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物理題主要因素次要因素怎麼判斷

發布時間:2022-09-07 00:25:55

❶ 勻速直線運動模型的主要因素和次要因素

A、根據物理問題的特點和解決問題的方便,我們往往不考慮實際物體的形狀和體積等因素,而僅僅把物體簡化為一個有質量的點,這樣的點通常稱之為質點,故A正確
B、勻速直線運動是速度不變的直線運動,突出問題的主要因素、忽略次要因素,所以勻速直線運動是理想模型,故B正確
C、勻變速直線運動是加速度不變的直線運動,突出問題的主要因素、忽略次要因素,所以勻變速直線運動是理想模型,故C正確
D、變速運動是速度發生變化的運動,所以變速運動不是理想模型,故D錯誤
本題選不是理想模型的,故選:D.

❷ 物理上,影響物體內能的因素有哪些 主要及次要的

影響物體「內能」大小的因素有哪些
從內能的定義可知,影響物體內能大小的因素有三條:
1.溫度在宏觀上是指物體的冷熱程度,溫度越高,分子無規則運動的速度越大。溫度的高低會影響分子運動速度的快慢,從而使分子動能發生變化,所以物體的內能跟溫度有關。
2.物體內部還存在著與分子間距離有關的分子勢能,因物體狀態變化而引起分子間距離的變化,從而使分子勢能發生改變。例如:一塊0℃的冰熔化成0℃的水,雖然溫度沒有升高,但由於分子間距離的變化,使其內能也增加,所以,物體內能跟狀態也有關。
3.溫度相同的物體所具有的內能不一定相等,因為物體的內能還跟分子的個數有關。由於物體的內能並不是指單個分子或部分分子所具有的能,而是物體內部所有分子所具有的能,因此,物體的內能與質量有關。例如:同樣溫度的一桶水比一杯水所含分子個數多,雖然其它情況相同,但一桶水的內能遠遠大於一杯水所具有的內能。教材上「溫度越高,物體內能越大」這句話並不確切,確切地講應是:「質量相同、狀態也相同時,溫度越高,物體的內能越大」。因此,不能說「溫度相同的物體內能一定相同」,也不能說「溫度高的物體內能一定大」。但我們初中只比較同一物體的內能,所以,教材上的這種說法也可以認為是正確的。

❸ 物理學的幾種主要思維方式

1.模型法
物理模型是一種理想化的物理形態,將復雜的問題抽象化為理想化的物理模型是研究物理問題的基本方法。科學家通常利用抽象化、理想化、簡化、類比等把研究對象的物理學本質特徵突出出來,形成概念或實物體系,即為物理模型。模型思維法就是對研究對象或過程加以合理的簡化,突出主要因素忽略次要因素,從而解決物理問題的方法。從本質上說,分析物理問題的過程,就是構建物理模型的過程。通過構建物理模型,得出一幅清晰的物理圖景,是解決物理問題的關鍵。實際中必須通過分析、判斷、比較,畫出過程圖(過程圖是思維的切入點和生長點)才能建立正確合理的物理模型。
2.等效法
當研究的問題比較復雜,運算又很繁瑣時,可以在保證研究對象的有關數據不變的前提下,用一個簡單明了的問題來代替原來復雜隱晦的問題,這就是所謂的等效法。在中學物理中,諸如合力與分力、合運動與分運動、總電阻與各支路電阻以及平均值、有效值等概念都是根據等效的思想引入的。教學中若能將這種方法滲透到對物理過程的分析中去,不僅可以使問題的解決變得簡單,而且對知識的靈活運用和知識向能力轉化都會有很大的促進作用。
3.極端法
所謂極端法,就是依據題目所給的具體條件,假設某種極端的物理現象或過程存在並做科學分析,從而得出正確判斷或導出一般結論的方法。這種方法對分析綜合能力和數學應用能力要求較高,一旦應用得恰當,就能出奇制勝。常見有三種:極端值假設、臨界值分析、特殊值分析。
4.逆思法
在解決問題的過程中為了解題簡捷,或者從正面入手有一定難度,有意識地去改變思考問題的順序,沿著正向(由前到後、由因到果)思維的相反(由後到前、由果到因)途徑思考、解決問題,這種解題方法叫逆思法。是一種具有創造性的思維方法,通常有:運用可逆性原理、運用反證歸謬、運用執果索因進行逆思。
5.估演算法
所謂估演算法就是對某些物理量的數量級進行大致推算或精確度要求不太高的近似計算方法。估算題與一般的計算題相比較,它雖然是不精確不嚴密的計算,但確是合理的近似,它可以避免繁瑣的計算而著重於簡捷的思維能力的培養。解估算題的基本思路是:(1)抓住主要因素,忽略次要因素,從而建立理想化模型。(2)認真審題,注意挖掘埋藏較深的隱含條件。(3)分析已知條件和所求量的相互關系以及物理過程所遵守的物理規律,從而找到估算依據。(4)明確解題思路,步步為營層層剝皮求出答案,答案一般保留一到兩位有效數字。
6.虛設法
在物理解題中,我們常常用到一種虛擬的思維方法,即從給定的物理條件出發,假設與想像某種虛擬的東西,達到迅速、准確地解決問題的目的,我們把這種方法較虛設法。虛設法常見的幾種情形是:虛設條件、虛設過程、虛設狀態、虛設結論等。
7.圖像法
所謂圖像法,就是利用圖像本身的數學特徵所反映的物理意義解決物理問題(根據物理圖像判斷物理過程、狀態、物理量之間的函數關系和求某些物理量)和由物理量之間的函數關系或物理規律畫出物理圖像,並靈活應用圖像來解決物理問題。

❹ 請教一些學習物理的分析方法和規律。(初中的)

物理學習中常用的方法
1. 轉換法:
對於一些看不見、摸不著的物質或物理問題我們往往要拋開事物本身,通過觀察和研究它們在自然界中表現出來的外顯特性、現象或產生的效應等去認識事物的方法,在物理學上稱作轉換法。它是幫助我們認識抽象物理現象的一種常用的科學方法.如:我們在認識和研究「分子在永不停息地做無規則運動」理論時,由於分子是微觀的,不能直接用肉眼看到,因此,我們可以通過能直接觀察或感覺到的擴散現象去認識和理解它;電流看不見、摸不著,我們可以通過各種電流的效應來判斷它在存在;磁場看不見摸不著,我們可以通過小磁針指向或偏轉以及與其它一些磁場的效應來判斷它的存在;同理,在研究物體是否帶電,我們也不能直接看到物體是否帶電,但我們可以通過觀察驗電器上錫箔片的開合來判斷物體是否帶電;在研究空氣的存在和大氣壓強時,我們可以通過感覺空氣的流動及現實生活中對大氣壓強的各種應用來證明空氣和大氣壓強的存在。
隨便說一下,很多儀器的製造也利用了轉換法。如將看不見、摸不著的溫度轉換成液柱的升降製成了溫度計。將看不見、摸不著的液體壓強轉換成兩液面的高度差製成了壓強計等。
2. 類比法:
類比法是指由一類事物所具有的屬性,可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法.認識和研究物理現象、概念和規律時,將它與生活中熟悉且有共同特點的現象進行靈活、合理的類比,將有助於學生的理解。如在認識電流、電壓的概念、研究電源的作用和影響電阻大小的因素等概念或規律時,與水流水壓模擬實驗、抽水機的作用和水渠對水流的影響等物理現象進行類比,會使學生理解和掌握這些抽象的物理概念或規律產生其他方法無法替代的作用。
3. 理想化法:
理想化法是指根據所研究問題(一般都十分復雜,涉及諸多因素)的需要和具體情況,確定研究對象的主要因素和次要因素,保留主要因素,忽略次要因素,排除無關干擾,從而簡明扼要地揭示事物的本質。理想化法是一種科學抽象,是研究物理學的重要方法。理想化方法包括理想實驗法和理想模型法。
1、理想實驗:
理想實驗又叫做假想實驗或思想上的實驗,它是人們在思想中塑造的一種理想實驗,是邏輯推理的一種特殊形式,在實際中並不能進行。理想實驗在物理學的理論研究中有重要的作用。伽里略論證慣性定律所設想的實驗——在無磨擦情況下,從斜槽滾下的小球將以恆定的速度在無限長的水平面上永遠不停地運動下去,就是物理學史上著名的理想實驗。再如將一隻鬧鍾放在密封的玻璃罩內,當罩內空氣被抽走時,鍾聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。顯然上述實驗是人們在思維中進行的理想過程,與實際實驗相比,理想實驗能更大程度地突出實驗中的主要因素,忽略次要因素,得出更本質的結論。
2.理想模型:
理想模型可分為對象模型、條件模型和過程模型三類。
①對象模型:
用來代替研究對象實體的理想化模型叫做對象模型。如視為點光源較小發光體,表示光的直線傳播的光線,描述磁場的磁感線,描述力的圖示、示意圖等都屬於對象模型。另外,推導液體壓強公式時選取的「液柱」、分析連通器原理和托里拆利實驗原理使取的「液片」也屬於對象模型。
②條件模型:把研究對象所處的外部條件理想化建立的模型叫做條件模型。如光滑表面、輕桿、輕繩、均勻介質都屬於條件模型。電學實驗中把電壓表變成內阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內阻等於0的理想電流表等也屬於條件模型。
③過程模型:實際的物理過程都是諸多因素作用的結果,忽略次要因素的作用,只考慮主要因素引起的變化過程叫做過程模型.例如:在空氣中自由下落的物體,空氣阻力的作用與重力相比較忽略不計時,可抽象為自由落體運動,另外勻速直線運動也屬於過程模型。
4. 等效替代法:
在物理學中,我們研究某物體或物理現象的作用效果時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。這種研究問題的方法給問題的闡釋或解答帶來極大方便,我們稱這種研究問題的方法為等效替代法.如用合力替代各個分力,用總電阻替代串聯、並聯的部分電阻,用浮力替代液體對物體的各個方向的壓力等。
5. 控制變數法:
自然界發生的各種現象,往往是錯綜復雜的。決定某一個現象的產生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規律,必須設法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來,使它保持不變,然後來比較、研究其他兩個變數之間的關系,這種研究問題的科學方法就是控制變數法。很多物理實驗都用到了這種方法。如通過導體的電流I受導體的電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關系時,需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關系時,需要保持電阻R不變。

