第一篇：物理學史對我的影響和感想

玻爾對物理學的貢獻和對我的啟迪

夏毛

（重慶文理學院電子電氣工程學院，09物理學重慶永川）

摘 要：簡要介紹牛頓對物理學的重要貢獻，總結(jié)了牛頓的幾個重大成就，并從產(chǎn)生背景、牛頓思考過程、解決的問題和結(jié)果做出分析討論。介紹了牛頓除了作為一個物理學家外，社會方面也對世界做過貢獻。玻爾創(chuàng)建的建立微積分學說，對當今影響巨大，切牛頓的作風和品質(zhì)值得我們學習。

關鍵詞： 牛頓；二項式定律；建立微積分；方程式和變分法；牛頓運動定律；光學貢獻

牛頓（1643年1月4日~1727年3月31日）爵士，英國皇家學會會員，是一位英國物理學家、數(shù)學家、天文學家、自然哲學家和煉金術士，著有《自然哲學的數(shù)學原理》、《光學》、《二項式定理》和《微積分》。他在1687年發(fā)表的論文《自然哲學的數(shù)學原理》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此后三個世紀里牛頓像(21張)物理世界的科學觀點，并成為了現(xiàn)代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；從而消除了對太陽中心說的最后一絲疑慮，并推動了科學革命。

在力學上，牛頓闡明了動量角動量守恒之原理。在光學上，他發(fā)明了反射式望遠鏡，并基于對三棱鏡將白光發(fā)散成可見光譜的觀察，發(fā)展出了顏色理論。他還系統(tǒng)地表述了冷卻定律，并研究了音速。在數(shù)學上，牛頓與戈特弗里德·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理，提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點，并為冪級數(shù)的研究作出了貢獻。在2005年，英國皇家學會進行了一場“誰是科學史上最有影響力的人”的民意調(diào)查，牛頓被認為比阿爾伯特·愛因斯坦更具影響力。二項式定理

在一六六五年，剛好二十二歲的牛頓發(fā)現(xiàn)了二項式定這對于微積分的充分發(fā)展是必不可少的一步。二項式定理在組合理論、開高次方、高階等差數(shù)列求和，以及差分法中有廣泛的應用。

二項式級數(shù)展開式是研究級數(shù)論、函數(shù)論、數(shù)學分析、方程理論的有力工具。在今天我們會發(fā)覺這個方法只適用于ｎ是正整數(shù)，當ｎ是正整數(shù)１，２，３，.......，級數(shù)終止在正好是ｎ＋１項。如果ｎ不是正整數(shù)，級數(shù)就不會終止，這個方法就不適用了。但是我們要知道那時，萊布尼茨在一六九四年才引進函數(shù)這個詞，在微積分早期階段，研究超越函數(shù)時用它們的級來處理是所用方法中最有成效的。

2建立微積分

在牛頓的全部科學貢獻中，數(shù)學成就占有突出的地位。他數(shù)學生涯中的第一項創(chuàng)造性成果就是發(fā)現(xiàn)了二項式定理。據(jù)牛頓本人回憶，他是在1664年和1665年間的冬天，在研讀沃利斯博士的《無窮算術》時，試圖修改他的求圓面積的級數(shù)時發(fā)現(xiàn)這一定理的。

笛卡爾的解析幾何把描述運動的函數(shù)關系和幾何曲線相對應。牛頓在老師巴羅的指導下，在鉆研笛卡爾的解析幾何的基礎上，找到了新的出路?？梢园讶我鈺r刻的速度看是在微小的時間范圍里的速度的平均值，這就是一個微小的路程和時間間隔的比值，當這個微小的時間間隔縮小到無窮小的時候，就是這一點的準確值。這就是微分的概念。

微積分的創(chuàng)立是牛頓最卓越的數(shù)學成就。牛頓為解決運動問題，才創(chuàng)立這種和物理概念直接聯(lián)系的數(shù)學理論的，牛頓稱之為“流數(shù)術”。它所處理的一些具體問題，如切線問題、求積問題、瞬時速度問題以及函數(shù)的極大和極小值問題等，在牛頓前已經(jīng)得到人們的研究了。但牛頓超越了前人，他站在了更高的角度，對以往分散的結(jié)論加以綜合，將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統(tǒng)一為兩類普通的算法——微分和積分，并確立了這兩類運算的互逆關系，從而完成了微積分發(fā)明中最關鍵的一步，為近代科學發(fā)展提供了最有效的工具，開辟了數(shù)學上的一個新紀元。

牛頓沒有及時發(fā)表微積分的研究成果，他研究微積分可能比萊布尼茨早一些，但是萊布尼茨所采取的表達形式更加合理，而且關于微積分的著作出版時間也比牛頓早。

在牛頓和萊布尼茨之間，為爭論誰是這門學科的創(chuàng)立者的時候，竟然引起了一場悍然大波，這種爭吵在各自的學生、支持者和數(shù)學家中持續(xù)了相當長的一段時間，造成了歐洲大陸的數(shù)學家和英國數(shù)學家的長期對立。英國數(shù)學在一個時期里閉關鎖國，囿于民族偏見，過于拘泥在牛頓的“流數(shù)術”中停步不前，因而數(shù)學發(fā)展整整落后了一百年。

1707年，牛頓的代數(shù)講義經(jīng)整理后出版，定名為《普遍算術》。他主要討論了代數(shù)基礎及其(通過解方程)在解決各類問題中的應用。書中陳述了代數(shù)基本概念與基本運算，用大量實例說明了如何將各類問題化為代數(shù)方程，同時對方程的根及其性質(zhì)進行了深入探討，引出了方程論方面的豐碩成果，如:他得出了方程的根與其判別式之間的關系，指出可以利用方程系數(shù)確定方程根之冪的和數(shù)，即“牛頓冪和公式”。

牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻。他在1736年出版的《解析幾何》中引入了曲率中心，給出密切線圓(或稱曲線圓)概念，提出曲率公式及計算曲線的曲率方法。并將自己的許多研究成果總結(jié)成專論《三次曲線枚舉》，于1704年發(fā)表。此外，他的數(shù)學工作還涉及數(shù)值分析、概率論和初等數(shù)論等眾多領域。牛頓在數(shù)學上最卓越的成就是創(chuàng)建微積分。他超越前人的功績在于，他將古希臘以來求解無限小問題的各種特殊技巧統(tǒng)一為兩類普遍的算法－－微分和積分，并確立了這兩類運算的互逆關系，如：面積計算可以看作求切線的逆過程。那時萊布尼茲剛好亦提出微積分研究報告，更因此引發(fā)了一場微積分發(fā)明專利權的爭論，直到萊氏去世才停息。后世認為牛頓提出微積分概念雖然更早，但萊布尼茲的方法更加完善。微積分方法上，牛頓所作出的極端重要的貢獻是，他不但清楚地看到，而且大膽地運用了代數(shù)所提供的大大優(yōu)越于幾何的方法論。他以代數(shù)方法取代了卡瓦列里、格雷哥里、惠更斯和巴羅的幾何方法，完成了積

