高中物理学史教学片断（共8篇）
1.高中物理学史教学片断 篇一
中学物理教学中引入物理学史背景之谈
刘伟
物理学史教育融入物理教学的研究由来已久，在西方发达国家中，尤其是美国早在上个世纪五六十年代就已经开始了对于物理教学和物理学史教育的研究，我国相对于国外稍晚了一些，开始于上个世纪八十年代。了解国内及国外一些国家的研究成果及发展最新状况，同时认识到自身的不足，有利于我过更好的研究和发展物理学史教育。
1.国外研究概况
在国外的很多国家专门研究物理教学和物理学史教育的不多，但研究基础教育中利用科学史教育的却不胜枚举。上世纪50年代末，英国学者斯诺(C.P.Snow)指出，在“科学文化”和“人文文化”之间存在着一条相互不理解的鸿沟，而这种文化的分裂对社会则是一种损害，一种损失。他认为产生文化分裂的主要原因之一就是我们对专业化教育的过分推崇，从而，要改变文化分裂的现状，唯一的方法就是要改变现有的教育制度和教育方法。他关于“两种文化”问题的提出，致使许多科学史家和教育家都是将科学史视为联结科学文化和人文文化之间的一座重要的“桥梁”。后来美国科学史学科的奠基人萨顿也明确地提出，可以将科学史作为联结科学文化和人文文化之间的一座重要的桥梁。
在斯诺、萨顿之后，两种文化的问题在教育界已成为一个恒久的话题，通过对教育的改革来弥合两种文化间的分裂也成为许多国家教育家们努力的方向。虽然在如何做的问题上，讨论一直延续至今，但在总的方向上，各国已基本上达成了一种共识。二十世纪70年代，联合国教科文组织国际教育发展委员会在其著名的报告《学会生存一教育世界的今天和明天》中在第一部分就提出“历史对于教育具有强烈的影响，教育的发展是社会历史发展的一种功能；教育带有许多过去的遗迹；教育应为历史做好准备并将有助于创造历史”；“合理的教育学说必须以下列准则为根据:目前的社会与未来的社会能够或将能证明科学与技术本身并不是目的，它们的真正目标是为人类服务。”这份报告一方面强调科学教育的重要性，另一方面也体现出与传统不同的教育目标:“科学与技术必须成为教育事业基本的组成部分;科学与技术必须同一切儿童、青年或成人的教育活动结合起来，以帮助个人既控制自然与生产的力量，也控制社会的力量，并从而控制他自己，控制他所做出的决定和他的行为。最后，科学和技术还必须帮助人类养成科学精神，因而使他能促进科学而不致为科学所奴役。”
美国更是在物理学史教育方面研究较为深入的国家。从上个世纪60年代起，科学技术的迅猛发展促使美国向传统教育发起了挑战。在这期间，哈佛的卢瑟福和沃森领导编写了<<哈佛物理教程>>，其中结合了相当数量的史料，与其他只讲述物理知识的窄条式课程结构的教材相比，这部教材吧最基本的物理科学史，科学哲学和概念规律融为一体，用深入浅出的叙述把重要的物理概念，理论体系的演变过程把人类对物质世界的认知活动作为一个整体展示给学生，在当时产生了广泛的影响。这部大量利用科学史内容，具有明显人文取向的教程成为在美国最有影响的物理教程之一。到了80年代，美国物理学史分会成立，它极大的促进了物理学史的研究和物理学史与物理教学的结合。在1989年出版的《面向全体美国人的科学——2061计划》的总报告中，第10章专门论述了“历史观点”的问题，并且说明了包含一些历史知识的建议理由。1994年，美国国家研究委员会理事通过了一个研究和制订美国科学教育标准的计划。这项研究的最后成果是
一。在1994年，美国国家研究委员会理事会通过了一个研究，并制定了美国科学教育标准计划。这项研究的最后一个成果是一份题为<<国家科学教育标准>>的内容详尽的报告，尤其是在其科学内容标准部分，针对从幼儿园以后直到高中的不同阶段的教育，报告分别对科学探索，物理科学，生命科学，地球和空间科学，科学与技术特别是科学的历史及本质几个部分，制定了明确而详尽的教学标准和要求。关于历史的观点，<<国家科学教育>>还规定了具体的要求，这是美国科学史教育上的里程碑。
当然，在教学中引入史料的实践并不是一帆风顺的，在发展的过程中产生了不同的观点。在两次具有影响意义的有关物理学史与教学的国际会议上还出现了争论的高潮。一次是1970年在美国麻省理工学院召开的“物理学史在物理教学中的作用国际工作讨论会”，这次会议争论极其激烈，在物理学史与物理教学结合的问题上未达成一致意见，归纳起来主要有下述三种观点(1)物理学史与物理教学不能结合，应当分开设置；(2)对于不同的学生，引入物理学史的效果不同；
(3)物理教学必须结合物理学史。另一次是1983年在意大利Pavia召开的“物理学史用于物理教育革新国际会议”，这次会议从科学研究人员应具有的科学素养的角度出发，认为现代科学教育面临的最大任务之一，就是尽可能使教学中的概念努力去接近科学研究成果中的概念，并且从这个意义上指出，科学史可以发挥巨大的作用，能告诉学生科学的过去、现状与发展趋势。这些观点的提出在世界范围内促进了物理学史与物理教学结合的交流和研究。
争议尚且存在，任何事物都有其“双刃剑”，利用的得当就会造福人类为我所用；相反就会产生消极的影响。同样对于研究物理教学中的学史教育，我们应该致力于研究其如何更好的促进物理教学。如今在国外现有的科学教育中，用各种手段增加科学史教育，已经成为各国学者广泛研究的趋势，对于我们物理学科而言，在物理教学中进行物理学史教育势在必行。
2.国内研究概况
我国对物理学史教育与教学关系的研究起步较晚，与国外同类研究相比还存在一定的差距。我国最早的关于物理学史方面的教学研讨开始九十年代，国家教委高教司于1990年10月在北京召开了首届物理学史与物理教学讨论会，与会者从多方面论述了物理教学中采用逻辑方法与历史方法的统一性和可行性，介绍了物理教学中引入物理学史的具体做法和实际效果，特别是在挖掘和开拓物理学史的教育功能方面，交流了不少成功的经验。1997年5月12日至16日，在江苏省苏州市召开了中国第九届物理学史学术年会。会议着重阐述了物理学史研究的意义，回顾了20世纪以来物理学的发展历程，论述了古今中外物理学史渗透入大中院校的物理教学，对促进当今物理教学改革的重要意义。会议期间，还对如何进一步办好专业学术期刊—《物理学史》、《物理学史丛刊》及其出版、发行等问题进行了讨论和规划。进入二十一世纪后关于物理学史与教学之间关系的研究才开始被越来越多的学者和专家所重视，这期间涌现出大批具有积极影响和实践价值的观点，文章。
如赵凯华在<<挖掘与开拓——关于在物理教学中引入物理学史的几点看法>>一文中提出了在教学中引入物理学史的几大原则，颇具指导性意义。申先甲先生的<<谈谈物理学史在素质教育中的作用>>一文中，首次从科学教育目标的三个层次，“即效作用”，“中效作用”和“长效作用”的角度论述物理学史对实现物理教育目标中的重要作用。文章中还精辟的论述了物理学史对于培养学生的科学素质及创新素质方面的作用，字字珠玑，对于我们今后研究物理学史在教学中的实践起着推波助澜的作用。此外还有徐天华的<<物理教学中的方法论教育>>，孙慧娟的<<物理学中的形式美及其在教学中的渗透>>从美育教育的角度对物理学史教育的功能进行剖析。
总的来说，我国当前物理学史方面的研究重点是从物理学的发展中研究物理学家在探究中使用的方法；从物理学的发展中总结物理学的研究方法；研究物理思维的形成及重要的实验，以及重要的概念规律的确立。与国外的研究相比存在差距，对于物理学史教育与课堂物理教学之间的关系如何进行系统研究，有怎样的行之有效的策略，这还需要广大教育工作者和一线教师共同努力去探索和研究。
2.高中物理学史教学片断 篇二
关键词：新课程,高中物理,物理学史
在多年从事高中物理教学活动中, 笔者深刻体会到物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分。尤其在全面推进素质教育, 实施课程改革的今天, 对发展中学生综合素质提出了更高的要求, 物理学史的教育功能则更加明显。分析我国课改前后的物理教材, 发现把物理学史引入高中物理教材这方面的试验有了很大的改进, 但仍存在不足。
一、中学物理“课程标准”中有关物理学史与高中物理教学结合的要求
随着基础教育课程改革的深入, 我国对物理学史教育的作用和内容的重视有所加强。这首先反映在《普通高中物理课程标准 (实验) 》 (注:中华人民共和国教育部制订.普通高中物理课程标准 (实验) .北京:人民教育出版社, 2003) 纲领性文件中。和以前颁布施行的教学大纲相比有了明显的进步, 虽未明确提出使学生理解科学的本质, 但对高中物理教学需要讲授的物理学史内容给出了明确的要求。我国对物理学史和物理教育相结合的研究起步晚, 与国外同类研究相比还存在一定的差距。
二、物理学史在新课改高中物理教学中的作用
通过物理学史的教育可以培养学生热爱科学、献身科学的精神, 可以培养学生的创新精神, 对实施素质教育具有重要意义, 具有许多的教育功能, 笔者认为有以下三个方面。
1. 加深学生对物理知识本质的理解。
在物理教学中引入物理学史可以帮助学生理解科学发现的本质。现有的物理知识都是人类从与物理世界的长期对话中, 经过无数的曲折与反复, 抽象、概括而获得的, 在物理教学中引入物理学史可以帮助学生理解物理理论的相对真理性。比如, 关于光的本性的认识就经历了牛顿微粒说与惠更斯波动说之争———菲列耳的波动理论———麦克斯威的光的电磁说———光的波粒二相性的认识历程。如果在教学中不做历史回顾, 很容易使学生对物理知识的来源和理论体系的形成感到深奥莫测, 很容易对物理知识产生僵化的绝对化的理解。因此, 在物理教学中应该结合物理学史既要讲清理论的由来和发展, 讲述理论的成功, 解决了哪些问题;也要讲清理论的缺陷和局限, 讲清理论存在的矛盾和发展前景。爱因斯坦曾指出“在建立一个物理学理论时, 基本观念起着最主要的作用。”物理学的发展总是以物理观念、物理思想的突破为先导的。
