物理學(xué)史講稿(力學(xué))-文庫吧資料
2025-01-11 23:11本頁面
【正文】 理理論。 牛頓個人的工作特點 ?1．重視實驗，從歸納入手，這是牛頓科學(xué)方法論的基礎(chǔ)。 巨人們 ? 開普勒的行星運動三定律和惠更斯向心加速度公式及胡克平方反比的猜測為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力做了準(zhǔn)備；伽利略、笛卡兒、惠更斯等人對力學(xué)的研究為牛頓建立三定律及一些重大的推論做了準(zhǔn)備；牛頓創(chuàng)立的微積分就是在研究笛卡兒解析幾何時受到了啟發(fā)，斯涅耳和笛卡兒發(fā)現(xiàn)了光的折射定律，格里馬第發(fā)現(xiàn)了衍射現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象，玻意耳、笛卡兒和胡克等人對物體的顏色理論都做了許多工作，這些為牛頓的光學(xué)理論作了準(zhǔn)備。 ? 2．新航路開辟以后，發(fā)生了“商業(yè)革命”，位于大西洋交通要道上的英國，處在國際貿(mào)易的樞紐地位，在 1588年戰(zhàn)勝西班牙后，取得了海上霸權(quán)。在自然科學(xué)史上，沒有一個人開創(chuàng)了這么多學(xué)科。 第三節(jié) 牛頓的偉大綜合 ? 一、牛頓取得成功的歷史條件和個人工作特點 。 ?惠更斯還研究了離心力，他引入了向心加速度概念 。 其要點是： ① 波陣面上的每一點都可以看作一個新的波源 ， 各向發(fā)出次波； ② 各次波的包絡(luò)面即為下一時刻的新的波陣面 。 ? 惠更斯首先把幾何學(xué)帶進了力學(xué)領(lǐng)域 。 ? 1661年出版了化學(xué)史上的一部劃時代著作《懷疑派化學(xué)家》，使化學(xué)從藥劑師和煉金術(shù)士那里解脫出來，成為真正的科學(xué) 。 玻意耳 ? 證明了空氣是有重量的物質(zhì) ， 研究了壓強對水的沸點的影響 ， 以及空氣的傳聲作用 、 比重及折射率等 。 1658年完成了《擺線論》。 ? 主要著作有；《空氣性質(zhì)的實驗》、《熱和冷的實驗》、《顏色性質(zhì)的實驗》、《水和其它液體的運動》等。 ? 馬略特研究了熱、光、視覺、顏色及氣體的性質(zhì)。 ? 1680年初，在寫給牛頓的信中，胡克提出了引力反比于距離平方的猜測。 英國的物理學(xué)家和天文學(xué)家胡克 ? 在物理學(xué)史上是法拉第以前最偉大的實驗物理學(xué)家。 笛卡兒 ? 明確地敘述了慣性定律 ， 并特別強調(diào)了方向： “ 如果物體處在運動之中 ， 那么如無其他原因的作用的話 ，它將繼續(xù)以同樣速度在同一直線方向上運動 ， 即不停止也不偏離原來的方向 ” 。 ? 他的機械宇宙觀 ， 數(shù)學(xué)演繹方法和某些物理規(guī)律對后來都有較大影響 。 笛卡兒 ? 笛卡兒差不多是伽利略的同時代人 。 ? 一批國際性的學(xué)術(shù)雜志出現(xiàn)了。 ? 法國特別是英國成為自然科學(xué)活動的中心。 ? 1662年國王查理二世正式批準(zhǔn)成立“促進自然知識為宗旨的皇家學(xué)會。 ? 涌現(xiàn)出大批科學(xué)家和大批實驗室。 ? 哥白尼的日心說經(jīng)過布魯諾、開普勒和伽利略等人的工作，到了十七世紀幾乎被所有的科學(xué)家所接受。這就是著名的伽利略相對性原理，這個原理的發(fā)現(xiàn)，是人類科學(xué)認識史上的一個重大飛躍。 5．伽利略相對性原理 ? 精彩地描述了勻速直線運動的船艙里所觀察到的現(xiàn)象。這兩種運動同時存在于一個物體上，彼此互不干擾，合成一個運動，使物體沿一拋物線運動。而且伽利略認為慣性運動只能是繞地球的圓周運動，使他的結(jié)論帶來局限性，因此慣性定律的完成仍需歸功于牛頓。反之，以同樣速度上升，沿任何斜面上升的高度都相同。 