第1页/共15页
* 知道曲线运动与直线运动的区别，理解曲线运动是一种变速运动
** 掌握物体做曲线运动的条件及运动速度的方向
* 经历蜡块运动的探究过程，体会研究平面运动的方法
** 掌握运动的合成与分解的方法
日常生活中曲线运动是最常见的运动。如：抛出的石块在空中的运动，沿弧形跑道运动的学生等等，曲线运动具有什么特点？怎样研究这类运动遵循的规律？现在让我们一起探究这些问题。
曲线运动 定义：质点运动的轨迹是 曲线 的运动
曲线运动的位移
1.坐标系的建立
.研究曲线运动时通常建立 平面直角 坐标系
2.位移的描述
对于做曲线运动的物体，其位移应尽量用坐标轴方向的 分矢量
来表示(如图)，当物体由O运动到 A点时，可以用 A点的位置坐标(xA，yA)来表示
位移矢量l。
曲线运动的速度
1.速度的方向
质点在某一点的速度的方向，沿曲线在这一点的____________________。
2．运动性质
做曲线运动的质点的速度方向时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一
定是曲线运动。
3．速度的描述
可以用相互垂直的两个方向的分矢量表示，这两个分矢量叫做_分速度_。如图，两个
分速度vx、vy与速度v的关系是：vx＝__________，vy＝__________。
运动描述的实例
1.蜡块的运动
当蜡块在竖直玻璃管内向上匀速运动的同时，让玻璃管向右做匀速直线运动，则蜡块就参与了______方向和______方向的两个不同的分运动。
2．蜡块的位置
以蜡块的初始位置为坐标原点，水平向右和竖直向上的方向分别为x、y轴的正方向建立坐标系，如图所示。位置P可以用它的x、y两个坐标表示
x＝__________
y＝__________
3．蜡块的速度
速度的大小：v＝__________
速度的方向：tanθ＝__________(角θ表示v的方向与x轴的夹角)
4．蜡块的运动轨迹
y＝________，是一条______________。
第1页/共15页
寻找更多 ""您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
2010届中考物理力学总复习1.doc 16页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
需要金币：150 &&
2010届中考物理力学总复习1
你可能关注的文档：
··········
··········
第二讲力和运动[中考目标聚焦]课表解读 考点盘点 命题预测
1.认识力的作用效果，能用示意图描述力2.了解重力、弹力和摩擦力3.理解物体的惯性，能描述牛顿第一定律4.知道二力平衡的条件，了解物体运动状态变化的原因5.理解力和运动的关系并能应用其关系解决实际问题 力和运动所研究的物理现象、物理规律与生活紧密相关，也是初中物理的重点内容之一,近年来中考试卷中相关知识点出现的几率较多,如二力平衡及平衡力的判断、惯性及惯性现象的解释、力与运动的关系及应用以及牛顿第一定律的实验探究等都是考试的热点问题. 1.力和运动的关系常以填空、选择及简答题的形式2.惯性定律、摩擦力影响因素的实验探究常以实验探究的形式出现，主要围绕实验时的注意事项、实验过程和结论来编制问题3.本章中考题型中，多为填空、选择、实验及作图题。占分5分-10分
[知识网络梳理][课前夯实基础]1.基础知识巩固一、力及其作用效果1、力的作用效果力的作用效果：________________和_________________。物体的运动状态是否改变一般指：_______________________和________________________2、力的三要素力的三要素：力的大小、方向、和作用点3、力的示意图力的示意图：___________________________________________的简易图示叫力的示意图。4、物体间力的作用是______的二、弹力、弹簧测力计1、弹力我们在压尺子、拉橡皮筋、拉弹簧时，感觉到它们对手有力的作用，这种力叫做弹力。弹力是物理由于弹性形变而产生的。2、弹簧测力计原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。使用方法：“看”：_________________________；“调”：____；“读”：读数=_________。注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。三、重力1、重力的定义⑴重力的概念：________________________________叫重力。重力的施力物体是：_____。2、重力的大小重力大小的计算公式____其中g=9.8N/kg它表示______________________________。3、重力的方向重力的方向：竖直向下其应用是_________分别检查墙_________和_____________。4、重心重力的作用点——重心：________________重心。质地_____外形________物体的重心，在____________。如均匀细棒的重心在它的_____，球的重心在_____。方形薄木板的重心在__________四、摩擦力1、定义定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。2、影响摩擦力大小的因素________________________________；__________________________________五、牛顿第一定律惯性1、阻力对物体运动的影响⑴三次实验小车都从________滑下的目的是：_______________________________⑵实验得出得结论：___________________________________________⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。⑷伽科略斜面实验卓越之处踢出去的足球在草地上滚动一段距离后会停下来，是由于受到?的作用；若运动的足球所受的力全部消失，则它将做?运动（1）步骤（a）和（b）是为了验证猜想（选填“A”或“B”）（2）步骤（a）和（c）是为了验证猜想（选填“A”或“B”）(3)本实验采用的科学探究方法是。（4）实验中应使木块做匀速直线运动。这样做的目的是：。【答案】A；B；控制变量法；使弹簧测力计的示数刚好等于摩擦力的大小【点拨】摩擦力影响因素的实验探究是近几年经常考查的一部分内容，基本的考查形式和内容基本一致，做题的关键是掌握实验方法、实验结论及注意事项3.【08年徐州市】汶川地震发生后，解放军飞机向灾区空投了大批救灾物资。系着降落伞的食品箱在加速下落一段距离后变为匀速下落，食品箱和降落伞在匀速直线下落的过程中A．动能越来越大B．机械能保持不变C．运动状态一直在改变D．所受的重力和空气阻力是一对平衡力【答案】D【点拨】此题的关键是力和运动的关系及各种形式能的影响因素的熟知，食品箱和降落伞在匀速直线下落，做匀速直线运动所受力平衡且动能不变，因下落重力势能减小[课堂讲练互动]教学案例（一）[考点各个击破]考点1：力和运动的关系及其应用1.考点归纳根据力和运动的关系由物体的受力情况可以判断物体的运动状态；相反由物体的运动状态可以判断物体的受
正在加载中，请稍后...热、光、原子学综合_高中物理_精品练习_试题_问酷网
当前题库：精品练习
1&&&&&&&&&&
试题编号：1311327
知识点：热学
难度：四级
[2015·上海]如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触.初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V1：V2=1：2，温度之比T1：T2=2：5.先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡.求：
（1）两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；
（2）最后两侧气体的体积之比.
