態(tài)的表達(dá)。
二、慣性與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度無(wú)關(guān)。
通常認(rèn)為質(zhì)量是物體慣性大小的量度是據(jù)于這樣的理由:質(zhì)量大的物體在相同的力作用下其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這是由牛頓第二定律所得到的基本結(jié)論。而事實(shí)上物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是難還是容易是與慣性無(wú)關(guān)的。慣性所揭示出的物體之性質(zhì)不在于其使(或抗拒)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或代表改變的難易程度的能力,而在于它的保持某種特定狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))的本領(lǐng):在最相似的物之間,錯(cuò)覺說(shuō)著最巧妙的謊;最小的罅隙是最難度(5)。因而慣性與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。倘若慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)的話,則我們也可以說(shuō)力與慣性也有關(guān)系。因?yàn)閷?duì)于相同質(zhì)量的物體而言,力越小其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。因而,也即力越小物體的慣性越大。事實(shí)上,在慣性概念發(fā)展的最初時(shí)期,牛頓就將慣性與力進(jìn)行等價(jià)的思考,當(dāng)然現(xiàn)在大家知道牛頓的把慣性等同于力的思想是錯(cuò)的了。如果要說(shuō)質(zhì)量與慣性確有聯(lián)系的話,作者以為也只能從這樣的一個(gè)視角來(lái)看:慣性是由其表現(xiàn)物體周圍存在著的與時(shí)空有關(guān)的天體質(zhì)量分布情況決定著的性質(zhì)。這是因?yàn)?,根?jù)廣義相對(duì)論,空間的性質(zhì)是由天體質(zhì)量的分布所決定的。至于時(shí)間,自從奧古斯?。?)提出“什么是時(shí)間?”以來(lái),人們還沒有認(rèn)清它的真面目,也因而從更深的層次上而言,人們只認(rèn)識(shí)到什么是慣性而還沒有搞清慣性是什么。
慣性不是一種由個(gè)別物體自身所具備的原因(誠(chéng)然,所有物體均會(huì)表現(xiàn)出慣性),它不是我們的一種吃力的、需要支撐的、痛苦感的反映,事實(shí)上,它是存在之美感的綻開。因而“慣性是物體對(duì)任何改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的外來(lái)作用的阻抗的性質(zhì)”(7)這樣一種說(shuō)法就是不當(dāng)?shù)?。因?yàn)檫@一注釋還是從對(duì)牛頓第二定律的基本分析而來(lái)的,在這一注釋中已經(jīng)隱藏了牛頓第二定律及對(duì)慣性與物體質(zhì)量等價(jià)的認(rèn)同感。其實(shí),慣性是一種令人十分安全的、舒適的、和諧的存在之性質(zhì),它使物體的存在行為非常簡(jiǎn)單,而人們也往往由于常見到這種存在的簡(jiǎn)單性而忽視了它的深層含義。靜止的永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的永遠(yuǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),慣性就是將存在如此單調(diào)而重復(fù)地顯現(xiàn)在人們眼前。凡是背離了這兩種物體的存在情況而用慣性去解釋其存在原因的,作者以為均屬一種不當(dāng)?shù)脑庌q行為??墒沁@種詭辯行為不僅麻木了人的腦神經(jīng)而且充斥著各種各樣的教科書(8),我們來(lái)看一些下面的例子。
例1.慣性也有不利的一面,高速行駛的車輛因慣性而不能及時(shí)制動(dòng)常造成交通事故。所以,在城市的市區(qū),對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制,以利于行車安全。(9)。
在這里,不能及時(shí)制動(dòng)是由于慣性還是由于制動(dòng)力不夠大?略作思考,讀者就可判斷出是由于后者。將慣性看成一種破壞力是十分荒唐的。而發(fā)生交通事故的真正原因是,由于車輛質(zhì)量較大,而相應(yīng)的制動(dòng)力在如此質(zhì)量的物體上所產(chǎn)生的加速度很小,不能使車輛很快地減速,從而在短時(shí)間內(nèi)停下來(lái)。倘若對(duì)于質(zhì)量較大的車輛來(lái)說(shuō)制動(dòng)力也允許更大,那么作者認(rèn)為還是可以在一定的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)車輛的。
