中学生物理实验能力探究

物理是一门以实验为基础的科学.所有的物理知识,包括物理概念、定律和理论,都是在实验的基础上得出来的.中学阶段,物理实验教学对学生体会物理规律的探究过程,把握物理规律,形成良好的科学探究思想,了解物理学的研究方法,培养严格的实事求是的科学态度,对学生今后搞科学实验和技术革新都具有重要的基础作用.     

椭圆轨道的开普勒第三定律的简易推证

牛顿万有引力定律是在开普勒行星运动定律的基础上发现的。现在新编中学物理课本和教学参考书中已经对万有引力定律作了数学上的论证,而开普勒第三定律在大学课程中是用高等数学证明的,因此在中学课本和大学普通物理学中一般不作证明。下面介绍的两种简易推证方法是根据美国物理杂志(Am.J.Physics 1962.11)刊载的文章加以若干注释写成     

引力实验与理论研究新进展

在现有物理学的架构之下,理论物理学家们正在寻找一个合适的理论来涵盖4种基本相互作用,而对于引力基本性质的研究将是其中最关键的问题之一.因此进行引力规律的实验研究对人类认识和利用自然界具有深远的科学意义和社会现实意义,该领域的突破必将极大地丰富人们对宏观和宇观世界的认识.在这种基础物理实验研究过程中不仅需要好的物理思想和巧妙的实验方案,而且也极力追求各种实验技术和测量方法的极限.近年来华中科技大学物理系引力中心在引力实验与理论领域所开展的研究工作,包括万有引力常数G的精确测量、光子静止质量实验检验、亚毫米范围New-ton反平方定律实验检验以及宏观旋转物体等效原理的实验检验等均取得了一些积极进展.     

对质量物理实质的探讨

文章通过讨论出现在牛顿第二定律中的惯性质量和出现在万有引力定律中的引力质量之间的关系，进一步认清质量的物理实质。     

从Kepler到Newton——从万有引力定律的发现谈起

1 万有引力定律的诞生 德国天文学家开普勒(Kepler)是丹麦著名天文学家第谷(Tycho Brahe)的学生和继承人,他根据第谷毕生观测留下的宝贵资料,孜孜不倦地对行星运动进行深入的研究,提出了行星运动三大定律.     

分形方法导出改进的牛顿第二定律及万有引力定律

牛顿第二定律及万有引力定律是根据实验结果总结出来的。为了探讨从理论上导出这两个定律的可能性，根据能量守恒定律，给出用变维分形方法针对一个实例（小球沿长斜面滚下）导出改进的牛顿第二定律及万有引力定律的方法。具体给出了适用于实例的常维分形结果：改进的万有引力定律F=-GMm / r199989和改进的牛顿第二定律F=ma101458。     

从运动微分方程推导面积速度守恒定律

开普勒三定律是开普勒发现的关于行星运行规律的基本定律,它为牛顿运动定律和万有引力定律提供了原始的实验证据.因此,它是牛顿经典力学的重要组成部分.本文从牛顿力学基本定律和万有引力定律出发,对开普勒第二定律面积速度守恒定律,予以证明.     

类比法在大学物理课堂教学中的应用

本文论述了类比法在大学物理课堂教学中的重要作用及其应用（主要包括用类比法提出新定律、新思想；用类比法讲授新概念、新定律：类比法在物理复习课中及物理计算题中的应用），指出了类比法的局限性。在大学物理课堂教学中运用类比法，不仅可以加深学生对物理概念、定理及定律的理解和掌握，而且还可以培养学生分析问题和解决问题的能力，对学生认识和掌握科学研究方法也是有益的。     

大学物理教学中重视物理学思想和研究方法

物理学是自然科学的基础.物理学在培养学生科学素质方面是任何学科都无法取代的,这主要是指物理思想和物理研究方法的培养.大学物理学课程教学,应该立足于"教"思想和方法,指导学生"学"会并掌握物理思想与方法分析问题和认识自然规律,这才是高等教育倡导的素质教育.     

中学物理实验教学初探

物理是一门以观察和实验为基础的科学.物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验.物理实验是人们研究物理学的重要方法.所谓物理实验就是人们根据研究的目的,利用科学仪器、设备,设法控制或模拟物理现象,排除次要因素,突出主要因素,研究物理的一种方法.在物理研究中物理实验可以为发现物理规律提供丰富的感性材料;可以检验物理理论、假说的正确性;还可以开拓物理学应用的新领域.在中学物理教学中更有其特有的作用首先它可以使学生获得丰富的感性认识,加深学生对物理概念、原理和定律的理解,激发学生学习物理学的兴趣;其次可以培养学生的观察和实验能力,发展学生的智力;再者可以使学生初步了解物理学的研究方法,培养学生实事求是的科学态度和遵守纪律、爱护仪器的优良品质.     