2. 培养学生的科学方法, 提高学生的科学素养。
在物理教学中把物理规律的基本内容与历史发展过程结合起来, 让学生了解科学家发现物理规律的历史过程, 循着科学家的思维方法和探索途径来“发现”物理概念和规律, 可以使学生受到科学研究方法的熏陶。科学的本质在于探索, 科学的生命在于创新。整个一部物理学史就是一部突破和创新的历史。
爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性, 从新的角度看旧的问题, 却需要有创造性的想象力, 而且标志着科学的真正进步。”在物理教学中, 我们可以培养学生提出科学问题的能力, 从真实的物理学认识发展的历史进程中, 向我们的学生展示物理学探索过程中问题背景的演化, 阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所导致的深远后果, 具有很深远的教育意义。
3. 对学生进行科学美学的教育。
在物理学的发展过程中, 物理学家在探索物理学规律的艰辛旅程中, 一方面总是伴随着对美的热烈追求, 另一方面又强烈地表现出他们精神上的种种美德。这些都是审美教育中珍贵的美学因素, 物理学家们对美的执著追求和他们的人生美德, 可以启迪学生的智慧, 引发学习的兴趣, 激励成功的意志, 养成献身科学的良好品德。哥白尼与托勒密的地心说决裂, 就是有其执著追求美的因素, 他深信完美的理论在数学上应该是“和谐与简单”的, 而托勒密为了解释天文观测的结果, 引入了许多“均轮”、“本轮”, 使得地心说既复杂又缺乏逻辑自洽性。因此, 在极端困难的条件下, 哥白尼殚精竭虑, 研究了三十多年, 终于建立了不朽的日心说。电磁学的发展在很大程度上得益于对称美的启示。法拉第深信电与磁是对称的, 他认定既然电能生磁, 那么磁也能生电。他坚持奋斗十年, 发现了电磁感应现象。以上这些事实告诉我们, 审美活动与物理学研究密切相关, 克服物理理论中某些美学因素上的缺陷, 往往导致物理学新现象、新规律的发现。这是因为在客观世界中, 真与美是统一的, 它们是同一事物的两个侧面, 对真理的追求必然伴随着对美的追求。
三、新课程高中物理教学可开发物理学史教育的途径
当前, 加强物理学史教学在培养学生科学素质方面的作用, 已经成为中学物理教学改革的重要内容之一, 尤其在新课程教学中得到认可。除了可以构建物理学史教育资源库, 以期达到资源共享, 笔者认为开发物理学史教育的途径可通过:
1. 加强物理学史学习, 提高教师自身素质;
2. 深入研究学史教学的规律, 调整物理学史教学内外关系;
3. 广泛开展学史教学实践研究, 改进教学方法;
4. 利用研究性学习, 开展物理学史的教学;
5. 增设校本课程, 补充高中物理教学。
3.高中物理教学离不开物理学史 篇三
关键词： 物理；教学；物理学史
物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的，常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步，它包含着认识论和方法论的因素，包含着探索者的艰辛与悲欢，又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辩证统一，因而也包含着丰富的“教书育人”的教育因素，因此，在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义。
一、有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯，树立勇于探索的献身精神
只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。例如，牛顿是举世公认的伟大科学家，在高一一开始以专题讲座的形式，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。
同时，通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。
因此，了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性，这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时，物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁，利赫曼为引雷电而捐躯，居里夫人为研究放射性而作出了巨大的牺牲，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘作“平民法拉第”，亚里士多德富有批判和怀疑的精神等。这些科学家不畏艰险，不惜生命，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神，为以后的学习和研究打下良好的基础。
二、有助于对物理知识的理解和把握
根据教材编排特点，分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程，而且有助于学生按固有的形式和体系来理解和把握物理知识，从而逐步掌握正确的科学思维方法。
例如，在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级“电磁感应”的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。
三、有助于对学生进行爱国主义教育
我国是世界四大文明古国之一，对物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如，在理论著作方面，《墨经》中对力学、光学的论述；《天工开物》中关于简单机械的记述；《梦溪笔谈》对磁角的论述，《论衡》中关于简单电现象的记述，《考工记》中关于工程技术、声音传播的记载等，在当时都是遥遥领先于世界各国，就是在今天仍有参考价值。在实用技术方面，更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等，都是我国最早发明的。教学中结合教材内容，介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献，可以使学生了解祖国古代灿烂文化，激发他们的民族自尊心和自豪感。
四、有助于学生树立辩证唯物主义观点
物理学发展的历史表明：物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系，中学物理教学内容中，概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容。在教学中，有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史，阐明概念、规律。结合物理学特点，进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育，可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。例如介绍爱因斯坦的相对论时，我们就可以把“新生事物不可战胜”这一哲学观点渗透进去，讲到万有引力定律时可将“物质是普遍联系的”这一哲学观点渗透进去。
4.高中物理学史答案课件 篇四
1．1638年，意大利物理学家伽利略 ①论证重物体不会比轻物体下落得快；
②17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去【否定了古希腊杰出思想家亚里士多德错误观点“维持物体运动需要力”】；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向，即得出力不是维持物体运动的原因，牛顿在此基础上逻辑推理得出牛顿第一定律。
③伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比【他研究自由落体运动程序如下：
提出假说：自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动； 数学推理：由初速度为零、末速度为v的匀变速运动平均速度
s1s2s3222t1t2t3和v1v得2出s1v1vt；再应用a从上式中消去v，导出sat2即st2。2t2实验验证：由于自由落体下落的时间太短，直接验证有困难，伽利略用铜球在阻力很小的斜面上滚下，上百次实验表明：s1s2s322t12t2t3；换用不同质量的小球沿同一斜面运动，位移与时间平方的比值不变，说明不同质量的小球沿同一斜面做匀变速直线运动的情况相同；不断增大斜面倾角，重复上述实验，得出该比值随斜面倾角的增大而增大，说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
合理外推：把结论外推到斜面倾角为90°的情况，小球的运动成为自由落体，伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。（用外推法得出的结论不一定都正确，还需经过实验验证）注：伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的一种科学方法。
