高中物理学史浙江

2024-06-27

高中物理学史浙江(精选8篇)

高中物理学史浙江 篇1

高三(16)物

1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx),在光学研究中,胡克致力于光学仪器的创制(显微镜、望远镜等)

2、伽利略:意大利物理学家;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。提出加速度概念

3、牛顿:英国物理学家,牛一二三定律等等等等

4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律。

5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量G。

6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。

7、焦耳:英国物理学家;研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。

8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。

9、库仑:法国科学家;利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。

10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e。

11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。

12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。电生磁现象

13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。发现了安培定则。总结了电流元之间的作用规律——安培定律

14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;提出了“枣糕模型”。

15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。

16、法拉第:英国科学家;提出电场线的假设(本人没有证明),发现了磁生电现象,即电磁感应现象。

(电磁感应定律是缪曼,韦伯发现的)

17、楞次:德国科学家;概括试验结果,发表了确定感应电流方向的楞次定律。

18、麦克斯韦:英国科学家;总结前人研究电磁感应现象的基础上,建立了完整的电磁场理论。

19、赫兹:德国科学家;第一次用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波。

20、惠更斯:荷兰科学家;在对光的研究中,提出了光的波动说。总结出单摆周期公式 3-4-1721、托马斯·杨:英国物理学家;首先巧妙而简单的解决了相干光源问题,成功地观察到光的干涉现象。(双孔或双缝干涉)

22、伦琴:德国物理学家;发现了当高速电子打在管壁上,管壁能发射出X射线—伦琴射线。

23、普朗克:德国物理学家;提出量子概念—电磁辐射(含光辐射)的能量是不连续的,E与频率υ成正比。

24、爱因斯坦:德籍犹太人,他提出了“光子”理论及光电效应方程,建立了狭义相对论及广义相对论。提出了“质能方程”。

25、德布罗意:法国物理学家;提出一切微观粒子都有波粒二象性;提出物质波概念。

26、卢瑟福:英国物理学家;通过α粒子的散射现象,提出原子的核式结构;首先实现了人工核反应,发现了质子。

27、玻尔:丹麦物理学家;把普朗克的量子理论应用到原子系统上,提出原子的玻尔理论。

28、查德威克:英国物理学家;从原子核的人工转变实验研究中,发现了中子。

29、威尔逊:英国物理学家;发明了威尔逊云室以观察α、β、γ射线的径迹。

30、贝克勒尔:法国物理学家;首次发现了铀的天然放射现象,开始认识原子核结构是复杂的。

31、玛丽·居里夫妇:法国(波兰)物理学家,是原子物理的先驱者,“镭”的发现者。

32、约里奥·居里夫妇:法国物理学家;老居里夫妇的女儿女婿;首先发现了用人工核转变的方法获得放射性同位素

33、斯涅耳,荷兰科学家,发现了折射定律。

34、富兰克林,命名正电荷、负电荷。

黑体是易考的人,是根据印象选的,这张也有可能存在错误与遗漏,仅供参考。

高中物理学史浙江 篇2

基于以上的现状和存在的问题,物理学史要走进课堂,真正成为高中物理教学的一部分,就必须要求教师从适应课堂教学的实际情况出发,与学科内容紧密结合。为此,笔者认为在高中物理教学中有效开展物理学史的教学是完全有必要的,本文主要从以下几方面探讨。

一、有效开展物理学史教学对学生的积极作用

1. 在教学中渗入物理学史有助于激发学生的学习兴趣

新课程强调学生的感受和对“过程”的体验与经历,一旦当学生对物理有了浓厚兴趣,就会表现出对物理学习的自觉性、主动性,即使遇到困难也会积极主动地解决。比如物理学史中有关物理学家的生平简介,名言警句、趣闻轶事等有助于学生更全面地了解科学家,比如:麦克斯韦少年出名,而牛顿、爱因斯坦学生时代却并不出色;法拉第、焦耳、瓦特都是自学成材;利赫曼为引雷电而捐躯;布鲁诺为捍卫日心说牺牲在罗马鲜花广场;伽利略长期受到罗马教廷残酷的迫害和折磨,但仍矢志不渝,等等……这些不但能激发学生学习物理的兴趣,更能使学生从中学习严谨的、实事求是的科学态度,科学的思维方法,从而让学生以科学家们为榜样,学习他们不断进取,献身科学的探索精神。

2. 在教学中渗入物理学史有利于培养学生的科学思想方法

新课程提出要学生体验科学探究的过程,培养学生的科学探究能力,而对物理学史中物理学家的科学探究过程的了解,有助于学生在认识过程中逐渐掌握正确的科学思想方法,比如,物理学派假说间的争论,亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定的。而伽利略认为亚里士多德的判断是错误的,他从“重物比轻物落得快”的前提,推断出互相矛盾的结论,这使亚里士多德的理论陷入困境,并提出了“重物与轻物应该下落得同样快”,而且伽利略继续做着实验,最终用“理想实验”由斜面情形外推到自由落体,得出了自由落体定律。通过以上物理学史的学习,学生可以从中学习科学探究的一般方法:对现象的一般观察———提出假说———运用逻辑(包括数学)得出推论———通过实验对推论进行检验———对假说进行修正和推广,从而使学生真正领悟到什么是科学探究,科学家是怎样进行科学研究的,并受这种科学思维方法的熏陶,在学习上化“被动”为“主动”,积极思考问题。

3. 在教学中渗入物理学史可培养学生的创新思维和创新能力

现代科学教育,必须重视培养学生的创新意识和创新能力,在现实的物理教学中,常出现以灌输为目的的教学,致使大多数学生对科学家及其理论绝对相信,不自觉地剥夺了学生的怀疑和批判精神,无形中扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性,从而抑制了学生的创新思维和创新能力。而通过物理学史的学习,可以让学生明白一个道理,物理学要向前发展,就要有批判精神和创新思维,如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判,推翻了错误的落体定律和强迫运动定律,得出了“物体的运动不需要力来维持”,为牛顿力学的建立打下了理论基础;普朗克否定了传统的能量是连续的观点,提出了“能量子”的概念,指出能量可以是一份一份的;爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观,先后提出了“狭义相对论”和“广义相对论”……在物理教学中渗入这些精彩事例,更能促使学生养成独立思考和敢于质疑的学习习惯,明白怀疑和批判精神对科学发展是不可或缺的,没有创新意识和创新能力,社会就不会有更大的发展。

4. 在教学中渗入物理学史可培养学生良好的思想品德

新课程要求在推进素质教育的过程中,加强思想品德教育,而物理学史中蕴含有许多科学大师们的生动事迹,能够更好地发挥物理学史的思想品德教育功能,对学生人生价值的追求产生深远的影响,比如,居里夫人命名新元素为“钋”,以纪念祖国;布鲁诺为追求真理而献身;富兰克林冒生命危险做“风筝实验”。这些感人事例,对学生良好的思想品德的培养可以发挥重要的作用。

