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中学物理美学的内涵作文 中学物理美学的内涵有哪些文案:
物理学是一门揭示物质存在与运动规律的自然科学。它科学地揭示了自然规律,同时也展示了自然、人类与科学的艺术魅力。物理中有自然的美,也有科学和艺术的美。
一、物理现象的自然美
中学物理涉及力、声、热、光、电、磁和原子物理等内容,物理现象千姿百态、美妙无穷。如星移斗转、日夜交替、春秋轮回、物态互变等自然规律,因有序而美;光的反射与倒影、折射与海市蜃楼、色散与彩虹、日食和月食都有奇异的美。人类在研究和应用物理方面创造的辉煌成果,是美的精品。蒸汽机、发电机、激光器、电子对撞机的发明,步步促进人类生产、生活和高科技的发展;“阿波罗”登月成功,“嫦娥奔月”的传说变成了现实美谈,“神五神六”畅游太空再次实现人类超载地球之梦;众多的航天器和卫星正在全球通讯、气象观测、国防和科研等方面建功立业;电磁技术、激光技术、能源开发技术突飞猛进;核电站、太阳能电站的相继林立充分展示了物理前景无限美好。
二、物理理论的科学美
现代物理学家杨振宁教授说过:“科学中存在美,所有的科学家都有这样的感觉”。物理学具有简单、对称、和谐与新奇方面的科学美感,是“审美者通过理解、想象、逻辑思维所体验到的美。” 1、简单美
爱因斯坦认为评价一个理论美不美的标准是原理上的简单性。揭示自然规律,物理学具有高度概括性和简明美丽的特点。“宁可寻求简单”是科学家研究物质世界的逻辑和手段。在范畴广泛、现象规律复杂的物理领域中,物理学家把庞大的物理空间缩小为“场”,把纷繁各异的物质称为“粒子、质点”,借助文字和数学表述其内在规律,充分突出简单美的观点。物理中的简单美首先体现在文字简练,如力的定义为“物体间的相互作用”,光的本性为“波粒二象性”,言简意骇。模型的观点和数学公式的应用使这种简单美几乎到了极限。如物理学家提出质点、单摆、理想气体和点电荷;匀速直线运动、自由落体运动、弹性碰撞等模型的观点,再用公式定义物理量和表达物理规律,大大简化了物理问题,简洁准确。如速度、密度、电流强度等物理量分别用v=s\/t,ρ=m\/V ,Ι=Q\/t公式定义,其它物理量也都有相应的表达式;牛顿第二定律、爱因斯坦的质能关系、欧姆定律、动量守恒定律的表达式分别是:F=ma,E=mc2,I=E\/(R+r),ΔP=0,等等。这些定义、定律科学地反映了物理运动的客观规律,而其中的数学语言科学准确、十分简洁优美。
2、和谐美
和谐是指由于相互之间恰到好处在整体上显示出的协调,它给人以统一、自洽、 对应的美感。科学理论、规律的简单形式要与其深广科学内涵和谐统一才美。物理中的和谐美主要体现在物理理论形式与内容的统一,各个研究领域理论的协调以及物理与其他学科理论和谐方面。牛顿力学被誉为科学美的典范,主要归功于牛顿定律形式简单,内涵丰富,和谐统一。例如有了“牛二定律”,小到雨滴、大到天体的万物运动规律都被统一于“F=ma”的简单原理中去,它的美学价值就在于把宏观运动统一了起来。爱因斯坦的质能关系“E=mc2”,形式也十分的简洁,却深刻地揭示了自然界微观和宏观无数质能变化的规律,集简单与和谐美于一体。和谐美还表现在各知识体系理论的协调性。物理学知识体系庞大,它们遵循各自的内在规律又互相联系,构成统一体。历史上,人们对光的本性认识从牛顿的微粒说到惠更斯的机械波动,从麦克斯韦的电磁波动到爱因斯坦的光子说,表面上看似乎冲突,最终却被电动力学所统一,其对立的理论被有机地统一了起来,充分体现了物理世界的和谐美。无论是力学、光学、热学、电磁学还是原子物理学都提到能量的转化和利用问题。自然界的一切现象都因为能量而互相联系,各个领域的物理理论也因能量关系达到最终的统一,科学和世界构成了和谐体。物理现象不是孤立的,物理理论和其他学科理论密切联系,通过质量守恒和能量守恒统一起来,成为人类认识和改造世界的武器。
3、对称美
对称性给人的美感是“圆满、均衡和协调”。人们这样描述对称性:若图形通过某种操作(如时空坐标系的改变,尺度的放大和缩小)又回到它本身,则这样的图形具有对称性。对称性的概念应用于物理,研究对象不仅是图形,还有物理量和物理规律。“对称美”在物理中显而易见。从空间角度看,原子的核式结构、晶体的空间点阵、磁体的两极是对称的;物体的上升下落,圆周运动是对称的;物体的平衡、弹性形变、简谐振动具有对称性;平面镜成像、光与波的反射、电磁场的力线分布更具有对称美。从时间角度看,行星的公转与自转、理想单摆和简谐振动、波的传播都具有时间周期性的对称美。对称性的美学意境引起很多科学家的心驰神往,从伽利略时代开始,物理学家就把追求理论上的对称性作为一种有效的研究手法,并取得了成功。例如牛顿发现万有引力(F=Gm1m2\/r2)和库仑的静电力(F=Kq1q2\/r2)非常对称;法拉弟受奥斯特“电生磁”现象的启发之后发现了“磁生电”的现象,进一步揭示了电磁联系;后人还发现电场和磁场在规律上有许多惊人的对称关系。