④伽利略发现摆的等时性（周期只与摆的长度有关），惠更斯根据这个原理制成历史上第一座摆钟
2．英国科学家牛顿
1683年，提出了三条运动定律（牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律）。
1687年，发表万有引力定律；（1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量——不是牛顿测出的）；
3.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明：经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
4.17世纪，德国天文学家开普勒在整理了他的导师第谷的天文观测的数据的基础上提出开普勒三定律；牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；1846年，科学家应用万有引力定律，计算并观测到海王星。
【人类对天体的认识从“地心说—托勒密”到“日心说—哥白尼”到“开普勒定律”再到“牛顿的万有引力定律”。直到1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量万有引力定律显示出强大的威力】
5．17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
6．奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。（相互接近，f增大；相互远离，f减少）
二、电学部分
7.1785年法国物理学家库仑：借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律，通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
8.1752年，富兰克林
（1）过风筝实验验证闪电是电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。（2）命名正负电荷
（3）1751年富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化
9.1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。
Δ10.1911年荷兰科学家昂尼斯
大多数金属在温度降到某一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
Δ11.1841～1842年
焦耳和楞次
先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳——楞次定律。
12．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应。安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥；同时提出了安培分子电流假说。
13.荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛伦兹力）的观点。
14．著名的美国物理学家密立根在1909年到1917年期间所做的测量微小油滴上所带电荷的工作，即油滴实验，是物理学发展史上具有重要意义的实验。这一实验的设计思想简明巧妙，方法简单，而结论却具有不容置疑的说服力，因此这一实验堪称物理实验的精华和典范。密立根油滴实验证明：(1)证明了电荷的不连续性(具有颗粒性)。(2)测量并得到了元电荷即为电子电荷，其值为e=1.60×10-19C。
15.1831年英国物理学家法拉第
（1）发现了磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象；（2）提出电荷周围有电场，并用简洁方法描述了电场—电场线。
18.1834年，楞次确定感应电流方向的定律。
三、光学部分
19．1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础，电磁波是一种横波。
20.1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
21．公元前468-前376，我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，为世界上最早的光学著作。
22．1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速，以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速，如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。
Δ23.1621年荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
Δ24.关于光的本质：17世纪明确地形成了两种学说：一种是牛顿主张的微粒说，认为光是光源发出的一种物质微粒；另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说，认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象
1818年，法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，1887年由赫兹证实。
1895年，德国物理学家伦琴发现X射线（伦琴射线），并为他夫人的手拍下世界上第一张X射
线的人体照片。
1900年，德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；受其启发1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律。
四、热学部分
25.1661年英国物理学家玻意耳发现：一定质量的气体在温度不变时，它的压强与体积成反比，即为玻意耳定律。
26.1787年法国物理学家查理发现：一定质量的气体在体积不变时，它的压强与热力学温度成正比，即为查理定律。
27.1802年法国物理学家盖·吕萨克发现：一定质量的气体在压强不变时，它的体积与热力学温度成正比，即为盖·吕萨克定律。27．1827年英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
Δ28.19世纪中叶，由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹确定能量守恒定律。
Δ29．1850年，克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响，称为开尔文表述。
30．1848年
开尔文提出热力学温标，指出绝对零度（-273.15℃）是温度的下限。T=t+273.15K.热力学第三定律：热力学零度不可达到。
物理学史、思想方法选择题专项训练）1．下列说法符合史实的是（）
A．牛顿发现了行星的运动规律
B．牛顿发现了海王星和冥王星
C．开普勒发现了万有引力定律
D．卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量 答案：D
2．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以
下符合事实的是（）A．焦耳发现了电流热效应的规律 B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 答案：AB
3．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是()A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 答案：AC
4．以下说法符合物理史实的是（）A．法拉第发现了电流周围存在磁场 B．牛顿的经典时空观认为，时间是绝对的 C．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因 D．开普勒发现了万有引力定律 答案：B
5．以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的是 ．．．A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量 B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场 C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律 D．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因 答案：D
6.如图所示的实验装置为库仑扭秤.细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力F与距离r和电量q的关系.这一实验中用到了下列哪些方法（）
