中国古代诗词中包含的物理知识

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篇1：中国古代诗词中包含的物理知识

中国古代诗词中包含的物理知识

新课程倡导要注重学科间的知识的联系，在浩如烟海的中国古代诗词中包含着许多物理知识，举例如下，希望对同学们的学习有所帮助。

1．峰多巧障日，江远欲浮天。──《游蒋山》 苏轼（宋）

2．排云数峰出，漏日半江明。──《泊樟镇》 杨万里（宋）

第一句提出“为什么太阳光会被山峰挡住？”第二句提出“为什么要推开山腰的浮云，才能看到峰顶，阳光只能从云缝中穿出照亮江面？”其实都是利用了光的直线传播的道理。

3．宝钗好耀首，明镜可鉴形。──《赠妇》 秦嘉（汉）

前一句说明了光通过珠宝首饰的`反射后的反射光线进入人眼中，显得格外耀眼；后一句利用了平面镜成像这一知识。

4．掬水月在手，弄花香满衣。──《春山夜月》 于良史

前一句提出了“水中为什么会有月亮？”这一现象，涉及到平面镜成像的物理知识；后一句说明了花朵分泌芳香的分子在做无规则的运动，发生了扩散现象。

5．举杯邀明月，对影成三人。──《月下独酌》 李白（唐）

前一句主要说明了月亮成像在酒杯中的现象，涉及到光的反射。后一句可依诗句之意，从物理角度理解为：人、月下影子、酒杯中人的像而成为三人。

6．夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红。──《雨窗消意图》 牛应之（清）

柳絮本来是白的，而诗中却说是“片片红”。其原因主要是太阳光里含有七种色光，当它穿过一片红色的桃花时，白光中的大部分色光被桃花所吸收，只有红光被反射出来，反射出来的红光再照到白色的柳絮上，自然呈现出淡淡的红色。

7．野旷天低树，江清月近人。──《宿建德江》 孟浩然（唐）

通过作出月亮在水中所成的像的反射光路以及人眼看到月亮在水中所发生的折射光路图，来说明“月近人”的光学原理如图所示，S1是月亮S在水中所成的虚像，从S1点射向空气中的光线，在水面处发生折射，折射光线偏离法线，眼睛逆着折射光线看去，觉得是水中的S2射来的，眼睛看到的是S2点，S2点在S1点的上方，距水面较近，从而出现了“月近人”的感觉。

篇2：中国古代的物理知识

中国古代的物理知识

《墨经》

《墨经》是墨家学派的著作，也是他们进行私学教育的教材。《墨经》中有关物理知识的内容，主要是在力学和光学方面。

力学方面

《墨经》中对时间和空间概念分别作了正确的定义。如“久，弥异时也”。“宇，弥异所也”。就是说，时间是不同时候的通称。空间是包括各个方面的一切地点。并区分了时间和时刻的概念，如“始，当时也。”“时，或有久，或无久。始，当无久。”就是说，时间可分为“持续(有久)的”和“非持续(无久)的”，即瞬时的两种。“开始”则属于“无久”的瞬时的那一种。墨家又把机械运动定义为“动，或(域)徒也”。意思是说，运动乃是物体空间位置的变动。

《墨经》中对力的概念提出了初步的论述。“力，刑(形)之所以奋也。”即是说，力是使物体开始运动或加快运动的原因。《墨经》中还进一步把重量与力联系了起来，“力，重之谓。下与(举)，重，奋也”。显然它指出了物体的重量也是一种力。并说明物体下落或向上举时，都有力的作用。墨家以桔槔和秤的工作原理为例，总结了杠杆的工作原理，提出了“本(重臂)”、“标(力臂)”、“权”、“重”等概念，论述了等臂杠杆和不等臂杠杆的平衡条件，并指出“挈，长重者下，轻短者上。”即杠杆的平衡，不但取决于两物的重量，还与“本”、“标”的长短有关。可见墨家已知道了可以用两种方法来调节杠杆的平衡，并已进行了杠杆原理的探讨。

