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物理学论文篇一
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物理学论文篇二
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系成为审美性的。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系，因为这一函数关系并不存在，它只是人们的一个虚假的逻辑推测，谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比，更不能得出它们之间的比例系数，因为这些关系均是虚假的。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”改称为物体的“抗性质量”。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，这个内部原因即称为惯性：“visinsita,或物质固有的力，是一种起抵抗作用的力，它存在于每一个物体当中，大小与该物体相当，并使之保持其现有的状态，或是静止，或是匀速直线运动”。（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。
物理学论文篇三
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摘要：在研究这三大定律的过程中,不应仅限于对这些定律的理论层面的研究,而应更深一步了解牛顿三大定律的发展历史,理解牛顿三大定律实际意义。当然，作为一名刚刚步入物理学专业的大学生，更重要的是从中汲取开发和锻炼物理思维的养料，使自己的物理思维从无到有、从浅到深。首先介绍牛顿三大运动定律的发展史以及定律的内容,然后对牛顿三大定律的实际意义和基于此产生的关于物理思维的思考进行论述。
关键词：牛顿三大定律、物理思维。
正文：通过阅读相关资料，我们发现牛顿定律是进行了一系列整理、分析并结合多年的实验结果及经验的积累。
总结。
出的。牛顿第一定律的思想就是惯性，所谓惯性就是具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质即保持运动状态不变的性质。经过多年的不懈研究，多位学者的不断修正，惯性的思想最终被牛顿完整地总结出，并广泛被人知晓。牛顿第二定律把力与运动结合在了一起，将加速度、质量、及合外力之间建立联系，所以这一部分的深度研究不仅需要强大的力学基础，同时运动学的知识也是不可缺少的。再看牛顿第三定律，它相比于其他两个定律就更加简练，作用力与反作用力的思想与我们的生活的联系也更加密切。
通过查阅资料我们发现，在发现三大定律的过程中，牛顿除了对他所目睹的自然现象产生疑问并做出大胆假设，建立模型外，仍大量参考了前人文献。康德、亚里士多德、伽利略、开普勒等人的学术贡献为牛顿提出“牛顿三大定律”铺好了前路。与其说是牛顿发现了三大定律，不如说是牛顿总结并修改了前人的观点，对于眼前的自然现象提出了大家共认的暂时合理的解释。
其实，遍览古今中外的物理学研究成果，每一项重大发现的背后，总有前人铺路的影子。而物理思维在物理研究中扮演的恰恰是除了前人贡献之外的所有角色。其重要性可见的一般。所谓科学研究，不过是对前人成果的去繁就简，推陈出新。而物理思维，就是决定在研究过程中到底什么是该去掉的“繁”、该留下的“简”、该推走的“陈”、该出现的“新”。物理思维也是科学思维的一种，它区别于化学思维、生物思维、数学思维的地方，也就是它最显著的特质就是物理思维的主体是受过物理学思维训练的的人，客体是客观物理事物且与现实宏观世界联系异常紧密，不可分割。
最后，用物理思维的定义来做结尾：物理学是研究物质运动最一般的规律、物质的基本结构及物质间的相互作用的一门学科，它的研究对象具有客观性，不以人的意志而转移。而我们要认识这种自然界物质的运动、相互作用等的本质规律和特征，就必须在头脑中形成对整个物理世界本质的、完整的、深刻的反映，就要对观察过的物理现象、物理事实、物理过程等在大脑中形成清晰的物理图景，并反复加工、合理改造、去粗取精，把感性认识上升为理性认识，此即我所理解的物理思维。
参考文献：
1）孙一丹.浅析牛顿三大定律的发展与原理.g633.7.中国知网。
2）佚名.浅析牛顿三大定律的发展与原理.中国论文网。
结课作业。
物理学论文篇四
如今，随着通讯技术的空前发展，人们步入了信息时代，而有机半导体器件以其性能优良、成本低廉、取材广泛、体积轻巧等显著特点^正在成为信息时代中越来越受瞩目的焦点，因此，有机半导体材料及其在信息领域的应用也成为近年来迅速发展的研究方向。随着科技、生产力发展水平的日新月异，新型有机半导体材料的不断出现，极大地丰富了人们的视野，也引发了相关有机半导体器件的研究热潮，目前备受广泛关注的有机半导体器件包括：有机薄膜晶体管(organicthin,filmtransistors,otfts)有机电致发光器件(organiclight-emittingdiodes,oleds)有机太阳能电池和有机存储取绝益寺。
研究有机半导体最早是在1954年，日本科学家赤松、井口等人发现掺a的芳香族碳水化合物的薄膜中能产生电流，/cm,于是首次提出了有机半导体这一概念，从此开辟了有机半导体材料及其器件的研究领域。但是由于材料的迁移率最初很低，使其实用化几乎是不可能的。因此，一直没有得到足够的重视，最近十年人们重新开始关注它这一新的研究热点，最初是用存机小分子作为功能层的场效应器件和电致发光器件，并取得了令人激动的结果，引起了学术界的关注，同时也激发了工业界的兴趣，因此投入大量资金。在此研究中，从有机小分子到聚合物材料，不断发现或合成新的有机半导体材料，在功能和应用方面展现了更多结果和更多可能性：工作电压变的更低，迁移率变的更高,制作方式更加灵活简单，发光器件和激光器件具有更高效率。随着新的有机半导体材料的合成，多种多样的器件构建和制备方式也不断出现目前，有机半导体材料的迁移率和开/关电压比已经达到相当高的水平，几乎接近可以选择性应用的程度。对有机半导体薄膜器件的研究世界上比较出色的实验室有：贝尔实验室(belllaboratories,luncenttechnologies);researchcenter(在有机半导体薄膜的生长机制和器件新工艺方面较为出色);英国剑桥大学卡文迪什实验室光电子学组(s领导的小组在有机半导体器件性能研究和新工艺方面有很多出色的工作);美国宾州大学电子工程系薄膜器件中心(ii领导的该组在器件性能提高方面较为出色，有机半导体器件中场效应迁移率最高的数值就是由他们报道的。
