A. 物理学的一般探索过程是怎样的
发现问题
提出假设
进行实验
实验推理
得出结论
B. 初中物理什么是探索性实验
物理实验教学的基本实验类型。
物理教学实验大致有下列七类:
①定性实验。这类实验主要是判定在一定条件下物理规律的存在,并且反映组成物理规律的各因素之间的关系。如惯性实验、热传导、汽化,蒸发,气体扩散,小孔成像。光的直线传播,电荷相互作用,静电感应等。这类实验以判断现象的存在为主。
②定量实验。它是指实验过程中对物理规律中各变化的参量具体数值的测量,并研究它们之间数量关系的实验,例如欧姆定律、热量、简单机械等。一些基本物理量的测量如长度、质量、时间、密度,电流的数值测量也属于定量实验范畴。
③验证性实验,在物理实验教学中这一类占的比例最大,一般是指在已知物理规律结论的前提下,通过实验,运用实验器材有目的地重复物理规律的过程,定性或是定量地来证实己知物理规律结论的准确性。
④对比实验,它是指自然界物理现象中同类事物变化规律的对照比较、分析研究的方法,运用辨异求同或同中求异的比较来研究物理变化的规律和性质。
⑤模拟实验。在物理教学中由于受到课堂的客观条件限止,不能对某些自然现象进行直接实验,这时就人为间接地创造一些模拟自然状态的条件进行实验。如打雷时的避雷实验,用电的照明电路布线安排。
⑥探索性实验。初中物理课堂教学中所谓的“探索性实验”,实际上都是在已知物理规律结论的情况下,模拟重复物理学家发现物理规律的过程,让学生在教师的指导下探索尝试,运用科学方法在操作实践中体验探求物理规律的情感,学会获取信息和处理信息的技能。如匀速直线运动、杠杆平衡条件教学内容都可以设计成探索性实验。
⑦研究性实验。这类实验教学实质上是指学生自主研究活动,带有培养创造意识的实验模式,对教师或学生自己提出的未知结论的课题予以探究,教师协助学生选题、选器材、制订实验方案、实施方案、探求结论,这类实验未必有一定的正确研究结论,其目的重在培养学生的科学精神、态度和方法,培养学生研究课题的科学品质和合作精神。对于课题本身则“轻结论,重过程”,使学生在研究过程中获得个人的能力、人格、品质、意志、科学修养等方面的提高。
C. 物理探究的一般步骤是
1、提出问题;也就是探究什么,针对什么现象设问。如在探究物质密度的实验中,首先针对自然界中存在的各种物质,有些物质体积相同,质量却不同;而有些物质,体积大小不同,质量却相同,提出设问。
2、猜想与假设;实质上就是引导学生根据生活经验对提出的问题进行猜想。根据新的课程理念,学生的生活经验也是重要的课程资源,所以应让学生大胆猜想。
3、制定计划、设计实验;这一环节是教学的核心。教师启发学生讨论、思考,让学生理解实验研究方案,积极投入探索学习。
4、进行实验、收集证据;在实验中加强实验规范操作、安全操作的指导,实验数据及时填入记录表中。
5、分析论证;实质就是对探究的数据进行描述,对探究现象归纳总结的过程。学生通过对记录表中数据的计算、分析、比较后很容易得到这样的结论
6、评估;评估的实质是对探究的反思过程,讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议等。评估有利于发展学生的批判性思维,教师要以多种形式引导学生养成对探究的过程和探究结果有评估的意识。
7、交流与合作。全班或同一组内围绕得到什么结论,如何得出结论,有什么体会等问题进行讨论与交流。
(3)物理探索的是什么意思扩展阅读
按性质可以分为定性研究和定量研究。
1、定性研究
从研究的逻辑上看,定性研究是基于描述性的研究,它在本质上是一个归纳的过程,即从特殊情景中归纳出一般的结论。定性研究侧重于和依赖于与对事物的含义、特征、隐喻、象征的描述和理解。
定性研究是根据社会现象或事物所具有的属性和在运动中的矛盾变化,从事物的内在规定性来研究事物的一种方法或角度。
它以普遍承认的公理、一套演绎逻辑和大量的历史事实为分析基础,从事物的矛盾性出发,描述、阐释所研究的事物。进行定性研究,要依据一定的理论与经验,直接抓住事物特征的主要方面,将同质性在数量上的差异暂时略去。
2、定量研究
定量研究主要搜集用数量表示的资料或信息,并对数据进行量化处理、检验和分析,从而获得有意义的结论的研究过程。它通过对研究对象的特征按某种标准作量的比较来测定对象特征数值,或求出某些因素间的量的变化规律。由于其目的是对事物及其运动的量的属性作出回答,故称定量研究。
定量研究则与演绎过程更为接近,即它从一般的原理推广到特殊的情景中去。定量研究侧重于、且更多的依赖于对事物的测量和计算。
D. 什么叫物理探究性实验
(1)探究性实验:
是实验者在不知道实验结果的前提下,通过自己实验、进行探索、分析、研究得出结论,以发现新事物、新规律,从而形成科学概念的一种认知活动。
(2)物理探究性实验的目标在于:发展学生的能力,包括发现问题的能力、制定计划的能力和解决问题的能力;培养学生的问题意识和创新精神等.