6. 歸納推理,又稱歸納法:
從一般性較小的前提出發,推出一般性較大的結論的推理方法叫歸納法。在科學研究中,歸納法發揮著重要的作用,許多物理概念、定律及規律的獲得都是藉助了歸納法的力量,由實驗(演示實驗或學生實驗)歸納獲得的。因而歸納法的教學是中學教學中的一個重要方面。

以上是初中物理教學中常用的幾種研究方法。在指導學生研究物理現象、概念和規律時,潛移默化地滲透科學研究方法,長此以往不但加深對物理現象、概念或規律的認識和理解,而且培養學生了科學思維習慣,提高了科學素養。對學生今後的發展終身受益。

❺ 物理學中常用的幾種科學思維方法

1.模型法
物理模型是一種理想化的物理形態,將復雜的問題抽象化為理想化的物理模型是研究物理問題的基本方法。科學家通常利用抽象化、理想化、簡化、類比等把研究對象的物理學本質特徵突出出來,形成概念或實物體系,即為物理模型。模型思維法就是對研究對象或過程加以合理的簡化,突出主要因素忽略次要因素,從而解決物理問題的方法。從本質上說,分析物理問題的過程,就是構建物理模型的過程。通過構建物理模型,得出一幅清晰的物理圖景,是解決物理問題的關鍵。實際中必須通過分析、判斷、比較,畫出過程圖(過程圖是思維的切入點和生長點)才能建立正確合理的物理模型。
2.等效法
當研究的問題比較復雜,運算又很繁瑣時,可以在保證研究對象的有關數據不變的前提下,用一個簡單明了的問題來代替原來復雜隱晦的問題,這就是所謂的等效法。在中學物理中,諸如合力與分力、合運動與分運動、總電阻與各支路電阻以及平均值、有效值等概念都是根據等效的思想引入的。教學中若能將這種方法滲透到對物理過程的分析中去,不僅可以使問題的解決變得簡單,而且對知識的靈活運用和知識向能力轉化都會有很大的促進作用。
3.極端法
所謂極端法,就是依據題目所給的具體條件,假設某種極端的物理現象或過程存在並做科學分析,從而得出正確判斷或導出一般結論的方法。這種方法對分析綜合能力和數學應用能力要求較高,一旦應用得恰當,就能出奇制勝。常見有三種:極端值假設、臨界值分析、特殊值分析。
4.逆思法
在解決問題的過程中為了解題簡捷,或者從正面入手有一定難度,有意識地去改變思考問題的順序,沿著正向(由前到後、由因到果)思維的相反(由後到前、由果到因)途徑思考、解決問題,這種解題方法叫逆思法。是一種具有創造性的思維方法,通常有:運用可逆性原理、運用反證歸謬、運用執果索因進行逆思。
5.估演算法
所謂估演算法就是對某些物理量的數量級進行大致推算或精確度要求不太高的近似計算方法。估算題與一般的計算題相比較,它雖然是不精確不嚴密的計算,但確是合理的近似,它可以避免繁瑣的計算而著重於簡捷的思維能力的培養。解估算題的基本思路是:(1)抓住主要因素,忽略次要因素,從而建立理想化模型。(2)認真審題,注意挖掘埋藏較深的隱含條件。(3)分析已知條件和所求量的相互關系以及物理過程所遵守的物理規律,從而找到估算依據。(4)明確解題思路,步步為營層層剝皮求出答案,答案一般保留一到兩位有效數字。
6.虛設法
在物理解題中,我們常常用到一種虛擬的思維方法,即從給定的物理條件出發,假設與想像某種虛擬的東西,達到迅速、准確地解決問題的目的,我們把這種方法較虛設法。虛設法常見的幾種情形是:虛設條件、虛設過程、虛設狀態、虛設結論等。
7.圖像法
所謂圖像法,就是利用圖像本身的數學特徵所反映的物理意義解決物理問題(根據物理圖像判斷物理過程、狀態、物理量之間的函數關系和求某些物理量)和由物理量之間的函數關系或物理規律畫出物理圖像,並靈活應用圖像來解決物理問題。

❻ 高中物理答題技巧

高考物理解答題規范化要求

物理計算題可以綜合地考查學生的知識和能力,在高考物理試題中,計算題在物理部分中的所佔的比分很大(60%),單題的分值也很高。一些考生考後感覺良好但考分並不理想,一個很重要的原因便是解題不規范導致失分過多。在高考的物理試卷上對論述計算題的解答有明確的要求:「解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最後答案的不能得分,有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。」具體地說,物理計算題的解答過程和書寫表達的規范化要求,主要體現在以下幾個方面。

一、文字說明要清楚 必要的文字說明是指以下幾方面內容:

①說明研究的對象

①對字母、符號的說明。題中物理量有給定符號的,必須嚴格按題給符號表示,無需另設符號;

題中物理量沒有給定符號的,應該按課本習慣寫法(課本原始公式)形式來設定。②對物理關系的說明和判斷。如在光滑水平面上的兩個物體用彈簧相連,"在兩物體速度相等時彈簧的彈性勢能最大","在彈簧為原長時物體的速度有極大值。"

③說明研究對象、所處狀態、所描述物理過程或物理情境要點,關健的條件作必要的分析判斷。題目中的隱含條件,臨界條件等。即說明某個方程是關於"誰"的,是關於"哪個狀態或過程"的。

④說明所列方程的依據及名稱,規定的正方向、零勢點及所建立的坐標系.

這是展示考生思維邏輯嚴密性的重要步驟。

⑤選擇物理規律的列式形式;按課本公式的「原始形式」書寫。
⑥詮釋結論:說明計算結果中負號的物理意義,說明矢量的方向。
⑦對於題目所求、所問的答復,說明結論或者結果。

文字說明防止兩個傾向:①過於簡略而顯得不完整,缺乏邏輯性。②羅嗦,分不清必要與必不要。

答題時表述的詳略原則是物理方面要祥,數學方面要略.書寫方面,字跡要清楚,能單獨辨認.題解要分行寫出,方程要單列一行,絕不能連續寫下去,切忌將方程、答案淹沒在文字之中.

