伽利略的加速度实验研究——"最美丽"的十大物理实验之五

伽利略的加速度实验的研究不仅开创出新的研究方法,而且也是进入宏观世界建立牛顿力学的一个突破口.     

伽利略惯性原理、牛顿体系及其宇宙佯谬

近代科学是在文艺复兴时期起步的,逐渐从神学的桎梏中摆脱出来。经过哥白尼、布鲁诺、开普勒、伽利略等先驱的不懈努力,到牛顿建立力学体系,取得极其伟大的成功。牛顿之后,经典力学又取得一系列重要进展;应用非常广泛而且重要。这里,主要考察有关伽利略惯性原理以及牛顿体系的宇宙佯谬等问题。牛顿力学和引力定律是有近似的。首先,所有力学现象的描述,都离不开测量。在牛顿理论中,隐含着测量信号的速度为无限大,刚尺和钟的计时都满足欧几里德几何等假定。牛顿理论成立还有一些其他条件。通常,往往用“宏观、低速”来表述这些条件。然而,这并…     

论以太

 我们现在如果来谈以太,当然不是谈力学理论里的那个解说波动的物理以太或物质以太。那个以太服从牛顿力学规律,牛顿力学中的质点都有一定的速度。自从建立了特殊相对论,我确信,牛顿力学这座理论大厦已最后竭尽其能了。     

牛顿力学原理的产生及牛顿哲学思想的分析

牛顿力学(也称古典力学)的原理包括物质机械运动的三个普遍定律和万有引力定律. 牛顿力学原理是怎么来的呢?资产阶级否认任何科学理论都是社会实践的产物,“惯于把科学看做是从天上掉下来的”1),他们把牛顿力学原理的产生归之于牛顿(1643—1727)“灵感的天才创造”,借以宣扬唯心主义的先验论.一些反动的科学家与哲学家,更利用牛顿力学原理的局限性和牛顿世界观上的机械论和经验主义的错误,去歪曲物理学的新成就,散布悲观主义、虚无主义、神秘主义等唯心主义和形而上学的观点。疯狂地向辩证唯物主义进攻.回顾牛顿力学原理形成的历史,对牛顿的…     

邮票上的物理学史(14)--物理光学的发展

光学是和力学同样古老的学科.前面我们已经结合邮票,介绍过伊本.海赛姆、伽利略、牛顿、惠更斯和哈密顿对光学的贡献.邮票上记载着,在牛顿以后到19世纪中叶麦克斯韦提出电磁理论前后这一段时期内,物理光学有以下几方面的进展.     

对“探究加速度与力、质量的关系”实验的研究

1 本实验在教材中的地位 在人教版教材中,将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位.     

迎接即将到来的太阳能时代!--纪念伟大的物理学家A.Einstein发现光电效应100周年

今年是联合国大会所确定的“国际物理年”，也是伟大的物理学家爱因斯坦逝世50周年，同时也是爱因斯坦发表他的著名理论，狭义相对论的100周年．狭义相对论深化了牛顿所奠定的牛顿力学，深化了牛顿所提出的时空观，从而影响到当代物理学的各个领域．人们公允地认为这是物理学领域里的大突破，亦即由宏观低速运动领域的突破，进入到宏观高速领域的突破．这一突破的重要的后果之一，     

牛顿环干涉实验的改进

研究光的干涉现象可以进一步加深对光的波动性的认识,产生光的干涉的仪器很多,牛顿环仪是一种常见的观察光的干涉的光学器件、用牛顿环仪可以观察到光的等厚干涉,对其干涉条纹有关量进行测量,便可以很精确地测得产生牛顿环干涉条纹的光学元器件的一些特性参数、用牛顿环仪可以测单色光的波长、组成牛顿环仪的平凸透镜的曲率半径,检验物体表面的光洁度和平面度.用牛顿环干涉实验测平凸透镜的曲率半径是大学物理实验中的基本实验.笔者根据多年的教学实践,认为该实验中存在一些问题,而且在数据处理方法上没有一个规范和统一的方法,本文就此进行探讨与研究.     

渗透探究思想的教学 重在引导学生思维——谈谈初中牛顿第一定律的教学

牛顿第一定律是力学的基础和出发点,在力学中居于举足轻重的地位.初中物理中牛顿第一定律是惯性概念与平衡力的理论基础.初中牛顿第一定律和惯性以及惯性现象,组成一个单元,也是初中物理的重点知识,历来为各地教研员所重视.     

普通物理力学和理论力学的整合

理顺物理类普通物理力学和理论力学的关系,将理论力学中的牛顿力学部分基本上都归入普物力学,加强分析力学部分,并增加非线性力学,改名为分析力学．     

机械运动物体的内部矛盾是什么?

牛顿力学所研究的对象是低速宏观物体的机械运动。牛顿力学的原理是从前人实践的基础上归纳出来的,并经过实践检验,正确地反映了低速宏观物体的运动规律。正因为如此,它正确地指导着这个范围内的实际活动。因而我们不能否认牛顿力学的科学性,而认为它是人们认识绝对真理的长河中的一个相对真理。 物体机械运动的动力源泉是什么?牛顿认为物体只具有惯性,因而物体机械运动的动力,不是在机械运动物体的内部,而是在机械运动物体之外的外力。这就是牛顿关于机械运动的形而上学外因论,它是和唯物辩证法的内因论是根本对立的。当追问到最初的外力是…     

利用计算机和传感器探究牛顿第二定律

牛顿第二定律是联系力学与运动学的桥梁,是中学物理的核心内容之一.探究牛顿第二定律的实验是中学教学的重要演示实验.但是传统实验中实验原理的不完善使实验存在较大的系统误差,长期以来一直是困扰中学物理教师的一个难题.     