墨家还叙述了斜面上的物体失去平衡的道理，以及利用斜面来提升重物的方法。他们曾设计了一种装着滑轮的前低后高的斜面车，称为“车梯”，用来载重物沿斜面不断升高，以节省人力。

光学方面

《墨经》从早就被人们认识的光的直线传播原理出发，首先提出了影与光、物之间的关系。如“景不徙，说在改为。”就是说影是不动的，为什么有时看到影在移动呢?这是由于光源(或物体)移动而使影改变位置的缘故。接着对本影和半影及影子的大小跟光源、物体的关系等等作了论述，如“景二，说在重。”“景之大小，说在迆正、远近。”这两句分别是说，两种阴影区之所以形成，是由于两个光源的光线照射到同一物体上，在物体后面产生的两个阴影区互相重叠的结果。同一物体之影所以会有时大有时小，是由于光线照射于该物体有时斜、有时正，以及光源离物体有时远、有时近的缘故。又如“景倒，在午有端，与景长，说在端”，指出了小孔成像之所以倒立，是由于光线在小孔处交叉，至于像的长短，则与小孔的位置有关。并进一步说“光之人照若射。下者之人也高，高者之人也下。足蔽下光，故成景于上;首蔽上光，故成景于下。在远近有端与于光，故景库内也。”具体解释了小孔成像的原因。

《墨经》还介绍了平面镜成像，叙述了凹面镜、凸面镜成像的规律，如“低，景一小而易，一大而正，说在中之内外。”即凹面镜可以生成一个倒立缩小的实像，或一个正立放大的虚像，原因是由于人在球面中心和焦点之外还是之内。又如“团，景一。”即物体不管离凸面镜的距离远近如何，凸面镜只可以生成一个正立缩小的虚像。可见，墨家私学不仅相当系统地研究和传授了几何光学方面的知识，得出了精辟的见解和结论，而且在研究和传授中已运用了观察、分析和科学实验的方法。

此外，墨翟曾在地下设瓮，利用共鸣现象，探查敌方挖洞攻城的计谋。到宋代曾公亮，在他的《武经总要》中，把这种方法称为“瓮听”，这是声学效应在军事中的应用。

《考工记》

《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作。它是我国古代一部手工技术规范的汇集。全书所论包括了当时手工业的主要工种，并在论述各种手工技术的同 时，还阐述了其科学道理。经分析可以看到在描述每一项手工技术的文字中都包含了一定的物理知识，其中主要是力学和热学方面。

力学方面。

《考工记·轮人篇》在论述车轮制造时，以受力、运动和不同接触地面的影响等因素出发，在讲到轮子的形状与运动快慢之间的关系时说：“凡察车之道……不微至，无以为速也”。“微至”是指轮和地面的接触面积少。就是说，车轮与地面接触少，就容易转得快。那么，怎样才能达到“微至”呢?它接着指出：“欲其微至也，无所取之，取之圜(圆)。”即要尽量把轮子做成理想圆。这是在实践中对滚动物体的滚动速度与滚动物体的接触面积大小有关的经验总结，是符合近代摩擦理论的。在论述如何检验轮子各部分是否做得均匀时，它说：“楺辐必齐，平沈(沉)必均。”“水之以眡(视)其平沈之均也。”这里水之，即浸入水中，如果“平沈”即浮沉相同，则轮子各部分必定是均匀的，就符合制作轮子的要求了。这是浮力原理在制造轮子中的应用。在论述到轮子大小对拉力(牛或马)的影响时，它说：轮太矮，马就老在上坡一样。从现在力学知识看，当轮太低时，辕与地面成一角度，马除了要克服运动阻力外，要承受部分重力，因此马总象上坡一样费劲。这是实践中对斜面受力的一种极好的分析。

