物理科技论文【范例17篇】

通过实验与理论分析，探讨了新材料在量子计算中的应用潜力，揭示其性能优化的关键因素，是否能推动科技进步与产业变革？以下由阿拉网友整理分享的物理科技论文相关文章，便您学习参考，喜欢就分享给朋友吧！

物理学形式美及教学研究论文 篇1：

物理学是人类社会实践的产物。作为人类对物理世界客观规律认识的结果，物理学有一个不断积累和发展的过程。它的每一个基本概念、基本定律和基本理论，都有一个萌芽，形成和发展演化的曲折过程。但是，在大量的物理教科书中，人类对物理学认识的历史痕迹被擦拭殆尽，物理学家们的曲折顽强的创作过程常常被物理学理论严格、精美的逻辑体系的面纱遮盖起来，人们只能通过具体的物理定律或公式前面所具有的科学家的名字，模糊地了解那一段历史。

我国物理学前辈钱三强先生指出：“科学经历的是一条非常曲折，非常艰难的道路，然而，我们的教师在对学生进行教育的时候往往是应用经过几次消化了的材料来讲授，或者经过抽象的理论分析加以表述，把已有的知识系统归纳，形成简明扼要的理论体系，这当然是必要的，但是这样的教学方法，往往会使学生对科学概念的产生和发展引起误解，以为什么结论都可用数学推导出来，失去了对观察和实验的兴趣。这样的结果使学生们不了解科学是怎样来的。”把物理学史的内容溶入课堂教学，可以让学事了解物理学的学科特点，激发学生学习物理的兴趣—让学生从物理学发展的角度来理解物理知识，促进知识的掌提；并从物理学家的事迹中感受科学精神，人文精神。

1 通过物理学史的学习，使学生了解学习物理的重要性，激发学生对物理学科的兴趣和探究欲

物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本的最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科，是自然科学的基础学科和带头学科，它的基本原理和方法渗透到了自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，是自然科学的许多领域和工程技术的基础。通过学习物理学史。我们可以发现正是物理学的发展推动了自然科学的其他学科，诸如化学、生物学、天文学等学科的发展与新的交叉学科的诞生，同时极大地促进了科学技术的发展。比如现今的尖端技术领域一一核能与核能技术，航天与空间技术、信息技术、激光技术，生物技术等，或是物理学本身的发展，或是植根于物理学。历年来科技界最高奖项——诺贝尔奖的获得者们当中除了诺贝尔物理学奖的获得者外，还有相当一部分人是具有物理背景的，他们的成功与其物理背景的关联甚大。

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”浓厚的学习兴趣一直被认为是学习的“催化剂”。只有学生了解了物理学的重要性，才能激发学习的兴趣，从而调动学生学习物理的积极性。而且在教学中经常穿插一些物理学史的材料，把物理学上一些重大知识的发现历程融入到教学中，就会为学生创设一个生动活泼、自觉主动的学习环境。物理学史向学生展示了一幅理论与实验交叉、失败与成功并存、逻辑与非逻辑思维并用的丰富多彩的画面，思想与方法的演变、物理学发展跳动的脉搏，都可以调动学生的情绪，唤起他们强烈的好奇心和奋发向上的激情。引起浓厚的兴趣和积极的思考。

2 通过物理学史的学习，增强学生对物理知识的全面理解和掌握

物理学是以实验为本的科学。而不仅仅是一门根据公式堆积起来的纯理论学科。物理理论与物理实验就如同物理科学的两条腿一样使得物理学得以发展和前进，两者是相辅相成的。现代实验物理大师密立根的名言：“科学是在用理论和实验两只脚前进的，有时是这只脚先迈出一步，有时是另一只脚先迈出一步，但是前进要靠两只脚，先建立理论然后做实验，或者是先在实验中得出了新的关系，然后再迈出理论这只脚并推动实验前进，如此不断交替进行。”物理学最重要的研究方法是：假说→实验→理论。科学家在研究物理问题时，一般是依据以往的观察和实验经验进行推断，得出初步的结论，这就是“假说”。为了进一步检验假说是否正确，需要进一步“实验”，如果大量的实验结果证明假说是正确的。这种“假说”就上升为“理论”;否则，就要被修改或补充。这就是物理学发展的重要规律。

对于物理学中各个基本概念、基本原理和定律，只有了解它们如何产生，形成和发展的过程，即了解它们是如何得来的，又如何演变发展成为现在这个样的，才能真正懂得它们的`本质，在教学中也才能深入浅出，讲深讲透。通过物理学史的学习，有助于学生了解具体的概念、定理，定律的来龙去脉和具体的发展过程，可以使学生对该知识有更深层的理解和掌握，而不再是简单地记住一些概念、公式和定律。

3 通过物理学史的学习，使学生树立正确的价值观

物理学史集中体现了人类对物理世界的探索和逐步认识的历程，每个科学家的成就不是一蹴而就的。他们的事迹留给我们更多的是一种精神：探索未知，发现真理、献身科学事业的精神。在物理学史上，有许多物理学家具有难以想象的毅力、信心和意志。他们与困难或过时传统的观念作斗争，以及与科学界内部和外部的阻力作斗争，甚至还要经受恶势力的迫害，这需要科学家顽强的意志和献身科学的牺牲精神。居里夫妇研究放射性元素，受放射性元素射线的危害，历经四十多个月艰苦劳动，数万次的反复提炼，才从几吨沥青铀矿渣中提炼出了0。12克的氯化镭，布鲁诺为扞卫科学真理义无反顾地走上了火刑场，像这样一些生动的事例，在物理学史上比比皆是。物理学史在培养学生高尚的情感、进取的人生态度、树立正确的价值观方面具有不可替代的作用，运用物理学史培养学生情感态度、价值观是一种可行性途径。

4 结语

教学实践告诉我们，不仅要教给学生现代科技所必需的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法。科学既是一种知识体系，又是一种人类认识世界的方式和探索过程，而一般的科学方法部贯穿物理学发展的过程中。在教学中穿插物理学史的知识，具有重要的教育功能，有助于提高学生的科学理性，培养学生的创新思维能力，加强学生的科学素质教育，有助于学生建立起自己正确的价值体系。总之，在物理教学中有目的地渗透物理学，是完全有必要的，也是切实可行的

物理学史的论文 篇2：

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物理科技论文 篇3：

摘要：物理学史对培养学生的科学素养具有重要作用。物理学史的主要内容是物理知识在长期发展过程中对客观世界的概括和总结，将其引入高中物理教学中，可以让学生掌握物理知识的发展脉络，提高学生的科学素养。因此，高中物理教师应该把物理学史引入课堂之中。

关键词：高中物理；物理学史；科学素养

我国的教学体制不断改革，对高中物理提出了新的教学要求，一方面教师要教授给学生专业的物理知识，另一方面物理教师应该促进学生的全面发展。为了实现教学改革的目标，教师应该在教学的过程中渗透物理学史。在高中物理教学中引入物理学史可以激发学生物理学习兴趣，让学生对物理知识追根溯源，培养学生发现问题和分析问题的能力，为学生日后的学习奠定基础。

一、在高中物理教学中引入物理学史，激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，学生只有对物理课程产生兴趣，才能将注意力集中到课堂上，以顽强的毅力去克服学习生活中的困难。教师将物理学史引入课堂的过程中，可以为学生呈现物理这一科学理体系论的建立过程，再现物理科学知识的发现过程，以及科学家们对人类社会发展所作出的贡献，激发学生学习物理的兴趣。比如，教师在讲万有引力定律的时候，可以介绍牛顿发现了万有引力的故事。1666年，23岁的牛顿还是剑桥大学的学生，牛顿的好奇心和探索欲非常强，他经常思考，为什么地球会绕着太阳转？为什么月球不会掉落在地球上？一次牛顿坐在果园中，突然听到苹果落地的声音，牛顿由苹果落地联想到了月球和地球的关系。在第二天，牛顿看见小外甥在玩小球，外甥慢慢摇摆小球，然后越来越快，最终小球被径直抛出。牛顿从这一现象中猛地意识到月球和小球的运动极为相像，月球对动力和重力的拉力同时作用于月球，使月球不会掉落到地球上，而正是因为重力的作用，苹果才会落地。牛顿之后展开了实验研究，最终证明重力是“万有”的，提出了万有引力定律。很多学生知道牛顿，知道万有引力，单纯直接学习这一知识学生会觉得枯燥乏味，教师通过在课堂上介绍物理学史，可以激发学生对物理学家的崇拜之情，然后让学生把崇拜之情转化成学习的动力。

二、在高中物理教学中引入物理学史，培养学生的求实精神

物理学的知识包括物理概念和物理规律等，其中最重要的知识就是物理概念。物理概念一般比较抽象，学生在理解时有一定难度，因此教师应该在物理概念讲解中引入物理学史，让学生正确全面地把握物理概念，培养学生的求实精神。在讲惯性的概念时，教师可以引入概念产生的历史。惯性的概念发展经历了较长时间的历史，从亚里士多德的“强迫运动定律”，到伽利略进行理想的斜面实验，然后再到笛卡尔的惯性原理，最终到牛顿的“第一运动定律”。不同的物理学家对这个概念进行优化和完善，终于确定了最后的概念内涵。教师在物理概念讲解时渗透物理学史，可以从纵向的角度让学生了解概念的形成过程，从而加深对概念的掌握。

三、在高中物理教学中引入物理学史，增强学生的创新能力

高中物理学科具有很强的客观性，要求学生不迷信权威，以发展变化的思想去审视一切科学假说和科学理论。但是在传统的物理课堂中，教师只注重知识的灌输性传授，没有对科学理论进行讲解，使学生发现问题、提出问题的能力逐渐被削弱，阻碍了学生创新能力的培养。对此，高中物理教师必须在教学过程中引入物理学史。比如，在讲爱因斯坦的相对论时，可以突出科学家的批判精神和创新能力。爱因斯坦在16岁时，就在书本上了解到光是以很快的速度前进的电磁波，于是他产生了一个疑问，如果一个人以光的速度向前运动，世界会发生怎样的变化？在这种思想的引导下，爱因斯坦学习了电磁学、力学的相关理论，并从哲学中吸收营养，对之前科学理论进行了大胆创新，提出了狭义相对论理念，最终得到了世界的广泛关注。从这个故事可以看出，培养问题意识和发展创新思维非常重要，学生从教师的'讲授中可以认识到这二者的重要性，从而提高自身的素质水平。

