无论是身处学校还是步入社会，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成。那要怎么写好论文呢？读书是学习，摘抄是整理，写作是创造，以下是可爱的小编演员给大伙儿整编的15篇物理学史的论文，希望能够帮助到大家。
1.探索微电子技术在新时代的发展基础
随着科技的不断进步，信息和材料、能源成为了“新时代”的重要资源。信息是客观事物的状态及其运动特征的普遍形式，在一定基础上具有一定的形态。包含了信息采集、处理、传输、存储、执行、显示等过程中。在数字化和网络化特征的渗透下，改变了人们的生产和生活方式。例如：计算机的诞生，第一台计算机ENIAC 问世，占地面积就150平方米，不仅价格昂贵，运行速度缓慢，纯储量较低。这样的计算机怎么才能进入实际的生活和工作？这些正是在微电子技术的推动下，才有了今天的此种成就。
微电子学也是卫星电子学，是脱离了电子学和固体物理学的一种交叉性学科。主要研究的领域是固体材料上构建的微小型电子电路和子系统及系统的学科。不仅面临着来自于技术、材料和基础理论等限制的挑战，还期待着对新材质的又一次飞跃。微电子技术是在应用社会需求的推动下，按照摩尔定律，进行实现创新和发展。总结集成电路的出现，对未来的。发展道路有了一个总体性的定位，即集成电路的集成度。目前的形势下充分体现了微电子技术在整个信息社会发展的过程中起到了重要的推动作用。利用集成电路获取信息、传递、处理、存储、交换等功能，在如此强大的功能下，却处于了成本低、高可靠性、大批量生产、耗能低、体积小的特点。正因为这些特点，让微电子技术涉及到了现代化农业和国防、科学技术上去。由此可见，微电机学是物理学发展和突破的基础，两者之间存在这紧密的联系，在微电子基础促进物理学研究的同时，物理学也为其發展提供了广阔的发展空间。
2.基于物理学领域下的微电子诞生和突破
以半导体晶体管为基础的微电子学，是微观物理世界的重要发现。20世纪30 年代，量子力学代表着物理学的完善及其成熟，也为晶体管的出现奠定了基础。1924 年衍射实验证实了电子的波动性概念。四年后又出了电子的费米-狄拉
克统计理论。接着又是三年，提出了固态半导体的量子力学理论。1939 年第一次提出了空间电荷区理论；1947 年具有放大和功率增益性能的点接触二极管诞生了；1948年，肖克莱完成了晶体管的三个基本概念，次年发表论文。并于1950和1952年制得了锗 、硅单晶，接着是合金法制成了锗，扩散型基区台式晶体管。指导1956年微电子学的诞生。由此可见，晶体管的发明是在社会需求的作用下产生的。
3.微电子技术和物理学进展的相互融合
集成电路是将晶体管等元件进行科学集成，并于1952得到了提出。是爱宝电子管和电阻、电容等元件焊装在一起，构建具有一定功能的电路系统。就像以上所提到的世界上第一台计算机ENIAC，就是利用这个电路系统，不断连线和焊接点增加，在复杂的设备线路下，形成了庞大的系统。“集成”的出现，让人类的生活和生产步入了小型化的世界里。在以往无法解决的问题中，现在采用全半导体连接的方式为全半导体化提供了新方法。Kilby 完成了集成电路的创新思维过程，利用分离硅元件和生长结晶体管等搭成一个全半导体化的实验装。实现了可行性，也是第一个集成电路的诞生。集成电路是一个技术的创新，也是在物理分析的过程中实现技术创新的。Kilby也因此获得了诺贝尔物理学奖。此外，平面技术是推进集成电路产业化的关键性技术，实现了氧化、扩散等技术。Fuller及其同事，在气相到固态杂质扩散中，为形成 p-n 结技术做了系统的基础工作，并进一步，对二氧化硅特性进行了深入而系统的研究。在平面工艺中，光刻技术是一种精密的表面加工技术。1957年，DOF 实验室首次提出了半导体工艺技术，实现了精细晶体管和集成电路图形结构，有机的将光刻技术和二氧化硅氧化掩蔽融合起来。让集成电路中主流光刻技术成为了超深亚微米量级重要应用。
其中，金属→氧化物→半导体场效应晶体管器件的出现，是微电子技术的另外一个里程碑。并在此基础上，提出了场效应晶体管的理论。目前，半导体工业发展中 ，95%以上的集成电路产品都是采用 CMOS 结构进行拓展的。1971年第一台微处理器诞生以后，就一直集中在大、中、小型机中被应用，主要运用于军事和航空、航天、天气预报 、科学计算等方面，直到微机在全世界的占有率已经高达3.7 %。由此带动了智能化的发展，同时也为物理学及其实验技术提供了新的发展。接着计算机辅助设计（CAD），对器件和电路、工艺等领域进行深化的发展，把量子隧穿效应应用到半导体存储器领域。20 世纪 80 年代，随着新材料和新物理效应的出现，高性能铁电材料如 PZT 和 SBT呈现到了大家的面前，微电子技术也进入了第二发展期。紧接着铜互连技术的发明，在微电子技术中，起到了承上启下的重要性作用，解决了铜污染的问题。微电子技术对物理学研究工作，不仅起到了推动性作用，还让物理学的研究呈现了更为广阔的空间。
4.微电子技术发展的物理限制和相互作用
从基本物理规律的限制上看，不管是计算机还是集成电路，都是采用器件结构和工作原理，实现了信息处理的过程。其中还存在着不少物理性限制，包括电磁学和热力学等，并呈现了微电子技术的物理极限状态。从材料方面的限制看，如硅衬底材料 、二氧化硅绝缘材料等无法满足新时代的需求。目前SOI，Ge-Si ， Ⅲ-Ⅴ族等实现了新材料在微电子技术当中的主要应用。从技术方面的限制看，像光学光刻工艺这样的工艺技术已� 从器件方面的限制看，MOS 器件开关已经过时，采用新的器件结构和工作原理成为了势在必行的责任和义务。从系统方面的限制看，微电子学的理论基础属于典型物理理论的范畴。随着器件尺寸的进一步缩小到纳米尺度同时，微电子技术的发展呈现出多维发展的模式。例如：微电子技术与机械学光学结合的微机电系统（MEMS），
总结：随着科技的不断进步，微电子技术经历了重要的三个发展阶段，并在每一个阶段都体现了突出性特征，并在此基础上，从单一的发展向着多元化的发展趋势进行转变，同时与物理学基础相辅相成，为以后的进一步拓展提供了良好的基础。
参考文献：
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物理学论文投稿
摘 要：1 导入多元情境，刺激求知欲望 积极且多元的课堂情境是促使学生踊跃表现自我的基本因素，是实现研究性学习的必备条件之一。物理学科作为自然学科之一，其所涵括的内容小到生活细节，大到宇宙世界，如果学生对物理学科本身就缺乏学习的热情和求知的欲望，那么
关键词：物理教学论文发表，发表物理学论文，物理学论文投稿
1 导入多元情境，刺激求知欲望
积极且多元的课堂情境是促使学生踊跃表现自我的基本因素，是实现研究性学习的必备条件之一。物理学科作为自然学科之一，其所涵括的内容小到生活细节，大到宇宙世界，如果学生对物理学科本身就缺乏学习的热情和求知的欲望，那么教师将无法实现课堂教学的实效性。研究性学
以人教新课标高中物理必修1《匀变速直线运动的速度与时间的关系》为例，教师在该课程中的教学任务既在于引导学生掌握相关概念、识别速度与时间的关系图象，也要树立学生用数学公式表达物理规律的意识。要顺利完成以上教学目标，教师首先要考虑的是如何激发学生的学习热情和求知欲望，这样才能促使学生全身心地投入到学习和吸收的过程当中去，而这在一定程度上取决于课堂情境是否活跃且多元化。首先，教师可利用现有丰富的信息技术来为学生呈现形象直观的学习画面，如先用多媒体设备展示小车在重物牵引下的运动图象通过改变相关变量中的单个变量来展示不同的运动状态，来引导学生对所观察到的图形进行思考和分析，可以小组为单位，或以同桌为搭档进行交流与探讨。根据学生的合作进程，教师要适时地进行指引和纠正。在综合观察和总结各小组的表现的基础上，教师可选取最优的合作小组，将讲台交给他们，鼓励他们以讲授者的身份为其余学生演示分析图象和推导过程，而教师可以与同学一起坐在座位上，以学生的身份对你台上的小组提出比较有针对性的问题。如此，既能缩短师生的心理距离，也可以让学生享受到轻松自由的多元化课堂环境，自然而然就会对课堂学习产生强烈的求知欲望。
2 归还主体地位，实现自主学习
研究性学习提倡以学生的发展为根本，其核心理念在于引导学生养成主动求知、不断探索的学习精神，诚如教育学家弗赖登塔尔所言，知识既不是教出来的，也不是学出来的，而是研究出来的。新课标改革的主阵地是课堂，而课堂真正的主体是学生，因此，要实现研究性学习，教师应当首先摒弃传统的“填鸭式”教学方式，从灌输型教学转向引导型教育，把课堂的主体地位归还给学生，只有给予学生充分的展现平台，赋予学生自由的交流平台，才能够促使学生进一步开发潜能、自主学习，表达新颖的观点，展示独特的个性，为贡献社会奠定坚实的基础。
以人教新课标高中物理必修2《生活中的圆周运动》为例，为了实现学生在课堂中主体地位的回归，教师首先要设计巧妙的引导，如“同学们是否注意过你们生活中出现的圆周运动呢？它就存在于你们所喜爱的某项运动项目里，或你们每天亲眼目睹的。某项活动中。有哪位同学愿意帮老师和其他同学一起回顾下我们生活中的物理现象呢？这既能展现同学们敏锐的观察能力，也能提升概括总结的综合语言能力的。”教师要根据学生现场的反应，结合平日对学生个性特征的观察和总结，适时鼓动学生勇于表现自我，并对学生的不同发言作出多元化评价。之后，再利用多媒体设备向学生展示生活中圆周运动的实例，“从大屏幕中我们可以看到，圆周运动在我们的生活中普遍存在，那么同学们知道向心力的概念吗？比如汽车在过拱形桥时，当它在桥弧顶时，对桥的压力与它的速度有什么关系呢？为了帮助同学们分析的便利性，老师今天特地准备了一些实物模型，同学们自行分成小组，分别上来领取实体模型，再进行小组分析和探讨。请大胆开发你们的观察力和想象力，肯定可以分析出圆周运动中向心力的来源以及圆周运动的规律。为了让实验更有竞争气氛，各小组的用时均会被计时，完成之后我们一起评比出最佳组合！”如此一来，教师在课堂中的角色由传统的灌输者转向引导者，学生也由被动吸收者变换成主动探究者，这种自主学习的研究性学习气氛对开发学生的潜能和培养创造力具有深远的意义。
3 落实创新理念，拓展思维空间
所谓研究性学习，指的是学生在教师准确的指引下，在探索研究的过程中主动获取知识、应用知识，并最后解决问题的学习活动。可见，它已完全摆脱传统教育以升学为目的的错误指向，而突出强调学生的主体地位和创新实践的能力。随着改革开放和世界经济的不断深入，信息技术保持着迅猛的发展趋势，创新能力也由此成为考量当代复合型人才的一项重要指标。正所谓“落后就要挨打”，我国科技实力在走向世界前沿的同时，对创新型人才的需求也日益强烈。物理作为一门以实验为基础的探索性学科，教师应当将创新教学的理念落到实处，努力拓展学生的思维空间，培养出能够适应时代发展和国家需求的创新型人才。
以人教新课标高中物理必修2《经典力学的局限性》为例，自然科学所蕴含的无穷奥秘意味着人类对它的探索也是无止尽的，随着科技水平的不断发展和进步，人类对科学的认识程度也在不断地更新和改进。研究性学习的动力来源于对问题的发现与提出，因此，教师要在物理教学的过程中落实创新的探索精神，首先要引导学生发现问题、提出问题，并自主解决问题。如“同学们认为速度有无极限的概念呢？微观例子的行为与宏观物体是否遵循同样的物理规律呢？时间与空间又是否是绝对地一成不变的呢？如果经典力学已经足够完善，那么爱因斯坦为什么还要提出相对论呢？如果经典力学存在局限性，那它又表现在哪些方面呢？
物理学是一门以实验为基础的研究物质结构和相互作用及其运动基本规律的学科，物理学研究的对象有极大的普遍性，它的基本理论渗透在自然科学的各个领域中，应用于生产技术的各个部门，也是一切自然科学和工程技术的基础。在日常教学中，如何增强学生的科技意识和创新意识，物理学科起着极其重要的作用。下面我就谈谈平时是如何在教学中培养学生科技创新意识的。
一、在物理课堂教学中培养学习兴趣，激发学生的求知欲及科技创新意识