《考工记》还分析了与弹道有关的技术。它在《矢人篇》中说：“水之以辩其阴阳，以设其比，夹其比以设其羽，参分其羽，以设其刃，则虽有疾风，亦弗之能惮矣。”这就是说，为了要使箭在飞行中保持稳定，采取了把箭上的羽毛按一定比例对称地安排，然后加上箭头，则在飞行中就不怕风的影响了。接着又说：“前弱则俛(俯)，后弱则翔(仰)，中弱则纡(纡絗旋转之意)，中强则扬。”“羽丰则迟，羽杀则。”这说明了箭杆如果前轻后重，或前重后轻，都会影响飞行的高度;中间轻重配置不当，会影响飞行的稳定性;羽毛太多，则飞行速度慢。而羽毛太少，则箭容易落向旁侧，射不到目的物。

《考工记》最早作出了关于物体惯性的论述。在《辀人篇》中说：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉”。意思是说，马拉车的时候，马已停止用力了，但车还能前进一段路程，这里指出了物体的一种基本属性惯性，这也是世界上对惯性现象的最早论述。

热学方面

《考工记》中论述的热学知识，是很有实际意义的。它说：“凡铸金之状，金(铜)与锡，黑浊之气竭，黄白次之，黄白之气竭，青白次之，青白之气竭，青气次之。然后可铸也。”指出了冶炼金属时加热后先呈暗红色，温度渐高，依次是呈橙色、黄色、白色、最后是青色。这是因为金属里含有碳、钠一类的杂质，不同物质有不同的汽化点，所以可以根据汽化物质的颜色作为判断火候或温度高低的标准，最后达到“炉火纯青”，就可以浇铸了。这个从实践中总结出来的区别冶炼金属程度的实际知识，传至今日，仍为冶炼工人所利用。

《论衡》

《论衡》是东汉王充所著，内容十分丰富，其所述的物理知识，也较之《墨经》有十分明显的充实和发展。

力学方面

王充在对物体的运动进行了仔细观察的基础上，在《论衡》中指出了人的视觉，在观察物体的运动快慢时会造成错觉的原因和如何量度物体运动的快慢。他在《论衡》中说：“天行已疾，人去高远，视之若迟。盖望远物者，动若不动，行若不行;何以验之?乘船江海之中，顺风而驱，近岸则行疾，远岸则行迟，船行一实也，或疾或迟，远近之视使之然也。”说明是由于观察者离运动物体远近不同，因而感到它的快慢也就不同了的道理。这也说明王充已知道了视角差对于观察物体运动快慢的影响。在关于运动的快慢上，又说“日昼行千里，夜行千里，麒麟昼日亦行千里，然则日行舒疾与麒麟之步相类似也。”意思是太阳和麒麟在日间运动的快慢相比是一样的，说明已有了现代物理学中“速率”概念之萌芽。

关于力和运动的关系，说：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾，”“任重，其进取疾速，难矣。”又说“古之多力者，身能负荷千钧。乎能决角伸钩，使之自举。不能离地。”显然已不仅知道在外力的作用下，若外力大小一定，则物体越重，要它开始运动，或使之运动状态发生变化就越难。这显然是现在称之为牛顿第二运动定律的萌芽，而且还认识到内力不能改变物体运动状态这一事实。

声学方面

在《论衡》中有：“生人所以言语呼吁者，气括口喉之中，动摇其舌，张歙其口，故能成言。譬犹吹萧笙，萧笙折破，气越不括，手无所弄，则不音。夫箫之管犹人之口吞也，手弄其孔犹人之动吞也。”又说：“令人操行变气远近，宜与鱼等，气应而变，宜与水均。”可见他已认识到人发声是使空气振动而产生的，并将声音在空气中的传播用可见的水波的传播来作了比喻。这种比喻，在今天的物理教学中，在讲光的干涉和衍射时，不是仍然在运用吗?在这里，还应特别予以注意的是王充实际上已指出了振动的传播要通过媒质。