①微小量放大法
②极限法
③控制变量法
④逐差法 A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
答案：C
7．关于物理学研究方法，下列叙述中正确的是（）A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法 B．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法 C．在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法
D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法 答案：B
8．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）
A．安培首先发现了电流的磁效应
B．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动 C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小
D．法拉第提出了电场的观点，说明处于电场中电荷所受到的力是电场给予的 答案：D
9．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解。下列类比不正确的是（）．．．A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型
B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关
C．电磁波可以与机械波类比，都可以发生干涉现象、衍射现象，传播都需要介质 D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在 答案：C
10．许多科学家在物理学发展过程中做出重要贡献，下列叙述中符合物理学史的是（）A．卡文迪许通过扭秤实验，总结并提出了真空中两个静止点电荷间的相互作用规律 B．库仑首次用电场线形象地描述了电场
C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 D．法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象 答案：D
11．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生
产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是 A．牛顿发现了万有引力定律 B．洛伦兹发现了电磁感应定律
C.密立根总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 D．狭义相对论认为运动物体的质量与速度无关
答案：A
12．法拉第是英国著名物理学家、化学家。他虽然出身贫寒而未受过正规教育，但却在众多领域作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范。下列有关法拉第的科学贡献的说法中不正确的是
A．发现电磁感应现象
B．提出场的概念解释电、磁作用本质 C．提出分子电流假说
D．用场线形象描述电场和磁场 答案：C
13．据说欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转。当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30，问当他发现小磁针偏转了60，通过该导线电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）：
00m(1)qBA．2I
B．3I
C、答案：B
mLqE
D、无法确定
14．万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一——“地上物理学”和“天上物理学”
的统一。它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。牛顿在发现万有引力定
律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道；另外，还应用到了其他的规律和结论。下
面的规律和结论没有被用到的是
A．牛顿第二定律
答案：D
15．关于物理学研究方法，下列叙述中正确的是
B．牛顿第三定律
D．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数
C．开普勒的研究成果
A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法
B．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法
C．在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法
D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法 答案：B
16．在物理实验中，把一些微小量的变化进行放大，是常用的物理思想方法。如图所示的四个实验，没有运用此思想方法的是（）
答案：C
17.历史上认为“光是某种振动所激起的波（机械波）”的代表人物是（）A．牛顿
B．惠更斯
C．爱因斯坦
D．麦克斯韦 答案：B
18.关于爱因斯坦的相对论和牛顿的经典力学，下列说法正确的是（）
A．任何理论都不是绝对的，相对论与经典力学适用于不同范围 B．相对论证明经典力学是错误的
C．相对论效应在研究枪弹、飞机的速度时非常明显
D．相对论与经典力学都认为：时间、空间和质量都是相对的 答案：A
19.物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家、建立惯性定律的物理学家分别是（）
A．亚里士多德、伽利略
B．亚里士多德、牛顿
C．伽利略、牛顿
D．伽利略、爱因斯坦 答案：C
20．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科
学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到（）A．实验时便于测量小球运动的速度和路程
B．实验时便于测量小球运动的时间 C．实验时便于测量小球运动的路程
D．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律 答案：B
21．如图所示为伽利略设计的斜面实验。伽利略理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律。下面给出了伽利略斜面实验的四个事件：
①减小斜面BC的倾角（图中BC′），小球将通过较长的路程，仍能到达原来的高度 ②由静止释放小球，小球沿斜面AB滚下，滚上另一斜面BC，高度几乎与原来相同 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度
④继续减小BC的倾角，最终使它水平，小球将沿水平面以恒定速度一直运动下去 对事件性质的判断及排序，正确的是（）A．事实②→推论①→事实③→推论④ B．事实②→推论③→事实①→推论④ C．事实②→推论①→推论③→推论④
D．事实②→推论③→推论①→推论④ 答案：D
22．2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对物理学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献之一是（）
A．建立“电磁场理论”
B．创立“相对论” C．发现“能量守恒定律”
D．发现“万有引力定律” 答案：B
23．建立模型是解决物理问题的一个重要方法，下列选项中不属于理想化物理模型的是：（）A．电子
B．点电荷
C．匀速直线运动
D．不可伸长的绳子 答案：A
24．物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是
（）
A．“合力与分力”“质点”“电场强度”
B．“质点”“平均速度”“点电荷” C．“点电荷”“总电阻” “电场强度”
D．“合力与分力”“平均速度”“总电阻”
答案：D
25.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）
A.法拉第 B.奥斯特
C.麦克斯韦
D.赫兹 答案：C
26．以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不符合史实的是（）A．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因 B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场 C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律 D．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量 答案：A