4、新奇美
“新奇”也是物理美的特点。物理学发展到今天,无论是理论方面还是实践方面都是硕果累累,新颖的发明创造和新奇的理论成果层出不穷。象脉冲星、重轻子的发现;蒸汽机、激光器、电子对撞机的发明;牛顿力学理论、麦克斯韦电磁学理论、爱因斯坦相对论的创立等等都是体现新奇美的物理成就。尤其是物理理论提出的是关于自然界的新知识,具有独创和新颖的特点,这正是其审美价值的所在。“新奇之所以被看作是科学美的重要特征,因为它体现了科学理论发现中的艺术因素。”浏览牛顿着作,我们可以体会到他的力学体系理论所包含的新奇和独创魅力。牛顿致力于探索宇宙系统的结构、万物运动的规律。他以惊人的开拓精神和独特的思维方式建立了运动三大定律和万有引力定律,为人类今天对宇宙的认识开辟了道路。伟大的爱因斯坦一生中创立了很多新奇的物理理论,其中“相对论”是新奇美的典范,它富有独创性,开创了物理学的新纪元,成为未来科学发展的理论基础。
三、物理学家的精神美
物理理论的科学美具有很高的审美价值,而物理学家的精神美堪称无价之宝。中学生无论是从哥白尼的故事、爱迪生的发明,或者法拉第的发电机、周光召的原子弹,还是牛顿定律、麦克斯韦方程与爱因斯坦理论都能领略到伟人美的风范。回顾物理学的发展史,可知这座辉煌的殿堂,凝聚了多少人的智慧和心血。其中牛顿和爱因斯坦这两位科学巨人,永远是中学“德育”和“美育”的典范。牛顿(1642—1727):英国物理学家和数学家,是17世纪科学革命的顶峰人物,因发现力学三大定律和万有引力被誉为“科学之父”。爱因斯坦(1879—1955):德国物理学家,被公认为人类历史上最具创造才智的人物之一,他独创的“相对论”家喻户晓,他的一生对人类认识宇宙的贡献是巨大的。物理学家被自然中的新奇吸引,激发奇妙的设想,在壮美奇观中进行智力探险,经历曲折艰辛和生死攸关,通过优美的实验以及科学的推理验证假设,从而得出完美的理论。他们这种艰苦卓越的探索过程所包含的艺术创造与献身科学的精神美是无与伦比的。所有的科学家,都具有伟大的思想和天才的智慧,不馁的精神和高尚的品格。他们给人类留下了丰富的物质和精神财富。科学是美的,创造科学的人更美。
总之,物理现象五彩缤纷,其中有直观亮丽、奇特美妙的自然景观;也有简洁优美、博大精湛的理论科学;还有千古留芳、永不磨灭的艺术足迹。把“物理美”延续下去,我们责无旁贷。
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1.全面、深入、准确地理解物理概念、物理规律:
例如:对力的概念的理解包括对具体的力(重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力等)的概念的理解,也包括对一般、抽象的力的概念的理解,还包括力作用于物体产生不同的效果的理解等。我们需要从不同的角度来理解力的概念,我们在繁杂的力学问题中,在带电粒子在电场和磁场运动问题中,遇到各种各样的力,通过这些问题不断加深对不同性质的力的理解,也不断加深对抽象的普遍的力的概念的理解。如:静摩擦力可以使物体加速,也可以使物体减速,可以做正功、做负功、不做功,但一对静摩擦力总不做功(做功代数和为零).洛仑兹力的方向总跟速度垂直,总不做功,它只改变速度方向不改变速度大小,这是洛仑兹力的最大特点,其它的力都不具有这一特点.力产生加速度,反之如果发现物体有加速度就判定一定是力产生的等等
2.注意物理状态、物理过程的分析。
对一道物理题在弄清题意确定应用的物理规律和研究对象后,就要对对象进行物理状态、物理过程的分析,对问题形成鲜明的物理图像。这样才容易排除一些错误观念的干扰,找准解决问题的出发点。尤其是对一些较难的、灵活性较大、情景较新的问题,分析清楚物理过程才容易找到解题的关键条件或问题中的隐蔽条件。如,两个带同种电荷的小球a,b,电量分别为+q,+2q,它们以一定速度在光滑水平面上相向运动,速度大小分别为v,2v,相撞后分别沿与原方向相反的方向运动,当a速度大小重新回到v时,则b的速度大小应该()