并且,這個(gè)例子中的“高速行駛的車輛”及“對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制”的字句很容易使學(xué)生認(rèn)為慣性和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的誤導(dǎo)。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞擊幾下,斧頭就牢牢地套在斧柄上了,這是什么緣故呢?(10)。
通常標(biāo)準(zhǔn)答案是這樣的:開始斧頭和斧柄同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)斧柄遇到障礙物時(shí)突然停止,而斧頭由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這樣斧頭就牢牢地套在斧柄上了。
事實(shí)上,斧頭在斧柄上套牢是由于斧頭克服了阻力相對(duì)于斧柄運(yùn)動(dòng)了一段位移,而慣性不是克服某種阻力使斧頭運(yùn)動(dòng)的原因。在此問題中的一個(gè)效果是斧頭相對(duì)于斧柄產(chǎn)生了某種(克服一定力的)運(yùn)動(dòng),因而我們必須以斧柄為參照系來(lái)考察此種運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。當(dāng)以斧柄為參照時(shí),實(shí)際上斧柄在撞擊的過(guò)程中是一個(gè)非慣性系,它相對(duì)于慣性系有一個(gè)向上的加速度。因而斧頭在此參照系中必受到一個(gè)向下的“慣性力”,正是此力與斧頭的重力克服了斧頭與斧柄之間的彈力與摩擦阻力使斧頭相對(duì)于斧柄前進(jìn)了一段位移,從而使斧頭在斧柄上套牢。如果一定要以地面為參照系來(lái)看斧頭在斧柄上套牢的問題,那么可以這樣認(rèn)為:雖然斧頭在斧柄上向下套牢的過(guò)程中沒有受到除重力以外的向下的另外力,但相對(duì)于地面而言斧頭具有一定的動(dòng)能和重力勢(shì)能,正是這個(gè)能量克服了阻力作功從而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以從效果上看,一是斧頭相對(duì)于斧柄向下移動(dòng)了一段位移,二是斧頭與斧柄的接觸面上在發(fā)熱。
如果僅從動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看,斧頭在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小與作用時(shí)間(或所通過(guò)的位移)所共同決定的,也就是說(shuō)它和斧頭相對(duì)于斧柄的動(dòng)能或動(dòng)量變化有關(guān)。斧柄在“水泥地面”上“撞擊”這兩個(gè)條件只是使斧柄產(chǎn)生了相對(duì)于水泥地面的較大的動(dòng)量變化率,從而也使斧頭具有了相對(duì)于斧柄的慣性力。但是,雖然這個(gè)慣性力構(gòu)成了斧頭套牢在斧柄上的直接原因,可嚴(yán)格地說(shuō),斧頭在斧柄上套得牢不牢的原因還和斧頭的重力及斧柄的彈性和斧頭與斧柄的摩擦力大小均有關(guān)系。并且斧頭在斧柄上套得牢不牢和作用時(shí)間也大有關(guān)系,因而,撞擊“幾下”也是一個(gè)非常重要的條件。
例3.小車上豎直放置一個(gè)木塊,讓木塊隨小車沿著桌面向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車被檔板制動(dòng)時(shí),車上的木塊向右傾倒。這是怎么回事呢?(11)。
教科書上的答案是這樣的:小車突然停止的時(shí)候,由于木塊和小車之間的摩擦,木塊的底部也隨著停止,可是木塊的上部由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以木塊向右傾倒。
事實(shí)上,本例中小車上木塊的傾倒是由于力矩作用的緣故。若以地面為參照物,小車對(duì)木塊的摩擦力對(duì)木塊的重心而言有一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩,從而木塊向右傾倒。若以小車為參照物,小車被檔板制動(dòng)時(shí)已是一個(gè)非慣性系,作用在木塊(重心)上的“慣性力”對(duì)木塊的底端也產(chǎn)生一個(gè)使木塊作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩。