二、有效开展物理学史教学更好地实现三维目标

1. 物理学史对“知识与技能”目标的实现

通过物理学史的学习可帮助学生更好地理解物理基本概念、基本规律,纠正错误观念。例如,从亚里士多德到伽利略,从笛卡儿到牛顿,再到爱因斯坦,才有了对“惯性”的物理本质的明确认识。可促使学生充分认识实验在物理学中的重要地位和作用。例如,电磁学中的库仑扭秤实验、奥斯特实验、法拉第电磁感应实验、赫兹实验;近代物理学中的光电效应实验、卢瑟福α粒子散射实验、电子衍射实验。这些实验都有助于学生了解物理学的基本思想。例如,物理学的“守恒观”———包含着质量守恒、电荷守恒、能量守恒和动量守恒等方面的内容;物理学的“物质观”———包含着场的观点、粒子的观点以及量子观点等方面的内容。让学生从整体上把握物理思想、深刻领会物理学思想的真谛。

2. 物理学史对“过程与方法”目标的实现

通过物理学史的学习可潜移默化地对学生进行科学方法和科学思维的熏陶。如,通过展现库仑定律的发现历程,使学生了解科学家是如何从万有引力和静电力现象的类比中提出猜想的,从而使学生更全面地理解科学的探究本质。例如,奥斯特发现“电生磁”———电流的磁效应,到法拉第萌生“磁生电”———电磁感应现象。可让学生形成正确的知识相对观和发展观。在物理教学中融合物理学史,可让学生在历史背景或框架中学习物理知识,从而使学生形成正确的科学发展观。

3. 物理学史对“情感态度与价值观”目标的实现

通过物理学史的学习,能有效激发学生对科学的好奇心和探究欲。如阿基米德在浴盆里发现了浮力定律;牛顿从苹果落地的现象中发现了万有引力;瓦特因发现烧开了的水壶,壶盖被沸腾的开水所掀动而发明了蒸汽机;奥斯特在上课实验时无意中移动了小磁针而发现了电流的磁效应……促进学生养成良好的科学态度和科学精神,如“居里夫人发现镭”,有利于学生的人文精神和爱国主义情怀的培养。例如,牛顿的名言“如果我能看得更远,那是因为我站在巨人的肩上”,既表现出对他人劳动成果的尊重,也体现了谦虚诚恳的态度。可帮助学生树立正确的世界观和人生观。

综上所述,有效开展高中物理学史的教学是必要的,也是切实可行的,让学生通过了解和学习物理发展的历史,从中领悟科学的思维方法和物理学的本质特性,培养学生的创新意识和创新能力,追求真理和探索科学的精神,而且只有切实有效地加强物理学史教育,才能真正实现新课程“三维教学目标”。

摘要:物理课程标准提出进一步提高学生的科学素养,要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,倡导科学和人文精神的完美结合。而物理学史不仅包含了认识论和方法论,在科学和人文素养两方面正好符合这个目标要求,还能激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习严谨的科学态度、科学思维方法,养成良好的学习习惯。因此,文章认为,物理学史在教学中所起作用是不可替代的,是提高学生科学素养的有效途径。

物理学史与高中物理教学 篇3

一、爱国主义教育

爱国主义是每一个教育工作者永恒的主题,是我国教育培养的方向,作为教育“成果”来说,这似乎是无形的,因为这无法体现在分数上,但作为一个合格的教师,这是责无旁贷的。在物理学史料中有许多爱国主义教育素材,深入挖掘其爱国主义内涵,可从下面几个方面入手。

1.从我国古代文明智慧宝库入手

如在讲到运动的相对性时,中国古书《尚书纬·考灵曜》中相关相对性概念的叙述,“地恒动而人不知,譬如人在大舟中闭牗而坐,舟行而人不觉。”就早于伽利略关于封闭船舱内发生的力学现象的一段描述约一千五百余年。又如学生在学过牛顿三大定律后,肯定会对牛顿惊人的成就所折服,这时教师给学生指出远在两千多年以前墨翟所著《墨经》一书中早有“力,形之所奋也”(“形”指物体,“奋”就是加速);“力,重之谓”(物体有重量,是力的表现之一)等论述,这同时也会让学生叹为观止,强烈的民族自豪感油然而生。只要去挖掘,就会在我国古代文明智慧宝库中,得到很好的爱国主义素材。

2.从外国科学家爱国的事迹入手

如:在讲到原子物理学,提到居里夫人时,就可以从以下素材入手,居里夫人1891年到巴黎攻读物理后与皮埃尔·居里结婚,已获得法国国藉,但她仍然热爱自己生长的祖国-波兰,1898年把她发现的放射性元素命名为钋(波兰)以表达她对祖国的思念之情,使学生受到爱国主义教育。

2.从当今我国科学事业取得辉煌的成就入手

建国以后我国的科学事业取得举世瞩目的辉煌成就。如:在讲到“万有引力在天文学上的应用”和“人造卫星、宇宙速度”就可以从我国第一颗人造卫星到“神州五号”载人飞船,跻身于世界第三航天大国的事例对学生进行爱国主义教育。又如:在讲到原子核的裂变和聚变,提到原子弹和氢弹,就可以结合我国像钱三强等第一代核物理学家,如何凭着满腔的爱国热情,在极其艰苦的条件下研制出原子弹,到后来的氢弹研制成功,提高我国国际地位的事例。这就增强学生的爱国热情。

二、启迪学生思维

1.开拓学习物理的思路

目前,虽然倡导素质教育,但由于受高考指挥棒的影响,多数教师还是无法从“题海战术”的怪圈中走脱出来。其实物理教学是教与学双方通过各种教学手段相互促进、制约的特殊过程,凡是一个公式的导出,一个定律或定理的建立及到每道习题的分析过程都有它固有的逻辑思维过程和数学推演程序,作为高中物理课本的内容,是前人长期探索研究的结晶。因此对一个物理规律的形成过程不能只是轻描淡写,而是要充分给学生展示出来。如若跟物理学结合起来,把物理学家在当时所遇到的问题、所作的设想、以至实验的验证和推理过程展示给学生,这就能使学生拓宽思路。另外物理学是向前发展的,必须教会学生善于运用辩证唯物主义与历史唯物主义的观点和方法,认真剖析物理学发展史的重大问题。例如:在学物理光学后,学生对光的本质会有这样的认识:微粒说-波动说-微粒说-波.粒二象性,这就是牛顿所倡导的微粒说,被波动说否定之后又东山再起,光的本性之争无非是微粒说和波动说的组合而已。当然,这种认识是及其片面的,回顾光的本性的认识史,似乎是从粒子到粒子转了一圈,实则大大地迈进具有根本性的变革的一步,事实上爱因斯坦的光量子与牛顿最早提出的光粒子是截然不同的,光粒子运动却不遵守经典力学规律,而是遵循电磁运动规律,且量子的能量是不连续的。毫无疑问爱因斯坦的光量子说,是二象性认识的一个飞跃。这同样拓展了学生的思路。