二、主幹方程要突出(在高考評卷中,主幹方程是得分的重點)

主幹方程是指物理規律、公式或數學的三角函數、幾何關系式等

(1) 主幹方程式要有依據,一般表述為:依xx物理規律得;由圖幾何關系得,根據……得等。

(2) 主幹方程列式形式得當,字母、符號的書寫規范,嚴格按課本「原始公式」的形式列式,不能以變形的結果式代替方程式;(這是相當多考生所忽視的). 要全部用字母符號表示方程,不能字母、符號和數據混合,不要方程套方程;要用原始方程組聯立求解,不要用連等式

如:帶電粒子在磁場的運動應有 ,而不是其變形結果 .

(3) 列方程時,物理量的符號要用題目中所給符號,不能自己另用字母符號表示,

若題目中沒有給定物理量符號,應該先設定,設定也有要求(按課本形式設定),

如:U 表示兩點間的電壓, 表示某點的電勢,E表示電動勢, 表示電勢能

(4) 主幹方程單獨佔一行,按首行格式放置;式子要編號,號碼要對齊。

(5) 對所列方程式(組)進行文字(符號)運算,推導出最簡形式的計算式,不是關鍵環節不計算結果。

具體推導過程只在草稿紙上演算而不必寫在卷面上。如果題目有具體的數值運算,則只在最簡形式的計算式中代入數值算出最後結果,切忌分步進行代數運算。

(6) 要用原始公式聯立求解,分步列式,並用式別標明。不要用連等式,不斷地用等號連等下去。

因為這樣往往因某一步的計算錯誤會導致整個等式不成立而失分。

三、書寫布局要規范

(1) 文字說明的字體要書寫公整、版面布局合理整齊、段落清晰、美觀整潔。詳略得當、言簡意賅、邏輯性強。一定要突出重要解題觀點。

(2) 要用規范的物理語言、式子准確地表達你的解答過程,准確求得結果並得出正確結論。

總結為一個要求:

就是要用最少的字元,最小的篇幅,表達出最完整的解答,以使評卷老師能在最短的時間內把握你的答題信息,就是一份最好的答卷。

特別注意:板面的設計、布局。

四、解題過程中運用數學的方式有講究

①「代入數據」,解方程的具體過程可以不寫出.

②所涉及的幾何關系只需說出判斷結果而不必證明.

③重要的中間結論的文字表達式要寫出來.

④所求的方程若有多個解,都要寫出來,然後通過討論,該捨去的捨去.

⑤數字相乘的,數字之間不要用「·」而用「×」進行連接,相除的也不要用「÷」,而用「/」.

五、使用各種字母符號要規范

①字母符號要寫清楚、寫規范,忌字跡潦草,閱卷時因為「υ、r、ν、」不分,「G」的草體像「a」,希臘字母「ρ、μ、β、η」筆順或形狀不對而被扣分已屢見不鮮了.

②尊重題目所給的符號,題目給了符號的一定不要再另立符號,如題目給出半徑是r,你若寫成R就算錯.

③一個字母在一個題目中只能用來表示一個物理量,忌一字多用,要用到同一字母表示物理量,採用角上標、角下標加與區別。一個物理量在同一題中不能有多個符號,以免混淆.

④尊重習慣用法,如拉力用F,摩擦力用f表示,閱卷人一看便明白,如果用反了就會帶來誤解;

⑤角標要講究,角標的位置應當在右下角,比字母本身小許多,角標的選用亦應講究,如通過A點的速度用VA就比用V1好,通過某同一點的速度,按時間順序第一次V1用,第二次用V2就很清楚,如果倒置,必然帶來誤解.

⑥物理量的符號不論大寫還是小寫,均採用斜體。如功率P、壓強p、電容C、光速c等.

⑦物理量單位符號不論大寫還是小寫,均採用正體。其中源於人名的單位應大寫,如庫侖C,亨利H,由兩個字母組成的單位,一般前面字母用大寫,後面字母用小寫,如Hz、Wb.

六、學科語言要規范,有學科特色

①學科術語要規范,如「定律」、「定理」、「公式」、「關系」、「定則」等詞要用准確,閱卷時「由牛頓運動定理」、「動能定律」、「四邊形公式」、「油標卡尺」等錯誤說法時有發生.

②語言要富有學科特色。在如圖所示的坐標系中將電場的方向說成「西南方向」、「南偏西45°」、「向左下方」等均是不規范的,應說成「與軸正方向夾角為135°」或「如圖所示」.

七、繪制圖形圖象要清晰、准確

①繪制必須用鉛筆(便於修改)、圓規、直尺、三角板,反對隨心所欲徒手畫.

②畫出的示意圖(受力圖、電路圖、光路圖、運動過程圖等)應大致能反映有關量的關系,圖文要對應.

③畫函數圖象,要畫好坐標原點,坐標軸上的箭頭,標好物理量的符號、單位及坐標軸的數據.

④圖形圖線應清晰、准確,線段的虛實要分明,有區別.

⑤高考答題時,必須應用黑色鋼筆或簽字筆描黑,否則無法掃描,從而造成失分.

解物理計算題一般步驟●物理的一般解題步驟:

①看懂文句,

②弄清題述物理現象、狀態、過程。

③明確對象所處的狀態,所經歷的過程.

1審題: ④狀態或過程所對應的物理模型,所聯系的物理知識,物理量,物理規律.

(是解題的關健) ⑤找出狀態或過程之間的聯系.

⑥明確己知和侍求,

⑦挖掘在文字敘述(語言表達)中的隱含條件,(這往往是解題的突破口)。

(如:光滑,勻速,恰好,緩慢,距離最大或最小,有共同速度,彈性勢能最大或最小等等)

對象:整體或隔離體(系統)、

2.選對象、找狀態、劃過程(整體思想): 找准狀態

研究過程:准確劃分(全過程還是分過程)。

對所選對象在某狀態或過程中(全或分)進行:受力,運動,做功特點分析。

受力情況

3.分析: 運動情況 必要時畫出受力、運動示意圖或其它圖輔助解答。

做功情況

及能量專化情況。

定性分析受哪些力(方向、大小、個數);做什麼性質的運動(v、a);及各力做功的情況等。

搞清各過程中相互的聯系,如:上一個程的末狀態就是下一過程的初狀態。

4.依 (運動、受力、做功或能量轉化)特點 選擇適當的物理規律:

(對象所處狀態或發生過程中的)

①牛二及運動學公式;

(三把「金鑰匙」) ②動量定理及動量守恆定律;

③動能定理、機械能守恆定律及功能關系等。

注意:用能的觀點解有時快捷,動量定理,動能定理,功能關系可用以不同性質運動階段的全過程。

設出題中沒有直接給出的物理量

5.運用規律列式前(准備) 建立坐標

規定正方向等。

6所選的物理規規律用何種形式建立方程, 有時可能要用到數學的函數關系或幾何關系式.

主幹方程式要依課本中的「原紿公式」形式進行列式,

不同的狀態或過程對應不同的規律。及它們之間的聯系,統一寫出方程。並給予序號標明。

6.統一單位制,將己知物理量代入方程(組)求解結果。

7.檢驗結果:必要時進行分析討論,結果是矢量的要說明其方向。

選准研究對象,正確進行受力、運動、做功情況分析,弄清所處狀態或發生的過程。是解題的關健。

過程往往涉及多個分過程,不同的過程中受力、做功不同,選用不同的規律,但要注意不同過程中相互聯系的物理量。有時也可不必分析每個過程的物量情景,而把物理規律直接應用於整個過程,會使解題步驟大為簡化。

一個過程,兩個狀態,及過程中的受力、做功情況。

解物理計算題一般步驟●物理的一般解題步驟:

1.審題:是解題的關健,明確己知和侍求,看懂文句,弄清題述物理現象、狀態、過程。

挖掘隱含在文字敘述中的條件,從語言文字中挖掘隱含條件(這往往是解題的突破口)。

(如:光滑,勻速,恰好,緩慢,距離最大或最小,有共同速度,彈性勢能最大或最小等等)

2.選對象和劃過程:隔離體或整體(系統)、找准狀態和准確劃分研究過程(全過程還是分過程)。

3.分析:對所選對象在某狀態或過程中(全或分)進行:受力分析、運動分析、做功情況分析及能量專化分析。有必要時畫出受力、運動示意圖或光路圖輔助解答。

定性分析受哪些力(方向、大小、個數);做什麼性質的運動(v、a);及各力做功的情況等。

搞清各過程中相互的聯系,如:上一個程的末狀態就是下一過程的初狀態。

4.依對象所處狀態或發生過程中的運動、受力、做功等特點,選擇適當的物理規律:

(三把「金鑰匙」)①牛二及運動學公式;②動量定理及動量守恆定律;

③動能定理、機械能守恆定律及功能關系等。

注意:用能的觀點解有時快捷,動量定理,動能定理,功能關系可用以不同性質運動階段的全過程。

5.在依規律列式前設出題中沒有直接給出的物理量,建立坐標,規定正方向等。

依據(所選的對象在某種狀態或劃定的過程中)的受力,運動,做功特點,

選擇依?物理規規律,並確定用何種形式建立方程,有時可能要用到幾何關系式.