试题编号：1311292
知识点：热学
难度：四级
[2015·山东](选做题)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303K，再经过一段时间内，内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求：
（Ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；
（Ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力.
试题编号：1311234
知识点：热学
难度：四级
[2015·福建](选做题)如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则（　　）
A. Tb＞Tc，Qab＞Qac
B. Tb＞Tc，Qab＜Qac
C. Tb=Tc，Qab＞Qac
D. Tb=Tc，Qab＜Qac
试题编号：77243
知识点：天然放射现象
难度：四级
重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都在自然界找到，而第四个系列一直没有在自然界发现，是后来在实验室制造出后才发现的．下面的说法中不正确的是
A. Np237系列中的所有放射性同位素的质量数都等于4n+1(n等于正整数)
B. 从开始到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C. Np237系列中的所有放射性同位素的半衰期相对于地球年龄都比较短
D. Np237系列中的所有放射性同位素在地球上从来就没有出现过
试题编号：77150
知识点：光的反射和折射
难度：四级
在一个开口的存有某种液体的容器内竖直插入一直尺，从尺的对面一点P观察液面，可以同时看到直尺在液中部分和露出液面的部分在液体中的像，如发现直尺在液面下的刻度S1与露出液面的刻度S2的像S2’重合；直尺在液面下的刻度S3与露出液面的刻度S4的像S4’重合(图1中仅画出前一部分)．量得S1、S3离水面距离分别为a和b，S2、S4离液面的距离分别为a1和b1，求此液体的折射率．
试题编号：77140
知识点：天然放射现象
难度：四级
在现代考古学中，从一座古墓中挖掘出一块木片，应用“放射性碳14定年法”就可以推测这座古墓的年代.依然是，由于大气层中的宇宙线作用，地表处除有稳定的C外，还含有放射性的碳14，C和C的含量之比一定，活的植物通过光合作用吸收,体内的碳12、碳14还保持着与大气中一样的比例.植物死后，光合作用停止了，碳14由于衰变含量逐渐减少.若测得挖出来的木片中，它的碳14的含量只有活体的1/，已知碳14的半衰期是5730a，那么这个木片大约是________a前的植物，这座古墓大约是________a有的.
试题编号：76426
知识点：天然放射现象
难度：四级
一瓶放射性同位素溶液，半衰期为2d，测得每分钟衰变6×次．现将这瓶放射性溶液倒入一水库中.
经8d后可认为溶液已均匀分布在整个水库中.取1水样测试，测得每分钟衰变20次，则该水库的蓄水量为_______．
试题编号：76403
知识点：透镜成像的规律
难度：四级
一个透镜固定放置，某物体保持与它的主光轴垂直，当物体距透镜30cm时所成的像恰是物体距透镜20cm时所成的像的高度的一半，试判断这个透镜是凸透镜还是凹透镜?它的焦距是多大?
试题编号：76376
知识点：透镜成像的规律
难度：四级
一点光源放在距薄凸透镜5cm的主轴上时，能够在透镜另一侧距镜15cm垂直于主轴的光屏上得到一个直径为10cm的亮圆．若将点光源向远离透镜方向沿主轴移动10cm，而透镜和光屏位置保持不动，则在光屏上出现清晰亮点．试求透镜的口径和焦距．
试题编号：75612
知识点：力、热综合
难度：四级
为了在21世纪汽车工业能够持续发展，世界各大汽车公司都在争相研制各种新型的无污染的环保汽车，力图使自己生产的汽车达到或接近“零污染”标准．替代燃料汽车开发的基本设想是使用汽油和柴油以外的燃料．到目前为止，可用做替代燃料的是天然气、醇类、氢等．
(1)醇类燃料汽车的醇类燃料来源、生产途径非常多，其中一种方法可以甜菜、蔗糖为原料，从中提取乙醇，回答下列问题：
①糖类广泛存在于生物体内，可分为单糖、二糖和多糖三大类．葡萄糖属于________，是生命活动的主要________，蔗糖是________．
②微生物在缺氧条件下的呼吸，通常称为________，酵母菌在缺氧条件下将葡萄糖分解为酒精和________，其反应方程式为________．
(2)氢气燃料汽车，以氢气为动力的发动机在燃烧过程中，只会放出水蒸气而无二氧化碳等其他废气放出，因而不会产生温室效应，对环境极有好处．
①若已知每摩尔氢气燃烧后生成水蒸气并放出285.8kJ的热量，试写出H2燃烧后的热化学方程式；
②某氢气燃料汽车重6t，阻力是车重的0.05倍，最大输出功率为60kW，若汽车以a＝0.5m/s2的加速度从静止开始匀加速起动，汽车能有多长时间做匀加速运动？汽车的最大行驶速度多大？
③若此汽车从南京以最大速度匀速驶往上海(行程约300km)，发动机的效率为50%，则至少需多少千克氢作燃料？
试题编号：75597
知识点：量子论初步
难度：四级
微观粒子间的碰撞也分为两大类，一类是弹性碰撞，碰撞过程中两粒子的总动能没有变化，另一类是非弹性碰撞，碰撞过程中两粒子的总动能有变化，它引起粒子内部能量的变化．不论哪类碰撞，都遵守动量守恒定律和能量守恒定律．现有一粒子甲，与静止的处于基态的氢原子乙发生碰撞，已知甲的质量是乙的质量的k倍．如图所示是氢原子的能级图．问粒子甲的初动能最少多大，才可能与粒子乙发生非弹性碰撞而使乙从基态跃迁到激发态？ &&&
试题编号：75500
知识点：核反应、核能
难度：四级
太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和等原子核组成，维持太阳辐射的是内部的核聚变反应，核反应方程是2e＋→＋释放的核能，这些核能最后转化为辐射能．根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成．
(1)为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M．已知地球半径R=6.4×m，地球质量m=6.0×kg，日地中心的距离r=1.5×m，地球表面处的重力加速度g=10m/，一年约为3.2×s．试估算目前太阳的质量M．
(2)已知质子质量=1.6726×kg，质量=6.6458×kg，电子质量=0.9×kg，光速c=3×m/s．求每发生一次题中所述的核聚变反应所放出的核能．
(3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能=1.35×W/．试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命．(估算结果只要求一位有效数字．)
试题编号：75407
知识点：天然放射现象
难度：四级
如图所示，在垂直于纸面的匀强磁场中，有一个原来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹a、b相切．
试题编号：75381
知识点：透镜成像的规律
难度：四级
如图所示，凸透镜L的焦距为f，在离透镜1.5f处垂直于透镜的主轴放置一平面镜M，在焦点F处垂直于主轴放置一个物体P．问：物体P可否通过凸透镜成像？若能成像，请作出成像的光路图，并说明物与像的大小关系．
试题编号：75379
知识点：力、热综合
难度：四级
如图所示，水平方向上有两根平行的转轴A和B，两轴心间距离为l=0.5m，轴上各均匀地固定着一系列圆轮．轮的半径都为r=10cm，两列轮都随转轴匀速转动，转动方向相反，靠里侧的A轴右视逆时针方向旋转，靠外侧的B轴右视顺时针方向旋转，转动角速度都是ω=3rad/s．一根质量为m=80kg、半径为R=40cm的圆柱形原木架在两列转轮之间，它与转轮间的动摩擦因数为μ=0.4．沿原木的轴线方向对它施加一个恒力F，使它做匀速运动，速度大小为v=40cm/s．取g=10m/s2．