2.科学的方法

作为一个中学物理教师,不光要讲正确、讲清楚物理内容,更重要的是要传授物理知识所赖以产生的科学方法。物理学和其他自然科学一样,观察和实验,科学抽象和逻辑思维(包括比较和分类、类比,归纳和演绎,分析和综合,证明和反驳等基本的逻辑方法),从假说到理论的形成等等都是物理研究中所运用的的极为有效的方法,这些方法的传授和学习,只有紧密地与物理学史结合起来,才不流于形式,成为空洞无物的条款堆积,而是有声有色的活例:如欧姆运用类推理法建立欧姆定律;德布罗意将实物与光进行类比,首创物质波概念。又如:从第谷和开普勒的史料知道,第谷对行星运动进行了三十年之久的长期观察,积累了大量第一手感性材料,但第谷只停留在感性认识上,没有上升到理性思维,因而未能解释行星的运动规律。而当第谷这些耗尽毕生心血的成果落在他那精于理性思维的学生开普勒之手时,开普勒便扬长避短,感性认识和理性思维珠联璧合。最终揭示了行星运动的本质——发现行星运动的三定律。这说明科学的方法直接体现出科学思维的重要性,而科学的预见来源于科学思维。显然,运用物理学史所渗透的科学研究方法的确可以还原物理学家认识世界的本来面目,并为培养学生科学素质提供借鉴和启迪。

3.物理知识系统化网络化

学生学完中学物理后,具备了一定基础知识和技能。但若他们合上书本,回答所学物理各部分知识的来龙去脉及其相互联系,能全面回答的就很少,究其原因,就是没有把所学的物理知识系统化、网络化。

例如:伽利略是近代实验物理的奠基者之一,他根据大量的实验事实和理论分析,发现了自由落体定律、惯性定律、摆的等时性原理等理论,奠定动力学的基础。紧随着却是另一位科学家牛顿,牛顿在总结伽利略等人的研究成果的基础上,总结出以他的名字命名的三大定律,发现了万有引力定律,建立和完善了经典力学的理论体系,完成了人类认识自然的历史中第一次理论大综合(把地球上物体运动规律与天体运动规律概括于一个完整的统一理论之中),对后人进行“统一理论”的研究给予深刻的启发并产生极其深远的历史影响。这样通过这些物理学史实建立起的物理图景,使学生所学的物理知识系统化、网络化。

总之,只要充分挖掘物理学史的内涵,不仅可以使学生受到爱国主义教育和启迪学生思维,还可以培养学生科学的态度和刻苦钻研、拼搏进取的精神。

参考文献:

[1]全日制普通高级中学教科书(试验修订本),人民教育出版社物理室编

高中最全的物理学史总结 篇4

1、必修

2、选修3-

1、3-2)

一、力学:

1.1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快。并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的)。

2.1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验。

3.1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即

牛顿三大运动定律)。

4.17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去。得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。

5.英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律。经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)

6.1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察 ——假设——数学推理的方法,详细研究了抛体运动。

7.人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表。而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。

8.17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律。

9.牛顿于 1687年正式发表万有引力定律。1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。

10.1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星。1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。

11.我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同。但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比(火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比)。俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。多级火箭一般都是三级火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家。

12.1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星。1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船 “东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。

13.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

二、电磁学:

13.1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律 --库仑定律,并测出了静电力常量k的值。

14.1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。

15.1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。

16.1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。

17.1826年德国物理学家欧姆(1787~1854)通过实验得出欧姆定律。

18.1911年,荷兰科学家昂尼斯(或昂纳斯)发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象--超导现象。

19.19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳--楞次定律。

20.1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。

21.法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流假说。并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。

22.荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹

力)的观点。

23.英国物理学家汤姆孙发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。

24.汤姆孙的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。25.1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒

子。最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同。

但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。

26.1831年,英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律 ——电磁感应定律。

27.1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律--楞次定律。28.1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一,双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。

Ⅱ.选考部分:(选修3-

3、3-

4、3-5)

三、热学(3-3选考):

29.1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象--布朗运动。

30.19世纪中叶,由德国医生迈尔。英国物理学家焦尔。德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。

31.1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。

32.1848年,开尔文提出热力学温标,指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。热力学温标与摄氏温度转换关系为T=t+273.15 K。

热力学第三定律:热力学零度不可达到。

四、波动学、光学、相对论(3-4选考):

33.17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。34.1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律--惠更斯原理。

35.奥地利物理学家多普勒(1803~1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象--多普勒效应(相互接近,f增大。相互远离,f减少)。

36.1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波。

37.1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。

38.1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。

39.1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线。

1801年,德国物理学家里特发现紫外线。

1895年,德国物理学家伦琴发现x射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张x射线的人体照片。

40.1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律--折射定律。41.1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

42.1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射--泊松亮斑。

43.1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,并指出光是一种电磁波。

1887年,赫兹用实验证实了电磁波的存在,光是一种电磁波。

44.1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:

①相对性原理--不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。

②光速不变原理--不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。

45.爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式E=mc2。

46.公元前 468~前376,我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播。影的形成。光的反射。平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。47.1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)

48.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒。另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。

49.物理学晴朗天空上的两朵乌云:

①迈克逊-莫雷实验一相对论(高速运动世界);

②热辐射实验一一量子论(微观世界)。

50.19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:x射线的发现,电子的发现,放射性 同

位素的发现。

51.1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:

①相对性原理--不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。

②光速不变原理--不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。

52.1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子。

53.激光--被誉为20世纪的“世纪之光”。

五、动量、波粒二象性、原子物理(3-5选考):

54.1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界。受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。

55.1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对x射线的散射时--康普顿效应,证实了光的粒子性(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)。56.1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。

57.1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性。

58.1927年美。英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。

59.1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线--阴极射线(高速运动的电子流)。

60.1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。

61.1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。

62.1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。

63.1909~1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10m~15m。1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。预言原子核内还有另一种粒子,被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。

64.1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。

65.1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式。

66.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结

构。天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ 射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。

67.1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素--钋(Po)镭(Ra)。

68.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,并预言原子核内还有另一种粒子——中子。

69.1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。

70.1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。

71.1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。

72.1942年,在费米。西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、中子减速剂、水泥防护层、热交换器等组成)。