主幹方程式要依課本中的「原紿公式」形式進行列式,有時要用到數學函數關系式或幾何關系方程。不同的狀態或過程對應不同的規律。及它們之間的聯系,統一寫出方程。並給予序號標明。

6.統一單位制,將己知物理量代入方程(組)求解結果。

7.檢驗結果:必要時進行分析討論,結果是矢量的要說明其方向。

選准研究對象,正確進行受力、運動、做功情況分析,弄清所處狀態或發生的過程。是解題的關健。

過程往往涉及多個分過程,不同的過程中受力、做功不同,選用不同的規律,但要注意不同過程中相互聯系的物理量。有時也可不必分析每個過程的物量情景,而把物理規律直接應用於整個過程,會使解題步驟大為簡化。一個過程,兩個狀態,及過程中的受力、做功情況。

物理解題訣竅歌:

確定平衡體,作出受力圖。

分解合成巧應用,平衡條件掌握牢。

受力過程詳分析,所列方程細推敲。

a是橋梁,把運動學和力學來溝通。

始末狀態要分清,聯系狀態(量)心要明。

零參考選取需巧妙,規律應用要活靈。

變力做功莫怕難,功能關系盡開顏。

狀態清楚參量明,條件變化要分清。

重力電場力相類似,聯系對比巧應用。

千難萬難力學難,關健過好力學關。

電路結構要分清,各路參量心要明。

安培定則常使用,左力右電是規律。

牛頓有三定律,力學有三把鎖匙。

熱力學有三定律,幾學光學有三條主光線。

物理光學概念清,原子結構模型定。

光電效應要理解,能級躍遷會應用。

對聯: 概念、公式、定理、定律。

對象、條件、狀態、過程。

物理審題要認真

物理條件要分清

物理狀態心要明

定理、定律形式多

如何選取要活靈

成績高低看基礎

決勝高考看平時

[計算說明]

1、單個物體問題情景

物體平衡(+直線運動規律) 平拋運動+萬有引力

F=m a + 直線運動 圓周運動+萬有引力

P=FV(以不變功率運行等) 圓周運動+功能關系

2、多個物體問題以「動量+功能」組合見多,出現機會最大

3、①力電綜合以電荷在電場、磁場中運動為多,體現出力、電、磁三主幹內容學科內綜合。②磁場中電路的部分導體切割磁感線運動,綜合物體的平衡、電路(歐姆定律)、磁場(安培力)、電磁感應四大內容,重新成為高考熱點。

4、要熟悉電子繞核運行時動能與等效電流、光子能量與太陽輻射等問題的分析

5、解力學問題的一般程序

⑴選對象(整體法和隔離法)、選過程(全過程和分階段過程)

⑵分析研究對象的受力情況(各力大小方向、是否恆力、做功與否、沖量等)和運動情況(初末速度、動量、動能等)

⑶ F=ma+勻變速直線運動規律

恆力作用下物理問題 功能關系—— 通常涉及位移情況時

選合適的物理規律列式 動量理論—— 通常涉及時間情況時

變力作用下物理問題 —— 「功能關系+動量理論」

⑷解方程,驗根

6、典型電荷在電場、磁場中運動的專題問題

⑴極板間加電場(圖甲)

① 不同時刻從b點由靜止釋放電荷,討論其往返運動情況。

② 電荷從中央a點射入,討論電荷仍從中央線處射的條件等

③ 電荷從b點由靜止釋放,討論其到達另一極板的條件

④ 極板電壓改為u=U0cosωt等情況時,討論電荷從a點連續高速入射時,電荷持續出射時間間隔

⑵電荷在電場、磁場中運動的比較

① 電荷分別以相同初速垂直進入同寬度的有界電場E、磁場B中(圖乙),偏向角均為θ,求初速v0

② 電荷進入極板間的磁場(圖丙等)中,討論電荷不能出射的條件

③ 帶電環在電、磁場中沿豎直桿運動,討論其運動的最大速度Vm、最大加速度am

⑶ 物體受恆力作用時的曲線運動軌跡為拋物線;只受洛侖茲力(B⊥v)時,運動軌跡為圓;受洛侖茲力和其它恆力作用時,所做曲線運動的軌跡既不是拋物線,也不是圓。

物理解題中的審題技巧

審題過程,就是破解題意的過程,它是解題的第一步,而且是關鍵的一步,通過審題分析,能在頭腦里形成生動而清晰的物理情景,找到解決問題的簡捷辦法,才能順利地、准確地完成解題的全過程。在未尋求到解題方法之前,要審題不止,而且題目愈難,愈要在審題上下功夫,以尋求突破;即使題目容易,也不能掉以輕心,否則也會導致錯誤。在審題過程中,要特別注意這樣幾個方面;

第一、題中給出什麼;第二、題中要求什麼;

第三、題中隱含什麼;第四、題中考查什麼; 第五、規律是什麼;

高考試卷中物理計算題約占物理總分的60% ,(共90分左右)綜觀近幾年的高考,

高考計算題對學生的能力要求越來越高,物理計算題做得好壞直接影響物理的成績及總成績,影響升學。所以,如何在考場中迅速破解題意,找到正確的解題思路和方法,是許多學生期待解決的問題。下面給同學們總結了幾條破解題意的具體方法,希望給同學們帶來可觀的物理成績。

1.認真審題,捕捉關鍵詞句

審題過程是分析加工的過程,在讀題時不能只注意那些給出具體數字或字母的顯形條件,而應扣住物理題中常用一些關鍵用語,如:「最多」、「至少」、「剛好」、「緩慢」、「瞬間」等。充分理解其內涵和外延。

2.認真審題,挖掘隱含條件

物理問題的條件,不少是間接或隱含的,需要經過分析把它們挖掘出來。隱含條件在題設中有時候就是一句話或幾個詞,甚至是幾個字,

如「剛好勻速下滑」說明摩擦力等於重力沿斜面下滑的分力;

「恰好到某點」意味著到該點時速率變為零;

「恰好不滑出木板」,就表示小物體「恰好滑到木板邊緣處且具有了與木板相同的速度」,等等。但還有些隱含條件埋藏較深,挖掘起來有一定困難。而有些問題看似一籌莫展,但一旦尋找出隱含條件,問題就會應刃而解。

3.審題過程要注意畫好情景示意圖,展示物理圖景

畫好分析圖形,是審題的重要手段,它有助於建立清晰有序的物理過程,確立物理量間的關系,把問題具體化、形象化,分析圖可以是運動過程圖、受力分析圖、狀態變化圖等等。

4.審題過程應建立正確的物理模型

物理模型的基本形式有「對象模型」和「過程模型」。

「對象模型」是:實際物體在某種條件下的近似與抽象,如質點、光滑平面、理想氣體、理想電表等;

「過程模型」是:理想化了的物理現象或過程,如勻速直線運動、自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動、勻速圓周運動、簡諧運動等。

有些題目所設物理模型是不清晰的,不宜直接處理,但只要抓住問題的主要因素,忽略次要因素,恰當的將復雜的對象或過程向隱含的理想化模型轉化,就能使問題得以解決。

5.審題過程要重視對基本過程的分析

①力學部分涉及到的過程有勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、圓周運動、機械振動等。除了這些運動過程外還有兩類重要的過程,一個是碰撞過程,另一個是先變加速最終勻速過程(如恆定功率汽車的啟動問題)。

②電學中的變化過程主要有電容器的充電與放電等。

以上的這些基本過程都是非常重要的,在平時的學習中都必須進行認真分析,掌握每個過程的特點和每個過程遵循的基本規律。

6.在審題過程中要特別注意題目中的臨界條件問題

1. 所謂臨界問題:是指一種物理過程或物理狀態轉變為另一種物理過程或物理狀態的時候,存在著分界限的現象。還有些物理量在變化過程中遵循不同的變化規律,處在不同規律交點處的取值即是臨界值。臨界現象是量變到質變規律在物理學中的生動表現。這種界限,通常以臨界狀態或臨界值的形式表現出來。