我们知道，兴趣是追求认识、探究某种事物或从事某种活动的心理倾向。因而，兴趣可以推动人们去积极主动地获取知识。因此，我们在教学过程中应该尽量培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知欲及科技创新意识。
1、物理实验是培养学生学习兴趣的重要手段
课堂上生动的实验，不管是分组还是演示实验，都能给学生强烈刺激，激发学生研究问题的兴趣，同时做好实验教学能培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题和解决问题的能力以及实事求是的科学态度和创新意识、创造能力。因而在平时上课时首先应做好分组实验，在分组实验也不一定要生搬硬套课本上的，可以在课本的基础上加以改进，增强学生的兴趣。比如，在做单摆实验时，除了按要求完成课本的实验，还要求学生如何利用单摆来测量建筑物等的高度，同时要求大家回家后进行试验，这样可使物理更贴近生活，提高学生的学习兴趣。在演示实验时，也可创新地引入一些小实验，比如，在《向心力向心加速度》一课的教学中，我就利用葡萄酒杯提乒乓球的小实验来引入课题，这样可以提高学生学习的兴趣，同时也使学生受到良好的科技创新意识的教育。
2、在教学中注重理论联系实际，突出物理知识的实用性，从而激发学生的兴趣
物理是一门实用性很强的科学，与工农业生产、日常生活有密切联系，物理定理、定律本身就是物理学家对自然界的现象通过假设、实验后总结出来的。因此，在平时的教学中，我们尽可能地联系实际的生产和生活，突出物理知识的实用性，使学生认识到物理学知识在生活、生产及一些高科技领域中的应用，从而培养学生热爱科学，树立良好的科技创新意识。
3、用生动的物理学史、故事激发学生兴趣
课堂教学是学生获取知识的最主要途径。要加强学生的科技创新意识必须从课堂教学做起，发挥课堂教学的主渠道作用。在课堂教学中我们可以通过物理学史的教学，使学生了解物理发展的历史、著名物理学家的故事及典型事迹，这样能使学生认识到良好的科技创新意识的重要性。在平时的教学中我们可以根据不同的教学内容，选用不同的历史材料，如，在教学自由落体时，可介绍“伽利略的两个铁球同时着地的实验”、在教学牛顿定律时可介绍“牛顿运动定律是如何创立的”、在教学电磁感应时可介绍“法拉第的实验”等，这样抓住一切机会对学生进行物理学史教育；也可适当向学生介绍我国在航空航天及高科技领域的一些成就。这样可使学生更加了解科学家们的科学态度，以及研究科学的方法，使他们从小就有热爱科学、献身科学的精神，也让他们认识到物理的广阔领域，知道科技发明如何带动社会的进步等，从而奠定他们学好物理的决心和信心，进一步激发他们的科技创新意识。
二、组织开展形式多样的物理课外活动
大家知道，我们辅导的科技小制作都要在课外去完成，因而可以说学生的科技知识学习、科技创新意识的培养更重要的要放在物理课外活动上来完成，而且与传统的课堂比较，课外活动更具灵活性，选择的余地也更大。
1、趣味物理实验的设计及课外实践活动的组织
在设计趣味物理实验时应考虑学生的知识基础以及学生完成实验的能力，设计一些如“用单摆测建筑物的高度”“纸杯烧水”“水火箭”等学生能完成的课外小实验。通过小实验来激发学习物理的兴趣，提高他们的动手能力，同时也可以设计一些课外实践活动，如“德化高山湿地的形成与保护”等，并让学生的实践活动参加全国青少年创新大赛，从而提高他们的兴趣及提高他们的科技创新意识。
2、利用物理知识进行科技小制作
我们学校每年都有一个科技节，这时我利用这个机会，组织学生利用课余时间进行科技制作活动，比如，以前学生制作的可用于高危高位操作的扳手、真空室小水电发电装置、环保节能的喷釉装置等，对于好的项目进行改进，参加全国青少年大赛创新项目的比赛，近年来我通过这样的形式已有多名学生在创新大赛中获得了省市比赛一、二、三等奖。通过这些科技活动的开展，学生的科技创新意识得到了很大的提高。
3、认真指导学生阅读科普读物
根据学生现有物理知识的实际，我们可指导学生阅读与所学知识相联系的一些科普读物，观看一些科技有关方面的录像，如我对每班学生在假期时都布置了观看“王亚平太空授课”的录像，使学生更多地了解科技发展的新动向，增加学生的各种科技知识，调动学生学习物理的积极性，培养学生的自学能力。
4、利用课余时间举办科普知识讲座
物理知识与社会的发展、日常的生产、生活是紧密联系在一起，在每年的科技节中我都能开展一个科技方面的讲座。在讲座前，一定要认真选择材料，因此在平时我们可以收集一些航空航天技术、军事科学、空间技术、通信技术以及科学家的具体事例等材料，并对材料加以提炼，为讲座做好准备，还可以联系生活中的物理，让学生自己搜集资料在班上自己介绍，从而提高学生的科技创新意识。
没有创新观念，知识就 创新意识关系着一个国家在世界范围内的竞争力，因此在世界科学技术飞速发展的今天，我们应将增强学生的创新意识提到中华民族兴衰存亡的高度来认识，在教学中大力进行知识创新和技术创新教育，因而在教学中提高学生的科技创新意识，是每位高中物理教师必须要做的事。
物理学形式美及教学研究论文
物质世界的客观存在是真与美的和谐统一，物理学家通常也是通过发现物质世界的美来证实事实、总结规律．然而，在实际的物理教学中，教师往往忽略了物理学科的形式美，只是一味的向学生灌输教材上的物理知识，从而导致学生因难以体会物理学中美的愉悦而将物理知识的学习当成是一项索然无味的学习任务．鉴此情况，本文以物理学中的形式美为切入点，并重点论述了如何将其渗透至实际的物理教学活动中，旨在为后续的高中物理教学工作提供参考依据．
一、结合历史，发掘人文美
近代物理发展至今，经过了一个漫长的发展过程，在这一过程中，无数热爱物理的科学家们穷尽自己一生的精力与才华不断地探知、论证全新的物理领域，而正是由于他们对于物理的执着追求，才真正造就了我们现在所清晰存在的世界．由此可见，物理学科浓重的人文精神不应被认知领域的物理定律而掩盖．在教师的教学过程中，有选择性地穿插一些物理学史，会让略显乏味的物理课堂鲜活起来，让学生能够充分领略物理学家们对于物质世界清晰认识的执着追求．教师在教授物理知识时，可以为学生讲述自由落体理论的发展过程，从而进一步帮助学生树立物理物理辨证观．例如，教师在教授“自由落体运动”一课时可 人们目瞪口呆，两个铁球出人意料地几乎是平行地一齐落到地上，这就是著名的“比萨斜塔试验”，也是推翻了沿用近两千年的落体运动重要事实依据．
二、认识规律，启蒙对称美
物理学科事实上就是一门解释物质存在、构成、运动及其转化规律的一门科学．对于接触物理较多的人群而言，他们对物理现象进行研究时，时常会沉浸在具有规律性变化特征的物理美学上．物理现象本身所具有的规律对称性而产生的艺术美通常被称为物理学的对称之美，而学生若想感受到这种美，就必须先对物理规律形成一个初步的认识．而在对科学规律的认识过程中，物质内部的对称性也能在一定程度上反映出物质的规律．所以，物理对称美的研究往往还能进一步推动物理科学的发展．在研究物理对称美这一科学发展史上，毕达哥拉斯是最早提出对称性这一物理审美标准，他认为，在所有的对称图形中，圆是最美的，圆点与圆周之间呈现出来的是绝对对称、绝对和谐的状态．而他这一理论也一直影响者后续物理科学的发展．因此，教师在学生的学习过程中，更应善于引导学生发现物理知识中所客观存在的对称美．例如，教师在教学“电荷的电场线分布”这一知识点时，教师就可以利用各种电荷的电场线之间的对称规律来为学生详细讲解点电荷、同种电荷以及异种电荷之间的电场线分布情况．如此一来，原本枯燥乏味的理论现象就会转化为学生感受物理对称美的真实体验．同时，磁体中磁感线的分布规律与平面镜的成像规律相似的物质空间对称性的特点也应该被教师深切融入至实际物理课程的内容讲解中，帮助学生将原本抽象的物理知识转化为形象的图像记忆．
三、概括经验，透视简洁美
从本质上说，物理的简洁美主要是来自于自然界的基本发展规律，而对于自然界本身所具有的规律特性又具有相对简洁的美感．物理学科的简单性也只要是以简洁美的主要形式体现，物理科学家们正是通过将复杂的事物进行一一分解，并根据以往对于自然界规律探索的经验而总结出崭新的物理理想模型，最后再借助这些构想出来的模型去形象的理解客观存在的物质世界．爱因斯坦认为，物理工作就是要先尽可能的从假说或设想出发，并将所有设想运用逻辑思维进行论证，最后再根据以存在的经验事实，概括总结出更为简洁的物质物理特性．例如，宇宙间所存在的作用力可以大致分为如下三种：强作用力、弱电作用力以及万有引力，牛顿运动定律将宏观低速条件下的各种机械运动规律归结为一个简单有序的集合；麦克斯韦方程组的提出则将复杂的电磁规律以简洁的形式加以概括；量子力学理论则更是将抽象、微观的例子运动以更加清晰、明了的形式出现在人们面前．在教师的实际教学过程中，对于物理科学的整体简洁美决不可一掠带过，这是由于物理的简洁美不仅是建立在众多物理科学的探究经验之上，更是因为当学生对物理的简洁美的理解能更为深刻时，学生对于物理理论概念与相关物理规律的掌握就会变得更加便捷．例如，“温度是决定一系统是否与其它系统处于热平衡的物理量”、“力是一物体对另一物体的作用，它使受力物体改变运动状态”，这些物理概念以准确、简洁、的语言表达了物理科学的本质．此外，物理规律的表达也是在科学、准确的基础上力求达到简洁的美化目的，如开普勒在哥白尼的天文体系的基础上以“恒量=R3/T2”这一简明形式总结出了众星绕日的运动规律，从而使得繁星浩瀚的太空图景清晰地呈现在人们眼前．
四、客观辨证，展现理性美
物理科学世界是千姿百态的，但作为物理科学论证的强大支撑，对物理科学的客观辨证看待与理性认识才是物理知识学习的根本所在．与其他学科相比，物理学科更重视以实验来论证并检验观点，同时，在进行论证实验时，物理所展现出来的理性美更是物理世界科学性与和谐性的真实体现．作为客观事物存在并反映出的物质世界科学，物理学理论更多的是强调各种事物中所客观存在的差异与矛盾统一，而要找出这种差异与矛盾，所依靠的恰恰是物理的理性之美．因此，在进行理论知识的教学基础上，组织学生投身于物理科学实验是高中阶段物理知识系统结构的重要组成部分．而只有学生在试验中达到对物理知识的理性认识，才进一步将物理学中的形式美渗透到物理教学过程中．例如，在教授学生“曲线运动”这一课程时，教师可以先让学生自己运用控制变量法：将大小不同的球从不同的高度向下抛，分别记录小球不同的水平平移距离，观察其试验结果的不同变化，并指导学生分析小球的下落时间与水平位移距离及下落高度之间的关系．在帮助学生确立了与试验结果有关的试验因素变化后，再指导学生将“S=vt，h=gt2/2”这两个公式应用于试验设计，当得出试验结果后，在运用反推法以试验结果论证相关的试验条件．这样一来，物理知识点的应用就会在学生的实验过程中直接被进一步强化，而物理科学的理性美也能展现得淋漓尽致．物理科学是一门集人文美、形式美与对称美于一体的课程，在物理课程的教学过程中，教师对于物理知识的讲解不能停留在表面的认知领域，而应该将其本身所具有的形式美渗透至学生的学习过程中，尽可能给学生带来美的感受，充分发挥物理科学的独特魅力．总而言之，在物理教学中以美启真，陶冶学生的思想情操，激发学生的创造性思维，达到提升其物理综合能力的目的．
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物理学是人类社会实践的产物。作为人类对物理世界客观规律认识的结果，物理学有一个不断积累和发展的过程。它的每一个基本概念、基本定律和基本理论，都有一个萌芽，形成和发展演化的曲折过程。但是，在大量的物理教科书中，人类对物理学认识的历史痕迹被擦拭殆尽，物理学家们的曲折顽强的创作过程常常被物理学理论严格、精美的逻辑体系的面纱遮盖起来，人们只能通过具体的物理定律或公式前面所具有的科学家的名字，模糊地了解那一段历史。
