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初中物理学史:亚里士多德的贡献与错误理论

更新时间:2024-10-13 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

初中参与的物理学家及其贡献 1、亚里士多德(公元前384年-公元前322年)是世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一。他堪称希腊哲学大师。他是柏拉图的学生,亚历山大的老师。 (1)影响:亚里士多德的物理学思想深刻地塑造了中世纪的学术思想,其影响一直延伸到文艺复兴时期,尽管最终被牛顿物理学所取代。 (2)误差理论:亚里士多德利用直观经验和数学比例关系来研究物体的位移运动。亚里士多德反对原子论;不承认真空的存在;主张地心说;他还认为,物体只有在受到外力推动时才能运动,当外力停止时,运动就会停止;他还认为自由落体的物体比自由落体的物体轻。跌得很快(这个结论后来被伽利略推翻了)! (3) 尘世由土、水、风、火四种元素组成。这些元素中的每一个都代表四种基本属性(干、湿、冷和热)中两种的组合。地球=干燥+寒冷;水=湿+冷;空气=湿+热;火=干+热。 (4)力学:在物理和力学方面,亚里士多德也取得了很多成就,但最常被提及的还是他所犯的错误。亚里士多德提出的假设是“每一个运动的物体必定有一个推动者推动它运动——这是基于日常经验的。如果你看到一个物体在运动,你就会寻找一个推动者来推动它。”当没有任何东西推动它时,它就会停止移动。一一推开,无法无限追溯。 “一定有一个先行者。”中世纪基督教称“原动力”指的是上帝,并将亚里士多德的教义与基督教教义结合起来。sPw物理好资源网(原物理ok网)

这种结合使亚里士多德的理论成为权威理论,直到牛顿手中才确立了正确的力学理论。此外,亚里士多德认为较重的物体比较轻的物体下落得更快。这种错误的观点直到16世纪才出现,当时意大利科学家伽利略·伽利莱通过从比萨斜塔投掷两个不同重量的球进行实验。被推翻了。 (5)光学:亚里士多德认为白色是一种极其纯净的光,而我们平时看到的各种颜色都是由于某种原因发生变化的光,是不纯净的。这个结论直到17世纪,大家都坚信这个结论。为了验证这个观点,牛顿将棱镜放在太阳下。阳光经过三棱镜后,形成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。色彩组成的灯带照亮了光幕。牛顿得出了一个与人们一直认为正确的完全相反的结论:白光是由这七种颜色的光组成的网校头条,而这七种颜色的光是纯净的。 (6)理论和方法上的重大缺陷也为被教会神圣化创造了条件,成为物理学后续发展的严重障碍。 2、阿基米德(公元前287年—公元前212年)(力学之父)是古希腊伟大的哲学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的创始人。常与高斯、牛顿并列为历史上最有影响力的三位数学家(一)浮力原理:浮力原理简述:物体在液体中获得的浮力等于它排开液体的重量,即:F=G= ρgV(其中ρ为排开液体的密度,g为局部重力加速度,V为排开液体的体积)。据说这个原理是在浴缸中发现的。sPw物理好资源网(原物理ok网)

(2)杠杆原理:杠杆原理简述:满足以下三点的系统基本上就是一个杠杆:支点、施力点、受力点。杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”:要使杠杆保持平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力和力臂的乘积)必须大小相等。即:功率×功率臂=阻力×阻力臂,用代数表示为F1·l1=F2·l2。式中,F1代表功率,l1代表功率臂,F2代表电阻,l2代表阻力臂。从上式可以看出,要使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力是阻力的几分之一。 (3)天文研究:他曾利用水力建造了一座天文馆,球面上有太阳、月亮、星星和五颗行星。据记载,这个天文馆不仅运行准确,甚至可以确定月食和日食何时发生。预测。阿基米德晚年开始怀疑地心说,推测地球可能绕着太阳转。这个概念直到哥白尼时代才被讨论。 (四)主要著作:《论平面平衡》、《抛物线求积》、《球体和圆柱》、《圆的测量》、《论螺旋》、《论浮体》、《圆锥体和椭球体》、《计数者》沙”。 3、爱因斯坦(1879.3.14-1955.6.12),20世纪最伟大的自然科学家,出生于德国的一个犹太家庭。因发现光电效应而获得1921年诺贝尔物理学奖。 (1)创建了物理学四大分支狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论,量子论主要创始人之一(2)相对论:广义相对论和狭义相对论。sPw物理好资源网(原物理ok网)