(1)求恒力F的大小．
(2)求圆木运动过程中由于摩擦而生热的功率是多少．
试题编号：75377
知识点：力、热综合
难度：四级
如图所示，水平传送带的皮带以恒定的速度v运动，一个质量为m小物块以一定的水平初速度v垂直皮带边缘滑上皮带，假设皮带足够大，物块与皮带间的动摩擦因数为μ，求：
(1)分析说明物块在皮带上做什么运动？
(2)物块在皮带上运动的整个过程中，摩擦力对物块做的功及生的热．
(3)物块在皮带上运动的速度最小值．
试题编号：75376
知识点：力、热综合
难度：四级
如图所示，竖直放置的截面均匀的U型管开口端与大气相通，温度为T时，左、右两边水银面高度相差为h，封闭端的空气柱长为l．则下列说法正确的是
A. 若将U型管在纸面内旋转一较小的角度，h和l均增大
B. 若将U型管在纸面内旋转一较小的角度，h和l均减小
C. 若将U型管在纸面内旋转一较小的角度，h增大，l减小
D. 若使U型管以左侧玻璃管为轴做圆周运动，h和l均减小
试题编号：75374
知识点：光的波动性
难度：四级
如图所示，是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置，a是一块标准样板，b是待检验的厚玻璃，c是很薄的垫块，将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形空气薄膜，所用的单色光是用普通光加滤光片产生的．试说明利用此法的原理．
试题编号：75358
知识点：透镜成像的规律
难度：四级
如图所示，将带有正负刻度值且最小分度为1mm的标尺S垂直于凸透镜L的主轴，放在L的左侧，其零刻度线正好位于主轴上，标尺到凸透镜的距离为15cm，已知凸透镜的焦距f=10cm，直径2R=5cm．
(1)若垂直凸透镜主轴放一光屏M，要在光屏M上得到标尺S清晰的像，求光屏到凸透镜的距离是多大？
(2)若在凸透镜和光屏之间垂直主轴放一不透光的、无限大的档板N，档板中央有一个直径为1cm的圆孔，圆孔的中心O'位于主轴上，与透镜相距20cm，这时，在光屏上得到标尺的像的刻度范围是多少？
试题编号：75344
知识点：量子论初步
难度：四级
如图所示，M是一个光电管，合上电键K，用光子能量为2.5eV的一束光照射M的阴极，把滑动变阻器的滑动头P从a端向b端缓慢移动，发现电压表读数小于0.60V时，电流表读数不为0；当电压表读数等于或大于0.60V时，电流表读数为0．下面的说法中正确的是
A. 如果把电键K断开，仍用光子能量为2.5eV的一束光照射M的阴极，电流表读数为0
B. 如果把电键K断开，改用光子能量为2.0eV的一束光照射M的阴极，电流表读数为0
C. 如果把电源的正、负极倒过来，电键K保持闭合，改用光子能量为2.0eV的一束光照射M的阴极，电流表读数为0
D. 如果把电源的正、负极倒过来，电键K保持闭合，改用光子能量为1.0eV的一束光照射M的阴极，电流表读数为0
1&&&&&&&&&&试看已结束，文档全文共23页，需要完整内容请下载查看。该会员上传的其它文档：2 p.4 p.22 p.5 p.12 p.21 p.4 p.11 p.7 p.4 p.4 p.3 p.5 p.9 p.18 p.3 p.3 p.4 p.2 p.6 p.4 p.5 p.力和运动[中考目标聚焦]课表解读考点盘点命题预测1.认识力的..力和运动[中考目标聚焦]课表解读考点盘点命题预测1.认识力的作用效果，能用示意图描述力2.了解重力、弹力和摩擦力3.理解物体的惯性，能描述牛顿第一定律4.知道二力平衡的条件，了解物体运动状态变化的原因5.理解力和运动的关系并能应用其关系解决实际问题力和运动所研究的物理现象、物理规律与生活紧密相关，也是初中物理的重点内容之一,近年来中考试卷中相关知识点出现的几率较多...相关文档docdocpptdocdocdocdocpptdocdocdocpptdocdocdocdocpptdocdoc关于我们常见问题关注我们官方公共微信直线运动和曲线运动 经过的路线是直线的运动叫直线运动,经过的路线是曲线的运动叫曲线运动.如图3.1-8. 图3.1-8 探究体验 提出问题 中常有孙悟空“腾云驾雾 如图3.1-9甲.其他电——精英家教网——
成绩波动大？难提高？听顶级名师视频辅导，
直线运动和曲线运动 经过的路线是直线的运动叫直线运动,经过的路线是曲线的运动叫曲线运动.如图3.1-8. 图3.1-8 探究体验 提出问题 中常有孙悟空“腾云驾雾 如图3.1-9甲.其他电影.电视中有武艺高强的人“飞檐走壁 以及飞行的“飞机 和奔驰的“火车 等镜头.这些镜头是怎样拍摄出来的呢? 猜想和假设 平时我们坐在行驶的公共汽车中感觉路旁的树木在不断地后退.这是以行驶的汽车为参照物的.孙悟空“腾云驾雾 等镜头可能是根据这个道理拍摄出来的吧! 制定计划 彩笔.足够长的硬纸板(2张) 收集证据 ①用彩笔在一张窄长的硬纸片上画出房屋.树木和白云作背景.再在一张宽卡片的下方画上两条横线代表公路.在公路上画一辆汽车, ②在宽卡片的左右两侧各开一条狭缝.使窄纸片恰好能插入.如图3.1-9乙所示.然后向左快速拉动窄纸片.你会看到什么现象? 图3.1-9 分析与结论 向左快速拉动窄纸片.如果以窄纸片上的背景作为参照物.公路上的小车在快速向 运动.这是运动和静止的 .孙悟空腾云驾雾飞奔是以 为参照物. 探究点拨 科学是第一生产力.运用科学知识可以开阔人们的视野.丰富人们的生活. [例5] 小明看到升旗时旗杆上的旗子迎风飘扬.猜想在气球下面系一面旗子.当气球升到空中以后.如果刮起了风.气球下面的旗子也会飘起来吧!于是他动手做实验.发现旗子并不会飘扬起来.它仍然下垂.如图3.1-10.你能告诉小明其中的道理吗? 图 3.1-10 思路与技巧 随风飘动的气球和它周围的空气是相对静止的.在气球上感觉不到周围有风.系在气球下的旗子等于处在无风的环境里.所以不会飘扬起来. 答案 运动和静止是相对的.以风为参照物旗子和气球是静止的. 聊天室 话题:“动中不动 --接力赛跑“交接棒 的秘诀 胖胖:在接力赛中有时会出现交接棒失误.怎样才能避免这种情况发生呢? 老师:利用我们所学的运动和静止的相对性的知识.在你的同伴快要到达时.你需要奔跑起来.且和你的同伴一样的快慢和方向.这样你和你的同伴是相对静止的.交接棒就会像平常站着递东西一样平稳. 乐乐:老师.飞机空中加油也是和这一样的道理吗? 老师:是的.飞机空中加油时.一架加油机和一架轰炸机相靠拢.最后它们运动的快慢和方向调整至相同而相对静止时.如图3.1-11. 图3.1-11 空中加油 快乐套餐 【】
题目列表(包括答案和解析)
人教版第十二章 & 运动和力 复习提纲一、参照物　　1．定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。&　　2．任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。&　　3．选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。&　　4．不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。&　　练习：&　　☆诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是船和山。&　　☆坐在向东行驶的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看到乙汽车也从甲汽车旁向后退去，试说明乙汽车的运动情况。&　　分三种情况：①乙汽车没动；②乙汽车向东运动，但速度没甲快；③乙汽车向西运动。&　　☆解释毛泽东《送瘟神》中的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”。&　　第一句：以地心为参照物，地面绕地心转八万里。第二句：以月亮或其他天体为参照物在那可看到地球上许多河流。&　　二、机械运动&　　定义：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。