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牛顿环毕业论文

发布时间:2024-07-03 17:21:13

牛顿环毕业论文

伟大的牛顿提出的原始推动力是人类掌控宇宙钥匙 :牛顿提出宇宙原始推动力的自然哲学才是划时代的物理科学.

中国科学院主办,中国科学技术协会协办《科学智慧火花》权威发布划时代科学发现:

自然界的原始推动力在那里?首先,我们采用钟表的运行来理解原始推动力:宇宙的物质运动趋向于静止(以及热寂)就如同钟表的发条趋向于自发松弛一样,原始推动力的作用就如同给钟表上紧发条,钟表要上紧发条需要反向的力来克服发条自发松弛方向上的力,其中关键是揭示克服发条自发松弛方向上的力。我们发现:固体的热胀冷缩、金属室温的电子发射、热磁性等物理现象,都是单纯的热量克服结合键、库仑力、磁力等相互作用力的表现。因为,固体的结合键或库仑力等相互作用力是固体粒子之间自发凝聚收缩方向上的力量,热量则是迫使固体粒子之间扩散分离方向上的力量,这两者是反向力量(热胀冷缩等),当热量克服固体内部粒子之间的结合键或库仑力时,热量同时还要转化为结合键或库仑力,结果就如同给钟表上紧发条一样。当固体自发凝聚收缩的力量被热量克服而扩散分离后,固体再通过粒子之间的相互作用力自发吸引凝聚收缩复原,可见:固体的热胀冷缩、金属在室温下的电子发射等物理现象实质上等同于时钟发条收紧和自发松弛的循环,热量完全转化为力量等同于热量回到了高温之中,所以,热量克服相互作用力是宇宙的热量能够从热寂状态开始运动起来的原始推动力的表现。反映了宇宙的物质具有自己从静止状态开始运动起来的自然规律。

我看现成的文章肯定没有了,lz何不操刀自己写呢,把光学史改改加一些自己的体会不就好了吗?我先抛砖引玉吧。古代的光学没有什么好说的,值得一提的就两点,一是古希腊阿基米德把光学知识用于战争,抗击罗马人的“死光”,这可能是战争史上最前卫的方法。中国古代的铜镜,许多有价值的国宝不就是镜子吗,我记得一句大师说的话就是设计就是美化功能,艺术也需要载体,而光学绝对成就了艺术,比如色彩等不就是和光学相关吗?近代,伽利略发明了望远镜(事实上可能是意大利的哪个眼镜商最先发明),这种洋物奇巧随着西方传教士传入中国,可能是近代中国人感受西方科技的代表性物品之一,另一个是钟表。之所以重点强调望远镜是因为它和指南针是西方航海时代贡献最重要的物品,正是西方的航海探险、贸易孕育了伟大的文艺复兴,西方从此从经济和科技上逐渐赶上并超过中国,而中国古代和近代航海事业的落后(除了郑和这种官派的),我相信正是中国落后西方的开始!从某种意义上说正是光学改变了世界格局和人类历史!如果上面的论断还有些突兀的话,那么我们回到近代科技领域,除了牛顿力学建立并完善科学框架以外,一次次深入推进科学发展的确是光学,例如量子理论,麦克耳孙干涉仪证明以太不存在,相对论,X光、激光、相称、全息等等,就连唯一的理论物理例外,那些原子元素分析用的也是光谱分析,就现代信息社会而言,电学与光学是两大支柱,这方面例子充分说明,科技对人类历史贡献有多大,那么光学相应的贡献就有多大!

牛顿的贡献:1.以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学。 2.发现万有引力定律。 3.建立行星定律理论的基础。 4.致力於三菱镜色散之研究并发明反射式望远镜。 5.发现数学的二项式定理及微积分法等。 6.近代原子理论的起源。 在力学方面,牛顿总结出机械运动的三个基本定律,并独立发现了万有引力定律。他把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中,创立了经典力学体系。 在光学方面,牛顿曾致力于色的现象和光的本性的研究。 1666年他用三棱镜分析日光,发现白光是由不同颜色的光构成的,成为光谱分析的基础。他创立了光的“微粒说”。 在数学方面,牛顿提出了“流数法”,建立了二项式定理,并和莱布尼茨同时创立了微积分学,开辟了数学史上的一个新纪元。 在天文学方面,牛顿于1671年创制了反射望远镜,初步考察了行星运动规律。他解释了潮汐现象,预言地球不是正球体。 牛顿1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。出生前八九个月父死于肺炎。自小瘦弱,孤僻而倔强。3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养。11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农。在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”。 牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。他还做过带踏板的自行车;用小木桶做过滴漏水钟;放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现);用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础。 牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学。放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道。他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学。1661年6月考人剑桥大学三一学院。作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务。三一学院的巴罗(Isaac Barrow, 1630~1677)教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业。 在1665~1666年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡。这两年牛顿才华横溢,作出了多项发明。1667年重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位。1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授,1672年成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长。1699年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士。1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂。 牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说:“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传:他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳;看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里;有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说:“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”。 牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学”。(牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目),这里着重从数学、光学、哲学(方法论)等方面的成就作一些介绍。 (1)牛顿的数学成就 17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利甩它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。 微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答。1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。 (2)牛顿在光学上的成就 牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作(1704年)。该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”,集中反映了他的光学成就。 第一篇是几何光学和颜色理论(棱镜光谱实验)。从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜。在他送交皇家学会的信中报告说:“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那著名的颜色现象。为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色。“色光乃是白光的变种。牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响;用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”; 取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”;并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”;最后才做了“判决性试验”:在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率(当时叫“折射程度”),这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”。这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。 在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定:不管是伽利略望远镜(凹、凸)还是开普勒望远镜(两个凸透镜),其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大 30~40倍。1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。 《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量。他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为 1/89 000英寸(即现今 2 854×10-10米),正好与现代波长值5 710×10-10米相差一半! 《光学》第三篇是“拐折”(他认为光线被吸收)即衍射、双折射实验和他的31个疑问。这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”(今称衍射图样)等10多个实验。牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定。他甚至认为以太的存在也是没有根据的。 在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的(如、空气与水)称为牛顿流体。 在热学方面,牛顿的冷却定律为:当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。 在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比。他原来把声传播作为等温过程对待,后来 .拉普拉斯纠正为绝热过程。 (3)牛顿的哲学思想和科学方法 牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。 牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。 这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。 牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法: ①实验——理论——应用的方法。牛顿在《原理》序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家 正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠,也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。 ②分析——综合方法。分析是从整体到部分(如微分、原子观点),综合是从部分到整体(如积分,也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等)。牛顿在《原理》中说过:“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法……。一般地说,从结果到原因,从特殊原因到普遍原因,一直论证到最普遍的原因为止,这就是分析的方法;而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,并证明这些解释的正确性”。 ③归纳——演绎方法。上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论。 ④物理——数学方法。牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。 牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引。概括起来,可以称之为简单性原理(法则1),因果性原理(法则2),普遍性原理(法则3),否证法原理(法则4,无反例证明者即成立)。有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理:“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”。 牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性,这是科学处于幼年时代的最高成就。牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究,并且把时空、物质绝对化,企图把粒子说外推到一切领域(如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”),这些都是他的致命伤。牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时,提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题,(《光学》,疑问29),并长期转到神学的“科学”研究中,费了大量精力。但是,牛顿的历史局限性和他的历史成就一样,都是启迪后人不断前进的教材。