需要指出的是,在上述例2和例3中,斧頭在斧柄上套牢和木塊在小車上傾倒已是一個(gè)涉及物體在非慣性系中的動(dòng)力學(xué)的問題。其中例2是非慣性系中的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題,而例3則是非慣性系中的剛體動(dòng)力學(xué)問題。可是,在非慣性系中,我們通常意義上所論述的牛頓第一定律已不成立,從而也失去了此兩例的代表意義。也就是說(shuō),這兩個(gè)例子不僅是不準(zhǔn)確的解釋而且是不適當(dāng)?shù)睦?。在涉及慣性的問題上我們必須分別那些是屬于慣性現(xiàn)象,而那些則不屬于慣性現(xiàn)象——即為動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。牛頓的例子,毫無(wú)疑問是正確的(12),但我們?cè)S多的物理學(xué)工作者卻將慣性對(duì)事物的解釋范圍作了相當(dāng)隨意而并不恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)展或扭曲。其實(shí)在講述慣性時(shí),用不著舉更新鮮的特別例子,倒是需指出慣性使我們對(duì)事物常態(tài)的存在方式太熟視無(wú)睹了。這里問題的關(guān)鍵在于,慣性不是使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(使火車制動(dòng)、使斧頭套牢在斧柄上、使小木塊傾倒)的原因。嚴(yán)格地說(shuō),這些原因和物體的慣性無(wú)關(guān),只和力有關(guān),而至于火車制動(dòng)得及時(shí)不及時(shí),斧頭套在斧柄上牢不牢,小木塊傾倒得快不快,則不僅與力有關(guān),還和物體的質(zhì)量、形體、初速度有關(guān)。但即使如此地與質(zhì)量和初速有關(guān)卻也與慣性無(wú)關(guān)。
慣性,這個(gè)我們通常認(rèn)為是由物體內(nèi)在因素決定的性質(zhì),其實(shí)是物體存在方式的一種條件性:“試取汽車為參考系統(tǒng)來(lái)研究‘當(dāng)汽車急劇剎車的時(shí)候,車中乘客有向前傾倒的傾向’這個(gè)問題,在汽車急劇剎車前,相對(duì)于汽車而言,乘客是靜止的,在汽車急劇剎車時(shí),乘客突然向前傾,這就是說(shuō),以汽車為參考系統(tǒng),乘客由靜止而突然向前傾,并不保持其靜止?fàn)顟B(tài),并不表現(xiàn)出慣性”(13)。這個(gè)條件就是:物體要表現(xiàn)出慣性,它必須處于慣性參考系中。而“事物的存在頑強(qiáng)地延續(xù)維持不變,無(wú)論運(yùn)動(dòng)是快是慢抑或停止?!保?4)也只在慣性系中才成立。在研究物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)問題時(shí),慣性系總有著特殊的地位??墒牵@個(gè)特殊地位的存在并不單單是人類抽象理性的功勞,并不是人類貪懶和間集化的一個(gè)報(bào)應(yīng),慣性系的存在有其形而上的基礎(chǔ):自然之美的呈現(xiàn)及人對(duì)自然之美呈現(xiàn)體認(rèn)的同一性。如果沒有了存在的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性,我們選取的相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系對(duì)研究動(dòng)力學(xué)問題而言也就將成為一個(gè)畸形的怪胎。慣性系不僅在計(jì)算上向人類提供了聯(lián)系物體的相互作用與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的便利方式,其更根本的是它使人與存在的關(guān)系成為審美性的。慣性定律給我們的啟示是:存在是美的。而慣性系則是自然對(duì)人的一個(gè)饋贈(zèng)。也因而,我們應(yīng)當(dāng)從審美的視角來(lái)看待慣性,而不應(yīng)當(dāng)將它看成一個(gè)惡魔或一件便宜貨。
所有的老師都要求學(xué)生不要把慣性與慣性定律混為一談,可是當(dāng)我們的老師用動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看待慣性——也就是說(shuō),把慣性與牛頓第二定律混為一談的時(shí)候,對(duì)學(xué)生的這一期望是合適的嗎?其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū):當(dāng)教完一些物理學(xué)的基本概念與規(guī)律以后,就要求學(xué)生用它們解釋自然現(xiàn)象。事實(shí)上,物理學(xué)中有些基本概念與規(guī)律不是要求我們?nèi)ソ忉屪匀滑F(xiàn)象,它沒有這個(gè)功能,它只是告訴我們要去感受些什么,它提供給我們的不是一種推理的方式,而是一個(gè)判斷的原則:它促成我們的判斷更接近于自然之美的呈現(xiàn)。
三、慣性定律與牛頓第二定律的關(guān)系。
當(dāng)物體所受的合外力為零時(shí),從牛頓第二定律可知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或作勻速直線運(yùn)動(dòng)??墒牵瑑H依據(jù)這一點(diǎn)卻不能認(rèn)為牛頓第一定律是牛頓第二定律的一個(gè)特例。因?yàn)檫@兩個(gè)定律的論述對(duì)象其實(shí)是不一樣的。牛頓第二定律的研究對(duì)象是一個(gè)物體,而牛頓第一定律論述的是整個(gè)存在的性質(zhì)。慣性——這個(gè)任何物體均具有的性質(zhì)其實(shí)不是我們的個(gè)別研究對(duì)象所具有的性質(zhì),因?yàn)檫@個(gè)“任何物體”,包括了天地間的萬(wàn)物,而萬(wàn)物的總稱(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今來(lái)曰宙”.也即任何個(gè)別的物體都不可能無(wú)條件地具有慣性:慣性是存在的特性,是存在著的時(shí)空的特性,是宇宙的特性。