我国物理学前辈钱三强先生指出：“科学经历的是一条非常曲折，非常艰难的道路，然而，我们的教师在对学生进行教育的时候往往是应用经过几次消化了的材料来讲授，或者经过抽象的理论分析加以表述，把已有的知识系统归纳，形成简明扼要的理论体系，这当然是必要的，但是这样的教学方法，往往会使学生对科学概念的产生和发展引起误解，以为什么结论都可用数学推导出来，失去了对观察和实验的兴趣。这样的结果使学生们不了解科学是怎样来的。”把物理学史的内容溶入课堂教学，可以让学事了解物理学的学科特点，激发学生学习物理的兴趣—让学生从物理学发展的角度来理解物理知识，促进知识的掌提；并从物理学家的事迹中感受科学精神，人文精神。
1 通过物理学史的学习，使学生了解学习物理的重要性，激发学生对物理学科的兴趣和探究欲
物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本的最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科，是自然科学的基础学科和带头学科，它的基本原理和方法渗透到了自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，是自然科学的许多领域和工程技术的基础。通过学习物理学史。我们可以发现正是物理学的发展推动了自然科学的其他学科，诸如化学、生物学、天文学等学科的发展与新的交叉学科的诞生，同时极大地促进了科学技术的发展。比如现今的尖端技术领域一一核能与核能技术，航天与空间技术、信息技术、激光技术，生物技术等，或是物理学本身的发展，或是植根于物理学。历年来科技界最高奖项——诺贝尔奖的获得者们当中除了诺贝尔物理学奖的获得者外，还有相当一部分人是具有物理背景的，他们的成功与其物理背景的关联甚大。
孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”浓厚的学习兴趣一直被认为是学习的“催化剂”。只有学生了解了物理学的重要性，才能激发学习的兴趣，从而调动学生学习物理的积极性。而且在教学中经常穿插一些物理学史的材料，把物理学上一些重大知识的发现历程融入到教学中，就会为学生创设一个生动活泼、自觉主动的学习环境。物理学史向学生展示了一幅理论与实验交叉、失败与成功并存、逻辑与非逻辑思维并用的丰富多彩的画面，思想与方法的演变、物理学发展跳动的脉搏，都可以调动学生的情绪，唤起他们强烈的好奇心和奋发向上的激情。引起浓厚的兴趣和积极的思考。
2 通过物理学史的学习，增强学生对物理知识的全面理解和掌握
物理学是以实验为本的科学。而不仅仅是一门根据公式堆积起来的纯理论学科。物理理论与物理实验就如同物理科学的两条腿一样使得物理学得以发展和前进，两者是相辅相成的。现代实验物理大师密立根的名言：“科学是在用理论和实验两只脚前进的，有时是这只脚先迈出一步，有时是另一只脚先迈出一步，但是前进要靠两只脚，先建立理论然后做实验，或者是先在实验中得出了新的关系，然后再迈出理论这只脚并推动实验前进，如此不断交替进行。”物理学最重要的研究方法是：假说→实验→理论。科学家在研究物理问题时，一般是依据以往的观察和实验经验进行推断，得出初步的结论，这就是“假说”。为了进一步检验假说是否正确，需要进一步“实验”，如果大量的实验结果证明假说是正确的。这种“假说”就上升为“理论”;否则，就要被修改或补充。这就是物理学发展的重要规律。
对于物理学中各个基本概念、基本原理和定律，只有了解它们如何产生，形成和发展的过程，即了解它们是如何得来的，又如何演变发展成为现在这个样的，才能真正懂得它们的`本质，在教学中也才能深入浅出，讲深讲透。通过物理学史的学习，有助于学生了解具体的概念、定理，定律的来龙去脉和具体的发展过程，可以使学生对该知识有更深层的理解和掌握，而不再是简单地记住一些概念、公式和定律。
3 通过物理学史的学习，使学生树立正确的价值观
物理学史集中体现了人类对物理世界的探索和逐步认识的历程，每个科学家的成就不是一蹴而就的。他们的事迹留给我们更多的是一种精神：探索未知，发现真理、献身科学事业的精神。在物理学史上，有许多物理学家具有难以想象的毅力、信心和意志。他们与困难或过时传统的观念作斗争，以及与科学界内部和外部的阻力作斗争，甚至还要经受恶势力的迫害，这需要科学家顽强的意志和献身科学的牺牲精神。居里夫妇研究放射性元素，受放射性元素射线的危害，历经四十多个月艰苦劳动，数万次的反复提炼，才从几吨沥青铀矿渣中提炼出了0。12克的氯化镭，布鲁诺为扞卫科学真理义无反顾地走上了火刑场，像这样一些生动的事例，在物理学史上比比皆是。物理学史在培养学生高尚的情感、进取的人生态度、树立正确的价值观方面具有不可替代的作用，运用物理学史培养学生情感态度、价值观是一种可行性途径。
4 结语
教学实践告诉我们，不仅要教给学生现代科技所必需的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法。科学既是一种知识体系，又是一种人类认识世界的方式和探索过程，而一般的科学方法部贯穿物理学发展的过程中。在教学中穿插物理学史的知识，具有重要的教育功能，有助于提高学生的科学理性，培养学生的创新思维能力，加强学生的科学素质教育，有助于学生建立起自己正确的价值体系。总之，在物理教学中有目的地渗透物理学，是完全有必要的，也是切实可行的
摘要：物理学史是研究物理学发展的学科，将其有机地结合教材进行教学，将会使学生从事物的发展角度来更加深入地了解物理，增强学生们对物理的学习兴趣，更有利于锻炼学生的物理思维，采用科学的方法处理问题等，使他们终身受益。
关键词：物理学史；教学
物理学史是研究物理如何产生发展历史的，它是伴随着人类对自然规律的认识发展过程而逐步发展起来的一门自然科学，他聚合了社会活动中人类的智慧，融合了自然科学、哲学及社会科学的知识。在中学阶段的物理授课过程中融入物理学史的教育，将科学探索者的发现、观察、思考、实验、创造的整个过程展现给学生，使学生有身临其境之感，从而懂得科学探究者的不易，领略他们为了真理百折不挠的探索精神，从而不断提升学习的原动力，提高学生的综合素养。
一、物理学史运用于教学中的必要性和可行性
物理学史是人类文化遗产的一个重要组成部分。物理学又具有很强的继承性，物理学中的科学研究方法又大都贯穿在物理学发展的历史过程中，因此在中学阶段的物理授课教学过程中完全有必要把人类认识自然世界的整个历史背景和规律发展过程展现给学生，阐明物理学中像牛顿运动三定律和万有引力定律等那样重要的定律、公式的产生和发展过程；重要的科学研究方法和科学观点的认识演变过程，以及重大科学突破对人类认识和社会发展产生的巨大影响，以期更好的对学生进行历史观和价值观的良好教育。心理学研究证明，一个人的兴趣作为非智力因素对学习的影响是巨大的，它能给研究者提供不竭的动力和灵感。而大多数科学家的研究探索真理故事又都有一定的趣味性，其品质具有很强的感染性，比起单纯的公式推导、定理证明来，要更容易引起学生的注意和兴趣。
二、将物理学史运用于教学过程中
1.运用物理学史对学生进行正确的德育教育中国是四大文明古国之一，四大发明享誉世界，新中国成立后，奋发图强，科技救国，无数的仁人志士回国施展自己的远大报复，为国家的科技事业甘愿做无名英雄，不求回报，,我国的两弹元勋，核能的和平开发、电子技术的飞速发展，卫星上天、火箭、导弹技术赶超世界先进水平，物理学界涌现出一批又一批的无名英雄，他们的事迹激励着我们，他们的成果惠及子孙后代。物理学的发展史是一部充斥着科学与迷信、真理与谬论、改革与保守的斗争史。在授课中介绍物理学史的大量史料，可鼓舞学生们的学习斗志，学习他们高贵的品质和不畏艰难困苦坚持不懈的精神，鞭策学生勇于奋进，为追求真理不达目的誓不罢休的科学斗志；还可以教育学生树立振兴中华，献身科学事业的精神。2.运用物理学史激发学生的学习兴趣，提高教学效果物理学史记载了人类前赴后继揭开自然之谜的史实，有很多激动人心的故事。比如：古希腊物理学家阿基米德，通过王冠排水量发现了阿基米德定律，解决了浮力的计算问题；牛顿从苹果落地砸在他头上开始，深入分析这一项现象，从而提出了著名的万有引力定律；伽利略用比萨斜塔实验证实了轻重物体下落一样快的道理。但在实际的教材中，这些很多都被隐形了，而出现在学生面前的：欧姆、胡克只是一个定律，伯努利只是一个方程，阿佛加得罗只是一个常数，如果教师只是概念化地讲授物理知识，那么物理学就会完全变成一门枯燥无味的学科，我们应该在实际的教育教学过程中引入这些名人背后的物理学史，使他们的经历故事在教育教学中闪闪发光，来更好的激发学生的兴趣，提高教学效果。3.运用物理学史对学生进行物理方法教育在物理学的发展史上，科学家们在创立物理学精深的知识的同时，往往有都有正确的和科学巧妙的物理研究方法。如法拉第“场”概念的提出，以牛顿三定律为基础的经典力学体系，爱因斯坦的相对论，安培的分子电流假说，伽利略的`理想实验探究方法等，都无不显示出科学家们非凡的想象力和独特的科学研究方法。物理研究方法教育既有隐形的也有显性的。“隐性教育”就是在教学过程中，隐蔽地发挥科学方法的导向作用，不会出现物理科学方法的名词，也不对方法进行解释，使学生在潜移默化中进行学到了研究方法。“显性教育”就是在教学过程中，一般是通过实验提出物理科学研究方法的名称，一般从学生现有知识水平出发，讲解这些方法的内容和操作过程，同时指导学生运用这些方法进行练习。4.运用物理学史对学生进行探索精神教育在物理知识的探究过程中，许多物理学家以常人难以想象的毅力和信心，与困难作斗争，与传统观念作斗争，与科学界内部和外部的阻力甚至迫害作斗争，追求真理，敢于创新。比如：布鲁诺、哥白尼用生命捍卫了“日心说”；居里夫人身体力行，为了研究放射性元素“镭”亲自做实验，据说他的日记本都具有很强的辐射性，做了成千上万次实验，面对失败，不气馁。失败了，重新再来，最� 科学是来不得半点虚假的，必须实事求是，百折不挠。学家们对待科学的态度无疑在学生的思想中会产生深刻影响，在学习中可以以此来培养学生严肃认真、实事求是的优秀品质，为求真理不断攀登科学的高峰。
三、结语
物理学史具有“物理科学内容，历史科学方法”的鲜明特色，我们在物理教学中加入物理学史教育，不仅能够培养学生对科学的浓厚兴趣，还能对物理知识的来源进行深刻的了解和认识，启迪学生物理思维，开阔学生物理视野，解决学生知识认知中的疑难，提升学生对物理研究方法的掌握意识。随着物理学史教学的深入发展，物理学史在实际教学中的教育功能，终将被越来越多的物理教师所认可！
[参考文献]
[1]郭亦玲，沈会君。《物理学史(第2版)》，清华大学出版社。
[2]张宪魁。《物理科学方法教育》，青岛海洋大学出版社。
物理农业属于一种新型的高科技农业技术，物理农业的产生与发展，与物理技术在农业新科技中的应用存在着紧密关系。随着人们生活水平的提高，人们更加重视食品的安全性，在农产品的选择上，更趋向于选择无公害或绿色产品。物理技术与农业生产的结合，推动着传统化学农业向现代生态农业逐渐过渡。在农业新科技中应用的物理技术主要为电、磁、声、光、热等。通过物理技术的应用，提高农作物生长速度，降低化学农药等应用量，最终实现作物增产，实现农业可持续发展。本文主要从磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等方面。
1物理技术在农业新科技中的应用
1.1磁场效应在农业新科技中的应用
在地球上，所有的生物都在磁场的环境中生长，在生物体内，存在着磁性物质，如金属矿物质。不管是动物还是植物，其体内都存在着磁性物质，如外界磁场发生变化时，生物体内的磁物质会出现磁化现象，从而出现磁性势能与极性变化。在磁场影响下所产生的变化，会直接或间接的对生物造成影响，并形成磁生物效应。通过实践研究发现，磁场效应对生物的影响存在着多个方面，如增强植物矿质代谢，对植物酶系统造成较大影响，提高植物ATP能量等。一般情况下，对植物施工磁场效应，可以提高植物光合作用，推动其生长代谢，提高叶绿素，植物综合生物效率获得较大提升，最终提高作业产量及质量。
1.2电场效应在农业新科技中的应用
