物理學(xué)家思考問題的方法(編輯修改稿)
2024-10-11 17:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，物理學(xué)的其它分支（如熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等）也逐漸地建立與發(fā)展起來。從十七世紀到二十世紀的近三百年間，世界上出現(xiàn)了許多物理學(xué)家?？?制變量法是他們研究科學(xué)常用的方法。他們?yōu)榻?jīng)典物理學(xué)理論體系的建立做出了不可磨滅的貢獻。 所謂控制變量法是指當研究多個因素之間的關(guān)系時，往往先控制住其它某幾個因素不變，集中研究其中一個因素變化對另一個因素所產(chǎn)生的影響。把所研究的問題先轉(zhuǎn)化為一個物理量與某個物理量之間的關(guān)系問題，最后把各種關(guān)系整合起來得到正確的結(jié)論。 牛頓第二運動定律的發(fā)現(xiàn)是用控制變量法研究科學(xué)的一個有力證據(jù)，在牛頓看來，物體產(chǎn)生的加速度同外力有關(guān)系，同物體的質(zhì)量也有關(guān)系。利用控制變量法： 先讓物體的質(zhì)量不變，研究加速度跟外力的關(guān)系；再讓物體受 到的外力不變，研究加速度跟質(zhì)量的關(guān)系，通過實驗，最后，得到了牛頓第二運動定律?？刂谱兞糠ㄊ强茖W(xué)研究中常用的一種方法，許多物理學(xué)家就是用這個方法得到物理規(guī)律的。如 德國的物理學(xué)家歐姆用這種 方法 來研究電流強度跟電壓與電阻的關(guān)系，從而得到了歐姆定律。氣體三大實驗定律也是鑒于這一思想 。 控制變量法常用于探索物理的規(guī)律， 教師要充分地運用這一方法，例如在驗證電阻定律時，盡管學(xué)生在初中時已經(jīng)學(xué)過電阻定律，但還是可以讓學(xué)生先猜想導(dǎo)線的電阻到底跟哪些因素有關(guān)系，教師可以充分地讓學(xué)生自由發(fā)揮，讓學(xué)生暢所欲言，這時課堂的氣氛往往很活 躍。學(xué)生可能會提出許多意想不到的因素，如天氣、導(dǎo)線的形狀、地理環(huán)境等等因素，之后，師生可以一起討論那些因素應(yīng)該予以剔除，最后運用 控制變量法 來進行實驗，從而得出正確的結(jié)論，這在研究新知識，探索新規(guī)律時是非常有用的。在教學(xué)過程中，教師一定要讓學(xué)生建立起這樣的意識：科學(xué)研究也不是什么高不可攀的事情，關(guān)鍵是要具有那種科學(xué)的探究精神，這對學(xué)生的終身發(fā)展無疑是有很大幫助的。 3 原子物理學(xué)的建立 —— 盧瑟福的α粒子散射實驗法 19 世紀末，由于經(jīng)典物理學(xué)的輝煌成就，物理學(xué)的理論已經(jīng)發(fā)展到了相當完美的境界，當時不少物理學(xué)家甚至 認為，物理學(xué)的理論以后只是在細節(jié)上的補充和發(fā)展。但恰恰就在這個時候， 物理學(xué)上爆出了震驚科學(xué)界的 “ 三大發(fā)現(xiàn) ” ： 1895 年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了 x 射線，同一年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射 現(xiàn)象； 1897 年，英國物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子。 就是這“ 三大發(fā)現(xiàn) ”打破了經(jīng)典物理學(xué)中“原子是組成物質(zhì)的最小微?！钡膫鹘y(tǒng)觀念。從而導(dǎo)致了相對論、量子力學(xué)的建立，標志著 近代物理學(xué)的誕生。 湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子
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