相对论将经典物理学在逻辑上统一起来,使经典物理学成为一个完善的科学体系。狭义相对论在狭义相对论原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系,指出它们都遵循狭义相对论原理,牛顿力学只是物体定律的一个很好的近似低速移动。广义相对论在广义协变的基础上,通过等效原理建立了局域惯性长度与通用参考系数之间的关系,得到了所有物理定律的广义协变形式,建立了广义协变引力理论,牛顿的引力理论万有引力理论只是它的第一个近似值。这从根本上解决了以往物理学局限于惯性系的问题,并提供了逻辑上合理的安排。相对论严格考察了时间、空间、物质、运动等物理学基本概念,提供了关于时间、空间和物质的科学、系统的观点亚里士多德初中物理,从而使物理学成为逻辑上完善的科学体系。狭义相对论给出了高速运动物体的运动定律,表明质量和能量是等价的,并给出了质能关系。这两个结果对于低速运动的宏观物体并不明显,但在研究微观粒子时却显示出极其重要的意义。由于微观粒子一般运动速度非常快亚里士多德初中物理,有的接近甚至达到光速,因此粒子物理与相对论密不可分。质能关系不仅为量子理论的建立和发展创造了必要条件,也为核物理的发展和应用提供了基础。 1922年诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦时,只是说“因为他对理论物理的贡献,也因为他发现了光电效应定律”。sPw物理好资源网(原物理ok网)

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“给爱因斯坦的诺贝尔物理学奖演讲甚至没有提到爱因斯坦的相对论。(注:相对论没有获得诺贝尔奖的一个重要原因是它缺乏大量的事实验证。)(3)能量守恒定律:E=mc^2,物质不朽定律,规定物质的质量不朽;能量守恒定律,规定物质的能量守恒,正确解释了各种物质。核反应阐明了物质不灭定律和能量守恒定律的本质,指出了两个定律之间的密切关系,加深了人类对自然的认识。 (4)光电效应:1905年,爱因斯坦。提出光子假说并成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理学奖。光照射金属引起材料电性能变化的现象统称为光电效应。人们对光是一种波表示了极大的肯定,他用光电效应合理地解释了光的波粒二象性。 4.安培(1775-1836)法国化学家、数学家、物理学家。他在电磁效应研究方面取得了杰出成就,在数学和物理学方面也做出了贡献。电流的国际单位安培就是以他的姓氏命名的。 (1)安培定律:奥斯特发现电流磁效应的实验引起了安培的注意。他长期以来对库仑认为电与磁之间没有关系的信念受到了极大的动摇。他把所有的精力都集中在研究上。两周后,他提出了磁针旋转方向与电流方向的关系以及右手定则的报告。后来,这条法则被命名为安培法则。sPw物理好资源网(原物理ok网)

安培定则表达了电流与电流激发的磁场的磁通线方向之间的关系。它也称为右手螺旋法则。 ①.线性电流的安培法则:用右手握住导线,使直拇指所指方向与电流方向一致。那么弯曲的四根手指指向的方向就是磁力线的方向。 ②.环电流的安培法则要求右手弯曲的四个手指与环电流的方向相同。那么直拇指指向的方向就是环形电流中心轴上的磁力线方向。 (2)发现电流相互作用定律:他提出,电流方向相同的两条平行载流导线相互吸引,电流方向相反的两条平行载流导线相互排斥。还讨论了两个线圈之间的吸引力和排斥力。 (3)发明检流计:安培还发现线圈中流动的电流所表现出的磁性与磁铁相似,并创造了第一个螺线管。在此基础上,他发明了检流计来检测和测量电流。电流的国际单位是安培,缩写为安培,符号为A。它的定义为:真空中两根相距1米的无限长平行直导线,承载相等的恒定电流,当每根导线上的力为2×10-7N时,每根导体上的电流为1安培。 (4)总结了电流元素相互作用的定律——安培定律。安培对电流的相互作用做了四次精巧的实验,并运用高度的数学技巧总结了电流元素之间相互作用的规律,描述了两种电流。元素之间的交互与当前两个元素的大小、间距和相对方向有关。sPw物理好资源网(原物理ok网)