在地球空间环境中不仅仅含有磁场，还包含着电场。电场存在着不稳定性，受天气变化影响较大。电场对植物生长的状态存在着很大影响，在农作物产量长期的进化过程中，其对电场产生了适应性。如选择植物，并应用电场屏蔽技术后发现植物的光合速率明显降低，其生长状态远远不如雷区植物好，究其原因，电场对植物的生长存在着较大影响。随着研究的深入，人们发现电场存在着能量效应，并对植物物质交换的速率存在着较大影响。在电场效应下，植物蛋白构象出现变化，能够提高酶活性，并激活钙素，提高气孔开度，促进植物碳同化。在电场作用下的水分解，可以提高水的电解过程，从而促进植物光合作用。此外，在农业应用中，电场还存在着杀菌效应，可以有效应用于农业生产中各种病虫害的防治。应用电场效应，可以在大棚蔬菜种植中，于植物蔬菜等上方，架设电场网，形成电场效应。在病虫害防治中，应用电功能水，可以有效杀灭各种细菌及病毒。电功能水在病虫害防治领域属于当前国际上先进技术，应用前景十分广阔。
1.3纳米能量效应在农业新科技中的应用
纳米属于一种物质尺度衡量单位，1g纳米材料所具备的表面积相当于一个普通足球场面积。在物质达到纳米级尺寸之后，其表面积十分大，且存在着较多的不稳定电子。纳米能量效应的存在，为物质反应发挥着很大催化作用。纳米材料所具备的活性，让纳米材料能够与其他物质进行较大能量的反应。纳米技术的应用较多，如进行盐碱地改良等。
1.4声波效应在农业新科技中的应用
按照波粒两象性原理，声波存在着粒子与能量属性，声波可以如磁场或电场一样发挥作用，提高植物代谢及活性。声波作用的研究较早，如美国科学家为正在生长中的西红柿播放音乐，最终获得超大番茄。通过实践，提出声波应用的声波谐共振理论。利用仪器，可以获得植物自发声的存在，这种自发声具备特殊的声波，应用声波共振技术，模拟出与植物自发生场共振，可以提高生物光合效率，提高植物产量。声波效应理论的研究发展较晚，但未来应用的空间较大。
1.5等离子处理技术在农业新科技中的应用
等离子体属于物质存在状态的一个种类，是物理学独立分支。物质状态主要分为固体、液体、气体，随着研究的深入，提出等离子状态。将等离子处理技术应用于农业领域，其起源来自于航天应用领域。在航天领域，通过卫星搭载种子并返回地面进行种植，发现其生长活力较强，并存在着一些变异现象。这种变化，主要是因太空中存在着较强的等离子。种子在磁场、射线及等离子体的综合作用下，打开了植物中存在的潜在基因，从而提高植物产量，提高作物产量。当前，航天育种技术发展十分迅速，但太空作物生产成本较高，在普及上存在着较大困难，为此，需要研究出地面空间站模拟技术，将等离子体等应用于农业领域。
2物理技术在农业新科技应用中的前景
物理技术，如磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等，在作物中发挥着不同效用。通过物理技术的应用，可以提高作业光合作用的速度，从而推动作物生长，抑制病虫害，减少化学产品的应用，从而在提高作物产量及质量的同时，提高作物生长的生态性，实现农业的可持续发展。当前，物理技术在农业领域的应用前景十分广阔，但仍存在着研究速度较为缓慢，缺乏实际应用的研究，为此，需要加大研究力度，推动物理技术在农业领域中的应用。
3结语
随着人们生活水平的不断提高，人们对食品的安全性重视程度越来越高，在选择农产品时，更加倾向于选择无公害及绿色产品。物理技术在农业领域的应用，可以推动传统化学农业逐渐向现代生态农业发展，在提高农作物生产产量及质量的同时，减少化肥及农药等的应用，实现农业生态化。当前，磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等物理技术在农业领域中的应用研究发展十分迅速，其应用前景十分广阔。相信随着物理技术的进一步发展，将会引起农业技术的变革，实现农业生产的巨大效益。
参考文献：
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[摘要]科学教育发展的主要趋势是科学教育与人文教育的融合。物理教育是科学教育的重要组成部分，在实施全面的物理教育的诸多途径中，在提倡素质教育的今天，在高职物理学教学中进行物理史教育是非常有效的途径之一。
[关键词]物理学史 高职 物理教学 人文教育
随着人们对物理史教育功能认识的逐步深入，物理史教学受到了越来越多物理教育工作者的重视。物理史知识通过不同的途径引入课堂，对培养学生的综合素质起到了显著的作用。笔者结合高职高专学生的特点，阐述了在高职物理教学中引入物理史知识具有重要意义。
（一）高职学生特点
自20世纪90年代末以来，我国高校年年扩招引发了普遍的“普高热”，再加其中独生子女比例的不断增加，无论家长还是学生都不愿轻易选择职业教育，使得近年来高等职业学校生源质量明显下降。笔者通过多年观察发现高职高专学生普遍存在如下特点：
1.思想上没有明确的学习动机，总觉得自己是万不得已才来上高职的，考大学的希望基本上没有了，再努力学习也没什么价值，抱着混个文凭的想法，不求上进，做一天和尚撞一天钟；不少学生把较多的时间花在了上网、玩游戏和交朋友、谈恋爱上，甚至去、打架。高职生思想感情不稳定，两极性相当明显，当遇到自己感兴趣的东西或遇到困难挫折时，其爱好可能马上发生改变，造成与学习目标相偏离。
2.高职生普遍缺乏良好的心理素质，不能正确对待成功与失败。多数高职生在以往的学习中体验最多的是失败，这种失败不仅让学生在学习中感受不到学习的乐趣，体会不到成功的喜悦。更可怕的是，它会让学生在教师的冷眼和同学们的嘲笑中逐渐丧失对学习的兴趣和信心，产生自己“脑子笨，不适合学习”的。错误心态，进而对能力或智力产生怀疑，从而也就无法真正启动自我提高的内驱力。高职生随着年龄的增长，其知觉敏感性和准确性逐渐增强，观察力越来越深刻仔细，注意力的稳定性也大大增强
3.学习基础差，尤其是理化成绩，造成听课困难，很多同学反映物理课听不懂，畏惧、害怕、甚至讨厌物理。
4.个别学生缺乏基本的荣辱观、是非观，不能全面、辨证地看待问题，容易偏激；做事以自我为中心，没有集体主义观念、爱国主义意识。
面对这样的一个学生群体，笔者认为高职学校的老师教育学生做人比传授知识更重要、也更艰巨，我们要在传授知识的同时注重培养学生的道德品质、学习兴趣、意志、情感等非智力因素及其他基本素质，从而使高职生走出校门后能够适应社会的需要，适应个人发展的需要。通过研究笔者发现物理史不但具有上述功能，而且可以结合高职的特点针对性地实施教学。
（二）物理学史在教学的重要作用
其一，是在帮助学生理解物理学本身和认识应如何应用科学方面的功能，也就是说，物理学史可以带来对于物理学科本身以及与其内外相关因素更全面、更深刻的认识。学史的意义就在于为科学本身服务，它有助于教学，能够提高学生的学习兴趣，帮助学生尽快掌握已有的科学理论。对于物理学中的各个基本概念、定律和理论，只有了解到他们是根据什么科学问题和实际原形被提出来的，又由于哪些矛盾和发现而得到修正和发展，经历了哪些重要发展阶段，为什么呈现出目前的状态，这才能真正懂得它们的本质，理解它们丰富的内涵，对历史情况了解得越具体，对现状的理解也越深刻，对现有知识的历史考察，可以把发现的本质放在更真实的背景下，从而使学生得到超过定律和公式的许多启示。大诗人歌德就说过：“科学史就是科学本身。”对现有知识的历史考察，可以把发现的本质放在更真实的背景下，从而使学生得到超过定律和公式的许多启示。有些物理学重要发现并不是经验事实必然的逻辑结果，正是由于许多带有革命性的概念和理论本身就不是从已有的理论中逻辑地推演出来的，那么以纯粹的逻辑方式来讲授，不仅学生难以接受，而实际上也是不可能的。只有把它放到认识的历史长河中去，讲清它们的来历和脉络，并做出辨证的分析，才能使学生理解和接受。 其二， 物理学史的人文教育功能。美国物理学家和物理教育家拉比（L.I.RABI）认为：“只有把科学和人文科学融为一体，我们才能期望达到与我们时代和我们这一代相称的智慧的顶点。”物理学科是以自然界物质的运动和变化规律为研究对象的自然科学，在培养人的人文精神方面具有很好的优势。特别是其在一般普及性教育方面的功能，融合自然科学与人文艺术指教的教育。物理学史作为一门历史学科，其天然的功能似乎还在教化领域，这就是目前越来越为大家认可的科学史的教育功能。今天中国的教育界越来越认识到，过去那种英才教育、专才教育的教育思想既不符合教育的真正目标，也不能适应当今社会的需要，因而提出了素质教育的概念。应该说，物理学史在推进素质教育方面有着特殊的作用。
物理学史可以帮助学生树立全面而准确的科学形象和科学家形象，领悟科学精神和科学的人文性，从而沟通文理，加深对科学本身的理解。在历史上，伟大的科学家都不仅增长人类的自然知识，也传承独立思考、追求自由的科学精神，传播在人类生活中相当宝贵的协作、友爱、同情和爱国精神。居里夫人长期从事核物理研究，将自己毕生的精力奉献给了科学事业，居里夫人时刻不忘自己的祖国，她用波兰（Poland）命名第一个新发现的元素为“钋”（Polonium）。爱因斯坦就曾说过：“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而有风险的生命的意义。曾任卡文迪什实验室主任的汤姆孙总是把他所知道的和所能想到的全部告诉助手和学生，甚至把他自己设计的方案无代价地给予学生。他创导了每两周一次的学术讨论会制度，在他任期内共培养了84 位物理学教授，27 名英国皇家学会会员，诺贝尔奖获得者7人。只有在团结、合作、民主的氛围里才能取得这么大的成就。物理学史就是一部完整的物理学家奋斗史，通过学习使学生理解像居里夫人的爱国情怀；体会到物理学家与他人合作的重要性；熟悉了定量、定性、美学等的思维方式；形成独立思考，分析问题，解决问题的能力；培养学生形成科学的世界观和方法论；体会到在科学研究中兴趣，意志品质是非常重要的……所有这些对受教育者潜质的开发、诱导，形成自己的“榜样”都是非常重要的。同时又能历史地、客观地学习科学知识和进行创新。
物理学的不断进步，给我们人类带来了美好生活。从另一方向来看，科学技术的进步也带来了一些人们当初不曾料到的负面效应：如环境污染，生态失调，自然资源过度消耗等；原子能的在军事上的应用。对这些情况的了解，使他们关心人类社会的和平与可持续发展，增强学生的社会责任感和使命感。
物理学史本质上是一门历史科学，它以人类与物理世界对话的历史为研究对象，所以它必然融合了与物理学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史发展有关的文史哲的多学科知识，是一门与自然科学、人文科学、社会科学、思维科学紧密交叉渗透的综合学科。正是这种特性，决定了物理学史在实施物理教育与人文教育的特殊作用。在高职物理教学中引入物理学史的教学能促进学生更好地学习物理知识，健全学生的人格，培养学生热爱科学，热爱科学事业，热爱自己的祖国的高尚情操。
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对物理学的研究论文
摘要：对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法，认为对于惯性要区分：个别研究对象的性质与存在的性质；保持某种状态的性质与改变某种状态的性质；物理学规律的动力学特性与审美性。
关键词：惯性；存在；时间；空间
惯性是经典力学中的一个基本概念，同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念，并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题（1）。可是，尽管经典力学经过了漫长的发展时期，大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性（2），本文试从几个方面对惯性进行了讨论，望引起大家的共识。
一、惯性的意义