分的代數(shù)化。從此，數(shù)學逐漸從感覺的學科轉(zhuǎn)向思維的學科。

微積分產(chǎn)生的初期，由于還沒有建立起鞏固的理論基礎，被有些喜愛思考的人研究。更因此而引發(fā)了著名的第二次數(shù)學危機。這個問題直到十九世紀極限理論建立，才得到解決。

3方程論與變分法

牛頓在代數(shù)方面也作出了經(jīng)典的貢獻，他的《廣義算術》大大推動了方程論。他發(fā)現(xiàn)實多項式的虛根必定成雙出現(xiàn)，求多 項式根的上界的規(guī)則，他以多項式的系數(shù)表示多項式的根ｎ次冪之和公式，給出實多項式虛根個數(shù)的限制的笛卡爾符號規(guī)則的一個推廣。

牛頓在還設計了求數(shù)值方程的實根近似值的對數(shù)和超越方程都適用的一種方法，該方法的修正，現(xiàn)稱為牛頓方法。

牛頓在力學領域也有偉大的發(fā)現(xiàn)，這是說明物體運動的科學。

第—運動定律是伽利略發(fā)現(xiàn)的。這個定律闡明，如果物體處于靜止或作恒速直線運動，那么只要沒有外力作用，它就仍將保持靜止或繼續(xù)作勻速直線運動。這個定律也稱慣性定律，它描述了力的一種性質(zhì)：力可以使物體由靜止到運動和由運動到靜止，也可以使物體由一種運動形式變化為另一種形式。此被稱為牛頓第一定律。力學中最重要的問題是物體在類似情況下如何運動。牛頓第二定律解決了這個問題；該定律被看作是古典物理學中最重要的基本定律。牛頓第二定律定量地描述了力能使物體的運動產(chǎn)生變化。它說明速度的時間變化率（即加速度a與力F成正比，而與物體的質(zhì)量里成反比，即a=F/m或F＝ma；力越大，加速度也越大；質(zhì)量越大，加速度就越小。力與加速度都既有量值又有方向。加速度由力引起，方向與力相同；如果有幾個力作用在物體上，就由合力產(chǎn)生加速度，第二定律是最重要的，動力的所有基本方程都可由它通過微積分推導出來。

此外，牛頓根據(jù)這兩個定律制定出第三定律。牛頓第三定律指出，兩個物體的相互作用總是大小相等而方向相反。對于兩個直接接觸的物體，這個定律比較易于理解。書本對子桌子向下的壓力等于桌子對書本的向上的托力，即作用力等于反作用力。引力也是如此，飛行中的飛機向上拉地球的力在數(shù)值上等于地球向下拉飛機的力。牛頓運動定律廣泛用于科學和動力學問題上。

4牛頓運動定律

牛頓運動定律是艾薩克·牛頓提出了物理學的三個運動定律的總稱，被譽為是經(jīng)典物理學的基礎。

為“牛頓第一定律（慣性定律：一切物體在不受任何外力的作用下，總保持勻速直線運動 狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止?！鞔_了力和運動的關系及提出了慣性的概念）”、“牛頓第二定律（物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。）公式：F=kma（當m單位為kg，a單位為m/s2時，k=1）、牛頓第三定律（兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，方向相反。光學貢獻

在牛頓以前，墨子、培根、達·芬奇等人都研究過光學現(xiàn)象。反射定律是人們很早就認識的光學定律之一。近代科學興起的時候，伽利略靠望遠鏡發(fā)現(xiàn)了“新宇宙”，震驚了世界。荷蘭數(shù)學家斯涅爾首先發(fā)現(xiàn)了光的折射定律。笛卡爾提出了光的微粒說??

牛頓以及跟他差不多同時代的胡克、惠更斯等人，也像伽利略、笛卡爾等前輩一樣，用極大的興趣和熱情對光學進行研究。1666年，牛頓在家休假期間，得到了三棱鏡，他用來進行了著名的色散試驗。一束太陽光通過三棱鏡后，分解成幾種顏色的光譜帶，牛頓再用一塊帶狹縫的擋板把其他顏色的光擋住，只讓一種顏色的光在通過第二個三棱鏡，結(jié)果出來的只是同樣顏色的光。這樣，他就發(fā)現(xiàn)了白光是由各種不同顏色的光組成的，這是第一大貢獻。

牛頓為了驗證這個發(fā)現(xiàn)，設法把幾種不同的單色光合成白光，并且計算出不同顏色光的折射率，精確地說明了色散現(xiàn)象。揭開了物質(zhì)的顏色之謎，原來物質(zhì)的色彩是不同顏色的光在物體上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛頓把自己的研究成果發(fā)表在《皇家學會哲學雜志》上，這是他第一次公開發(fā)表的論文。

許多人研究光學是為了改進折射望遠鏡。牛頓由于發(fā)現(xiàn)了白光的組成，認為折射望遠鏡透鏡的色散現(xiàn)象是無法消除的(后來有人用具有不同折射率的玻璃組成的透鏡消除了色散現(xiàn)象)，就設計和制造了反射望遠鏡。

牛頓不但擅長數(shù)學計算，而且能夠自己動手制造各種試驗設備并且作精細實驗。為了制造望遠鏡，他自己設計了研磨拋光機，實驗各種研磨材料。公元1668年，他制成了第一架反射望遠鏡樣機，這是第二大貢獻。公元1671年，牛頓把經(jīng)過改進得反射望遠鏡獻給了皇家學會，牛頓名聲大震，并被選為皇家學會會員。反射望遠鏡的發(fā)明奠定了現(xiàn)代大型光學天文望遠鏡的基礎。

同時，牛頓還進行了大量的觀察實驗和數(shù)學計算，比如研究惠更斯發(fā)現(xiàn)的冰川石的異常折射現(xiàn)象，胡克發(fā)現(xiàn)的肥皂泡的色彩現(xiàn)象，“牛頓環(huán)”的光學現(xiàn)象等等。牛頓還提出了光的“微粒說”，認為光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線運動路徑。他的“微粒說”與后來惠更斯的“波動說”構成了關于光的兩大基本理論。此外，他還制作了牛頓色盤等多種光學儀器。對我的啟迪

牛頓對物理學的貢獻巨大，是他奠定了他物理學泰斗的基礎。他專注、專心是做好事情的基礎，牛頓對于科學研究的專心到了癡情的地步。據(jù)說有一次牛頓煮雞蛋，他一邊看書一邊干活，糊里糊涂地把一塊懷表扔進了鍋里，等水煮開后，揭蓋一看，才知道錯把懷表當雞蛋煮了。還有一次，一位來訪的客人請他估價一具棱鏡。牛頓一下就被這具可以用作科學研究的棱鏡吸引住了，毫不遲疑地回答說：“它是一件無價之寶！”客人看到牛頓對棱鏡垂涎三尺，表示愿意賣給他，還故意要了一個高價。牛頓立即欣喜地把它買了下來，管家老太太知道了這