其次,牛頓第二定律是關(guān)于個(gè)別物體因果性的規(guī)律,而牛頓第一定律卻與個(gè)別物體的因果性無(wú)關(guān),它是存在之狀態(tài)的表述,它的表述是與具體的特定的時(shí)間無(wú)關(guān)的、瞬時(shí)性的。正是這種非時(shí)間性(16)構(gòu)成了牛頓力學(xué)的本質(zhì)特征。也正是牛頓第一定律所成立的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性構(gòu)成了慣性系的特殊地位,從而使我們可以在牛頓第二定律的意義上來(lái)研究物體的動(dòng)力學(xué)關(guān)系。因?yàn)楹翢o(wú)疑問,物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律與采用怎樣的空間和時(shí)間來(lái)度量有著密切的關(guān)系(17)。由此可見,不僅牛頓第一定律不是牛頓第二定律和特例,恰恰相反,現(xiàn)行的動(dòng)力學(xué)規(guī)律正是牛頓第一定律所揭示的存在之性在具體的個(gè)體事物上的展現(xiàn)。慣性定律比牛頓第二定律具有更強(qiáng)的基礎(chǔ)性。也就是說(shuō),正是慣性現(xiàn)象,構(gòu)成了牛頓動(dòng)力學(xué)所以成立的操作平臺(tái)。由于物體在不受外力作用下保持其速度不變,因而物體運(yùn)動(dòng)速度的變化才跟物體的受力相關(guān)。
最后,牛頓把慣性定律放在三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律的首位也是與其對(duì)自然的信仰因素有關(guān)的。因?yàn)樵谖乃噺?fù)興之前的絕大部分思想家繼承了亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)內(nèi)在決定論的觀點(diǎn)。但在牛頓看來(lái),基本的物質(zhì)粒子完全是惰性的,沒有任何自發(fā)的運(yùn)動(dòng),而電、磁、光這些‘非物質(zhì)’的力量則成為神在自然中的行動(dòng)的載體(18)。也就是說(shuō),慣性定律內(nèi)隱含著牛頓否定亞里士多德運(yùn)動(dòng)觀的內(nèi)在目的論從而建立新力學(xué)的形而上基礎(chǔ)。
四、慣性與具體物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。
從上面的討論可以看出:“質(zhì)量是物體慣性大小的量度”這個(gè)論題,在幾個(gè)角度去看都是錯(cuò)誤的。第一,質(zhì)量不是物體慣性大小的量度。個(gè)別研究對(duì)象的質(zhì)量與其所揭示的慣性毫無(wú)關(guān)聯(lián)。因?yàn)檫@兩者從數(shù)量上來(lái)看是一對(duì)無(wú)窮大的關(guān)系,從內(nèi)容上來(lái)看是個(gè)體與存在的關(guān)系,在它們之間,人類的理性不可能找到邏輯上的因果鏈。第二,“物體(的)慣性”這樣的說(shuō)法缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性不是物體的性質(zhì)。物體只是作為慣性的表現(xiàn)者而存在的。第三,“慣性(的)大小”這樣的說(shuō)法也缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性沒有大小,慣性只是存在的一種表達(dá)方式,一種特定狀態(tài)的顯現(xiàn)。第四,既然慣性并無(wú)大小,我們也不可去進(jìn)行量度,事實(shí)上,任何一本教科書上也沒有指出慣性與質(zhì)量的函數(shù)關(guān)系,因?yàn)檫@一函數(shù)關(guān)系并不存在,它只是人們的一個(gè)虛假的邏輯推測(cè),誰(shuí)也不能證明質(zhì)量與慣性成正比或不成正比,更不能得出它們之間的比例系數(shù),因?yàn)檫@些關(guān)系均是虛假的。因而,物理學(xué)界流傳的物體的慣性等于它的質(zhì)量(19)只是人們一個(gè)隨心所欲的錯(cuò)誤言說(shuō)。
由于物體質(zhì)量與慣性無(wú)關(guān),所以,將牛頓第二定律中的質(zhì)量稱為慣性質(zhì)量就是不當(dāng)?shù)?,質(zhì)量的確對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有一種象力一樣的阻抗作用,質(zhì)量在改變物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)上而言似乎有一種“消解”、“抗拒”力的性質(zhì)。因而作者認(rèn)為可將現(xiàn)行的“慣性質(zhì)量”改稱為物體的“抗性質(zhì)量”。正如牛頓所說(shuō):“物體只有當(dāng)有其他力作用于它,或者要改變它的狀態(tài)時(shí),才會(huì)產(chǎn)生這種力。這種力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因?yàn)橘|(zhì)量與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢有關(guān),它事實(shí)上具有動(dòng)力學(xué)特征,當(dāng)一個(gè)物體的質(zhì)量大時(shí),它對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的阻抗能力就越大。