a等于2vb小于2vc大于2vd无法确定
很多情况下,一般我们都会根据经验,这满足动量守恒定律,很简单答案就是a等于2v,我们再仔细想想整个物理状态和过程,相撞过程中发生了电荷的转移,相撞后二者之间相互作用力变大了,所以此题答案应为c大于2v
3.正确对待解题
高考是通过物理试题的求解成绩来区分考生能力的高低、优劣,理解和掌握物理理论当然应该表现为求解各种物理题方面,所以,解一定数量的较多类型的问题是必要的,这有利于加深对物理概念、规律的理解,提高解题的能力。但是,我们在解一道物理题时心里要清楚,解这道题不是目的而是一种手段,其目的是检查我们对概念、规律掌握的程度,培养和提高独立地、灵活地分析解决问题的能力。因为物理习题是不可穷尽的,现在流传的高中物理习题已经在万题以上,每年的高考试题又出现不少新题,对一个物理概念、物理规律的考查可以从许多角度、各种不同的方式进行,只有紧紧抓住解题的根本才能在高考中取得好成绩。
(1)精解少量典型题、浏览较多的习题。
对一些典型的有代表性的习题,要深入地重点求解,真正把问题弄懂。怎样选择有代表性的典型习题呢?首先要选择高考试题,高考试题概念性强,对概念、规律的考查深入、灵活,有的题立意新、情景新、设问角度新,有的题综合性强,有的题含义深刻,非常值得我们深入钻研。其次要选择应用概念、规律重要内容、要领性强、比较灵活的习题,也选择在解题方法、技巧上有一定代表性的习题。怎样才是真正弄懂这些精选的习题呢?这只有通过自己独立的反复思考才能达到,在解题过程中应该清楚地体会到应用了概念、规律的那些方面的内容来分析问题、建立关系,解这道题有几条思路,应该选择哪条思路解题,解题的关键在哪里,怎样求解解题方程,解得的结论有什么物理意义,解这道题对概念、规律有什么新的体会、认识,如果题目条件发生变化或已知和待求的倒过来问题是否能解等等。
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谈到美,你可能联想到自然美和艺术美,而对自然领域中的科学美,大多数人则不易感受到,
物理学中的美,就是一种科学美。著名物理学家杨振宁先生把物理学之美分为三类:即现象之美,理论描述之美,理论结构之美。也有人把物理学之美分为:物理学研究对象的美感,物理学理论的美感,物理学实验的美感和物理学常数的美感等。还有人把物理学之美说成它具有明快简洁美,均衡对称美,奇异相对美和和谐统一美。
一、均衡对称的结构给人一种稳定,完善的美感
当然,物理学家头脑中的对称,并非像前面的图片那样朴素,那样直观;我们要了解物理学中的对称,先从几何图形的对称性说起。
我们再把圆放在平面镜前,设想我们钻进“镜子里的世界”来看这个圆。在镜中世界看到的这个圆,样子依然保持不便。我们便说这个圆具有反射对称性(或宇称不变性)。
物理学中的对称性主要表现在对物理世界规律的研究方面。
根据刚才的例子,我们还可以假设某些物理学家一直埋头对“镜子中的世界”进行研究,如果他们得到的定律与正常世界的研究成果一致,我们就说这个定律具有反射对称性(或宇称不变性)。
对称的概念在物理学中占有重要的位置,我们不仅要了解直观的对称性,如波的对称,光的反射角与入射角的对称性等;还要了解抽象的对称性,如正功与负功,正电子与负电子等。
二、由于事物的对称美引起了物理学家探索这种美的渴望,从而发现物理结构的和谐统一美。
物理学美的形式和内容是多方面的,而且物理学美的特点与艺术美的特点即有所相同,也有所不同。但物理学之美更主要的,还是反映在理性之美,反映在内容与形式美的相结合中。这种美主要表现为对自然界或反映自然运动规律的科学理论、科学成果在结构上的理解和欣赏。
牛顿为此吸收了伽利略对运动的研究成果,得出动力学第一、第二定律;特别是他又根据开普勒第三定律,进一步研究发现万有引力定律。从而用万有引力定律成功解释了抛物运动与行星轨道运动,这是物理史上第一次把之前认为是截然不同的天上星体的运动和地上物体的运动统一起来。这是牛顿对古典力学成功的完美结合,这不仅是因为牛顿有追求理论和谐统一的动机,更重要的是他开辟了一条达到这种和谐统一的正确途径。
物理学的和谐美不仅呈现于整体和局部结构的有机统一之中,而且还呈现在自然规律中的过去、现在和未来的因果链之中。这一切探索都是物理学家在对物理学统一美的欣赏之下激发出来的对美的追求。可见物理学家对于自然之美研究的真诚热爱之情已经达到了“情景交融”的和谐心理状态,物理学家这种追求自然和谐统一的思想境界是何等美妙!