四、在高中物理教学中引入物理学史，培养学生的辩证思维

物理学的发展历史表明，物理学和哲学有着重要的关系，因此教师应该将物理学史引入高中物理教学中，培养学生的辩证思维。比如，以上述爱因斯坦提出狭义相对论为例，教师可以把“新事物一定会战胜旧事物”的观念融合进去，让学生以发展的眼光看问题。再比如，在讲万有引力定律时，教师可以把“物质是普遍联系的”这一观念融合进去，让学生以联系的眼光看问题，在潜移默化中培养自己的辩证思维。随着教学体制的改革，高中物理教师不仅要教授给学生物理知识，更要培养学生的科学素养，物理学史对提高学生的科学素养具有重要作用，因此教师在课堂上应该引入物理学史。

参考文献：

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物理学论文的参考文献 篇4：

摘要在物理教学中适时渗透物理学史教学，可以激发学生的学习兴趣，培养学生刻苦钻研科学问题的精神和训练学生科学的思维方法。只要我们真正使物理学史和新教材有机结合，必然有利于全面提高学生的素质。

关键词物理学史、新课程

物理学史是一门研究物理学发展历史的科学，它介绍了前人或物理学家对一些问题的观点、猜想等，再现了他们研究问题的过程或方法。下面，笔者结合近几年初中物理新课程教学实践，就如何使物理学史教学与当前新课程教学有机结合，谈一下白己粗浅的看法：

一、欣赏物理学史，激发学习兴趣

物理学史是美的，在物理教学的过程中我们应适时地穿插物理学史教学，切不可照本宣科，而应采取多种手段，让学生欣赏物理学史之美，热爱物理，热爱生活，让学生真真切切地感受到物理就在我们身边，激发学生学习物理的兴趣。例如，笔者在执教《人眼看不见的光》(苏科版初二物理第三章第二节)时，先利用三棱对换幻灯机发出的强光进行折射，演示“人造彩虹”实验，学生看后十分新奇，兴趣浓厚，求知欲大增。接着让学生自习，了解“光谱”的'概念，并进行适量的习题训练。

二、寻找物理学史，培养钻研精神

物理学是研究物质运动的一般规律和物质基本结构的一门科学，在自然科学中占有重要的地位，如果我们在物理教学过程中能让学生随时寻找与所学知识相关的物理学史，可以培养学生求实的科学态度、严谨的治学作风和较强的创新能力。如笔者进行苏科版新教材《初识家用电器和电路》的教学后，留给学生的作业是让学生上网寻找与伏打和“伏打”电池相关的内容并在第二天的物理课上进行交流讨论，这使学生知道了意大利物理学家伏打从1765年开始如何不懈地研究静电实验，并于1775年发明了起电盘，1787年发明了麦秸静电计，最大的贡献是发明了伏打电池等，并且通过许多动物电实验，否定了博洛亚大学的解剖学家和生物学家伽伐尼有关生物电存在的理论。通过对这些物理史实的学习，使学生对伏打有了深刻的了解。

三、渗透物理学史，再现科学方法

物理学史为我们提供了丰富的物理学发展史料，再现了科学家们当年研究问题时的思维、过程、方法等，使学生了解物理学发展过程是一个螺旋式上升的过程，消除了学生对科学伟人的神秘感，拉近了学生与他们的距离，这必然为学生的勤奋学习提供了强大的精神动力。例如，笔者在执教苏科版初三物理《动能势能机械能》时，讲述了有关哈恩发现核裂变的故事引入课题。他依照常规思维，认为元素受到中子轰击后，会产生原子序列增加l的新元素，由于错误的推测，提出了错误的假设。后来德国女科学家诺达克提出了铀核在中子轰击下会发生裂变的大胆假设，但是没有引起那些仍旧依照费米的思维方式思考问题的科学家的重视，而德周科学家哈恩，不受传统思维的影响，经过实验证明被中子轰击的反应物中含有放射性物质钡，这样，哈恩由于发现重核裂变而荣获1944年诺贝尔化学奖。这既激发了学生的学习兴趣，又为今后学习《核能》打下伏笔，一举两得。

四、内化物理学史，史学、新知相融

我们在物理教学过程中，若能将物理学史的教学与物理新知识的教学有机地结合起来，必将有助于了解事物的本质特征，形成概念并牢同掌握概念，同时也必将促进学生综合分析、比较归纳、抽象概括、演绎推理等多方面的能力的提高。

如笔者执教《大气压强》时，先让四个吸盘贴在光滑的玻璃板上，让四个学习小组各选一名代表上讲台拉下玻璃板上的吸盘，亲身体验大气压强的存在，然后利用多媒体课件，投影“马德堡半球实验”，学生兴趣大增，课堂气氛非常活跃。接着，笔者“乘热打铁”，讨论教科书“想想做做”中测定大气压强值的方法，然后介绍并演示托里拆利实验，解释形成真空的原因，介绍大气压的值等内容。这时，学生对大气压的概念已经基本形成。接着，笔者层层深入，继续利用“想想做做”中“用吸盘测量大气压”的图形，与学生讨论问题：若图中吸盘与桌面的接触面积为，外界大气压的值为l05Pa，则吸盘刚被拉脱时的拉力多大？图中弹簧测力计能否在实验中使用？学生通过讨论、计算得出拉力F=8N，又因为网中弹簧测力计的量程为0-5N，所以该弹簧测力计不能继续使用。

在物理教学过程中，只要我们能重视双基，理论联系实际，让物理走进生活，重视探究合作，补充适量阅读材料，讲解物理学家的故事，介绍物理学发生和发展的过程，使物理学史教学与物理新课程改革有机结合，必然对全面提高学生素质、培养学生个性特长、培养学生动手能力和创新能力等有着不可估量的作用。

参考文献

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2] 郭奕玲，沈慧君：《物理学史》

物理学专业光学课程教学改革研究论文 篇5：

摘要：随着素质教育理念的不断推广，大力培养学生的创新能力，已� 同时，培养与提高大学生的创新意识、创新能力，也是我国高等教育改革中的一项重点内容。大学物理课程教学过程中，适当引入物理学史的相关知识，对具有典型性的物理学史料进行研究、借鉴，有利于实现对大学生创新能力的培养与提高。本篇论文中，笔者主要探讨了物理学史对大学生创新能力培养的启示作用，望可以为推动我国高等教育教学水平的提高提供一定的帮助。

关键词：物理学史；大学生；创新能力培养；启示作用

信息时代中，科学技术日新月异，市场竞争日趋激烈，创新能力是现代化社会对人才所提出的基本要求，也是大学生取得就业优势的基本素质之一。随着高等教育改革进程的不断深入，大学生创新意识与创新能力的培养，已经成为高等教育与教学改革的主要方向。当今社会对人才创新能力的要求正在不断提高，但现阶段大学生缺乏创新能力的现象普遍存在，两者之间存在着明显的矛盾。基于这样的原因，高等教育中，必须大力培养与提高大学生的创新意识与创新能力。大学物理课程是高等教育理工科专业的一门公共基础课，是一门探讨物理现象、研究物理规律的自然学科。但在现阶段的大学物理课程教学过程中，大多数比较重视知识的传授与重点例题的讲解，而忽视了对学生创新意识、创新能力的培养。物理学史是物理教学过程中的重要组成部分，其中蕴含着非常多的创新教育因素，可以为学生创新意识与创新能力的培养提供良好的帮助。下文中，笔者主要从创新意识、创新方法以及创新思维三个方面探讨了物理学史对大学生创新能力培养的启示作用。

一创新意识

意识总会在新事物产生之前出现，基于此，为培养大学生的创新能力，必须提高大学生的创新意识，使大学生勇于提出质疑。培养与提高大学生的创新意识，也就是使大学生建立推崇创新的思想、追求创新的意识、以创新为荣的理念。在创新意识的引导之下，大学生才会产生创新的动机，才能树立创新的目标，并发挥自身的创新潜力。物理学史中蕴含着非常多的创新教育因素，大量事例证明，只有打破对权威的迷信、突破传统理论的桎梏，才能站在科学发展前列，才能得到具有突破性质的成果[1]。如，正是因为伽利略敢于质疑亚里士多德“力是产生运动的原因”的观点，才建立起正确的力和运动的观� 只有人对事物产生了的疑问，才会出现创新意识，进而提出问题，得到创新基础，进而才能实现创新能力的培养。随着素质教育理念的不断推广，高等教育中越来越重视对大学生创新能力的培� 对于大学生来说，应善于设疑。究其原因在于，质疑是创新的基础与前提，是创新型人才必备的基本品质之一。纵观人类认识史，不管是哪一门科学，均是从提出疑问、设立具有价值的问题开始发展的，正是因为这些具有创新性的问题不断促使人们去观察、去思考、去探索、去实验，并建立创新的思路，才能得到突破性的成绩。使大学生勇于提出质疑，培养大学生的创新意识，是培养与提高大学生创新能力的基础与前提。