然而，在有机半导体器件中，以有机半导体薄膜为主体的有机功能层是重要的组成部分。在加工工艺上，有机半导体薄腹具有一些特点，是无机薄膜所不具备的。无机薄膜通常采用化学气相沉积、溶胶-凝胶、溅射和电化学等方法制备，而有机薄膜除了上述制备方法外，还有真空蒸镀法、旋涂、啧墨打印、有机蒸汽喷印、有机气相沉积、丝网印刷等方法。现有的制备有机薄膜的工艺较多，不同方法制备的薄膜质量不同，直接影响着器件的效率，制备方法的选择也会影响产品的制备成本。一般为保证产品的质量，根据不同材料的性质选择不同的制备方法。目前，有机半导体薄膜被应用到有机太阳能电池中，并且已成为研究的热点。未来有机太阳能电池应用中将面临的三大挑战是：转换效率的提高，大规模生产以及稳定性。对于转换效率问题，这显而易见并早已吸引大家的广泛关注，然而有机半导体的物理与化学稳定性却从另一个方面也影响着转换效率，甚至直接构成其工业应用的制约问题。稳定性和均匀性是利用喷墨打印技术制备有机薄膜遇到的主要问题之一，必然与有机太阳能电池的工作稳定性和使用寿命相关，有必要对有机半导体膜的均勻性和稳定性的影响因素以及成膜机制做基础研究，将有助于提高有机太阳能电池的工作稳定性和使用寿命。表面浸润性，同时从物理和化学两方面，是一种既可以反映有机膜界面物理变化又能关联表面能(成分)变化的方法，是值得探索成为一种有效方法来研究有机膜的稳定性与均匀性问题。
二、研究目的和意义。
通过对有机半导体薄膜特性和应用的了解，我们可以看出这种材料性能卓越，具有独特的优势，己经在很多方面显示出巨大的潜在应用价值。对于有机半导体器件的研究，从兴起到现在虽然时间较短，但已经取得了巨大的成果，它的诸多优点使它在未来的平板显示领域内，以及太阳能电池领域具备了无限的发展潜能。从目前的发展趋势来看，拥有轻薄、便携甚至可折叠显示屏的电子产品在不久的将来就会成为现实。
有机太阳能膜相对于比较成熟的桂材料太阳能器件的一个主要挑战性是其稳定性问题，然而有机膜较低的转换效率当前已经备受关注，其稳定性问题却没有得到相匹配的重视。本论文在有机半导体膜的界面中独到地引入光浸润性(opto-wetting)概念，采用一种全新方法，即通过有机膜界面的物理化学特性与光相互作用下对其浸润性的影响，从而评估有机膜界面均勻性、稳定性，并探讨其界面能、浸润性及光电親合的物理机制，此外，由于有机半导体薄膜的表面浸润性在防腐、防静电涂层、导电性织物及生物方面的潜在应用，使得对有机半导体薄膜的浸润性的研究也成为热点，尤其是通过某些方法对其浸润性进行调控，得到所期望的结果。
三、本文研究涉及的主要理论。
有机半导体(organicsemiconductor)是具有半导体性质的有机材料，即导电能力介于有机导体和有机绝缘体之间，具有热激活电导率，且电导率在规定范围内。有机半导体可分为有机物、聚合物和给体-受体络合物三类。有机物类包括芳烃、染料、金属有机化合物，如紫精、若丹明b、酞菁、孔雀石绿等。聚合物类包括主链为饱和类聚合物和共辆型聚合物，如聚苯、聚乙稀昨挫、聚乙炔、聚苯硫醚等。对于有机半导体而言，一般来说，n型半导体具有高的电子亲和势，即容易得到电子，电子能在一定范围内传导，也称为电子受体(acceptor)，而p型半导体则具有低的离子化势能，即较容易失去电子，留下空穴，空穴能在该材料中传导，也叫做电子给体(donor)。有机半导体在许多方面不同于无机，包括光学，电子，化学和结构特性。为了设计和模拟有机半导体，需要吸光质或光致发光这些光学性质的特点[15]，可以透过紫外-可见光的分光光度计和光致发光谱分光光度计来描述这一类物质的光学特性。半导体膜的表面形貌和形态，可以用原子力显微镜(afm)和扫描电子显微镜(sem)来研究，游离能这样的电子特性，可以用紫外光电子能谱学(ups)来探测。
与无机半导体相比，具有如下的优点：(1)柔性，可大面积制备，可应用于软屏幕。(2)制备简便，无需高真空、高温等制备条件。(3)分子结构多样易变，可便于材料的合成和设计。(4)光电一体，制备的器件可以导电、透明、发光。(5)可做成分子器件，在超大规模集成电路中，可做成单个有机分子或单元器件，甚至更小，可达到纳米的量级。由于这些优点，使得由有机材料制备的薄膜也有了应用的优势，如在集成电路、显示元件等，尤其被应用到太阳能电池活性层中，使得与晶娃太阳能电池相比，有机半导体薄膜太阳能电池具有如下优点(1)原料来源的渠道广泛，化学可变性大;(2)改变和提高材料光谱吸收能力、提高载流子的传送能力和扩展光谱吸收范围的途径有多种;(3)加工容易，可大面积成膜，可采用旋转法等多种方法成膜;(4)易于进行物理改性，如辖照处理或高能离子注入掺杂，以提高载流子的传导能力，减小电阻损耗，提高短路电流;(5)电池制作形式多样;(6)价格较低，合成工艺比较简单，因而成本低廉。然而，它也存在着一些缺点：器件的寿命、稳定性等还有待于进一步研究和提高;应用领域也有待于进一步扩大。
四、本文研究的主要内容。
本论文的主要工作和研究内容包括以下几个方面：
(1)对有机物被溶解到有机溶剂的过程中涉及到的几种有机溶剂进行了研究。分别研究了甲苯、氯仿和邻二氯苯对pcbm溶解性的影响，确立pcbm与有机溶剂的依赖关系，以便我们在以后的实验中将要采用哪种试剂。
(2)对含有p3ht和pcbm两种高分子有机物的液滴在ito固体基底上蒸发沉积空间均匀性及对溶液浓度依赖性、空间限域性进行研究。由于釆用喷涂、旋涂等方法制备有机半导体薄膜的过程中，核心的过程是把有机半导体溶液微液滴连续、高速附着在固体基底上，并蒸发成膜。研究不同有机半导体溶液浓度的小液滴在固体基底上缓慢蒸发所沉积的图案与沉积物空间分布的影响，基于经典的“咖啡圈”效应(coffee-ring)，蒸发液滴液-气界面空间曲率与蒸发速率锅合造成的蒸发不均勻，从而使得有机半导体分子链在三相接触线(gas-liquid-solid)出严重钉扎现象，造成了有机半导体沉积层的严重不均勻性，成为威胁薄膜空间均一性的最重要因素。建立沉积图案与浓度和体积大小之间的依赖关系，重点还关注溶液浓度影响对后期蒸发动力学过程调控，即液滴整体形貌的失稳现象。