物理探究性实验的基本要素(过程)为:
观察思考、提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析论证、交流讨论、得出结论.
E. 物理是什么意思
物理
物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。它与人类社会的发展,现代物质文明的建立有着极其密切的关系。很多新兴学科和技术的诞生都是以物理学的发展为基础的。原子能的研究和应用,激光技术的出现,半导体材料的发现,及电子计算机的飞速发展都与本世纪物理学中的两个伟大发现 相对论和量子理论的建立有着极其紧密的联系。随着新世纪的到来,可以预见物理学对人类文明发展将起着越来越重要的作用。
物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。
物理学简介
物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸,二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器,实验得出的结果,间接认识物质内部组成建立在的基础上。物理学从研究角度及观点不同,可分为微观与宏观两部分,宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果,是最早期就已经出现的,微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。
其次,物理又是一种智能。
诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。
大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!
总之物理学是概括规律性的总结,是概括经验科学性的理论认识。
物理学理论和实验
对于物理学理论和实验来说,物理量的定义和测量的假设选择,理论的数学展开,理论与实验的比较是与实验定律一致,是物理学理论的唯一目标。
人们能通过这样的结合解决问题,就是预言指导科学实践这不是大唯物主义思想,其实是物理学理论的目的和结构。
物理与形而上学的关系
在不断反思形而上学而产生的非经验主义的客观原理的基础上,物理学理论可以用它自身的科学术语来判断。而不包依赖于它们可能从属于哲学学派的主张。在着手描述的物理性质中选择简单的性质,其它性质则是群聚的想象和组合。通过恰当的测量方法和数学技巧从而进一步认知事物的本来性质。实验选择后的数量存在某种对应关系。一种关系可以有多数实验与其对应,但一个实验不能对应多种关系。也就是说,一个规律可以体现在多个实验中,但多个实验不一定只反映一个规律。
对于物理学来说理论预言与现实一致与否是真理的唯一判断标准。
F. 物理探究过程七大要素是什么
第一要素是提出问题。也就是探究什么,针对什么现象设问。
第二要素是猜想与假设。实质上就是引导学生根据生活经验对提出的问题进行猜想。
第三要素是制定计划与设计实验。这一环节是教学的核心。教师启发学生讨论、思考,让学生理解实验研究方案,积极投入探索学习.
第四要素是进行实验与收集数据。在实验中加强实验规范操作、安全操作的指导,实验数据及时填入记录表中。第五要素是分析与论证。实质就是对探究的数据进行描述,对探究现象归纳总结的过程。
第六要素是评估。评估的实质是对探究的反思过程,讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议等。评估有利于发展学生的批判性思维,教师要以多种形式引导学生养成对探究的过程和探究结果有评估的意识。
第七要素是交流与合作。全班或同一组内围绕得到什么结论,如何得出结论,有什么体会等问题进行讨论与交流。探究实验是在小组合作的基础上完成的,教师要注意加强培养学生的合作意识。这个环节还要求学生能对探究过程做出简单报告。
G. 物理探究
(1)相距同样远,以同样大的声音说话,但接到“土电话”的线分别是细棉线与细钢丝,听话者听到的声音一样大吗?这是什么道理?
答:不一样,细钢丝的传播声音效果比细棉线好,声音比细棉线大
(2)如果连接“土电话”的线没有拉直,试一试,能否听到通过“土电话”传来的说话声?为什么?