件事，生氣地說：“咳，你這個笨蛋，你只要照玻璃的重量折一個價就行了！”

正是牛頓潛心于科學、宇宙的探究，使他錯過了兩次甜蜜的愛情。牛頓實在太忙了，他連做夢想的都是宇宙、科學。他往往領帶不結(jié)，鞋帶不系好，馬褲也不扣好，就走進大學餐廳?？茖W上許多新的問題不斷撲向牛頓的腦海，他整個熱情都集中到了科學事業(yè)上?？梢哉f，每一個偉大的科學家，都是富的激情、富有理想的詩人，但牛頓是一個追求用科學中的光線譜來解釋他的理想的特殊類型的詩人。他讓他的思想展翅飛翔，以整個宇宙作為藩籬。在他的整個心田里，填滿了自然、宇宙，也許這是他終身未娶的最根本原因。牛頓雖然是科學巨將，但做人很低調(diào)。對于他的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，他這樣說：“我不知道在別人看來，我是什么樣的人，但在我自己看來，我不過就像是一個在海濱玩耍的小孩，為不時發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)?！迸ｎD的專心，認真，謙卑都是我們這些晚輩學習的榜樣。也正是牛頓的這些品質(zhì)讓他成為了后人敬仰和崇拜的人。這也是牛頓這位科學偉人給我的啟示，值得我一輩子去學習。

參考文獻：

[1] 褚圣麟．原子物理學［M］．北京：高等教育出版社，2010．26-70

[2] 郭奕玲，沈慧君．物理學史［M］．北京：清華大學出版社，2010．232-262

第二篇：高中物理學史

高中物理學史-----高考知識儲備 2010-05-11 21:42

一、力學 1、1638年，意大利物理學家伽利略在《兩種新科學的對話》中用科學推理論證重物體和輕物體下落一樣快；并在比薩斜塔做了兩個不同質(zhì)量的小球下落的實驗，證明了他的觀點是正確的，推翻了古希臘學者亞里士多德的觀點（即：質(zhì)量大的小球下落快是錯誤的）；

2、17世紀，伽利略通過構思的理想實驗指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去；得出結(jié)論：力是改變物體運動的原因，推翻了亞里士多德的觀

點：力是維持物體運動的原因。

同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出：如果沒有其它原因，運動物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。3、1687年，英國科學家牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》著作中提出了三條運動定律（即

牛頓三大運動定律）。4、20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學不適用于微觀

粒子和高速運動物體。5、1638年，伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，運用觀察－假設－數(shù)學推理的方

法，詳細研究了拋體運動。

6、人們根據(jù)日常的觀察和經(jīng)驗，提出“地心說”，古希臘科學家托勒密是代表；而波蘭天文學家哥白尼提出了“日心說”，大膽反駁地心說。

7、17世紀，德國天文學家開普勒提出開普勒三大定律；

8、牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律；1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤實

驗裝置比較準確地測出了引力常量； 9、1846年，英國劍橋大學學生亞當斯和法國天文學家勒維烈應用萬有引力定律，計算并觀測到海王星，1930年，美國天文學家湯苞用同樣的計算方法發(fā)現(xiàn)冥王星

10、我國宋朝發(fā)明的火箭是現(xiàn)代火箭的鼻祖，與現(xiàn)代火箭原理相同；

俄國科學家齊奧爾科夫斯基被稱為近代火箭之父，他首先提出了多級火箭和慣性導航的概念。11、1957年10月，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星；

1961年4月，世界第一艘載人宇宙飛船“東方1號”帶著尤里加加林第一次踏入太空。

二、電磁學 12、1785年法國物理學家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖

定律，并測出了靜電力常量k的值。13、16世紀末，英國人吉伯第一個研究了摩擦是物體帶電的現(xiàn)象。

18世紀中葉，美國人富蘭克林提出了正、負電荷的概念。

1752年，富蘭克林在費城通過風箏實驗驗證閃電是放電的一種形式，把天電與地電統(tǒng)一起來，并發(fā)明避雷針。14、1913年，美國物理學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量，獲得諾

貝爾獎。15、1837年，英國物理學家法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場。16、1826年德國物理學家歐姆（1787-1854）通過實驗得出歐姆定律。17、1911年，荷蘭科學家昂納斯發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時，都會出現(xiàn)電阻

突然降為零的現(xiàn)象——超導現(xiàn)象。18、19世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導體時產(chǎn)生熱效應的規(guī)律，即焦

耳定律。19、1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流

磁效應。

20、法國物理學家安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導線相吸，反向電流的平行導線則相斥，并總結(jié)出安培定則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場的相互關系和左手定則判斷通電

導線在磁場中受到磁場力的方向。

21、荷蘭物理學家洛倫茲提出運動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛倫茲

力）的觀點。

22、湯姆生的學生阿斯頓設計的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。

23、1932年，美國物理學家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實驗室中產(chǎn)生大量的高能粒

子。

（最大動能僅取決于磁場和D形盒直徑，帶電粒子圓周運動周期與高頻電源的周期相同）

24、1831年英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律——電磁感應定

律。25、1834年，俄國物理學家楞次發(fā)表確定感應電流方向的定律——楞次定律。

26、1835年，美國科學家亨利發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象（因電流變化而在電路本身引起感應電動勢的現(xiàn)象），日光燈的工作原理即為其應用之一。

三、熱學 27、1827年，英國植物學家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規(guī)則運動的現(xiàn)

象——布朗運動。28、1850年，克勞修斯提出熱力學第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，稱為克勞修斯表述。次年開爾文提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響，稱為開爾文表述。

29、1848年 開爾文提出熱力學溫標，指出絕對零度是溫度的下限。30、19世紀中葉，由德國醫(yī)生邁爾、英國物理學家焦爾、德國學者亥姆霍茲最后確定

能量守恒定律。21、1642年，科學家托里拆利提出大氣會產(chǎn)生壓強，并測定了大氣壓強的值。

四年后，帕斯卡的研究表明，大氣壓隨高度增加而減小。

1654年，為了證實大氣壓的存在，德國的馬德堡市做了一個轟動一時的實驗——馬德

堡半球?qū)嶒灐?/p>

四、波動學 22、17世紀，荷蘭物理學家惠更斯確定了單擺周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。

23、1690年，荷蘭物理學家惠更斯提出了機械波的波動現(xiàn)象規(guī)律——惠更斯原理。

24、奧地利物理學家多普勒（1803-1853）首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象——多普勒效應。

五、光學 25、1621年，荷蘭數(shù)學家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規(guī)律——折射定律。26、1801年，英國物理學家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象。27、1818年，法國科學家菲涅爾和泊松計算并實驗觀察到光的圓板衍射——泊松亮斑。