(3)对由it0/p3ht:pcbm组成的混合膜在uv光照下，非平衡载流子产生与复合过程中对其界面浸润性进行研究。不同光照时间下共混膜的表面物理形貌变化与化学变化，能够直接通过水滴在膜界面上的接触角来直观表征。讨论载流子寿命与水滴蒸发过程中水分子扩散的特征时间定量对比，确立p3ht/pcbm界面上载流子寿命时间与水分子扩散特征时间，通过接触角变化，阐明载流子浓度、共混膜厚度与水分子扩散间的竞争机制。
(4)为实现上述对界面浸润性调控，构建了ito/zno/p3ht有机-无机复合界面结构，研究界面的浸润性在光电转换过程中的变化。首先通过水热法制备均勾的zno纳米线阵列，接着旋涂法构建了ito/zno/p3ht复合薄膜结构。对其进行不同时间的uv光照，利用接触角测试方法来研究薄膜表面浸润性是否改变，通过afm和xps从物理和化学方面分析浸润性改变的原因。
物理学论文篇五
摘要：初中物理教学与信息技术的有效整合，将抽象的教学内容变得生动具体，不仅能活跃课堂氛围，还能激发学生对物理的学习兴趣，最终提高学生的学习成绩。本文首先讲述了初中物理教学与信息技术整合的重要性，并对信息技术环境下的初中物理学科教学改革进行了分析研究，具体阐述了信息技术在与初中物理学科进行整合的过程中，必须注意的三个方面。
关键词：信息技术环境；初中物理学科；教学改革。
随着信息技术的发展和教改的不断深入，以信息技术为基础的初中物理教学方式已逐步取代了传统的教学模式。初中物理教学是在结合学生实际情况的基础上，全面实现资源与信息技术整合，从而达到实践教学。
一、初中物理教学与信息技术整合的重要性。
（一）体现出了课改的新理念。初中物理教学和信息技术的整合体现出了物理教学模式在发展中的前瞻性，也体现出了新课改下的物理教学思想和理念。结合初中物理学科的实践性和基础性，加强学生物理基础知识的学习，加大学生分析问题以及解决问题等能力的培养力度。运用信息技术能将抽象的物理知识学习转化为更为动态的物理学习过程，学生能通过多个途径和渠道学习物理知识。将网络上的物理知识做有效的整合，达到资源的共享，有利于学生的学习和借鉴[1]。（二）为学生提供学习物理的新模式。学生在初中阶段是处于刚接触物理学科的时期，在刚开始学习中会存在不适应和生疏的情况，因此，需要结合学生实际情况，开展不同的教学模式。传统教学模式中，教师与学生单向的教学模式已无法适应现代物理教学，而且现在学生求知欲很强，会对许多物理知识存在疑惑，而教师就需要做好传道解惑。教师需结合物理学科本身的特点，再运用信息技术来对教学进行开展，利用网络和多媒体技术让学生对物理学习由理性认识上升到感性认识。与此同时，在模拟物理教学中充分运用网络资源，从而达到物理教学理论和实践的统一[2]。
二、信息技术环境下的初中物理学科教学改革研究。
信息技术在与初中物理学科进行整合的过程中，必须注意以下三点。
（一）不能忽视信息技术对学习学习兴趣的激发。兴趣是最好的老师，众多心理学研究结果表明：人只有对所认识的事物有了兴趣，才会努力去探索，而兴趣也是人在进行一切活动主观能动性的因素。物理的学习，只有激发学生的学习兴趣，让他们对物理产生好奇心，才是学习物理的良好开端。在初中物理教学中，合理运用信息技术手段，让抽象的物理概念和一些规律变得更为形象化和生动化，便于学生对知识的理解，此外，还能让一些复杂的物理反应变得更具体和直观，有利于激发学生的学习技巧，提高物理课堂的整体学习效果。比如，在讲《机械运动》时，先要让学生在网上查找关于“机械运动”和“匀速直线运动”的相关实例，然后在课堂上让学生交流彼此的所得，学生间的交流有利于学生对知识的补充和完善，而学生也会在相互的讨论中学习了本节内容，这就形成了一个活跃的以学生为主体的课堂氛围，学生也能从中体会到主动学习的乐趣[3]。
（二）重视信息技术在学习自主学习中的运用。与传统教学方式相比，初中物理与信息技术的整合在很大程度上给了学生自主活动空间，激发了学习对物理学习的积极性，让学生能自由进行尝试、探索和不断创新，为学生的学习提高了更为有利的条件。教师在教学过程中能够更好地为学生提供丰富的教学资源，进而引导学生进行自主学习。比如，在对“力”进行讲授前，可让学生运用因特网对力学的相关定律、概念、知识进行了解，再通过学科论坛进行交流讨论，有利于提高学生的知识面，增强课堂教学效果。学生在这种环境中进行学习，在很大程度上提高了学生对学习的积极性和动力，从真正意义上达到了学习能及时反馈和学生自我的反馈，让学生成为了课堂的主人，在提高学习学生合作能力同时，受到良好的德育[4]。
（三）必须实现信息技术对培养学生创新能力的促进作用。构建物理课堂，需注重让学生经历由自然到物理，再由生活到物理的这一认识过程，让学生在经历基本科学实践后，注重培养学生物理学科与其他学科的融合学习，让学生能够全面发展。这也体现了新的课程标准是非常注重学生创新精神和创新能力的培养，这就要求教师需突破传统教学模式，以强大的信息技术为依托，实现初中物理与信息技术的有效整合，达到启迪学生创新思维的目标。现代信息技术应用于初中物理教学中，能让一些难理解的、抽象的、复杂的内容和物理变化过程，能够更为直观、生动的展现出来，便于学生能更好的进行观察、分析和比较，此外，这在一定程度上有利于启发学生创造性思维。比如，在讲授“做功和内能的改变”一节时，为了能让学生更好的理解“对物体做功，物体的内能会增大”这一原理，可运用压缩空气引火等演示实验进行讲述。首先出示压缩空气引火器，并对它的构造进行简单介绍，然后取一块绿豆大小的干燥硝化棉，同时用镊子将棉花拉得疏松，再放入到玻璃筒底，并在活塞上涂少量蓖麻油放入玻璃筒的上口。而这时就需要提醒学生注意观察筒内的棉花，再将活塞迅速地压下，就能看到硝化棉燃烧时所发出的火光。与此同时，将这个实验中的各种数据变化用课件进行展示，再通过课件对模拟实验进行反复展示，加深学生对物理变化原理的认识，从而激发学生的探究欲望。
三、小结。
在当前物理教学中，将现代信息化技术与初中物理学科进行有效整合，从而让信息技术在不断更新和发展中，促进物理教学的发展，转变教学模式，最终提高学生的自主学习能力和探索创新能力，有利于提高学生物理的学习效率。
参考文献。
[1]陆丽萍.浅谈信息技术与初中物理课程教学整合的方法[j].教育实践与研究(b),,(4):64.