二创新方法

授人以鱼不如授人以渔。只有使学生掌握了创新的方法，才能切实提高大学生的创新能力。在以往的大学物理课程教学过程中，过于重视对理论知识的传授以及典型案例的讲解，教师通常参考现代认识规律，根据知识体系，建立物理知识框架，将几个物理基本原理当作出发点，采取数学演绎方法，向学生讲解“纯粹”的、“修正”过后的物理学科最终知识成果。在这样的教学模式之下，学生可以在短时间内掌握物理基础知识，学生的认知过程被大大缩短。但是，物理理论知识具有一定的抽象性，这就对学生分析问题能力、解决问题能力的培养造成了严重的阻碍。为实现大学生创新能力的提高，应做到授人以渔，使学生正确掌握创新方法，并运用创新方法解决当前遇到的问题。物理学史中有着十分丰富的史料资源，提供了诸多科学的方法论，许多前辈先人通过利用这些方法论，在物理领域中做出了重大的贡献，并为推动人类历史发展进程产生了深远的影响[2]。16世纪至17世纪，欧洲出现了近代科学，推动了人类历史进程，改变了人类的生活。近代科学的一个主要标志，便是建立了机械自然观这一有别于中世纪的自然观以及实验数学方法论这一有别于中世纪的方法论。时至今日，近代科学所提倡的实验证明方法以及数学演绎方法，仍然备受重视，甚至得到了更广阔的应用，给一代又一代人造成了深远的影响[3]。例如，在大学物理课程之中，将实验观察方法、数学演绎方法有机结合在一起，通过在理论课堂上采取数学演绎方法，可以将物理理论知识推导演绎出来，通过在实验课堂上采取实验观察方法，可以证明理论推导结果的准确性。通过对典型物理史料进行研究发现，一个科学的方法论，其所产生的影响力远远大于某一发明创造。科学的方法论的出现，为以后类似问题的解决提供了良好的参考，甚至可以转变人的思维，引导人勇于创新、敢于创新。例如，直角坐标系的。发明者笛卡尔，其将几何、代数统一起来，形成了直角坐标� 在直角坐标系的基础上，后世的诸多数学家们凭借天才的直觉与科学的数学推理，为物理学原理的发展提供了良好的帮助。基于这样的原因，应用物理学史对大学生创新能力进行培养的过程中，应注重方法论的培养，使学生掌握正确的创新方法。

三创新思维

纵观物理学的发展历程，理论发展最本质地表现在物理学基本观念的演变上，而物理学基本观念的演变，是建立在非常规逻辑的发展基础上的。基于此，为更好地培养与提高大学生的创新能力，应独辟蹊径，开展非常规逻辑思维的培养，使大学生树立创新性思维。创新思维是一个利用新方法解决问题的过程，创新思维的培养，必须具备一个思维的灵感状态。以往的大学物理课程教学过程中，通常是对理性方法、逻辑方法的讲述[4]。培养大学生的创新能力，不仅要使学生具备严密的逻辑思维能力，还要使学生具备非逻辑想象力，同时，建立一些不循常规的、突破传统思维定式的方法，也是十分有必要的。虽然乍看上去，这些思路有点匪夷所思，甚至难以得到人们的理解，但是，通过对物理学史中推动物理学发展进程的重大历史事件进行分析发现，这些方法产生着非常重要的作用。大学物理课程教学过程中，应注重培养与提高学生的判断力、洞察力以及想象力，使学生独辟蹊径，树立非常规逻辑思维。众所周知，洛仑兹在1904年提出了洛仑兹变换式，爱因斯坦在1905年发表了狭义相对论，两人所提出的公式几乎一模一样，但科学界却认为爱因斯坦是相对论的创始人[5]。究其原因在于，两人对问题的提法存在着根本性的差异，洛仑兹缺乏非逻辑想象能力，太拘泥于常理，导致问题的思考受到绝对时空观的桎梏，这是洛仑兹变换式之所以在物理学界之所以“暗淡无光”的关键所在。而爱因斯坦具有反常规的逻辑以及思考问题的独立性，使得其提出了前人没有想到的问题，这也是其之所以成功的关键所在。由此可以看出，学生创新能力的核心在于创造性思维，培养学生的非常规逻辑思维，是培养大学生创新能力的有效途径，也是创新能力培养的境界升华。

四结语

综上所述，培养大学生的创新能力，是素质教育的一项重要任务，也是我国高等教育改革的一项重点内容。将物理学史知识引入到大学物理课程教学过程中去，借助物理学史所蕴含的创新思维、意识与方法论，有利于培养与提高大学生的创新意识与创新能力，也有利于推动学生的全面发展。提高学生的创新意识，是大学生创新能力培养的前提；使学生掌握创新方法，是大学生创新能力培养的关键；学生创新思维的训练是大学生创新能力培养的升华。

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物理学的理论研究论文 篇6：

摘要：开创时期的微电子或半导体只是物理学的一个分支，换句话说，微电子学的基础是近代固体物理。在高速度的发展进程中，微电子不断的推进了物理学的进展。由此，在此过程中，技术科学和基础科学相互结合，紧密相连，形成了具有现代化特色的“时代感”。在进一步拓展的过程中，微电子研究和物理学，正在酝酿着一次新的革命，并在物理学研究的背景下理解微电子的发展动向。并且晶体管、集成电路、MOS 器件、微处理器等成为了里程碑里重要的研究和发明，为物理学的研究提供了崭新的技术基础。微电子学也正在向着材料、工艺和物理基础等方面迎接新的挑战，呈现多维发展的趋势。

物理科技论文 篇7：

对物理学的研究论文

摘要：对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法，认为对于惯性要区分：个别研究对象的性质与存在的性质；保持某种状态的性质与改变某种状态的性质；物理学规律的动力学特性与审美性。

关键词：惯性；存在；时间；空间

惯性是经典力学中的一个基本概念，同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念，并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题（1）。可是，尽管经典力学经过了漫长的发展时期，大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性（2），本文试从几个方面对惯性进行了讨论，望引起大家的共识。

一、惯性的意义

大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（3）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。

二十世纪初，德国数学家诺特尔（4）证明了：空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上，物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质，个别存在物只是惯性的显现者，惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量（例如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表达。

二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关

通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领：在最相似的物之间，错觉说着最巧妙的谎；最小的罅隙是最难度（5）。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话，则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因而，也即力越小物体的惯性越大。事实上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话，作者以为也只能从这样的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为，根据广义相对论，空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间，自从奥古斯丁（6）提出“什么是时间？”以来，人们还没有认清它的真面目，也因而从更深的层次上而言，人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。

惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因（诚然，所有物体均会表现出惯性），它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映，事实上，它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”（7）这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实，惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书（8），我们来看一些下面的例子。

例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（9）

在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。

并且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。

例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上了，这是什么缘故呢？（10）

通常标准答案是这样的：开始斧头和斧柄同时向下运动，当斧柄遇到障碍物时突然停止，而斧头由于惯性保持原来的运动状态，这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。

事实上，斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移，而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）运动，因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系，它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”，正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题，那么可以这样认为：虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能，正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看，一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移，二是斧头与斧柄的接触面上在发热。

如果仅从动力学的角度来看，斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是，虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因，可严格地说，斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系，因而，撞击“几下”也是一个非常重要的条件。

例3．小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被档板制动时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢？（11）

教科书上的答案是这样的：小车突然停止的时候，由于木块和小车之间的摩擦，木块的底部也随着停止，可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒。

事实上，本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物，小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩，从而木块向右倾倒。若以小车为参照物，小车被档板制动时已是一个非惯性系，作用在木块（重心）上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。

需要指出的是，在上述例2和例3中，斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题，而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是，在非惯性系中，我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。也就是说，这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象，而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子，毫无疑问是正确的（12），但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时，用不着举更新鲜的特别例子，倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于，惯性不是使物体改变运动状态（使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒）的原因。严格地说，这些原因和物体的惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及时不及时，斧头套在斧柄上牢不牢，小木块倾倒得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。

惯性，这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质，其实是物体存在方式的一种条件性：“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候，车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，乘客是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静止而突然向前倾，并不保持其静止状态，并不表现出惯性”（13）。这个条件就是：物体要表现出惯性，它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变，无论运动是快是慢抑或停止。”（14）也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时，惯性系总有着特殊的地位。可是，这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳，并不是人类贪懒和间集化的一个报应，惯性系的存在有其形而上的基础：自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性，我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式，其更根本的是它使人与存在的关� 惯性定律给我们的启示是：存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而，我们应当从审美的视角来看待惯性，而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。

所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈，可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说，把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候，对学生的这一期望是合适的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的基本概念与规律以后，就要求学生用它们解释自然现象。事实上，物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象，它没有这个功能，它只是告诉我们要去感受些什么，它提供给我们的不是一种推理的方式，而是一个判断的原则：它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。

三、惯性定律与牛顿第二定律的关系

当物体所受的合外力为零时，从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是，仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体，而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质，因为这个“任何物体”，包括了天地间的万物，而万物的总称（15）即是宇宙：“四方上下曰宇，古往今来曰宙”。也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性：惯性是存在的特性，是存在着的时空的特性，是宇宙的特性。

其次，牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律，而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关，它是存在之状态的表述，它的'表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性（16）构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位，从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问，物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系（17）。由此可见，不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例，恰恰相反，现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说，正是惯性现象，构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变，因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。

最后，牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来，基本的物质粒子完全是惰性的，没有任何自发的运动，而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体（18）。也就是说，惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。

四、惯性与具体物体的质量无关

从上面的讨论可以看出：“质量是物体惯性大小的量度”这个论题，在几个角度去看都是错误的。第一，质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系，从内容上来看是个体与存在的关系，在它们之间，人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二，“物体（的）惯性”这样的说法缺乏依据，因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三，“惯性（的）大小”这样的说法也缺乏依据，因为惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达方式，一种特定状态的显现。第四，既然惯性并无大小，我们也不可去进行量度，事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关� 因而，物理学界流传的物体的惯性等于它的质量（19）只是人们一个随心所欲的错误言说。

由于物体质量与惯性无关，所以，将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的，质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用，质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”� 正如牛顿所说：“物体只有当有其他力作用于它，或者要改变它的状态时，才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力，也可以看做是推斥力。（20）”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关，它事实上具有动力学特征，当一个物体的质量大时，它对运动状态改变的阻抗能力就越大。

从逻辑上而言，我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来，才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说，这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。

五、惯性定律的表述方式

牛顿第一定律是动力学定律的基础，但它本身并不表征物体的某种动力学性质，它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述，对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的：反映时间的均匀性，空间的对称性，及自然之美对人的呈现。可是，现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然，这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的，但以今天的眼光来看，这种差异性就成为值得商讨的了。

例如：一个物体，如果没有受到其他物体的作用，它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态（21）。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远，因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的，陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的，这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例，因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。

另外一种常见的陈述方式是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（22）这样一种表述比前一种完整多了，它几乎就是牛顿的原义，但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”（23）。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定，而“有外力”应当换成“其它物体的作用”，因为惯性定律是不涉及力的，操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。

作者试着这样来陈述惯性定律：存在着的宇宙有这样一种性质，它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许，这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式，它强调了惯性与惯性的表现者（个别研究对象）的严格区分，这个陈述的主语是性质，这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为：使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。