從邏輯上而言,我們只有將慣性從物質(zhì)的內(nèi)在因素中解除出來(lái),才能完全地克服牛頓時(shí)代的機(jī)械論自然觀與牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律之間存在著的深刻矛盾。也就是說(shuō),這樣才能使牛頓第一定律恰如其分地建立在由文藝復(fù)興所形成的機(jī)械論而不是亞里士多德的目的論的形而上學(xué)基礎(chǔ)之上。
五、慣性定律的表述方式。
牛頓第一定律是動(dòng)力學(xué)定律的基礎(chǔ),但它本身并不表征物體的某種動(dòng)力學(xué)性質(zhì),它是關(guān)于人類體認(rèn)自然之美、自然之和諧的陳述。據(jù)于上面的論述,對(duì)牛頓第一定律的陳述方式作以下的要求是并不過(guò)分的:反映時(shí)間的均勻性,空間的對(duì)稱性,及自然之美對(duì)人的呈現(xiàn)??墒牵F(xiàn)行的許多教科書中對(duì)牛頓第一定律的陳述是很不一致的。當(dāng)然,這種不一致性用老眼光來(lái)看是無(wú)傷大雅的,但以今天的眼光來(lái)看,這種差異性就成為值得商討的了。
例如:一個(gè)物體,如果沒有受到其他物體的作用,它就保持自己的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(21)。這樣的陳述可能離慣性定律的本義較遠(yuǎn),因?yàn)檫@一陳述的方式是在動(dòng)力學(xué)的維度上來(lái)進(jìn)行的,陳述的對(duì)象是“一個(gè)物體”。這和牛頓第二定律的研究對(duì)象是一致的,這樣方式的陳述毫無(wú)疑問地可以把慣性定律認(rèn)為是牛頓第二定律的一個(gè)特例,因?yàn)椤叭绻麤]有”這幾個(gè)字就表達(dá)了陳述事件的某種特殊性。
另外一種常見的陳述方式是:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。(22)這樣一種表述比前一種完整多了,它幾乎就是牛頓的原義,但這里的“一切物體”應(yīng)當(dāng)換成“任何物體”(23)。因?yàn)樵诖苏撌鲋械摹叭魏挝矬w”實(shí)際上是對(duì)一切物體的否定,而“有外力”應(yīng)當(dāng)換成“其它物體的作用”,因?yàn)閼T性定律是不涉及力的,操作意義上的力這個(gè)動(dòng)力學(xué)的基本概念與慣性無(wú)關(guān)。
作者試著這樣來(lái)陳述慣性定律:存在著的宇宙有這樣一種性質(zhì),它使任何物體在沒有受到其它物體作用的時(shí)候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?;蛟S,這樣的一種陳述方式是較明晰的陳述方式,它強(qiáng)調(diào)了慣性與慣性的表現(xiàn)者(個(gè)別研究對(duì)象)的嚴(yán)格區(qū)分,這個(gè)陳述的主語(yǔ)是性質(zhì),這樣的陳述才可稱為關(guān)于“慣性”的定律。而我們也應(yīng)當(dāng)將慣性定義為:使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。
六、人們誤解慣性的來(lái)源。
人們?cè)趹T性問題上所犯的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),既來(lái)源于歷史上人們對(duì)于和慣性概念相聯(lián)結(jié)的力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一貫表達(dá)方式,又來(lái)源于牛頓的表述與對(duì)于牛頓力學(xué)理解上的偏差?!笆聦?shí)上,牛頓似乎注定要被人誤解”。(24)。