&　　特点：机械运动是宇宙中最普遍的现象。&　　比较物体运动快慢的方法：&　　⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用：时间相同路程长则运动快。&　　⑵比较百米运动员快慢采用：路程相同时间短则运动快。&　　⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢，采用：比较单位时间内通过的路程。实际问题中多用这种方法比较物体运动快慢，物理学中也采用这种方法描述运动快慢。&　　练习：体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩分别是14．2S，13．7S，13．9S，则获得第一名的是&&&&同学，这里比较三人赛跑快慢最简便的方法是路程相同时间短运动的快。&　　分类：（根据运动路线）⑴曲线运动；⑵直线运动。&　　Ⅰ&&匀速直线运动：&　　定义：快慢不变，沿着直线的运动叫匀速直线运动。&　　定义：在匀速直线运动中，速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。&　　物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。&　　计算公式：变形，。&　速度单位：国际单位制中m/s；运输中单位km/h；两单位中m/s单位大。&　　换算：1m/s=3．6km/h。人步行速度约1．1m/s。它表示的物理意义是：人匀速步行时1秒中运动1．1m。&　　直接测量工具：速度计。&　　速度图象：&　　Ⅱ&&变速运动：&　　定义：运动速度变化的运动叫变速运动。　　（求某段路程上的平均速度，必须找出该路程及对应的时间）。&　　物理意义：表示变速运动的平均快慢。&　　平均速度的测量：原理。&　　方法：用刻度尺测路程，用停表测时间。从斜面上加速滑下的小车。设上半段，下半段，全程的平均速度为v1．v2．v&则v2&v&v1。&　　常识：人步行速度1．1m/s；自行车速度5m/s；大型喷气客机速度900km/h；客运火车速度140km/h；高速小汽车速度108km/h；光速和无线电波3×108m/s。&　　Ⅲ&&实验中数据的记录：&　　设计数据记录表格是初中应具备的基本能力之一。设计表格时，要先弄清实验中直接测量的量和计算的量有哪些，然后再弄清需要记录的数据的组数，分别作为表格的行和列。根据需要就可设计出合理的表格。　　练习：&　　某次中长跑测验中，小明同学跑1000m，小红同学跑800m，测出他两跑完全程所用的时间分别是4分10秒和三分20秒，请设计记录表格，并将他们跑步的路程、时间和平均速度记录在表格中。&&跑步路程时间平均速度小明1000m4分10秒4m/s小红800m3分20秒4m/s&　　解：表格设计如下&&　　三、长度的测量&　　1．长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度尺。&　　2．国际单位制中，长度的主单位是m，常用单位有千米（km），分米（dm），厘米（cm），毫米（mm），微米（μm），纳米（nm）。&　　3．主单位与常用单位的换算关系：&　　1km=103m；1m=10dm；1dm=10cm；1cm=10mm；1mm=103μm；1m=106μm；1m=109nm；1μm=103nm。&　　单位换算的过程：口诀：“系数不变，等量代换”。&　　4．长度估测：黑板的长度2．5m；课桌高0．7m；篮球直径24cm；指甲宽度1cm；铅笔芯的直径1mm；一只新铅笔长度1．75dm；手掌宽度1dm；墨水瓶高度6cm。&　　5．特殊的测量方法：&　　A、测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法（当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度）&　　☆如何测物理课本中一张纸的厚度？&　　答：数出物理课本若干张纸，记下总张数n，用毫米刻度尺测出n张纸的厚度L，则一张纸的厚度为L/n。&　　☆如何测细铜丝的直径？&　　答：把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度L，则细铜丝直径为L/n。&　　☆两卷细铜丝，其中一卷上有直径为0．3mm，而另一卷上标签已脱落，如果只给你两只相同的新铅笔，你能较为准确地弄清它的直径吗？写出操作过程及细铜丝直径的数学表达式。&　　答：将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上，且使线圈长度相等，记下排绕圈数N1和N2，则可计算出未知铜丝的直径D2=0．3N1／N2mm&　　B、测地图上两点间的距离，圆柱的周长等常用化曲为直法（把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点，然后拉直测量）&　　☆给你一段软铜线和一把刻度尺，你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗？&　　答：用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线，再将细铜线拉直，用刻度尺测出长度L查出比例尺，计算出铁路线的长度。&　　C、测操场跑道的长度等常用轮滚法（用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动，记下轮子圈数，可算出曲线长度）&　　D、测硬币、球、圆柱的直径圆锥的高等常用辅助法（对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量）&　　你能想出几种方法测硬币的直径？（简述）&　　①直尺三角板辅助法；②贴折硬币边缘用笔画一圈剪下后对折量出折痕长；③硬币在纸上滚动一周测周长求直径；④将硬币平放直尺上，读取和硬币左右相切的两刻度线之间的长度。&　　6．刻度尺的使用规则：&　　A、“选”：根据实际需要选择刻度尺。&　　B、“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。&　　C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线。（用零刻线磨损的刻度尺测物体时，要从整刻度开始）&　　D、“看”：读数时视线要与尺面垂直。&　　E、“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。&　　F、“记”：测量结果由数字和单位组成。（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成）。&　　练习：有两位同学测同一只钢笔的长度，甲测得结果12．82cm，乙测得结果为12．8cm。如果这两位同学测量时都没有错误，那么结果不同的原因是：两次刻度尺的分度值不同。如果这两位同学所用的刻度尺分度值都是mm，则乙同学的结果错误。原因是：没有估读值。&　　7．误差：&　　（1）定义：测量值和真实值的差异叫误差。&　　（2）产生原因：测量工具&&测量环境&&人为因素。&　　（3）减小误差的方法：多次测量求平均值；用更精密的仪器。&　　（4）误差只能减小而不能避免，而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，是能够避免的。&　　四、时间的测量&　　1．单位：秒（S）。&　　2．测量工具：古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等。&　　现代：机械钟、石英钟、电子表等。&　　五、力的作用效果&　　1．力的概念：力是物体对物体的作用。&　　2．力产生的条件：①必须有两个或两个以上的物体；②物体间必须有相互作用（可以不接触）。&　　3．力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上）。两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。