天体物理学论文题目大全高中选修
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浩瀚的宇宙魅力无穷,它吸引着无数的科学志士为之求索探秘。千百年来,人们为了认识天体和宇宙的奥秘,不屈不挠地探求着。伟大的波兰天文学家哥白尼有一句名言:“人类的天职是勇于探索”,中国古代诗人屈原说过:“路漫漫,其修远兮,吾将上下而求索”,可见探索天文知识是人类永恒的科学主题。 天文学是人类运用所掌握的最新的物理学、化学、数学等知识以及最尖端的科学技术手段,对宇宙中的恒星、行星、星系以及其它像黑洞等天文现象进行专业研究的一门科学它是一门集人类智慧之大成的综合系统。 天文学主要研究天体的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化。 随着天文学的发展,人类的探测范围由目测的太阳、月球、天空中的星星到达了距地球约100亿光年的距离,根据尺度和规模,天文学的研究对象可以分为:行星层次,恒星层次以及整个宇宙。 天文学的一个重大课题是各类天体的起源和演化。天文学和其他学科一样,都随时同许多邻近科学互相借鉴,互相渗透。天文观测手段的每一次发展,又都给应用科学带来了有益的东西。 天文学的研究对于我们的生活有很大的实际意义,对于人类的自然观有很大的影响。古代的天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象,确定了时间、方向和历法。这也是天体测量学的开端。如果从人类观测天体,记录天象算起,天文学的历史至少已经有5、6千年了。天文学在人类早期的文明史中,占有非常重要的地位。埃及的金字塔、欧洲的巨石阵都是很著名的史前天文遗址。哥白尼的日心说曾经使自然科学从神学中解放出来;康德和拉普拉斯关于太阳系起源的星云说,在十八世纪形而上学的自然观上打开了第一个缺口。 牛顿力学的出现,核能的发现等对人类文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的联系。当前,对高能天体物理、致密星和宇宙演化的研究,能极大地推动现代科学的发展。对太阳和太阳系天体包括地球和人造卫星的研究在航天、测地、通讯导航等部门中都有许多应用。
写关于对天体的认识,看法,和有关数据的分析
天体物理论文题目大全高中选修
浅论天文 天文学历史 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代,人们为了指示方向、确定时间和季节,而对太阳、月亮和星星进行观察,确定它们的位置、找出它们变化的规律,并据此编制历法。从这一点上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一。 古时候,人们通过用肉眼观察太阳、月亮、星星来确定时间和方向,制定历法,指导农业生产,这是天体测量学最早的开端。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中期哥白尼提出日心体系学说开始,天文学的发展进入了全新的阶段。此前包括天文学在内的自然科学,受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。 十八、十九世纪,经典天体力学达到了鼎盛时期。同时,由于分光学、光度学和照相术的广泛应用,天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展,诞生了天体物理学。 二十世纪现代物理学和技术高度发展,并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地,使天体物理学成为天文学中的主流学科,同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展,人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。 天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果,离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。在十七世纪之前,人们尽管已制作了不少天文观测仪器,如中国的浑仪、简仪,但观测工作只能靠肉眼。1608年,荷兰人李波尔赛发明了望远镜,1609年伽里略制成第一架天文望远镜,并作出许多重要发现,从此天文学跨入了用望远镜时代。在此后人们对望远镜的性能不断加以改进,以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波,开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后,随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高,射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。二十世纪后50年中,随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入,天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段,形成了多波段天文学,并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段,天文学发展到了一个全新的阶段。而在望远镜后端的接收设备方面,十九世纪中叶,照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测,对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用,可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。 人类很早以前就想到太空畅游一番了。1903年人类在地球上开设了第一家月亮公园。花50美分就能登上一个雪茄状、带翼的车,然后车身剧烈摇晃,最后登上一个月亮模型。 同一年,莱特兄弟在空中哒哒作响地飞行了59秒,同时一位名为康斯坦丁·焦乌科夫斯基、自学成才的俄罗斯人发表了题为《利用反作用仪器进行太空探索》的文章。他在文内演算,一枚导弹要克服地球引力就必须以1.8万英里的时速飞行。他还建议建造一枚液体驱动的多级火箭。 50年代,有一个公认的基本思想是,哪个国家第一个成功地建立永久性宇宙空间站,它迟早就能控制整个地球。冯·布劳恩向美国人描述了洲际导弹、潜艇导弹、太空镜和可能的登月旅行。他曾设想建立一个经常载人的、并能发射核导弹的宇宙空间站。他说:“如果考虑到空间站在地球上所有有人居住的地区上空飞行,那么人们就能认识到,这种核战争技术会使卫星制造者在战争中处于绝对优势地位。 1961年,加加林成为进入太空的第一人。俄国人用他说明,在天上飞来飞去的并不是天使,也不是上帝。美国约翰·肯尼迪竞选的口号是“新边疆”。他解释说:“我们又一次生活在一个充满发现的时代。宇宙空间是我们无法估量的新边疆。”对肯尼迪来说,苏联人首先进入宇宙空间是“多年来美国经历的最惨痛的失败”。唯一的出路是以攻为守。1958年美国成立了国家航空航天局,并于同年发射了第一颗卫星“探险者”号。1962年约翰·格伦成为进入地球轨道的第一位美国人。 许多科学家本来就对危险的载人太空飞行表示怀疑,他们更愿意用飞行器来探测太阳系。 而美国人当时实现了突破:三名宇航员乘“阿波罗号”飞船绕月球飞行。在这种背景下,计划在1969年1月实现的两艘载人飞船的首次对接具有特殊的意义。 