27．根据速度定义式vxx，当t极短时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义tt
C．微元法
D．极限的思想方法 应用了下列哪种物理方法（）A．控制变量法 答案：D
28．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个物理量都是用比值法定义的，其中不是用定义式表示的是（A．电流强度I=U/R C．电场强度E=F/q 答案：A
29．下列有关量纲的各个表达式中，正确的是（）A．1N＝1kg·m/s
B.1J＝1C·V/m
C.1N＝1C·T·m/s
D.1A=1C·s 答案：C
30．下列叙述中符合物理学史实的是 B．假设法）。
B．电势差U=W/q D．磁感应强度B=Φ/S
A．光速不变原理是爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设之一 B．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
C．牛顿通过实验测出了万有引力恒量，并验证了万有引力定律 D．伽利略通过理想斜面实验，得出了力是维持物体运动原因的结论
答案：A
31．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（）A．建立“合力与分力”的概念
B．建立“点电荷”的概念
C．建立“瞬时速度”的概念
D．研究加速度与合力、质量的关系 答案：A
32．物理学中研究问题有多种方法，有关研究问题的方法叙述错误的是（）．．A.在现实生活中不存在真正的质点，将实际的物体抽象为质点是物理学中一种重要的科学研究方法
B.探究加速度a与力F、质量m之间的关系时，保持m恒定的情况下，探究a与F的关系, 采用的是控制变量法
C.电场强度的定义式，采用的是比值法
D.伽利略比萨斜塔上的落体实验，采用的是理想实验法 答案：D
33．意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是：
A．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B．力是使物体产生加速度的原因 C．力不是维持物体运动的原因
5.高中物理新课程中物理学史的 篇五
一、物理学史提升科学素养的教育价值之分析
物理学史对实现新课程的整体目标发挥着不可替代的功能。物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程，在物理教学中通过展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程，可以让学生从物理学发展的历史中领悟到科学的本质、科学的人性以及科学思想、科学方法和科学精神，从而全面提高学生的科学素养。因此应该重视物理学史在新课程改革中的应用，充分发挥物理学史的教育价值。
若从高中物理课程整体目标的三个维度来全面审视物理学史的教育功能， 物理学史在实现新课程整体目标中的功能总结如图1。
高中物理课程三维目标
物理学史的教育价值
情感态度与价值观
●树立科学世界观和人生观
●养育人文精神和爱国主义情怀
●培养科学态度和科学精神
●激发好奇心与探究欲
过程与方法
●形成正确的知识观
●理解科学的探究本质
●学习科学方法和训练科学思维
知识与技能
●了解物理学的发展历程
●领悟物理学基本思想
●认识实验的地位和作用
●加深理解物理知识
图1高中物理课程三维目标与物理学史的教育价值
二、高中物理新课程中物理学史内容的分类
新教材物理学史分类如下：
A、物理学家的生平简介，名言警句、趣闻轶事等；
B、中国古今科学技术成就，以及非主流西方的人们，如阿拉伯人、印度人
等作出的科学技术成就；
C、重大发明和发现，重要实验和概念规律；
D、物理学派假说间的争论；
E、科学方法的介绍；
F、对理论的评述，主要针对理论的局限性的介绍；
G、重大发明和发现对于政治、经济、文化、宗教等的重要影响；
H、科学和技术之间的互动关系。
三、新教材中物理学史内容的初步整理
表2新教材中物理学史内容的初步整理
模块
页码
题目或内容
在教材中的位置或栏目
必
修
①
4-5
顽童对达・芬奇、伽利略、斯科特的议论
走进物理课堂之前
1
庄子的话语及生平
页首、页脚批注
1-8
各类发现以及发现举例列表
物理学与人类文明
9
亚里士多德的话语及生平
页首、页脚批注
9
霍尔顿对力学的评语
章首语
13
我国宋代诗人陈与义的诗句
习题
19
费恩曼的“笑话”
说一说
19
速度与现代社会
STS
33
普朗克的话语及生平
页首、页脚批注
48-51
伽利略对自由落体运动的研究
正文
51-52
从伽利略的一生看科学和社会
STS
53
恩格斯的话语及生平
页首、页脚批注
59
提及胡克发现胡克定律
正文
60
蒲柏生平及诗句
页首、页脚批注
72-73
牛顿第一定律
正文
82
用动力学方法测质量
科学漫步
83
1960年第11 届国际计量大会制订SI 制
正文
95
丁肇中的话语及生平
页首、页脚批注
96-98
实验推动了物理学的发展
正文
100
密立根实验
正文
109
3本有关书籍
课外读物
必
修
②
1
劳厄的话语及生平
页首、页脚批注
2-3
追寻守恒量
正文
27-28
能量守恒定律与能源
正文
31
基尔霍夫的话语及生平
页首、页脚批注
61
拉普拉斯的话语及生平
页首、页脚批注
62
行星的运动
正文
64-66
人类对行星运动规律的认识
科学足迹
66
哈雷跟踪彗星
习题
67
太阳与行星间的引力
正文
69-71
万有引力定律
正文
73
发现天王星、海王星
正文
73
李政道谈物理学的普适之美
旁批
74-76
宇宙航行
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修
6.物理学史在中学物理教学的作用 篇六
物理学史是研究物理学发展的学科，它是物理科学体系中重要的组成部分。物理学史教育是通过传授物理学史方面的知识，培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面品质的过程。在教学活动中深刻体会到，物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分。尤其在全面推进素质教育，实施课程改革的今天，对发展中学生综合素质提出了更高的要求，物理学史的教育功能则更加明显。但是由于缺乏物理学史教育的研究，妨碍了它在发展中学生综合素质方面的作用，影响了中学物理教学质量的提高。为此，在总结教学经验的基础上，对物理学史教育在中学物理教学中的重要性、可能发挥的作用以及加强物理学史教育的途径，做了初步的研究。
一、加强物理学史的教育，实现中学物理教学目的
随着中学全面推进素质教育及“跨世纪素质教育工程”的启动，对中学生应具备的基本素质提出了更高的要求。为了迎接新世纪人才竞争的挑战，为了适应知识经济时代的特点，他们需要多方面的、综合性的心理品质。科学素质就是其中重要的组成部分。科学素质是由科学意识、科学精神、科学知识、科学方法与行为等要素组成。科学意识是指对科学本质及价值的正确认识，表现为对科学的积极态度，如对科学的信任、依赖、追求等。科学精神是指科学家进行科学探索的积极心理状态，其核心是实事求是的工作态度、探索创新的思想。科学知识，是指反映客观世界的知识体系，如物理、化学等等学科知识。这里所说的科学方法，主要指科学思维方法，它在一定程度上具有方法论的意义，大多蕴含在科学探索的过程中。科学行为是指受科学思想意识支配表现出来的外在活动，对于中学生来说，主要指在生活和学习活动中科学的习惯和方式。从目前中学学科设置的情况看，培养中学生科学素质的任务，主要由物理、化学、生物等理科教学承担，其中，物理教学的责任最重。显然，培养中学生的科学素质，已成为现代中学物理教学不可推卸的责任，因而成为重要的教学目的之一。为了实现这一教学目的，需要进一步研究物理教学中影响科学素质发展的因素。描述了构成科学素质的各要素与中学物理教学内容各组成部分之间的关系。一个人的科学意识、科学精神、科学方法和行为等大部分科学素质要素，都要建立在对科学及科学发展过程了解的基础上，才能逐渐形成，这些都与物理学史教育有密切关系。通过物理学史教育，可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力，激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神。所以，为了实现现代中学物理教学目的，必须加强物理学史教育。
物理学史中就有许多催人泪下的事例。比如：M．居里由于长期从事放射性研究得了白血病逝世，为科学献出了宝贵的生命；利赫曼为引雷电而捐躯；法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘“平民法拉第”；布鲁诺为捍卫日心说牺牲在罗马鲜花广场的熊熊烈火之中；伽利略为捍卫日心说受到罗马教皇残酷的迫害和折磨，但他没有放弃对真理的追求，年近七旬又体弱多病的伽利略被迫在寒冬季节前往罗马，跪在冰冷的石板地上接受罗马宗教裁判所的审判，先是被判终审监禁，后又改为在家软禁，精神和肉体上的折磨仍然没有动摇他的信念，直到1642年1月8日病逝。300年以后的1979年罗马教庭才为他公开平反昭雪。科学家可歌可泣的献身精神对我们现代人应该有所启发。