&　　4．力的作用效果：力可以改变物体的运动状态；力可以改变物体的形状。&　　说明：物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方向是否改变。&　　5．力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。&　　力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约1N。&　　6．力的测量：&　　⑴测力计：测量力的大小的工具。&　　⑵分类：弹簧测力计、握力计。&　　⑶弹簧测力计：&　　A、原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。&　　B、使用方法：“看”：量程、分度值、指针是否指零；“调”：调零；“读”：读数=挂钩受力。&　　C、注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。&　　D、物理实验中，有些物理量的大小是不宜直接观察的，但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察，用容易观察的量显示不宜观察的量，是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转换法”。利用这种方法制作的仪器：温度计、弹簧测力计、压强计等。&　　7．力的三要素：力的大小、方向、和作用点。&　　8．力的表示法：力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来，如果没有大小，可不表示，在同一个图中，力越大，线段应越长。&　　六、惯性和惯性定律&　　1．伽利略斜面实验：&　　⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。&　　⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。&　　⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。&　　⑷伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法──在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。　　2．牛顿第一定律：&　　⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。&　　⑵说明：&　　A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是，我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。&　　B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物体，不管原来做什么运动，物体都将做匀速直线运动。&　　C、牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。　　3．惯性：&　　⑴定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。&　　⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。&　　4．惯性与惯性定律的区别：&　　A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。&　　B、任何物体在任何情况下都有惯性，（即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力），物体受非平衡力时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化；惯性定律成立是有条件的。&　　☆人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。&　　七、二力平衡&　　1．定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。&　　2．二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。&　　概括：二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。&　　3．平衡力与相互作用力比较：&　　相同点：①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。&　　4．力和运动状态的关系：&物体受力条件物体运动状态说明力不是产生（维持）运动的原因受非平衡力合力不为0力是改变物体运动状态的原因&　　5．应用：应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。&　　画图时注意：①先画重力然后看物体与那些物体接触，就可能受到这些物体的作用力；②画图时还要考虑物体运动状态。
摘要：本文分析了如何挖掘物理题中隐含条件的途径和方法。并对物理学试题题型进行归类、例举和解析。学生要解好物理题，必须要有扎实的物理知识和相关学科的知识，综合分析和解决问题的能力。因此，在物理教学过程中要注重提高学生的解题能力，加强对解题方法的教学。关键词：隐含条件　物理学　解题能力学习在解物理习题时，经常会遇到这种情况，有些解题的必要条件，题中并为明确给出，而是隐含在字里行间。充分挖掘隐含条件，明确题目要求，采用合适方法，选择正确答案，是解好这类题的关键。本文就如何挖掘试题中的隐含条件，提高解题能力作一例析。一、从关键词中挖掘隐含条件在物理题中，常见的关键用语有：表现为极值条件的用语，如“最大”、“最小”、“至少”、“刚好”等，它们均隐含着某些物理量可取特殊值；表现为理想化模型的用语，如“理想滑轮”、“轻质杠杆”、“光滑水平面”等，扣住关键用语，挖掘隐含条件，能使解题灵感顿生。例1&一个物体在平衡力的作用下，在光滑水平面上做匀速直线运动，当这对平衡力突然消失，则物体将（　）A．立刻停止运动B．运动速度越来越快C．速度减慢，最后停止D．仍作匀速直线运动解析：题中“光滑水平面”为关键词。光滑水平面意味着物体不受摩擦力的作用。题目中的物体待平衡力消失后，将不再受力的作用，因此仍要保持匀速直线运动（牛顿第一定律）。答案：D二、从物理学常识中找隐含条件有些题目几乎没有条件，但仔细研究就会发现条件其实全部隐含于物理常识中，这就要求学生根据题意进行发散性思维，努力挖掘相关知识，在条件不足的情况下，根据常识假设适当的条件和数据以弥补题中明确给出的已知条件的不足。例2&一个中学生对地面的压强大约是（　）A．10Pa & B．100Pa & C．1000Pa & & D．10000Pa解析：此题隐含条件有两个，一是中学生的体重约为50kg，二是中学生双脚底面积约为5dm2，而这两个条件都非常隐蔽，属于物理学常识，只要明确了这两点，不难得出正确答案D。三、从物理学发展史中寻找隐含条件这类试题一般涉及对物理学研究有贡献的科学家、科研成果和历史进程等，增加了学生的爱国情感，有利于培养学生的高尚情操，激起学生学习生物学知识的远大理想。例3&发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，制造发电机的主要依据是电磁感应现象，首先发现电磁感应现象的是（　）A．爱因斯坦B．帕斯卡C．奥斯特D．法拉第解析：知道这些科学家的研究成果和对社会的巨大贡献，很快就能准确地选出正确答案D。四、从物理现象的出现条件中寻找隐含条件一定的物理现象的出现，是以具备一定的条件为前提的，当知道什么条件具备时可出现什么现象后，一旦题目给出某种现象，马上可以找出相应的隐含条件。