73.1952年,美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。

74.1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型。

粒子分三大类:

媒介子——传递各种相互作用的粒子,如:光子。

轻子——不参与强相互作用的粒子,如:电子。中微子。

高中物理学史浙江 篇5

杭州高级中学许 钢

物理学是一门自然科学。它起始于伽利略和牛顿的年代。经过三个多世纪的发展,它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的科学。

在远到宇宙深处,近到咫尺之间,大到广袤苍穹,小到微观粒子的浩瀚而又精细的时空中,物理学研究物质存在的基本形式,以及它们的性质和运动规律。物理学还研究物质的内部结构,在不同层次上认识物质的各种组成部分及其相互,以及它们运动和转化的规律。因此,说物理学是关于“万物之理”的学问并不为过。

物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的学科。同于自然界并不自动地展现其背后的本质、规律和内在联系,所以物理又是极富洞察力的科学。在物理学研究中形成的基本概念和理论、基本实验方法和精密测试技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,进而极大地丰富了人类对物质世界的认识,极大地推动了科学技术的创新和革命,极大地促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。

在初中,大家已经学习了一些物理和科学方法。进入高中以后,你们将见识更为丰富多彩的物理现象,学到更为深刻的物理知识,进一步领悟科学研究的方法,增进对科学的感情,受到科学精神的陶冶。为了更好地迎接中考,更好地学习高中物理,大家在走进高中物理课堂之前,应该关注以下几个方面。

(一)重视基础知识、基本概念和规律的学习

高中物理新课程继续了我国中学物理课程的优势,强调科学性、严谨性、注重逻辑性,循序渐进,也注重基本物理内容的纳入,充分体现了“知识与技能”的培养目标。虽然初中的物理知识比较浅显,内容也不多,但在初中的学习过程中仍然要重视基础知识、基本概念和规律的学习,形成条理化、有序化、网络化的知识结构,中考的命题重点必然是在基础知识、基本概念和规律中,建议考生要重视在理解的基础上切实识记基本知识点,不能因基本功不扎实而无谓地失分。

(二)重视实验,努力提高自己的实验动手能力

物理学是一门实验的科学,高中物理新课程对学生的实验能力提出了更高的要求:“认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验”。在高中物理的教学中很多规律也需要学生自己利用实验进行探究,然后得出规律。由于受到条件的限制和应试压力的影响,很多初中学校开设的实验并不很多,这对学生实验动手能力培养很不利,也不利于高中的物理教学。因此,大家在平时的学习中应更重视自己实验能力的培养,充分利用有限的资源来提高自己实验探究能力。考生对考纲中规定的物理实验题一定要有足够的重视,并能有足够的练习保证。

(三)关注科学方法,培养科学探究能力

中学物理的学习除了一些基本的物理知识、技能需要学习、掌握之外,更重要的是通过物理课程的学习,使学生了解和掌握一些基本的思考问题和解决问题的方法。高中物理教材注重历史和现代的有机结合,使学生既了解历史,知道前人是如何开展科学研究的,从中学习科学的方法;同时也关注现代,知道当今人们怎样开展科学研究和关注哪些问题。为此,大家在课外可以多阅读一些“科学家的传记”和“科学思想史”之类书籍,从而了解科学问题是如何提出的,它的自然原型和理想模型是什么,问题是如何解决的,相应的概念和定律是如何萌生、提炼和发展的,从而达到对科学方法的不断体会。就这点而言,体现在中考中,考查考生科学探究能力的试题已成为考查的难点,要重视琢磨解题思路。

(四)注意培养自己应用的意识

学习物理要从实际中来,还要到实际中去,这样才能真正地学好物理、用好物理。为此大家在学习物理过程中要注意概念和规律的实际应用,注意运用物理知识解释物理现象,分析和解决各种实际问题。

(五)注意提高运用数学工具解决物理问题的能力

在高中物理的学习过程中,需要用到更多的数学知识,而高中数学所学的内容往往滞后于物理教学。因此,为了更好地适应高中物理的学习,大家可先自学一些物理学习过程要先用到的物理知识,如:正弦定理和余弦定理、三角函数、度数与弧度的转换、椭圆的有关知识等。

《物理学史》学习感受 篇6

物理学是一门基础科学,是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。它研究的是物质运动的基本规律。不同的运动形式具有不同的运动规律,因而要用不同的研究方法处理,基于此,物理学又分为力学、热学、电磁学、光学和原子物理学等各个部分。按照物理学的历史发展又可以分为经典物理与近代物理两部分。近代物理是相对于经典物理而言的,泛指以相对论和量子论为基础的20世纪物理学。由于物理学研究的规律具有很大的基本性与普遍性,所以它的基本概念和基本定律是自然科学的很多领域和工程技术的基础。由于物理学知识构成了物质世界的完整图象,所以它也是科学的世界观和方法论赖以建立的基础。

1、物理学是自然科学的带头学科

物理学作为严格的、定量的自然科学的带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。它与数学、天文学、化学和生物学之间有密切的联系,它们之间相互作用,促进了物理学及其它学科的发展。

物理学与数学之间有深刻的内在联系。物理学不满足于定性地说明现象,或者简单地用文字记载事实,为了尽可能准确地从数量关系上去掌握物理规律,数学就成为物理学不可缺少的工具,而丰富多彩的物理世界又为数学研究开辟了广阔的天地。历史上有许多著名科学家,如牛顿、欧拉、高斯等,对于这两门科学都做出了重要贡献。19世纪末、20世纪初的一些大数学家如彭加勒、克莱因、希尔柏特等,尽管学术倾向不同,但都精通理论物理。近代物理学中关于混沌现象的研究也是物理学与数学相互结合的结果。

物理学与天文学的关系更是密不可分,它可以追溯到早期开普勒与牛顿对行星运动的研究。热核反应理论是首先为解释太阳能源问题而提出的,中子星理论则因脉冲星的发现得到证实,而现代宇宙论的标准模型——大爆炸理论,是完全建立在粒子物理理论基础上的。

物理学与化学本是唇齿相依、息息相关的。化学中的原子论、分子论的发展为物理学中气体动理论的建立奠定了基础,而物理学中量子理论的发展,原子的电子壳层结构的建立又从本质上说明了各种元素性质周期性变化的规律。物理学在生物学发展中的贡献体现在两个方面:一是为生命科学提供现代化的实验手段,如电子显微镜、X射线衍射、核磁共振、扫描隧道显微镜等;二是为生命科学提供理论概念和方法。分子生物学已经构成了生命科学的前沿领域,生物物理学显然也是大有可为的。