伽利略认真读过亚里士多德的《物理学》等著作，认为其中许多是错误的。伽利略依靠工匠们的实践经验与数学理论的结合，依靠他自己敏锐的观察和大量的实验成果，通过雄辩和事实，粉碎了教会支持的亚里士多德和托勒密思想体系两千多年来对科学的禁锢，在运动理论方面奠立了科学力学的基石（如速度、加速度的引入，相对性原理、惯性定律、落体定律、摆的等时性、运动叠加原理等）。二十世纪最伟大的自然科学家爱因斯坦，被称为“物理学革命的旗手”，就是因为他在科学的道路上不断创新，创立了一个又一个崭新的理论体系。1905年3月他发表了论文《关于光的产生和转化的一个推测的观点》，提出了光的量子论，历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一，即波粒二象性；1905年6月他写了一篇开创物理学新纪元的长论文《论动体的电动力学》，完整的提出了狭义相对论，解决了十九世纪末出现的古典物理学的危机，推动了整个物理学的革命。之后爱因斯坦并不感到满足，不懈的创新精神促使他在真理的道路上进行艰难曲折的探索，到1916年3月，他写了一篇总结性的论文《广义相对论基础》，宣布了广义相对论的创立。
通过物理学史的教育可以培养学生热爱科学、献身科学的精神，可以培养学生的创新精神，对实施素质教育具有重要意义。
二、凸现物理学史教育的功能
物理学史是研究物理学发展历史的科学，把它真实记载描述了物理科学形成发展的历程，解释与分析了历程的形成背景与规律，包含物理科学知识体系逐步成熟发展的过程，包括科学家们探索追求真理的事实与故事，和物理新课程的过程与方法，情感、态度与价值观有机结合起来。充分利用物理学史中蕴藏着科学家──人，研究过程──事，研究成果──知识体系等多方面的教育资源，对学生的教育价值是巨大的。因此，中学物理教学中不可能进行完整的物理学史教育，只能从中选取很少部分内容。尽管如此，它仍具有多方面的教育功能，主要有以下几个方面：
1．进行科学方法论教育的功能
物理学史可以提供丰富的物理科学发展的史料，将物理概念、定律的历史发展过程展现给学生，使之熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法，并从科学家的成功中得到启示。从长远意义上讲，学生掌握这些内容比学习物理知识、技能更为重要。学生在学习过程中不断接受科学方法教育，潜移默化地培养科学的思维模式。例如，在“自由落体运动”的教学中，围绕历史的发展提出问题，进行物理学史教育。以此帮助学生揭示出科学探究的一般程序：提出问题──猜想与假设──制定计划与设计实验──进行实验与收集证据──分析与论证──修正推广。使学生从中领略到什么是科学探究，科学家是怎样用科学方法进行研究的，受到科学的思维方法的熏陶，有利于学生从“机械学习、被动思考、获得知识”向“灵活学习、积极思考、勇于探索”转化，获得真正的“智慧”。
在物理教学中分析物理学的发展史有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程。例如：在讲到力的概念时，从古希腊的亚里士多德，到伽利略、牛顿，循着伟人的研究历程，从而加深学生对力的概念的理解，在讲高二年级“电磁感应”的时候，以奥斯特发现电流的磁效应为线索，向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉第、楞次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果，使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉第电磁感应、楞次定律等关键点的把握。
物理教学中涉及的研究方法主要有观察、实验、类比、假说、模型等等，这些研究方法对学习物理也具有重要价值。比如意大利物理学家伽利略，1853年在比萨教堂注意到一盏悬灯的摆动受到启发，用线悬铜球模拟单摆实验，确证了微小摆动的等时性和摆长对周期的影响；德国物理学家伦琴在进行阴极射线实验时，注意到放在射线管附近氰亚铂酸钡的小屏上发出微光，而发现了X射线（伦琴射线）；1780年伽伐尼在解剖青蛙时偶然发现青蛙腿痉挛而发现了“生物电”；早已脍炙人口的牛顿苹果落地的传说，使牛顿从中悟出了地球引力的存在等等，这些事例都说明观察的重要性。培养学生观察能力和观察习惯，可以起到巩固消化，加深理解的重要作用。比如富兰克林的风筝实验：在风雨交加的情况下，利用风筝将大气中的电收集到莱顿瓶中使其充电，证明了“闪电和静电的同一性”；比如光的颜色问题，从亚里士多德到笛卡儿都认为“白光是纯洁的、均匀的，是光的本质”，而色光只是光的变种，但是他们都没有象牛顿那样做过认真的实验验证。大约1666年牛顿用棱镜进行光的色散实验，终于得出“白光是由各种折射程度不同的彩色光组成的非均匀混合体”；又如伽利略的落体实验证明了物理下落速度与物体重量无关的重要结论，彻底否定了亚里士多德关于落体运动的错误结论。比如荷兰物理学家惠更斯，就是用类比的方法根据光也象声波那样能发生反射、折射，而提出光是一种波动的假说，为光的波动理论奠定了基础；法国物理学家德布罗意用类比的方法根据光的波粒二象性而推论微观粒子也具有波动性，提出了物质波的概念；库仑就是从牛顿的万有引力定律中得到启发，把电荷之间的作用力类比万有引力，推论电力也象万有引力一样服从平方反比定律，从而发现了库仑定律，如果没有类比的方法，单靠实验数据的积累不知得到何年何月，才能得到严格的库仑定律的表达式。如在“电势差，电势，电势能”的教学中，可类比为高度差，高度及重力势能，等等。但是必须让学生知道类比的局限性，类比得到的结论有对有错，必须经过实践检验，否则就会造成知识的混乱
2．培养科学意识和科学精神的功能
物理学是研究物质运动一般规律和物质基本结构的科学，是自然科学的重要组成部分，人类只有尊重事实、尊重规律，才能获得进步。物理学发展史是人类探索自然规律的历史。通过史料教育学生，可以培养实事求是、严谨治学的科学意识。例如，通过卢瑟福的α粒子散射实验、伦琴射线的发现等生动事例，激发学生对科学家的敬重之情，进而培养学生求实、严谨的科学意识与勇于创新的科学精神。从而培养学生学习物理的良好情感、态度与价值观。
3．进行思想品德教育的功能
在推进素质中，加强思想品德教育是一项重要任务。因此，品德教育应渗透到各科教学中。在物理教学过程中，由于众多物理学史料中有很多品德教育素材，将品德教育与知识教育有机结合，能够更好地发挥物理学史的思想品德教育功能。例如，布鲁诺为追求真理而献身；居里夫人命名新元素为“钋”以纪念祖国；富兰克林冒生命危险做“风筝实验”。这些科学家的故事对学生有特殊感染力，教育效果非常明显
三、开发物理学史教育的途径
当前，加强物理学史教学在培养学生科学素质方面的作用，已经成为中学物理教学改革的重要内容之一，尤其在新课程教学中得到认可。为此必须动员物理教师及教材编写、研究多方面力量相互配合与协作，构建物理学史教育资源库，以期达到资源共享。
1．加强物理学史学习，提高教师自身素质
众所周知，能否发挥教材教育功能的关键在教师。同样，为了有效发挥学史教材的教育功能，物理教师本身也必须具有较高的物理学史素养，这样他才能在掌握学史知识的基础上，从认识方法论的角度，把握物理科学的发展轨迹与规律，才能挖掘学史的教育功能。不仅如此，提高学史素质对教师全面理解和把握物理学科的知识体系，提高教学水平，具有长远的意义。
2．深入研究学史教学的规律，调整物理学史教学内外关系
2学史教学作为一种教学活动，必然有其自身的规律，只有掌握了这些规律，才能自如地进行教学，才能使教学达到预期的目的。学史教学有着多方面的规律，目前需要尽快认识和把握的，我认为有学史教学与知识、技能教学之间的关系；各学史教学内容之间的关系，如科学家故事、科学探索的背景、科学发现过程、方法论等之间的关系；教学中思想品德教育与智育之间的关系等几个方面。教师对这些关系的认识、协调与处理，既是提高学史教学质量的基础，也是保证其健康发展的条件。例如，只有当真正解决好物理学史教学与知识、技能教学之间的关系，与过程、方法教学之间的关系，才能保证物理教学质量的全面提高，才能促进学生思想品德、科学素质、智力和操作技能的均衡发展，而不致走向顾此失彼、矫枉过正的偏颇境地，甚至阻碍了物理学史教学的正常发展。
3．广泛开展学史教学实践研究，改进教学方法
由于轻视物理学史教学的结果，使目前学史教学方法较为落后，一般仅限于讲故事，“贴德育标签”（即在讲完故事后，加上几句口号）的传统教学方法，这显然不符合学史教学目标的要求。为此，必须引导广大教师重视学史教育，有计划地组织物理教师在实践中大力开展学史教育研究，深入分析教材内容，适当补充引入科学史料，积极改进教学方法，达到学科素质教育的目的。目前中学物理教材中学史内容所占比例甚微（仅2%左右），其中内容仅限于科学家故事。因此，教师应进行物理学史教材的分析，适当补充有关科学探索的背景、科学发现过程以及方法论方面的学史材料，挖掘教材的教育功能。同时用现代学习理论为指导，提高学生学习的兴趣和能力，促使学生主动学习物理发展历史，领会科学精神，掌握科学思维方法，培养良好的科学行为。
7.高中物理学史汇编 篇七
从近年来高考命题类型看, 对物理学史的考查已逐渐受到重视, 且常以选择题的形式出现.对于一分必争的高考来说, 能够轻松拿下这6分至关重要.本刊从本期开始, 将按照人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书所涉及的物理学史的内容与顺序, 分多期刊载相关内容, 希望能给广大读者以帮助.如您在阅读过程中有什么体会和感受或者想读到哪些知识相关的内容, 都希望您来信来电告知我们, 我们将尽全力满足您的要求与愿望.