例4&我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务，由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是（　）A．由于海水的密度大，所以船在海洋力受到的浮力大B．由于船排开海水的体积小，所以它在海洋里受到的浮力小C．由于船排开的海水的体积大，所以它在海洋力受到的浮力大D．由于船始终漂浮在水面上，所以它受到的浮力不变解析：“一个物体漂浮在液面上……”，出现这种现象的条件是物体所受浮力等于物重，所以隐含条件是物体受到的浮力等于重力。答案：D例5&放在水平常木板上重10N的木块，受到水平向右，大小为5N的拉力作用，沿水平方向做匀速直线运动，这时木板水平方向受的合力为_______N。当拉力增大到8N时，木块受到的合力为_______N。解析：“一个物体匀速运动……”要出现这种现象，前提条件是物体必须不受力或受平衡力作用，所以隐含条件为：物体不受力或受平衡力作用。答案：0；3五、从物理概念、物理原理中寻找隐含条件有些物理学问题、现象、判断等条件隐含于相关的概念和原理中，或是命题时有意混淆概念，偷换概念，要求学生对概念掌握准确，理解要透彻。例6&晴天，几位大学生在森林中迷路了，下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中，正确的是_______（图中虚线为空气流动形成风的路径示意图）A．森林吸热，温度升高慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应顺风走B．土地吸热，温度升高快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应顺风走C．森林吸热，温度升高慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应迎风走D．土地吸热，温度升高快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应迎风走解析：本题中隐含了比热容的概念。物体的比热容越大，吸收热量后温度变化越小。土地的比热容大，吸热后温度升高较快，空气温度高。热空气因密度小而向上升，地面空气从森林流向外界，应顺风走。答案：A六、数学关系之中寻找隐含条件正确的示意图不仅能帮助我们理解题意、启发思路，而且还能通过数学关系找出题中的隐含条件。这种方法不仅在几何光学中有较多的应用，而且在其它物理问题中也经常应用。例7&有一均匀正方体对水平地面的压力是F，压强是P，如下图所示。若切去阴影部分，则剩余部分对地面的压力是原来的_______倍，压强是原来的_______倍。解析：该题的条件隐含在数学关系之中，解题的关键要建立物理模型的空间想象力。切去部分的正方体边长为a/2，体积为V/8。切去阴影部分后，其质量为7/8m，底部受力面积为3/4S，剩余部分压强为P’＝m/S＝7/6P，压力为F’＝Ps＝7/8F。答案：7/8；7/6七、从图形、图表与曲线关系中寻找隐含条件图示是贮存和传递科学文化知识比较便捷的一条途径，它能够高度浓缩物理学的基本概念及原理，使之更加形象、直观。试题图文并茂，生动活泼，但图表曲线中隐含了相当多的没有叙述和未提及的条件，解题时结合题设条件分析图形，从图形中挖掘隐含条件，才能正确作答，较好地培养学生的观察和分析问题的能力。例8&在如图所示的各图中，关于磁场的描述和小磁针表示正确的是（　）解析：这是一道集概念、实验和理论于一体的图形选择题，要求学生明确磁场的概念、磁场方向及磁场方向的规定等情况，这样才可选出正确答案为B。八、从实验的器材、操作过程或结果中寻找隐含条件在理论试题中，也有相当多的题干条件看似不足，其实隐含在实验器材、操作步骤和实验结果之中，要求学生根据已有知识，挖掘这些隐含条件，从而得出正确答案，这有利于考查学生的实验操作技能，有利于培养学生的创新精神和实践能力。例9&如图所示电路，图中1、2、3表示电流表或电压表，请填上各表电路符号．并标出正、负接线柱的位置。解析：判断电表的类型，需了解器材的使用规则。电流表要串联接入电路，电压表要并联接入电路。判断时，可假设将改表处断开，凡对电路结构有影响的是电流表，没有影响的是电压表。答案如上图。九、选择合适的方法确定解题思路，根据题型特点，充分理解题意。采用合适方法，能很好地提高解题能力，常用的物理方法有控制变量法、等效法、转换法、数据归纳法等。例10&下表列出由实验测定的几种物质的比热容。认真阅读，你一定会有所发现，请填出任意三条：水4． 2×103冰 2．1×103铝 0．88×103钢铁 0．46×103酒精 2．4×103蓖麻油1．8×103干泥土0．8×103水银0．14×103煤油2．1×103砂石0．92×103铜0．39×103铅0．13×103（1）________________________________________；（2）________________________________________；（3）________________________________________。解析：给表找规律时一般采用比较分析，综合分析的方法，即可找一般规律如某种变大或变小的趋势，共性等，也可找特殊规律。此表中12种物质除煤油和冰比热相同外，其他不同。说明不同物质得比热一般不同，这是共性。但冰和煤油不同物质比热相同这是特殊性质。水、冰同种物质，状态不同，比热容也不同。且可将物质分为金属、非金属进行比较。还可找比热容最大的、最小的。例11&用实验研究决定电阻大小的因素，供选择的导体规格如下表:材料编号长度（m）横截面积（mm）2镍铬合金①10．5②1．50．5锰铜③10．5④1．51①要比较电阻与长度的关系应选择导线：_______________________；②要比较电阻与横截面积的关系应选择导线：_______________________；③要比较电阻与材料的关系应选择导线：_______________________。解析：本题中导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积三个物理量有关，要探究它们之间的关系，要采用“控制变量法”。要验证猜想一，就要取不同的长度，相同材料和横截面积的导线，所以应选序号1、2，同理可选出另两个猜想的序号。答案：（1）1、2；（2）3、4；（3）1、3
牛顿　　牛顿（Isaac　Newton，）伟大的物理学家、天文学家和数学家，经典力学体系的奠基人。　　牛顿日（儒略历日）诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。出生前八九个月父死于肺炎。自小瘦弱，孤僻而倔强。3岁时母亲改嫁，由外祖母抚养。11岁时继父去世，母亲又带3个弟妹回家务农。在不幸的家庭生活中，牛顿小学时成绩较差，“除设计机械外没显出才华”。　　牛顿自小热爱自然，喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工，他特别喜欢刻制日晷，利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷，他还做了一个日晷放在村中央，被人称为“牛顿钟”，一直用到牛顿死后好几年。他还做过带踏板的自行车；用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（人们以为是彗星出现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型，等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验：为了计算风力和风速，他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃，再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店，这里更培养了他的科学实验习惯，因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中，将自然现象分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法，都为他后来的创造打下了良好基础。　　