热学方面

《论衡》中有“夫近水则寒，近火则温，远之渐微，何则?气之所加，远近有差也。”“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪，雨露冰凝者，皆由地发，不从天降也。”这些论述可以说明，王充不仅用“气”来解释热现象，指出热传递与距离远近的关系，而且对自然界中雨、露、霜、雪的成因也进行了研究，指出了它们都是地面上的水蒸发所致，所以实质上他已进入了物态与温度之间的关系的研究。可见，王充对热现象的观察和分析是十分细致深入的，这种运用观察、分析的方法对现在的物理教学和科学研究，都有指导意义。

电磁方面

关于摩擦起电的现象，西周末年已有“玳瑁吸褡”的记载。(玳瑁是一种跟龟极相似的海生爬行动物，产于中国沿海地区，它的甲壳黄褐色，光滑、有黑斑，是一种绝缘体，故摩擦能生电)。在《论衡》中，对这现象作了进一步的解释：“顿牟拾芥，磁石引针，皆以其真，不假他类，他类肖似，不能掇取者，何也?气性异殊，不能相感动也。”这里顿牟即玳瑁，王充用气性相同，也就是性质相同来解释上述相互吸引的现象，和气性不同，即性质不同来解释别类物体不能“感动”的原因。

对于“雷电”现象：“夫雷之发动，一气一声也。”即不过是一种气和一种声而已。那么，为什么会有声呢?他以“人伤于寒，寒气入腹，腹中素温，温寒分争，激气雷鸣。”为喻，认为是不同的气相互激发出来的。可见，王充认识到雷电也是物质的，也是自然界的一种变化现象。

运用力学原理的创造发明浑天仪与地动仪

漏水运转浑天仪和候风地动仪，是东汉张衡(公元78—139年)根据物理的力学原理先后制成的。它们分别在天象和地震观察上发挥了作用。漏水运转浑天仪是一台自动测示天象的仪器，它以一空心铜球表示天球，天球画有星座和黄道、赤道，紧附在天球外的有地平环和子午环等，天球可以支架在子午环上绕天轴转动。另外把计量时间的漏壶与浑象联系起来，即利用漏壶的等时性，以漏壶漏出的水为原动力，再通过浑象内部装置的齿轮等使传动和控制设备，以使浑象每日均匀地绕天轴旋一周从而达到自动地、近似正确地演示天象的目的。候风地动仪以精钢制成，形似酒尊，里面均匀排列八根“都柱”上粗下细的立柱。由于都柱重心高，当地面一有震动，就极容易向震动方向倒下。尊外相应地设置八条口含小铜球的龙，每个龙头下面都有一只蟾蜍，昂首张口。当某一都柱倒下时，就带动了连接的龙，使龙口张开，所含的铜球落下到其下面的蟾蜍口中。因此观察落下的铜球的方位，就可判断地震发生的方向。

《梦溪笔谈》

《梦溪笔谈》是北宋中期的政治家和科学家沈括(1031—1195)所著，这是中国科学史上一部重要的著作，英国科技史家李约瑟把它称为“中国科技史上的座标”。

《梦溪笔谈》这一举世闻名的科学巨著，内容涉及领域十分广阔。在物理知识方面，主要是生动地记述了磁学、光学和声学知识。

磁学方面

早在春秋战国时期，我国发现磁石具有吸铁和指南的性质。到北宋的沈括，他对指南针的使用作了多种试验。例如，他作了把指南针设法放在水面上(水浮法)，碗边上(碗唇法)，手指甲上和把指南针悬挂起来等试验，并且进行比较，指出了它们各自的特点，这可以说是世界上关于指南针的最早实验记录。同时其实验方法也十分巧妙。例如，他是如何把指南针悬挂起来进行实验的呢?“其法取新纡中独茧丝，以芥子许蜡缀于针腰，无风处悬之，则针常指南”。这种指南针的实验方法在今天看来，仍不失为是值得仿效的较好方法。