大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（3）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。
二十世纪初，德国数学家诺特尔（4）证明了：空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上，物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质，个别存在物只是惯性的显现者，惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量（例如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关
通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领：在最相似的物之间，错觉说着最巧妙的谎；最小的罅隙是最难度（5）。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话，则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因而，也即力越小物体的惯性越大。事实上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话，作者以为也只能从这样的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为，根据广义相对论，空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间，自从奥古斯丁（6）提出“什么是时间？”以来，人们还没有认清它的真面目，也因而从更深的层次上而言，人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因（诚然，所有物体均会表现出惯性），它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映，事实上，它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”（7）这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实，惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书（8），我们来看一些下面的例子。
例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（9）
在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。
并且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。
例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上了，这是什么缘故呢？（10）
通常标准答案是这样的：开始斧头和斧柄同时向下运动，当斧柄遇到障碍物时突然停止，而斧头由于惯性保持原来的运动状态，这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
事实上，斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移，而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）运动，因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系，它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”，正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题，那么可以这样认为：虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能，正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看，一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移，二是斧头与斧柄的接触面上在发热。
如果仅从动力学的角度来看，斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是，虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因，可严格地说，斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系，因而，撞击“几下”也是一个非常重要的条件。
例3．小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被档板制动时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢？（11）
教科书上的答案是这样的：小车突然停止的时候，由于木块和小车之间的摩擦，木块的底部也随着停止，可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒。
事实上，本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物，小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩，从而木块向右倾倒。若以小车为参照物，小车被档板制动时已是一个非惯性系，作用在木块（重心）上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。
需要指出的是，在上述例2和例3中，斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题，而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是，在非惯性系中，我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。也就是说，这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象，而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子，毫无疑问是正确的（12），但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时，用不着举更新鲜的特别例子，倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于，惯性不是使物体改变运动状态（使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒）的原因。严格地说，这些原因和物体的惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及时不及时，斧头套在斧柄上牢不牢，小木块倾倒得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。
惯性，这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质，其实是物体存在方式的一种条件性：“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候，车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，乘客是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静止而突然向前倾，并不保持其静止状态，并不表现出惯性”（13）。这个条件就是：物体要表现出惯性，它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变，无论运动是快是慢抑或停止。”（14）也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时，惯性系总有着特殊的地位。可是，这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳，并不是人类贪懒和间集化的一个报应，惯性系的存在有其形而上的基础：自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性，我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式，其更根本的是它使人与存在的关� 惯性定律给我们的启示是：存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而，我们应当从审美的视角来看待惯性，而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。
所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈，可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说，把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候，对学生的这一期望是合适的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的基本概念与规律以后，就要求学生用它们解释自然现象。事实上，物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象，它没有这个功能，它只是告诉我们要去感受些什么，它提供给我们的不是一种推理的方式，而是一个判断的原则：它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。
三、惯性定律与牛顿第二定律的关系
当物体所受的合外力为零时，从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是，仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体，而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质，因为这个“任何物体”，包括了天地间的万物，而万物的总称（15）即是宇宙：“四方上下曰宇，古往今来曰宙”。也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性：惯性是存在的特性，是存在着的时空的特性，是宇宙的特性。