2、物理学是现代技术革命的先导

一般说来,物理学与技术的关系存在两种基本模式:其一是由于生产实践的需要而创建了技术,例如18世纪至19世纪蒸汽机等热机技术,然后提高到理论上来,建立了热力学,再反馈到技术中去,促进技术的进一步发展;其二是先在实验室中揭示了基本规律,建立比较完整的理论,然后再在生产中发展成为一种全新的技术。在当今世界中,第二种模式的重要性更为显著,物理学已成为现代高技术发展的先导与基础学科。反过来,高技术发展对物理学提出了新的要求,同时也提供了先进的研究条件与手段。所谓高技术指的是那些对社会经济发展起极大推动作用的当代尖端技术,即核能技术、超导技术、信息技术、激光技术、电子技术等。

3、物理学是科学的世界观和方法论的基础

物理学描绘了物质世界的一幅完整的图象,它揭示出各种运动形态的相互联系与相互转化,充分体现了世界的物质性与物质世界的统一性著名的物理学家法拉第、爱因斯坦对自然力的统一性怀有坚强的信念,他们一生始终不渝地为证实各种现象之间的普遍联系而努力。

物理学史告诉我们,新的物理概念和物理观念的确立是人类认识史上的一个飞跃,只有冲破旧的传统观念的束缚才能得以问世。例如普朗克的能量子假设,由于突破了“能量连续变化”的传统观念,而遭到当时物理学界的反对。普朗克本人由于受到传统观念的束缚,在他提出能量子假设后多年,长期惴惴不安,一直徘徊不前,总想回到经典物理的立场。同样,狭义相对论也是爱因斯坦在突破了牛顿的绝对时空观的束缚,形成了相对论时空观的基础上建立的。而洛伦兹由于受到绝对时空观的束缚,他提出了正确的坐标变换式,但不承认变换式中的时间是真实时间,一直提不出狭义相对论。这说明正确的科学观与世界观的确立,对科学的发展具有重要的作用。

在实际的科学发现中,不存在严格的逻辑通道,科学的创造常常是由于科学家们独特的创造性思维的结果。科学研究中常用的方法列举如下(1)物理模型 物理模型是为了便于研究而建立的高度抽象的反映事物本质特征的理想物体。比如克劳修斯提出理想气体模型,推导出气体压强公式;范德瓦尔斯分子模型的提出,导致真实气体方程的建立;安培提出分子电流模型,对物质磁性的本质作了解释;麦克斯韦用分子涡旋的力学模型,导出了磁力公式、磁能公式,解释了电磁感应现象。物理学中还有质点、刚体、单摆、点电荷、绝对黑体以及各种原子模型都是物理模型。分析前人在研究过程中建立模型的根据和思路,有助于增进对科学思想的理解(2)理想实验 理想实验是一种按照实验的模型展开的思想推理过程,是逻辑推理的一种方法和形式。例如伽利略为说明惯性原理提出的球沿光滑斜面下滑又上升的理论实验,牛顿为揭示天体运动与地上运动的统一性而构思的在山巅上作平抛运动的理想实验等等。(3)物理类比 物理类比方法是利用一种科学定律和另一种科学定律之间的部分相似性,用它们中的一个去说明另一个。例如,麦克斯韦通过把力线和不可压缩流体的流线加以类比,找到了法拉第力线的数学描述;德布罗意通过力学和光学类比,引进了波粒二象性概念,提出了“物质波”假设。

(4)物理假说 假说是根据一定的科学事实和科学理论对研究中的问题所提出的假定性的看法和说明。假说在科学发展过程中具有十分重要的作用。例如麦克斯韦为了解释在变化磁场中的导体回路上所产生的感应电流的现象,提出了感生电场的假说;为了解决安培环路定律在传导电流不连续时所遇到的困难,提出了位移电流的假说。又如普朗克为了解释他导出的与实验结果完全一致的辐射公式提出了能量量子化的假说。又如爱因斯坦解释光电效应实验提出的光量子假说。

综上所述,一、学习物理学史,让我了解了物理学史,培养了观察和分析问题的能力。物理学是一门以实验为基础的科学,观察和实验既是研究物理学的基本方法,也是学习物理学的基本方法,物理学史描述了许多科学家善于从不被人注意的一些平常现象中细心地观察与思考的事例。比如伦琴一生在物理学领域中进行过大量

实验研究工作,一次实验中,他偶然发现包有黑纸的底片被曝光,但他从没放过这一个细小的现象。正是他这种观察能力、分析能力使他发现X射线从而获得诺贝尔奖。因此在今后的学习中就要有目的地观察,亲自动手实验,逐步培养勤观察、勤思考的习惯,这种能力的培养在今后的工作中将受益无穷。

二、学习物理学史,让我拥有了质疑精神和提出科学问题的能力。独立思考和独立判断的一般能力,首先表现在怀疑和批判的精神。科学史上大量事例表明,不囿于传统理论和观念,不迷信权威和书本,是科学创造的思想前提。众所周知,在爱因斯坦之前,洛仑兹和彭加勒已经走到相对论的大门口,只是由于未能摆脱绝对时空观的束缚,才没有最终迈入相对论的门坎。正是由于爱因斯坦抛开了“绝对运动”和“静止以太”的观念,并深刻地审察了“同时性”概念的物理学根据,才创建了狭义相对论,引起了人类时空观的巨大变革。

三、学习物理学史,让我了解了物理大师的科学方法和进行科学思维的训练。物理学研究中建立了许多理想模型、理想过程、理想实验,运用了观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和 综合、佯谬和反证方法、科学假设方法等等。物理学史中有大量生动事例说明科学大师们熟练而巧妙地运用这些方法取得重要成果的过程。比如讲“自由落体运动”时,介绍伽利略用归谬法驳斥亚里士多德“重的物体比轻的物体落得快”。

用物理学史实施德育 篇7

12-15岁的初中学生正处于从儿童向青年过渡的阶段, 他们半成熟、半幼稚, 一般求知欲十分旺盛, 好奇心强, 想象力丰富而奇特, 对神秘的现象迫不及待地希望了解一二。物理教师在教学中可以充分利用学生的这一特点, 适时穿插讲述生动的物理学史, 如重大发现发明的历史、物理学家的典型事例等, 既能吸引学生注意力、激发学习兴趣, 亦可以培养学生追求真理、持之以恒、大胆创新等优秀品质, 对学生的成长和发展都大有裨益。笔者从自己的教学中总结了几点物理学史对德育的作用。