牛顿没有用实验证明 光的粒子性,他是继续现象,提出的假设,理论和分析。光的波粒二象性光一直被认为是最小的物质,虽然它是个最特殊的物质,但可以说探索光的本性也就等于探索物质的本性。历史上,整个物理学正是围绕着物质究竟是波还是粒子而展开的。光学的任务是研究光的本性,光的辐射、传播和接收的规律;光和其他物质的相互作用(如物质对光的吸收、散射、光的机械作用和光的热、电、化学、生理效应等)以及光学在科学技术等方面的应用。先熟悉一下有关光的基本知识。光的波动说与微粒说之争在人们对物理光学的研究过程中,光的本性问题和光的颜色问题成为焦点。关于光的本性问题,笛卡儿在他《方法论》的三个附录之一《折光学》中提出了两种假说。一种假说认为,光是类似于微粒的一种物质;另一种假说认为光是一种以“以太”为媒质的压力。虽然笛卡儿更强调媒介对光的影响和作用,但他的这两种假说已经为后来的微粒说和波动说的争论埋下了伏笔。十七世纪中期,物理光学有了进一步的发展。1655年,意大利波仑亚大学的数学教授格里马第在观测放在光束中的小棍子的影子时,首先发现了光的衍射现象。据此他推想光可能是与水波类似的一种流体。格里马第设计了一个实验:让一束光穿过一个小孔,让这束光穿过小孔后照到暗室里的一个屏幕上。他发现光线通过小孔后的光影明显变宽了。格里马第进行了进一步的实验,他让一束光穿过两个小孔后照到暗室里的屏幕上,这时得到了有明暗条纹的图像。他认为这种现象与水波十分相像,从而得出结论:光是一种能够作波浪式运动的流体,光的不同颜色是波动频率不同的结果。格里马第第一个提出了“光的衍射”这一概念,是光的波动学说最早的倡导者。1663年,英国科学家波义耳提出了物体的颜色不是物体本身的性质,而是光照射在物体上产生的效果。他第一次记载了肥皂泡和玻璃球中的彩色条纹。这一发现与格里马第的说法有不谋而合之处,为后来的研究奠定了基础。不久后,英国物理学家胡克重复了格里马第的试验,并通过对肥皂泡膜的颜色的观察提出了“光是以太的一种纵向波”的假说。根据这一假说,胡克也认为光的颜色是由其频率决定的。然而1672年,伟大的牛顿在他的论文《关于光和色的新理论》中谈到了他所作的光的色散实验:让太阳光通过一个小孔后照在暗室里的棱镜上,在对面的墙壁上会得到一个彩色光谱。他认为,光的复合和分解就像不同颜色的微粒混合在一起又被分开一样。在这篇论文里他用微粒说阐述了光的颜色理论。第一次波动说与粒子说的争论由“光的颜色”这根导火索引燃了。从此胡克与牛顿之间展开了漫长而激烈的争论。1672年2月6日,以胡克为主席,由胡克和波义耳等组成的英国皇家学会评议委员会对牛顿提交的论文《关于光和色的新理论》基本上持以否定的态度。牛顿开始并没有完全否定波动说,也不是微粒说偏执的支持者。但在争论展开以后,牛顿在很多论文中对胡克的波动说进行了反驳。由于此时的牛顿和胡克都没有形成完整的理论,因此波动说和微粒说之间的论战并没有全面展开。但科学上的争论就是这样,一旦产生便要寻个水落石出。波动说的支持者,荷兰著名天文学家、物理学家和数学家惠更斯继承并完善了胡克的观点。惠更斯早年在天文学、物理学和技术科学等领域做出了重要贡献,并系统的对几何光学进行过研究。1666年,惠更斯应邀来到巴黎科学院以后,并开始了对物理光学的研究。在他担任院士期间,惠更斯曾去英国旅行,并在剑桥会见了牛顿。二人彼此十分欣赏,而且交流了对光的本性的看法,但此时惠更斯的观点更倾向于波动说,因此他和牛顿之间产生了分歧。正是这种分歧激发了惠更斯对物理光学的强烈热情。回到巴黎之后,惠更斯重复了牛顿的光学试验。他仔细的研究了牛顿的光学试验和格里马第实验,认为其中有很多现象都是微粒说所无法解释的。因此,他提出了波动学说比较完整的理论。惠更斯认为,光是一种机械波;光波是一种靠物质载体来传播的纵向波,传播它的物质载体是“以太”;波面上的各点本身就是引起媒质振动的波源。根据这一理论,惠更斯证明了光的反射定律和折射定律,也比较好的解释了光的衍射、双折射现象和著名的“牛顿环”实验。如果说这些理论不易理解,惠更斯又举出了一个生活中的例子来反驳微粒说。如果光是由粒子组成的,那么在光的传播过程中各粒子必然互相碰撞,这样一定会导致光的传播方向的改变。而事实并非如此。就在惠更斯积极的宣传波动学说的同时,牛顿的微粒学说也逐步的建立起来了。牛顿修改和完善了他的光学著作《光学》。基于各类实验,在《光学》一书中,牛顿一方面提出了两点反驳惠更斯的理由:第一,光如果是一种波,它应该同声波一样可以绕过障碍物、不会产生影子;第二,冰洲石的双折射现象说明光在不同的边上有不同的性质,波动说无法解释其原因。另一方面,牛顿把他的物质微粒观推广到了整个自然界,并与他的质点力学体系融为一体,为微粒说找到了坚强的后盾。为不与胡克再次发生争执,胡克去世后的第二年(1704年)《光学》才正式公开发行。但此时的惠更斯与胡克已相继去世,波动说一方无人应战。而牛顿由于其对科学界所做出的巨大的贡献,成为了当时无人能及一代科学巨匠。随着牛顿声望的提高,人们对他的理论顶礼膜拜,重复他的实验,并坚信与他相同的结论。整个十八世纪,几乎无人向微粒说挑战,也很少再有人对光的本性作进一步的研究。十八世纪末,在德国自然哲学思潮的影响下,人们的思想逐渐解放。英国著名物理学家托马斯·杨开始对牛顿的光学理论产生了怀疑。根据一些实验事实,杨氏于1800年写成了论文《关于光和声的实验和问题》。在这篇论文中,杨氏把光和声进行类比,因为二者在重叠后都有加强或减弱的现象,他认为光是在以太流中传播的弹性振动,并指出光是以纵波形式传播的。他同时指出光的不同颜色和声的不同频率是相似的。1801年,杨氏进行了著名的杨氏双缝干涉实验。实验所使用的白屏上明暗相间的黑白条纹证明了光的干涉现象,从而证明了光是一种波。同年,杨氏在英国皇家学会的《哲学会刊》上发表论文,分别对“牛顿环”实验和自己的实验进行解释,首次提出了光的干涉的概念和光的干涉定律。1803年,杨氏写成了论文《物理光学的实验和计算》。他根据光的干涉定律对光的衍射现象作了进一步的解释,认为衍射是由直射光束与反射光束干涉形成的。但由于他认为光是一种纵波,所以在理论上遇到了很多麻烦。他的理论受到了英国政治家布鲁厄姆的尖刻的批评,被称作是“不合逻辑的”、“荒谬的”、“毫无价值的”。虽然杨氏的理论以及后来的辩驳都没有得到足够的重视、甚至遭人毁谤,但他的理论激起了牛顿学派对光学研究的兴趣。1808年,拉普拉斯用微粒说分析了光的双折射线现象,批驳了杨氏的波动说。1809年,马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。在进一步研究光的简单折射中的偏振时,他发现光在折射时是部分偏振的。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波,而纵波不可能发生这样的偏振,这一发现成为了反对波动说的有利证据。1811年,布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。光的偏振现象和偏振定律的发现,使当时的波动说陷入了困境,使物理光学的研究更朝向有利于微粒说的方向发展。面对这种情况,杨氏对光学再次进行了深入的研究,1817年,他放弃了惠更斯的光是一种纵波的说法,提出了光是一种横波的假说,比较成功的解释了光的偏振现象。吸收了一些牛顿派的看法之后,他又建立了新的波动说理论。杨氏把他的新看法写信告诉了牛顿派的阿拉戈。1817年,巴黎科学院悬赏征求关于光的干涉的最佳论文。土木工程师菲涅耳也卷入了波动说与微粒说之间的纷争。在1815年菲涅耳就试图复兴惠更斯的波动说,但他与杨氏没有联系,当时还不知道杨氏关于衍射的论文,他在自己的论文中提出是各种波的互相干涉使合成波具有显著的强度。事实上他的理论与杨氏的理论正好相反。后来阿拉戈告诉了他杨氏新提出的关于光是一种横波的理论,从此菲涅耳以杨氏理论为基础开始了他的研究。1819年,菲涅耳成功的完成了对由两个平面镜所产生的相干光源进行的光的干涉实验,继杨氏干涉实验之后再次证明了光的波动说。阿拉戈与菲涅耳共同研究一段时间之后,转向了波动说。1819年底,在非涅耳对光的传播方向进行定性实验之后,他与阿拉戈一道建立了光波的横向传播理论。1882年,德国天文学家夫琅和费首次用光栅研究了光的衍射现象。在他之后,德国另一位物理学家施维尔德根据新的光波学说,对光通过光栅后的衍射现象进行了成功的解释。 至此,新的波动学说牢固的建立起来了。微粒说开始转向劣势。随着光的波动学说的建立,人们开始为光波寻找载体,以太说又重新活跃起来。一些著名的科学家成为了以太说的代表人物。但人们在寻找以太的过程中遇到了许多困难,于是各种假说纷纷提出,以太成为了十九世纪的众焦点之一。菲涅耳在研究以太时发现的问题是,横向波的介质应该是一种类固体,而以太如果是一种固体,它又怎么能不干扰天体的自由运转呢。不久以后泊松也发现了一个问题:如果以太是一种类固体,在光的横向振动中必然要有纵向振动,这与新的光波学说相矛盾。为了解决各种问题,1839年柯西提出了第三种以太说,认为以太是一种消极的可压缩性的介质。他试图以此解决泊松提出的困难。1845年,斯托克斯以石蜡、沥青和胶质进行类比,试图说明有些物质既硬得可以传播横向振动又可以压缩和延展——因此不会影响天体运动。1887年,英国物理学家麦克尔逊与化学家莫雷以“以太漂流”实验否定了以太的存在。但此后仍不乏科学家坚持对以太的研究。甚至在法拉第的光的电磁说、麦克斯韦的光的电磁说提出以后,还有许多科学家潜心致力于对以太的研究。十九世纪中后期,在光的波动说与微粒说的论战中,波动说已经取得了决定性胜利。但人们在为光波寻找载体时所遇到的困难,却预示了波动说所面临的危机。1887年,德国科学家赫兹发现光电效应,光的粒子性再一次被证明!二十世纪初,普朗克和爱因斯坦提出了光的量子学说。1921年,爱因斯坦因为"光的波粒二象性"这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。1921年,康普顿在试验中证明了X射线的粒子性。1927年,杰默尔和后来的乔治·汤姆森在试验中证明了电子束具有波的性质。同时人们也证明了氦原子射线、氢原子和氢分子射线具有波的性质。在新的事实与理论面前,光的波动说与微粒说之争以“光具有波粒二象性”而落下了帷幕。光的波动说与微粒说之争从十七世纪初笛卡儿提出的两点假说开始,至二十世纪初以光的波粒二象性告终,前后共经历了三百多年的时间。牛顿、惠更斯、托马斯.杨、菲涅耳等多位著名的科学家成为这一论战双方的主辩手。正是他们的努力揭开了遮盖在“光的本质”外面那层扑朔迷离的面纱