其次，牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律，而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关，它是存在之状态的表述，它的'表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性（16）构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位，从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问，物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系（17）。由此可见，不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例，恰恰相反，现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说，正是惯性现象，构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变，因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。
最后，牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来，基本的物质粒子完全是惰性的，没有任何自发的运动，而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体（18）。也就是说，惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。
四、惯性与具体物体的质量无关
从上面的讨论可以看出：“质量是物体惯性大小的量度”这个论题，在几个角度去看都是错误的。第一，质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系，从内容上来看是个体与存在的关系，在它们之间，人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二，“物体（的）惯性”这样的说法缺乏依据，因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三，“惯性（的）大小”这样的说法也缺乏依据，因为惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达方式，一种特定状态的显现。第四，既然惯性并无大小，我们也不可去进行量度，事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关� 因而，物理学界流传的物体的惯性等于它的质量（19）只是人们一个随心所欲的错误言说。
由于物体质量与惯性无关，所以，将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的，质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用，质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”� 正如牛顿所说：“物体只有当有其他力作用于它，或者要改变它的状态时，才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力，也可以看做是推斥力。（20）”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关，它事实上具有动力学特征，当一个物体的质量大时，它对运动状态改变的阻抗能力就越大。
从逻辑上而言，我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来，才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说，这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。
五、惯性定律的表述方式
牛顿第一定律是动力学定律的基础，但它本身并不表征物体的某种动力学性质，它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述，对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的：反映时间的均匀性，空间的对称性，及自然之美对人的呈现。可是，现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然，这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的，但以今天的眼光来看，这种差异性就成为值得商讨的了。
例如：一个物体，如果没有受到其他物体的作用，它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态（21）。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远，因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的，陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的，这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例，因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。
另外一种常见的陈述方式是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（22）这样一种表述比前一种完整多了，它几乎就是牛顿的原义，但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”（23）。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定，而“有外力”应当换成“其它物体的作用”，因为惯性定律是不涉及力的，操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。
作者试着这样来陈述惯性定律：存在着的宇宙有这样一种性质，它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许，这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式，它强调了惯性与惯性的表现者（个别研究对象）的严格区分，这个陈述的主语是性质，这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为：使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
六、人们误解惯性的来源
人们在惯性问题上所犯的错误认识，既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式，又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上，牛顿似乎注定要被人误解”。（24）
在牛顿所陈述的第一定律中：（25）“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它迫使它改变那个状态（Everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.）”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解，即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的，这个内部原� （26）在牛顿时代，作出这样的判断是无可厚非的：“一个物体，由于其物质的惰性（现称惯性——译者注），要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”（27）因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出，他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的，因而他才认为（惯性）大小与该物体的运动和质量有关。
这一观点可以追踪到亚里士多德，它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过（29）：“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性”；“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”由此我们也可见，在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。
从上面的论述可以看出，人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的，这个原因主要在于：人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候，就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部，把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力，他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即：惯性作为一个内力，在缺乏外部动力或阻力时，会引起无定限的直线运动（30），另一方面，牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承，我们可以从他的著作中强烈地感到，他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然，在现代人看来，自然界的物体是与人具有本质区别的。
在牛顿以后，欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白：“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力。惯性的大小与质量成正比例。”（31）可是现在看来，这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在，人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展，特别是诺特尔之后，我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关，而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说，我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解，牛顿的visinsita（惯性是一个消极的本原，靠此本原物体维持它们的运动或静止，按照作用力的大小接受运动，按照受到阻力的大小抵制运动。（32））可以深入为两个层面的结论：在没有外力的作用下，一个物体，它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性，即时间均匀性与空间对称性；在同样大小的力的作用下，一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性，即它的质量较大。
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调查背景