一、用物理发展史激发爱国主义情感

爱国主义是德育的中心内容, 在我国源远流长的历史长河中, 在物理学方面对世界作出了杰出贡献。实际上根据英国著名学者李约瑟所主编的巨著《中国科学技术史》, 中国的科学技术在17世纪之前很长一段时间内都远远超过了西方国家。我国历史上记载了大量的物理科学知识, 这些都是爱国主义教育素材, 能够很好地激发学生的民族自豪感。比如上海教育出版社的八年级物理, 开篇部分向学生介绍了大量的物理知识, 这是进行爱国主义教育的良机, 在课堂中向学生介绍、宣传我国古代和现代科学技术的伟大成就可加深学生热爱祖国的崇高感情。当然也应该把我国目前的整体科技水平与世界先进水平的差距真实地展示给学生, 以激发他们为国争光的雄心斗志。

比如课本中介绍了生于公元前287年的古希腊科学家阿基米德在力学中的成就。而我国成书于春秋时期 (公元前700至400年) 末年的作品《考工记》一书中就有了关于惯性的记载、滚动摩擦的论述、论箭的飞行与保持稳定, 还记述了有关力的测量、斜面受力分析以及材料和施工中的一些科学知识。战国时代以墨翟 (公元前490至403年) 为首的墨家的代表作《墨经》, 也对力学现象进行了概括, 介绍过斜面、滑轮及其应用。中国在力学上的发展就文字记载方面来说比西方早了100多年。再比如课本中有关于风洞的介绍, 风洞代表了一个国家在航空航天方面的基础研究的水平, “神舟”飞船、返回舱、逃逸塔等大量模型在风洞中经历了数千次的气动试验, 才迎来中华“神舟”飞天的辉煌一刻。中国的风洞水平曾让欧洲代表团极度震惊!但是我国目前的民用航空飞机却要依赖进口, 用最便宜的劳动力做出1亿双鞋子, 才够换回一架波音747, 我国航空工业发展任重道远。

二、用物理学家的人格力量感召学生

物理学具有极强的严谨性和科学性, 纵观历史上取得伟大成就的中外科学家, 在他们发现新规律、发明新技术的过程中无不经历了巨大的艰辛甚至磨难, 这需要许多可贵的品质。因此, 在物理教学中, 可通过介绍科学家的生平轶事、成功经验, 让学生懂得物理学中每一项成就的获得, 都与物理学家们的个性素质密切相关, 同样个人要获得事业上、生活上的成功也需要具备优秀的品质。

1. 全力以赴, 勤奋不怠。

物理学家之所以能成为伟大的科学家, 取得斐然的成就, 主要是因为他们刻苦勤勉, 忘我工作。

在电学中电流的单位是安培, 之所以用他的名字做单位就是因为他所做的研究, 属于科学史上曾经作过的最卓越的工作之列。安培十分勤奋, 几乎每时每刻都在思索。有一次, 他在街上边走边思考, 突然想出了一个电学算式, 急着想把式子列出来, 正巧前面停着一辆马车, 他就把马车的车厢当黑板, 马车走他也走, 马车越走越快, 直到追不上马车时, 他才停下来, 这时街上许多人都已经被他的这种失常行为逗得前仰后合了。

在电路中我们经常要用到灯泡, 其发明者爱迪生曾被人们称为“妖魔”。据不完全统计, 自从他发明第一台自动数票机的一八六九年至一九一〇年, 他一共获得一千三百二十八种发明专利权, 即在此时期, 每十一天他就有一个发明。正因为这样, 他才被人们称为“妖魔”。可是, 这个“妖魔”人物的真正魔力究竟出自哪里呢?他自己这样说:“一分灵感, 九十九分汗水。”顽强的毅力、惊人的勤奋正是他真正的“魔力”所在。

2. 百折不挠, 持之以恒。

法国启蒙思想家布封曾说过:“天才就是长期的坚持不懈。”在物理学的发展史中, 无数物理学家正是因为有毫不动摇的持之以恒的精神, 才驶向了智慧大海的彼岸, 登上了物理学的高峰。

这方面有很多事例可以介绍。爱迪生为了找到适合做灯丝的材料, 做了1000多种不同的试验, 仅植物类的炭化试验就达六千多次。他的试验笔记多达二百多本, 共计四万余页。他每天工作十八九个小时。每天清早三、四点的时候, 他才头枕两三本书, 躺在实验用的桌子下面睡觉。有时他一天在凳子上睡三四次, 每次只半小时。先后经过了三年的时间, 才找到合适的材料。在这以后爱迪生开始研制碱性蓄电池, 研究了近十年的时间, 大约经过五万次的试验, 记录试验笔记一百五十多本, 方才达到目的。

在“电能的获得”的教学中, 可以介绍法拉第经历10多年研究发现电磁感应现象的故事。同时也可以介绍一下克拉顿的故事这样的反面例子, 使学生产生心理反差, 会对他们产生震撼。瑞士物理学家克拉顿是与法拉第同时代的科学家, 在十九世纪二十年代也进行过电磁感应的实验, 但克拉顿的实验失败了。其实克拉顿的实验设计是合理的, 问题是方法不得当, 如果他能够把实验多进行几次, 再完善一下实验方法, 那么电磁感应现象的发现者就会是他, 而不是法拉第。

荀子的《劝学》中有言:骐骥一跃, 不能十步;驽马十驾, 功在不舍。再聪明的人要获得成功都不可能一蹴而就, 任何人只要锲而不舍, 则金石可镂。

3. 追求真理, 勇于献身。

科学研究的目的之一是为了改造自然, 造福人类, 但科学更崇高的使命在于对真理的追求, 使人类对真理的沉思更完美。哥白尼说过, 人的天职在于探索真理, 很多物理学家为了追求真理不惜献身。

伽利略因坚持“日心说”被判终身监禁。他明知道他的同胞布鲁诺曾因宣传“日心说”被作为“异端”烧死在罗马鲜花广场, 仍然公开表达自己的观点。而在监禁其间他仍未停止工作。富兰克林冒着生命危险, 在雷雨天用风筝把闪电导了下来, 成功阐述了电的本质。而另一位叫利赫曼的俄罗斯科学家则在研究雷电的实验过程中献出了宝贵的生命。

人类自从诞生以来, 就渴望真实, 探求真知, 爱因斯坦把追求科学真理作为人生的终极意义。科学家追求真理的无畏精神应该代代相承

4. 不随权威, 大胆创新。

物理学的理论是在持续的斗争中得到不断发展和完善的。物理学的发展史中充满着唯心论和唯物论、形而上学和辩证法、旧理论和新观念的激烈斗争。很多物理学家正是因为具有怀疑精神, 敢于向权威挑战, 敢于同束缚科学发展的传统观念决裂, 提出新思想、新见解, 才取得突破性成就, 推动物理学的发展。