物理科学发展史的回顾与聚集力学的创建

本文简单地阐述了物理科学的发展电,在19世纪末期,物珲科学已经有相当发展,并形成了三个科学分支--研究物体运动,有牛顿力学;研究物质热运动,有热力学和统计力学;研究电磁波和光波,有电动力学,可是,这三种经典力学在20世纪初面临着新的挑战(困难),从而,相应地产生了三种新的基础理论,即狭义相对论,广义相对论;聚集理论,聚集力学;量子理论,量子力学,具体实践表明,它们在解决新的难题方面都取得很大成功.     

从更广阔的视野看物理实验及教学

 一、物理学本质上是实验的科学物理学是以实验为基础的学科。纵观物理学的发展史,从经典物理到近代物理进而现代物理,每前进一步都是以物理实验为基础的。物理工作者90%工作在实验领域,全世界诺贝尔物理学奖获得者的70%都是在物理实验方面做出贡献而受此殊荣的。经典物理方面,力学中核心的牛顿三定律就是牛顿在伽利略、开普勒、胡克等人的实验基础上总结得出的;电磁学的一系列定律:库仑定律、欧姆定律、安培定律、毕奥-沙伐尔定律以及法拉第电磁感应定律都是对实验的总结;眼下我们时时接触的电磁波正是赫兹通过实验使得麦克斯韦电磁场理论得以证实的.     

质点动力学

从广义上看,质点动力学应包括惯性系内质点动力学和非惯性系内质点动力学;从研究方法上区分,还有用牛顿力学方法研究的质点动力学和用分析力学方法研究的质点动力学.这里所谓的质点动力学是狭义的,仅指在惯性系内用牛顿力学方法研究的质点动力学. 牛顿力学研究问题是采用分析和综合的方法、认为力学的研究对象──宏观物体(如刚体、弹性体、流体等)都是由有限个或无限个有着相互作用的质点组成的,搞清了其中最基本的元素──质点的运动规律,再将所有质点之间的相互作用和相互关联考虑进去,加以综合,就可以解决系统整体的运动问题.因此,质点…     

混沌行为与牛顿力学的内在随机性——大学物理教学中不可忽视的一个方面

混沌的研究,揭示出牛顿力学的内在随机性,并正在改变着人们对于确定论和随机论的传统认识.因此“混沌”是大学物理教学中不可忽视的一个方面.作为教学研究,本文介绍、讨论了如何在牛顿力学的教学中介绍混沌行为.     

略论电磁波的发现

一些技术史文献试图从技术的角度来阐述电磁波发现的过程,但都无法单一地从技术方面说清它的理论渊源及与理论预言的实验证明的过程.本文试图从电磁学的历史背景、麦克斯韦的理论预言和赫兹的实验证明等方面,来初步讨论发现电磁波的全过程. 一、安培超距论电动力学和 法拉第电磁场论的诞生 1820年4月,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,它标志着电磁学的开始. 自从库仑时代以来,法国物理学家们一反其祖辈笛卡尔的涡旋运动的思想,跟随拉普拉斯的物理学简略纲领,将一切物理现象都简化为粒子间的吸引或排斥的力学现象.“电学中的牛顿”──…     

邮票上的物理学史——牛顿力学的进一步发展:连续介质力学和变质量体力学

牛顿力学的另一发展方向是推广到连续介质．牛顿力学定律本来是对单个自由质点表述的．对多个质点的系统,只要考虑各质点之间的相互作用,写出每个质点的运动方程,构成运动方程组就行了．对于受约束的质点系,引入广义坐标,就导致分析力学的创立．可是,对于连续介质,...     

邮票上的物理学史(⒀)--牛顿力学的进一步发展:连续介质力学和变质量体力学

牛顿力学的另一发展方向是推广到连续介质. 牛顿力学定律本来是对单个自由质点表述的.对多个质点的系统,只要考虑各质点之间的相互作用,写出每个质点的运动方程,构成运动方程组就行了.对于受约束的质点系,引入广义坐标,就导致分析力学的创立.可是,对于连续介质,事情就不是这样明显了.首先,牛顿力学的基本定律是否适用于连续介质?实际上,牛顿本人在处理流体问题时,就没有想到第二定律也适用于它,而是作了完全独立的假设和猜测.其次,从有限个自由度的系统过渡到无穷个自由度的系统,在数学方法上也应当有不小的变化.     

大学力学特点及其教学

大学力学特点及其教学郭平生（广西师范大学物理系桂林）力学是研究物体最基本最普遍的机械运动的最早发展的学科之一，是以牛顿力学、近代力学为骨架的比较完整的理论体系。它的建立是广大劳动人民在长期生活、生产实践中的经验概括和抽象，凝聚着达．芬奇、开普勤、牛顿...