[2]陈立强.信息技术与物理教学整合的思考[j].赤峰学院学报:自然科学版,,(2):7-8.
物理学论文篇六
让小学生产生学习兴趣的方法多种多样。如讲述浅显易懂的学习文化科学知识重要性，伟人、科学家学习的故事，诉说没有文化的困难、痛苦和闹出的笑话，还可借助看画书、猜谜语、唱歌曲、做游戏以及小实验、小制作、小发明、小创造等适合孩子年龄特点的有趣活动，一点一滴、一事一例，围绕其主旨让孩子逐渐明白知识就是力量的道理，受到这方面的启蒙教育，在幼小的心灵深处播下求知好学的种子。
2、争强好胜良性竞争。
当然这种争强好胜绝不能单纯地理解为学业分数第一名、第二名或前几名的竞争，而是要加入到优秀的行列之中，把学习这件事情做好。比如激励孩子比比谁上课时注意力集中，写作业字迹工整，发言时大胆说话，朗读时声音清楚，考试时做题全对，有缺点马上就改等。同时充分注意巧妙地把学习中的竞争有机渗透到孩子的生活、娱乐中去，全方位提高综合素质。
3、认真细致从家长做起。
孩子只有兴趣和争强好胜的心理是远远不够的，还必须培养认真细心的精神，这是取得优秀学习成绩的重要保证。一年级孩子的学习，多从观察、模仿开始。因此家长在辅导孩子学习的时候，首先自己要认真细心，做好示范。一个数字，一道算式，一个汉字拼音字母，每个字的一笔一画都要工工整整，讲究规范，切忌潦草，信手涂鸦。“榜样的力量是无穷的。”只有做出榜样，才能要求和指导好孩子。孩子才会逐渐具备认真细心的品质。
4、快乐学习不可少。
快乐的学习方法，既能提高孩子的学习兴趣，又能帮助他们获得学习成功，要多多联系孩子的生活实际，把书本上的知识有机地与生活实际紧密结合起来，千万不要单纯抽象地拘泥于书本。比如家长引导孩子参加动脑、动口、动手的游戏娱乐课、制作、实验课，达到老师、家长、孩子共同地创造性地运用课本教材的好效果。
物理学论文篇七
以下是一篇关于20xx物理学专业求职信，欢迎浏览！
尊敬的领导：
您好!
首先感谢您在百忙之中翻阅我的求职信。
我叫gdyjs,是xx省xxx大学物理与电子工程学院物理学应届毕业生。作为一名物理学专业的学生，我喜欢自己的专业，毕业在即，欣闻贵单位向社会广纳贤才，特呈上自荐信一份，以期能与贵单位共同发展。
我深知我没有知名大学的名牌效应，唯有靠自己的实力加入激烈的竞争中。大学期间，我严格要求自己，孜孜不倦，在取得学业优秀的同时，注重人格的培养和知识的拓展，家庭和学校双重熏陶，培养了我吃苦耐劳，脚踏实地，团结协作的精神。
在这里我学会了如何与人沟通，共处合作，养成了自信乐观，沉着冷静，善于思考，积极进取的个人品质，这笔财富我终身受用不尽，我将靠自己的聪明才智与勤奋努力，永不放弃对理想的追求。
贵单位充满着机遇与挑战，但我坚信凭着我对生活和工作的热爱，我一定能胜任这份工作，我希望贵单位能给我一次机会，让我融入到你们发展的大熔炉中，我将会献出我的全部才学为贵单位添砖加瓦。或许我不是最好，但我会是最适合贵单位的人选。我将以谦逊务实的作风和奋发进取的精神为我们共同的明天努力。感谢您的惠览，如蒙赐复，不胜感激！
此致
敬礼
求职人：gdyjs。
日期
物理学论文篇八
众所周知，物理学中有惯性的概念，惯性力的概念；而且惯性是有大小的，惯性力是不存在的。笔者在长期的教学研究中发现，认为惯性有大小是不合理的，惯性力也未必是一种假想的力，它很可能是一种客观存在。博士论文，惯性。
1．惯性力的概念。
惯性1．1惯性力的原始概念。
大家知道：牛顿定律只适用于惯性系而不适用于非惯性系。例如在由静止加速前进的火车上，受合力为零的小球会相对于火车向后加速运动。为了使牛顿运动定律在火车中同样成立，需要引入惯性力的概念，所引入的惯性力大小，其方向与火车的加速度方向反向。这样就有牛顿第二定律得以成立。也就是说：相对于地面（我们认为是惯性系）有加速度的参照系是非惯性系，非惯性系中牛顿运动定律不成立，欲使牛顿运动定律成立，需要引入惯性力。正是在这些问题中，我们认识了什么是惯性力。然而本文所要定义的惯性力与上述惯性力的概念是完全不同的。
1．2惯性力的新定义。
我始终有这样一个猜想：“所有物质组成的宇宙具有这样的一种性质，它可以允许任何物体对其保持原有的运动状态，而不允许任何物体对其有加速度；如果物体对宇宙有加速度，物体就会受到宇宙对它的一种约束力，这种力就是我所定义的惯性力。即惯性力是宇宙对物体的一种约束力，它并不是假想的力，是一种真实作用力。”[需要说明的是，我这里所说的惯性力只是真正的惯性力在我们所能看到的参考系中的分力，而真正的属性力我们是无法知道的，因为我们不可能知道绝对的加速度。以上这段文字在英语稿中没有]惯性力的施力物体是宇宙，就好象重力的施力物体是地球一样。宇宙中的一切物体只要对宇宙有加速度，就一定受到惯性力。惯性力的大小与其相对于惯性系的加速度成正比，与相对于惯性系的加速度的方向相反。如果物体的质量为m,对惯性系的加速度为a，则惯性力的大小为f=ma。显然惯性力是非平衡状态下才受到的一种力。关于惯性力的产生机理，我猜想应该类似于变化的电场产生磁场。当然这仅仅是一种猜想，有待于实验的验证。
2．从做功和能量转化角度能够论证惯性力存在的合理性。