1.1638年, 意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快, 并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验, 证明了他的观点是正确的, 推翻了古希腊学者亚里士多德的观点 (即:质量大的小球下落得快是错误的) .
2.1654年, 德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验———马德堡半球实验.
3.1687年, 英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律 (即牛顿三大运动定律) .
4.17世纪, 伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦, 将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因;推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因.
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其他原因, 运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动, 既不会停下来, 也不会偏离原来的方向.
5.英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下, 弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比.
6.1638年, 伽利略在《两种新科学的对话》一书中, 运用观察-假设-数学推理的方法, 详细研究了抛体运动.
7.人们根据日常的观察和经验, 提出“地心说”, 古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”, 大胆反驳地心说.
8.17世纪, 德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律.
9.牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量.
10.1846年, 英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈 (勒维耶) 应用万有引力定律, 计算并观测到海王星, 1930年, 美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星.
9.我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖, 与现代火箭原理相同;但现代火箭结构复杂, 其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比 (火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比) .
俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父, 他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念.多级火箭一般都是三级火箭, 我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家.
10.1957年10月, 苏联发射第一颗人造地球卫星.1961年4月, 世界上第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空.
11.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体.
12.1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律———库仑定律, 并测出了静电力常量k的值.
13.1752年, 富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式, 把天电与地电统一起来, 并发明避雷针.
14.1837年, 英国物理学家法拉第最早引入了电场概念, 并提出用电场线表示电场.
15.1913年, 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量, 获得诺贝尔奖.
16.1826年德国物理学家欧姆 (1787-1854) 通过实验得出欧姆定律.
17.1911年, 荷兰科学家昂尼斯 (或昂纳斯) 发现大多数金属在温度降到某一值时, 都会出现电阻突然降为零的现象———超导现象.
18.19世纪, 焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律, 即焦耳—楞次定律.
19.1820年, 丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转, 称为电流磁效应.
20.法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸, 反向电流的平行导线则相斥, 同时提出了安培分子电流假说, 并总结出安培定则 (右手螺旋定则) 判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向.
21.荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力 (洛伦兹力) 的观点.
22.英国物理学家汤姆生发现电子, 并指出:阴极射线是高速运动的电子流.
23.汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素.
24.1932年, 美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器, 能在实验室中产生大量的高能粒子, 并发现粒子的最大动能仅取决于磁场和D形盒直径;带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同;但当粒子动能很大, 速率接近光速时, 根据狭义相对论, 粒子质量随速率显著增大, 粒子在磁场中的回旋周期发生变化, 进一步提高粒子的速率很困难.
25.1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律———电磁感应定律.
26.1834年, 俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律———楞次定律.
27.1835年, 美国科学家亨利发现自感现象 (因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象) .日光灯的工作原理即为其应用之一, 双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一.
28.1827年, 英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象———布朗运动.
29.19世纪中叶, 由德国医生迈尔、英国物理学家焦耳、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律.
30.1850年, 克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响, 称为克劳修斯表述.次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热, 使之完全变为有用的功而不产生其他影响, 称为开尔文表述.
31.1848年, 开尔文提出热力学温标, 指出绝对零度 (-273.15℃) 是温度的下限, T=t+273.15K.
热力学第三定律:热力学零度不可达到.
32.17世纪, 荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式.周期是2s的单摆叫秒摆.
33.1690年, 荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律———惠更斯原理.
34.奥地利物理学家多普勒 (1803-1853) 首先发现由于波源和观察者之间有相对运动, 使观察者感到频率发生变化的现象———多普勒效应.
35.1864年, 英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文, 提出了电磁场理论, 预言了电磁波的存在, 指出光是一种电磁波, 为光的电磁理论奠定了基础.
36.1887年, 德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在, 并测定了电磁波的传播速度等于光速.