2.物理學中的臨界條件有:

⑴兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是:相互作用力為零。

⑵繩子斷與不斷的臨界條件為:作用力達到最大值,

繩子彎曲與不彎曲的臨界條件為:作用力為零

⑶靠摩擦力連接的物體間發生與不發生相對滑動的臨界條件為:靜摩擦力達到最大值。

⑷追及問題中兩物體相距最遠的臨界條件為:速度相等,

相遇不相碰的臨界條件為:同一時刻到達同一地點,V1≤V2

⑸兩物體碰撞過程中系統動能損失最大即動能最小的臨界條件為:兩物體的速度相等。

⑹物體在運動過程中速度最大或最小的臨界條件是:加速度等於零。

⑺光發生全反射的臨界條件為:光從光密介質射向光疏介質;入射角等於臨界角。

3.解決臨界問題的方法有兩種:

第一種方法是:以定理、定律作為依據,首先求出所研究問題的一般規律和一般解,然後分析、討論其特殊規律和特殊解。

第二種方法是:直接分析討論臨界狀態和相應的臨界條件,求解出研究的問題。

解決動力學問題的三個基本觀點:

1、力的觀點(牛頓定律結合運動學);

2、動量觀點(動量定理和動量守恆定律);

3、能量觀點(動能定理和能量守恆定律。

一般來說,若考查有關物理學量的瞬時對應關系,需用牛頓運動定律;

若研究對象為單一物體,可優先考慮兩大定理,

特別是涉及時間問題時應優先考慮動量定理;涉及功和位移問題時,就優先考慮動能定理。

若研究對象為一系統,應優先考慮兩大守恆定律。

物理審題核心詞彙中的隱含條件

一.物理模型(16個)中的隱含條件

1質點:物體只有質量,不考慮體積和形狀。

2點電荷:物體只有質量、電荷量,不考慮體積和形狀

3輕繩:不計質量,力只能沿繩子收縮的方向,繩子上各點的張力相等

4輕桿:不計質量的硬桿,可以提供各個方向的力(不一定沿桿的方向)

5輕彈簧:不計質量,各點彈力相等,可以提供壓力和拉力,滿足胡克定律

6光滑表面:動摩擦因數為零,沒有摩擦力

7單擺:懸點固定,細線不會伸縮,質量不計,擺球大小忽略,秒擺;周期為2s的單擺

8通訊衛星或同步衛星:運行角速度與地球自轉角速度相同,周期等與地球自轉周期,即24h

9理性氣體:不計分子力,分子勢能為零;滿足氣體實驗定律PV/T=C(C為恆量)

10絕熱容器:與外界不發生熱傳遞

11理想變壓器:忽略本身能量損耗(功率P輸入=P輸出),磁感線被封閉在鐵芯內(磁通量φ1=φ2)

12理想安培表:內阻為零

13理想電壓表:內阻為無窮大

14理想電源:內阻為零,路端電壓等於電源電動勢

15理想導線:不計電阻,可以任意伸長或縮短

16靜電平衡的導體:必是等勢體,其內部場強處處為零,表面場強的方向和表面垂直

二.運動模型中的隱含條件

1自由落體運動:只受重力作用,V0=0,a=g

2豎直上拋運動:只受重力作用,a=g,初速度方向豎直向上

3平拋運動:只受重力作用,a=g,初速度方向水平

4碰撞,爆炸,動量守恆;彈性碰撞,動能,動量都守恆;完全非彈性碰撞;動量守恆,動能損失最大

5直線運動:物體受到的合外力為零,後者合外力的方向與速度在同一條直線上,即垂直於速度方向上的合力為零

6相對靜止:兩物體的運動狀態相同,即具有相同的加速度和速度

7簡諧運動:機械能守恆,回復力滿足F= -kx

8用輕繩系小球繞固定點在豎直平面內恰好能做完整的圓周運動;小球在最高點時,做圓周運動的向心力只有重力提供,此時繩中張力為零,最高點速度為V= (R為半徑)

9用皮帶傳動裝置(皮帶不打滑);皮帶輪輪圓上各點線速度相等;繞同一固定轉軸的各點角速度相等

10初速度為零的勻變速直線運動;①連續相等的時間內通過的位移之比:SⅠ:SⅡ:SⅢ:SⅣ…=1:3:5:7…

②通過連續相等位移所需時間之比:t1:t2:t3:…= 1:(√2-1):(√3-√2)…

三.物理現象和過程中的隱含條件

1完全失重狀態:物體對懸掛物體的拉力或對支持物的壓力為零

2一個物體受到三個非平行力的作用而處於平衡態;三個力是共點力

3物體在任意方向做勻速直線運動:物體處於平衡狀態,F合=0

4物體恰能沿斜面下滑;物體與斜面的動摩擦因數μ=tanθ

5機動車在水平裡面上以額定功率行駛:P額=F牽引力V當F牽引力=f阻力,Vmax= P額/ f阻力

6平行板電容器接上電源,電壓不變;電容器斷開電源,電量不變

7從水平飛行的飛機中掉下來的物體;做平拋運動

8從豎直上升的氣球中掉出來的物體;做豎直上拋運動

9帶電粒子能沿直線穿過速度選擇器:F洛侖茲力=F電場力,出來的各粒子速度相同

10導體接地;電勢比為零(帶電荷量不一定為零)

希望可以給分,謝謝

❼ 項目質量管理排列圖主要因素、次要因素、一般因素如何判斷

按累計頻率分析判斷啊,累計頻率為0~80%為主要因素,累計頻率為80~90%為次要因素,累計頻率為90~100%為一般因素。備註:主要因素一般不超過三個。

❽ 物理技巧

解題技巧
八類物理解題方法 一、觀察的幾種方法 1、順序觀察法:按一定的順序進行觀察。 2、特徵觀察法:根據現象的特徵進行觀察。 3、對比觀察法:對前後幾次實驗現象或實驗數據的觀察進行比較。 4、全面觀察法:對現象進行全面的觀察,了解觀察對象的全貌。 二、過程的分析方法 1、化解過程層次:一般說來,復雜的物理過程都是由若干個簡單的「子過程」構成的。因此,分析物理過程的最基本方法,就是把復雜的問題層次化,把它化解為多個相互關聯的「子過程」來研究。 2、探明中間狀態:有時階段的劃分並非易事,還必需探明決定物理現象從量變到質變的中間狀態(或過程)正確分析物理過程的關鍵環節。 3、理順制約關系:有些綜合題所述物理現象的發生、發展和變化過程,是諸多因素互相依存,互相制約的「綜合效應」。要正確分析,就要全方位、多角度的進行觀察和分析,從內在聯繫上把握規律、理順關系,尋求解決方法。 4、區分變化條件:物理現象都是在一定條件下發生發展的。條件變化了,物理過程也會隨之而發生變化。在分析問題時,要特別注意區分由於條件變化而引起的物理過程的變化,避免把形同質異的問題混為一談。 三、因果分析法 1、分清因果地位:物理學中有許多物理量是通過比值來定義的。如R=U/R、E=F/q等。在這種定義方法中,物理量之間並非都互為比例關系的。但學生在運用物理公式處理物理習題和問題時,常常不理解公式中物理量本身意義,分不清哪些量之間有因果聯系,哪些量之間沒有因果聯系。 2、注意因果對應:任何結果由一定的原因引起,一定的原因產生一定的結果。因果常是一一對應的,不能混淆。 3、循因導果,執果索因:在物理習題的訓練中,從不同的方向用不同的思維方式去進行因果分析,有利於發展多向性思維。 四、原型啟發法 原型啟發就是通過與假設的事物具有相似性的東西,來啟發人們解決新問題的途徑。能夠起到啟發作用的事物叫做原型。原型可來源於生活、生產和實驗。如魚的體型是創造船體的原型。原型啟發能否實現取決於頭腦中是否存在原型,原型又與頭腦中的表象儲備有關,增加原型主要有以下三種途徑:1、注意觀察生活中的各種現象,並爭取用學到的知識予以初步解釋;2、通過課外書、電視、科教電影的觀看來得到;3、要重視實驗。 五、概括法 概括是一種由個別到一般的認識方法。它的基本特點是從同類的個別對象中發現它們的共同性,由特定的、較小范圍的認識擴展到更普遍性的,較大范圍的認識。從心理學的角度來說,概括有兩種不同的形式:一種是高級形式的、科學的概括,這種概括的結果得到的往往是概念,這種概括稱為概念概括;另一種是初級形式的、經驗的概括,又叫相似特徵的概括。 相似特徵概括是根據事物的外部特徵對不同事物進行比較,舍棄它們不相同的特徵,而對它們共同的特徵加以概括,這是知覺表象階段的概括,結果往往是感性的,是初級的。要轉化為高級形式的概括,必須要在經驗概括的基礎上,對各種事物和現象作深入的分析、綜合,從中抽象出事物和現象的本質屬性,舍棄非本質的屬性。 六、歸納法 歸納方法是經典物理研究及其理論建構中的一種重要方法。它要解決的主要任務是:第一由因導果或執果索因,理解事物和現象的因果聯系,為認識物理規律作輔墊。第二透過現象抓本質,將一定的物理事實(現象、過程)歸入某個范疇,並找到支配的規律性。完成這一歸納任務的方法是:在觀察和實驗的基礎上,通過審慎地考察各種事例,並運用比較、分析、綜合、抽象、概括以及探究因果關系等一系列邏輯方法,推出一般性猜想或假說,然後再運用演繹對其進行修正和補充,直至最後得到物理學的普遍性結論。比較法返回 比較的方法,是物理學研究中一種常用的思維方法,也是我們經常運用的一種最基本的方法。這種方法的實質,就是辯析物理現象、概念、規律的同中之異,異中之同,以把握其本質屬性。 七、類比法 類比是由一種物理現象,想像到另一種物理現象,並對兩種物理現象進行比較,由已知物理現象的規律去推出另一種物理現象的規律,或解決另一種物理現象中的問題的思維方法,類比不但可以在物理知識系統內部進行,還可以將許多物理知識與其他知識如數學知識、化學知識、哲學知識、生活常識等進行類比,常能起到點化疑難、開拓思路的作用。 八、假設推理法 假設推理法是一種科學的思維方法,這就要求我們針對研究對象,根據物理過程,靈活運用規律,大膽假設,突破思維方法上的局限性,使問題化繁為簡,化難為易。主要有下面幾方面內容: 1、物理過程假設 2、物理線路假設 3、推理過程假設 4、臨界狀態假設 5、矢量方向假設。

