理学自然科学导论
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• 也称调和定律；也称周期定律：各个行星 绕太阳的椭圆轨道的半长轴的立方和它们 的公转周期的平方成正比。 由这一定律不 难导出：行星与太阳之间的引力与半径的 平方成反比。这是牛顿的万有引力定律的 一个重要基础。
• 这里，a是行星公转轨道半长轴，T是行星 公转周期，K是常数。
“天哪！这么个小不点儿，简直可以把他塞进杯子里去！” 接生婆摆弄着满身血污的小生命惊讶地嚷道。这时恰好 是1642年圣诞节的清晨，英国东部林肯郡沃尔斯索普村 教学的大钟敲响了，“咚！咚！”的钟声召唤着虔诚的 村民去作礼拜。这位早产的男孩随着教学的钟声降临到 人世间，他的哭声是那么的微弱，体重也仅及正常婴儿 的一半。尤其不幸是的是，婴儿的父亲在他出生前几个 月就死去了。出于对亡夫的思念，母亲给这位婴儿取了 个与他父亲一样的名字——伊萨克·牛顿。
• 17岁那年，开普勒进入了连蒂宾根大学学习，攻 读神学，1591年他获得了神学硕士学位。但因父 亲负债累累，使他不得不中途退学。由于他体弱 多病，他的父母认为他只适合做一名牧师，因为 这个职业轻松一些。可是开普勒的数学才华非常 出众，当他了解到一些有关自然科学的理论之后， 就把当牧师的想法抛得一干二净，终于在奥地利 的一所大学里教了自然科学。
中国称为神州。古代先贤的 许多发明往往位居世界的领 导先趋，让拥有强大实证科 学的西方发明家望尘莫及、 百思不解。何故呢？且来观 察我们老祖先博大智慧的由 来
阿基米德与皇冠
据说，叙拉古国经常大胜仗，国王 为了感激神灵保佑，打制了一顶王 冠献给神灵，国王又怀疑掺假，便 让阿基米德鉴定，阿基米德凭借他 丰富的经验和灵感，在洗澡时萌生 了鉴定王冠的方法。
阿基米德与皇冠
他把称好重量的王冠及与之相同重 量的纯金块和纯银块，分别装入盛 满水的容器中，由排除水的多少测 得它们的不同体积。
阿基米德是科学史最早把观察、 实验同数学方法融为一体的科学家， 这种结合体现了“真正的时代精神”
一、他十分注重科学研究与实际的结合， 通过观察、实验和数学方法，在静力学 方面，发现了浮力原理 二、杠杆原理：不止是发明了杠杆，而 在于把大量杠杆知识给予系统分析和整 理，从而概括出普遍适用的一般原理。 三、阿基米德还运用他的力学知识搞出 许多发明创造。
•开普勒第一定律
• 也称椭圆定律；
也称轨道定律：
每一个行星都沿各自的椭圆轨道环 绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个 焦点中。
• 开普勒第二定律
也称面积定律：
在相等时间内，太阳和运动中的行星的 连线（向量半径）所扫过的面积都是 相等的。 这一定律实际揭示了行星绕 太阳公转的角动量守恒。用公式表示 为
• 开普勒第三定律
穷追不舍， 寻根求源， 是牛顿的性格。
他没有让思想暂停一步，“地球吸引着月亮， 太阳吸引着行星，可为什么他们不会像苹果落向 地面那样落向地球、落向太阳呢？”这时他想起 了儿时做过的一个游戏：把一小桶牛奶系在绳子 上抓紧绳子的另一头，用力抡起来，快速的旋转 牛奶能一滴不洒，但速度慢了就会洒一地。这部 就是因为一种向里拉引的力和一种向外挣脱的力 相互对抗而又相互平衡的结果吗？这种挣脱的力， 就是由物体横向运动的速度而产生。牛顿设想： 有一个巨人站在地球的一座最高的山顶上，沿水 平方向扔石头。如果石头的横向运动速度小石头 就会沿一个抛物线而落向地面:假如石头的速度 很大很大，石头运行轨迹的弯曲程度就会和地球 表面弯曲的程度相同，那么，石头就永远不会落 到地面上。这块石头就能像月球那样永远绕转下 去。牛顿抓住“苹果落地”这个自然现象继续研 究，他思索、计算，终于成功的发现了“万有引
冯祥梅 高年花 韩雪儿 何欢欢 李俊男 刘春红 马佳萍 马学玲 马雪丹 马燕燕 沈菊菊 田慧霞 王慧凤 王云霞 王娟宏 翟凤娟 嘎格玛 赵麦君 张晓洁 刘可斌
• 说说你知道的物理学家
