【文章內(nèi)容簡介】 修完了中學(xué)課程。幾乎在一個(gè)星期里，他貪婪地讀完了歐幾里德的《幾何原本》前六卷，并馬上把數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去。胡克做了十二種機(jī)械結(jié)構(gòu)和三十種飛行方法的設(shè)計(jì)。 1653 年，胡克進(jìn)入牛津大學(xué)里 奧爾學(xué)院學(xué)習(xí)。在這里，他結(jié)識了一些頗有才華的科學(xué)界人士。這些人后來大都成為英國皇家學(xué)會的骨干。此時(shí)的胡克熱心于參加醫(yī)生和學(xué)者活動小組，并且顯露出獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)才能。 1655年，胡克被推薦給玻意耳當(dāng)助手，在玻意耳的實(shí)驗(yàn)室工作。 1663 年，胡克獲得了文學(xué)碩士學(xué)位，并且被選為皇家學(xué)會會員。1665年，胡克擔(dān)任格列夏姆學(xué)院幾何學(xué)、地質(zhì)學(xué)教授，并從事天文觀測工作。 1666年倫敦大火后，他擔(dān)任測量員以及倫敦市政檢查官，參加了倫敦重建工作。 1676 年，胡克發(fā)表了著名的彈性定律。 1677年至 1683年就任英國皇家學(xué)會秘書并負(fù)責(zé) 出版會刊。早在 1663年，胡克就起草了皇家學(xué)會章程草案，規(guī)定學(xué)會的宗旨是“靠實(shí)驗(yàn)來改進(jìn)有關(guān)自然界諸事物的知識，以及一切有關(guān)的藝術(shù)、制造、實(shí)用機(jī)械、發(fā)動機(jī)和新發(fā)明（不牽涉神學(xué)、形而上學(xué)、道德、政治、語法修辭或邏輯）”。胡克作為該學(xué)會的實(shí)驗(yàn)工作與日常事務(wù)操辦人，在長達(dá)20 多年的學(xué)會活動中，接觸并深入到當(dāng)時(shí)自然科學(xué)活躍的前沿領(lǐng)域，且均做出了自己的貢獻(xiàn)。 1703年 3月 3日，胡克逝世于倫敦，終年 68 歲。力學(xué)方面的探索與發(fā)現(xiàn) 胡克在力學(xué)方面貢獻(xiàn)尤為卓著。他從 1661年開始積極參加了皇家學(xué)會研究重力本質(zhì)的專門委員會的 活動。為了確定物體重力與地心距離的關(guān)系，他用一架精密天平放在威斯特敏斯特教堂的塔尖上，稱量一塊鐵和一段很長的繩子的重量，然后將這塊鐵掛在繩子的末端再稱，看是否因?yàn)殍F塊十分接近地面而改變重量，結(jié)果并無測出明顯的改變。后來他又在舊圣保羅教堂重作了這一實(shí)驗(yàn)。 1674 年，胡克發(fā)表了《從觀察角度證明地球周年運(yùn)動的嘗試》的論文，文中根據(jù)修正的慣性原理，從行星受力平衡觀點(diǎn)出發(fā)，提出了行星運(yùn)動的三條假設(shè)： 1．一切天體都具有傾向其中心的吸引作用或重力，它不僅吸引其本身各部分，并且還吸引其作用范圍內(nèi)的其它天體； 2．每一物體都保 持平直、簡單的運(yùn)動而且繼續(xù)沿直線前進(jìn)，直到受到其它作用力影響，因而改變?yōu)閳A、橢圓或其他曲線運(yùn)動為止； 3．受到吸引力作用的物體，越靠近吸引中心，其吸引力也越大。胡克在 1679年給牛頓的信中正式提出了引力與距離平方成反比的觀點(diǎn)，但他并沒有將自己的引力思想如牛頓所作的那樣用數(shù)學(xué)式子表示出來，并用太陽、地球、月亮、行星和地球上物體的運(yùn)動實(shí)例來加以驗(yàn)證。因此，把發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的殊榮被牛頓獨(dú)占，但胡克的某些想法對牛頓完成萬有引力的研究是起著積極的啟示作用的。