六、人们误解惯性的来源

人们在惯性问题上所犯的错误认识，既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式，又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上，牛顿似乎注定要被人误解”。（24）

在牛顿所陈述的第一定律中：（25）“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它迫使它改变那个状态（Everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.）”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解，即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的，这个内部原� （26）在牛顿时代，作出这样的判断是无可厚非的：“一个物体，由于其物质的惰性（现称惯性——译者注），要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”（27）因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出，他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的，因而他才认为（惯性）大小与该物体的运动和质量有关。

这一观点可以追踪到亚里士多德，它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过（29）：“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性”；“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”由此我们也可见，在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。

从上面的论述可以看出，人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的，这个原因主要在于：人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候，就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部，把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力，他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即：惯性作为一个内力，在缺乏外部动力或阻力时，会引起无定限的直线运动（30），另一方面，牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承，我们可以从他的著作中强烈地感到，他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然，在现代人看来，自然界的物体是与人具有本质区别的。

在牛顿以后，欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白：“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力。惯性的大小与质量成正比例。”（31）可是现在看来，这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在，人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展，特别是诺特尔之后，我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关，而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说，我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解，牛顿的visinsita（惯性是一个消极的本原，靠此本原物体维持它们的运动或静止，按照作用力的大小接受运动，按照受到阻力的大小抵制运动。（32））可以深入为两个层面的结论：在没有外力的作用下，一个物体，它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性，即时间均匀性与空间对称性；在同样大小的力的作用下，一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性，即它的质量较大。

物理学史的论文 篇8：

摘要: 角动量这一概念是经典物理学里面的重要组成部分，角动量的研究主要是对于物体的转动方面，并且可以延伸到量子力学、原子物理以及天体物理等方面。角动量这一概念范畴系统的介绍的力矩、角速度、角加速度的概念，并且统筹的联系到质点系、质心系、对称性等概念。本文主要对角动量守恒定律和其应用进行论述。对定律本身进行了简略的阐述，并就其守恒条件及其结论进行了定性分析。

正文:

大家也许小时候都有过一个疑问：人们走路的时候为什么要甩手呢？为什么如果走顺拐了会感觉特别别扭呢？一个常见的解释是，为了保持身体平衡。这种解释了和没解释没什么区别的答案是永远正确的，问题是甩手到底是怎么保持身体平衡的？

原来这一切都是我们大学生所熟知的角动量以及动量守恒的原因，很神奇的是原来用动量守恒可以解决很复杂的问题，但是却用了最简单的方法。

1、角动量：角动量 角动量是描述物体转动状态的物理量。对于质点在有心力场中的运动，例如，天体的运动，原子中电子的运动等，角动量是非常重要的物理量。角动量反映不受外力作用或所受诸外力对某定点（或定轴）的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点（或轴）运动的普遍规律。物理学的普遍定律之一。质点轨迹是平面曲线，且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。如果把太阳看成力心，行星看成质点，则上述结论就是开普勒行星运动三定律之一，开普勒第二定律。一个不受外力或外界场作用的质点系，其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律，因而质点系的内力对任一点的主矩为零，从而导出质点系的角动量守恒。W.泡利于1931年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生，1956年后为实验所证实。角动量是矢量，角动量

L=r×F=r×Fsin

2、力矩:在物理学里，力矩可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力乘以径长。依照国际单位制，力矩的单位是牛顿-米[1]。

3、作用力矩和反作用力矩:由于作用力和反作用力是成对出现的，所以它们的力矩也成对出现。由于作用力与反用力的大小相等，方向相反且在同一直线上因而有相同的力臂，所以作用力矩和反作用力矩也是大小相等，方向相反，其和为零。

3、角动量守恒定理：

在不受外界作用时，角动量是守恒的。角动量守恒是跟空间各项同性有关系的，也就是说空间的各个方向是没有区别的，这叫做物理定律的旋转不变性，由这种不变性，在理论上，可以得到角动量守恒。动量守恒是跟空间均匀性相关的，也就是说物理定律在各个地方是一样的，地球上的物理定律跟月亮上的物理定律是一样的，这叫做空间平移不变性，由空间平移不变性，可以从理论上推导出动量守恒。另外，还有能量守恒是跟时间平移不变性相关的，也就是说，过去，现在和未来物理定律是一样的话，就有这么一个量，叫做能量是守恒的。所有这些，

都是由一个叫做诺特定理的东西得出来的。[2]。

4．质点系对参考点的角动量守恒定律：

由n个质点组成的质点系，且处于惯性系中，可以推导出作用于各质点诸力对参考点的外力矩的冲量矩∑Mi×△t,等于质点系对该参考点的角动量的变化

量，即△L=∑Mi×△t同样当∑Mi=0时，质点系对该参考点的角动量守恒。如果n

个质点组成的质点系，处于非惯性系中，只要把质点系的质心取作参考点，上述结论仍成立。

4、角动量守恒的判断:

当外力对参考点的力矩为零，即∑Mi=0时，质点或质点系对该参考点的角动

量守恒。有四种情况可判断角动量守恒:①质点或质点系不受外力。②所有外力通过参考点。③每个外力的力矩不为零，但外力矩的矢量和为零。甚至某一方向上的外力矩为零，则在这一方向上满足角动量守恒。④内力对参考点的力矩远大于外力对参考点的合力矩，即内力矩对质点系内各质点运动的影响远超过外力矩的影响，角动量近似守恒[3]。

5、角动量守恒定理的应用：

角动量守恒定理在我们的现实生活中非常的常见，航海航天领域和人们平常所使用的工具器械，以及日常中见到的现象很多一部分都可以用角动量守恒定理来解释。

（1）行星运动:受到太阳的万有引力这一有心力，由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零，所以他们以太阳为参考点的角动量守恒。

（2）芭蕾舞旋转：跳芭蕾舞的时候，运动员在转动的过程之中，会收缩双手，来实现减少转动惯量，则角速度变大，转动得越快。

（3）跳水：跳水运动中，运动员在在完成动作时，会将身体蜷缩成球形，目的也是减小转动惯量，加快转动速度，更好地完成动作。

（4）航空：安装在轮船、飞机或火箭上的导航装置回转仪，也叫陀螺，回转仪的核心器件是一个转动惯量较大的转子，装在“常平架”上。常平架由两个圆环构成，转子和圆环之间用轴承连接，轴承的摩擦力矩极小，常平架的作用是使转子不会受任何力矩的作用。转子一旦转动起来，它的角动量将守恒，即其指向将永远不变，因而能实现导航作用。宇宙飞船在空间中运行的时候，通过深处或受其两根杆来改变转动惯量，从而改变转动的速度。

（5）体操:体操运动员在完成空翻动作的时候，也是尽量蜷缩身体，是转动惯量减小，加快转速。

（6）跳远：跳远的时候，起跳之后由于力会产生一个转动惯量，如果不向后摆手来抵消这个转动惯量，运动员就会向前翻转。

角动量守恒定律是一个很有用的定律，我们要更好地理解他，才能在日常生活中活用。

参考文献

[1]漆安慎，杜婵英。普通物理学教程 力学[M]。北京:高等教育出版社，～8。

[2]胡海云。大学物理。北京：国防工业出版社，。

[3]贾玉磊，贾瑞皋。刚体角动量的定义和定义状态量的原则[D]。山东 东营:中国石油大学（华东）物理科学与技术学院，20xx,13～16。

物理学史的论文 篇9：

物理学专业光学课程教学改革研究论文

摘要：近些年来，光学在科学与技术应用中的不断发展，迫切需要培养适合当前社会发展需求的光学专业人才。文章分别从光学教学内容、教学方法及考核方式等方面提出了一些改革的方法和措施，注重提高学生学习的兴趣和探索的欲望，培养学生分析和解决问题的能力，取得了良好的教学效果。

关键词：光学；教学；改革

光学课程是物理学专业最重要的基础课程之一，同时也是现代科学技术迅速发展、崛起的重要支柱。以激光为基础的现代光学的知识，已经渗透到日常生活中的众多领域，在工业、农业、交通、能源、医药、信息等领域发挥着越来越重要的作用。光学作为基础性学科具有很强的学术性，同时，光学课程的知识覆盖面广，应用性和可操作性也较强，它能够较好地锻炼学生的思维能力及理论与实际相结合的能力。而在传统的光学课程教学中，存在着重理论轻实践，理论与实际相脱离，缺乏创新，无法适应社会及专业领域的需求等问题。如何培养不仅具有扎实理论基础，还具备较强工程应用能力的光学类技术人才，是我们教学改革研究的重点问题。

1光学课程教学现状

光学课程教学大纲计划68学时，教材内容分为干涉、衍射、几何光学、光学仪器、偏振及现代光学部分[1-3]，内容繁多，教学任务较重。因此，光学一直是一门教师难教、学生难学的课程。在教学过程中，通常更加强调基础知识的理论性，而对知识的应用性和工程性关注偏少，理论联系实际显得不足，教学中不自觉地存在“重理论和基础，轻工程和应用”的倾向，淡化了光学类课程本身拥有的强烈应用和工程背景特性。另外，学生在大学阶段参与实习实践、接触实际工程问题和公司企业的机会偏少，教学与光学元器件的工程设计及公司企业的要求联系还不够，存在明显脱节现象。目前教学中教师的主导地位强，而学生的主体地位偏弱；第一课堂强，第二课堂弱；体现学生结合课本知识在“做中学”并培养自身实践精神、工程意识和创新能力的活动空间不够。

2光学课程改革的思考

光学课程有其自身的特点，与力学、热学等学科之间的联系不太紧密，自身的知识体系比较繁杂。在具体的教学改革与实践中，主要从教学内容、教学方法、考核方式等几个方面着手。