在牛頓所陳述的第一定律中:(25)“每個(gè)物體都保持其靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),除非有外力作用于它迫使它改變那個(gè)狀態(tài)(everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛頓對(duì)“除非有外力作用于它迫使它”作出了對(duì)應(yīng)的理解,即認(rèn)為保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體是由內(nèi)部原因的,這個(gè)內(nèi)部原因即稱為慣性:“visinsita,或物質(zhì)固有的力,是一種起抵抗作用的力,它存在于每一個(gè)物體當(dāng)中,大小與該物體相當(dāng),并使之保持其現(xiàn)有的狀態(tài),或是靜止,或是勻速直線運(yùn)動(dòng)”。(26)在牛頓時(shí)代,作出這樣的判斷是無(wú)可厚非的:“一個(gè)物體,由于其物質(zhì)的惰性(現(xiàn)稱慣性——譯者注),要改變它的靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就極其不易。因此這種固有的力可以用一個(gè)最確切的名稱‘慣性’或‘惰性力’來(lái)稱它?!保?7)因?yàn)樵谂nD時(shí)代是無(wú)法判定慣性的本質(zhì)的。從牛頓的這一段話我們大致可以判斷出,他幾乎是在第二定律的意義上來(lái)領(lǐng)會(huì)慣性的,因而他才認(rèn)為(慣性)大小與該物體的運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量有關(guān)。
這一觀點(diǎn)可以追蹤到亞里士多德,它影響了包括牛頓在內(nèi)的一大批科學(xué)家的思維方式。在牛頓之前的開普勒也就慣性說(shuō)過(guò)(29):“如果天體不賦有類似于重量的慣性,要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力,最小的動(dòng)力就足以使它有無(wú)限的速度,但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間,有的長(zhǎng)些,有的短些,因此非常明顯,物質(zhì)必須具有能說(shuō)明這些差別的慣性”;“慣性,或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性,在給定的體積中,物質(zhì)的量愈多,慣性愈強(qiáng)。”由此我們也可見,在開普勒那里已經(jīng)有慣性等同于力與質(zhì)量的觀點(diǎn)了。
從上面的論述可以看出,人們對(duì)于慣性的錯(cuò)誤理解主要是由歷史原因所造成的,這個(gè)原因主要在于:人們普遍地認(rèn)為事物外在的狀態(tài)是有其內(nèi)在原因的。當(dāng)人們?cè)谖矬w之外找不到令人信服的可感覺的原因的時(shí)候,就只能把它歸因于物體的內(nèi)部。牛頓將慣性歸因于物體的內(nèi)部,把慣性看成阻礙物體改變其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀況的內(nèi)力,他假設(shè)的慣性非常接近布里丹的沖力——即:慣性作為一個(gè)內(nèi)力,在缺乏外部動(dòng)力或阻力時(shí),會(huì)引起無(wú)定限的直線運(yùn)動(dòng)(30),另一方面,牛頓的慣性觀又來(lái)自于他對(duì)古希臘關(guān)于自然具有靈魂觀念的繼承,我們可以從他的著作中強(qiáng)烈地感到,他具有自然界的物體與人一樣會(huì)在受到作用時(shí)產(chǎn)生反作用這樣一種強(qiáng)烈的思想意向。顯然,在現(xiàn)代人看來(lái),自然界的物體是與人具有本質(zhì)區(qū)別的。
在牛頓以后,歐拉則將牛頓關(guān)于visinsita的比較隱晦的注釋作了同牛頓之前的有些科學(xué)家的直感一樣的有一定危險(xiǎn)性的表白:“慣性是物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的能力。慣性的大小與質(zhì)量成正比例。”(31)可是現(xiàn)在看來(lái),這種危險(xiǎn)性中是帶有錯(cuò)誤的。從那以后到現(xiàn)在,人們對(duì)于慣性的理解基本上是庸俗性質(zhì)的。隨著現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展,特別是諾特爾之后,我們可以認(rèn)識(shí)到使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因并不在物體的內(nèi)部、也跟力無(wú)關(guān),而是由于物體所處的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性。也就是說(shuō),我們必須對(duì)牛頓意義上的慣性作出更開放性與發(fā)展性的理解,牛頓的visinsita(慣性是一個(gè)消極的本原,靠此本原物體維持它們的運(yùn)動(dòng)或靜止,按照作用力的大小接受運(yùn)動(dòng),按照受到阻力的大小抵制運(yùn)動(dòng)。(32))可以深入為兩個(gè)層面的結(jié)論:在沒有外力的作用下,一個(gè)物體,它能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)是由于慣性,即時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性;在同樣大小的力的作用下,一個(gè)物體它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變是由于它的動(dòng)力學(xué)特性——抗性,即它的質(zhì)量較大。