應試技巧
一.整體把握:
仔細審題、聯想思路。
分步列式、重視第一步。
盡量列標准方程,式子無法反映的用文字。
列方程不打草稿,錯了先寫後劃。
有疑問的題做記號,做完後復查。
不定分數指標。會做的爭取都得分,不會做的爭取做一點。
題容易時要細心,題難時要想到別人也做不出的。
如果思考超過5分鍾還沒有思路,則快速跳過,基本做到用3/4的時間能夠瀏覽整張試卷,了解難易程度,做到心裡有底。

二.選擇題技巧:
1.由簡至難,一道題的用時不超過5分鍾,沒有思路的盡快跳過,以保證做題速度。
2.多選題吃不準的選項不選,寧願未選全少扣,也不選錯多扣,考試後盡快弄懂。
3.注意題目中的關鍵字和條件,准確快速判斷題目所涉及的知識點的章節。
4.選擇題八種解題技巧:

直接判斷法:
通過觀察,直接利用題目中所給的條件,根據所學知識和規律得出正確結果。這些題目主要用於考查學生對物理知識的記憶和理解程度,屬於基礎題。

逐步淘汰法:
經過分析和計算,將不符合題乾的選項逐一排除,最終留下符合題干要求的選項。如果選項是完全肯定或否定的判斷,可採用舉反例的方式排除;如果選項中有相互矛盾的兩種敘述,則兩者中至多有一個正確。

特值代入法:
將某些物理量取特殊值,通過簡單的分析、計算後進行判斷。它僅適用於將特殊值代入各選項後能將錯誤選項均排除的選擇題,即單一選擇題。

極限分析法:
將某些物理量推向極端,並根據一些顯而易見的結果或熟悉的物理現象進行計算(如摩擦系數取零或無窮大、電源內阻取零或無窮大等),可收到事半功倍的效果。

作圖分析法:
「圖」在物理中有著十分重要的地位,它是將抽象物理問題直觀化、形象化的最佳工具。中學物理常用的「圖」有示意圖、過程圖、函數圖、矢量圖、電路圖和光路圖等。若題乾和選項中已給出函數圖,需從圖像縱、橫坐標的物理意義,圖線中「點」、「線」、「斜率」、「截距」和「面積」等諸多方面尋找解題的突破口。用圖像法解題不但快速、准確,而且還可以避免繁雜的中間運算過程,甚至可以解決用計算分析法無法解決的問題。

整體分析法:
當題干所涉及到的物體有多個時,把多個物體所構成的系統作為一個整體進行研究是一種常規的解題思路,特別是當題干所要分析和求解的物理量不涉及系統內部物體間的相互作用時。

轉換思維法:
有些問題用常規的思維方法求解很繁瑣,而且容易陷入困境。如果我們能靈活地轉換一下研究對象,或者利用逆向思維,或者採用等效變換等思維方法,則往往可以「絕處逢生」。

模型思維法:
物理模型是一種理想化的物理形態,是物理知識的一種直:觀表現。模型思維法是利用抽象化、理想化、簡化、類比等手段,突出主要因素,忽略次要因素,把研究對象的物理本質特徵抽象出來,從而研究、處理物理問題的一種思維方法。

三.填空題技巧:

填空題三種類型:
1.直接記憶型填空(概念、規律、常數、單位等),靠記憶快速准確應答,不會的多想也想不出,須跳過放棄。
2.分析型填空(根據實驗現象、數據的分析,物理規律的分析,物理圖形、函數圖像的分析等),分析題目要考的知識點,尤其注意圖像題。
3.計算型填空(實際是計算題,需要填的只是計算的答案)注意答案要按題目要求填寫。
解題要點:
對概念性和規律性的問題回答要求用詞簡練、到位,要用科學、規范的物理術語表述。
對計算性的問題回答要准確,包括數字的位數、單位、正負號等,對比例性的計算千萬不要前後顛倒。

四.實驗題技巧:
設計實驗的方法:
由物理量的定義式出發設計
比例法
替代法
比較法
積累法測微小量
用電學量測量力學量、熱學量
做到實驗題,要沉著冷靜,回想課本上熟悉的實驗進行類比;遇到難題或復雜的題,仔細讀題審題,抓住關鍵條件,心中要想別的同學也一樣覺得題目很難,一個空一個空地做,不要放棄。

五.計算題技巧:
(1)要明確已知條件和相對隱含條件,確定主要解題步驟。
(2)分析判斷,找到解題的理論依據。
(3)分清各個物理過程、狀態及其相互聯系。
(4)計算過程應正確、規范。要正確寫出有關的公式,正確代入公式中物理量的數字和單位。能畫圖的可以作圖輔佐解題。
(5)遇到不會的題目,先聯想題目所涉及的章節,列出知識點,公式。在試卷上寫出相關的公式,求出自己明確的物理量,爭取多得步驟分。
(6)可以通過單位的統一性,檢查有些題目結果的對錯。

❾ 區分主要原因和次要原因的標准有什麼

主要原因是指在引起結果發生的諸因素中起主導和決定作用的因素。次要原因是指在引起結果發生的諸因素中起非主導和非決定作用的因素。

❿ 幾個有關物理的問題

物理學的發展歷程

物理學是一門有著悠久歷史的科學,早在古代,人們在日常生活和生產實踐中就積累了一些物理知識,古希臘的亞里士多德曾經寫過《物理學》一書,敘述了當時人們的有關物體運動的知識,我國古代的沈括在《夢溪筆談》中也闡述了許多物理現象。但是,古代的物理學知識主要是依賴直觀和思辨總結的,缺乏嚴格的實驗檢驗。物理學真正成為一門嚴格的科學是隨著實驗方法的引入和數學工具的應用才確立的,物理學的發展大致經歷了以下幾個階段:

(1)17、18世紀,建立和發展了牛頓力學和熱力學,對於蒸汽機、熱機、機械工業的發展起到了巨大的推動作用,使人類開始了第一次工業革命。

蒸汽機的發明,在18世紀的工業革命中佔有重要的地位,它的發明並非主要依靠經驗,而是吸取了當時許多物理學的研究成果。1643年,托里拆利發現了真空。1654年,德國的格里凱通過馬德堡半球實驗進一步認識了大氣壓的性質,指出在真空狀態下大氣壓可以轉變為機械力,並發明了真空泵。1662年,英國科學家玻意耳在格里凱實驗的影響下,進一步研究了大氣壓的性質,並發現了有名的玻意耳定律。1695年,在玻意耳的指導下,法國物理學家巴本終於發明了帶活塞的蒸汽機。1705年,經過英國的工程師塞維利和鍛工出身的技術家鈕可門等人的改進,蒸汽機的性能有了一些提高。後來,英國的著名發明家瓦特對鈕可門蒸汽機的性能做了重大改進,在此過程中,瓦特應用了物體的比熱和水轉化為蒸汽的潛熱等物理概念來計算不同大小蒸汽機的蒸汽消耗量,並採取了把冷凝器和主氣缸分開的關鍵性措施,使得蒸汽機的效率大大提高。1768年,近代蒸汽機作為整個工業的「萬能原動機」首次出現,並廣泛應用於工業中,這也成為第一次工業革命的標志。

除了蒸汽機的發明以外,在17世紀和18世紀,機械技術在各個領域得到了應用和發展,如航海中利用機械技術改進船的推力;確定船在海洋中的位置;礦井中提取礦石、排氣排水;粉碎礦石;軍事中有關火炮內力作用、空氣彈道和空氣阻力的計算,等等,所有這些,都是在牛頓力學的基礎上得以發展的。

(2)19世紀,建立和發展了經典電磁理論,促進了工業電氣化、無線電通信等的發展,使人類開始了第二次工業革命,進入了應用電能的時代。

進入19世紀以後,物理學對技術發展影響的特點是物理原理轉變為物質成果的速度大大加快了,如果說牛頓力學、熱力學用了100~200年的時間才完成了理論到技術的滲透和轉化,那麼從電磁理論到電氣技術的轉變,一般只用了幾十年,甚至十幾年。1820年,奧斯特在自然統一性哲學觀點的指導下,第一次把電、磁現象聯系起來,發現了電流的磁效應。1831年,在奧斯特發現的啟發下,法拉第發現了電流磁效應的逆效應——電磁感應定律。這兩大發明的直接結果是,1832年皮克希發明發電機,1837年雅可比發明電動機,1837年莫爾斯發明電報,1885年斯坦利發明變壓器,1888年特拉斯發明交流電機……隨著電機技術的發展,電能的應用領域不斷擴大,因而開始了發電站的建立和電力傳輸技術的發展。另外,隨著對電與磁的各種效應的認識的深化,出現了一系列嶄新的技術領域,如電解、電鍍、電熱、電冶、電聲、電光源,等等。麥克斯韋在法拉第有關場的概念以及電磁現象的經驗規律(庫侖定律、畢奧-沙伐定律、安培定律、法拉第電磁感應定律……)的基礎上,總結出了電磁場方程並預言電磁波的存在,使經典電磁理論發展到高峰,1888年赫茲用實驗驗證了這一理論。在這一基礎上,1895年馬可尼和波波夫分別進行了人類第一次無線電通訊。

另外,物理學除了對宏觀電氣技術作出了巨大貢獻以外,還研究了真空中的電現象以及經典電子論,這些為以後電子技術、原子能技術的出現奠定了基礎,對介質中的電磁現象的研究,為凝聚態物理以及相應的材料科學的發展開辟了道路。

(3)20世紀上半葉,建立了相對論和量子理論,使人類的認識深入到了原子和原子核內部,在此基礎上,引起了原子能、半導體、計算機、激光等新技術、新工藝的出現,推動了量子化學、分子生物學、量子生物學、現代宇宙學等新學科的出現,使人類開始了第三次技術革命。

1895年倫琴發現了X射線。1896年貝克勒耳發現了電子。1897年湯姆生發現了電子。這些發現破除了原子是宇宙的最小微粒的概念,人類的認識深入到了原子內部,這同樣也是近代物理學的開端。1900年普朗克為了解決黑體輻射問題,提出了量子論。1905年愛因斯坦為了解決電動力學在高速領域的「悖論」,建立了相對論。以量子論和相對論為基點,愛因斯坦於1905年又提出了光子的概念。1913年玻爾建立了氫原子的量子理論。在1924~1926年間,在波恩、海森堡、德布羅意、薛定諤、狄拉克、泡利等物理學家的努力下,建立了量子力學這一反映微觀世界物質運動規律的物理理論,從此,近代物理學宣告誕生了。在量子力學的基礎上,原子物理學、電子物理學、粒子物理學、原子核物理學、半導體物理學、固體物理學、金屬物理學、激光物理學、天體物理學、低溫物理學、非平衡態物理學等學科不斷涌現,人類的物質文明進入了一個嶄新的時期。

20世紀下半葉以來,物理學在探索亞核世界運動、宇觀世界的天體運動等規律方面取得了積極的進展,如果向物質結構的更深、更廣層次的研究取得成功的話,必然對自然科學、技術科學的發展產生巨大的影響,同時也必然會對人類社會的物質文明帶來巨大的進步。在近代物理學的基礎上,形成了一系列的新技術群,如新能源技術,包括核的裂變能與聚變能的利用、太陽能、地熱能、新化學能等多種形式能的利用;激光技術,包括各種激光器在眾多領域中的應用;半導體技術,包括晶體管、集成電路、大規模集成電路、半導體器件;信息技術,包括信息的傳輸、接收、儲存、處理及反饋等各種技術;計算機技術,包括硬體和軟體;材料技術,包括導電材料、半導體材料、絕緣材料、耐高溫材料、抗輻射材料、高強度材料、壓電材料、熱電材料、光電材料、聲光材料等,所有這些都說明,物理學的每一次進步,都為社會生產進步帶來了必要的基礎和條件。

物理學作為一門基礎的自然科學,除了可以通過把物理知識轉化為物質設備、產品以及物質手段等的過程,對人類的物質生活產生了巨大的影響之外,還應看到,物理學還是人類文化的一個重要組成部分。從17世紀以來,物理學一直在自然科學中佔主導地位,物理學以其對客觀世界的最基本的運動規律的探索,成為世界文化中的非常重要的組成部分,對社會生活方式和人類思維方式的進步,做出了積極的貢獻。世界各國都把物理學作為向下一代傳授的文化內容之一。

值得指出的是,物理學還是一門帶有方法論性質的科學。物理學與研究自然、社會、思維世界的普遍規律的哲學有著非常密切的關系,在物理學的產生和發展過程中,充滿著富有哲理的物理思想。辯證唯物主義的產生和發展從物理學中吸取了許多營養,物理學為辯證唯物主義的基本理論提供了許多佐證,通過學習物理學,對理解辯證唯物主義的基本原理是有益的。物理學還與數學一起,創造了科學的三大工作方法:觀察、實驗、理論。觀察是有目的、有計劃地運用各種感覺器官,了解事物、現象的特徵,及其發生發展的條件;實驗是在人為控制的條件下,利用設備、儀器,突出自然界、工農業生產和日常生活中物理現象的主要因素,使其反復再現,便於觀察和測量。觀察和實驗是獲得資料和數據的源泉,在此基礎上,通過分析、綜合,區分出主要因素和次要因素,突出事物、現象的本質,進行科學的抽象和概括,建立概念和模型,再根據概念進行科學的判斷,進而進行科學的推理,反復驗證後形成理論。這樣,不僅總結過去,而且指導未來。物理學中常用的處理問題的方法,如研究復雜問題的等效方法、隔離方法、近似處理方法以及數學方法等,也有著廣泛的普遍意義。總之,物理學的方法、思想對學習和理解其他運動規律有促進和幫助作用,它的知識結構也容易遷移到其他學科的學習中去,從這個意義上講,物理學有其教育性。