补充回答: 20世纪的80年代,苏联的第三代空间站“和平”号轨道站使其航天活动达到高峰,都让美国人感到眼热。“和平”号被誉为“人造天宫”,1986年2月20日发射上天,是迄今人类在近地空间能够长期运行的唯一载人空间轨道站。它与其相对接的“量子1号”、“量子2号”、“晶体”舱、“光谱”舱、“自然”舱等舱室形成一个重达140吨、工作容积400立方米的庞大空间轨道联合体。在这一“太空小工厂”相继考察的俄罗斯和外国宇航员有106名,进行的科考项目多达2万个,重点项目600个。 在“和平”号进行的最吸引人的实验是延长人在太空的逗留时间。延长人在空间的逗留时间是人类飞出自己的摇篮地球、迈向火星等天体最为关键的一步,要解决这一难题需克服失重、宇宙辐射及人在太空所产生的心理障碍等。俄宇航员在这方面取得重大进展,其中宇航员波利亚科夫在“和平”号上创造了单次连续飞行438天的纪录,这不能不被视为20世纪航天史上的一项重要成果。在轨道站上进行了诸如培养鹌鹑、蝾螈和种植小麦等大量的生命科学实验。 如果将和平号空间站看作人类的第三代空间站,国际空间站则属于第四代空间站了。国际空间站工程耗资600多亿美元,是人类迄今为止规模最大的载人航天工程。它从最初的构想和最后开始实施既是当年美苏竞争的产物,又是当前美俄合作的结果,从侧面折射出历史的一段进程。 国际空间站计划的实施分3个阶段进行。第一阶段是从1994年开始的准备阶段,现已完成。这期间,美俄主要进行了一系列联合载人航天活动。美国航天飞机与俄罗斯“和平”号轨道站8次对接与共同飞行,训练了美国宇航员在空间站上生活和工作的能力;第二阶段从1998年11月开始:俄罗斯使用“质子-K”火箭把空间站主舱——功能货物舱送入了轨道。它还担负着一些军事实验任务,因此该舱只允许美国宇航员使用。实验舱的发射和对接的完成,将标志着第二阶段的结束,那时空间站已初具规模,可供3名宇航员长期居住;第三阶段则是要把美国的居住舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱和加拿大的移动服务系统等送上太空。当这些舱室与空间站对接后,则标志着国际空间站装配最终完成,这时站上的宇航员可增至7人。 补充回答: 美、俄等15国联手建造国际空间站,预示着一个各国共同探索和和平开发宇宙空间的时代即将到来。不过,几十年来载人航天活动的成果还远未满足他们对太空的渴求。“路漫漫其休远兮,吾将上下而求索”,人类一直都心怀征服太空的欲望和和平利用太空资源的决心。1998年11月,人类第一个进入地球轨道的美国宇航员、77岁的老格伦带着他未泯的雄心再次踏上了太空征程,这似乎在告诉人类:照此下去,征服太空不是梦。
高中物理关于万有引力或平抛运动的论文?高中就写论文?这个题目有什么写的啊?难道是算逃逸速度?平抛运动的初速度多大时,物体不落地?那就是向心力等于万有引力,速度为平抛的初速度。两个公式。
题目:关于焦耳定律实验的讨论摘要:焦耳定律Q=I^2Rt是中学物理中重要的电学定律,对于焦耳定律的实验演示,教材或教参上常用的方法主要有:(1)传统的煤油吸热法.将阻值不同的电阻丝串联后插入盛有相同质量煤油的量热器中,通电后看哪个量热
高中物理研究物体的平抛运动
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一、关于历史与内容课本上将这一节(1)的内容分成两个部分,即将牛顿第一定律的内容与建立牛顿第一定律的历史区分开来。作者的这一增加学生的科学历史观的企图无疑是正确的:“作为思想形式的自然科学,存在于且早已存在于一个历史的连贯性中,并且为了自身的存在,它依赖于历史思想……一个人除非理解历史,否则他就不能理解自然科学(2)”。可是,另一方面,在作者看来,这样一种对课本内容的划分是有疑问的。最起码的是,这种划分把牛顿第一定律当成一个不变的、终结性的东西。对牛顿之前,讲了从亚里士多德以来的两千年的历史,而对牛顿之后却什么也不讲,这就使学生对牛顿第一定律的领悟有一种僵化的感觉。作者认为,在牛顿第一定律的历史与内容的关系中至少要考虑到下面两个问题。第一,课本上引述了一段亚里士多德的话:“必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。”对于这样的一种写作方式与引述的这样一段内容,作者不敢苟同。从写作方式上而言,作者认为,我们应当对在人类历史长河中有卓越贡献的人物的论述是肯定性的。要是在教科书中纯粹来论述否定性的人物或否定性的结论的话,那何必要用亚里士多德来开刀呢,人类历史长河中这类人物简直是多得不计其数。或许,这种陈述方式是来自于思想界的习惯。真像黑格尔所说(3):“亚里士多德乃是从来最多才最渊博(最深刻)的科学天才之一,——他是一个在历史上无与论比的人…… 虽然他许多世纪以来乃是一切哲学的教师,但却从没有一个哲学家曾被完全没有思想的传统这样多地歪曲过,这些关于他的哲学的传统的说法,过去一直被保持着, 到今天情形还是如此。人们把与他的哲学完全相反的观点归之于他。柏拉图的著作被广泛地阅读,亚里士多德则直到最近几乎还未被认识,所流行的乃是关于他的一些最错误的偏见。”从内容上而言,事实上,课本上引述的亚里士多德的话,同亚里士多德关于力和运动关系的论述是有出入的。关于这一个问题,由于太过于复杂,作者将另文论述,只是在这里需要指出:亚里士多德关于力与运动方面所论述的原义和这里大相径庭;我们应当在古希腊哲学的背景中去领会亚里士多德关于力与运动关系的论述;或者可以更直截了当地说,亚里士多德根本没有讲过引文中的话!(4)仍然,我们通常认为经典力学起源于人们对于亚里士多德物理学的批判。但从历史的观点来看,经典力学毫无疑问与亚里士多德物理学及中世纪物理学有着紧密的关系。因而,我们不能用非此即彼的态度来给真实而复杂的历史下一个粗暴而简单的结论。另外一点需要特别指出的是,根据作者的研究,由于牛顿第一定律与牛顿第二定律有本质的区别(5)。与牛顿第一定律的发展有历史渊源的亚里士多德物理学中的内容不是力与运动的关系(事实上这是与牛顿第二定律的发展有历史渊源的),而是亚里士多德关于“天然运动”(6)与“天然处所”的观点。当然,这一点对一般的读者来说可能太为难了,但作者有责任指出这一点。事实上,我们从牛顿所列举(7)的关于牛顿第一定律的例子中就可看到这一踪迹。第二,惯性定律是人类理性在两千多年的历史长河中发展的产物,它不仅在牛顿之前经历了曲折的发展历程,在牛顿之后也有了很大的发展。在这里特别一提的是爱因斯坦与诺特尔对惯性定律的发展所作出的创造性工作。特别是爱因斯坦在创建了广义相对论以后,使得惯性定律变得更有包容性:“物理学定律比牛顿所想象的情况简单得多。我们不需要对偏离惯性定律的情况作出解释。因为根本不存在偏离惯性定律的情况,所有运动都是惯性运动,所有物体完全沿着时空的自然等直线运动。这些等直线的形状则取决于对这些等直线进行观测所处的参照系。在惯性参照系中,等直线碰巧是直线。在其他参照系中等值线为曲线。在惯性参照系与其他参照系之间不存在任何实质的区别,也没有物理学上的区别,而只有几何学上的区别。在所有参照系中物理定律都有一样,而且所有运动都是惯性运动。”(8)爱因斯坦将惯性定律表达成:“一个质点离开其他一切质点都足够远时,它的加速度的各个分量就消失了。”(9)显然,这种我们看起来比较特殊的表达方式受到了卡尔·皮尔逊的极大影响:“第一定律被视为相当于这样的陈述:周围环境决定加速度——没有其他粒子存在就没有加速度。”(10)在这里,皮尔逊敏锐地捕捉到了惯性的由周围环境的决定性,为二十世纪初诺特尔的证明作了思想上的准备。因而,我们在讲述惯性定律时,必须思考这样一个问题:我们应当怎样来把握惯性定律的度?作者认为,爱因斯坦的相对论意义下的惯性观,已远超出了中学物理学的范围,但诺特尔关于时间均匀性与空间对称性的观点却是必须向学生讲授的。