众所周知：在粗糙水平面上拉动物体匀速运动的过程中，外力克服摩擦力做功，使其它能转化力内能；物体在外力作用下匀速上升，外力克服重力做功使其它能向重力势能转化；电场中，外力作用下使物体逆电场力方向匀速运动，其它能转化为电势能；磁场中，外力克服安培力做功，其它能转化为导体中的电流能；上述过程中，都有一个共同的特征：“在不同的能量转化的过程中，总有一种力克服另一种力做功，即能量转化的过程是两种力对物体共同作用的过程，而且一个力做正功，另一个力做负功的过程，也就是说不同的能量形式与不同的作用力相对应”。我们也注意到这些过程都是匀速运动，不应当存在惯性力。
如果我们在光滑水平面上拉动物体做加速运动，物体动能增加，当然在我们已有的物理知识体系内，可以解释为外力做的功等于物体动能的增加。如果不认为存在惯性力，这里就产生一个究竟克服什么力做功，其它能转化为动能的问题；有了惯性力的概念，我们就可以回答：“外力克服惯性力做功使其它能转化为动能。”；同样地，如果一个具有一定初动能的物体，在粗糙水平面上运动，其动能越来越小，这里也有一个什么力克服摩擦力做功，使动能转化为其它能的问题。确立了惯性力的概念，我们就可以回答：“物体动能减小的过程中，是向前的惯性力克服摩擦阻力做功，使物体的动能转化为内能。”。也就是说，在其它能向动能转化，或动能向其它能转化中，只有承认惯性力的存在，才能更好地解释能量转化的过程。所以物体在对惯性系有加速度的运动过程中，应当受到惯性力。
3．惯性的大小问题。
由牛顿第二定律可知，物体所受的合外力不为零时，物体将产生加速度，加速度的大小与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比。
我们知道，加速度是速度的变化率，是描述物体运动状态变化快慢的物理量；牛顿第二定律说明：物体的加速度由合外力和物体的质量共同决定，相同外力时，物体的质量越大加速度就越小，因此质量越大的'物体运动状态就越难改变。由此得出结论：物体的质量越大，物体维持原有运动状态的本领就越大――即物体的惯性越大。也就有了质量是物体惯性大小的量度，物体的惯性与质量成正比的说法。以上说法即传统又权威，以至于在长期的教学和科研中，对于以上关于惯性大小的认识，是没有人提出过怀疑的！
难道惯性真的有大小吗？如果惯性有大小之说，且与质量成正比，那么质量不同的物体惯性不同。博士论文，惯性。既然质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小，如果一个质量很大的物体具有很大的惯性，而另一个质量远比前者小的另一物体惯性必可以认为忽略不计，也就不能保持原运动状态了。但是由惯性定律可知：对于任意物体无论质量大小，在不受外力时同样都能保持原有的运动状态，这一点并不因为质量的不同而有差异，即同样有惯性，也就是说质量不同的物体在拥有惯性上是平权的。博士论文，惯性。根据惯性的这一特征，就使笔者对惯性大小的说法产生怀疑，因为我们已知的所有描述物质某种性质的物理量、化学量以及其它量，都有一个其大小表示这种性质程度的问题。博士论文，惯性。例如：描述物体导电性能的电阻率、描述弹簧弹性的劲度系数、描述化学中酸碱性的ph值。如果描述某一性质的物理量接近或等于零则表示这种性质很弱或不存在。但是物体的质量无论多么小，其不受外力时同样能够保持原有的运动状态，以上事实说明：其它描述物质属性的物理量或化学量，都有一个由量变到质变的过程，而对于物体的惯性不存在上述现象。因此得出结论：任何物体都具有相同的惯性――无大小之别。
4．惯性大小问题的本质。
有了惯性力的概念，我们重新分析一下惯性的大小问题。笔者认为惯性是没有大小的，原因是无论质量大小，在不受外力时都能保持原有的运动状态，即物体保持原运动状态的性质是一样的。质量大小不同的物体运动状态改变难易不同的原因是：使质量不同的物体产生相同的加速度时，物体所受的惯性力与质量正比，因此需要更大的外力作用。是惯性力有大小，而惯性无大小。
5．从惯性力角度分析惯性质量与引力质量。
很多物理学家们探索过惯性质量与引力质量之间的关系，到目前为止尚未发现二者的差异。所谓惯性质量即中的,而引力质量即中的。事实上只要确立了惯性力的客观存在性，二者相等就是必然的，或者说二者就是同一个质量，不应该存在差异。
证明如下：设在重力场中，惯性质量为的物体做自由落体运动，其加速度为g,其引力质量为，由于加速度g向下，所以惯性力必为且方向向上，必有引力与惯性力等值反向，而，所以，问题得证。
6．惯性力概念与牛顿运动定律的关系。
6．1惯性力概念与牛顿第一定律不矛盾。
重新建立了惯性力的概念之后，我们再来审视一下运动定律。牛顿第一定律：由于物体受到的其它外力为零，物体保持静止或匀速直线运动状态。此时物体没有加速度，惯性力也为零，惯性力概念与牛顿第一定律不矛盾。
6．2惯性力概念与牛顿第二定律不矛盾。
牛顿第二定律告诉我们：物体的加速度与所受外力成正比与质量成反比，即，。根据前文惯性力的定义，因为物体在外力f的作用下有了加速度a，加速运动的物体本身必然受到来自宇宙的大小为，方向与加速度相反的惯性力作用。我们知道，物体实际受到的力不以参考系的改变而改变，因为它们是真实存在的力。现在我们以物体本身为参考系，它必然是平衡的。
由平衡条件必有：即，这样牛顿第二定律就成了在承认惯性力前提下的一个必然结论。这说明在承认惯性力存在的前提下，对物体重新受力分析，列出的平衡方程与牛顿第二定律是不矛盾的。
物理学论文篇九