新版初中物理教材中增加许多跟物理学史有关的知识。这些物理学史的知识能否提升学生学习物理的兴趣，是否能够帮助学生增强对知识点的理解，增加的物理学史知识能否帮助教师增加他们的教学环节的生动性，趣味性，能否完成大纲中要求的在知识的教授过程中完成德育教育的功效。针对这些问题，我们设计了两套调查问卷。从学生和教师这两个角度，对初中物理教材中的物理学史知识对物理教学是否能都能够提供帮助进行了调查分析。
一、调查方法：本课题主要采用问卷调查的形式
（一）调查问卷的编制。本研究采用自行编制的调查问卷对被试对象进行问卷调查，答卷时间20分钟，问卷收回后，获得有效问卷。调查问卷分为学生问卷和物理教师问卷。
（二）调查问卷的具体内容。学生问卷从物理学史的学习对他们的学习帮助情况，获得物理学史的途径，学生的需求等几个方面编制问卷；物理教师问卷从物理学史在其教学过程中帮助情况，教师对物理学史教育功能以及对影响其实施因素的认同情况，教师对教材中增加的“阅读材料”的形式、内容以及教学现状的看法等几个方面编制问卷。
二、调查结果及分析
（一）学生的问卷主要分为两个部分：第一个部分主要是物理学史对学习帮助情况的测试题；第二部分是关于学生获得物理学史的途径以及学生需求的测试题。
对于第一部分的'数据统计中我们发现47.2%的同学认为物理学史知识对学习有很大的促进作用，只有25%的同学认为根本没有作用。81.8%的同学表明很喜欢听老师讲物理学史故事。93%的同学认为老师适当讲一些物理学史故事更能吸引他们的注意力，激发学习兴趣。
对问卷的第二部分处理显示，大多数教师在教学中不重视物理学史的教学，而同学们对物理学史的了解主要是老师们的介绍。调查表明54.5%的学生认为特别希望教师在教学中介绍某个领域的主要科学家及其关键性的发现。48%的同学认为在介绍概念时需要介绍清楚概念内涵的发展过程。65.8%和64.4%的同学很希望了解物理学发展事迹和学习物理学家的事迹。
调查结果发现：学生对近现代的物理学史非常感兴趣，尤其是一些前沿高科技的问题。
从上面的分析中可以得出如下结论：在减负的教育背景下，充分发挥物理学史的育人功能是符合教育要求的，也是多数同学希望的。教师在讲授新领域的知识的时候可以首先介绍该领域的简单历史，在教学过程中注重研究方法的介绍，并引入一些相关的历史故事能唤起学生继续学习的兴趣，能够帮助学生理解知识原理，真正掌握知识。
（二）物理教师的问卷主要分为两个部分：第一部分主要是物理学史在其教学过程中是否有帮助以及教师对物理学史教育功能以及对影响其实施因素的认同情况的测试题；第二部分主要是教师对教材中增加的“阅读材料”的形式、内容以及教学现状等的看法。
对于第一部分的数据统计中我们发现84.2%的教师认为以物理学史作为教学引入能激发学生的学习兴趣，有利于接下来的教学内容。65.8%的教师认为在教学过程中加入物理学史的讲解能够使学生对所学知识拥有深刻的印象，促使学生热爱科学、理解知识、掌握方法。50%的教师认为在教学中引入物理学史的机会很多。26.3%的教师认为在教材中增设物理学史内容没有必要，42.1%的教师认为很有必要，其他人抱着无所谓的态度。
对问卷的第二部分处理：目前物理教材中增设了物理学史内容的覆盖量，教材中新增加的“阅读材料”“科学足迹”“科學漫步”等小版块主要是讲述一些与教材内容相关的物理学史知识的延伸和应用，与教材内容相互补充，是教材知识结构的组成部分。但是通过教师问卷调查我们发现：教师普遍认为这些小版块不属于考试内容、考纲里也没有明确的要求和考试无关紧要的，所以没有必要花较多的时间引导学生进一步进行研究和探讨。所以这一部分的内容讲解的多少都不会影响教学质量，因此大多数教师认为只要学生课后看看就可以了。
从上面的分析中可以得出如下结论：虽然物理学史在教学过程中对教师的帮助很大，但是由于教师习惯于中规中矩的讲课方式，加上物理学史在实际的考试中所占比例不多，教师也就忽略的这部分知识的教授。多数老师都有自己的教学方式，但均是考试考什么，上课就讲什么，这样就忽略了书本上的关于物理学史方面的知识，与实际的教学目的脱轨了。
三、综上分析，我们得出以下结论
（一）物理学史在教师教学的整理过程中非常有用。第一，物理学史的引入激发同学们对物理学习的兴趣。第二，在学习新课前，通过学习物理学史，可以锻炼学生的思维以及动手能力，并在这样的过程中，学生可以对知识有更好的掌握。
（二）同学们对物理学史也是非常感兴趣的，他们希望在真正的学习中能了解更多历史知识。通过体验经典的实验，他们可以更好的掌握知识，更能培养他们的实验思维，物理思想。
在新课改之前，教师和学校普遍对物理学史的教学重视不足，认为高考不考，学生自己看看即可，学生学习物理学史的兴趣不足，导致学习出现困难．进入新课改以来，由于学校和老师对“情感态度价值观”目标的研究以及高考试题中频繁出现对物理学史的考查试题，使物理学史教学逐渐引起了人们的重视．经过这几年的研究和感受，笔者发现物理学史部分内容在高中物理教学中具有重要作用，科学家的思考、探索以及在新的实验现象面前如何利用已知的物理知识去分析、研究直到最后的成功，都会给予我们多方面的教育和启迪．
１利用物理学史情境进行探究教学，领悟科学思维方法
以物理学史为情境进行探究教学，将教科书中的物理知识与物理学的发展历程相结合，学生不仅可以学到物理学中的概念、规律、公式、定理等知识，还能从中学习和领悟到科学的思维方法．例如：高中物理教材中的伽利略对自由落体运动的研究、牛顿关于万有引力定律的发现、法拉第关于电磁感应的具有划时代的发现等案例，分别介绍了三个具有代表性的重大发现及其特有的科学研究方法，以及从这三位伟大的科学家身上映射出的科学精神和个人魅力，使学生在学习知识的同时感悟科学的神奇和魅力．
２利用物理学史培养学生的创新思维能力
物理学的发展离不开物理学家的猜想和假设，物理学家在面对新的物理实验现象时，会遇到非常多的'困难，他们会用自己独特的思维，创新性地研究问题．通过物理学史的学习，我们可以了解科学家严谨的科学态度以及创新思维能力．库仑当年在研究电荷之间的相互作用力时，还没有电荷量的概念以及不知道怎样测量物体所带的电荷量，面对小球带电问题，库仑将两个相同的带电金属球相互接触后所带电荷量相等的实验现象，创造性地应用到实验中去．实验采用把一个带电金属球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量会分给后者一半，类似的方法，把带电小球的电荷量分为原来的四分之一、八分之一、十六分之一……通过这种方法，得到了实验中小球带上不同的电荷，巧妙地解决了电荷量不能测量的问题．库仑创新性的思考问题的方法为学生解决未知问题提供了启迪．
３利用物理学史培养学生学习物理的兴趣，提高其解决物理问题的能力
当前学生学习物理兴趣普遍不高，原因是多方面的，既有学校实验器材不足无法呈现教材中的实验的原因，也有学生面对题海战术的枯燥，无法体验到成功的喜悦的原因．如对阴极射线是什么的问题，汤姆孙认为可能是带电粒子流，他根据电场、磁场对带电粒子的作用，结合速度选择器原理，巧妙地设计实验，得出阴极射线是带负电的粒子流，并测出阴极射线的比荷．通过这一节的教学，可以使学生有身临其境之感，领略科学前辈的研究方法，体验利用已有知识解决新问题的成功喜悦，感受科学家们坚韧不拔的毅力．
４利用物理学史能培养学生的意志和科学的方法观，领悟科学家不畏权威、不断创新的精神
从１３世纪以来，由于许多有才能的科学家都认为现有的一些理论已经提供了最合理的方法来描述自然现象，要推翻建立得如此顽固已�
摘要：物理学史指的是物理学科在历史进程中不断发展的过程，其中还记录了人类对自然界物理现象的认识以及研究，由此可以说，物理学史是一个丰富的资源宝库。教师在教学过程中对学生讲授物理学史不仅可以提高学生对于学习物理的热情，还可以帮助学生更好地掌握物理知识，使学生得到全面提高。因此本文将对物理学史融入高中物理教学的实践进行研究分析，从而帮助教师顺利开展教学活动。
关键词：物理学史；高中物理教学；实践研究
引言
随着素质教育的不断推进，新课程标准越来越重视学生科学素养的发展，因此就应该在高中物理教学中融入了物理学史，从而激发学生的学习热情，使学生在学习物理知识的同时，还可以一并了解到物理知识所对应的历史。此外物理学史还能够让学生了解正确的物理研究方法，以及物理在社会发展中所带来的积极影响，从而不断拓宽学生的知识面，促进学生全面发展。
一、物理学史融入到高中物理教学中的作用
（一）提高学生对学习物理的热情
在以往的高中物理教学中，教学内容仅为书本上的知识，教师并不会对物理知识进行拓展教学，因此就会导致教学氛围沉闷，使学生对于学习物理的热情也大大减退，只能是被动的接受知识，无法对知识产生强烈的求知欲望。因此高中物理教师就应该将物理学史融入到教学过程中，并用通过讲故事的。方式，使课堂气氛变得轻松活跃，为学生营造一个良好的学习环境，以此来提高学生对于学习物理的热情，从而使学生的成绩不断提高。
（二）帮助学生更好地理解物理概念
对于许多高中生来说，日常的学习压力是非常大的，单纯的物理概念讲解已经无法让学生对物理知识形成系统的记忆和理解，当物理概念数量不断增加的时候，学生就会将这些相似的概念混淆，导致学生学习效率降低。因此，教师将物理学史融入到教学当中，就可以使学生了解到物理概念的提出、分析以及论证过程，进而让学生对物理概念有更深层次的认识，并且了解到其实质与内涵，使学生逐渐的形成物理思维。此外，教师对学生讲授物理学史在一定程度上还可以改善课堂气氛，使学生的紧张感得到缓解，从而使学生能够全身心的投入到教学活动中[1]。
二、物理学史融入到高中物理教学中的实施策略
（一）将物理知识与物理学史融合
从某种层面上来说，物理知识与其他学科的知识是不同的，其他学科的知识需要经过不断研究分析，学生才能够得出结论，但在物理教学中，学生可以通过一定的逻辑方法直接得出结论，虽然过程简单，但是其中的逻辑性以及抽象性都非常强。此外，由于教师在教学过程中往往会忽略物理学的发展历史，就导致学生无法体会结论产生的过程，学生对知识的掌握就不是很好。因此教师就应该将物理学史融入到高中物理教学当中，使学生充分了解物理知识产生的来龙去脉，从而使学生对物理知识有更加深刻的理解与认识。比如教师在教学生“牛顿定律”的时候，就可以将牛顿的分析研究过程以讲故事的方式说给学生，这样不仅能够吸引学生的注意力，还可以使学生充分了解知识背景，从而促进学生的全面发展[2]。
（二）教师丰富自身物理学史知识
教师的教学水平对于教学质量具有十分重要的影响，因此想要物理学史在教学过程中发挥其应有的教学效果，就需要教师不断丰富自身的物理学史知识，从而更好的开展教学活动。此外，由于应试教育的影响，现阶段的物理教师并没有充分的认识到物理学史对于学生学习物理知识的重要性，从而忽略了对学生人文素质的培养。因此，高中物理教师就应该对物理学史进行深入的了解，并且还需要不断提升自己的业务水平，以此来更新教学理念、创新教学方法，确保在教学过程中将物理学史与物理知识完美融合，从而帮助学生对物理知识有更深层次的理解与认识，使物理学史真正的发挥其应有的教育价值，提高课堂教学效率[3]。
（三）加强对典型史实的研究
物理学在发展过程中涉及到的知识面十分广泛，学生无法对这些知识进行一一学习，因此教师在备课过程中就应该选取一些典型的人物或者事例，让学生对其进行深入的研究分析。在高中物理教学过程中，教师应该将典型案例作为某一问题的重点类型，在学生独立思考、自主探究之后，还应该与同学一起分享这些著名物理学家研究出的伟大成果，这样不仅能够加强师生之间的交流互动，还可以让学生充分了解物理知识背后所蕴含的历史事件，以此来进一步加深学生对于物理知识的理解与掌握，为学生物理成绩的提高带来帮助。
（四）创造历史情境
由于学生在课间休息的时候会放松精神，这样就会导致学生在一开始上课时注意力难以集中，因此教师就应该通过及时的引导，来帮助学生快速集中精神。比如教师可以在课前布置作业，让学生对某一典型物理事件进行分析探讨，然后教师引导学生，将事件进行情景再现，并让学生扮演事件中的角色，使学生参与到教学活动中，这样学生就能真实的感受到物理学的发展过程，从而对物理知识的印象会更加深刻。