雕刻玉版反映了中國古人天圓地方的宇宙觀

我們還可以在其以後的典籍中找到類似的記載。《周禮·春官·大宗伯》:「以玉作六器,以禮天地四方。以蒼璧禮天,以黃琮禮地,以黃圭禮東方,以赤璋禮南方,以白虎作西方,以玄璜禮北方。」《周禮》:「大祭祀、大旅,凡賓客之事,共其玉器而奉之。」《尚書·金滕》記載周公「植璧秉圭」禱告先王之後將玉器獻給神靈。但這些習俗絕非源自於商周,而是有其更深的文化淵源。近代學者對各種玉器的用途也多有考證。如張光直先生認為琮應是巫師用來貫通天地的法器。是財富和權力和象徵。針對琮上的獸面紋飾,張氏引用《左傳》及《道藏》中的有關資料,指出巫師通天地的工作是受到動物幫助的。這和薩滿式的巫術極為近似。薩滿式的巫術即巫師藉助動物的助力溝通天地,溝通民神,溝通生死,這種巫術從考古學上可追溯到舊石器時代的晚期[4]。周南泉先生認為玉璧源於人們對天的信仰,進而仿天之圓形進行創作。它是人們原始信仰和宇宙觀的反映
哥白尼
1543年,哥白尼出版了他的《天體運行論》,第一次提出太陽中心論,取代了沿襲千年的托勒密「日心論」
伽利略
以伽利略為代表的科學思想全面地對古代亞里士多德思想體系的懷疑和挑戰。從亞氏的「發生說」到「沖力論」,從「自然界忌真空」到「下落速度與重量成比例」等等,幾乎一切古代的哲學信條,都要經過科學實驗的檢驗,從而奠定了實驗物理學的基礎。伽利略作為近代科學的巨人,一生有十幾項劃時代的科學發現和發明。伽利略徹底的科學革命精神導致了科學與宗教的重大對抗,1632年2月,伽利略被傳訊,6月被押送羅馬,接受宗教裁判所的審訊。為了避免酷刑,這個年邁的科學家被迫在印好的懺悔書上簽了字。但是,伽利略跪起之後,喃喃自語道:「有什麼辦法呢,地球仍然在運動!」
伽利略以堅忍的韌性為牛頓力學開辟了道路。先驅者們前赴後繼,迎來了近代自然科學的曙光。
牛頓
作為英國皇家學會前身的「無形學會」由於受到資產階級革命的鼓舞,度過了自己科學史上的「黃金時代」。那時,「自由研究」、「個人奮斗」、「知識私有」三位一體,注重研究和實際生產生活密切相連,如他們把注意力集中在當時一些重大的技術(如抽機、炮術和航海等)問題上,因而受到資產階級的大力支持和歡迎。依靠資產階級的大力支持,虎克做了許多出色的實驗,這使他後來幾乎成了皇家學會的主要台柱之一。與此同時,波義爾發現了氣體定律;虎克發現了彈性定律;牛頓和德國的萊布尼茲創立了微積分。特別是牛頓集前人之大成,一生獲十幾項重大科學成果,奠定了以牛頓力學為代表的近代物理學基礎。這些成就,無疑是科學家智慧的結晶,是英國近代科學革命的產物。「無形學會」活躍時期,是科學實驗在西方歷史上生機勃勃的革命時期,科學實驗依靠社會革命所解放出來的生產力,獲得了雄厚的物質基礎。英國科學的崛起,又為英國工業革命和經濟發展創造了極其重要的條件。
愛因斯坦
阿爾伯特·愛因斯坦 (Albert Einstein 1879--1955) 20 世紀最偉大的科學家,因創立了相對論而聞名於世。相對論原理的建立是人類對自然界認識過程中的一次飛躍 , 它圓滿地把傳統物理學包括在自身的理論體系之中。廣義的相對論更開闊了人類的視野,使科學研究的范圍從無限小的微觀世界直至無限大的宏觀世界。今天,相對論已成為原子能科學、宇宙航行和天文學的理論基礎,被廣泛運用於理論科學和應用科學之中。愛因斯坦的偉大成就——相對論,是自然科學發展史上的一個劃時代的里程碑。
愛因斯坦於1879年3月14日出生在德國一個猶太人家庭。1905年獲得物理學博士學位,同年發表狹義相對論。1921年獲得諾貝爾物理學獎。1933年因受德國納粹反猶太主義狂潮迫害而離開祖國,遷居美國。1955年4月18日病逝於普林斯頓。
愛因斯坦不僅是一個偉大的科學家,還是一個具有正義感的社會活動家。他關心人類的文明和進步。第二次世界大戰時,他公開譴責德國法西斯的暴行,因此成為德國納粹分子追捕的對象。愛因斯坦還譴責日本帝國主義對中國的侵略。晚年,他主張禁用核武器,反對核軍備競賽。臨終前,他仍念念不忘公民自由和世界和平。

19 世紀末、 20 世紀初,隨著生產的發展和科學實驗水平的提高,人們對自然界的認識開始從宏觀世界進入微觀世界,從低速運動發展到高速運動,自然科學正面臨著重大的突破。正是在這個時期,年輕的愛因斯坦以舊科學理論"叛逆者"的姿態,登上了自然科學舞台。

愛因斯坦少年時代對自然現象懷有濃厚的興趣,風和雨形成,月亮高懸空中竟然不會掉下來,這些無不令他感到驚奇。 1896 年,在瑞士蘇黎士聯邦工業大學讀書時,愛因斯坦就希望成為一名物理學家。

但畢業後,愛因斯坦處於失業狀態,兩年後才在瑞士伯爾尼市專利局找到一個低級職員的位置。雖然生活十分貧困,但他仍堅持不懈地從事科學研究工作,利用業余時間看了大量的書。這段時間奠定了他一生科學研究的基礎。

1905 年,愛因斯坦在狹義相對論、光電效應和布朗運動三個不同領域里取得了重大成果,表現出驚人的才智。但是,當時科學界對此作出響應的人寥寥無幾,法國著名科學家朗之萬曾對愛因斯坦說,全世界只有幾個人知道什麼是相對論。大多數人是懷疑的,有的甚至堅決反對。這是因為伽利略和牛頓創立的古典力學理論體系,經歷了 200 年的發展後取得了輝煌成就。盡管舊的理論體系和新的事實之間出現了尖銳的矛盾,但許多物理學家仍不能擺脫它的束縛。他們力圖把新的實驗事實和物理現象容納在舊的理論框架中,但愛因斯坦卻不迷信前人,他探索著把相對論推廣到更為廣泛的運動情況中去。為此他又研究了整整 10 年。 1916 年,愛因斯坦發表了總結性論著《廣義相對論原理》。

楊振寧
楊振寧(1922~)美籍華裔物理學家。1922年9月22日生於安徽省合肥縣(今合肥市)。1942年畢業於西南聯合大學。1945年去美國留學,在著名物理學家費米的指導下研究理論物理,1948年獲博士學位。1948-1949年在芝加哥大學工作,1949-1965年在普林斯頓高級研究院工作。1955年起任教授,1966年起任紐約州立大學(石溪分校)教授和理論物理研究所所長。美國總統授予他1985年國家科學技術獎章。 楊振寧主要從事統計力學、量子場論、凝聚態物理、基本粒子物理方面的研究。他對理論物理學的貢獻范圍很廣。在粒子物理學方面,他最傑出的貢獻是1954年與密爾斯共同提出楊-密爾斯場理論,開辟了非阿貝爾規范場的新研究領域,為現代規范場理論打下了基礎。另一項傑出貢獻是:1956年和李政道合作,深入研究了當時令人困惑的θ-τ之謎,提出很可能在弱相互作用中宇稱不守恆。次年,這一理論預見得到吳健雄小組的實驗證實。為此,楊振寧和李政道獲得了1957年諾貝爾物理學獎。此外,1949年提出了基本粒子的第一個復合模型——費米-楊模型。1957年與李政道合作提出二分量中微子理論;與李政道和奧赫梅合作提出在β衰變中不僅宇稱不守恆,而且電荷共軛也不守恆;與李政道合作、與朗道和薩拉姆各自獨立地提出在弱相互作用中組合宇稱(CP)守恆的假設。1959-1962年,與李政道合作實驗分析高能中微子和W粒子的研究。1974年-1975年與吳大峻合作提出規范場的積分形式理論以及規范場與纖維叢的關系。1967-1985年與鄒祖德合作提出高能碰撞理論等。在統計力學方面,1952年與李政道合作提出關於相變的理論。1966-1969年間與楊振平合作得到關於數種模型的嚴格解。在凝聚態物理方面,1961年與拜爾斯合作對磁通量量子化的解釋,1962年提出非對角長程序觀念等。
楊振寧於1971年夏回國訪問,是美籍知名學者訪問新中國的第一人。他對促進中美建交、中美科學技術教育交流做了大量工作。他受聘為北京大學、復旦大學、中國科學技術大學、中山大學、南開大學等校的名譽教授,中國科學院高能物理研究所學術委員會委員。

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