在伽利略之前, 古希腊的亚里士多德的学说认为, 力是维持物理运动的原因。亚里士多德的这个观点是错误的, 但这个违背自然规律的学说一直被当作圣经来讲述, 没有任何人敢去怀疑它。直到16世纪伽利略提出反对, 后来笛卡儿完善了伽利略的观点, 最后由牛顿提出了牛顿第一定律。

大气压的测定也是充满了曲折。当时学术界对空气是否有重量和真空是否可能存在的问题还认识不清, 主要是受亚里士多德思想的影响, 认为“世间万物之中除了火和空气以外均有各自的重量。”并坚持自然界“害怕真空”的说法。但伽利略对此说法表示怀疑, 他曾发现, 抽水机在工作时, 不能把水抽到10米以上的高度, 他认为这一现象只能归结为水柱受不了它本身重量之故, 再找不到其它合理的解释。托里拆利赞同伽利略的观点, 并在总结前人理论和实验的基础上, 进行了大量的实验, 实现了真空, 验证了空气有重量的事实, 测定了大气压的值。

当今时代是个充满竞争的时代, 只有富有开拓创新精神, 才能在竞争中立于不败之地。任何人都不是全知全觉的, 即便是权威也难免出错。用物理学家的故事告诉学生:许多重大发现、重大发明, 往往都是小人物做出的, 他们当时人微言轻, 但不因循守旧, 墨守成规, 富有怀疑精神、求实精神, 任何人具有这样的品质并能勤奋刻苦、坚韧不拔也会做出新发现、新成就。

5. 互助协作, 共同发展。

物理学中许多重大的成就, 是不少科学家之间相互协作共同取得的, 协作精神是对独创精神的有益补充。科学家之间的书信往来、相互讨论对科学理论的建立和科学事实的发现有很大的帮助。现代科学研究的组织形式更加多样, 集体研究成为科学研究的主要形式。如今科技资源的配置、科技成果的评价和应用、科技合作与交流都呈现出全球化的特征, 单个科学家的独立研究正在让位于网络化、全球化的协作研究。不仅仅是科学研究, 在人们的日常生活中, 大量的工作也已无法靠个人的单打独斗完成。在这样的背景下培养学生的协作精神就尤为重要。在物理教学中, 可以运用物理学家的典型事例, 适当地对学生进行团结协作精神的教育。

高中物理学史浙江 篇8

1.1利用物理学史引入新课教学

(1)利用物理学史引入新的教学主题或新的一章

比如:鲁科版选修3-5除第一章外其它内容都是近代物理,为了让学生对即将要学习的知识有个整体了解,在这部分内容开始教学之前可以物理学史引入:

19世纪下半叶,科学家们开始研究阴极射线.伦琴在研究阴极射线时发现了X射线,J·J·汤姆孙从阴极射线证实了电子的存在.贝克勒尔在研究X射线时发现了放射性,居里夫妇发现并研究放射性元素钋和镭.在对放射性的进一步研究中,卢瑟福发现了α射线和β射线,维拉德发现了γ射线.

随着卢瑟福发现质子、查德威克發现了中子,原子核的结构被揭开;中子的发现还激发了一系列新课题的研究,引起一连串的新发现:人工放射性、慢中子和核裂变;并且打开了核能实际应用的大门.普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难提出了能量子假说,标志着量子力学的诞生;爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾提出了光量子假说和光电方程.玻尔将量子学说应用于卢瑟福的原子核式结构成功地解释了氢原子光谱.

爱因斯坦第一个肯定了光既有波动性又有粒子性,即波粒二象性;德布罗意把波粒二象性推广到微观粒子,提出了物质波的假说,论证了微观粒子也具有波动性,并得到了电子的衍射实验和双缝干涉实验的证实.

利用物理学史引入新的教学主题或新的一章时要尽可能把本主题或本章涉及到的物理学史有机的串起来,才能达到使学生对本主题或本章将要学到的知识有个框架上的了解的目的.

(2)利用物理学史引入新的一堂课

比如鲁科版必修1的第6章第1节《牛顿第一定律》可以用再现物理学史的方式引入新课:先给出马拉车的图(如图1所示),问学生看这个图能得出什么结论,然后根据学生的回答引出亚里士多德的观点:马不拉车,车就不动;这证明了有力才有运动,运动需要外力来维持.亚里士多德被奉为圣贤,他的观点人们相信了很长的时间,但慢慢的不断有人批驳,伽利略就是其中一个.伽利略利用如图2所示的光滑斜面实验进行批驳:假设沿斜面AB落下的物体,以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动,则物体不受BC倾斜的影响仍将达到和A点同样的高度,只是需要的时间不同而已.笛卡尔进一步完善了伽利略的结论:运动一旦加于物体,就会永远保持下去,除非受到某种外来手段的破坏.换言之,某一物体在真空中开始运动,将永远运动并保持同一速度.牛顿将前人的观点进行了大综合,提出了牛顿第一定律.

用物理学史引入新课教学可以增强学生对物理学的兴趣,可以很快就把学生的学习积极性调动起来,吸引学生的注意力.

1.2以物理学史为线索串讲一堂新课

比如鲁科版必修2第5章第1节《万有引力定律及引力常量的测定》,可以用天文学的进展为线索串起整堂课:托勒密的地心说→哥白尼的日心说→开普勒和伽利略捍卫哥白尼的日学说→第谷的天文观测→开普勒的贡献→开普勒三定律→牛顿对天体的研究→牛顿发现万有引力定律→发现万有引力定律的意义→卡文迪许对引力常量的测量→测出引力常量的意义.

再比如鲁科版选修3-5的第3章第1节《原子核结构》,也可以用原子核物理学的发展为线索串起整堂课:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子(含布拉凯特的贡献)→发现质子的意义→卢瑟福的中子假说→玻特、约里奥-居里夫妇双双错过发现中子的机会→查德威克发现中子→发现中子的意义.

以物理学史为线索串讲一堂课,可以使学生更加深刻地了解科学探索的过程,了解知识的形成过程,进一步理解所学的知识.

1.3在新课教学结束时补充本节相关物理学史

比如鲁科版必修2第3章第3节《匀变速直线运动实例——自由落体运动》,在教学什么是自由落体运动及自由落体运动的规律后可以补充历史上对于落体运动的研究:亚里士多德的错误观点→伽利略对落体运动的猜想假说与逻辑推理→伽利略的实验验证(斜面实验)→合理外推至倾角为90°(即物体自由下落).

补充的目的是让学生了解物理学史上关于自由落体运动的研究发展过程,了解伽利略对物理学的贡献,同时让学生了解伽利略研究运动学的方法(如图3所示)是:把实验和数学结合在一起,既注重逻辑推理,又依靠实验检验.

