对《磁带中的物理》一文的一点商榷

新一轮课程改革提出了一些新的理念，提倡“科学探究”，提倡“STS”，要求教师在教学中开发新的教学资源．于是一些身边常见的现象、一些生活中的现代技术问题进入了课堂，成了探究实例，使教学变得生动而有趣，更重要的是使学生从中受到了科学思想和科学方法的熏陶，既学得了知识，又提高了能力，培养了科学价值观．物理学是现代技术的基础，但是物理并不是技术，技术也不就是物理．物理学讨论的是一定条件下物质运动规律，技术成果则是实际问题，往往涉及到物理学和技术的多个领域的知识，因而决不能不作实际调查分析，就把比较复杂的技术成果，看作一个单一的物理问题加以解释．本刊2007年第1期发表的短文《磁带中的物理》正是上述教学改革探索的一个实例．有些老师对此提出了不同看法，现发表三篇，供参考．[编者按]     

一节物理多媒体课的思考

在一节物理多媒体公开课上，发生的一件事，让我陷入了沉思．这节课的课题是“平抛物体的运动”．当老师用多媒体动画演示两个小球从同一高度同时出发，一个做自由落体运动、一个做平抛运动，得到了一个结论——两个小球同时落地．这个现象在多媒体上很明显．但当老师问学生“看明白了吗？”有学生提出“我不明白，这个现象不可能，老师你的这个动画是自己制作的，我不相信”．     

范德瓦耳斯（Van der Waals，Johannes Diederik 1837-1923）荷兰物理学家（Physicist，Netherlands）

1873年范德瓦尔斯的论文《论液态和气态的连续性》首次引起人们的注意，并为此而获得了博士学位。他认识到假定气体分子体积为零，且分子之间不存在引力，则理想气体定律就能从气体运动论导出。但考虑到上述假定均不真实，1881年给这个定律引入表示分子的大小和引力两个参量，得出一个更准确的公式。由于这些参量对每一种气体都不同，他继续研究而得出一个对所有物质都适用的方程。     

气管支气管树内气流和颗粒运动的大涡模拟

为更精确地描述真实人体呼吸道内的空气流动,明晰颗粒的运动沉积规律,本文从直接医学CT扫描得到的原始数据出发,利用图像辨识技术,重构了一个男性真人气管支气管树前三级的三维几何模型.采用大涡模拟的方法计算了非规则几何曲面结构内的气体流动现象,并在拉格朗日框架下跟踪颗粒的运动规律.数值计算得到了气流场的三维分布,以及颗粒的运动轨迹情况,结果表明现有基于Weibel的对称模型与真实人体的几何结构有较大的差异,而几何结构对流动影响较大;受非对称复杂结构影响,在不同截面的二次气流速度的分布规律不同;分叉后颗粒进入左右支气管的数量有明显的不同.     

天鹅绒阴极产生的双脉冲强流相对论电子束特性实验研究

在时间分辨的模式下, 实验研究了天鹅绒阴极产生的双脉冲相对论强流电子束的束心运动、束包络和束的发射度. 在实验中, 电子束流强度和电子束心运动用电阻环进行测试, 而电子束和石英玻璃的相互作用产生的契仑科夫辐射用来给出电子束包络和发射度信息. 电子束和石英玻璃作用产生的契仑科夫辐射用1台8幅分幅相机记录. 实验结果表明, 天鹅绒阴极产生的相对论强流双脉冲电子束在束流大小、束心运动轨迹、束包络及束发射度等方面具有较好的一致性.     

Stability of Motion of a Nonholonomic System

Perturbation differential equations of motion of a general nonholonomic system subjected to the ideal nonholonomic constraints of Chetaev＇s type are established, and the equation of variation of energy is deduced by using the perturbation equations of the system. A criterion of the stability is obtained and an example is given to illustrate the application of the result.     

Creep Motion in Two-Dimensional Fully Frustrated Coulomb Gas Model

The creep motion in a two-dimensional fully frustrated square lattice Coulomb gas model with disorders is studied by using the Monte Carlo technique. The dependence of charge current density J on electric field E is investigated at low temperature T and at low E. The results show that the creep obeys the Arrhenius law J - C（T） exp[-U（E）/T]. The prefactor C（T） increases with the temperature in a power law relation with an exponent about 3.0. The energy barrier U （ E） increases logarithmically with Ec,/ E as U （ E） - Uo ln（ Ec/ E） with Ec being the critical field at zero temperature.     

抛体运动的讨论

抛体运动分平抛运动和斜抛运动．1平抛运动抛出的物体的初速度是水平方向的抛体运动叫做平抛运动．平抛运动在忽略空气阻力时,可以把它看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的叠加．在竖直平面内取直角坐标系如图1,并把物体被抛出的那一点作为坐标的原点O,设水平初速度为v_0．     

力学原理在标枪运动中的运用

在各种体育运动项目中,都包含有大量的物理学知识．比如,在投掷标枪的过程中,运动员需完成助跑、引臂、最后用力掷出以及用力后的缓冲等一系列动作,在这一系列的动作中,包含着哪些物理知识呢?下面,我们就各个动作过程加以说明．助跑：助跑是整个技术中时间最长,动作环节最多的阶段,其目的是使人体和器械获得预先的动量和为最后投掷创造良好的身体用力条件．标枪在助跑中获得的预先速度是有限的,有人研究只相当于器械出手速度的20%,     

伽里略（Galileo，1564—1642）意大利物理学家（Physicist，Italy）

伽里略最早用望远镜观察天体，曾用大量事实证明地球环绕太阳旋转，否定地心说。最先把科学实验和数学分析方法相结合并用来研究惯性运动和落体运动规律，为牛顿对第一运动定律和第二运动定律的研究铺平道路，所以常被认为是现代力学和实验物理的创始人。1589年他首先推翻亚里士多德关于不同重量的物体下落速度不同的论点。