物理实验与理论课程的相辅关系
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物理实验与理论课程的相辅关系
一、引言
物理学本身就是一门以实验为基础的学科,物理实验在完善理论课程中占有重要的地位。可以这样说离开了物理实验,理论课程将无法继续并且理论课程的真实性将值得怀疑。正因为如此,在物理学的研究和对物理知识的完善中物理实验永远都占有举足轻重的地位。因此,在对待物理实验各个研究者都持有严谨的态度,无论是从实验的设计,仪器的制作,还有实验的环境都强调一丝不苟。研究物理实验与理论课程的关系的研究是十分必要的。
二、物理实验揭开物理规律
我们子安在课本上的物理知识绝大部分是通过物理实验推导出来的,尤其是经典物理部分。下面我举几个物理伟人是如何通过物理实验得到真理的例子。众所周知在相当常德时间里。人们无法解释天体运动、力和运动的关系等物理现象。甚至还被错误的说法舒服着。譬如亚里士多德学说。亚里士多德认为物理运动速度的大小和有无由它受力以及力的大小直接决定的;地面上轻重不同的物体下落的速度不同,重物下落较快,轻物下落较慢。对此伟大的物理学家伽利略并不认同。伽利略在他的著作《关于两种新科学的谈话和数学证明》中写道:我十分怀疑亚里士多德曾用实验验证过。他指出如果亚里士多德的说法成立的话即重物下落的速度更快那么将重物体和轻的物体相绑在一起时,由于重的物体下落的速度将受到轻的物体的阻碍,同样轻的物体将受到驱使。其结果绑在一起的物体的速度一定介于原先两个速度之间,即小于重物的速度大于轻物体的速度,但是把两个物体绑在一起就成了复合体其重量比原先的重量还要大。按照亚里士多德的说法复合体下落的速度要大于原先重物下落的速度。这就和上面的结论相矛盾了,更重要的是伽利略并没有像亚里士多德那样停留在这一步而是亲身做了实验。这就是比萨斜塔实验:用两个轻重不同的物体同时从同一高处松手结果两个物体同时落地。实验坚定了伽利略的信心和决心。英国的物理学家牛顿在1666年做了一个光的色散的实验揭开了颜色之谜。他让一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上从三棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带。并且是按红橙黄绿蓝靛紫的顺序排列,牛顿通过这个实验揭开了彩虹产生的秘密。他的助手说,牛顿很少在两三点前睡觉有时一直工作到五六点,春天和秋天经常五六个星期住在实验室,直到完成实验。
三
事实上物理实验仍是以一种以理性思维为主体的活动。可以说物理原理是物理实验的灵魂和核心,是物理实验中最富有创造力的环节。下面笔者根据自己学习物理课程时通过物理实验来帮助自己理解和掌握。
对于一名刚刚接触物理的中学生而言,大气压强这部分内容知识是非常抽象的,很难理解自己身边看不见摸不着的空气中会存在压强。更不要去想象这个压强的数值大小。因此在学习大气压强时老师给我们演示了一个小实验。实验内容如下:
器材:玻璃瓶、酒精灯、熟鸡蛋和一些酒精棉。
步骤;将一团燃烧的酒精棉丢入玻璃瓶中,在火焰还未燃灭时,将剥去外壳的熟鸡蛋堵在瓶口。
实验结果:鸡蛋被吞进了瓶子里。
看完演示实验,学生对实验结果的讨论,逐渐学生们就讨论出鸡蛋会受到大气的力。由此引入大气压强这样一个小小的物理实验帮助人们理解大气压强这部分知识又可以培养学生分析问题,解决问题的能力。让学生从自己的主观意识上就接受了大气压强的存在。2通过实验可以使物理理论联系实际,引起学生学习兴趣,引导学生发掘问题。激发其求知欲望。