教学内容

在教学内容上，首先要优选教材，认真制订教学计划。教学中，既要注重讲解光学课程中最基本的概念、理论，夯实学生的基础知识，提高学生的理论水平，又要加强现代光学基础的教学，增加一些现代光学的前沿知识，了解光学发展的最新动态，引导学生不断拓宽视野，激发学生的创新意识和科学探索精神，培养学生的`科学素养。例如，在讲解几何光学及光学仪器知识时，可以介绍海市蜃楼、扫描隧道显微镜。在讲解光的干涉时，可以介绍相干探测技术、全息照相、光学薄膜等。在讲解偏振现象时，可以介绍3D电影及偏振雷达探测技术等。让学生体会光学知识在日常生活中应用、发展及科学前景。另外，针对相关科学前沿知识，开展一些专题讲座，让同学们更深入地理解光学科技的发展，同时强化了基础知识的学习。或让学生课外查阅相关文献，提高学生学习兴趣，激发学生探索欲望。积极搜集光学在日常生活中应用的实例，引导学生运用已学相关理论知识，解释日常生活中的光学现象，真正实现从生活走向物理，从物理走向社会。

教学方法

在教学方法上，要注重重点、难点的理解和掌握，注重分析思路和处理问题的方法。积极引导学生理论联系实际，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。为了能够在有限学时内，尽可能多地讲解现代光学的内容，可以在课前布置相关的预习作业，既能节约课堂基础教学的时间，又能锻炼同学们的自学能力。在教学中，要求学生上课主动提问，培养学生自学及发现、解决问题的能力[4]。教学中针对相关课题让学生参与讨论，在讨论的过程中更透彻理解相关理论，并了解其应用，变被动学 在传统的理论教学基础上，尽可能多地增加实践教学的环节，改变教学观念，以任务为驱动，明确从理论到实践的具体操作过程，培养学生工程实践的能力[5]。实践教学中要求学生进行文献调研、撰写小论文及动手制作相关光学仪器，解决一定难度的实际问题、培养自身创新精神、科研意识和综合能力与素质。例如，我们在教学中将学生分组，动手制作简单光学器件，如望远镜、放大镜等，有效地激发了学生的学习兴趣、动手能力及团队合作的精神。科学技术的不断进步，使得教学方法的多� 在教学中，针对光学课程本身的广泛应用性和工程背景，可以有针对性地介绍一两种国内外优秀光学设计软件，如ZEMAX、OSLO等。其中ZEMAX可进行光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射、折射、绕射等光学模型。该软件还具备对光学系统进行设计、优化、分析的功能。在光学课程第三章几何光学部分，学完基础知识后，给出一些利用设计软件进行相关光学课程中涉及的光学元器件和系统设计的典型实例，如望远镜系统设计、8倍观察镜系统设计等。同时试着让同学们分组利用该软件进行相关光学设计，从而既提高学生的学习兴趣，又有效地培养学生的工程设计能力和综合应用知识的实践能力。由于在光学课程的教学过程中，有些光学现象在日常生活中比较难于观察[6]，比如干涉、衍射的现象，很多感性材料只能从课本图片中获得，比如干涉条纹、衍射条纹等。为了能够使得同学们获得较多的感性材料，我们在教学过程中，利用一些计算软件，例如Matlab，将干涉、衍射现象通过程序模拟展示出来，这样既给同学们提供了清晰的感性材料、直观的物理图像，也通过程序中相关参数的调节，让同学们更加深入地理解光学知识中的相关规律。图1为利用Matlab软件编写的分振幅干涉中牛顿环的干涉图像，图2为氢原子光栅光谱图。物理是以实验为基础的科学。在教学过程中，改变理论与实验分开进行的现状，从教师指导演示实验，转变为学生在实验室自主实验。设置相关开放性实验课题，让学生分成实验小组，将学生自己的设计思想和实验内容相结合，鼓励学生自主创新，使课� 这样，即有利于将枯燥、抽象的理论生动化、具体化，又有助于对基础理论的深入理解及应用，充分调动学生学习的主动性和热情，提高了教学效果。实验室也在不断完善，力争提供更好的资源，取得更好的教学效果。

考核方式

教学考核中，摈弃一次考试决定最终成绩的做法，将平时课堂表现和论文及动手制作部分纳入最后成绩测评，关注学生学习过程而非单一的最后考试结果。充分利用学院网络资源，建立网上习题库，建立有特色的个人主页，并通过此与学生进行定期的网上交流及作业的布置和批改。网上交流的方式可以更有效地与学生沟通，实时解决学生提出的相关问题，提高了学生学习的效率。

3结语

伴随着科技的快速进步，物理教学的手段也正在不断更新。如何培养适应新时代发展的光学专业人才，是我们教学改革的目标和方向。通过以上教学改革的探讨和在实际教学过程中的运用，使得教学活动充满了活力，极大地调动了学生学习的兴趣和探索的欲望，培养了学生自己动手实践的能力及团队合作的精神，大大提高了教学效果。

参考文献

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对物理学的研究论文 篇10：

畅游物理之海，体味物理之爱。

——题记

初识你时，便一见倾心，为你的神奇、灵魂、调皮所迷恋。

爱你的神奇

初入物理之海，首先入眼的便是你——透镜。你是顽皮的精灵，挺起肚子，便是凸透镜，聚光于镜；当你一弯腰，又成了凹透镜，散光于镜，化光成一道道光纤；当你身处模型之中，你是一位安静又神秘的魔术师，当物像徘徊在二倍焦距左右，你更是将其像放倒，随意把人家等大、放大或缩小；当它不小心走进一倍焦距时，你便灭其像，吓得它连忙跳过，才使得其像放大于其后，它便再不敢造次了。

神奇如你，我已不能自拔地爱上了你的神奇。

爱你的灵动

你是灵魂舞者——光。当你射向玻璃时，你便会灵巧一跃，弹起一束光。你总把两角调节的那样完美，使不搭的法线也生机勃勃。当你跳起折射舞时，还总是献殷勤似的让空气当老大，却不管同为介质的水，那仿佛是被你设计的。入空气角总比入水角度数大许多，在你灵魂的躯体下，连介质也被分了层。

灵魂如你，我已不能自拔地爱上了你的灵动。

爱你的调皮

你学习了自然魔法，化身自然使者，将固、液、气转换得轻松自如。是谁让水变冰，冰变水呢？这便是你的魔法——熔化和凝固吧，这个调皮鬼还用升华让雪人化时无水；用凝华为灯壁蒙上一层灰炭。你还嫌玩闹得不够，又娴熟地使用液化和汽化，让人家液体忙乱得不可开焦，那白云、白气、白雾就是你使小水珠液化而成的。

调皮如你，我已不能自拔地爱上了你的调皮。

虽然初涉你，但我却对你有了深深的爱意，无法替代！

物理学史的论文 篇11：

如何以科技活动为重点，开展活动课的实验工作？下面是有关物理科技的论文，为大家提供参考。

摘 要：通过课堂教学，多与科技相联系，培养学生的科技意识，同时，在教学中注重物理学史的教学，加强实验教学，开展趣味课外的活动，来提高学生对科技的认识，培养学生的创新的能力。

关键词：科技意识 趣味实验 物理学史

伴随着时代发展，物理已与人们的生活息息相关，已渗透到我们生活的各个方面。因此，在教学中有意识的增强对学生的科技意识培养显得尤为重要，对学生提高科技认识起着重要作用。要有目的，有计划地通过一定的活动项目和活动方式，以学生为主体，综合运用所学知识，开展实践性、创造性、趣味性的活动，并以科技活动为重点，开展活动课的实验工作。

一、充分发挥课堂教学的主阵地作用，加强课堂教学的科技渗透

物理是一门与人们生产生活息息相关，实用性很强的科学。在教学中要紧密联系生产生活实际。比如，电磁炉的工作原理是电磁感应原理，锅体内因电磁感应会有强大的涡流产生，涡流在克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源；再比如微波炉是利用微波烹调加热的等等。通过这些知识的介绍，要让学生认识到科学知识在日常生活中的应用，从而更加相信科学，更加热爱科学。

同时在教学中，注重对学生进行物理学史的教学，不仅使学生了解物理发展的历史，还要了解一些物理学家的典型事迹，培养学生良好的科技意识，比如介绍：“奥斯特的小磁针偏转实验”，“牛顿运动定律的创立”，“库仑扭秤实验”等知识的建立，不失时机的对学生进行教育，了解这些知识的发现创立过程，培养学生的求实创新科学意识，适当介绍建国后我国科学家所做的努力及取得的成就，培养学生的科技自豪感。

二、加强实验教学，积极开展课外活动也是进行科技意识培养的阵地

物理是以实验为基础的学科，实验教学有助于学生的观察能力，动手能力，分析总结能力的提高，有助于学生实事求是的科学态度，创新创造能力的培养。课堂上演示实验后，应该给学生更多的亲自操作的机会，让学生动手记录，分析，总结，形成报告，发现实验的规律，体会实验的乐趣。

开展趣味课外活动要精心设计，比如“纸火锅”，“水火箭”等试验[1]，让学生真真正正参与进来，激发学习兴趣，破除迷信思想，建立科学的人生观。也可开展丰富的科技制作活动，如自制潜望镜，纸桥，针孔照相机等，锻炼学生的动手能力，为今后制作简易学习用具打下坚实基础。也可举办科普读物阅读知识竞赛，使学生更多的了解科技知识，科技发展方向，调动学习积极性，举办科普知识讲座，广泛联系生产生活，搜集学生的兴趣所向，开展专题展板活动，比如新能源的利用，噪声污染的危害及防治，安全用电等。

三、建立群学互学机制，建立良好师生关系，稳定学生学习兴趣，在学习中提高科技意识

学生在学习中存在明显的个体差异，在教学中组织学生建立互帮互学群学关系，使每位同学都能体会到学习的乐趣，在讨论分析中增进个人理解能力，提高科学分析能力。培养科学方法、科学思想、科学精神，全面提高科学文化素质，适应当今社会发展的需要。

教学中要从现实社会、生活、生产和发展中的现代科技问题里，选取合适的内容及形式开展活动，让学生在丰富有趣的活动中获得新知识，学习思维方法，更重要的是让学生增强现代科学意识，把以往学科里要知道的“是什么”、“为什么”提高到知道“怎么办“的高度。同时，要建立良好的师生关系，稳定学生的学习兴趣，在学习过程中，学生总是因为喜欢任课教师而喜欢这门课，因此，教师应放下架子，走进学生的世界和学生打成一片，和学生融为一体，对学生多表扬一些，少批评一些，多肯定，少埋怨，多些亲切，少些威严，增进与学生的感情，稳定学生的学习兴趣，提高科技意识水平。