非牛顿流体毕业论文

性能不错。抑制性好,闪点低,无毒安全环保。一般使用4号白油。

非牛顿流体实验结果的写法如下:

牛顿流体:流体力学中的一种,在非饱和状态下呈牛顿型流体。牛顿流体的密度接近液体密度,流体的压缩性和粘滞性也比液体小得多,而表观粘度与液体相当或更低,但运动粘度却接近于气体粘度,属于这一类的还有剪切应力高的油、水等流体。例如用牛顿流体计算静止或低速流体流动时所产生的阻力,可不考虑粘滞力。

牛顿型流体与非牛顿型流体的主要区别:

一、区别:

1、牛顿流体的粘度:非牛顿流体流动时所需剪应力随流速的改变而改变,高聚物的溶液、混悬液、乳剂和表面活性剂的溶液一般属于此类。

2、非牛顿流体粘度:即粘度是个变化量,引起其变化的常见的因素是剪切率时间等。牛顿流体是指在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。根据牛顿的理论,流体的粘度值都是恒定不变的,酒精等大多数纯液体轻质油低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体。

3、事实上大多数的流体是非牛顿流体,物料随着剪切率或时间的变化会改变。因此,在一定的条件下测量的粘度值不一样,所测得的粘度值是个曲线而不是一个恒定的常数。

二、牛顿流体:

1、任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体称为牛顿流体。最简单的牛顿流体流动是二无限平板以相对速度U相互平行运动时,两板间粘性流体的低速定常剪切运动。

2、假设流体是各向同性的,应力张量和变形速率张量呈线性齐次函数关系,自然界中许多流体是牛顿流体。水,酒精等大多数纯液体,轻质油,低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体。

非牛顿流体,是指不满足牛顿粘性定律的流体,即粘度与应力有关。在非牛顿流体中,外力作用会改变粘度,使得流体可以呈现液态性质也可以呈现固态性质。简单来说,这种液体轻轻触碰就像水一样,如果用力敲打就像石头一样坚硬,它本身就是一个吃软不吃硬的家伙。

非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。绝大多数生物流体都属于所定义的非牛顿流体。人身上淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。

无管虹吸或开口虹吸

对于牛顿流体来说,在虹吸实验时,如果将虹吸管提离液面,虹吸马上就会停止。但对高分子液体,如聚异丁烯的汽油溶液和百分之一的POX水溶液,或聚醣在水中的轻微凝肢体系等,都很容易表演无管虹吸实验。

将管子慢慢地从容器拨起时,可以看到虽然管子己不再插在液体里,液体仍源源不断地从杯中抽出,继续流进管里。甚至更简单些,连虹吸管都不要,将装满该液体的烧杯微倾,使液体流下,该过程一旦开始,就不会中止,直到杯中液体都流光。

这种无管虹吸的特性,是合成纤维具备可纺性的基础。

牛顿的大学毕业论文

牛顿是因为年纪太大而逝世的。

1727年3月31日(格兰历),伟大的艾萨克·牛顿逝世,与很多杰出的英国人一样被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着:让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在。

当西元1727年牛顿以85岁的高龄过世时,英国人将他葬于西敏寺。西敏寺的前身是一个修道院,1579年,英国女王伊丽莎白一世将西敏寺改为学院,校长由英国君主任命。

西敏寺的正式名称因此改为“威斯敏斯特圣彼得学院教堂”,其后三个世纪,西敏寺成为牛津与剑桥之后的第三所英国高等学府。

扩展资料:

在英国伦敦威斯敏斯特教堂里,竖立着一座墓碑,碑文用拉丁文写成的。碑文的最末一句是这样写的:“让人类欢呼曾经存在过这样伟大的一位人类之光。”——这是英国政府对伟大的科学家牛顿的赞颂。

1661年,牛顿考进剑桥大学。在这里,他遇上当时“欧洲最优秀的学者”巴罗教授。巴罗以研究数学、天文学和希腊文著称于世。他发现牛顿是株好苗子,便毫无保留地把自己的专长给牛顿。1665年,牛顿大学毕业,获得学士学位,留在剑桥研究室,1668年获得硕士学位。

次年,巴罗教授为了让牛顿这株好苗尽早地破土成长,便以年迈为由,辞去数学教授的职务,竭力推荐年仅27岁的牛顿继任自己的职务。从此,牛顿的钻研精神是惊人的,真正进入如醉如痴的境界。有一次,他一边读书,一边煮鸡蛋,揭锅时发现煮的竟是怀表。

还有一次,他请一个朋友来吃饭,自己却在内室做实验,朋友见他不出来,就把自己的那份鸡吃掉。后来牛顿出来见到餐桌上的鸡骨,竟自言自语地说:“我以为自己没吃饭呢,原来已经吃啦!”

牛顿作为一个科学家和近代科学的力学奠基人,他在科学的很多领域里都取得巨人的成就,他的著作《自然哲学的数学原理》问世,标志着人类科学时代的开始。但是,他非常谦虚,保持着永不满足的进取精神。

他在临终遗言中说:“我不知道世上的人对我怎样评价。我却这样认为,我好象是在海滨上玩耍的孩子,时而拾到几块莹洁的石子,时而拾到几片美丽的贝壳并为之欢欣。那浩瀚的真理的海洋仍展现在面前。”

参考资料来源:人民网-1642年12月25日 牛顿诞辰

牛顿后半生是作为铸币行行长而度过的,他活了八十多岁,最后死于膀胱炎.

伊萨克·牛顿(1642—1727)是17世纪科学革命的顶峰人物,著名的英国物理学家、天文学家和数学家。他在力学上提出作为近代物理学基础的力学三大定律和万有引力定律;他关于白光由色光组成的发现为物理光学奠定了基础;他还是数学上微积分的创始人。他的《自然哲学的数学原理》是近代科学史上最重要的著作。

牛顿出身于英国北部林肯郡的偏僻农村乌耳索浦的一个贫苦农民家庭。在他出生前两个月,父亲伊萨克就去世了,但他母亲仍然给他取了一个与父亲同样的名字伊萨克。牛顿两岁时,因母亲改嫁给一个名叫巴顿的牧师,于是牛顿就被其外祖母收养。到了上学的年龄,牛顿进入了一所公立学校,他资质平常,学习成绩一般,但是他对手工制作的兴趣很浓,外祖母给他的零花钱舍不得用,积攒下来全买了锤子、锯子、钳子等工具,成天敲敲打打,自己动手制作一些小玩具,其精巧程度,常常令人惊讶。

12岁,牛顿进了格兰汉镇中学读书。他对手工和机械方面的爱好得到了继续发挥。他仿造镇上磨坊磨面动力的大风车,也做了一架小风车,风一吹叶片就转动,加点麦粒进去就像大风车一样磨出面粉来。他还根据滴漏的原理,制作成一个小水钟,每天早晨会自动将水珠滴到脸上催促他起床。继父病故后,母亲带着两个妹妹、一个弟弟回到了家。由于家境贫困,母亲希望牛顿能分担些家庭重担,刚14岁的牛顿休学回家开始了放牧耕种。

牛顿身在家里,但他的头脑却充满了理想,思考着各种学习问题。为了学习,他到了如醉如痴的地步,常常将一切置于脑后,不是走失了马,就是跑散了羊群。有一次,他在暴风雨中测量风速,浑身被淋得透湿,母亲简直惊呆了,怕他为此精神失常,只好让他重新回到学校读书。

1661年,牛顿以优异的成绩考上了剑桥大学特里尼蒂学院。学院教授巴罗认定牛顿是个人才,推荐他当研究生。1665年,牛顿从剑桥大学毕业后留校研究室深造。是年6月,鼠疫流行,学校关门,牛顿只好回到家乡。在这期间,牛顿把主要精力集中于科学研究。他系统地整理了大学里学习过的功课,潜心研究了开普勒、笛卡儿、阿基米德和伽利略等前辈科学家的主要论著,还进行了许多科学试验。1666年,牛顿找到了一块三角玻璃棱镜,用它来进行把白光分解成各种有色光的试验,经反复实验证实:白色光线所以能散射成彩色光谱;绝不是偶然现象,而是由于它本身就是由折射率不同的各种彩色光线混合组成的。当它透过三棱镜时,紫色光线的折射率最大,其次是蓝色……折射率最小的是红色光线,以至在三棱镜后面,形成了彩色光谱。太阳光透过蒙蒙雾气时,产生出美丽的七色彩虹,也是相同的原理。牛顿的这一成功实验和结论,从而纠正了有色光只是棱镜的折射、光本身并不能分解的错误认识,为后来科学家创立光谱学开辟了道路。

1667年3月,牛顿又回到大学里当研究生,1668年,获得硕士学位。牛顿在研究光分解的同时,还对改进折射望远镜产生了兴趣,并发现了球面像差和色差现象,成功地研制了反射望远镜,成为反射望远镜的发明人之一。早先罗马人祖基、法国的默森和苏格兰的格里戈里都进行过有关反射望远镜的设计,但都没有成功,牛顿是第一个制造反射望远镜的人。

1669年,牛顿由巴罗教授推荐,当上了数学教授。1671年被选举为皇家学会会员,他提交给学会的论文《光和颜色的新理论》,提出了光的粒子性,这是牛顿的第一篇论文。不料,他的论点同皇家学会创始人之一、大科学家胡克的波动说冲突,于是引发了一场大论战。这场论战一直持续了近300年,直到20世纪初才以光的波粒二象性为结论而告一段落。牛顿在光学方面进行了多方面的研究,他还发现了牛顿圈,描写了光的衍射现象,特别是还研究了光的振动理论,提出了所谓光的“猝发的间隔”,这与后来波动说中的波长相似。牛顿在光学方面取得如此成就,以至有人说,单凭光学方面的贡献,牛顿就可以称得上是一位伟大的科学家。

牛顿在自然科学中最辉煌的成就是发现了万有引力定律。这一时期许多科学家都在探索天体运动的奥秘。1679年胡克已认识到引力平方反比定律,但始终没法证明,为此他还写信给牛顿,探询他在这个问题研究方面的进展。1684年,雷恩、哈雷、胡克等人又提出要推动这一问题的研究,希望能从天体间引力的平方反比关系得到椭圆轨道的结果。同年8月,哈雷专门拜访了牛顿,发现牛顿已解决了这个难题。11月,当牛顿把重新计算过的稿纸及有关材料寄给哈雷时,哈雷兴奋而激动地看完了计算底稿,竭力劝说牛顿将其发表。《关于运动》一文的发表,立即在皇家学会引起巨大的反响。1685年,牛顿完成了划时代的巨著《自然哲学的数学原理》,可是皇家学会却以经费不足暂缓出版,后在热心的哈雷慨然帮助下,资助了全部出版费用,这样才使这部划时代的著作于1687年得以出版。《自然哲学的数学原理》的出版,标志着经典力学体系的建立。它集中表现了以空间、时间、质量和力四个绝对化的概念为基础,以运动基本三定律为核心,以万有引力定律为最高综合,并用微积分来描述物体运动的因果律。它把天体力学和地面上的物体的力学统一起来,是物理学史上的第一次大综合,是一个立足于实验和观察的基础上的、结构严谨、逻辑严密的科学体系。