因为从时空的性质来论述、讲解惯性,使学生接触到了关于惯性的更本质的东西。同时根据作者的实践,学生也是可以接受的。二、关于自然观与方法论课本上对牛顿第一定律及其它内容的陈述主要是结论性的。其次,是对伽利略的方法论作了简要介绍,而对于与方法论有重大关系的自然观却只字未提。可是,无论是在欧洲的思想史上还是在欧洲的科学史上,自然的观念始终是一个焦点,也始终是一个热烈和持久的被反思的课题。而以自然的观念为基础的自然科学也随之被赋予了新的面貌(11):牛顿第一定律的历史,正首先是一个对自然观念变更与进化的佐证。也正是人类首先在自然的观念上起了变化,才导致了对自然研究方法的不同,从而也得到了不同形式的结论。爱因斯坦在谈到广义相对论的创立过程时就非常明白地表明了这一点。(12)从另外一层意义上来说,自然观无论是对科学定律的建立还是对学生科学素养的提高都起着十分重要的作用。因而,作者认为很有必要在讲述牛顿第一定律的历史时加入非常具有代表性的三位思想者的自然观,从而使学生的思维也越靠近历史的真面目。素质教育的目标是找寻人类智慧之根,是使人的认识返朴归真。可是对于牛顿以前的科学家却由于我们知之堪少,只能记得他们的个别结论了,对于他们的方法论只是一知半解,而对于他们的自然观则几乎毫无感觉了。但是,在科学创造中,自然观念总是起着先导的作用,他决定着科学创造的方向与内容。由上述所论述的观点,作者对现行课本中牛顿第一定律的教学内容进行了适当的调整。现将作者的具体讲课提纲列于下面:1、 亚里士多德(Aristotle前384-322古希腊自然哲学家和思想家)(1)自然观:自然界是一个自我运动着的事物的世界,展现在自然界中的变化和结构是按逻辑关系相互联系的,变化的最后结局是循环。a、提出了关于自然变化原因的“四因说”:形式因、质料因、动力因、目的因b、在运动的形式方面将天和地区分开来(2)方法论:观察现象、归纳得出解释性原理、演绎出关于现象的陈述(3)结论:天体的运动是“天然运动”;地面上的物体有个“天然处所”(4)贡献:开辟了探索自然界奥秘的一条新路——观察2、 伽利略(Galilao Galilei 1564-1642意大利物理学家)(1)自然观:大自然是和谐的,自然的真理存在于数学的事实中,自然中真实的和可理解的是那些可测量并且是定量的东西(2)方法论:观察提问、合理假设、数学变换、实验验证(3)结论:当一个物体在一个无限延伸的水平面上运动时,假如它没有遇到任何阻碍的话,……它的运动将永远以不变的速度继续下去(4)贡献:提出了新的研究方法——数学变换和科学实验3、 牛顿(Newton 1642-1727英国科学家)(1)自然观:自然界是真实的、客观的、是由各种实在的粒子所组成;自然界的结构是简单的、和谐的、各种运动是有规律的,并且这些规律应该建立在观察和实验之上;物理世界是一个因果性的完整体系(2)方法论:分析与综合,强调论证要用实验验证(3)结论:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止a、“一切物体”是指地下物体与天上物体b、惯性:使物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质一切物体都有惯性c、惯性是宇宙的时间均匀性与空间对称性的结果d、牛顿第一定律是关于自然之美的定律(4)贡献:我不知道别人是怎么看我的,我觉得自己就像是一个在海滨玩耍的孩子,不时地拾到了一些光滑而美丽的贝壳,而真理的大海离我还很远。如果我有什么贡献的话,那是因为我站在巨人的肩膀上。4、 牛顿之后(1)爱因斯坦的“相对论 ”揭示了空间与时间是有联系的1905(2)“量子力学”的发展表明,基本粒子的性质与对称性有极大关系1927(3)扬振宁、李政道提出了“宇称不守恒”,吴健雄用实验验证了这一理论 1956-1957在此,作者对上述提纲作两点简要的说明。第一,在提纲中特别指出了,一切物体是指地下与天上物体。因为作者感到这一点非常重要。牛顿第一定律中所包含的这几个字的含义正是表明了由哥白尼所阐述的新天文学理论的绝对胜利,也表示了任何一种对地下与天上物体之间作任何质的区别的否定。同时,我们也看到这一结果的得来花了多大的代价——布鲁诺为此被烧死在火刑柱上。(13)而作者在长期的教学实践中看到的情况是,有不少教师将“一切物体”解释成是气态、液态、固态等情形。第二,提纲中将惯性看成是时间均匀性与空间对称性的结果。这似乎是远离了学生的想象力,不好讲。对此,作者在实践中用了这样一个逻辑过程,供大家参考:既然一切物体均有惯性,那么,惯性就是一切物体的性质,而一切物体是用什么观念来表示的呢?当然是宇宙,那么,宇宙又是什么呢?就是时间与空间。作者的体会是,学生根据高一地理课本上的知识是可以领会的。三、关于阅读材料课本上有一个标题为《爱因斯坦谈伽利略的贡献》的阅读材料。作者的问题是:这篇材料放在这里是否恰当?首先,这一章的内容是牛顿运动定律,牛顿的贡献才是学生首要了解的内容。并且,在前一章的阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》(14)中已经对伽利略科学研究的方法作了比较完整的介绍,似乎没有必要在这里再对伽利略的贡献进行笼统的说明。作者在实际的教学实践中用了一段教师教学用书(15)上关于牛顿生平的资料作为学生的阅读材料,这一段材料间要、明白、清楚,学生对它的反应良好。而且,这样的做法也同时弥补了在课堂教学中讲述牛顿贡献上的不足。另外,《物理学的进化》这本书主要是出自英费尔德的手笔,爱因斯坦只是列出了一个关于本书的写作大纲。因而,这本书的文字并不严格地等于爱因斯坦的思想。爱因斯坦写本书的目的主要是为了解决英费尔德的生活问题。因而我们并不能把这一本书看作是一本严谨的科学著作,它只是一本一般性的科普读物。而在文章的最后,用“毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它”作为对伽利略的发现的重大意义的评价是否妥当?对于爱因斯坦来说,由于他是一个深信物理概念是人的思维自由创造(16)的理论物理学家,因而他论述伽利略贡献的视角就会同历史学家的视角不一样。事实上,伽利略是如此丰富的一个天才。我们完全可能从他的详细观察力、深刻的直觉把握力、娴熟的数学技巧、精湛的实验技能的任何一个方面来谈论他对科学的贡献。况且,爱因斯坦在不同的阶段、不同的场合对伽利略贡献的论述也是有区别的:“纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识;一切关于实在的知识,都是从经验开始,又终结于经验。用纯粹逻辑方法所得到的命题,对于实在来说是完全空洞的。由于伽利略看到了这一点。尤其是由于他向科学界谆谆不倦地教导这一点。他才成为一代物理之父——事实上也成为整个近代科学之父”。(17)“常听人说,伽利略之所以成为近代科学之父,是由于他以经验的,实验的方法来代替思辨的、演绎的方法。但我认为,这种理解是经不起严格审查的。任何一种经验方法都有其思辨概念和思辨体系;而且任何一种思辨思维,它的概念经过比较仔细的考察之后,都会显露出它们所由产生的经验材料。把经验的态度同演绎的态度截然对立起来,那是错误的,而且也不代表伽利略的思想。”(18)当然,作者在这一篇文章不是为了研究伽利略的贡献问题,只是想表明,《物理学的进化》中的这一片段放在这里当作阅读材料的不恰当性。再次,在这段引文中出现了“直觉”这个概念。可是,什么是“直觉”?也许这对于任何一个人来说都是一个很难回答的问题。并且,作为与直接观察结果相对应的直觉及直觉的观点也是有重大区分的。对此,不要说对于高一的学生,就是许多教师可能也很难把握。因而,很难说这篇阅读材料会给学生留下怎样的印象。作者的多虑之处是:我们不能由于与爱因斯坦有关的这一段文字而把直觉打入死胡同。