彈性定律是胡克最重要的發(fā)現(xiàn)之一，也是力學(xué)最重要基本定律之一。 在現(xiàn)代，仍然是物理學(xué)的重要基本理論。胡克的彈性定律指出：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力 f和彈簧的長度 x成正比，即 f=kx。 k是物質(zhì)的彈性系數(shù)，它由材料的性質(zhì)所決定，負(fù)號表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長（或壓縮）的方向相反。為了證實(shí)這一定律，胡克還做了大量實(shí)驗(yàn)，制作了各種材料構(gòu)成的各種形狀的彈性體。他還進(jìn)一步把彈性應(yīng)用 于實(shí)際問題。在宣布彈性定律的同時(shí)還進(jìn)行了簡諧運(yùn)動的最早分析，證明了彈簧振動是等時(shí)的。由此，他把彈簧應(yīng)用于鐘表制造，取得了巨大成功。光學(xué)及其他方面的貢獻(xiàn) 胡克還對光學(xué)問題進(jìn)行過研究，也取得了杰出的成績 。胡克是光的波動學(xué)說的忠實(shí)支持者，他認(rèn)為光的傳播與水波的傳播相似，并進(jìn)一步提出了光波是橫波的概念。他還研究過光的干涉現(xiàn)象。他觀察和研究了肥皂水形成的薄膜和云母片的顏色，發(fā)現(xiàn)它們的顏色跟薄膜的厚度和云母的厚度有關(guān)，他說“當(dāng)光落在一個(gè)透明薄膜上時(shí)，薄膜的前后兩表面都要發(fā)生反射，從而共同產(chǎn)生薄膜顏色的效應(yīng)”。 1665年，胡克發(fā)表了《顯微圖集》一書，這是在他全部成就中最重要的一部著作，也是歐洲 17世紀(jì)最主要的科學(xué)文獻(xiàn)之一。他開始應(yīng)用顯微鏡于生物研究，他將蜜蜂的刺、蒼蠅的腳、鳥的羽毛、魚鱗片以及跳蚤、蜘蛛、草麻等，用 顯微鏡詳細(xì)地予以考察比較。他觀察到軟木塞等物品的結(jié)締組織，并使用“細(xì)孔”和“細(xì)胞”來說明，“細(xì)胞”（“ cell”）一詞從此被生物界直接采用。胡克的這一發(fā)現(xiàn)，引起了人們對細(xì)胞學(xué)的研究?，F(xiàn)在知道，一切生物都是由無數(shù)的細(xì)胞所組成的。胡克對細(xì)胞學(xué)的發(fā)展作出了極大的貢獻(xiàn)。胡克通過皇家學(xué)會還進(jìn)行了許多有關(guān)化學(xué)燃燒理論、呼吸、地質(zhì)、地震、海洋等方面的研究。他認(rèn)為燃燒和人的呼吸相似。缺乏空氣，燈會熄滅；用風(fēng)箱將新鮮空氣有規(guī)則地注入開有小孔的狗的肺部，還能使小狗的心臟維持跳動 一個(gè)多小時(shí)，說明呼吸的作用是給動物供給新鮮空氣。胡克在《地震講義》和《關(guān)于地面經(jīng)常發(fā)現(xiàn)貝殼和共它海棲動物殘骸的原因》等論著中，強(qiáng)烈反對圣經(jīng)中的神創(chuàng)論。他提出了地貌變化的思想，并且認(rèn)為由于地貌變化引起了生物的變化，化石則是古動物的殘骸，是地球演變史中的“紀(jì)念碑”，人們可以根據(jù)這些化石，認(rèn)識地球的歷史。胡克在進(jìn)化論出現(xiàn)以前提出這些觀點(diǎn)是可貴的。卓越的儀器制造家 胡克在儀器的制造和改進(jìn)方面的特長，早在其作為玻意耳的助手時(shí)就顯露出來。他協(xié)助玻意耳三次改進(jìn)了真空泵。第三次改進(jìn)后的抽氣機(jī)已具有現(xiàn)代真空泵的雛形，其動 力是靠司泵人用腳踏滑輪兩邊活塞上的蹬板來提供的。利用這一設(shè)備，玻意耳和胡克完成了氣體的玻意耳定律實(shí)驗(yàn)。胡克改進(jìn)的儀器有復(fù)式顯微鏡和用指針讀數(shù)的輪式氣壓計(jì)等。