更可钦佩的是，《梦溪笔谈》上还指出了“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”说明沈括在实验中已发现了磁偏角。西方一般认为哥伦布在1492年远渡大西洋时首先观测到磁偏角，实际上沈括的发现要比哥伦布早400多年。

光学方面

在《梦溪笔谈》中，有许多光学方面的观察和实验的记录及其分析。如对日蚀、月蚀的成因作了理论总结，并第一次用类比演示实验来验证月亮圆缺的科学道理。其中说：“如一弹丸，以粉涂其半，侧视之，则粉处如钩，对视之，则正圆。”在该书中还除了通俗地讲凹面镜成像和针孔成像的道理，对光的直线传播、光的折射现象和虹的形成进行了研究和解释以外，还曾认真地作过凹面镜成像的实验，得到了较《墨经》前进一步的结果。如：“阳燧面洼，以一指迫而照之则正，渐远则无所见，过此遂倒。”这里所谓“过此”的“此”，指凹面镜的焦点和中心之间的这段距离，沈括又称之为“碍”。这就明确地指出了物在凹面镜焦点之内时得正像，在焦点和中心之间看不到像，而在中心之外时得倒像。

《梦溪笔谈》中还对我国的一种古铜镜透光镜的透光原理，也作了精辟的解释。透光镜可能在西汉时代已能制作，最早记载于隋唐之际王度的《古镜记》中，该书说透光镜“承日照之，则背上文、画、墨入影内，纤毫无失”。对于这种现象历来引起人们的注意，沈括对它的制造工艺和原理作了探讨，他说：“此为铸时薄处先冷，唯背文差厚，后冷而铜缩多，文虽在背，而镜面隐然有迹，所以于光中现。”这个解释表明，由于镜背图案花纹，致使整个镜子厚薄不匀，因此在铸造时厚薄不同，冷却有先后，后冷而铜缩多，造成镜面也有和背面图案相同的微小的凹凸花纹，在它反射光线时就显现出来了。一句话，就是镜面的铭文是由于铜的收缩有差别所造成的。

据近来的中外研究，冷却法和磨刮法均可得到透光镜的效果，但从制镜的技术上看，较一致的看法，是认为利用磨刮的方法而成的。

声学方面

《梦溪笔谈》中阐述的声学知识，包括关于乐律，古乐钟的发声，古琴的制作和传声、共鸣等等，并记载了一个作者精心设计的共振实验。由于弦振动比较微弱，不易观察，他剪了一些纸人放在弦上来做试验。他写道：“琴瑟皆有应声：宫弦则应少宫，商弦则应少商，其余皆隔四相应。今曲中有声者，须依此用之。欲知此应者，先调弦令和声，乃剪纸人加弦上，鼓其应弦，则纸人跃，他弦即不动。”这比英国人诺布尔和皮戈特使用类似的方法来演示共振现象要早约6个世纪。还值得指出的是，沈括的这个用简单的仪器来证明弦线的基音与泛音共振关系的实验，形象十分生动，若用于教学，更会引起学生学习物理的兴趣。

沈括除了上述把声学知识广泛应用于乐器的调、制以外，他还用来科学地解释生活中与此有关的种.种现象，例如他在《梦溪笔谈》中记载了他在行军时应用的声学知识。他写道：“古法以牛皮为天服(即箭袋)，卧则为枕，取其中虚，附地振之，数里内有人马声，则皆闻之，盖虚能纳声也。”沈括的这种注重知识的实际应用，对于我们今天进行物理教育，也是值得借鉴的。

《草象新书》

《草象新书》是我国古代突出的实验物理学家赵友钦(1279—1368)所著。他在书中对光学现象作了比较深入的研究和详细的描述，并用实验进行小孔成像的研究，指出了小孔成像的规律。