牛顿在出版了《自然哲学的数学原理》一书后,就投入了政治活动。1688年,他被选为国会议员。由于英国货币混乱,1696年,任财政大臣的同学蒙特洛请牛顿出任造币局副局长,他恪尽职守,工作十分出色。1699年,升任为造币局局长。1703年,胡克逝世,61岁的牛顿被推选为皇家学会会长。1704年,牛顿的《光学》一书问世。同年,又出版了《三次曲线枚举》、《利用无穷级数求曲线的面积和长度》、《流数术》(微积分)等一批数学著作。1705年,英国女王授予牛顿爵士头衔。1711年,牛顿发表了《使用级数、流数等等的分析》。1727年3月,年已85岁的牛顿在出席了皇家学会的例会后突然发病,于当月28日逝世。作为对国家有功的伟人,牛顿被安葬于威斯敏斯特教堂。

牛顿在自然科学领域内做出了奠基性的贡献,但他的思想属于自发的唯物主义。他否定哲学的指导作用,虔诚地信奉上帝,特别是到了晚年,埋头于神学题材的著作,在唯心主义的道路上越走越远,以致堕落成一个宗教狂。当他无法解释行星的切向运动时,竟提出了“神的第一推动”的谬论。牛顿在临终前曾说了一段令人深思的话:“我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而面对展现在我们面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。”“如果我所见的比笛卡儿要远一点,因为我是站在巨人们的肩膀上的缘故。”

牛顿逝世后,科学又有了极大的发展。特别是在物理学领域,200年后,爱因斯坦的狭义相对论已突破了牛顿经典力学的体系。但是,不可否认,牛顿是近代物理学的集大成者,是物理学发展过程中的一块坚实柱石。直至今天,人造卫星、宇宙飞船等运行轨道的计算,仍以他发现的万有引力为依据。

牛顿(IsaacNewton,1643―1727) 英国伟大的物理学家、数学家、天文学家.恩格斯说:“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学,由于进行光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力学的本性而创立了科学的力学.”的确,牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献,堪称科学巨匠. 牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭.1661年考上剑桥大学特里尼蒂学校,1665年毕业,这时正赶上鼠疫,牛顿回家避疫两年,期间几乎考虑了他一生中所研究的各个方面,特别是他一生中的几个重要贡献:万有引力定律、经典力学、微积分和光学. 牛顿发现万有引力定律,建立了经典力学,他用一个公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒子的运动统一起来.宇宙变得如此清晰:任何一个运动都不是无故发生,都是长长的一系列因果链条中的一个状态、一个环节,是可以精确描述的.人们打破几千年来神的意志统治世界的思想,开始相信没有任何东西是智慧所不能确切知道的.相比于他的理论,牛顿更伟大的贡献是使人们从此开始相信科学. 牛顿是一个远远超过那个时代所有人智慧的科学巨人,他对真理的探索是如此痴迷,以至于他的理论成果都是在别人的敦促下才公诸于世的,对牛顿来说创造本身就是最大的乐趣. 回答者:西伯利亚的狼 - 状元 十四级 5-10 21:56 牛顿简介 牛顿(Isaac Newton,1643~1727)伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人. 牛顿1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭.出生前八九个月父死于肺炎.自小瘦弱,孤僻而倔强.3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养.11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农.在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”. 牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手.8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻.传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年.他还做过带踏板的自行车;用小木桶做过滴漏水钟;放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现);用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等.他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差.牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室.牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等.这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础. 牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学.放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道.他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学.1661年6月考人剑桥大学三一学院.作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务.三一学院的巴罗(Isaac Barrow, 1630~1677)教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作.1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业. 在1665~1666年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡.这两年牛顿才华横溢,作出了多项发明.1667年重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位.1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授,1672年成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长.1699年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士.1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂. 牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的.他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点.春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验.”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯.他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说:“不断地沉思”.这正是他的主要特点.对此有许多故事流传:他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳;看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里;有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说:“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”. 牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学”.(牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目),这里着重从数学、光学、哲学(方法论)等方面的成就作一些介绍. (1)牛顿的数学成就 17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题.当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大.牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中.所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等.他说的“差率”“变率”就是微分.与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理.牛顿利甩它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等.1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广. 微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展.例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答.1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上.伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”. (2)牛顿在光学上的成就 牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作(1704年).该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”,集中反映了他的光学成就. 第一篇是几何光学和颜色理论(棱镜光谱实验).从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜.在他送交皇家学会的信中报告说:“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那著名的颜色现象.为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验.关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色.“色光乃是白光的变种.牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色.奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响;用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”; 取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”;并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”;最后才做了“判决性试验”:在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率(当时叫“折射程度”),这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”.这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果. 在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定:不管是伽利略望远镜(凹、凸)还是开普勒望远镜(两个凸透镜),其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差.他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大 30~40倍.1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构.牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段. 《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验.除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量.他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为 1/89 000英寸(即现今 2 854×10-10米),正好与现代波长值5 710×10-10米相差一半! 《光学》第三篇是“拐折”(他认为光线被吸收)即衍射、双折射实验和他的31个疑问.这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”(今称衍射图样)等10多个实验.牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂.他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定.牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性.由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定.他甚至认为以太的存在也是没有根据的. 在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的(如、空气与水)称为牛顿流体. 在热学方面,牛顿的冷却定律为:当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比. 在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比.他原来把声传播作为等温过程对待,后来 .拉普拉斯纠正为绝热过程. (3)牛顿的哲学思想和科学方法 牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响.这里只简略勾画一些轮廓. 牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行.事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”.例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等. 这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式.可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石. 牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理.在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法: ①实验——理论——应用的方法.牛顿在《原理》序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象.”科学史家 正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”.牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠,也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手. ②分析——综合方法.分析是从整体到部分(如微分、原子观点),综合是从部分到整体(如积分,也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等).牛顿在《原理》中说过:“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法…….一般地说,从结果到原因,从特殊原因到普遍原因,一直论证到最普遍的原因为止,这就是分析的方法;而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,并证明这些解释的正确性”. ③归纳——演绎方法.上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的.牛顿从观察和实验出发.“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实.当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论. ④物理——数学方法.牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”.爱因斯坦说:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”.牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点. 牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引.概括起来,可以称之为简单性原理(法则1),因果性原理(法则2),普遍性原理(法则3),否证法原理(法则4,无反例证明者即成立).有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理:“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”. 牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”.这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领.但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性,这是科学处于幼年时代的最高成就.牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究,并且把时空、物质绝对化,企图把粒子说外推到一切领域(如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”),这些都是他的致命伤.牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时,提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题,(《光学》,疑问29),并长期转到神学的“科学”研究中,费了大量精力.但是,牛顿的历史局限性和他的历史成就一样,都是启迪后人不断前进的教材.

牛顿运动定论毕业论文

这个问题实在难回答啊,都没有人找到的啊,去问老师吧!

牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律。又称惯性定律。

常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

牛顿运动定律(Newton's laws of motion)包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律。

由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。 其中,第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度;第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。

牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。

牛顿第一定律给出了惯性系的概念,第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系只对惯性系成立。因此,牛顿第一定律是不可缺少的,是完全独立的一条重要的力学定律。

牛顿第一定律只适用于惯性参考系,在质点不受外力作用时,能够判断出质点静止或作匀速直线运动的参考系一定是惯性参考系,因此只有在惯性参考系中牛顿第一运动定律才适用。

牛顿第一定律在非惯性参考系(即有加速度的系统)中不适用,因为不受外力的物体,在该参考系中也可能具有加速度,这与牛顿第一定律相悖。

牛顿三大定律包括牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三条定律,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。

艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。

他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律。又称惯性定律、惰性定律。常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

英国物理学家艾萨克·牛顿于1687年,在巨著《自然哲学的数学原理》里,提出了牛顿运动定律,牛顿第一运动定律就是其中一条定律。

牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。

牛顿第三运动定律的常见表述是:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第三运动定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。

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牛顿第一定律毕业论文

浅析有效改变教学方式提高课堂实效

论文关键词: 初中科学 教学方式 策略方法 课堂实效 论文摘要: 教师应该客观科学地把握自己的角色,由传统的知识传授者转化为学生发展的促进者;由学生的者转化为学生发展的引导者;由学生的组织者转化为学生学习的参与者。本文结合初中科学新课程教学实践,从“促”与“导”、“管”与“引”、“探”与“实”的有效结合方面阐述了有效改变教师教学方式,切实提高科学教学课堂实效的问题。  初中科学课程改革的核心环节是课程实施,而课程实施的基本途径是课堂教学。课堂教学的有效进行,最重要的就是对于教师角色的正确把握。教师要深入践行课改提高课堂效率,就必须对新型教师的角色进行认真思考和重新定位。在初中科学课堂教学中,教师要正确把握好“角色”,应该由权威者变成合作者;从知识的传递者变成学生学习的引导者;从课堂的统治者变成学生学习过程的组织者,从而营造一个、平等、和谐、愉快的教学氛围,使师生之间、生生之间进行广泛的交流,互相启发,开拓思维。 一、注意“促”与“导”的有效结合 1.深入钻研教材学情,有效促进学生学习。 在课堂教学中,教师与学生构成一个“学习共同体”,相互交流协作,在交往的过程中学习知识和交流情感体验,从而实现促进学生的发展。所谓要促进学生发展,即按照新课程标准的要求,包括教师在课堂上如何帮助学生制定适当的学习目标,确认和协调达到目标的最佳途径;创设丰富的教学,为学生提供各种便利服务;建立一个接纳的、支持性的、宽容的课堂氛围;学生形成良好的学习习惯,掌握学习策略。例如教学“牛顿第一定律”时,我重点考虑这几个问题:(1)教学目标的如何定位?课堂上如何落实三维目标?(2)学生学习这部分内容的难点在哪里?要设计哪些活动才能有效地帮助学生。(3)学生的原有认识怎样?由于日常经验和前科学概念的影响,牛顿第一定律是科学中很难理解的一个规律,高中生对它都不一定理解,何况初中生?并且不同的学生有不同的生活经验。(4)怎样较好地创设教学情景,引发学生对同一个问题产生自己不同的看法?(5)课堂上哪些活动需要学生独立参与?哪些活动需要小组合作?怎样开展学习评价?(6)怎样既能面向全体又能增加学困生的参与机会…… 2.有效指导学生思维,分析现象把握本质。 教师作为学习“参与者”,与学生分享自己的感情和想法,和学生一道寻找真理,通过指导学生分析现象,准确把握科学本质。譬如掌握概念是学生学习科学的基础。而新的概念的建立是客观作用于主观经过思维后的产物,这就要求教师充分发挥其主导作用,通过设疑、质疑、课堂讨论等多种方法逐步启发学生去积极思考、逐渐 摒 弃科学现象中的无关因素,找到形成概念的关键因素,抽象概括出本质的属性,形成新的概念,实现由感性的具体到思维的抽象的飞跃。在这一过程中,教师关键要指导学生的思维方法和思维过程,对特征信息进行抽象,有助于用清晰准确地表述和有序地记忆这些特征,这就成为学生掌握概念的前提和关键。例如,在学习“浮力”的概念时,我通过实验已经帮助学生构建了概念的雏形:浮力是由于物体在液体中所受到的向上的作用力。但浮力究竟与哪些因素有关呢?我通过实验,组织学生讨论。学生得出物体所受到浮力只与液体的密度、物体排开液体的体积有关,与物体的其它因素无关的结论。这时,我运用学生以前所学的压力、压强的知识,让学生自己画出物体在竖直方向上的受力分析图,导出F浮=ρ液gV排的浮力公式来。 3.及时调整教学预设,促进探究活动深入。 课程教学中要实现有效的教学,教师作为“促进者”必须在课堂上放得下教师权威、长者的架子,积极地旁观,积极地倾听,设身处地感受学生的所作所为,所想所思,随时掌握课堂中的各种情况,考虑下一步如何指导学生学习,给学生上的支持,创造良好的学习氛围,采用各种适当的方式,给学生以心理上的安定和学习兴趣的`维持,协助学生从各种信息中提取有用成分,鼓励学生大胆实践,激发学生探索未知领域,使学生的思维更加活跃,探索热情更加高涨。课堂一旦这样动起来了,教师就为课堂教学的有效进行创造好了必要的条件。记得我在上八年级“电流的测量”时,我按教案先介绍了电流的概念,自由的移动方向和电流的方向,再介绍了电流的符号表示,电流的单位,以及它们的符号表示,等等。接着我按课本内容用一个开关,一个电灯,两节干电池串联成一个最简单的电路来介绍电流表的使用,为的是使学生了解电流表的正确使用。因为这是学生第一次接触电流表,所以我希望他们在听我讲完电流表使用注意点以后,能对“不允许不经用电器直接与电源两极相连”这类问题提出问题,以便于我进一步讲解有关电流表的使用方法。没想到一个学生站起来指着这个串联电路说:“老师,这个电流表连在电灯的前面和后面,它的读数会一样吗?如果装两只灯,电流表在两只灯前面、后面、中间读数会一样吗?”另一个同学也提问:“如果两只灯不是串联,而是并联,电流表的读数会一样吗?”我看到不少同学好像对这两个问题更有兴趣,通过他们的提问我知道大多数同学也已经预习过后面的知识,他们想马上知道答案。而课前我并没有计划做后面的实验,认为做实验会影响到上课的进度。但为了使他们保持探究的欲望,我马上改变原来的设计,当场做了串、并联电路电流特征的实验。从课后作业的情况来看,及时改变教学进程,以学定教,教学效果十分显著。 二、注意“管”与“引”的有效结合 1.改变教师灌输方式,激发学生主动参与。 初中科学课程标准强调:改变课程实施过于强调接受学习,死记硬背,训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力,获取知识的能力,分析和解决的能力,以及交流合作的能力。例如,在学习了生态系统之后,我要求学生理解“生态平衡”的概念。以往的教学中,多是教师“一言堂”的语言陈述,让学生记忆。我改变了以往的教学习惯,让学生根据生态系统的特征分组讨论生态平衡,讨论的过程中有疑问的地方可以向老师直接提问,或是小组讨论结果的时候集中提问。于是,课堂不再死气沉沉,学生看书、查资料,进行热烈的讨论。最后几个小组的派代表发言,不同意的小组可以直接辩论。十分钟过后,对各个小组的发言进行总结,学生基本上掌握了对“生态平衡”的概念的理解:“生态系统只有发展到成熟阶段才能达到平衡,理解为阶段性;生态平衡是一种相对的平衡,理解为相对性;生态系统的物质和能量的输入和输出基本相等,理解为平衡性;生态系统中的生产者、消费者、分解者在种类和能量上能较长时间的保持相对稳定,理解为稳定性。”这样的尝试,让学生摆脱了对繁杂的外显规则的机械记忆,不仅调动了学生的学习兴趣和积极性,而且激活了学生的内隐知识,学生的学习效率明显提高。 2.教师适度调控,引导学生自主探究。 由于目前学生的班级授课制仍存在,同班学生虽然以年龄界限来划分,但同一年龄档的学生家庭教养方式的不同,家庭、周边环境的不同,学生本身储备的知识素养与经验都有一定的差异,所以教师在课堂教学中对于“管”和“引”就要有效把握。教师必须适度调控,引导学生主动参与,特别是调动学习有困难的学生的参与的积极性,在课堂教学时间内,教师对学习活动的设计和调控一定要做到有的放矢。例如我在讲授“声音的发生和”这一课时,先让学生利用课外时间预习,以小组为单元,以“声音发生和传播的奥秘”为主题,利用身边的器材,自行设计实验,向全班同学进行讲解,并做好应对同学们发问的知识准备。实践表明,学生对这种方式的学习兴趣要远远大于老师的授课方式。为了确保课堂的有序和有效进行,我对每个小组提出了明确的责任分工:对讲解员、发问员、实验员等同学强调了有关安全,以及时间方面的注意事项,因此,一堂课在老师的有效引导和管理下,在学生自主合作探究的学习过程中完成了。每个小组都介绍了本组学习的成果和收获、通过实验演示了自己的发现、用自己储备的知识回答了同学们的疑问,连平时羞于表达的同学也积极参与了进来,有的充当实验助手、有的乐于相关资料的收集和整理等工作,整节课的容量要大于常规课堂上教师讲解的内容,取得了较好的效果。