因为正如拉格朗日所认为的那样(19):伽利略在力学方面从经常看到的现象中发现规律是有超凡的天才的。伽利略的这种天才难道与他的直觉毫无关系吗?事实上,“我们所认识的,都是同时凭直觉和推论获得的,即通过感觉和知性相结合的使用而获得的。”(20)“科学的发展有时不是靠逻辑的思维和推理,而是一种理性的直觉。逻辑是证明的工具,理性直觉是发现的工具。(21)”杨振宁也说过:“我曾对中国科技大学的同学们提出过‘三P’:Perception,Persistence,Power,意思是:直觉,坚持,力量。要有科学的直觉意识去创造,用坚持不懈的努力去奋斗,以扎实的知识力量去克服困难。(22)”直觉是人对存在的一种最基本的表象能力,它是人的意识基础中一个不可分割的内核,它也与人的判断力有关:“直觉的最奇妙的?因而我们不能简单地说直觉是对的还是错的。并且教育的目的何不是为了使学生最终获得一种良好的与直觉有关的综合判断力呢?四、关于习题课本上对这一节的内容安排了五个习题。可是,在作者看来(24),这五个题目中只有第一个是从不太严格的意义上来说是可做的,而其余四个均是不恰当的。其中第二题、第三题中的小题及第四题是属于非惯性系中的动力学问题。其实,我们从课本上第三章第八节《惯性系和非惯性系》这一内容后面习题的缺乏就可以看出作者在处理这一内容上的贫乏与混乱性。而第三题中的和 小题则是关于牛顿第二定律的应用题,也就是说只能用牛顿第二定律而不能用牛顿第一定律来解释。第三题中的小题则应当放在第五章第二节《运动的合成和分解》里面。至于第五题,则是一个文不对题的题目,作者已经非常明确地指出了这一点。为此,作者在具体的课堂教学实践中设计了下面几个习题。结果表明,学生的接受性较好。1.用亚里士多德的四因说解释你认为感兴趣的一件事2.关于伽利略的理想实验,下列说法中正确的是 ()A.只要接触面相当光滑,物体在水平面上就能匀速运动下去B.这个实验实际上是永远无法做到的C.利用气垫导轨,就能使实验成功D.是想象中的实验,建立在大自然是和谐的观点之上3.你认为如果时间不均匀,空间不对称,则这个世界将是一个怎样的情形?4.下列关于惯性的说法中,正确的是A. 不用力踏自行车,自行车会渐渐停下,所以惯性就逐渐消失B. 惯性与物体质量的大小无关,与物体是否运动无关。与物体速度是否变化无关C. 当物体处于静止状态或做匀速直线运动时,表现出了惯性D当物体做变速运动时,没有表现出惯性,因而此时惯性不存在
《以学生为中心的实验教学课堂组织形式研究》 ——通过学生探究实验的形式以学生为中心组织课堂教学 关键词:物理新课程 科学探究 经历过程 以学生为中心,就要从注重学生的全面发展出发,培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神,就需要改变学生的学习方式。而教学中注重科学探究实验,是实现学习方式多样的重要手段之一。 一.注重科学探究,提倡学习方式的多样化 新课程标准中强调以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式,真正实现多样化的教学方式。比如人教版八年级物理物理《物态变化》一节中。传统的教学是以学科的知识为核心的。一般都是通过教师做演示实验,根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念,我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体,引导学生经历科学探究的过程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上,更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从学生熟悉的事例出发,如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象;然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件,然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不是瞎想,应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做出记录,以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比,这也是一种学习。有了猜想之后就要进行验证,看猜想是否正确。可以让学生自己提出实验方案,用什么方案进行实验,验证自己的猜想,并组织学生对设计方案进行交流。由于学生刚刚开始学物理,教师应根据探究的方案进行较多的指导,在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观察实验装置,提出如下的问题让学生进行思考,如:“1.在做海波熔化的实验时为什么不能用酒精灯直接对试管加热而要把试管放在水中,通过烧杯对水进行加热?2.烧杯中要放多少水才合适呢?3.温度计的测温泡放在什么位置才比较合适?4.怎样才能把温度计的测温泡放在合适的位置?5.实验当中需要记录哪些数据,怎样记录?6.实验操作的程序是什么样的?7.怎样才能保证实验的过程安全操作?”学生清楚这些问题以后实验方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题,包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后,学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想,如熔化的温度偏差较大,所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想,更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何,在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论,可以让学生考虑这样的问题:“1.你的猜想和实验结论是不是一致哪?2.你的结果和其他同学相比有没有较大的差异?如果有较大的差异原因是什么哪?3.在探究过程你是否发现了新问题?4.你对这个装置是否有新的改进?5.有没有更好的实验方案哪?”通过这些问题的交流和讨论,如果学生的实验结果并不理想,但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验,也可以巩固他们对知识技能的掌握,训练学生的表述能力,同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果,同时也注重学生参与实验探究的过程体验,培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。当然,学生在刚刚学物理的时候,我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度,又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。比如在声现象的教学当中,由于对于声现象学生并不很陌生,所涉及到的实验器材又比较简单、操作也很方便。因此,在教师提出问题之后要让学生动手做实验,通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程,交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣,也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。