结论
将物理学史融入到高中物理教学中不仅能够提高学生对学习物理的热情，在一定程度上还可以帮助学生更好地理解物理概念，使学生的物理成绩不断提高。因此，教师就应该在教学过程中将物理知识与物物理学史进行完美融合，并且要加强对典型物理史实的研究，从而使物理学史在教学过程中发挥其应有的教学效果，为学生的全面发展提供帮助。
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摘要：物理是源自于生活的科学，它是祖先对于现实生活中现象总结的一种高度凝练，而物理上升到一定高度则会对人类的生活产生影响，物理与生活一直处于一种往复循环，互相影响的状况。本文主要从各种发明的不同层面诠释物理对人类生活的不同影响
关键词：物理；力学；热学；电学；光学
从人类的起源开始，物理就一直伴随着我们的生活，人类利用周围的环境为自己制造生机，无意间发现了钻木取火的原理，火的制取和火种的保存是人类生命兴旺的源头，火让人类的食物更加美味更加健康，使他们居住的环境更加温暖，更有助于驱逐凶猛的野兽，火种的保留使得他们每到一处都可以使用火，虽然他们并不知道摩擦生热，能够燃烧的物体温度一旦达到着火点就会燃烧的物理原理，但是却还是有意无意地利用了这些物理原理为自己创造一线生机，没有火，就不会有生生不息的文明。所以是这些物理原理为人类的兴旺做出了巨大的贡献，虽然此时的人类无法控制物理科技，但是能正确地使用这些物理科技为自己创造更好的生活。
物体如果密度小于水，就会漂浮在水面上，此时的物体会受到浮力，人类最初并不知道物体会受到浮力，但是却能利用木头可以漂浮在水中的特性，造出了木船，木船对于人类也是一个伟大的发明，虽然人类不知道它能承载多少重量，但是却能利用它来往于其他的陆地，并且打捞一些鱼类，通过船的发明，人类丰富了自己的食物系统，并且能与其他的陆地加强沟通，进行来往贸易，使得人类初步展露出了社会的模型。而后，伟大的物理学家阿基米德，正苦苦求索如何测定王冠的体积，在沐浴的时候水从木桶中溢出，却使他灵光一现，发现了浮力定律，以后的科学家循着他的思路一路探寻，终于发现了流体力学的奥秘，他们可以对水中的船只进行受力分析，得到船能承载多大的重量，更进一步改造了这一工具，使得人类的海上航行技术突飞猛进，也为人类文明的推进做了巨大的贡献，郑和出海南洋，使得中国国威得以彰显，哥伦布发现新大陆，开拓了人类的视野，使得世界的全貌得以重现，麦哲伦环球航行，证明了地球是圆的，揭开了人类心中对于地球的一层疑云。如果没有船，可能人类对地球的认识还是天圆地方，美洲则会屏蔽在人类的视野中，可能各个国家也会老死不相往来，人类有如此的繁荣兴旺，与物理科技是分不开的。
一个铁球与一根羽毛从同一高度落下，自然是铁球先落地，然而伽利略却毅然决然地否认了这个观点，于是一个历史性的时刻被永久地记在了史册，伽利略从比萨斜塔拿出了两个质量不同的铁球，同时下落，两个铁球几乎同时落地。而他又利用了归缪法成功推翻了物体下落速度与质量有关的观点：一根羽毛和铁球相连，落下地面，正常来说羽毛比铁球速度慢，会拉低整体的速度，但是两个拴住一起重量增加，按照之前的理论应该速度加快，因此，原结论被推翻，物体下落速度与质量无关。此举无疑将人类对于物理的认识提升了一个境界，从原本的单纯观察日常生活中的现象，升华到以理论为依据进行拓展，伽利略创造的运动学，更是将两种日常生活中的现象，力和运动联系在了一起，人类对于物理的理解不再肤浅，而且渐渐深入。
1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）宣告研制成功。“埃尼阿克”共使用了18000个电子管，另加1500个继电器以及其它器件，其总体积约90立方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米长的大房间才能存放，是个地地道道的庞然大物。当时的计算机只是为了计算一些繁琐的，计算量较大的科学实验数据，但是经过科学家的研究与改良，变成了集成电路式计算机，投入了数据流，通讯技术，人工智能和模式识别，办公室自动化，计算机也不再是那个笨重的机器，甚至于变成了能拿在手中的小型笔记本，现在的计算机早已进入人们的生� 而电视，手机等的出现也使人类的生� 一个恶霸不再敢横行乡里，因为有互联网和电视的监督，一旦做了违法的事，必定会尽人皆知，网上和电视也会把最新的实事发布，并且传播正能量，丰富人们的生活。互联网的普及让人与人之间的信息交流更加频繁。互联网上WWW网站众多，比之传统媒体，能快速提供信息。但互联网只是一个平台，还需要科技创新。众多的基于互联网新产品的出现带给人们全新体验。微信、QQ改变了人与人之间的交流方式，素不相识、从未谋面的人也能成为好友。微博的出现更是带来了媒体的新变革，通过微博，即使是普通人也可以快速发送信息，并被世界范围内的他人获取。中国境内最大的微博平台是新浪微博。
然而，物理科技为我们带来的未必都是好的影响，凡事有利必有弊。火虽然可以烤熟食物，可以取暖，但是也有人用火� 蒸汽机虽然推动人类工业革命的进展，但是却会产生大量的污染，使得环境破坏，并且消耗大量的煤炭资源与人力物力。电的使用为人类带来了便利，但是也会有很多人使用电不善，导致事故伤亡，计算机虽然让人类跨入了信息化社会，但是电脑的出现，也让一些新兴的职业――黑客悄悄进入其他人的电脑，窃取别人的资料，使用电脑病毒侵染别人的电脑，甚至于涉及到国家安全。手机虽然使通讯变得便捷，但是却让人与人面对面的交流显得淡薄，每个人的手机号码仿 这一切，其实都是源于人类心理的贪婪，惰性，欲望，等一切的恶性心理。但是如果能克制住这些心理，好好地利用物理科技，必定会使人类的生活大放异彩。
参考文献：
[1]许超。浅谈现代科技对社会发展的影响[J]。神州，20xx，4.
[2]科技改变人类生活[J]。世界儿童，20xx，Z1.
[3]时斗，熊昌友，唐斌，唐继红，罗吉勇，邓飞，李勇。用科技改变人类社会的进程为标准划分历史阶段[J]
摘要: 角动量这一概念是经典物理学里面的重要组成部分，角动量的研究主要是对于物体的转动方面，并且可以延伸到量子力学、原子物理以及天体物理等方面。角动量这一概念范畴系统的介绍的力矩、角速度、角加速度的概念，并且统筹的联系到质点系、质心系、对称性等概念。本文主要对角动量守恒定律和其应用进行论述。对定律本身进行了简略的阐述，并就其守恒条件及其结论进行了定性分析。
正文:
大家也许小时候都有过一个疑问：人们走路的时候为什么要甩手呢？为什么如果走顺拐了会感觉特别别扭呢？一个常见的解释是，为了保持身体平衡。这种解释了和没解释没什么区别的答案是永远正确的，问题是甩手到底是怎么保持身体平衡的？
原来这一切都是我们大学生所熟知的角动量以及动量守恒的原因，很神奇的是原来用动量守恒可以解决很复杂的问题，但是却用了最简单的方法。
1、角动量：角动量 角动量是描述物体转动状态的物理量。对于质点在有心力场中的运动，例如，天体的运动，原子中电子的运动等，角动量是非常重要的物理量。角动量反映不受外力作用或所受诸外力对某定点（或定轴）的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点（或轴）运动的普遍规律。物理学的普遍定律之一。质点轨迹是平面曲线，且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。如果把太阳看成力心，行星看成质点，则上述结论就是开普勒行星运动三定律之一，开普勒第二定律。一个不受外力或外界场作用的质点系，其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律，因而质点系的内力对任一点的主矩为零，从而导出质点系的角动量守恒。W.泡利于1931年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生，1956年后为实验所证实。角动量是矢量，角动量
L=r×F=r×Fsin
2、力矩:在物理学里，力矩可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力乘以径长。依照国际单位制，力矩的单位是牛顿-米[1]。
3、作用力矩和反作用力矩:由于作用力和反作用力是成对出现的，所以它们的力矩也成对出现。由于作用力与反用力的大小相等，方向相反且在同一直线上因而有相同的力臂，所以作用力矩和反作用力矩也是大小相等，方向相反，其和为零。
3、角动量守恒定理：
在不受外界作用时，角动量是守恒的。角动量守恒是跟空间各项同性有关系的，也就是说空间的各个方向是没有区别的，这叫做物理定律的旋转不变性，由这种不变性，在理论上，可以得到角动量守恒。动量守恒是跟空间均匀性相关的，也就是说物理定律在各个地方是一样的，地球上的物理定律跟月亮上的物理定律是一样的，这叫做空间平移不变性，由空间平移不变性，可以从理论上推导出动量守恒。另外，还有能量守恒是跟时间平移不变性相关的，也就是说，过去，现在和未来物理定律是一样的话，就有这么一个量，叫做能量是守恒的。所有这些，
都是由一个叫做诺特定理的东西得出来的。[2]。
4．质点系对参考点的角动量守恒定律：
由n个质点组成的质点系，且处于惯性系中，可以推导出作用于各质点诸力对参考点的外力矩的冲量矩∑Mi×△t,等于质点系对该参考点的角动量的变化
量，即△L=∑Mi×△t同样当∑Mi=0时，质点系对该参考点的角动量守恒。如果n
个质点组成的质点系，处于非惯性系中，只要把质点系的质心取作参考点，上述结论仍成立。
4、角动量守恒的判断:
当外力对参考点的力矩为零，即∑Mi=0时，质点或质点系对该参考点的角动
量守恒。有四种情况可判断角动量守恒:①质点或质点系不受外力。②所有外力通过参考点。③每个外力的力矩不为零，但外力矩的矢量和为零。甚至某一方向上的外力矩为零，则在这一方向上满足角动量守恒。④内力对参考点的力矩远大于外力对参考点的合力矩，即内力矩对质点系内各质点运动的影响远超过外力矩的影响，角动量近似守恒[3]。
5、角动量守恒定理的应用：
角动量守恒定理在我们的现实生活中非常的常见，航海航天领域和人们平常所使用的工具器械，以及日常中见到的现象很多一部分都可以用角动量守恒定理来解释。
（1）行星运动:受到太阳的万有引力这一有心力，由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零，所以他们以太阳为参考点的角动量守恒。
（2）芭蕾舞旋转：跳芭蕾舞的时候，运动员在转动的过程之中，会收缩双手，来实现减少转动惯量，则角速度变大，转动得越快。
（3）跳水：跳水运动中，运动员在在完成动作时，会将身体蜷缩成球形，目的也是减小转动惯量，加快转动速度，更好地完成动作。
（4）航空：安装在轮船、飞机或火箭上的导航装置回转仪，也叫陀螺，回转仪的核心器件是一个转动惯量较大的转子，装在“常平架”上。常平架由两个圆环构成，转子和圆环之间用轴承连接，轴承的摩擦力矩极小，常平架的作用是使转子不会受任何力矩的作用。转子一旦转动起来，它的角动量将守恒，即其指向将永远不变，因而能实现导航作用。宇宙飞船在空间中运行的时候，通过深处或受其两根杆来改变转动惯量，从而改变转动的速度。
（5）体操:体操运动员在完成空翻动作的时候，也是尽量蜷缩身体，是转动惯量减小，加快转速。
（6）跳远：跳远的时候，起跳之后由于力会产生一个转动惯量，如果不向后摆手来抵消这个转动惯量，运动员就会向前翻转。
角动量守恒定律是一个很有用的定律，我们要更好地理解他，才能在日常生活中活用。
参考文献
[1]漆安慎，杜婵英。普通物理学教程 力学[M]。北京:高等教育出版社，20xx.6～8。
[2]胡海云。大学物理。北京：国防工业出版社，20xx.1。
[3]贾玉磊，贾瑞皋。刚体角动量的定义和定义状态量的原则[D]。山东 东营:中国石油大学（华东）物理科学与技术学院，20xx,13～16。