摘要：近些年来，光学在科学与技术应用中的不断发展，迫切需要培养适合当前社会发展需求的光学专业人才。文章分别从光学教学内容、教学方法及考核方式等方面提出了一些改革的方法和措施，注重提高学生学习的兴趣和探索的欲望，培养学生分析和解决问题的能力，取得了良好的教学效果。
关键词：光学；教学；改革。
光学课程是物理学专业最重要的基础课程之一，同时也是现代科学技术迅速发展、崛起的重要支柱。以激光为基础的现代光学的知识，已经渗透到日常生活中的众多领域，在工业、农业、交通、能源、医药、信息等领域发挥着越来越重要的作用。光学作为基础性学科具有很强的学术性，同时，光学课程的知识覆盖面广，应用性和可操作性也较强，它能够较好地锻炼学生的思维能力及理论与实际相结合的能力。而在传统的光学课程教学中，存在着重理论轻实践，理论与实际相脱离，缺乏创新，无法适应社会及专业领域的需求等问题。如何培养不仅具有扎实理论基础，还具备较强工程应用能力的光学类技术人才，是我们教学改革研究的重点问题。
1光学课程教学现状。
光学课程教学大纲计划68学时，教材内容分为干涉、衍射、几何光学、光学仪器、偏振及现代光学部分[1-3]，内容繁多，教学任务较重。因此，光学一直是一门教师难教、学生难学的课程。在教学过程中，通常更加强调基础知识的理论性，而对知识的应用性和工程性关注偏少，理论联系实际显得不足，教学中不自觉地存在“重理论和基础，轻工程和应用”的倾向，淡化了光学类课程本身拥有的强烈应用和工程背景特性。另外，学生在大学阶段参与实习实践、接触实际工程问题和公司企业的机会偏少，教学与光学元器件的工程设计及公司企业的要求联系还不够，存在明显脱节现象。目前教学中教师的主导地位强，而学生的主体地位偏弱；第一课堂强，第二课堂弱；体现学生结合课本知识在“做中学”并培养自身实践精神、工程意识和创新能力的活动空间不够。
2光学课程改革的思考。
光学课程有其自身的特点，与力学、热学等学科之间的联系不太紧密，自身的知识体系比较繁杂。在具体的教学改革与实践中，主要从教学内容、教学方法、考核方式等几个方面着手。
2.1教学内容。
在教学内容上，首先要优选教材，认真制订教学计划。教学中，既要注重讲解光学课程中最基本的概念、理论，夯实学生的基础知识，提高学生的理论水平，又要加强现代光学基础的教学，增加一些现代光学的前沿知识，了解光学发展的最新动态，引导学生不断拓宽视野，激发学生的创新意识和科学探索精神，培养学生的`科学素养。例如，在讲解几何光学及光学仪器知识时，可以介绍海市蜃楼、扫描隧道显微镜。在讲解光的干涉时，可以介绍相干探测技术、全息照相、光学薄膜等。在讲解偏振现象时，可以介绍3d电影及偏振雷达探测技术等。让学生体会光学知识在日常生活中应用、发展及科学前景。另外，针对相关科学前沿知识，开展一些专题讲座，让同学们更深入地理解光学科技的发展，同时强化了基础知识的学习。或让学生课外查阅相关文献，提高学生学习兴趣，激发学生探索欲望。积极搜集光学在日常生活中应用的实例，引导学生运用已学相关理论知识，解释日常生活中的光学现象，真正实现从生活走向物理，从物理走向社会。
2.2教学方法。
在教学方法上，要注重重点、难点的理解和掌握，注重分析思路和处理问题的方法。积极引导学生理论联系实际，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。为了能够在有限学时内，尽可能多地讲解现代光学的内容，可以在课前布置相关的预习作业，既能节约课堂基础教学的时间，又能锻炼同学们的自学能力。在教学中，要求学生上课主动提问，培养学生自学及发现、解决问题的能力[4]。教学中针对相关课题让学生参与讨论，在讨论的过程中更透彻理解相关理论，并了解其应用，变被动学习为主动探索。在传统的理论教学基础上，尽可能多地增加实践教学的环节，改变教学观念，以任务为驱动，明确从理论到实践的具体操作过程，培养学生工程实践的能力[5]。实践教学中要求学生进行文献调研、撰写小论文及动手制作相关光学仪器，解决一定难度的实际问题、培养自身创新精神、科研意识和综合能力与素质。例如，我们在教学中将学生分组，动手制作简单光学器件，如望远镜、放大镜等，有效地激发了学生的学习兴趣、动手能力及团队合作的精神。科学技术的不断进步，使得教学方法的多样性成为可能。在教学中，针对光学课程本身的广泛应用性和工程背景，可以有针对性地介绍一两种国内外优秀光学设计软件，如zemax、oslo等。其中zemax可进行光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射、折射、绕射等光学模型。该软件还具备对光学系统进行设计、优化、分析的功能。在光学课程第三章几何光学部分，学完基础知识后，给出一些利用设计软件进行相关光学课程中涉及的光学元器件和系统设计的典型实例，如望远镜系统设计、8倍观察镜系统设计等。同时试着让同学们分组利用该软件进行相关光学设计，从而既提高学生的学习兴趣，又有效地培养学生的工程设计能力和综合应用知识的实践能力。由于在光学课程的教学过程中，有些光学现象在日常生活中比较难于观察[6]，比如干涉、衍射的现象，很多感性材料只能从课本图片中获得，比如干涉条纹、衍射条纹等。为了能够使得同学们获得较多的感性材料，我们在教学过程中，利用一些计算软件，例如matlab，将干涉、衍射现象通过程序模拟展示出来，这样既给同学们提供了清晰的感性材料、直观的物理图像，也通过程序中相关参数的调节，让同学们更加深入地理解光学知识中的相关规律。图1为利用matlab软件编写的分振幅干涉中牛顿环的干涉图像，图2为氢原子光栅光谱图。物理是以实验为基础的科学。在教学过程中，改变理论与实验分开进行的现状，从教师指导演示实验，转变为学生在实验室自主实验。设置相关开放性实验课题，让学生分成实验小组，将学生自己的设计思想和实验内容相结合，鼓励学生自主创新，使课堂成为师生互动的场所。这样，即有利于将枯燥、抽象的理论生动化、具体化，又有助于对基础理论的深入理解及应用，充分调动学生学习的主动性和热情，提高了教学效果。实验室也在不断完善，力争提供更好的资源，取得更好的教学效果。