3.高度重视过程教学,鼓励学生体验探究。 在课堂教学中,教师应该鼓励学生体验探究,充分暴露学生思维过程,从而让学生学会如何思维;也可纠正错误的思维,从而培养学生的理性思维,优化学生的思维品质。例如在教学pH试纸与标准比色卡的使用时,我就让学生经历科学探究的过程。 师:如何比较雪碧和稀硫酸的酸性强弱? (学生建议可以通过比较它们使紫色石蕊变红的深浅程度来确定酸性的强弱。) 师:你认为用什么方法可以较准确地比较并表示不同深浅的颜色? (教师的设问引起了学生的思考,学生通过小组讨论,生生互动之后,生成了“将颜色按深浅不同的顺序排列起来并标上数字,用不同的数字来表示颜色及深浅”的创意。) 师:这正是科学家经过大量的实验确定下来的标准比色卡。pH试纸的功能类似于酸碱指示剂,遇到酸碱性强弱不同的溶液会显示出不同的颜色,我们可以通过与标准比色卡比较,最接近的那种颜色所对应的数值就是该溶液的pH数值——表示物质酸碱性的强弱。 本课教学中,无论是用紫色石蕊试液定性地测定溶液的酸碱性,还是用pH试纸定量地测定溶液的酸碱性强弱,都需要学生观察颜色的变化并以此作为评判的依据。当我将紫色石蕊试液滴入食醋中时,学生观察颜色,回答说:“紫色变成了橙色。”“橙色”的回答与课本“红色”有出入,但却是学生对色彩真实的感受。对此,如果采用“橙色—橙红色—红色”将实验现象篡改为“红色”的处理虽然简单,但既不能让学生心服口服,更有违实事求是的科学精神,不可取;如果吸取教训在课前将溶液浓度调合适,使实验现象定格为纯正的“红色”,确实可以避免课堂中不必要的色彩之争,但仍然无法解释学生用紫色石蕊试液测定不同酸性溶液时必定遇到的颜色的差异,不可行。因此,我在教学中立足于学生“同一色系中色彩的渐变”这一知识储备,引导学生体验“紫色石蕊试液遇到酸性强弱不同的溶液时,会变成红色系中深浅不同,色泽不一的各种颜色”,这样既尊重了学生观察到的真实现象,更合理地体现了指示剂变色的实质。由于教学过程尊重学生对石蕊变色“颜色有深浅”的鲜明视觉体验,学生非常自然地想到“通过观察指示剂不同深浅的颜色来判断溶液的酸碱性强弱”,教师的设问“用什么方法可以较准确地比较并表示不同深浅的颜色?”使学生的思维方向明确并极富挑战性,引发了创造性的思维过程,顺利地完成以“用不同的数字来表示不同深浅的颜色”,作为从“定性测定溶液酸碱性”到“定量测定溶液酸碱度”的迁移。 三、注意“探”与“实”的有效结合 教师要大胆地发挥自己的创造力,加强课程内容与现代、科技发展与学生生活的联系,把自己的经验、探索和思考融合到自己的教学设计中去,将课堂变活。同时,在教学探索过程中注意与教学实际的相互结合,使课堂教学内容丰富、教学方式多样、学习方式灵活,使其学习效率高效。例如在教授被子植物“双受精”现象时,我利用动画来模拟,更加形象而直观。这样学生学起来也感到特别轻松,而且记忆深刻。再如在探究“升华和凝华”时,我是这样引导学生联系生产和生活的: 探究实验:调制鸡尾酒 师:同学们,咱们在酒店吃饭时,见过鸡尾酒吗? 生:见过。 师:你们知道酒杯里如梦如幻的情景是怎样制造出来的吗? 生:里面放的是干冰。 师:我们现在自己动手调制一杯好酒。 制作过程:在一杯饮料里投入一块干冰,杯中立刻浓雾弥漫。 师:同学们能否用物态变化的知识解释一下眼前杯中的情景? 教师对同学们的描述进行精要点评,并帮助同学们对课堂的知识有效地进行深化理解,然后再进行思维拓展。 师:生活中还有哪些升华和凝华的现象? 生:舞台上的仙境也是利用干冰的升华吸热使温度降低,水蒸汽液化而形成的小水珠。 生:樟脑丸升华的气体来驱虫…… 本节课通过一个小小的探究实验将同学们的兴趣瞬间激发出来,大家在“做中学”,在“看中思”,新知识的学习不再枯燥,难点问题的解答变得有趣,在老师的引导下,三维目标悄无声息地得到了渗透。 当然,就目前课堂实践来说,由于教师的知识结构没有变,家庭教养方式对孩子已形成的学习生活习惯及社会对的所谓成绩认同评价等因素没有变。教师在课堂上践行“促进者”、“引导者”的角色时会有很大的压力和很多的困惑。在初中科学课堂教学中,教师有效转变教学方式,切实提高课堂教学实效仍然有相当长的路要走。因此,教师对角色的把握必须有一定的度,从实际出发,既要考虑到学生的家庭教养习惯与学校课程改革实施的教学方式方法上的衔接,又要考虑教师本身专业知识结构、思考方式、思维方式与教材编者意图感悟的一致性衔接。在课堂教学实践活动中要不断、反思、提升,实现从教学理念到课堂行为的有效渗透,以创新的精神,在新课程改革中体现自己的价值,实现新课程背景下的课堂有效教学。 参考文献: [1]高慎英,刘良华.有效教学论[M].广东教育出版社,2004. [2]宋秋前.有效教学的涵义和特征[J].教育发展研究,2007,(1). [3]刘艳平.转变教学观念 改变教学方式[J].新课程,2010,(6). [4]司连荣.改变课堂方式 提高教学质量[J].学苑教育,2010,(10). [5]张德富.浅谈新课改下初中化学教学方式的改变[J].时代教育,2010,(12).