28、1864年，英國物理學家麥克斯韋發(fā)表《電磁場的動力學理論》的論文，提出了電磁場理論，預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。

29、1887年，德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在，并測定了電磁波的傳播

速度等于光速。30、1894年，意大利馬可尼和俄國波波夫分別發(fā)明了無線電報，揭開無線電通信的新

篇章。31、1800年，英國物理學家赫歇耳發(fā)現(xiàn)紅外線；

1801年，德國物理學家里特發(fā)現(xiàn)紫外線；

1895年，德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線（倫琴射線），并為他夫人的手拍下世界上第一張X射線的人體照片。

32、激光——被譽為20世紀的“世紀之光”。

六、波粒二象性 33、1900年，德國物理學家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出能量子假說：物質(zhì)發(fā)射或吸收能量時，能量不是連續(xù)的（電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的），而是一份一份的，每一份就是一個最小的能量單位，即能量子E=hν，把物理學帶進了量子世界；

受其啟發(fā)1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應規(guī)律，因此獲得諾貝爾

物理獎。34、1922年，美國物理學家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時——康普頓

效應，證實了光的粒子性。35、1913年，丹麥物理學家玻爾提出了自己的原子結(jié)構假說，最先得出氫原子能級表達式，成功地解釋和預言了氫原子的輻射電磁波譜，為量子力學的發(fā)展奠定了基礎。

36、1885年，瑞士的中學數(shù)學教師巴耳末總結(jié)了氫原子光譜的波長規(guī)律——巴耳末系。

37、1924年，法國物理學家德布羅意大膽預言了實物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出波動

性；

1927年美、英兩國物理學家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比，衍射現(xiàn)象影響小很多，大大地提高了分辨能力，質(zhì)子顯微鏡的分辨本能更高。

七、相對論

38、物理學晴朗天空上的兩朵烏云：①邁克遜－莫雷實驗——相對論（高速運動世界），②熱輻射實驗——量子論（微觀世界）； 39、19世紀和20世紀之交，物理學的三大發(fā)現(xiàn)：X射線的發(fā)現(xiàn)，電子的發(fā)現(xiàn)，放射性的發(fā)現(xiàn)。40、1905年，愛因斯坦提出了狹義相對論，有兩條基本原理：

①相對性原理——不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；

②光速不變原理——不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變。

狹義相對論的其他結(jié)論：

①時間和空間的相對性——長度收縮和動鐘變慢（或時間膨脹）

②相對論速度疊加：光速不變，與光源速度無關；一切運動物體的速度不能超過光速，即光速是物質(zhì)運動速度的極限。

③相對論質(zhì)量：物體運動時的質(zhì)量大于靜止時的質(zhì)量。

41、愛因斯坦還提出了相對論中的一個重要結(jié)論——質(zhì)能方程式：E=mc。

2八、原子物理學 42、1858年，德國科學家普呂克爾發(fā)現(xiàn)了一種奇妙的射線——陰極射線（高速運動的電子流）。43、1897年，湯姆生利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，指出陰極射線是高速運動的電子流。說明原子可分，有復雜內(nèi)部結(jié)構，并提出原子的棗糕模型。1906年，獲得諾貝爾物理學獎。

44、1909－1911年，英國物理學家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射實驗，并提出了原子的核式結(jié)構模型。由實驗結(jié)果估計原子核直徑數(shù)量級為10

m。45、1896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復雜的內(nèi)部結(jié)

構。

天然放射現(xiàn)象：有兩種衰變（α、β），三種射線（α、β、γ），其中γ射線是衰變后新核處于激發(fā)態(tài)，向低能級躍遷時輻射出的。衰變快慢與原子所處的物理和化學狀態(tài)無

關。46、1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)

子，并預言原子核內(nèi)還有另一種粒子——中子。47、1932年，盧瑟福學生查德威克于在α粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子，獲得諾貝爾物理

獎。48、1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時，發(fā)現(xiàn)了正電子和人工放射性同

位素。49、1896年，在貝克勒爾的建議下，瑪麗-居里夫婦發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強的新元素——

釙（Po）鐳（Ra）。50、1939年12月，德國物理學家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生

裂變。51、1942年，在費米、西拉德等人領導下，美國建成第一個裂變反應堆（由濃縮鈾棒、控制棒、減速劑、水泥防護層等組成）。52、1952年美國爆炸了世界上第一顆氫彈（聚變反應、熱核反應）。人工控制核聚變的一個可能途徑是：利用強激光產(chǎn)生的高壓照射小顆粒核燃料。

53、粒子分三大類：媒介子－傳遞各種相互作用的粒子，如：光子；

輕子－不參與強相互作用的粒子，如：電子、中微子；

強子－參與強相互作用的粒子，如：重子（質(zhì)子、中子、超子）和介子。

54、1964年蓋爾曼提出了夸克模型，認為介子是由夸克和反夸克所組成，重子是由三

個夸克組成。

第三篇：物理學史學習心得

學習心得

物理學史介紹了物理學發(fā)生和發(fā)展的基本規(guī)律，研究物理學概念和思想發(fā)展和變革的過程。這學期我們開設的這個課程對我了解這些物理學家有很大的幫助，之前我只了解他們的對科學的貢獻，但是對他們在科學之路上的艱辛探索一無所知。通過對這門科目學習，不但增長了見識，還加深了對物理學的理解，更重要的是可以從中得到教義，開闊眼界，從前人的經(jīng)驗中得到啟示。

物理學史告訴我們，新的物理概念和物理觀念的確立是人類認識史上的一個飛躍，只有沖破舊的傳統(tǒng)觀念的束縛才能得以問世。例如普朗克的能量子假設，由于突破了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，而遭到當時物理學界的反對。普朗克本人由于受到傳統(tǒng)觀念的束縛，在他提出能量子假設后多年，長期惴惴不安，一直徘徊不前，總想回到經(jīng)典物理的立場。同樣，狹義相對論也是愛因斯坦在突破了牛頓的絕對時空觀的束縛，形成了相對論時空觀的基礎上建立的。而洛倫茲由于受到絕對時空觀的束縛，他提出了正確的坐標變換式，但不承認變換式中的時間是真實時間，一直提不出狹義相對論。這說明正確的科學觀與世界觀的確立，對科學的發(fā)展具有重要的作用。