再比如《大气压强》的教学,以往都是通过教师的演示实验,使学生认识到大气压强的存在,进而再由教师来讲解大气压强的数值以及测定方法。而现在的教学需要学生在学习知识的同时经历知识形成的过程,激发起学生积极参与认知过程和对科学探究的兴趣。通过对过程和方法的体验来培养学生的科学素养。我们可以将一些演示实验变为学生实验,这样来设计大气压强的教学,通过学生在课下的观察现象和搜集资料、动手做实验等方法,让学生对大气压强的存在先有一个初步的了解,这是改变学生的学习方法的一种具体可行的方法。通过课上学生对课前准备的展示与交流,从知识与技能上看,使学生真切感受到了大气压强的存在,而且也感受到了向四个方向都存在大气压强的事实。从过程与方法上来看,学生在准备工作中经历了猜想、假设、实验验证、搜集证据、分析与论证等科学探究的基本过程。从情感、态度和价值观上来看,通过参与观察、实验、调查等科学实践活动,以及交流合作等活动有利于培养学生一种实事求是、尊重自然规律的科学态度,这样的新课的引入,从课程目标三个方面上来看,都是符合课程标准所倡导的教育理念的。另外关于大气压强的测定的实验的教学,传统的教学多是通过看挂图或录象来直接给出托里拆利实验的结论。而现在我们考虑到应该在知识的教学过程当中充分的引导学生来进行科学探究,所以关于大气压强的教学我们可以这样设计:通过压强的定义式来提出问题、引导学生思考如何测量大气压强的数据。首先让学生来设计方案,使学生经历设计方案的过程,并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时再不断地修正方案,这样经历一个设计新方案——进行实际验证——完善方案的科学探究过程,最后再给出托里拆利实验的结论。这样的处理会充分地利用教学当中科学探究的素材,使学生的创新能力、交流合作能力、思维能力都能得到锻炼和提高。另外,我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在新的教育理念下,强调培养学生的创新意识和实践能力,所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作,得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。 二.教学过程的设计应突出“从生活走向物理,从物理走向社会” 新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入,引发学生的共鸣、激发他们的兴趣,逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发,这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离,同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。比如在《汽化和液化》的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理,因此在这一节的教学之初,我们就应该避开那些比较抽象的、一般化的物态变化和那些非常严密的物理概念,而应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例(比如晒衣服的问题)出发,认识到一种具体物质——水的物态变化过程。“水从衣服上跑掉了!”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象。再比如探究物质的一种属性——《密度》的教学,这个知识点一直是初中物理教学中的一个难点,也是学生的学习兴趣和学习成绩的一个分化点。但是在现在新的教育理念下,对教学内容的选择和组织形式应该进行改革。尽管在探究活动之后需要一些定量的计算,但是应该尽量避开那些意义并不很大的一些模型化的繁杂的计算,应该像教材当中的例题和作业那样设计一些有实际背景、有实际意义的习题。再比如《光的反射》的教学,我们不能仅仅把教学的重点放在知识的落实上,只关注如何掌握光的反射定律,如何提高学生的解题能力和解题技巧,而应该从实际的问题出发,使学生感到物理知识就在自己的身边、物理知识在实际当中是很有用的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识的学习来解决这些相应的实际问题。 三.根据学校和学生的实际情况,开展多种方式的学习,注重培养学生的问题意识 新课程标准把“过程与方法”作为课程目标之一,与“知识与技能”、“情感、态度与价值观”并列,强调学生在参与科学探究过程中的体验和对科学研究方法的感受。所以物理教学不能只局限于教材知识内容本身,而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平,开发多种多样的探究实践活动,在具体的实践活动中培养学生的问题意识,实践科学探究的基本过程,培养学生实事求是的科学态度,提高解决实际问题的能力。如在探究“熔化和凝固”的实验当中,学生从他的实验结果或者从熔化图像上很难看出比较明显的熔化过程,或者可能会发现海波由于过热而不凝固这样的问题。
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双峰二中创建八十年,培养人才三万余人。在教育、科技、军政、工农、艺术各界出现了众多有成就的人物。据1996年建校七十周年时的不完全统计:教育战线大学的正副教授、中学的特级教师,科技战线高级工程师以上,军政界地师级以上,工农战线的企业家、养殖家以及艺术、技能方面有突出成就或有著作问世者,总数在五百人以上。以下仅为部分之简单介绍。 (转自《双峰二中七十周年校庆纪念册》) 欧阳崇一 又名欧阳祜,青树坪人,起陆高小一班毕业。湖南和平解放前夕,任国min党第一兵团司令部第四处上校处长,主管后勤业务。积极趋向弃暗投明,抗拒执行白崇禧对长沙的破坏命令,促使司令员陈明仁和平起义。和平解放后,任兵团军需处长、省政府参事、省政协委员等职。他对母校感情甚深,曾来信说:“我1949年能走向光明,是与母校的教育分不开的,堪可告慰。” 匡燕鸣 双峰人,起陆高小四班毕业。1960年及1979年两次回校任党支书、校长。工作刻苦实干,文化大革命后拨乱反正,恢复学校元气,备著辛劳。荣膺全国教育战线劳动模范称号。后调任双峰一中党支书、校长。 戴鸿仪 青树坪人,起陆高小十一班毕业。四十年代曾回起陆初中任教,是有名数理老师。中国矿业大学北京研究生部教授,其与人合作发明的“矿用强力运输带横向断裂预报装置”获国家专利。享受国家特殊津贴。 欧阳谦叔 又名欧阳熙,青树坪人,起陆高小十六班毕业。曾任湖北歌剧团编剧、作曲。是著名歌剧《洪湖赤卫队》的主要作曲者。国家一级作曲家。其论文《歌剧探索三十年》曾发表于北京《音乐理论》杂志及《中国歌剧艺术文集》。1990年,他与爱人一同回到母校与师生们联欢,后又为母校校歌作曲。 欧阳骅 青树坪人,起陆初中十二班毕业。空军航空医学研究所研究员、教授、硕士和博士论文评审委员。编写了《中国航空百科词典》、《中国医学检验全书》及论文40余篇。所发明“管式液冷防暑降温背心”获国家专利。对母校怀有深厚感情,为庆祝母校七十周年校庆与爱人曾月英捐出多年积蓄设希望奖,要求奖励家庭困难而品学兼优的学生,以报答国家和母校对他们的培育之恩。 王文介 双峰县花门镇人,起陆初中十三班毕业。中国科学院南海海洋研究员、国际海洋研究委员会中国工作组委员、硕士研究生导师、国家特殊津贴获得者。获得过中国科学院科技进步二等奖,广东省科技进步特等奖、国家海洋局科技成果三等奖。主持和参与专门著作16本。有论文和译文60余篇在国内有关学报刊物发表。 曾月英(女) 青树坪人,起陆初中十五班毕业。