温馨提示： 不限古今 不限男女 不限国界
Archimedes
英国科学家史家 W.C.丹皮尔誉为 “古代世界第一位 也是最伟大的 近代型物理学家”
一切事物都有重量，都能从高处落到地面上呢？
牛顿思索着，久久的凝视着滚落到脚前的苹果。 这个苹果向月球那样在牛顿的脑海里旋转起来， 一圈、两圈、五圈、十圈……越转越快，他感到 眼花缭乱。一会儿，牛顿的头脑忽然开窍了，他 的眼里闪出了兴奋的光芒。“苹果落在地上，是 因为地球的吸引力，这种吸引力也同样可以到达 月球。月球之所以能向下落的缘故。就像苹果落 下来一样，月球同样也是向着地球下落的。”推 想开来，行星之所以围绕着太阳运转，也是由于 受到太阳引力作用的缘故。宇宙中的一切物体间， 都存在着一种相互吸引的力。“万有引力”的思 想诞生了。
这位苦命的遣腹子显然不些先天不足，他的亲戚们见他
体弱多病，都担心他不能长大成人。出乎意料的是，这 个婴儿不但活下来，而且居然活到了85岁；更为重要的 是，他成了科学的巨人。
Байду номын сангаас
秋高气爽，金色的阳光透过繁茂的枝叶，斑斑驳 驳地洒在树下。成熟了的苹果被阳光镀上了一层 金黄色，好看极了。然而跟前的田园美景，并不 能使盘旋在牛顿脑海里的科学问题让位。他坐在 树下的石凳上，依旧沉浸在苦苦的思索之中。太 阳快要落山了。牛顿仰视天空，那双似乎能看穿 九霄云层的眼睛，好像看到了什么。一会儿他又 收回目光，无意识地看了看被夕阳映得通红的苹 果。这时恰巧一个苹果悄然离开树枝，“吧嗒” 一声落到了地上。“苹果落下来了。”牛顿自语 着。立刻有一连串问号在牛顿的大脑里盘旋起来。 苹果为什么会掉下来呢？这么广阔无垠的空间， 苹果为什么不飞向天空，偏要落到地面上呢？
阿基米德与皇冠
结果发现
V纯金块＜V王冠＜V纯银块
从而断言王冠掺了假
阿基米德适用数学方法 推出了“浮力原理”， 即物体在液体中所受的浮力， 等于它所排开液体的重量。
—《浮体论》
• 开普勒（JohannesKepler，1571-1630），德国天 文学家。开普勒于1571年12月27日出生在一个德 国小市民家庭。他一来到人世间就遭到了许多不 幸，天花使他成了麻子，猩红热弄坏了他的双眼。
• 这里，a是行星公转轨道半长轴，T是行星 公转周期，K是常数。
“天哪！这么个小不点儿，简直可以把他塞进杯子里去！” 接生婆摆弄着满身血污的小生命惊讶地嚷道。这时恰好 是1642年圣诞节的清晨，英国东部林肯郡沃尔斯索普村 教学的大钟敲响了，“咚！咚！”的钟声召唤着虔诚的 村民去作礼拜。这位早产的男孩随着教学的钟声降临到 人世间，他的哭声是那么的微弱，体重也仅及正常婴儿 的一半。尤其不幸是的是，婴儿的父亲在他出生前几个 月就死去了。出于对亡夫的思念，母亲给这位婴儿取了 个与他父亲一样的名字——伊萨克·牛顿。
• 17岁那年，开普勒进入了连蒂宾根大学学习，攻 读神学，1591年他获得了神学硕士学位。但因父 亲负债累累，使他不得不中途退学。由于他体弱 多病，他的父母认为他只适合做一名牧师，因为 这个职业轻松一些。可是开普勒的数学才华非常 出众，当他了解到一些有关自然科学的理论之后， 就把当牧师的想法抛得一干二净，终于在奥地利 的一所大学里教了自然科学。
中国称为神州。古代先贤的 许多发明往往位居世界的领 导先趋，让拥有强大实证科 学的西方发明家望尘莫及、 百思不解。何故呢？且来观 察我们老祖先博大智慧的由 来
阿基米德与皇冠
据说，叙拉古国经常大胜仗，国王 为了感激神灵保佑，打制了一顶王 冠献给神灵，国王又怀疑掺假，便 让阿基米德鉴定，阿基米德凭借他 丰富的经验和灵感，在洗澡时萌生 了鉴定王冠的方法。
阿基米德与皇冠
他把称好重量的王冠及与之相同重 量的纯金块和纯银块，分别装入盛 满水的容器中，由排除水的多少测 得它们的不同体积。
阿基米德是科学史最早把观察、 实验同数学方法融为一体的科学家， 这种结合体现了“真正的时代精神”