個人認為這門學科開設的非常好，既讓我們開闊了自己的眼界，又讓我們了解了我們現(xiàn)在學習的物理學是如何開始如何發(fā)展的，更直觀的了解科學。

第四篇：物理學史報告

走進霍金神奇的宇宙世界

對于霍金的事，從他大學開始講起吧！在1959年，霍金17歲，比大多數(shù)同學小上幾歲就考上了牛津大學，但是這樣一來，他便從一開始就和同學隔離了，沒有了中學里朋友們親切的安慰，生活在一群比他年長的陌生人里，過著與周圍人一樣乏味、一樣超脫的日子，霍金發(fā)現(xiàn)自己很孤獨。在牛津的三年中，起初他確實過得不開心。甚至連他所上的物理課，似乎也成了與別人隔離的課程。在那一年，進入牛津的學生只有四個，他們無論在課堂內(nèi)外有許多時間是在一起度過的。在大學的第二年，一件事改變了霍金大學生活的前景－－牛津大學與劍橋大學的一場劃船比賽。當時，霍金被招去當舵手，人們給他的評價是“霍金相當愛冒險，上了船后，你根本不知他會整出點什么事來。”在大學第二和第三年里，大家都覺得霍金是一個精力充沛，日子過得輕松愉快，而且適應力很強的人。

剛剛進入牛津大學的霍金覺得宇宙學的吸引力及物理課沒有挑戰(zhàn)性，把它稱為“容易得讓人發(fā)笑，要用去聽任何講座，只需要每周聽一次或兩次大學導師的輔導課就能通過考試了，你不需要記住很多細節(jié)，只要記住幾個方程就行了”。你會覺得和我們現(xiàn)在的想法也沒什么不同嘛，但是你錯了，霍金是覺得簡單不用認真去學，而我們大學是覺得只要考試過關了就行了。下面正是他能力的體現(xiàn)了。

有一次，他們的導師為了促進他們的學習，給他們四人布置了13道難題作為課外作業(yè)，希望他們能解多少就多少，期限為一個星期。而霍金連解都不去解，甚至連第八天的講座都沒有去，在午餐前獨自一個人解完了其中的十道題，比起其它三人的一道兩道，顯示出了他超人的實力。就在那一刻，大家都對與他們生活在同一世界里的人刮目相看了。他的導師認為霍金是他遇到過的最有才能的學生。

霍金在大學的英雄事跡還很多很多，這里就不一一道出了，在霍金的一次決定性考試中，他得了一等，于是他打算那一年秋天去劍橋讀書。而天有不測風云，在牛津的最后一年，他意識到，他的手腳開始不聽他的使喚了。他曾摔倒，短時失憶了，為了證明自己，他做了一次智力測試，結(jié)果表明他仍然是一個天才。

在劍橋大學讀研究生的時候，霍金覺得很吃力，因為和其他學生相比，他的數(shù)學底子簿弱，還缺乏一個明確的想要解決的問題，最后他不顧身體的不便，攻讀起了廣義相對論。而就在這時，他再也不能瞞過所有人了，他被診斷為肌萎縮性側(cè)索硬化癥。而且病情在不斷的加重。這給他在學習生生活上帶來多少的不方便我們可想而知了。

盡管遇到這樣大的困難，霍金也沒有放棄自己的初衷，在1964年6月，霍伊爾在享有盛名的英國皇家學會作了一場演講，在演講中向公眾透露他最近跟納利卡一起所從事的研究，而在演講結(jié)束后，霍金果斷對他們某項研究結(jié)果公開提出了質(zhì)疑，他們要求霍金說明怎么知道那個結(jié)果是錯誤的，而霍金大膽用自己的研究成果作了回答。從那以后，人們開始注意起了以前并不認識的研究生。而他也找到了研究的課題－－研究不斷膨脹的宇宙的不同性質(zhì)。

那時，霍金寫了一篇論文，對霍伊爾的引力理論作了修正，還把論文發(fā)給了皇家學會，讓皇家學會去發(fā)表，但是他要使自己的畢業(yè)論文得以通過，還要對某一些具體的難題進行研究，他說干就干，有時單獨研究，有時和喬治一起，他寫了一篇論文，他的第一條奇點定理成了那篇論文的最后一章的基本原理，而且在接下來的幾年里，霍金的那篇論文還引起了一系列的科學出版物的關注，霍金在剛剛發(fā)現(xiàn)的新思想的指導下著手研究，與此同時，他也常常會去考慮畢業(yè)后找工作這一實際問題。

1965年的那個春天，霍金還申請過私人資助的引力獎，然而他申請書上的郵戳已過了截止日期，他只得了一個贊助獎，但是也有100英鎊。在他剛跨進職業(yè)生涯的門檻，他就機會一次參加廣義相對論方面的國際性會議。

1965年7月14日，簡和霍金舉行了一場正式的婚禮，度過了短暫的蜜月，沒過幾天就與出版商得意洋洋地回到了物理學界，準備繼續(xù)與宇宙學方面的通俗讀物，這是他要達到的目的。他的原稿于1985年的夏天被班特姆圖書公司接受。蟲洞與嬰兒宇宙當《時間簡史》展現(xiàn)出它的生命力的時候，霍金也過上了新的生活。

霍金認為他的無邊界提議預言了這樣的情況，他認識到，既然他正在研究的這類宇宙模型沒有邊緣或奇點，那么掉進黑洞的粒子應該有它的去處。他分析說，有一條“通向另一個時空區(qū)域的蟲洞，這樣的說法似乎也最大”。可以把蟲洞看作為在空間和時間中表示捷徑的隧道。他對于陷入黑洞問題的任何人，所作的不可當真的勸告是：想到虛的。正當霍金在思索蟲洞的時候，簡正考慮著更為實際的問題。

物理學名家隨著霍金的書成了世界范圍的暢銷書，他不公變成了家喻戶曉的人物，而且還成了名符其實的名流。1988年10月，《時間簡史》的西班牙語版在西班牙發(fā)行，為此簡和提姆在巴塞羅納與霍金會合了。

霍金家的一系列變化，使世界各地的物理學家都感到難過和困惑，因為在他們中間，有許多人所能接受的是霍金家多年來所呈現(xiàn)出來的田園詩般的表面現(xiàn)象。1989年獲得“英國爵士榮譽”稱號，成為英國皇家學會學員和美國科學院外籍院士

1978年獲物理界最有威望的大獎—阿爾伯特·愛因斯坦獎

霍金的魅力不僅在于他是一個充滿傳奇色彩的物理天才，也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引了每一個知道他的。??

霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學成就上，他是有史以來最杰出的科學家之一。他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高地教授職務，那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數(shù)學教授。他擁有幾個榮譽學位，是皇家學會會員。他因患盧伽雷氏癥（肌萎縮性側(cè)索硬化癥），禁錮在一張輪椅上達40年之久，他卻身殘志不殘，使之化為優(yōu)勢，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”。盡管他那么無助地坐在輪椅上，他的思想?yún)s出色地遨游到廣袤的時空，解開了宇宙之謎

他還證明了黑洞的面積定理。霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學成就上，他是有史以來最杰出的科學家之一。他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務，那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數(shù)學教授。他擁有幾個榮譽學位，是皇家學會會員。獲得博士學位后，他在剛維爾?塞斯學院先是做助研，后來便做職業(yè)研究工作。1973年斯蒂芬離開天文學院來到應用數(shù)學和理 論物理系。自1979年，斯蒂芬做“路克斯”數(shù)學教授。這個職位是1663年根據(jù)萊 佛仁德?亨利?路克斯的遺囑以路克斯留下的錢作?基金創(chuàng)建的。路克斯曾經(jīng)是 該大學的英國議員。第一個獲得“路克斯”數(shù)學教授職位的是依扎克?巴洛，然后是依扎克?牛頓。斯蒂芬?霍金一直從事宇宙的基本定律的研究工作。與羅杰?彭羅斯一起，他發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的廣義相對論暗示了空間和時間是從大爆炸奇點處開始而至黑洞結(jié) 束。這些結(jié)果顯示把廣義相對論與量子理論結(jié)合起來是必要的，這是二十世紀前半世紀的另一個科學發(fā)展。他發(fā)現(xiàn)的這樣一個結(jié)合的一個后果是黑洞不應該是完全黑的，黑洞向外輻射，最終蒸發(fā)，消失。另一個推測是宇宙在想象的時間里沒 有邊緣，它是無限的。這將意味著宇宙形成的方式完全是由科學定律決定的。他發(fā)表的著作包括：與G.F.R.艾利斯合著的《時空的大規(guī)模結(jié)構》，與W.以色 列合著的《廣義相對論：愛因斯坦世紀眺望》和與W.以色列合著的《重力300年》。史蒂芬?霍金有兩部暢銷書：他的最暢銷書--《時間簡史》，和后來的《黑 洞、嬰兒宇宙及其它》。霍金教授有十二個榮譽學位。1982年他被授予CBE，1989年獲榮譽伙伴稱號。他獲得過許多獎勵，獎金，獎牌。他是英國皇家學會會員和美國國家科學學會會員。斯蒂芬?霍金繼續(xù)把他的家庭生活（他有三個子女和一個孫子女），他的理論物理研究與廣泛的旅行和演講結(jié)合起來。

他在輪椅上坐了40年，全身只有三根手指會動，演講和答問只能通過語音合成器來實現(xiàn)。然而，他撰寫的科普著作《時間簡史》在全世界擁有無數(shù)的讀者。他就是“宇宙之王”史蒂芬·霍金。

命運對霍金十分殘酷。1963年，21歲的霍金在劍橋大學讀研究生時，不幸患了會導致肌肉萎縮的盧伽雷氏癥，不久就完全癱瘓，被長期禁錮在輪椅上。1985年，霍金又因患肺炎做了穿氣管手術，又被徹底剝奪了他說話的功能。40年過去了，疾病已使他的身體徹底變形：他的頭只能朝右邊傾斜，肩膀也是左低右高，雙手緊緊地并在當中，握著手掌大小的擬聲器鍵盤，兩只腳則朝內(nèi)扭曲著。嘴已經(jīng)歪成S型，只要略帶微笑，馬上就會現(xiàn)出“齜牙咧嘴”的樣子?，F(xiàn)在，這已經(jīng)成了他的標志性形象。他不能寫字，看書必須依賴一種翻書的機器，讀文獻時必須讓人將每一頁平攤在一張大辦公桌上，然后驅(qū)動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。

我的手指還能活動，我的大腦還能思維； 我有終生追求的理想，有我愛和愛我的親人和朋友； 對了，我還有一顆感恩的心??這句話是霍金在一次學術報告上說的，給我的啟示是：命運安排他受著常人不能承受的痛苦和不行，還有挫折，可是這些卻成為他考驗自己的考卷：腿不能走路，手不能寫??當他面對這些在我們看來似乎是不太公平的厄運考驗時，更多的是對人生的一種坦然，一種豁達，更多的是一種積極進取、奮發(fā)有為的態(tài)度，讓我們這些健康人油然而生出一種敬意，更有發(fā)自內(nèi)心的慚愧。

捫心自問：我們的人生態(tài)度是這樣的嗎？我們的人生魅力哪里去了？是誰偷走了我們最寶貴的東西？當一些困難擺在我們面前的時候，我們慌了，怕了，成了懦夫，成了逃兵；當一些失敗出現(xiàn)在我們面前的時候，我們消沉了，退縮了，蛻化為行動的侏儒，成了名副其實的驚弓之鳥。不敢想象如果命運有一天和我們開了個玩笑，我們能不能繼續(xù)自己的人生之路，理想的翅膀是不是就要那樣輕易地折斷??再問自己一次：應該這樣嗎？不，不能！俗話說得形象簡潔：困難像彈簧，你弱他就強，你強他就弱！真的，從他們創(chuàng)造的一個個人生奇跡當中，我看到了命運是可以戰(zhàn)勝的！人能主宰自己的人生道路！并且從他們身上不難看到一個真實鮮活的生命哲理：不屈的意志，遠大的理想，足夠的毅力，豁達的人生態(tài)度，只要你擁有其中任何的一個，就能擁有一個嶄新的人生、令自己滿意的人生！

人生旅途上，我們每一個人都好象是渴望在天空中翱翔的鳥兒，堅定的信念就是我們飛翔的翅膀，所以我們應當像霍金一樣，像保爾一樣，像張海迪一樣，擁有剛強不屈的翅膀，堅持不懈地飛向自己的人生理想！讓自己人生的美麗和魅力盡情展現(xiàn)！

第五篇：物理學史對中學物理教育的重要作用

論

文

物理學史對初中物理教育的重要作用

楊建華

物理學史對初中物理教育的重要作用

摘要：

物理學史是研究物理學發(fā)展歷史的科學，它不僅真正地記載了物理科學形成發(fā)展的歷程，而且解釋與分析了歷程的形成背景與規(guī)律，不僅包含物理科學知識體系逐漸成熟發(fā)展的過程，也包含科學家們的探索、追求真理的事實與故事，包含著豐富的“教書育人”因素。在物理教學中滲透物理學史，以其學科內(nèi)容的特點以及所具有的豐富的教育因素，不但可以培養(yǎng)學生好的科學態(tài)度，而且可以培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力，同時還可以培養(yǎng)學生正確的科學思想和方法。在素質(zhì)教育中發(fā)揮“教書育人”的獨特功能，使學生的科學素質(zhì)得到全面的培養(yǎng)，效果顯著 關鍵字：物理教學 物理學史 素質(zhì)教育

正文：

把物理學史引入物理教學正越來越成為國際上物理教學改革的引人注目的課題。物理教育工作者日益深刻地認識到物理學史對提高物理教育水平的重要作用。在向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的今天，探索通過引入物理學史，對學生進行正確的理論思維和研究方法等方面的教育，幫助學生形成辯證唯物主義世界觀基礎，尤其必要