1956年考入空军第二飞行学院,毕业后,分配空军专机师任飞行员,担任过中央首长专机机长。1987年被授予空军上校,一级飞行员。其机组获“英雄机组”称号,个人曾荣立二等功一次,三等功二次。三十年飞行近五千个小时,行程达200万公里,飞过四十多次专机,参加过常年的战备值班,执行过临时的抢险救灾,均安全而出色地完成了任务。 王影 原名李醒辰,永丰镇人,二中初五班毕业。1963年大学毕业后分配在林业部湖南农林工业设计研究院工作,并任该院副总工程师。他主持、设计的工程,多次获部、省奖励及先进称号。由于他的突出贡献,1993年起,享受政府特殊津贴。系民盟湖南省委副主委,第六届省政协委员,省八届人大常委。 李希特 双峰人,二中初十五班毕业。现为县文化局干部,中国剪纸学会会员、农工民主党县委常委、政协双峰常委。1995年,联合国教科文组织和中国民间文艺家协会联合授予他“民间工艺美术家”称号。有作品百余幅在报刊发表,并多次在展出中获奖。其《凤朝阳》《凤凰戏牡丹》经选送日本、瑞典展出。其三分钟人像剪影,以快、准、美受到中外好评,誉为“湘中一绝”。 欧阳梦轲 青树坪人,二中初二十一班毕业。1985年临池学书,兼学装裱。1988年获全省农民书法大奖赛三等奖,1990年获全省国土杯书法大赛二等奖,1993年获国际和平杯书法赛三等奖。其作品编入《中国国际艺术大观》。《人民日报》及《人事与人才》报道了其自学成才的事迹。 王振华 青树坪人,二中高一、二班毕业。乘改革开放东风,在农村发展养殖事业。全国养猪协会副理事长、湖南省动物人参系列产品开发公司总经理。荣获全国农村科普工作先进个人、全国科技致富能手、湖南省优秀科技工作者等称号。 谢和平 双峰县甘棠镇人,二中高三十一班毕业。现任四川大学校长、教授、博士生导师。中国科学院国际材料物理中心成员。他在岩石损伤力学和分形几何结合方面取得了开创性的成果,从而推动岩石力学的发展,他的学术成果在国内外产生了较大的影响。1992年被评为中国青年科学家。被聘至美、英、波兰、德国各大学讲学。共发表论文40余篇,英文著作3部,中文著作2部。
天体物理论文题目大全初中选修
浅论天文 天文学历史 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代,人们为了指示方向、确定时间和季节,而对太阳、月亮和星星进行观察,确定它们的位置、找出它们变化的规律,并据此编制历法。从这一点上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一。 古时候,人们通过用肉眼观察太阳、月亮、星星来确定时间和方向,制定历法,指导农业生产,这是天体测量学最早的开端。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中期哥白尼提出日心体系学说开始,天文学的发展进入了全新的阶段。此前包括天文学在内的自然科学,受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。 十八、十九世纪,经典天体力学达到了鼎盛时期。同时,由于分光学、光度学和照相术的广泛应用,天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展,诞生了天体物理学。 二十世纪现代物理学和技术高度发展,并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地,使天体物理学成为天文学中的主流学科,同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展,人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。 天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果,离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。在十七世纪之前,人们尽管已制作了不少天文观测仪器,如中国的浑仪、简仪,但观测工作只能靠肉眼。1608年,荷兰人李波尔赛发明了望远镜,1609年伽里略制成第一架天文望远镜,并作出许多重要发现,从此天文学跨入了用望远镜时代。在此后人们对望远镜的性能不断加以改进,以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波,开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后,随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高,射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。二十世纪后50年中,随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入,天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段,形成了多波段天文学,并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段,天文学发展到了一个全新的阶段。而在望远镜后端的接收设备方面,十九世纪中叶,照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测,对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用,可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。 人类很早以前就想到太空畅游一番了。1903年人类在地球上开设了第一家月亮公园。花50美分就能登上一个雪茄状、带翼的车,然后车身剧烈摇晃,最后登上一个月亮模型。 同一年,莱特兄弟在空中哒哒作响地飞行了59秒,同时一位名为康斯坦丁·焦乌科夫斯基、自学成才的俄罗斯人发表了题为《利用反作用仪器进行太空探索》的文章。他在文内演算,一枚导弹要克服地球引力就必须以1.8万英里的时速飞行。他还建议建造一枚液体驱动的多级火箭。 50年代,有一个公认的基本思想是,哪个国家第一个成功地建立永久性宇宙空间站,它迟早就能控制整个地球。冯·布劳恩向美国人描述了洲际导弹、潜艇导弹、太空镜和可能的登月旅行。他曾设想建立一个经常载人的、并能发射核导弹的宇宙空间站。他说:“如果考虑到空间站在地球上所有有人居住的地区上空飞行,那么人们就能认识到,这种核战争技术会使卫星制造者在战争中处于绝对优势地位。 1961年,加加林成为进入太空的第一人。俄国人用他说明,在天上飞来飞去的并不是天使,也不是上帝。美国约翰·肯尼迪竞选的口号是“新边疆”。他解释说:“我们又一次生活在一个充满发现的时代。宇宙空间是我们无法估量的新边疆。”对肯尼迪来说,苏联人首先进入宇宙空间是“多年来美国经历的最惨痛的失败”。唯一的出路是以攻为守。1958年美国成立了国家航空航天局,并于同年发射了第一颗卫星“探险者”号。1962年约翰·格伦成为进入地球轨道的第一位美国人。 许多科学家本来就对危险的载人太空飞行表示怀疑,他们更愿意用飞行器来探测太阳系。 而美国人当时实现了突破:三名宇航员乘“阿波罗号”飞船绕月球飞行。在这种背景下,计划在1969年1月实现的两艘载人飞船的首次对接具有特殊的意义。 补充回答: 20世纪的80年代,苏联的第三代空间站“和平”号轨道站使其航天活动达到高峰,都让美国人感到眼热。“和平”号被誉为“人造天宫”,1986年2月20日发射上天,是迄今人类在近地空间能够长期运行的唯一载人空间轨道站。