2.3考核方式。
教学考核中，摈弃一次考试决定最终成绩的做法，将平时课堂表现和论文及动手制作部分纳入最后成绩测评，关注学生学习过程而非单一的最后考试结果。充分利用学院网络资源，建立网上习题库，建立有特色的个人主页，并通过此与学生进行定期的网上交流及作业的布置和批改。网上交流的方式可以更有效地与学生沟通，实时解决学生提出的相关问题，提高了学生学习的效率。
3结语。
伴随着科技的快速进步，物理教学的手段也正在不断更新。如何培养适应新时代发展的光学专业人才，是我们教学改革的目标和方向。通过以上教学改革的探讨和在实际教学过程中的运用，使得教学活动充满了活力，极大地调动了学生学习的兴趣和探索的欲望，培养了学生自己动手实践的能力及团队合作的精神，大大提高了教学效果。
参考文献。
[1]姚启钧.光学教程[m].北京:高等教育出版社,1993.
[2]赵凯华.新概念物理教程:光学[m].北京:高等教育出版社,.
[3]郭光灿,吴强.光学[m].合肥:中国科技大学出版社,.
物理学论文篇十
摘要：素质教育不仅是传授给学生知识,更要注重对学生的思想教育,在教学中要适时对学生渗透德育。
关键词：适时、渗透、德育。
素质教育的一个重要要求就是教会学生“学会做人”，因此在传授知识的同时更要注重对学生德育,要适时地对学生渗透世界观、道德情感意志方面的思想教育，使学生的德育和智育同时发展，为将来走上社会打下正确的思想基础。结合物理学科的特点,我认为在课堂教学中我们可以对学生渗透以下几方面的思想教育。
一、在课堂教学中渗透辩证唯物主义的思想。
青少年时期正是世界观形成的重要时期，中学生渴望了解认识缤纷多彩的物质世界，如果在他们成长的过程中不加以引导，将不利于他们的健康成长，因此在物理教学当中就有必要对学生科学世界观的形成进行必要的渗透。在课堂教学中根据具体情况对他们进行辩证唯物主义的教育。如：在学习电热、摩擦力的知识点时，指出电热、摩擦力有对人类有利的一面，同时也有不利的一面，它们在为我们的生活提供便利的同时也会给我们带来不便，甚至危害我们的生命财产安全（举例说明），进一步分析指出看问题不能片面，要一分为二，具体情况具体分析。
二、在实验教学中培养实事求是的作风和严谨的科学态度。
物理实验是物理教学的重要环节，对于初中物理教学来说其重要性更为突出,但实验不仅仅只是为了获得几组数据来验证课本的结论或培养学生的技能，在实验过程中还要注意学生表现出来的一些不良现象,如：试验组之间相互核对数据甚至有个别学生抄写别人的数据、有的实验数据是错误的但结论仍然正确等等,对于这种不良的作风和态度老师要要严肃批评,在讲清道理后还要作必要的引导，培养他们实事求是的作风和严谨的科学态度。这不只是学好物理,而且会受益一个人的一生。
三、适时渗透爱国主义教育。
中华民族历来具有爱国的优良传统，对于这一传统美德，我们要把它发扬光大,所以有必要在物理课堂教学中适时地渗透这方面的教育，激发学生的爱国热情。例如：在讲“热机”这一节时，我就指出，火箭是我们老祖宗的发明，但是到了现代我们却落后了，现在我们的科技工作者经过艰苦努力慢慢赶上来了，于是有了今年“神七”的成功发射，使我国挤身于航天大国之列，为我们国家赢得了荣誉。但跟发达的国家相比还是有一定的.差距，希望同学们加倍努力，好好学习，将来建设好自己的家园，使我们祖国更强大起来。
四、培养学生的环保意识。
环境问题是当今世界的主要问题之一,培养学生的环保意识也是中学的一个重要课题,所以在课堂教学中,我们要有目的、有步骤的渗透这方面的教育,逐步提高学生的环保意识。如在讲授“热机”时可结合现在出现的能源危机对学生进行节能意识的教育,在学“电压”可适当讲讲废旧电池对环境的危害,在讲到“声学”“光学”时教育大家不要制造“声污染”和“光污染”……这样把环保问题不断的渗透到实际教学当中,从而不断的培养学生的环保意识,提高他们的环保意识,使他们从小养成爱护环境的良好习惯。
五、用自己良好的行为习惯思想品德影响学生。
人可以影响人，一个人在生活中的每一个动作，每一句话语都会直接或间接的影响周边的人。
在教学上老师对学生的影响是很深的，一名具备良好师德的教师往往会在教学中以他的言行举止、思想品德来影响每一位学生，慢慢潜移默化，使之效仿、学习，进而修身、修心。这也就是说，在一定程度上能使学生的思想品德得以提高，更好的去学会做人。作为新世纪的教育者，我们不仅要用语言来引导学生，更要用行动来感动感染学生。
就物理而言,中学物理教材的每一章节在德育方面都有渗透,这就要求我们教师在教学过程中认真挖掘教材适时地对学生进行德育,这样我们才能培养出既有一定文化知识又具备优秀品德的人,这也是我们进行素质教育的根本。
物理学论文篇十一