物理學史教育是通過傳授物理學史方面的知識，培養(yǎng)學生科學意識、科學精神及科學方法等多方面品質(zhì)的過程。物理學史教育是中學物理教學中的重要部分，尤其在當前大力推進素質(zhì)教育，進而對發(fā)展中學生綜合素質(zhì)提出了更高的要求，物理學史的教育成功則更加明顯。因此，在高中物理教學中引入物理學史教育具有非常重要的意義。誠然，中學物理教學中不可能進行完整的學史教育，只有從中選取很少部分內(nèi)容。盡管如此，它仍具有多方面的教育功能，主要有以下幾個方面： 1． 體會物理方法

開闊物理思路

通過知識教育滲透物理方法教育固然重要。但是正像每一種物理方法都是其局限性樣，這種進行物理方法教育的方法也存在著不足。中學物理的絕大多數(shù)知識是已經(jīng)建立起嚴密邏輯體系的經(jīng)典物理學知識，教材無論如何刻意組織內(nèi)容和教師無論怎樣注意滲透方法，絕大多數(shù)情況下也只能涉及邏輯的方法，對于知覺、靈感、信念等非邏輯色彩的但具有創(chuàng)造性的思維方式很難涉及到，而且考慮到教學效率問題，對于經(jīng)典物理學的內(nèi)容，我們有可能也有必要盡可能地簡化知識的教學過程。這樣，知識的教學過程就很難充分反映出方法的各個側(cè)面。比如說我們通過洛倫茲力的教學傳授假說方法，教學過程中很難將假說需要根據(jù)實驗結(jié)果不斷地修正和完善，最后發(fā)展為理論的特點反映出來。對于這一問題我們可以求助于歷史教學來解決。這里所說的“歷史教學”并不是讓學生把物理學史當作一門課程來學習，而是指給學生開設歷史講座，在教材中插入有關歷史的閱讀材料等，重點在于分析一些重要概念、規(guī)律、假說、模型的形成和發(fā)展過程。

物理教學是教學雙方通過各種教學手段相互促進、制約的一個特殊過程。如同其他學科一樣，凡一個公式的導出、一個定律或定理的建立，及至每道習題的分析演算，都有它固定的邏輯思維過程和數(shù)學推演程序。我們現(xiàn)在當作物理教本上的內(nèi)容是前人長期探索研究的結(jié)晶。隨著科學發(fā)展和人類進步，對物理教科書基礎知識的表訴方法和思想方法也愈益顯現(xiàn)出其先進性、適用性和強烈的時代感。根據(jù)教材編排特點，分單元講解分析其發(fā)展史不僅有助于學生了解各概念、定理、定律的來龍去脈和科學知識的運動過程，而且有助于學生按已有的形式和體系來理解和把握物理知識，從而逐步掌握正確的科學思維方法。例如，在講到“力”的概念時，從古希臘的亞里士多德到伽利略、牛頓，循著為人的研究歷程，從而加深學生對力的概念的理解；在講“電磁感應”的時候，以奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應為線索，向?qū)W生介紹人類對磁及電和磁關系的認識過程，通過講解安培、法拉弟、等人在揭示電磁關系工作中的艱辛努力和所取得的成果，使學生在有了對電磁發(fā)展總體認識的基礎上加深對教材的理解和對左、右手定則、法拉第電磁感應、等關鍵點的把握。

物理學史上可用以體會物理方法開闊學生物理思路和擴大知識視野的例子是舉不勝舉的。依據(jù)同一目的，我們對物理學史上曾經(jīng)產(chǎn)生過的一些有意義的設想和懸而未決的重要課題也有向?qū)W生大體介紹的必要。如陳景潤攻歌德巴赫猜想的雄心壯志就萌生于中學時代一位高明的數(shù)學教師在講課中提及的“額外”一言。在物理學史中，向這樣的問題也是不乏其例的。

2． 調(diào)動學生的非智力因素，提高教學效果

目前中學物理教學改革的關鍵就是在教學過程中最大限度地調(diào)動學生學習的主動性和積極性，使他們接受知識的被動地位轉(zhuǎn)變?yōu)樽约喊l(fā)現(xiàn)和獲取知識的主動地位。教學過程是師生共同活動的過程，教學活動的本質(zhì)就是教師通過合理的方式把以教材為主體的知識傳授給學生并達到培養(yǎng)學生能力、發(fā)展學生智力的目的。在智力水平相近的情況下，非智力因素對學習起著決定性的作用。只有當學生產(chǎn)生濃厚的興趣和強烈的情感時，才能對物理這門學科產(chǎn)生親切感和廣泛的好奇心，才能產(chǎn)生持之以恒的巨大的驅(qū)動力，其智力因素才能得到充分發(fā)揮。因此，激發(fā)學生的學習興趣，養(yǎng)成愛學習物理的習慣，對發(fā)展學生的智力和能力產(chǎn)生定向推動和激勵作用，從而提高學習效率。學生的興趣不是天賦，青少年時期受環(huán)境（家庭、社會、學校）影響很大，尤其受到老師影響最深。這就要求我們在教學中不僅要把日常生活、生產(chǎn)勞動中發(fā)生的現(xiàn)象、問題與教材緊密聯(lián)系起來，使學生認識到學習物理的現(xiàn)實意義；還須把歷史引入教學中，把科學理論的建立、科學發(fā)現(xiàn)的過程、科技發(fā)明對人類社會發(fā)展的貢獻用生動事例展示給學生。學生有好奇心理，他們對科學家刻苦自學、潛心探究的軼事倍感興趣。諸如，伽利略在教堂里面對擺動的吊燈注目凝視；牛頓由蘋果落地聯(lián)想到萬有引力；阿基米德在澡堂中頓捂浮體規(guī)律；愛迪生坐在雞窩里“孵蛋”等等不脛而走的故事，即使教師不作介紹，學生們也是略知一二的，我們在教學中未嘗不可以運用類似的史料來讓科學家“現(xiàn)身說法”，以在物理現(xiàn)象與學生的學習興趣之間連通一根思維的導線。比如：在講述磁現(xiàn)象時，我們就可用孩提時代的愛因斯坦在看過父親拿來的一只羅盤后，便喚起他自幼即欲探索自然奧秘的興趣，以之誘導學生透過物理現(xiàn)象尋求其本質(zhì)規(guī)律。又如，1820年奧斯特所做的著名的電流磁效應實驗，在過去很長一段時間內(nèi)被誤傳為一次“偶然的機遇”，其實這正是奧斯特在統(tǒng)一自然力思想的啟迪下孜孜以求的必然結(jié)果。若無濃厚的興趣和堅強的毅力是難以成功的，此例同樣能給予學生以深刻的啟發(fā)和教益。這種寓史于教、史教相融、啟而后發(fā)的教學方法顯然是應當加以提倡的。

3． 科學態(tài)度的培養(yǎng)