四、培养科技创新意识与科学、技术、社会相结合

教育与科学、技术、社会三者相结合，简称“STS”教育，目前这套教育理论正由国外传入国内，并在一些城市学校中推广[2]。即：尊重学生意愿，重视个性发展，教学模式多样化；课堂与社会紧密结合，课堂培养的是社会所需要的人才，强调价值取向；重视与家庭教育密切配合；重视学生科学观教育和思想品德教育；重视培养创新意识、参与意识，提高实践活动能力。 现今的教育影响范围已不仅限于学校，其内容和形式也不仅单纯局限于教学书本，学生创新意识的培养同样也不该只停留在书本知识的认知范围之内。以心理学角度评析人的心理发展包括：认知发展、人格发展、社会性发展和品德发展。在教学中，教师要营造良好的学习氛围，激发学生积极、主动探究的欲望，多思、敢问、主动创新。 让我们重视培养学生创新意识与科学、技术、社会相结合，只有具有创新意识的人才能推动世界的进步与发展。

总之，把科技意识、思维训练融合在教育教学活动中，既能培养学生创造能力，又能不断地培养学生的实践能力。是时代发展的需要，是科技创新的需要，也是培养合格人才的需要。

参考文献：

[1]佟华；素质教育理念下关于物理实验教学改革的思考[J]；白城师范学院学报；20xx年05期

[2]许自强；提高物理课堂教学效果之我见[J]；才智；20xx年35期

物理学史的论文 篇12：

调查背景

新版初中物理教材中增加许多跟物理学史有关的知识。这些物理学史的知识能否提升学生学习物理的兴趣，是否能够帮助学生增强对知识点的理解，增加的物理学史知识能否帮助教师增加他们的教学环节的生动性，趣味性，能否完成大纲中要求的在知识的教授过程中完成德育教育的功效。针对这些问题，我们设计了两套调查问卷。从学生和教师这两个角度，对初中物理教材中的物理学史知识对物理教学是否能都能够提供帮助进行了调查分析。

一、调查方法：本课题主要采用问卷调查的形式

（一）调查问卷的编制。本研究采用自行编制的调查问卷对被试对象进行问卷调查，答卷时间20分钟，问卷收回后，获得有效问卷。调查问卷分为学生问卷和物理教师问卷。

（二）调查问卷的具体内容。学生问卷从物理学史的学习对他们的学习帮助情况，获得物理学史的途径，学生的需求等几个方面编制问卷；物理教师问卷从物理学史在其教学过程中帮助情况，教师对物理学史教育功能以及对影响其实施因素的认同情况，教师对教材中增加的“阅读材料”的形式、内容以及教学现状的看法等几个方面编制问卷。

二、调查结果及分析

（一）学生的问卷主要分为两个部分：第一个部分主要是物理学史对学习帮助情况的测试题；第二部分是关于学生获得物理学史的途径以及学生需求的测试题。

对于第一部分的'数据统计中我们发现%的同学认为物理学史知识对学习有很大的促进作用，只有25%的同学认为根本没有作用。%的同学表明很喜欢听老师讲物理学史故事。93%的同学认为老师适当讲一些物理学史故事更能吸引他们的注意力，激发学习兴趣。

对问卷的第二部分处理显示，大多数教师在教学中不重视物理学史的教学，而同学们对物理学史的了解主要是老师们的介绍。调查表明%的学生认为特别希望教师在教学中介绍某个领域的主要科学家及其关键性的发现。48%的同学认为在介绍概念时需要介绍清楚概念内涵的发展过程。%和%的同学很希望了解物理学发展事迹和学习物理学家的事迹。

调查结果发现：学生对近现代的物理学史非常感兴趣，尤其是一些前沿高科技的问题。

从上面的分析中可以得出如下结论：在减负的教育背景下，充分发挥物理学史的育人功能是符合教育要求的，也是多数同学希望的。教师在讲授新领域的知识的时候可以首先介绍该领域的简单历史，在教学过程中注重研究方法的介绍，并引入一些相关的历史故事能唤起学生继续学习的兴趣，能够帮助学生理解知识原理，真正掌握知识。

（二）物理教师的问卷主要分为两个部分：第一部分主要是物理学史在其教学过程中是否有帮助以及教师对物理学史教育功能以及对影响其实施因素的认同情况的测试题；第二部分主要是教师对教材中增加的“阅读材料”的形式、内容以及教学现状等的看法。

对于第一部分的数据统计中我们发现%的教师认为以物理学史作为教学引入能激发学生的学习兴趣，有利于接下来的教学内容。%的教师认为在教学过程中加入物理学史的讲解能够使学生对所学知识拥有深刻的印象，促使学生热爱科学、理解知识、掌握方法。50%的教师认为在教学中引入物理学史的机会很多。%的教师认为在教材中增设物理学史内容没有必要，%的教师认为很有必要，其他人抱着无所谓的态度。

对问卷的第二部分处理：目前物理教材中增设了物理学史内容的覆盖量，教材中新增加的“阅读材料”“科学足迹”“科學漫步”等小版块主要是讲述一些与教材内容相关的物理学史知识的延伸和应用，与教材内容相互补充，是教材知识结构的组成部分。但是通过教师问卷调查我们发现：教师普遍认为这些小版块不属于考试内容、考纲里也没有明确的要求和考试无关紧要的，所以没有必要花较多的时间引导学生进一步进行研究和探讨。所以这一部分的内容讲解的多少都不会影响教学质量，因此大多数教师认为只要学生课后看看就可以了。

从上面的分析中可以得出如下结论：虽然物理学史在教学过程中对教师的帮助很大，但是由于教师习惯于中规中矩的讲课方式，加上物理学史在实际的考试中所占比例不多，教师也就忽略的这部分知识的教授。多数老师都有自己的教学方式，但均是考试考什么，上课就讲什么，这样就忽略了书本上的关于物理学史方面的知识，与实际的教学目的脱轨了。

三、综上分析，我们得出以下结论

（一）物理学史在教师教学的整理过程中非常有用。第一，物理学史的引入激发同学们对物理学习的兴趣。第二，在学习新课前，通过学习物理学史，可以锻炼学生的思维以及动手能力，并在这样的过程中，学生可以对知识有更好的掌握。

（二）同学们对物理学史也是非常感兴趣的，他们希望在真正的学习中能了解更多历史知识。通过体验经典的实验，他们可以更好的掌握知识，更能培养他们的实验思维，物理思想。

物理学史的论文 篇13：

在新课改之前，教师和学校普遍对物理学史的教学重视不足，认为高考不考，学生自己看看即可，学生学习物理学史的兴趣不足，导致学习出现困难．进入新课改以来，由于学校和老师对“情感态度价值观”目标的研究以及高考试题中频繁出现对物理学史的考查试题，使物理学史教学逐渐引起了人们的重视．经过这几年的研究和感受，笔者发现物理学史部分内容在高中物理教学中具有重要作用，科学家的思考、探索以及在新的实验现象面前如何利用已知的物理知识去分析、研究直到最后的成功，都会给予我们多方面的教育和启迪．

１利用物理学史情境进行探究教学，领悟科学思维方法

以物理学史为情境进行探究教学，将教科书中的物理知识与物理学的发展历程相结合，学生不仅可以学到物理学中的概念、规律、公式、定理等知识，还能从中学习和领悟到科学的思维方法．例如：高中物理教材中的伽利略对自由落体运动的研究、牛顿关于万有引力定律的发现、法拉第关于电磁感应的具有划时代的发现等案例，分别介绍了三个具有代表性的重大发现及其特有的科学研究方法，以及从这三位伟大的科学家身上映射出的科学精神和个人魅力，使学生在学习知识的同时感悟科学的神奇和魅力．

２利用物理学史培养学生的创新思维能力

物理学的发展离不开物理学家的猜想和假设，物理学家在面对新的物理实验现象时，会遇到非常多的'困难，他们会用自己独特的思维，创新性地研究问题．通过物理学史的学习，我们可以了解科学家严谨的科学态度以及创新思维能力．库仑当年在研究电荷之间的相互作用力时，还没有电荷量的概念以及不知道怎样测量物体所带的电荷量，面对小球带电问题，库仑将两个相同的带电金属球相互接触后所带电荷量相等的实验现象，创造性地应用到实验中去．实验采用把一个带电金属球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量会分给后者一半，类似的方法，把带电小球的电荷量分为原来的四分之一、八分之一、十六分之一……通过这种方法，得到了实验中小球带上不同的电荷，巧妙地解决了电荷量不能测量的问题．库仑创新性的思考问题的方法为学生解决未知问题提供了启迪．

３利用物理学史培养学生学习物理的兴趣，提高其解决物理问题的能力

当前学生学习物理兴趣普遍不高，原因是多方面的，既有学校实验器材不足无法呈现教材中的实验的原因，也有学生面对题海战术的枯燥，无法体验到成功的喜悦的原因．如对阴极射线是什么的问题，汤姆孙认为可能是带电粒子流，他根据电场、磁场对带电粒子的作用，结合速度选择器原理，巧妙地设计实验，得出阴极射线是带负电的粒子流，并测出阴极射线的比荷．通过这一节的教学，可以使学生有身临其境之感，领略科学前辈的研究方法，体验利用已有知识解决新问题的成功喜悦，感受科学家们坚韧不拔的毅力．

４利用物理学史能培养学生的意志和科学的方法观，领悟科学家不畏权威、不断创新的精神

从１３世纪以来，由于许多有才能的科学家都认为现有的一些理论已经提供了最合理的方法来描述自然现象，要推翻建立得如此顽固已�

物理学史的论文 篇14：

[摘要]科学教育发展的主要趋势是科学教育与人文教育的融合。物理教育是科学教育的重要组成部分，在实施全面的物理教育的诸多途径中，在提倡素质教育的今天，在高职物理学教学中进行物理史教育是非常有效的途径之一。

[关键词]物理学史 高职 物理教学 人文教育

随着人们对物理史教育功能认识的逐步深入，物理史教学受到了越来越多物理教育工作者的重视。物理史知识通过不同的途径引入课堂，对培养学生的综合素质起到了显著的作用。笔者结合高职高专学生的特点，阐述了在高职物理教学中引入物理史知识具有重要意义。