后来人们把这个定律称为安培定律。 5、沃尔特(1745年2月18日—1827年3月5日)意大利物理学家,因1800年发明沃达桩而闻名。后被封为伯爵。沃尔特的电堆:沃尔特发现电导体可分为两大类,第一类是金属,它们接触时会产生电位差;第二类是金属,它们在接触时会产生电位差。第二种是液体(现代语言中称为电解质),与浸入其中的金属接触。它们之间没有大的电气差异。而且,当第二种导体相互接触时,不会产生明显的电位差。第一种类型的导体可以按顺序排列,使得第一种类型相对于后一种类型为正。例如,锌对铜呈正值。在金属链中,一种金属和最后一种金属之间的电位差相同,就好像没有中间接触,第一种金属和最后一种金属直接接触。 Volt最终想出了将多个第一导体和第二导体连接起来的想法,这样就可以将每个接触点产生的电位差相加。他称该装置为“堆”,因为它由浸泡在酸溶液中的锌片、铜片和布的重复层组成。他在写给英国皇家学会主席班克斯的一封著名的信(用法语写的)中介绍了他的发明,信的标题是“关于不同导电物质接触产生的电力”。电堆可以产生比静电发电机大一个数量级的连续电流,从而开始真正的科学革命。 6.法拉第(公元1791年—公元1867年)是英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家。sPw物理好资源网(原物理ok网)

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(1)电磁感应:当他将两根独立的电线缠绕在一个大铁环上,将其固定在椅子上,并使电流通过其中一根电线时,另一根电线也产生了电流。因此,他进行了另一项实验,发现如果磁铁穿过线圈,线圈中就会产生电流。当运动线圈经过静止磁铁时,也会发生相同的现象。 (2)发电机:他的演示向世人确立了“磁场的变化产生电场”的概念。这种关系通过法拉第电磁感应定律进行数学建模,并成为四个麦克斯韦方程之一。然后将该方程组集成到场论中。法拉第根据这个定理发明了早期的发电机,它是现代发电机的鼻祖。 (3)光与磁的关系:法拉第将磁力线和电力线的重要概念引入物理学。通过强调不是磁铁本身而是它们之间的“场”,法拉第为当代物理学的许多进步开辟了道路。其中包括麦克斯韦方程组。法拉第还发现,如果偏振光穿过磁场,其偏振态会发生变化。这一发现具有特殊意义,因为它首次证明了光与磁之间的关系。 7、伽利略·伽利莱( ,1564年2月15日—1642年1月8日),16世纪至17世纪意大利物理学家、天文学家。他在科学上为人类做出了巨大贡献,是现代实验科学的奠基人。一。他被誉为“现代力学之父”、“现代科学之父”、“现代科学家第一人”。sPw物理好资源网(原物理ok网)

(1)望远镜:他将凸透镜和凹透镜放置在适当的距离处。就像荷兰人看到的那样,肉眼看不见的远处物体经过放大后可以清晰地看到。他没有休息,立即开始打磨镜片,这是一项耗时又细心的工作。他花了几天时间,磨出了一对凸透镜和凹透镜,然后制作了一个精美的可以滑动的双层金属管。伽利略小心地在管子的一端放置了一个较大的凸透镜,在另一端放置了一个较小的凹透镜,然后将管子指向窗口。当他从凹透镜的一端看去时,奇迹发生了。远处的教堂仿佛就在眼前。他可以清楚地看到钟楼上的十字架,就连停在十字架上的一只鸽子也看得很逼真。 (2)力学:伽利略对运动的基本概念,包括重心、速度、加速度等进行了详细的研究,并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的引入,是力学史上的一个里程碑。有了加速度的概念,力学的动力学部分就可以建立在科学的基础上。在伽利略之前,只有静力学部分有定量描述。伽利略曾非正式地提出了惯性定律(见牛顿运动定律)和物体在外力作用下的运动定律,为牛顿正式提出第一、第二运动定律奠定了基础。伽利略可以说是牛顿创立经典力学的先驱。伽利略还提出了合力定律、抛射运动定律,并建立了伽利略相对论。伽利略对力学的贡献是多方面的。sPw物理好资源网(原物理ok网)

(3)天文学:他是第一个利用望远镜观察天体的科学家,并取得了很多成果。这些成就包括:月球表面不平整的发现、木星有四颗卫星(现在称为伽利略卫星)、太阳黑子和太阳自转、金星和木星的盈亏现象、银河系的发现等。由无数星星组成。他用实验证实了哥白尼的“地震说”,彻底否定了统治千余年的亚里士多德、托勒密的“天体运动说”。 (4)热科学:最早的温度计是意大利科学家伽利略·伽利雷于1593年发明的。他的第一个温度计是sPw物理好资源网(原物理ok网)

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