本文是以工程管理毕业论文《六西格玛方法在光纤生产中的应用》为例，以下是论文提纲。
第一章绪论。
1.1选题背景。
1.2选题意义。
1.3本论文的主要内容。
1.4本文主要研究方法。
第二章六西格玛管理概述。
2.1六西格玛管理定义。
2.1.1六西格玛的定义。
2.1.2六西格玛的统计含义。
2.1.3六西格玛的管理含义。
2.1.4六西格玛的价值观。
2.2dmaic改进模式。
2.2.1dmaic的过程活动。
2.2.2dmaic各阶段的内容及其工具。
2.3六西格玛管理在企业中的实施。
2.3.1企业实施六西格玛管理的具体步骤。
2.3.2企业实施六西格玛管理的注意点。
第三章a公司质量管理现状。
3.1企业简介。
3.2光纤生产工艺流程。
3.2.1预处理工序。
3.2.2拉丝工序。
3.2.3筛选工序。
3.2.4检测工序。
3.3光纤产品的主要质量问题。
3.3.1光纤强度差。
3.3.2pmd超标。
3.3.3几何尺寸超标。
3.3.4涂覆不良。
3.3.5光纤排线不良。
3.4企业的主要质量问题。
第四章六西格玛管理在光纤涂覆层质量改进项目中的应用。
4.1定义阶段。
4.1.1光纤涂料。
4.1.2uv固化系统。
4.1.3光纤搓动装置。
4.2测量阶段。
4.3分析阶段。
4.3.1光纤表面发粘。
4.3.2光纤涂层损伤。
4.3.3光纤涂层中有气泡。
4.3.4光纤涂层不均匀。
4.4改进阶段。
4.5控制阶段。
第五章六西格玛理论在改善光纤几何性能方面的应用。
5.1定义阶段。
5.1.1拉丝炉的设计。
5.1.2改进机会。
5.2测量阶段。
物理学论文篇十二
小学自然是对学生进行科学启蒙教育（－上网第一站xfhttp教育网）的一门主要学科。它不仅要使学生掌握一些科学知识，而且还要对学生进行爱国主义、爱科学、爱劳动的教育（－上网第一站xfhttp教育网），培养严谨求实、勇于克服困难、锐意创新的良好思想品德。因此，在教学活动中努力挖掘教材内容的德育因素，充分发挥自然学科的德育功能是十分重要的。
一、通过课堂教学进行德育渗透。
1．培养爱国主义思想。
在备课时，要努力做到挖掘教材，揭示“知识点”和“德育点”的内在联系，在教学中把二者结合起来，同步进行。例如，讲《养蚕》一课时，在传授知识的同时，还要向学生介绍我国是世界上利用蚕丝最早的国家，为人类利用生物资源开创了先例。公元前2世纪，我国的丝和丝织品就开始运往西亚和欧洲各国。在讲《磁铁》、《纸》、《鞭炮》等课时，向学生说明指南针、造纸术、火药都是我国古代的发明，有的发明早于世界其它国家几千年。通过多种手段向学生渗透爱国思想，能够做到晓之有物，情有所动，具体、形象、生动。
2．进行科学自然观的启蒙。
教育（－上网第一站xfhttp教育网）充分利用自然科学内容的多样性和实践性强的特点，进行科学自然观的启蒙教育（－上网第一站xfhttp教育网）。通过教学有关水、空气、动物、植物、地球和宇宙等知识，让学生感知自然界是由物质构成的；通过指导学生做各种观察记录，使学生领悟到自然界中的物质都在永恒变化着，并且变化是有条件的，使学生对浅显的唯物辩证思想有初步的了解。教学《电能》时，通过电可以转换成声、光、热、磁、动力等，启示学生物质是可以互相转化的，物质是不灭的。讲《有趣的食物联系》、《水・土・植物・人》等内容时，向学生揭示自然界的万事万物是相互制约、相互联系的`。
3．培养严谨求实的科学精神。
自然教学中，要通过大量的观察与实验，造成一个爱科学、学科学、用科学的良好德育环境。要抓住学生思想的闪光点，向学生进行科学态度的教育（－上网第一站xfhttp教育网），形成科学求实的学风。在自然课的教学中，有很多的观察或实验，由于受到非本质因素的影响而使学生产生误解。因此，应特别注意教育（－上网第一站xfhttp教育网）学生要尊重客观事实，实事求是。
二、寓德育于丰富多彩的活动中。
有计划、有目的地组织第二课堂活动，有利于活跃学生的精神生活，陶冶情操，发展个性，收到课堂教学难以收到的教育（－上网第一站xfhttp教育网）效果。为此，我在组织自然兴趣小组，开展自然知识竞赛等多种形式活动的同时，根据学校情况，侧重抓了采集制作标本、制作学具、实地考察等活动，从中进行有目的、有计划、有针对性的教育（－上网第一站xfhttp教育网）。1．采集、制作本地的动植物标本，认识家乡，了解家乡，热爱家乡。2．利旧利废制作学具，增强认识自然、改造自然的意识。3．进行实地考察，教育（－上网第一站xfhttp教育网）学生从小立志报效祖国自然课教学中的思想内容是极其丰富的，只有深入钻研教材，挖掘教学中的教育（－上网第一站xfhttp教育网）因素，采取课内外相结合，灵活多样的形式，把德育和教学有机地结合起来，才能有效地进行思想教育（－上网第一站xfhttp教育网），全面提高教育（－上网第一站xfhttp教育网）质量，促进学生德智体全面发展。
[1][2]。
物理学论文篇十三
二、认识规律，启蒙对称美。
三、概括经验，透视简洁美。
四、客观辨证，展现理性美。
参考文献:。
［2］陆朝华，蓝海江．物理学之美探讨［j］．才智，(22)．。
［3］潘岳，李林洋，卢晓波．谈物理学的统一美［j］．知识经济，2011(13)．。
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