牛顿曾因家贫停学务农，在这段时间里，他利用一切时间自学。放羊、购物、农闲时，他都手不释卷，甚至羊吃了别人庄稼，他也不知道。他舅父是一个神父，有一次发现牛顿看的是数学，便支持他继续上学。1661年6月考入剑桥大学三一学院。作为领取补助金的“减费生”，他必须担负侍候某些富家子弟的任务。三一学院的巴罗（Isaac　Barrow，）教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座（卢卡斯讲座）的第一任教授，被称为“欧洲最优秀的学者”，对牛顿特别垂青，引导他读了许多前人的优秀著作。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手，1665年大学毕业。&　　在年，伦敦流行鼠疫的两年间，牛顿回到家乡。这两年牛顿才华横溢，作出了多项发明。1667年重返剑桥大学，1668年7月获硕士学位。1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授，1672年成为皇家学会会员，1703年成为皇家学会终身会长。1699年就任造币局局长，1701年他辞去剑桥大学工作，因改革币制有功，1705年被封为爵士。1727年牛顿逝世于肯辛顿，遗体葬于威斯敏斯特教堂。　　牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过，“他很少在两、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。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说：“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传：他年幼时，曾一面牵牛上山，一面看书，到家后才发觉手里只有一根绳；看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里；有一次，他请朋友到家中吃饭，自己却在实验室废寝忘食地工作，再三催促仍不出来，当朋友把一只鸡吃完，留下一堆骨头在盘中走了以后，牛顿才想起这事，可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说：“我还以为没有吃饭，原来我早已吃过了”。　　牛顿的成就，恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学”。（牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目），这里着重从数学、光学、哲学（方法论）等方面的成就作一些介绍。&　　（1）牛顿的数学成就　　17世纪以来，原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题，例如：如何求出物体的瞬时速度与加速度？如何求曲线的切线及曲线长度（行星路程）、矢径扫过的面积、极大极小值（如近日点、远日点、最大射程等）、体积、重心、引力等等；尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就，但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分），反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中，以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等，“流数”就是流量的改变速度即变化率，写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时，他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利甩它还发现了其他无穷级数，并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号，从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。　　微积分的出现，成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支──数学分析（牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”），并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等，这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答，这是变分法的最初始问题，半年内全欧数学家无人能解答。1697年，一天牛顿偶然听说此事，当天晚上一举解出，并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说：“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。&　　（2）牛顿在光学上的成就　　牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作（1704年）。该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”，集中反映了他的光学成就。　　第一篇是几何光学和颜色理论（棱镜光谱实验）。从1663年起，他开始磨制透镜和自制望远镜。在他送交皇家学会的信中报告说：“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜，以便试验那著名的颜色现象。为此，我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀，乃是光的本色。“色光乃是白光的变种。牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形，接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响；用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”；取“来自太阳不同部分的光线，看其不同的入射方向会产生什么样的影响”；并“计算各色光线的折射率”，“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”；最后才做了“判决性试验”：在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光，再投射到第二棱镜后，得出核色光的折射率（当时叫“折射程度”），这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”。这个惊人的结论推翻了前人的学说，是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。　　在研究这个问题的过程中，牛顿还肯定：不管是伽利略望远镜（凹、凸）还是开普勒望远镜（两个凸透镜），其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大30～40倍。1671年他将此镜送皇家学会保存，至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法，至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。　　《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。除产生环的原因他没有涉及外，他作了现代实验所能想到的一切实验，并作了精确测量。