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物理是初二新开设的课程,对这个新鲜事物,我们充满兴趣,其实最让我们期待的是学校新来的物理老师。听一些善于八卦的同学们说,教物理的是一位很有魅力的男老师,至于他的魅力是来自长相还是气质,这个就仁者见仁智者见智了,不同的学生评价总是千差万别,但却都是好评如潮。
预备铃打响后,同学们一改往日的安静,都在窃窃私语,无非就是传说中物理老师的各种小道消息。伴随上课铃声响起,我们心向往之的传说人物也踏进了教室。
“同学们好,我是你们的物理老师,大家可以叫我殷老师。”说着,他拿起讲台上的粉笔,在黑板上写下了自己的姓氏。“接下来的日子里,咱们可要守望相助啊!”他笑着跟我们开玩笑。这时又大胆的男生肆无忌惮地提问:“老师你多大?有女朋友吗?”殷老师也不生气,接着说:“我敢打赌你肯定没有问过别的老师这个问题,不过我可以告诉你,我的女朋友就是你们隔壁班的英语老师!”我们瞬间炸开了锅,老师继续说:“以后再有私人问题希望大家不要在课堂提问,私下里最好也不要问,因为这是对别人隐私的尊重。”我们瞬间安静下来。
殷老师确实很帅,像是韩剧里的长腿欧巴。一米八的身高,身材匀称,剪了短短的头发,单眼皮却很有神。穿白衬衣,收在西服裤里,左手腕带机械表,很爱笑。他上课和其他老师不同,从来不会拖堂,每次讲完课都要看一眼手表,然后说下课,这个时候铃声准会响起,我们觉得他特别神奇。他也很少给我们布置课下作业,如果有作业任务就会在课上给我们留充足的时间做,用他的话说就是,我给你时间写作业你不用,那就只好用玩的时间补上了。所以,每次课上作业我们都会完成的很高效,而且期间不会的还能随时请教。
每次我班体育课,都能看到殷老师在篮球场上和其他老师一起打篮球,班里女生私下都叫他“流川枫”,我想他应该也知道。殷老师从不会在期末考试之前占用音体美的课补习,但是会把试卷发给我们回家做,不过却也不要求我们一定要完成,不会像其他老师那样如果不完成就会有这样那样的惩罚,即便如此,我们还是会很自觉的在下节课开始前完成任务,他说这一点让他很感动。
第一次期末考试,我班的物理成绩全年级第一,高出年级平均数2。4分,优秀率达到80%,因此教务将本该转正后分给他的另一个班提前交接了,这让我们很难过,总觉得有人来分享殷老师的爱,殷老师不再是我们一个班的老师了,有点吃醋。
暑假就要到来了,想到会近两个月见不到殷老师,我们很不舍,第一次这样渴望开学的日子早点到来。
结语:在日常学习、工作或生活中,大家对《中学物理美学的内涵》作文都不陌生吧,作文是一种言语活动,具有高度的综合性和创造性。相信写《中学物理美学的内涵》作文是一个让许多人都头痛的问题,以下是小编帮大家整理的《中学物理美学的内涵》优秀作文,仅供参考,欢迎大家阅读《中学物理美学的内涵》