对现象的一般观察→提出假设→运用数学和逻辑进行推理→

实验检验→

形成理论

图3

再比如鲁科版选修3-1第1章第2节《静电力 库仑定律》,在学习库仑定律时学生可能会有这样的想法:怎么库仑定律和万有引力定律这么像?二个定律间有什么关联吗?利用学生的疑惑,可以在课堂的最后几分钟补充库仑定律的发现过程:

1759年德国的爱皮努斯猜测电荷之间的斥力和吸力随物体的距离的减少而增大→1760年瑞士的D·伯努利猜测电力会不会也跟万有引力一样,服从平方反比关系→1767年英国化学家普利斯特利从富兰克林的空罐实验中得出:电的吸引与万有引力服从同一定律,即距离的平方→1773年卡文迪许的同心球实验确定了电力服从平方反比定律,但没有及时发表而未对科学发展起到应有的推动作用→1785年法国的库仑从电扭秤实验得出:带同号电的两球之间的斥力,与两球中心之间距离的平方成反比;库仑又从电摆实验得出:正电与负电的相互吸引力,也与距离的平方成反比.

可以看出科学家在研究电力的规律时都是按万有引力的模式来探讨电力的规律性,即应用了类比法,可见类比法在库仑定律的发现过程中起到重要的作用.

1.4针对新课教学过程中的某一知识点渗透相关物理学史

比如鲁科版选修3-4第4章第2节《光的全反射》,可以在全反射及其产生条件教学完后补充全反射现象的发现:1611年,开普勒系统研究光的折射现象,并在《折光学》一书中记载了他做的两个实验:一个是比较入射角和折射角的实验,另一个是圆柱玻璃实验,虽然开普勒没有从这两个实验中找到折射定律表达式,但他却通过这些实验利用光的可逆性应用反面倒推法发现了光的全反射现象.

再比如鲁科版选修3-4第5章第2节《光的衍射》中关于泊松亮斑可以补充:1818年,为鼓励对衍射现象的研究,法国科学院悬赏征集这方面的论文.菲涅耳以严密的数学推理定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物所产生的衍射花纹,推出的结果与实验相符得很好.评审委员泊松在审查菲涅耳的理论时,运用菲涅耳方程推导圆盘衍射,得到一个令人稀奇的结果:在盘后方一定距离的屏幕上影子的中心应出现亮斑.泊松认为这是荒谬的,但阿拉果对泊松提出的问题进行了实验,结果实验中影子中心果然出现了一个亮斑.这一事实轰动了法国科学院,于是菲涅耳荣获了这一届的科学奖,而后人戏剧性地称这个亮斑为泊松亮斑.

针对新课教学过程中的某一知识点渗透相关物理学史,目的是让学生加深对这一知识点的理解,同时拓展学生的知识面,开拓学生的眼界.

2在实验课教学中渗透物理学史

物理学是一门实验学科,大量的物理规律是建立在实验基础之上.物理实验是高中物理教学的重要手段,实验教学是高中物理教学的有机组成部分.在实验课教学中也可适当地渗透相关的物理学史.

2.1在分组实验教学中渗透物理学史

比如鲁科版必修1第3章第2节《匀变速直线运动的实验探究》,在介绍打点计时器是个简便的计时仪器时,可以顺带给学生讲讲伽利略时代的计时方法:把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊上一根口径很细的管子,用小杯子收集每次物体运动时由细管流出的水,用接收到的水的多少来代表物体运动时间的长短.这种方法不但麻烦还只能间接测量时间,可见当时的科学家要做研究是多么的困难.

再比如鲁科版选修3-4第5章第1节《光的干涉》,在“科学探究——测定光的波长”中学生发现将各光学元件在光具座上装配好后,要把双缝干涉仪调节到能观察到明显的实验现象有点难度,这时为了增加学生的信心,可以给学生讲讲18世纪初的英国医生托马斯·杨在没有这些先进的光学仪器的情况下是如何克服困难做出干涉实验的:在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞.让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线.然后再用一个厚约三十分之一英寸的纸片把这束光从中间分成两束.结果看到了相交的光线和阴影.

2.2在随堂演示实验教学中渗透物理学史

比如鲁科版必修2第3章第3节《匀变速直线运动实例——自由落体运动》,在演示完纸片和硬币在接近真空的玻璃管内下落的快慢后,可以补充伽利略著名的比萨斜塔实验:从斜塔上同时释放一轻一重的两个物体,结果两个物体几乎同时落地.

在实验课教学中适当地渗透相关物理学史,可以让学生体会科学上没有平坦的大道,科学家使用最简单的仪器和设备进行科学研究是多么不容易,让学生学会珍惜现在优越的学习条件勤奋学习.

3在复习课教学中渗透物理学史

复习课也是高中物理教学中常见的形式之一,特别是高三的总复习阶段更是以复习课为主.由于近年的高考中频现与物理学史相关的考题,因此在高三总复习阶段有必要把重点章节比如力学、电磁学、原子物理的物理学史再次渗透到相应的复习课中,但不能只是新课教学中已讲过的物理学史的简单再现,而是在广度和深度上要有所提高.

比如在复习电磁感应的探索历程时,可以在原来新课教学已讲过的基础上重点补充以下几点:

“跑失良机”的科拉顿:科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实会摆动.也就是说,产生了电磁感应现象.只不过科拉顿没有看见,他跑得还是“太慢”,连电流计指针往回摆也没看见.

阿拉果圆盘实验:1822年,阿拉果和德国科学家洪堡测量格林威治附近小山的磁场强度时,注意到磁针附近的金属物对磁针的振动有阻尼作用.1824年阿拉果把磁针当做单摆,让它在铜盘上方摆动,发现磁针的摆动会很快衰减;如果在磁针下面迅速转动铜盘,磁针也会跟着转动.当时,阿拉果无法解释这种现象,只是如实地向公众宣布了这个实验结果.阿拉果因此而获得1825年科普利奖,此盘也被命名为阿拉果盘.这个实验震动了欧洲的物理学家,毕奥认为铜盘在转动时产生了磁性,而安培提出銅盘在运动中产生了电流,但都没有找到问题的实质.当时,这个现象谁也不能解释,历史上称之为阿拉果之迷.

法拉第发现电磁感应现象的四个递进式实验:实验一是如图4所示,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈A和B,线圈A和电池相连,线圈B用一导线连通,导线下面平行放置一只小磁针,充当检验电流通过的指示器.实验二是如图5所示,在一根铁棒上绕以线圈,并和电流计相接,铁棒两端各放一根条形磁铁,让铁棒拉进拉出.实验三是如图6所示,用条形磁铁插入和拔出线圈.实验四(法拉第圆盘发电机)是如图7所示,把铜盘置于马蹄形磁极之间,从铜盘的轴心和边沿引两根导线接于电流计,然后旋转铜盘.

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