（一）高职学生特点

自20世纪90年代末以来，我国高校年年扩招引发了普遍的“普高热”，再加其中独生子女比例的不断增加，无论家长还是学生都不愿轻易选择职业教育，使得近年来高等职业学校生源质量明显下降。笔者通过多年观察发现高职高专学生普遍存在如下特点：

1.思想上没有明确的学习动机，总觉得自己是万不得已才来上高职的，考大学的希望基本上没有了，再努力学习也没什么价值，抱着混个文凭的想法，不求上进，做一天和尚撞一天钟；不少学生把较多的时间花在了上网、玩游戏和交朋友、谈恋爱上，甚至去、打架。高职生思想感情不稳定，两极性相当明显，当遇到自己感兴趣的东西或遇到困难挫折时，其爱好可能马上发生改变，造成与学习目标相偏离。

2.高职生普遍缺乏良好的心理素质，不能正确对待成功与失败。多数高职生在以往的学习中体验最多的是失败，这种失败不仅让学生在学习中感受不到学习的乐趣，体会不到成功的喜悦。更可怕的是，它会让学生在教师的冷眼和同学们的嘲笑中逐渐丧失对学习的兴趣和信心，产生自己“脑子笨，不适合学习”的。错误心态，进而对能力或智力产生怀疑，从而也就无法真正启动自我提高的内驱力。高职生随着年龄的增长，其知觉敏感性和准确性逐渐增强，观察力越来越深刻仔细，注意力的稳定性也大大增强

3.学习基础差，尤其是理化成绩，造成听课困难，很多同学反映物理课听不懂，畏惧、害怕、甚至讨厌物理。

4.个别学生缺乏基本的荣辱观、是非观，不能全面、辨证地看待问题，容易偏激；做事以自我为中心，没有集体主义观念、爱国主义意识。

面对这样的一个学生群体，笔者认为高职学校的老师教育学生做人比传授知识更重要、也更艰巨，我们要在传授知识的同时注重培养学生的道德品质、学习兴趣、意志、情感等非智力因素及其他基本素质，从而使高职生走出校门后能够适应社会的需要，适应个人发展的需要。通过研究笔者发现物理史不但具有上述功能，而且可以结合高职的特点针对性地实施教学。

（二）物理学史在教学的重要作用

其一，是在帮助学生理解物理学本身和认识应如何应用科学方面的功能，也就是说，物理学史可以带来对于物理学科本身以及与其内外相关因素更全面、更深刻的认识。学史的意义就在于为科学本身服务，它有助于教学，能够提高学生的学习兴趣，帮助学生尽快掌握已有的科学理论。对于物理学中的各个基本概念、定律和理论，只有了解到他们是根据什么科学问题和实际原形被提出来的，又由于哪些矛盾和发现而得到修正和发展，经历了哪些重要发展阶段，为什么呈现出目前的状态，这才能真正懂得它们的本质，理解它们丰富的内涵，对历史情况了解得越具体，对现状的理解也越深刻，对现有知识的历史考察，可以把发现的本质放在更真实的背景下，从而使学生得到超过定律和公式的许多启示。大诗人歌德就说过：“科学史就是科学本身。”对现有知识的历史考察，可以把发现的本质放在更真实的背景下，从而使学生得到超过定律和公式的许多启示。有些物理学重要发现并不是经验事实必然的逻辑结果，正是由于许多带有革命性的概念和理论本身就不是从已有的理论中逻辑地推演出来的，那么以纯粹的逻辑方式来讲授，不仅学生难以接受，而实际上也是不可能的。只有把它放到认识的历史长河中去，讲清它们的来历和脉络，并做出辨证的分析，才能使学生理解和接受。 其二， 物理学史的人文教育功能。美国物理学家和物理教育家拉比（）认为：“只有把科学和人文科学融为一体，我们才能期望达到与我们时代和我们这一代相称的智慧的顶点。”物理学科是以自然界物质的运动和变化规律为研究对象的自然科学，在培养人的人文精神方面具有很好的优势。特别是其在一般普及性教育方面的功能，融合自然科学与人文艺术指教的教育。物理学史作为一门历史学科，其天然的功能似乎还在教化领域，这就是目前越来越为大家认可的科学史的教育功能。今天中国的教育界越来越认识到，过去那种英才教育、专才教育的教育思想既不符合教育的真正目标，也不能适应当今社会的需要，因而提出了素质教育的概念。应该说，物理学史在推进素质教育方面有着特殊的作用。

物理学史可以帮助学生树立全面而准确的科学形象和科学家形象，领悟科学精神和科学的人文性，从而沟通文理，加深对科学本身的理解。在历史上，伟大的科学家都不仅增长人类的自然知识，也传承独立思考、追求自由的科学精神，传播在人类生活中相当宝贵的协作、友爱、同情和爱国精神。居里夫人长期从事核物理研究，将自己毕生的精力奉献给了科学事业，居里夫人时刻不忘自己的祖国，她用波兰（Poland）命名第一个新发现的元素为“钋”（Polonium）。爱因斯坦就曾说过：“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而有风险的生命的意义。曾任卡文迪什实验室主任的汤姆孙总是把他所知道的和所能想到的全部告诉助手和学生，甚至把他自己设计的方案无代价地给予学生。他创导了每两周一次的学术讨论会制度，在他任期内共培养了84 位物理学教授，27 名英国皇家学会会员，诺贝尔奖获得者7人。只有在团结、合作、民主的氛围里才能取得这么大的成就。物理学史就是一部完整的物理学家奋斗史，通过学习使学生理解像居里夫人的爱国情怀；体会到物理学家与他人合作的重要性；熟悉了定量、定性、美学等的思维方式；形成独立思考，分析问题，解决问题的能力；培养学生形成科学的世界观和方法论；体会到在科学研究中兴趣，意志品质是非常重要的……所有这些对受教育者潜质的开发、诱导，形成自己的“榜样”都是非常重要的。同时又能历史地、客观地学习科学知识和进行创新。

物理学的不断进步，给我们人类带来了美好生活。从另一方向来看，科学技术的进步也带来了一些人们当初不曾料到的负面效应：如环境污染，生态失调，自然资源过度消耗等；原子能的在军事上的应用。对这些情况的了解，使他们关心人类社会的和平与可持续发展，增强学生的社会责任感和使命感。

物理学史本质上是一门历史科学，它以人类与物理世界对话的历史为研究对象，所以它必然融合了与物理学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史发展有关的文史哲的多学科知识，是一门与自然科学、人文科学、社会科学、思维科学紧密交叉渗透的综合学科。正是这种特性，决定了物理学史在实施物理教育与人文教育的特殊作用。在高职物理教学中引入物理学史的教学能促进学生更好地学习物理知识，健全学生的人格，培养学生热爱科学，热爱科学事业，热爱自己的祖国的高尚情操。

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物理科技论文 篇15：

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物理学主干课程网络平台的研究论文 篇16：

物理学主干课程网络平台的研究论文

摘要：网络课程教学系统平台以课程学习的网络支持系统为目的，文章阐述了物理学主干课程网络教学平台开发的设计原则，课程教学资源建设的组织与实施，物理学主干课程网络系统的开发特点及技术。

关键词：物理学主干课程；课程资源；网络平台；网络课程

校园网络的建立，为教学现代化以及学生的自主学习提供了坚实的硬件基础，同时网络教育的软件条件也是必不可少的，它包括网络教育资源库和网络教育支撑平台，前者提供教学内容，它包括不同层次、不同形式网上教学所需的各种材料。后者提供教学环境，它包括网络教学支持、网络教育资源库管理、教学管理与评价、系统管理等。校园网物理学主干课程教学系统平台的资源具有Internet上资源无法替代的作用，它的建成能适合本校教育教学实际需要，以广大师生物理学科的学习和科研为目的，为物理学科的教学和科研服务。

一、平台的设计原则

校园网物理学主干课程教学系统平台以课程学习的网络支持系统为目的，在各种不同的教学环节中提供灵活的、适合于多种层面的交互式教学支撑环境。它的设计遵循以下原则：

（一）服务教和学的原则

课程资源与教学管理平台的功能主要是为教师的课程教学和学生的课程学习提供教学支撑环境，所以要服从服务教和学的原则。

（二）可扩充性原则

系统必须优化体系结构，可扩充性强。因此，软件功能上应有进一步开发的计划，硬件环境的选型要考虑扩充方案的成本。

（三）简洁明了原则

版面结构设计、颜色、字体简洁明了；网站导航清晰明确；指示性图形含义前后保持一致；整体页面风格一致。

（四）易操作的原则

操作要简单，不需要进行系统应用培训；运行快捷：提示信息详尽、准确、恰当。

（五）易维护性原则

当系统上出现小的变动或出现新的需要时，要能够方便快速地进行维护。

二、课程教学资源建设的组织与实施

资源与教学管理平台是学生进行课程学习的重要资源，也是学生进行网上课程学习的基础，所以对课程资源的建设和组织也至关重要。网络教学课程资源建设分为两部分：资源内容的建设和资源管理系统的设计。

（一）课程资源内容的建设

按照课程的形式组织和呈现资源，课程资源模块是本系统的核心模块。在课程资源模块中分为：课程简介、任课教师信息、教学大纲、三基方案、教学进度安排、实验安排、PPT课件、教学录像、学习资源、学生作业、试卷试题等。

（二）课程资源内容的组织管理

课程资源具有数量大、形式多样、针对性强、教育性强等诸多特点，必须按标准规范将分散、无序的资源整合起来，使用户能够方便、高效的将其利用于自己的学习和工作之中。

1．资源组织管理：

（1）成立专门的课程开发机构，由教育技术人员和学科教师有计划、有步骤地开发、制作质量高、效果佳的网络课程。

（2）按课程组织所有资源。组织开课的教师按资源建设规范，提交课程建设的电子稿件，多媒体素材课件等数字材料。根据教学需要，从互联网上收集整理相关的素材、与专业有关的网站或网页录入到资源库中。