答:如果连接“土电话”的线没有拉直,不能听到说话声,线没有拉直,物体不能振动,声音传递较弱。
研究“土电话”
你可能早就玩过“土电话”了:用粗棉线(俗称“小线”)栓上两个纸盒,一人对着纸盒讲话,另一人把纸盒贴在耳朵上。就听到了声音。
声波怎样在绷紧了的棉线里传播呢?我们不妨改进一下“土电话”的实验,研究一下那根棉线上的声波。
找一段小线,在线中间拴上一面小镜子,线的一端拴在椅子背框上(或者由一位同学拉住),线的另一端穿在一个较大的纸盒子上。拿住纸盒子,把线绷紧,让阳光照到镜子上,镜子的反射光线映到墙上。线绷紧之后,镜子稳定下来了,它反射出来的光斑也就不再晃动了。敲一下纸盒,纸盒发出了声响,与此同时你会看到,镜子反射出的光斑晃动了,它上下左右地摇晃着。
这个实验说明,声波在小线里传播时,出现了比较复杂的情况:拴着镜子的那一点既有上下振动(与声的传播方向垂直),又有前后振动(与声波的传播方向一致)。
我们再看一看长纸板传声的情况。
找一块长纸板(或长些的木板),在纸板上放几小块纸屑或瓜子皮。敲纸板的一端,另一端听到了声音。同时观察小纸屑或瓜子皮,它们上下前后胡乱地移动着位量。
这个实验说明,固体表面传播声波时,也出现了复杂的情况。
1885年着名的英国物理学家瑞利在理论上指出,声波在固体表面传播时,会出现一种奇妙的表面声波。表面声波是在固体表面(即两种介质的交界面)上传播的声波,它既不同于横波也不同于纵波,而是两者的合成。1900年英国地震学家根据地震仪获得的记录,证实地震时地表面确实存在这种奇异的波,并且把它命名为瑞利波。表面声波有许多种,瑞利波只是表面声波的一种模式。
表面声波并不神秘,你把石头扔到水里,在听到声响的同时会看到水面上荡漾起一个接一个的波纹,那就是在水面上传播的一种表面声波。那水面就是两种介质(水和空气)的交界面。
尽管人类对声波的研究已经有几百年的历史,表面声波技术却是最近二十几年才兴起的。1965年美国科学家怀特发明了一种仪器叫“叉指换能器”,这种仪器可以使电信号产生表面声波,也能使表面声波产生电信号。从此,表面声波技术就在电视广播、通讯、雷达、电子计算机等各项技术中大显身手了。
H. 物理是什么意思
问:
物理是什么意思
答:
物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。它与人类社会的发展,现代物质文明的建立有着极其密切的关系。很多新兴学科和技术的诞生都是以物理学的发展为基础的。原子能的研究和应用,激光技术的出现,半导体材料的发现,及电子计算机的飞速发展都与本世纪物理学中的两个伟大发现 相对论和量子理论的建立有着极其紧密的联系。随着新世纪的到来,可以预见物理学对人类文明发展将起着越来越重要的作用。
物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。
I. 我们高三学生想知道高考评价体系下物理中的科学探究是什么意思
科学探究是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验和制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释,以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力,主要包括问题、证据、解释、交流等要素。详情见高考蓝皮书《中国高考报告2020》。
J. 理论物理学探索的大统一理论旨在找到四种基本力的集合,如果找到了,可以用它来解决什么问题呢
大统一理论公式
现在,人们发现微观粒子之间仅存在四种相互作用力,它们是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力.宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释.进一步研究四种作用力之间联系与统一,寻找能统一说明四种相互作用力的理论称为大统一理论.
爱因斯坦在提出相对论以后,从20年代开始就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用,也就是解释一切物理现象,直到他1955年逝世.他几十年的努力虽未成功,但却激励了后人.