他還建議用液體的凝固點(diǎn)及膨脹或收縮程度來作為溫標(biāo)刻度的根據(jù)。胡克曾經(jīng)設(shè)計(jì)過一架大型的“氣候鐘”，用以測量和記錄風(fēng)力、風(fēng)向、溫度、壓強(qiáng)、和濕度、降雨量等。在望遠(yuǎn)鏡上他增加了目鏡的叉絲、調(diào)節(jié)螺旋和光闌等。他在實(shí)驗(yàn)方面的創(chuàng)造性才能，對皇家學(xué)會初期開展的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究做出了巨大的貢獻(xiàn)，被稱為“皇家學(xué)會的臺柱”。由于胡克和玻意耳對皇家學(xué)會起著積極的作用，因而人們 稱頌他們：“如果說玻意耳是皇家學(xué)會幕后的靈魂，那么胡克提供學(xué)會的就是雙眼和雙手了”。胡克熱愛科學(xué)事業(yè)，并為此奉獻(xiàn)了一生。他研究的面十分廣泛，如建筑、化石、氣象等，他都有所涉獵和貢獻(xiàn)。但作為科學(xué)家的素養(yǎng)，胡克還缺少熟練雄厚的數(shù)學(xué)與邏輯推理功力作為進(jìn)行研究和思維的武器，這樣便不容易從理論和實(shí)踐的結(jié)合上透徹地分析與解決問題。這也是胡克與牛頓相比的遜色之處。 (中基網(wǎng) ) 第四 節(jié) 摩擦力 教學(xué)目標(biāo) 一、知識目標(biāo) 知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向。 知道滑動摩擦 力的大小跟什么有關(guān)，知道滑動摩擦力跟壓力成正比。 知道 靜 摩擦力產(chǎn)生的條件，會判決靜摩擦力的方向，知道最大靜摩擦力的概念。 教學(xué)重點(diǎn)： 滑動摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，并會用 F摩 ＝ μ Fμ 解決具體問題 靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。 教學(xué)難點(diǎn)： 正壓力 FN的確定 靜摩擦力 的 有無、大小的判定 教學(xué)用具： 帶繩的木塊、 鐵塊、 彈簧秤 、 毛巾 課時(shí)計(jì)劃 ： 2節(jié) 教學(xué)步驟： 一、 導(dǎo)入新課 同學(xué)們，在桌子上給文具盒一個(gè)初速度，文具盒最終會停下來，這說明什么問題？ 生答： 文具 盒受到摩擦力作用 引入 ：那這個(gè)力是誰給的，在什么情況下產(chǎn)生這個(gè)力呢？ 它的大小和方向如何確定呢？本節(jié)課學(xué)習(xí)關(guān)于摩擦力的知識。 二、新課教學(xué) 滑動摩擦 滑動摩擦力： 相互接觸的兩物體，一個(gè)物體在另一物體表面相對滑動時(shí)受到的阻礙它相對滑動的力。 演示 實(shí)驗(yàn) ： 用彈簧秤拉著木塊在桌面上緩慢運(yùn)動，保證彈簧秤的示數(shù)不變。就可以維持木塊勻速前進(jìn)，這時(shí)物塊和桌面 間 的滑動摩擦力是多大？方向如何？ 再在木塊上加一鐵塊，同樣維持物塊勻速前進(jìn)。這時(shí)滑動摩擦力變了嗎？說明什么道理？ 引導(dǎo) 學(xué)生回答：滑動 摩擦力變大，說明滑動摩擦力的大小跟兩物體之間的正壓力有關(guān)，（為什么不講與重力有關(guān)？ —— 木塊重力的施力物體是地球，受力物體是 木塊 ，而正壓力的施力物是 木塊 ，受力物體 是 桌面） 且正壓力越大，滑動摩擦力越大。 更換實(shí)驗(yàn)條件，把木塊放在毛巾上拉動，同樣維持其勻速運(yùn)動，觀察彈簧秤的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)比在桌面上的要大，說明什么問題？ 引導(dǎo)學(xué)生 回 答：說明接觸面越粗糙，滑動摩擦力