他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”，即周期性的时而突然“易于反射”，时而“易于透射”，他甚至测出这种等间隔的大小，如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为1／89000英寸（即现今2854×10－10米），正好与现代波长值5710×10－10米相差一半！　　《光学》第三篇是“拐折”（他认为光线被吸收）即衍射、双折射实验和他的31个疑问。这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”（今称衍射图样）等10多个实验。牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。他的31个疑问极具启发性，说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流，即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子，在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。由于当时波动说还解释不了光的直进，他是倾向于粒子说的，但他认为粒子与波都是假定。他甚至认为以太的存在也是没有根据的。　　在流体力学方面，牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比，这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比，符合这种规律的（如、空气与水）称为牛顿流体。　　在热学方面，牛顿的冷却定律为：当物体表面与周围形成温差时，单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。　　在声学方面，他指出声速与大气压强平方根成正比，与密度平方根成反比。他原来把声传播作为等温过程对待，后来P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程。&　　（3）牛顿的哲学思想和科学方法　　牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系，给物理学及整个自然科学的发展，给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。　　牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的，一切自然现象他都力图力学观点加以解释，这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义，同时也导致了机械论的盛行。事实上，牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力，把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争；认为“通过运动或发酵而发热”；火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程，等等。　　这种机械观，即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点，把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等，作为整个物理学的通用思考模式。可以认为，牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人，而因果关系正是经典物理学的基石。　　牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样，不只是创立了某一种或两种新方法，而是形成了一套研究事物的方法论体系，提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法：　　①实验──理论──应用的方法。牛顿在《原理》序言中说：“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家I.B.Cohen正确地指出，牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠，也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。　　②分析──综合方法。分析是从整体到部分（如微分、原子观点），综合是从部分到整体（如积分，也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等）。牛顿在《原理》中说过：“在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法……。一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法；而综合的方法则假定原因已找到，并且已经把它们定为原理，再用这些原理去解释由它们发生的现象，并证明这些解释的正确性”。　　③归纳──演绎方法。上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”，即得到概念和规律，然后用演绎法推演出种种结论，再通过实验加以检验、解释和预测，这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理，即表明由归纳法得出的普遍结论，又可用演绎法去推演出其他结论。　　④物理──数学方法。牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说：“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础，从这个基础出发他用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”，“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。&　　牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中，此处不再转引。概括起来，可以称之为简单性原理（法则1），因果性原理（法则2），普遍性原理（法则3），否证法原理（法则4，无反例证明者即成立）。有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理：“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用，并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律──用观察和实验来建立这些法则，从而导出事物的原因和结果”。　　牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性，这是科学处于幼年时代的最高成就。牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究，并且把时空、物质绝对化，企图把粒子说外推到一切领域（如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”），这些都是他的致命伤。牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时，提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题，（《光学》，疑问29），并长期转到神学的“科学”研究中，费了大量精力。但是，牛顿的历史局限性和他的历史成就一样，都是启迪后人不断前进的教材。选自：《物理教师手册》打印本文
精英家教网新版app上线啦！用app只需扫描书本条形码就能找到作业，家长给孩子检查作业更省心，同学们作业对答案更方便，扫描上方二维码立刻安装！
请输入姓名
请输入手机号}