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牛顿第一定律的教学研究,在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了.许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解,并且得到了满意的教学效果. 当我们在教学实践中运用这些教学策略时,我们发现,确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果.然而,当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时,令我们十分吃惊的是:学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差.这使得我们困惑不解.为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差?是教师教的原因,还是学生学的原因,抑或两者兼而有之.这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考,进一步,我们从学生的认知心理上,对这一规律的教学进行了深入的研究. 1 通常牛顿第一定律的教学,一般是按教材编排顺序,先进行演示实验引出课题,然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论,消除“力是维持物体运动原因”的错误观念,进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性,最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象,从而完成整个教学过程. 为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况,我们曾用这样一道题目来检测学生.题目如下.你坐在向前匀速直线运动的汽车里,将手中的钥匙竖直上抛,问当钥匙落下来时是落在手里,还是落在手后面.全班56名同学在试卷上皆答:落在手后面.问其原因,皆曰:汽车在走,而钥匙抛出后不再向前走了. 2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果,使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足.我们认为,囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒,而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源. 认知心理学的理论告诉我们,学生学习物理概念、规律时所形成的错误,常常是由于其头脑中的前科学概念的影响. 所谓前科学概念,是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中,对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念.比如牛顿第一定律就是如此.在物理教学中,那种认为只需要“正面”传授知识,学生就能接受,如果他们仍不理解,可以多讲几遍就能达到目的的想法,实践证明是过于天真了.因为在有些学生的经验中,早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念.这样,当他们学习了牛顿第一定律之后,就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中,牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词.让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时,他们也能解释得头头是道.但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时,他们却又运用亚里士多德的理论去解释,其错误观念暴露无遗.这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在. 3 研究和改进牛顿第一定律的教学,应当了解学生头脑中前科学概念的特点. 第一,学生头脑中的前科学概念是自发形成的. 过去,我们在教学中,常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”,教师可以在上面任意涂画,事实并非如此.学生在长期的生活实践当中,逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法.他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动,而在力停止作用时物体静止,于是主观地断言:有力,则物体运动;无力,则物体静止.这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论. 第二,学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性. 由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的,所以它以潜在的形式存在.这包含两方面的意义.其一是学生自己并没有意识到它的存在,因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念.其二是前科学概念平时并不表现出来,但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来.比如前述测验表明,许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念,然而他们自己却并不知道. 第三,学生头脑中的前科学概念具有顽固性. 由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念,且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念.因此,学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的. 国内外物理教育界近年来的一些研究表明:一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念,要想加以转变是极其困难的.尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念,更是如此. 按照皮亚杰的理论,学生认识什么和如何行动,主要决定于他们所具有的认知图式(思维模式),而不完全取决于教师所讲述的内容.他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息.在有错误认识存在的情形下,就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西.

你学校有统一标准的 如没有 参照下面格式弄个吧 比较通用参考文献的著录应符合国家标准,参考文献的序号左顶格,并用数字加方括号表示,如“[1]”。每一条参考文献著录均以“.”结束。具体各类参考文献的编排格式如下:1、文献是期刊时,书写格式为:[序号] 作者. 文章题目[J]. 期刊名, 出版年份,卷号(期数):起止页码.2、文献是图书时,书写格式为:[序号] 作者. 书名[M]. 版次. 出版地:出版单位,出版年份:起止页码.3、文献是会议论文集时,书写格式为:[序号] 作者. 文章题目[A].主编.论文集名[C], 出版地:出版单位,出版年份:起止页码.4、文献是学位论文时,书写格式为:[序号] 作者. 论文题目[D].保存地:保存单位,年份.5、文献是来自报告时,书写格式为:[序号] 报告者. 报告题目[R].报告地:报告会主办单位,报告年份.6、文献是来自专利时,书写格式为:[序号] 专利所有者. 专利名称:专利国别,专利号[P].发布日期.7、文献是来自国际、国家标准时,书写格式为:[序号] 标准代号. 标准名称[S].出版地:出版单位,出版年份.8、文献来自报纸文章时,书写格式为:[序号] 作者. 文章题目[N].报纸名,出版日期(版次).9、文献来自电子文献时,书写格式为:[序号] 作者.文献题目[电子文献及载体类型标识].电子文献的可获取地址,发表或更新日期/引用日期(可以只选择一项).电子参考文献建议标识:〔DB/OL〕——联机网上数据库(database online)�〔DB/MT〕——磁带数据库(database on magnetic tape)�〔M/CD〕 ——光盘图书(monograph on CD-ROM)�〔CP/DK〕——磁盘软件(computer program on disk)�〔J/OL〕 ——网上期刊(serial online)�〔EB/OL〕——网上电子公告(electronic bulletin board online)

初中物理论文 通过初中的学习,我发现物理是一门很广阔的学科,它首先是拥有基本概念,然后到探究实验,最后应用到生活中,解释生活中的现象。下面有几个例子:例如, 一个物体在另一个物体表面运动时, 在两个物体接触面会产生一种阻碍运动的力叫摩擦力。例如:日常生活中汽车在公路上行驶是靠汽车轮胎与地面的摩擦力向前行进的。摩擦通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。 我们知道踢出去的足球会慢慢停下来,是由于受到摩擦力的作用。木匠在把木板磨光滑的工作中,是用砂纸在木板上靠砂纸和木板产生的摩擦力将木板打磨平滑的; 汽车发动机靠与皮带的摩擦力将动能传给发电机发电;人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉;洗衣机洗衣时转动使衣服和水产生摩擦;吃东西时牙齿和食物发生摩擦;用拖把擦地;用布擦桌子;用板擦擦黑板都会产生摩擦力。在我们的生活中只要物体相互接触且有相对运动或有相对运动趋势都会产生摩擦力。 影响摩擦力大小的两个因素: 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。生活中我们有这样的常识,当自行车车胎气不足的时候,骑起来更费力一些。 2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。 如何增大摩擦力和减少摩擦力: 1. 物体的接解面越粗糙,摩擦力越大。比如鞋底和轮胎的花纹。汽车在路面行驶时,轮胎与粗糙的柏油路面接触,这样摩擦力就能增大。汽车行驶在雪、水的路面,摩擦力就会减小。所以雨、雪天就要注意安全。 2. 减小接触面间的粗糙程度; 风扇转轴要做得很光滑。钟表加油可以减少摩擦力,使走时更准确。滑冰场上,工作人员经常打扫冰面使它平整,可减少摩擦,加快滑冰的速度。 拔河比赛比的是什么?很多人会说:当然是比哪一队的力气大喽!实际上,这个问题并不那么简单。 对拔河的两队进行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力,就不会被拉动。因此,增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先,穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子,能够增大摩擦系数,使摩擦力增大;还有就是队员的体重越重,对地面的压力越大,摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时,大人很容易获胜,关键就是由于大人的体重比小孩大。 另外,在拔河比赛中,胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如,脚使劲蹬地,在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如,人向后仰,借助对方的拉力来增大对地面的压力,等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力,以夺取比赛的胜利。 通过以上的学习观察总结出,摩擦力的大小取决两物体压力和表面的粗糙程度。 又例如,有关光的反射,光是通过平面镜或其他不规则物体改变光的传播路径实现的, 光反射原理和规律:参考书本详细说明 应用:汽车后视镜、太阳灶、遥控器、自行车后灯可以参考上面两个例子,再举例子。 这是我学习初中物理所总结出的经验 ,它可能也高中物理学习必不可少的环节。相信我在物理学能越学越好,越学越有兴趣。

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