正确区分万有引力中的几个概念

万有引力定律揭示了自然界中物体普遍存在的一种基本相互作用规律和行星运动的本质原因。从此把地球上的运动和天上的运动统一起来。万有引力定律的具体应用有：根据其规律发现新的天体，测天体质量，计算天体的密度，研究天体的运动规律，同时也是现代空间技术的理论基础。这一部分内容是高考的热点。学生在学习这一部分内容时反映公式容易混淆。本文将这些概念加以总结比较，旨在让学生正确区分这些概念，     

概念图在高中物理教学中的应用研究

概念图作为一种组织和表征知识结构的工具,能够有效地促进概念间联系、加强概念间理解.在国外推广概念图已成为许多国家的教育改革策略之一.本研究以认知结构同化理论为基础,提出了在物理教学中应用概念图教学的具体策略,并将此策略用于高一力学部分的“曲线运动“、“万有引力定律“、“机械能“三章的教学中.     

物理实验教学中对培养学生科学素养的研究

物理学知识不仅包括静态的科学概念、定律和原理，还包括动态的科学知识的发现和发展的过程性知识，以及这个过程中累积起来的科学思想等．物理实验是探索物理知识的源泉，物理实验作为物理教学的基本手段和内容，在培养学生的科学素养方面有着广阔的发展空间．     

万有引力定律和库仑定律的类比研究

本文从库仑定律的发现、万有引力和库仑力的类同、万有引力定律和库仑定律以何种形式的出现以及从电磁场到引力场等方面对万有引力定律和库仑定律进行了类比研究。它用事实告诉我们：类比推理确实是一种最富有创造性的推理方法,对物理学的发展起着积极的推动作用。     

参照物理动力学理论建构心理动力学体系的初探——来自《拓扑心理学原理》的启发

以勒温(Kurt Lewin)在其《拓扑心理学原理》中所探讨的心理动力学为研究对象,参照物理动力学中牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、万有引力定律等经典的定理或定律对一些心理学现象或原理进行了尝试性的解释;强调了心理学,特别是在人格心理学、社会心理学以及心理咨询与治疗领域中借鉴物理动力学概念的重要性;在此基础上构建出一套使用物理动力学语言的心理动力学体系的雏形,并指出在勒温《拓扑心理学原理》所蕴含的跨学科参照的思想指引下,相对年轻的现代心理学在自身发展中参照相对成熟的物理动力学甚至是其他学科的深远意义。     

谈高考物理试题的热点——信息类问题

基于《普通高中物理课程标准(实验)》中要求学生有一定的信息收集和处理能力,高考物理中紧紧贴近课程标准的要求,体现新课改的理念,信息类问题已成为高考物理试题的热点。但试题超出中学物理教材的范围,如万有引力势能等问题,学生在解决这些问题是要学好物理知识,掌握物理方法,领悟物理思想,以此提高解决信息类问题的能力。     

物质世界四面体结构和地球四面体动力模型研究

本文从演绎研究牛顿万有引力公式入手,运用物理学已经取得的成果,发现了粒子物理数学关系式,并计算出了光子的长度,解决了原子核电四极矩超精细结构、中子放射性问题以及强相互作用问题。在地球科学领域,解决了地球运动力的来源这一世界难题,解释了log引力反平方定律、极游移运动、陆地运动等现象的规律。     

科学研究的途径

 法国天文学家、数学家拉普拉斯在谈到万有引力定律的发现时曾说：“认识一位天才的研究方法,对于科学的进步,甚至对于他本人的荣誉,并不比发现本身更少用处。科学研究的方法经常是极富兴趣的部分。”     

物理教学中STS教育观渗透策略探讨

科学、技术与社会发展有着非常密切的关系,在科学技术祸福共进的今天,实现三者的协调发展显得尤为迫切.关于科学、技术和社会三者关系的教育就是STS教育, 本文介绍了STS教育思想的概念、国内外发展现状及趋势,以及将其思想应用于物理教育的途径,提出物理教学中STS教育观渗透策略.将STS教育思想应用于物理教学,提高学生应用物理知识解决实际问题和科技创新的能力,增强学生社会责任感.     

应用Udwadia-Kalaba理论对开普勒定律的研究

本文运用Udwadia-Kalaba理论对天体运动进行了研究(尤其针对开普勒定律和万有引力定律).我们用一种创新的方法表明天体的运行轨道可能是圆,椭圆,双曲线或抛物线.并且,在UdwadiaKalaba理论基础上,运用运行轨道约束(椭圆,圆环,双曲线或抛物线)以及角动量守恒约束核实了任何天体运动都遵从万有引力定律.基于Udwadia-Kalaba理论,我们首先考虑无约束离散动态系统,其运动方程可应用牛顿力学或拉格朗日力学以广义坐标形式写出.然后推导各类约束的二阶约束方程.最后将额外的广义力约束(从二阶约束方程获得)施加到无约束系统上.对多体系统使用此建模方法,我们总能推导出Udwadia-Kalaba方程的显式解析形式.Udwadia-Kalaba方程可用于解决完整或非完整约束问题以及理想或非理想约束问题.如果质量矩阵奇异,Udwadia-Kalaba方程也适用.