它与其相对接的“量子1号”、“量子2号”、“晶体”舱、“光谱”舱、“自然”舱等舱室形成一个重达140吨、工作容积400立方米的庞大空间轨道联合体。在这一“太空小工厂”相继考察的俄罗斯和外国宇航员有106名,进行的科考项目多达2万个,重点项目600个。 在“和平”号进行的最吸引人的实验是延长人在太空的逗留时间。延长人在空间的逗留时间是人类飞出自己的摇篮地球、迈向火星等天体最为关键的一步,要解决这一难题需克服失重、宇宙辐射及人在太空所产生的心理障碍等。俄宇航员在这方面取得重大进展,其中宇航员波利亚科夫在“和平”号上创造了单次连续飞行438天的纪录,这不能不被视为20世纪航天史上的一项重要成果。在轨道站上进行了诸如培养鹌鹑、蝾螈和种植小麦等大量的生命科学实验。 如果将和平号空间站看作人类的第三代空间站,国际空间站则属于第四代空间站了。国际空间站工程耗资600多亿美元,是人类迄今为止规模最大的载人航天工程。它从最初的构想和最后开始实施既是当年美苏竞争的产物,又是当前美俄合作的结果,从侧面折射出历史的一段进程。 国际空间站计划的实施分3个阶段进行。第一阶段是从1994年开始的准备阶段,现已完成。这期间,美俄主要进行了一系列联合载人航天活动。美国航天飞机与俄罗斯“和平”号轨道站8次对接与共同飞行,训练了美国宇航员在空间站上生活和工作的能力;第二阶段从1998年11月开始:俄罗斯使用“质子-K”火箭把空间站主舱——功能货物舱送入了轨道。它还担负着一些军事实验任务,因此该舱只允许美国宇航员使用。实验舱的发射和对接的完成,将标志着第二阶段的结束,那时空间站已初具规模,可供3名宇航员长期居住;第三阶段则是要把美国的居住舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱和加拿大的移动服务系统等送上太空。当这些舱室与空间站对接后,则标志着国际空间站装配最终完成,这时站上的宇航员可增至7人。 补充回答: 美、俄等15国联手建造国际空间站,预示着一个各国共同探索和和平开发宇宙空间的时代即将到来。不过,几十年来载人航天活动的成果还远未满足他们对太空的渴求。“路漫漫其休远兮,吾将上下而求索”,人类一直都心怀征服太空的欲望和和平利用太空资源的决心。1998年11月,人类第一个进入地球轨道的美国宇航员、77岁的老格伦带着他未泯的雄心再次踏上了太空征程,这似乎在告诉人类:照此下去,征服太空不是梦。
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物理学研究宇宙间物质存在的各种主要的基本形式,它们的性质、运动和转化以及内部结构;从而认识这些结构的组元及其相互作用、运动和转化的基本规律。地学和生命科学都是自然科学的重要方面,有重要的社会作用,但是像地球这样有生物的行星在宇宙中却是少见的,所以地学和生命科学不属于物理学范围。当然,物理学所发现的基本规律,即使在地球现象和生命现象中,也起着重要作用。 物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来源于实践,而实践的广度和深度有着历史的局限性。随着实践的扩展和深入,物理学的内容也不断扩展和深入。新的分支学科陆续形成;已有的分支学科日趋成熟,应用也日益广泛。早在古代就形成的天文学和起源于古代炼金术的化学,始终保持着独立的地位,没有被纳入物理学的范围。在天文学和物理学之间、化学和物理学之间存在着密切的联系,物理学所发现的基本规律在天文现象和化学现象中也起着日益深刻的作用。 客观世界是一个内部存在着普遍联系的统一体。随着物理学各分支科学的发展,人们发现物质的不同存在形式和不同运动形式之间存在着联系,于是各分支学科之间开始互相渗透。物理学逐步发展成为各分支学科彼此密切联系的统一整体。物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律,从而去统一地理解一切物理现象。这种努力虽然逐步有所进展,使得这一目标有时显得很接近;但与此同时,新的物理现象又不断出现,使这一目标又变得更遥远。看来人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。以下大体按照物理学的历史发展过程来叙述物理学的发展及其内容。物理学是研究自然界基本规律的科学它的英文词physics来源于希腊文,原义是自然,而中文的含义是“物”(物质的结构、性质)和“理”(物质的运动、变化规律)中文含义与现代观点颇为吻合现代观点认为物理学主要研究:物质和运动,或物质世界及其各部分之间的相互作用,或物质的基本组成及它们的相互作用物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子(elementaryparticles)所谓基本粒子,顾名思义是物质的基本组成成分,本身没有结构然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关,因此对“基本”的理解有阶段性有鉴于此,物理学家简单地称之为“粒子”有时为了表达认识的层次,我们仍然可以说:“现阶段的基本粒子为……”当前我们认为基本粒子有轻于(lepton)、夸克(quark)、光子(photon)和胶子(gluon)等等科学家们正在努力寻找自由夸克此外,分数电荷、磁单极也在寻找之列我们周围的物体是物质的聚集状态人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质,并称它们为宏观(macroscopic)物质以区别前面所说的微观(microscopic)粒子居间的尺度是介观(mesoscopic),而更大的尺度是宇观(cosmological)场(field)传递相互作用,电磁场和引力场就是例子在物理学的范围内,物质的运动是指机械运动、热运动、微观粒子的运动、原子核和粒子间的反应等等运动总是发生在一定的时间和空间时间和空间首先是作为物质运动的舞台,但最后也成了物理学研究的对象现在知道物质之间的相互作用有四种,即万有引力、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用爱因斯坦(AEinstein,1879—1955)生前曾致力于统一场论的工作,试图用统一的理论来描述各种相互作用在60年代,走向统一有了突破性的进展格拉肖(SLGlashow)、温伯格(SWeinberg)和萨拉姆(ASalam)等人发现弱相互作用和电磁相互作用可以统一,用弱电相互作用(electroweak)来描述鲁比亚(1983[1],CRubbia)等提供了实验支持大统一理论(Grand Unification Theory,GUT)试图将强相互作用也统一进去,而超对称理论更企图将引力也纳入其中还有人在寻求其他的相互作用对此,在Physics Teacher期刊上曾有一篇文章题为“存在第五种基本力吗?”