（3）提供资源的详细资料说明；

（4）资源下载。

2．资源上传管理：普通用户上传的资源在入库前，必须进行审核。资源的审核者通常是一些学科专家，学科专家按照网络资源的评价标准对资源数据进行评价，将合格的资源提供给终端用户使用。目前，还没有一套实用或可操作的对网络教育资源进行恰当评价的量表。资源的审核主要依靠资源审核专家从资源的科学性、正确性和技术性及规范性几个方面对资源进行审核，以主观评价为主。在本课题中资源的审核授权给创建课程的教师，即课程管理员，以及系统管理员。资源上传管理实现：资源上传功能；对上传资源的`审核；对上传资源的信息修改。

（三）课程资源管理系统的设计

本系统是以课程的形式组织和呈现资源，所以资源的组织和建设是以课程为单位的。系统的部分资源是系统创建的时候提供的，但是，建设阶段添加的资源毕竟有限，要使平台不断壮大，资源不断增加，后期平台运行过程中，教师和学生对资源的不断积累是非常重要的。

在本系统中，用户可以使用所有的相关资源，也可以把自己分享的“物理科技论文【范例17篇】”，每类具有不同的使用权限。根据用户权限不同，用户进入系统后，所呈现的课程资源相关页面内容也不一样：

（1）系统管理员：浏览课程资源或信息；修改和删除课程简介、任课教师信息、教学大纲、教学进度安排、实验安排；添加和删除PPT课件、学习资源、试卷试题；管理学生作业、课程公告和课程留言。

（2）教师：浏览课程资源或信息。课程管理员还可以修改和删除课程简介、任课教师信息、教学大纲、教学进度安排、实验安排；添加和删除PPT课件、学习资源、试卷试题；查看学生作业，对学生作业给出反馈信息；删除学生作业；管理课程公告和课程留言。

（3）学生：浏览课程资源或信息；上传学生作业；查看教师对作业的反馈信息；上传自己积累和搜集的与课程相关的资源或自己的作品；签写课程留言。

（4）一般用户：浏览课程资源或信息；上传与课程相关的资源或自己的作品；签写课程留言。

（四）系统的技术实施

网络教学资源系统在客户与资源库之间采用B/S结构模式，管理员与资源库之间采用的是B/S和C/S相结合的混合结构模式。B/S结构可以为用户提供一个友好的界面并尽可能减少用户操作的复杂性，而对系统管理员采用B/S和C/S相结合，增强了系统管理的灵活性、可靠性，提高系统的处理能力，保证系统高效安全稳定地运行。系统采用的编程语言为XML，数据库为，网页平面设计工具为DreamweaverMX，图形、图像平面设计工具，操作系统为WindowsXP，Web和FTP服务器为。

三、物理学主干课程网络的开发

物理学专业主干课程网络的开发是台州学院于立项的校级科研项目，它包括了理论力学、量子力学、热学、光学、电磁学、数学物理方法、普通物理实验等基础主干课程的学习内容。系列网络课程由物理与电子电子学院组织力量进行开发工作，由教育技术专业课教师编写脚本，集中了所有专业课的任课教师或专家。

网络课程以面向新世纪教学内容和课程体系改革成果为依托，以先进的教育思想为指导，以现代教育技术为手段，充分体现了教学内容和教学手段的先进性和科学性。“物理学专业主干课程”网络课程的知识涵盖面广，内容丰富全面，信息量巨大，带有数量极大的文本、图形、动画等媒体素材及教学模块等，同时在教学内容上，随着时间的推移，不断更新知识内容，上传最新学科动态，有利于学生自我学习和教师辅助教学的功能。课程在功能模块之间、学科之间可以方便灵活地进行跳转，同时能较方便地浏览相应的站和文件检索功能，具有良好交互性及可控性。

四、结语

物理学主干课程网络平台的开发与建设，正是适应当前国家大力推广网络课程和精品课程建设的需要，充分利用网络教学课程和教学资源库在网络教学上的优势，为师生之间提供多层次、多角度的交互平台，实现理想的学习环境，为学生进行研究、探索性学习提供了良好的条件。

参考文献

［1］岳辉麟。关于网络教学资源建设的分析［J］.电化教育研究，，（2）．

［2］赵海兰。高职高专院校网络教学资源的建设与研究［J］.教育信息化，，（1）．

［3］叶善专，朱明。大学物理精品课程的建设和发展［J］.物理与工程，2006，（3）．

［4］于伟建，庄学真。论高等学校网络教学资源建设［J］.电化教育研究，，（6）．

物理学史的论文 篇17：

摘要：物理学史是研究物理学发展的学科，将其有机地结合教材进行教学，将会使学生从事物的发展角度来更加深入地了解物理，增强学生们对物理的学习兴趣，更有利于锻炼学生的物理思维，采用科学的方法处理问题等，使他们终身受益。

关键词：物理学史；教学

物理学史是研究物理如何产生发展历史的，它是伴随着人类对自然规律的认识发展过程而逐步发展起来的一门自然科学，他聚合了社会活动中人类的智慧，融合了自然科学、哲学及社会科学的知识。在中学阶段的物理授课过程中融入物理学史的教育，将科学探索者的发现、观察、思考、实验、创造的整个过程展现给学生，使学生有身临其境之感，从而懂得科学探究者的不易，领略他们为了真理百折不挠的探索精神，从而不断提升学习的原动力，提高学生的综合素养。

一、物理学史运用于教学中的必要性和可行性

物理学史是人类文化遗产的一个重要组成部分。物理学又具有很强的继承性，物理学中的科学研究方法又大都贯穿在物理学发展的历史过程中，因此在中学阶段的物理授课教学过程中完全有必要把人类认识自然世界的整个历史背景和规律发展过程展现给学生，阐明物理学中像牛顿运动三定律和万有引力定律等那样重要的定律、公式的产生和发展过程；重要的科学研究方法和科学观点的认识演变过程，以及重大科学突破对人类认识和社会发展产生的巨大影响，以期更好的对学生进行历史观和价值观的良好教育。心理学研究证明，一个人的兴趣作为非智力因素对学习的影响是巨大的，它能给研究者提供不竭的动力和灵感。而大多数科学家的研究探索真理故事又都有一定的趣味性，其品质具有很强的感染性，比起单纯的公式推导、定理证明来，要更容易引起学生的注意和兴趣。

二、将物理学史运用于教学过程中

1.运用物理学史对学生进行正确的德育教育中国是四大文明古国之一，四大发明享誉世界，新中国成立后，奋发图强，科技救国，无数的仁人志士回国施展自己的远大报复，为国家的科技事业甘愿做无名英雄，不求回报，,我国的两弹元勋，核能的和平开发、电子技术的飞速发展，卫星上天、火箭、导弹技术赶超世界先进水平，物理学界涌现出一批又一批的无名英雄，他们的事迹激励着我们，他们的成果惠及子孙后代。物理学的发展史是一部充斥着科学与迷信、真理与谬论、改革与保守的斗争史。在授课中介绍物理学史的大量史料，可鼓舞学生们的学习斗志，学习他们高贵的品质和不畏艰难困苦坚持不懈的精神，鞭策学生勇于奋进，为追求真理不达目的誓不罢休的科学斗志；还可以教育学生树立振兴中华，献身科学事业的精神。2.运用物理学史激发学生的学习兴趣，提高教学效果物理学史记载了人类前赴后继揭开自然之谜的史实，有很多激动人心的故事。比如：古希腊物理学家阿基米德，通过王冠排水量发现了阿基米德定律，解决了浮力的计算问题；牛顿从苹果落地砸在他头上开始，深入分析这一项现象，从而提出了著名的万有引力定律；伽利略用比萨斜塔实验证实了轻重物体下落一样快的道理。但在实际的教材中，这些很多都被隐形了，而出现在学生面前的：欧姆、胡克只是一个定律，伯努利只是一个方程，阿佛加得罗只是一个常数，如果教师只是概念化地讲授物理知识，那么物理学就会完全变成一门枯燥无味的学科，我们应该在实际的教育教学过程中引入这些名人背后的物理学史，使他们的经历故事在教育教学中闪闪发光，来更好的激发学生的兴趣，提高教学效果。3.运用物理学史对学生进行物理方法教育在物理学的发展史上，科学家们在创立物理学精深的知识的同时，往往有都有正确的和科学巧妙的物理研究方法。如法拉第“场”概念的提出，以牛顿三定律为基础的经典力学体系，爱因斯坦的相对论，安培的分子电流假说，伽利略的`理想实验探究方法等，都无不显示出科学家们非凡的想象力和独特的科学研究方法。物理研究方法教育既有隐形的也有显性的。“隐性教育”就是在教学过程中，隐蔽地发挥科学方法的导向作用，不会出现物理科学方法的名词，也不对方法进行解释，使学生在潜移默化中进行学到了研究方法。“显性教育”就是在教学过程中，一般是通过实验提出物理科学研究方法的名称，一般从学生现有知识水平出发，讲解这些方法的内容和操作过程，同时指导学生运用这些方法进行练习。4.运用物理学史对学生进行探索精神教育在物理知识的探究过程中，许多物理学家以常人难以想象的毅力和信心，与困难作斗争，与传统观念作斗争，与科学界内部和外部的阻力甚至迫害作斗争，追求真理，敢于创新。比如：布鲁诺、哥白尼用生命捍卫了“日心说”；居里夫人身体力行，为了研究放射性元素“镭”亲自做实验，据说他的日记本都具有很强的辐射性，做了成千上万次实验，面对失败，不气馁。失败了，重新再来，最� 科学是来不得半点虚假的，必须实事求是，百折不挠。学家们对待科学的态度无疑在学生的思想中会产生深刻影响，在学习中可以以此来培养学生严肃认真、实事求是的优秀品质，为求真理不断攀登科学的高峰。

三、结语

物理学史具有“物理科学内容，历史科学方法”的鲜明特色，我们在物理教学中加入物理学史教育，不仅能够培养学生对科学的浓厚兴趣，还能对物理知识的来源进行深刻的了解和认识，启迪学生物理思维，开阔学生物理视野，解决学生知识认知中的疑难，提升学生对物理研究方法的掌握意识。随着物理学史教学的深入发展，物理学史在实际教学中的教育功能，终将被越来越多的物理教师所认可！

[参考文献]

[1]郭亦玲，沈会君。《物理学史(第2版)》，清华大学出版社。

[2]张宪魁。《物理科学方法教育》，青岛海洋大学出版社。