地球膨裂说认为,要想搞清大统一理论公式,必须首先搞清为什么万有引力公式和库仑力公式中的常数G和K互换万有引力和库仑力相等
要想搞清这一问题,必须搞清万有引力就是磁力。现代科学证明:“任何物质都具有磁性,所以任何物质在不均匀磁场中都会受到磁力的作用”{1}。科学家们现已测出:“星际空间磁感应强度为10^-10(T)、原子核表面约10^12(T)、中子星表面 约10^8(T)、人体表面 3×10^(-10) (T){2}” 。连人体表面磁感应强度都 3×10^-10 (T),这说明铅球和苹果也必然具有磁力,所以苹果坠地并不是被万有引力吸落的,而是被地球磁力吸落的。因此万有引力是不存在的,万有引力就是磁力。
我们以原子核和电子间的万有引力和库仑力对万有引力公式和库仑力公式中的常数G和K互换万有引力和库仑力相等进行验证。
我们知道:G=6.67×10^-11、原子核质量为1.67×10^-27、电子质量为9.1×10^-31、原子核的电荷q1=1.6×10^-19、电子的电荷q2=1.6×10^-19、K=9.0×10^9。
常数G和K互换后原子核和电子间的库仑力G q1q2/r^2=6.67×10^-11×1.6×10^-19×1.6×10^-19=1.7×10^-48/r^2;
常数G和K互换后原子核和电子间万有引力KMm/r^2=9.0×10^9×1.67×10^-27×9.1×10^-31 =1.36×10^-47/r^2。
因为原子不显电性(磁性)电子和原子核的距离的正常距离,和原子显电性(磁性)电子和原子核的的超正常距离二者的差别非常小,所以差别可以乎略不计。
因此,常数G和K互换后的原子核和电子间的库仑力与常数G和K互换后原子核和电子间的万有引力二者基本相等。因此说库仑力就是万有引力就是磁力。
我们从G=6.67×10^-11、星际空间磁感应强度为10^-10(T),二者基本相等可以看出万有引力常数G就是星际空间磁感应强度;我们从K=9.0×10^9、原子核表面磁场强度约10^12(T)二者基本相等,可以看出库仑力常数K就是原子核表面磁场强度。因此计算万有引力和库仑力时,用的万有引力公式GMm/r^2和库仑力公式Kq1q2/r^2中的常数G和K应该换成磁场强度。
为什么计算原子核和电子间的万有引力和库仑力时,万有引力公式和库仑力公式中的常数G和K应该互换呢?地球膨裂说认为,原子之所以不显电性(磁性)是因为电子和原子核的距离是正常距离,因为原子核和电子都有磁性,原子核和电子间的距离是正常距离,因此,原子和电子之间的磁场强度应为原子核表面磁场强度约10^12(T)。原子之所以显电性(磁性)是因为流动的电子数量会受外界作用增多或减小,这样宏观反映为带电体,流动的电子和原子核的距离超出正常距离,所以原子核和流动电子之间的磁场强度应为星际空间磁感应强度为10^-10(T)。
因此,求宏观中的万有引力公式中的常数G应为空间磁感应强度;求微观中的万有引力公式中的常数G应为原子核表面磁场强度;求宏观中库仑力公式中的常数K应为原子核表面磁场强度,求微观中库仑力公式中的常数K应为星际空间磁感应强度。因此宏观中的磁场强度和微观中的磁场强度正好相反,万有引力和库仑力公式中的磁场强度正好相反。
因为宏观中的磁场强度和微观中的磁场强度正好相反,因此计算原子核和电子间的万有引力和库仑力时,用的万有引力公式GMm/r^2和库仑力公式Kq1q2/r^2中的常数G和K应该互换。
为什么万有引力公式GMm/r^2和库仑力公式Kq1q2/r^2只适用于宏观,万有引力公式KMm/r^2和库仑力公式Gq1q2/r^2只适用于微观呢?这是因为万有引力公式GMm/r^2和库仑力公式Kq1q2/r^2是在宏观条件下求得的,宏观中的磁场强度和微观中的磁场强度正好相反,所以只适用于宏观。
地球膨裂说认为,既然万有引力就是库仑力,万有引力就是磁力,所以库仑力也是磁力,这就是大统一理论。只要把万有引力公式F=GMm/r^2中的常数G换成磁场强度B(可变量),F=BMm/r^2就是大统一理论公式。因为微观和宏观中的库仑力等于常数互换后的万有引力,所以只要测出两个带电体的质量,求库仑力求常数互换后的万有引力就可以了。
参考文献:
{1}、网络搜索:网络,磁性。磁性概述:因为任何物质都具有磁性,所以任何物质在不均匀磁场中都会受到磁力的作用。
{2}、网络搜索:磁感应强度,4量纲,(单位:T),原子核表面 约10^12;中子星表面 约10^8;星际空间 10^(-10);人体表面 3*10^(-10)。
作者:赖柏林