8.高中物理教学中物理学史的引入 篇八
钱三强教授指出：“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，这块宝地很值得我们去开垦；这些精神财富很值得我们去发掘。如果我们能重视这块宝地，把宝贵的精神财富发掘出来，从中吸取营养，获得教益，我相信这对我国的教育事业和人才培养都会是大有益处的。”物理学史是历史科学，又是研究物理学理论与方法发生和发展规律的科学，具有文理结合，社会科学与自然科学兼容的特点。在向素质教育转轨的今天，探索通过引入物理学史，对学生进行正确的理论思维和研究方法等方面的教育，帮助学生形成辩证唯物主义世界观基础，就显得特别重要。
一、在物理教学中引入物理学史，对学生进行科学研究方法的熏陶。
科学家在探索物理规律中的思考方法与物理理论一样，是留给我们的宝贵财富。然而在一般的物理教材中，物理大师们当初作出他们的重要发现的历史过程，即他们的探索历程、独特的思路，认识的飞跃和十分有效的方法，往往被干干净净的滤掉了。给学生的知识都是经过几代物理专门人才“精雕细刻过的艺术精品”，当把它送给学生时，学生不免感到高深莫测，望而生畏，增加学生与知识间距离感；只讲知识的结果，而不讲知识的发生、发展过程，从而增加了学生对知识的枯燥感。这种状况对于全面实现物理教育的目标是十分不利的。在物理教学中，讲述一些物理学发现的历史案例是克服这一缺陷的有效手段。
例如：法拉第如何通过磁力线类比提出了电力线概念，为电磁场理论打下基础；麦克斯韦如何通过与流体力学的类比建立了电磁理论的麦克斯韦方程，预言了电磁波的存在；库伦如何通过与万有引力定律的类比提出了库伦定律。又如玻意尔、马略特.查理、盖.吕萨克等物理学家如何用隔离法分别得到三个气体实验定律，然后综合得到理想气体状态方程。科学家又如何通过质点、刚体、光滑平面、弹性碰撞、理想气体、绝热过程、点电荷、电光源等物理模型来区分物理过程中的主要和次要因素，使抽象的假说和理论形象化，便于思考和研究。
通过物理学先驱们认识物理世界的真实而又令人兴奋的探索历程，可以使学生感觉到物理学大师们用有效的方法一步一步地揭示出物理奥秘时的那种科学创造的快感与激动，并受到科学研究方法的熏陶，获得从单纯的知识灌输中得不到的才能，应该说，让学生掌握这些思考方法，比掌握物理学中的理论本身更加重要。
二、用物理学史对学生进行能力培养，加强对物理知识内涵外延的理解与运用。
搞教育，抓教学，留给学生的不仅是一粒果实，更应该是一粒种子；不仅要给他们讲清种子的生长规律，还要教给他们种子的栽培方法，使学生能培育出果实才是最成功的教育。这是对素质教育理解的一个方面。我们实施素质教育，要求“全面提高学生基本素质，充分开发学生潜能”，从物理学发展史上来看，它蕴藏着多种培养人的功能：科学文化、思想、方法、心里、审美等等。如果我们能挖掘它，它将会发挥出巨大的潜能。物理学史的引入则可使学生在能力的发展中受到各种启迪，物理规律的发现离不开创造性思维，科学家探索物理规律的历程可以用来培养学生的创造性思维能力。
例如近代物理学史中，当光电效应规律使波动说发生危机，爱因斯坦创造性地应用光子说，揭示了光的本性——波粒二象性；亚里士多德关于力是维持物体运动的原因的错误论断曾维持了两千多年，伽利略创造性地用理想实验否定了这一错误论断，发现了惯性，为经典力学的建立迈出了关键的一步。
探索历史上科学家的创造思维过程，对掌握科学创造性的内在规律，充分发挥学生的创造性，提高物理教学效果具有重要意义。科学家的探索精神和独创精神，丰富的想象力为学生揭示出发展能力的有益经验。用物理学史向学生揭示科学家在一些重要实验中的技巧和方法，无疑是培养学生实验能力的一个重要特殊途径。法拉第发现电磁感应的实验；卢瑟福用a粒子轰出金箔发现原子核式结构的实验；库仑巧妙地对各小球带电量，研究出点电荷相互作用的规律，无不闪烁着科学家智慧的光辉，对学生实验能力的培养发挥积极的作用。
三、引入物理学史，对学生进行辨证唯物主义世界观教育。
在物理学理论的发展过程和物理学家们的创造经历中，都包含了丰富的辩证法和认识论的内容。物理学史为对学生进行辨证唯物主义世界观教育提供了生动丰富的素材。在物理教学中，有意识地用辩证唯物主义观点来阐述物理现象和规律，介绍物理学家某个发现的历史，可以使学生潜移默化地领会并接受辩证唯物主义。如人类对光的本性认识，经历了曲折、反复、漫长的道路，遵循着否定之否定的途径，闪烁着对立统一的光芒。
关于关的本性在十七世纪就形成了两种相互对立的学说，一种是牛顿主张的微粒说，另一种是惠更斯提出的波动说。两种学说争论了一百多年，由于牛顿在学术界上有很高的声望，致使光的微粒说在进一百多年里一直占主导地位。到了十九世纪初，杨氏和菲涅耳等科学家成功地在实验中观察到了光的干涉现象和衍射现象，这些波的特征，无法用微粒说来解释，因而说明了波动说是正确的。于是确立了波动说，这可以说是一次否定。但是，爱因斯坦在光电效应实验的基础上，提出了光的量子说，认为光是一个一个不连续的光子，微粒说似乎又复活了，波动说遇到了困难，这可以说是一种否定之否定。但这绝不是简单的重复，而是一种飞跃，在这里光子已不是微粒说中的微粒。经过这样曲折的过程，终于发展成为“光的波粒二象性”学说。这样从“微粒说”到“波动说”，再发展到光子说的历史资料介绍，可以使学生认识到发展的过程就是“否定之否定”的过程，并生动地说明人类认识自然是充满着辩证唯物主义观点的。
四、用物理学培养学生严谨的治学精神和爱国主义思想。
介绍科学家们献身科学，追求真理，造福人类的事例，了解他们如何克难求进，不畏艰险、攀登科学高峰，对于培养学生的科学理想和科学精神都会有很大的激励作用。
例如：介绍阿基米德发现杠杆定律；卡文迪许为科学献身；牛顿对物理科学研究的如痴如醉；伽利略为宣传哥白尼学说而被教会终身监禁；布鲁诺为捍卫“日心说”而被活活烧死；利赫曼为引雷而电击捐躯……
引入物理学史有助于培养学生实事求是的科学态度和脚踏实地的工作作风。对待工作的科学态度和工作作风一方面要在实际工作中和学习过程中养成，另一方面榜样的力量也是无穷的。在物理教学中，我们可以适当地将有关科学家的事迹介绍给学生，去感染学生。
在教学中简单地列举一些中国古代在物理学方面极为辉煌的成就；现代新科技发现过程；物理学在工农业生产中应用等；也会激发青年学生的爱国主义情感，增强民族自豪感。历史上，我们的国家和民族对科学技术的发展也曾做出过杰出的贡献。
例如：在船闸制造方面，秦代修筑的灵渠是我国和世界上最早的船闸式运河，而国外直到公元十四世纪才出现第一座船闸；在浮力应用方面，我国古人在公元八世纪六十年代发明了利用浮力的打捞技术，至今仍在国外沿用；在能源的开发和利用方面，我国在二千多年前就开始利用风驱动船航行，在一千九百年前就发明了水力发动机，比如水磨；东汉王充在世界上最早用科学方法解释潮汐现象；在光学方面约二千四百年前就有小孔成像实验的记载；在磁学方面，我国早在战国时期发明了指南针仪器“司南”，北宋沈括在世界上第一个清楚地、准确地论述磁角等等。
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