专门讨论这一命题[6]在高级的理论中,相互作用只不过是交换物质,如电磁作用交换光子、强作用交换胶子物理学的一个永恒主题是寻找各种序(orders)、对称性(symmetry)和对称破缺(symmetry-breaking)[10]、守恒律(conservation laws)或不变性(invariance)物质的有序状态比我们想象的要广泛得多除了排列整齐的位置序以外,还可以有指向序超导态也是一种有序状态对称性通常指静止的空间几何对称,如太极图、八卦、晶体中的平移和旋转对称实际上,对称性还可以是动态的,可以是时间反演对称、物质—反物质对称以及更为抽象的规范对称等等就物理学和其他科学的关系而言,我们可以说:·物理学是最基本的科学·物理学是最古老、发展最快的科学·物理学提供最多、最基本的科学研究手段最基本的体现是在天文学、地学、化学、生命科学中都包含着物理过程或现象在这些学科中用到不少物理学概念和术语是很自然的最基本还意味着任何理论都不能和物理学的定律相抵触例如,如果某种理论破坏能量守恒定律,那么这一理论就很成问题当然,某些物理理论本身或一些阶段性的工作本身也是在不断地完善19世纪中叶之前,物理学曾是完完全全的实验科学力学中的理论问题被认为是数学家的事19世纪末,在当时处于世界物理学中心的德国的大学里,开始设置理论物理学教授的席位此后,随着人类的认识能力逐步深入,逐步深入到不能靠直觉把握的微观、高速、宇观现象,20世纪初建立了狭义和广义相对论,以及量子力学这些深刻的物理理论到了20世纪中叶,物理学已经成为实验和理论紧密结合的科学20世纪后半叶由于电子计算机的发展,既改变了理论物理的工作方式,也扩大了实验的涵义目前物理学已经成为实验物理、理论物理、计算物理三足鼎立的科学实验提供的条件比自然界出现的更富变化和更灵活可控,而物理理论则给出了对自然界的数学描述计算物理学是重要的新分支,有自己独特的研究方法计算机实验可以提供比通常的实验更为变化丰富和灵活控制的条件不过通常需要用到超级计算机物理学中最重大的基本理论有下面5个:·牛顿力学或经典力学(Mechanics)研究物体的机械运动;·热力学(Thermodynamics)研究温度、热、能量守恒以及熵原理等等;·电磁学(Electromagnetism)研究电、磁以及电磁辐射等等;·相对论(Relativity)研究高速运动、引力、时间和空间等等;·量子力学(Quantum mechanics)研究微观世界后两个理论主要是在20世纪发展起来的,通常认为是现代物理学的核心以上理论中没有一个被完全推翻过,也没有一个是永远正确的例如,牛顿力学在高速情形下,应该用狭义相对论来代替;而对于强引力,它又偏离于广义相对论,但在它的适用范围内仍然是精确的科学的理论总是要发展的,需要根据新发现的事实进行修正在教科书中只介绍一种版本的做法很可能导致“理论是唯一的”这样的观念事实上,理论决不是唯一的科学理论往往在美学上令人赏心悦目,在数学上优雅而普适,但是仅仅有这些是决不可能流传下来的理论和思想必须经受实验的检验和验证物理学中的理论和实验在相互促进和丰富中得到发展一个没有思想的实验工作者可以发现无穷无尽的事实,不过毫无用处理论家如果不受实验检验这一约束也可能产生出极其丰富的思想,不过与大自然毫无关系而已通常的科学研究方法是:·通过观测、实验、计算机模拟得到事实和数据;·用已知的可用的原理分析这些事实和数据;·形成假说和理论以解释事实;·预言新的事实和结果;·用新的事例修改和更新理论上述的后3步都是关于理论的以上所说的科学研究的步骤是常规的有时候,有的人可能并不遵循这样的过程常常直觉(intuition)或者预感(premonition)会起相当的作用有时候,机遇(运气或偶然)对于成功也会起作用,使你获得一则重要的信息或发现一个特别简单的解要学会在恰当的时机提出恰当的问题,并找到问题的答案有时还必须忽略一些“事实”,原因是这些并不是真正的事实或者它们无关紧要、自相矛盾;或者是由于它们掩盖了更重要的事实或考虑它们使问题过于复杂化据说,有一次有人问爱因斯坦:如果迈克耳孙-莫雷(Michelson-Morley)实验并不导致光速不变你怎么办?他说:他将忽略那些实验结果,他已经得到了结论,光速必须被认为是不变的关于爱因斯坦1905年提出狭义相对论时是否知道迈克耳孙-莫雷实验,曾发生过长时间的争论有人认为爱因斯坦在他的著作中没有留下他知道迈克耳孙-莫雷实验的丝毫痕迹,他可能纯粹通过理论推理和他们(迈克耳孙与莫雷)得出了相同的结论爱因斯坦的首席传记作家培斯(Abraham Pais)筛选了许多历史记载,得出结论说,爱因斯坦确实知道这一实验新近有一篇爱因斯坦在1922年的演说的英文翻译稿刊登在Physics Today上[8]此文是根据原来的德语演讲的日文记录整理、翻译的[见第九章参考文献(13)]译者让爱因斯坦“本人”表示,他知道这一实验在大学物理的学习中,除了学习事实、定律、方程和解题技巧外,还必须努力从整体上掌握物理学要了解各分支间的相互联系现代观点认为,应该从整体上逻辑地、协调地来把握物理学学习中,对于基本物理定律的优美、简洁、和谐以及辉煌应该有所体会,要学会鉴赏其普适程度,了解其适用范围还要学会区别理论和应用,物理思想和数学工具,一般规律和特殊事实,主要和次要效应,传统的和现代的推理方式等等
我是初中物理老师,我也许会出这样一个题目,但作为一个年长者的我不希望看到你直接问别人要论文。如果是我,评价这篇论文的标准是:1、基本格式,这你得重新学,网上很容易找。你虽然不是作硕博论文,但仍然要从开始就要培养一种学术习惯,美国小学生作论文就如此。这会让你的老师刮目相看的。2、在你的知识与能力范围之内,从一两件生产和生活中小现象、事实说明物理的有趣和有用,楼上的很多资料都超出你的能力范围。什么是物理学,不是你能讲清楚的,而是请你讲你眼中的物理学。3、文中是否有一二点有灵性的思维火花。物理老师一般都很看重学生的悟性与灵感以及思维的品质。到网上去找资料,到生活中去观察和实验,你会觉得会与感兴趣的其它事情一样有趣的。最后祝你物理这门课学和轻松愉快!
天体物理学论文题目推荐高中选修
哎~~看来真的是没人比你更缺了
天体物理的研究 高中的知识不足以应该对,而且没有相匹配的设备和环境。建议还是以书面的学习为主,可以从生活中找到有关的一个问题,先利用现有知识分析问题,然后再求证(从网络,老师 书籍中找),看看是否与自己的观点一致,并分析原因。虽然说是研究性学习,其重点还是在学习,不过突出了研究这一概念,至意思还是要带有自己思想的对知识掌握,要有自己看待问题的思考过程和方法。举个例子:1地月位置与潮汐的关系。(万有引力) 2月相的变化(月地日的位置变化)等等要善于发现问题 思考问题 解决问题研究性学习其一个重点就是发现问题,要注意了。
天文学是和航天、测地、国防等应用学科有交叉的学科,是高校中一门专业性极强的学科,毕业生多为高级专业人才。目前,虽然我国开设天文系的院校并不多,但这并不能阻挡部分学生成为科学家的热情,每年各大院校的天文系依旧是门庭若市。那么,天文系高考选科要求是什么?天文系高中选哪三科呢?一、天文学选科建议据全国各大院校的专业选考要求显示,目前高校中的天文学专业普遍只要求必选物理即可。下图为2020年普通高校在京招生天文学专业选考要求,可供参考:由此可见,若想报考天文学专业,首先必须选考物理;而其他两科可以根据个人的喜好、学科排名优势以及高中办学特色、地方文化等综合考虑。二、全国天文系排名2019年最好大学网发布的《软科中国最好学科排名2019-天文学》榜单如下。其中,南京大学和北京大学相继保持国内天文学实力前两名;而上海交通大学则较2018年进步一名,排到第三,超过中国科学技术大学。三、2019年南京大学天文系分数线南京大学天文与空间科学学院前身天文学系创建于1952年,是全国高校中历史最悠久、培养人才最多的天文学专业院系,拥有目前国内唯一的天文学一级重点学科。学科实力强劲,在历次学科评估中位居国内高校天文学专业第一。而除了和中科院天文系统交叉融合建成“现代天文与空间科学园区”外,南京大学天文与空间科学学院还先后与包括哈佛大学、加州理工学院、麻省理工学院、悉尼大学、东京大学、巴黎天文台等在内的20余所国际一流高校建立起良好的学术交流关系。南京大学天文学分数线:如上图所示,由于南京大学的天文学专业的招生大类为理科试验班(数理科学类),且学校仅公布了理科试验班(数理科学类)的录取分数,因此便将此分数情况作为南京大学天文专业的录取分数参考,如下:
题目:关于焦耳定律实验的讨论摘要:焦耳定律Q=I^2Rt是中学物理中重要的电学定律,对于焦耳定律的实验演示,教材或教参上常用的方法主要有:(1)传统的煤油吸热法.将阻值不同的电阻丝串联后插入盛有相同质量煤油的量热器中,通电后看哪个量热