一、他十分注重科学研究与实际的结合， 通过观察、实验和数学方法，在静力学 方面，发现了浮力原理 二、杠杆原理：不止是发明了杠杆，而 在于把大量杠杆知识给予系统分析和整 理，从而概括出普遍适用的一般原理。 三、阿基米德还运用他的力学知识搞出 许多发明创造。
•开普勒第一定律
• 也称椭圆定律；
也称轨道定律：
每一个行星都沿各自的椭圆轨道环 绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个 焦点中。
• 开普勒第二定律
也称面积定律：
在相等时间内，太阳和运动中的行星的 连线（向量半径）所扫过的面积都是 相等的。 这一定律实际揭示了行星绕 太阳公转的角动量守恒。用公式表示 为
• 开普勒第三定律
穷追不舍， 寻根求源， 是牛顿的性格。
他没有让思想暂停一步，“地球吸引着月亮， 太阳吸引着行星，可为什么他们不会像苹果落向 地面那样落向地球、落向太阳呢？”这时他想起 了儿时做过的一个游戏：把一小桶牛奶系在绳子 上抓紧绳子的另一头，用力抡起来，快速的旋转 牛奶能一滴不洒，但速度慢了就会洒一地。这部 就是因为一种向里拉引的力和一种向外挣脱的力 相互对抗而又相互平衡的结果吗？这种挣脱的力， 就是由物体横向运动的速度而产生。牛顿设想： 有一个巨人站在地球的一座最高的山顶上，沿水 平方向扔石头。如果石头的横向运动速度小石头 就会沿一个抛物线而落向地面:假如石头的速度 很大很大，石头运行轨迹的弯曲程度就会和地球 表面弯曲的程度相同，那么，石头就永远不会落 到地面上。这块石头就能像月球那样永远绕转下 去。牛顿抓住“苹果落地”这个自然现象继续研 究，他思索、计算，终于成功的发现了“万有引
冯祥梅 高年花 韩雪儿 何欢欢 李俊男 刘春红 马佳萍 马学玲 马雪丹 马燕燕 沈菊菊 田慧霞 王慧凤 王云霞 王娟宏 翟凤娟 嘎格玛 赵麦君 张晓洁 刘可斌
• 说说你知道的物理学家
温馨提示： 不限古今 不限男女 不限国界
Archimedes
英国科学家史家 W.C.丹皮尔誉为 “古代世界第一位 也是最伟大的 近代型物理学家”
一切事物都有重量，都能从高处落到地面上呢？
牛顿思索着，久久的凝视着滚落到脚前的苹果。 这个苹果向月球那样在牛顿的脑海里旋转起来， 一圈、两圈、五圈、十圈……越转越快，他感到 眼花缭乱。一会儿，牛顿的头脑忽然开窍了，他 的眼里闪出了兴奋的光芒。“苹果落在地上，是 因为地球的吸引力，这种吸引力也同样可以到达 月球。月球之所以能向下落的缘故。就像苹果落 下来一样，月球同样也是向着地球下落的。”推 想开来，行星之所以围绕着太阳运转，也是由于 受到太阳引力作用的缘故。宇宙中的一切物体间， 都存在着一种相互吸引的力。“万有引力”的思 想诞生了。
这位苦命的遣腹子显然不些先天不足，他的亲戚们见他
体弱多病，都担心他不能长大成人。出乎意料的是，这 个婴儿不但活下来，而且居然活到了85岁；更为重要的 是，他成了科学的巨人。
Байду номын сангаас
秋高气爽，金色的阳光透过繁茂的枝叶，斑斑驳 驳地洒在树下。成熟了的苹果被阳光镀上了一层 金黄色，好看极了。然而跟前的田园美景，并不 能使盘旋在牛顿脑海里的科学问题让位。他坐在 树下的石凳上，依旧沉浸在苦苦的思索之中。太 阳快要落山了。牛顿仰视天空，那双似乎能看穿 九霄云层的眼睛，好像看到了什么。一会儿他又 收回目光，无意识地看了看被夕阳映得通红的苹 果。这时恰巧一个苹果悄然离开树枝，“吧嗒” 一声落到了地上。“苹果落下来了。”牛顿自语 着。立刻有一连串问号在牛顿的大脑里盘旋起来。 苹果为什么会掉下来呢？这么广阔无垠的空间， 苹果为什么不飞向天空，偏要落到地面上呢？
阿基米德与皇冠
结果发现
V纯金块＜V王冠＜V纯银块
从而断言王冠掺了假
阿基米德适用数学方法 推出了“浮力原理”， 即物体在液体中所受的浮力， 等于它所排开液体的重量。
—《浮体论》
• 开普勒（JohannesKepler，1571-1630），德国天 文学家。开普勒于1571年12月27日出生在一个德 国小市民家庭。他一来到人世间就遭到了许多不 幸，天花使他成了麻子，猩红热弄坏了他的双眼。