【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(shí)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(shí)了一些頗有才華的科學(xué)界人士。這些人后來(lái)大都成為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的骨干。此時(shí)的胡克熱心于參加醫(yī)生和學(xué)者活動(dòng)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(huì)會(huì)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(cè)工作。 1666年倫敦大火后，他擔(dān)任測(cè)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(guó)皇家學(xué)會(huì)秘書(shū)并負(fù)責(zé) 出版會(huì)刊。早在 1663年，胡克就起草了皇家學(xué)會(huì)章程草案，規(guī)定學(xué)會(huì)的宗旨是“靠實(shí)驗(yàn)來(lái)改進(jìn)有關(guān)自然界諸事物的知識(shí)，以及一切有關(guān)的藝術(shù)、制造、實(shí)用機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)和新發(fā)明（不牽涉神學(xué)、形而上學(xué)、道德、政治、語(yǔ)法修辭或邏輯）”。胡克作為該學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)工作與日常事務(wù)操辦人，在長(zhǎng)達(dá)20 多年的學(xué)會(huì)活動(dòng)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(kāi)始積極參加了皇家學(xué)會(huì)研究重力本質(zhì)的專(zhuān)門(mén)委員會(huì)的 活動(dòng)。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(chēng)量一塊鐵和一段很長(zhǎng)的繩子的重量，然后將這塊鐵掛在繩子的末端再稱(chēng)，看是否因?yàn)殍F塊十分接近地面而改變重量，結(jié)果并無(wú)測(cè)出明顯的改變。后來(lái)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(dòng)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(dòng)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(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(méi)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(lái)，并用太陽(yáng)、地球、月亮、行星和地球上物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)例來(lái)加以驗(yàn)證。因此，把發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的殊榮被牛頓獨(dú)占，但胡克的某些想法對(duì)牛頓完成萬(wàn)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(zhǎng)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(hào)表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長(zhǎng)（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(wèn)題。在宣布彈性定律的同時(shí)還進(jìn)行了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最早分析，證明了彈簧振動(dòng)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(duì)光學(xué)問(wèn)題進(jìn)行過(guò)研究，也取得了杰出的成績(jī) 。胡克是光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)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(guò)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(shuō)“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(shū)，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(kāi)始應(yīng)用顯微鏡于生物研究，他將蜜蜂的刺、蒼蠅的腳、鳥(niǎo)的羽毛、魚(yú)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(lái)說(shuō)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(duì)細(xì)胞學(xué)的研究?，F(xiàn)在知道，一切生物都是由無(wú)數(shù)的細(xì)胞所組成的。胡克對(duì)細(xì)胞學(xué)的發(fā)展作出了極大的貢獻(xiàn)。胡克通過(guò)皇家學(xué)會(huì)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(huì)熄滅；用風(fēng)箱將新鮮空氣有規(guī)則地注入開(kāi)有小孔的狗的肺部，還能使小狗的心臟維持跳動(dòng) 一個(gè)多小時(shí)，說(shuō)明呼吸的作用是給動(dòng)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(dòng)物殘骸的原因》等論著中，強(qiáng)烈反對(duì)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(dòng)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(shí)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(zhǎng)，早在其作為玻意耳的助手時(shí)就顯露出來(lái)。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(dòng) 力是靠司泵人用腳踏滑輪兩邊活塞上的蹬板來(lái)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(lái)作為溫標(biāo)刻度的根據(jù)。胡克曾經(jīng)設(shè)計(jì)過(guò)一架大型的“氣候鐘”，用以測(cè)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(duì)皇家學(xué)會(huì)初期開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究做出了巨大的貢獻(xiàn)，被稱(chēng)為“皇家學(xué)會(huì)的臺(tái)柱”。由于胡克和玻意耳對(duì)皇家學(xué)會(huì)起著積極的作用，因而人們 稱(chēng)頌他們：“如果說(shuō)玻意耳是皇家學(xué)會(huì)幕后的靈魂，那么胡克提供學(xué)會(huì)的就是雙眼和雙手了”。胡克熱愛(ài)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(wèn)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(shí)目標(biāo) 知道滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。 知道滑動(dòng)摩擦 力的大小跟什么有關(guān)，知道滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比。 知道 靜 摩擦力產(chǎn)生的條件，會(huì)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(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，并會(huì)用 F摩 ＝ μ Fμ 解決具體問(wèn)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(wú)、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(huì)停下來(lái)，這說(shuō)明什么問(wèn)題？ 生答： 文具 盒受到摩擦力作用 引入 ：那這個(gè)力是誰(shuí)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(shí)。 二、新課教學(xué) 滑動(dòng)摩擦 滑動(dòng)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(duì)滑動(dòng)時(shí)受到的阻礙它相對(duì)滑動(dòng)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(dòng)，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(dòng)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(dòng)摩擦力變了嗎？說(shuō)明什么道理？ 引導(dǎo) 學(xué)生回答：滑動(dòng) 摩擦力變大，說(shuō)明滑動(dòng)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(dòng)摩擦力越大。 更換實(shí)驗(yàn)條件，把木塊放在毛巾上拉動(dòng)，同樣維持其勻速運(yùn)動(dòng)，觀察彈簧秤的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)比在桌面上的要大，說(shuō)明什么問(wèn)題？ 引導(dǎo)學(xué)生 回 答：說(shuō)明接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力