科學態(tài)度是現(xiàn)代公民必備的基本素養(yǎng)，是健全個性的重要組成部分，對學生將來參加社會生活具有很重要的意義。

培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，要依據(jù)態(tài)度形成的規(guī)律，注意結(jié)合學校培養(yǎng)目標、課程目標與內(nèi)容特點以及學生的實際情況選擇適當?shù)姆椒▉磉M行。教師在日常的教學中，結(jié)合知識教學介紹物理學家的有關事跡，讓他們知道科學態(tài)度無論對于科學家自身能否取得科學成就，還是科學事業(yè)的發(fā)展，都具有重要的意義。要使學生明確認識到科學的概念和原理都是建立在實踐基礎之上的，科學家在觀察、實驗時，必須以實事求是、認真細致的態(tài)度對待，任何模型、假說、猜想都必須經(jīng)受事實檢驗?？茖W家的任何一個發(fā)明、創(chuàng)造以及他們所做出的貢獻，既體現(xiàn)了他們批判地繼承了前人的科學研究成果的繼承精神，又體現(xiàn)了他們大膽創(chuàng)新、勇于探索、堅持實踐、刻苦鉆研、精益求精的科學精神和事實求是的科學態(tài)度。

如法拉第歷經(jīng)10年的反復實驗最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律；我們熟悉的愛迪生是從一個只讀過3個月小學的失學者成長為世界發(fā)明大王的，后人曾評價愛迪生成功的基礎是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水，是努力奮斗、堅持不懈的結(jié)果。因為嚴謹?shù)目茖W態(tài)度是成功決定因素。4． 激發(fā)情感 創(chuàng)造才能

情感指的是人的內(nèi)在體驗，學生的喜怒哀樂愛恨等都在不同程度上影響著創(chuàng)造力。積極的創(chuàng)造情感是學生創(chuàng)造未來的力量。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，提出的新問題、新可能，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步?！蔽锢斫虒W中創(chuàng)造欲的激發(fā)，使學生產(chǎn)生“我為什么就不行呢？”“我為什么就不能把事情做好呢？”等諸多為什么，我們的教學就會產(chǎn)生一種新的效果，同時也就可以鞭策學生做出超一般的成績來。

才能就是知識和能力。要形成創(chuàng)造才能，學生需要吸收更多的知識信息，而且掌握的知識愈多，產(chǎn)生新的創(chuàng)造構想的可能性就愈大，成功的概率就愈大。現(xiàn)代科學技術不僅空前發(fā)展，而且不斷進行大分化、大綜合，要獲得創(chuàng)造性成就，僅靠書本上有限的或局部性的知識是遠遠不夠的，因此，在教學中教師可把前人學習的經(jīng)驗、物理學精華乃至他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的精神教授給當代青少年，讓他們在踏進物理學領域時有捷徑可走，不讓其在狹隘范圍內(nèi)學習，不漫無目的地涉獵，而是把別處閃光的東西“移植”到物理教學中去，研究物理，發(fā)展物理。

物理學史上有這樣的一段記載：丹麥天文學家第谷雖然已看出托勒密和哥白尼學說的共同點都以觀察積累的行星位置為依據(jù)及其數(shù)據(jù)的不精確，并且他自己持之以恒地對行星運動進行了三十年之久的長期觀察，積累了大量的第一手感性材料，但是他長于感性認識，短于理性思維，更受地心說的羈絆，因而未能最后揭開行星運動規(guī)律所籠罩的一層面紗。當?shù)诠鹊倪@些耗盡畢生心血的成果落在他那個善于理性思維的學生開普勒之手時，揚長避短，感性認識和理性思維珠聯(lián)璧合，最終他揭示了行星運動的本質(zhì)——發(fā)現(xiàn)行星運動三定律。無怪愛因斯坦要作出如此深刻的斷論：“開普勒的驚人成就，是證實下面這條真理的一個特別美好的例子，這條真理是：知識不能單從經(jīng)驗中得出，而只能從理智的發(fā)明同觀察到的事實兩者的比較中得出?！?5． 提高道德修養(yǎng)

在推進素質(zhì)教育中，加強思想品德教育是一項重要任務，因此，品德教育應滲透到各科教學中。在物理教學過程中，由于眾多物理學史料中有很多品德教育素材，將品德教育與知識教育有機結(jié)合，能夠更好地發(fā)揮物理學史的思想品德教育功能。

在物理學發(fā)展史中，許多科學家為人類的利益作出了無私的奉獻：諾貝爾、卡文迪許終身未婚；為“上帝之火”——雷電的研究，富蘭克林多次被擊昏；居里夫人忍受清貧之苦，喪夫之痛，在探索道路上所表現(xiàn)出百折不撓的毅力等等，這些科學家的故事對學生有特殊的感染力，教學效果非常明顯。

物理學史還有助于對學生進行愛國主義教育。我國是世界四大文明古國之一，在物理學的理論和實踐上有著輝煌的成就。例如，在理論著作方面，《墨經(jīng)》中對力學、光學的論述；《天工開物》中關于簡單機械的記述；《夢溪筆談》對磁角的論述；《論衡》中關于簡單電現(xiàn)象的記述；《考工記》中關于工程技術、聲音傳播的記載等在當時都是遙遙領先于世界各國。在實用技術方面，更是舉不勝舉。眾所周知的四大發(fā)明；周代已用圭表來確定季節(jié)，用漏刻來記時；春秋戰(zhàn)國時期隨著冶制鐵手工業(yè)的興起和鐵制工具的使用，簡單機械的制造技術已有所發(fā)展；秦漢時期，東漢的張衡設計制造了漏水轉(zhuǎn)渾天儀、地動儀等。教學中結(jié)合教材內(nèi)容，介紹我國在物理學方面對世界的杰出貢獻，可以使學生了解祖國古代燦爛文化，激發(fā)他們的民族自尊心、自豪感和愛國熱情，有助于樹立為振興中華奮發(fā)的志向。

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，它有著系統(tǒng)而嚴謹?shù)睦碚擉w系。如果物理知識是一次能源，那么物理史則是二次能源。換言之，物理學給人以知識，物理學史則給人以智慧。中學物理教育的任務主要是傳授物理知識和技能，培養(yǎng)學生自己學習、自己發(fā)現(xiàn)問題與獨創(chuàng)性解決問題的能力為主。物理學史教育在教學過程中的角色是起到輔助作用，能很好的幫助教師調(diào)動課堂氣氛，使之達到更好的教學效果，但它不是教學的全部，也不是教學的重點。故教師在利用物理學史教學時要權衡教學的主次，在適當?shù)膱龊献寣W生知道那些受人欽佩的偉大物理學家們那種刻苦鉆研、勤于思考與實踐的感人毅力，勇于探索、又善于探索的超人本領，以及實事求是、嚴肅認真細致的科學情操和熱愛祖國、愿為人類的科學事業(yè)獻身的高貴品質(zhì)等到底是如何形成的。通過研究物理學家的科學思想、言行、科研成果等，挖掘出所蘊涵的科學智慧！