2．對自由落體的研究 ?伽利略還提出并證明落體運動是勻加速運動。 二、伽利略的運動理論 ? 1．運動的描述和分類方面 ? 為了賦予 “ 速度 ” 這一概念以確切的含義從而定義勻速運動和變速運動 ， 他首先確切地表述了時間和空間的概念 ， 使時間和空間的概念在物理學(xué)中具有了重要意義 。在這本書中對阿基米德的杠桿原理作了簡化的數(shù)學(xué)證明，提出了平行力平衡的完整理論，研究了滑輪組平衡問題和機械效率問題。 實際上 ， 這兩種方法是互相補充的 ． 只有把這兩種方法以及其它科學(xué)方法結(jié)合起來 ， 才能最有效地促進科學(xué)認識的健康發(fā)展 。愛因斯坦和英費爾德在《物理學(xué)的進化》一書中評論說：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端”。 伽利略非常重視觀察和實驗 ? 伽利略非常重視觀察和實驗，在觀察和實驗的基礎(chǔ)上提出假說，再用數(shù)學(xué)分析和邏輯推理證明假說，最后用實驗驗證理論的正確。 …… 把經(jīng)驗的態(tài)度與演繹的態(tài)度截然對立起來 ， 那是錯誤的 ， 而且也不代表伽利略的思想 ” 。 愛因斯坦曾精辟分析道： “ 常聽人說 ， 伽利略之所以成為科學(xué)之父 ， 是由于他以經(jīng)驗的實驗的方法來代替思維的 、 演繹的方法 。 伽利略很重視進行觀察和實驗 ? 伽利略很重視進行觀察和實驗 。真正的科學(xué)就在“經(jīng)常展示在我們眼前的這部最偉大的書中”，即宇宙、自然界。 笛卡兒 ? 笛卡兒也認為實驗可以提供“原始前提的必要素材”，還能檢驗所得結(jié)論的正確性。 ? 笛卡兒對物理學(xué)中發(fā)展起來的數(shù)學(xué)方法很贊賞 ，認為一切科學(xué)都應(yīng)該按照數(shù)學(xué)形式建立起來 ， 把理論思維作為出發(fā)點 。在方法論中笛卡兒闡明了對培根的歸納法所作的一些補充的演繹法的原理 。 笛卡兒 ? 笛卡兒從與培根不同的方面發(fā)展了自然科學(xué)的方法論 ， 在 1637年出版的 《 方法論 》 中 ， 他提出了他的唯理論學(xué)說 。 二、理論概括方法的確定 ? 培根、笛卡兒他們的方法論都帶有一定的片面性。他反對信仰先于知識的宗教教義，認為必須創(chuàng)立為實踐服務(wù)的世俗科學(xué)來代替經(jīng)院哲學(xué)。 培根 ? 培根 在 1605年出版的 《 論科學(xué)的進展 》 中 ， 他指出：印刷 、 火藥和指南針這三種東西的發(fā)明 “ 改變了世界的面貌 ” ， “ 沒有一個帝國 ，沒有一個宗教教派 ， 沒有一個顯赫的人物能比這三種發(fā)明在人類的事業(yè)中產(chǎn)生更大的力量和影響 ” 。 ? 培根認為：經(jīng)驗實驗是真理的來源和檢驗標(biāo)準(zhǔn)。 ? 英國杰出的哲學(xué)家弗蘭西斯 培根（公元1561— 1626）首先樹立起了批判經(jīng)院哲學(xué)的旗幟，向經(jīng)院哲學(xué)發(fā)起戰(zhàn)斗。 伽利略的主要功績 ?伽利略的主要功績之一，是把哥白尼、開普勒所開創(chuàng)的新世界觀加以證實和普遍宣傳，并以自己在教庭下的犧牲喚起了人們對日心說的公認。他判斷太陽以二十七天左右的周期轉(zhuǎn)動（太陽在自轉(zhuǎn)）。他并發(fā)現(xiàn)月球與其他星球所發(fā)的光都是太陽反射的光。 三、伽利略在天文學(xué)上的功績 ? 伽利略是在 1610年用自制的垂軸放大率達 32倍的天文望遠鏡指向天空進行觀測，發(fā)現(xiàn)了月球表面有象火山口那樣的環(huán)形山，同地面結(jié)構(gòu)相似。 開普勒的功績 ?開普勒是用數(shù)學(xué)公式表達物理定律最早獲得成功
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1