从实验知道，光通过小孔时，不论孔的形状如何，屏上得到的光斑总是发光物的像。当孔相当大时，则屏上得到的光斑形状随孔的形状而定，孔方则方，孔圆则圆。他对这个现象的解释是“罅小则不足容日月之体，是以随日、月之形而圆，及其缺则皆缺。”“罅大而可容日、月之体也。”说明了小孔成像与孔的大小有关。

为了证明这个结论，赵友钦设计了一个完备的实验(赵友钦实验图见插页图7)。他把一个二层楼房作为实验室，在楼下的两间房子的地面上各挖一个直径约1.33米(四尺)的圆井，右边井深约1.33米(四尺)，左边井深约2.66米(八尺)，在左边井里放一只约1.33米(四尺)高的桌子，在左井桌上和右井井底各放一块密插1000多支蜡烛的圆板，作为光源，把它们看作太阳或月亮。在楼板上各有一小方孔，左边的孔宽约3.3厘米(一寸)，右边的孔宽约1.65厘米(半寸)。他的这些设计都是有道理的。例如他用相邻两个房间而楼板开孔不同，就是为了对比;他把作为光源的蜡烛放在井内，就可以使烛焰比较稳定;井开得相当大，就可以放得下1000多支烛;楼板上孔是较小的方形，可以看到出现的像是圆形，证明像的形状与小孔的形状无关，只是孔较大的较明亮，孔较小的较暗淡。但光源的形状如果改变，像的形状也要改变，例如，熄灭一半蜡烛，光源变为一半圆形时，像也缺了一半，烛盘缺左半，像缺右半;烛盘缺右半，像缺左半，证明小孔成的像是倒像。如果撤去左井内小桌，把烛盘放在井底，也就是增大了光源与小孔的距离(物距)，则天花板上的像就缩小，而亮度却增加了。这种实验设计可以说是考虑得很周密的。

经过一系列的周密的观察实验以后，赵友钦指出：“凡景近窍者狭，景远窍者广;烛远窍者景亦狭，烛近窍者景亦广。景广则淡，景狭则浓。烛虽近而光衰者，景亦淡，烛虽远而光盛者，景亦浓。由是察之，烛也，光也，窍也，景也，四者消长胜负，皆所当论者也。”赵友钦的这种正确科学论断，西方直到16世纪末才由开普勒得出，比我国晚了3。

这里也应指出的是，赵友钦在进行上述小孔成像的研究中，采用的那种实验步骤，即只改变孔的大小;只改变光源的形状;只改变像距;只改变物距;只改变孔在物、像间的位置，即同时改变像距和物距等等，都是确定一个因素作为研究对象，而将其他因素控制不变的实验方法，至今仍为物理教学广泛采用。

声学效应在乐律上的运用十二平均律

近代乐器上用的新律制十二平均律，是明代乐律理论家朱载堉(公元1536—1610)提出和创造的。在我国，早在周初，就有了在一个音阶中确定的十二个律，并在十二律中选取五个或七个音组成一个音阶的乐制。大约在春秋战国时期，我国开始使用定律调音的三分损益法，来确定管或弦的长短和发音高低之间的关系(见《管子·地员篇》)。这种方法就是从一个被认定为基音的弦(或管)的长度出发，把它三等分，再去掉一份(“损一”)或加上一份(“益一”)，以此来确定另一个音的长度。在数学上，就是把发音的弦长乘以2/3或4/3，以此类推下去，直到在弦(或管)上得出比基音约高一倍或低一倍的音，就完成了一个音阶的计算。应用这种三分损益后完成一个音阶中各律的计算以后，比基音高(或低)8度的音只能的高(或低)一倍，而不能刚好一倍，这样就不能真正组成一个完整的8度，为了消除这个差数，达到对音乐艺术更高的要求，自汉代以来，不少音律乐家提出过许多修正的方法，但都不能得到简单、合理而又精确的结果。朱栽堉于1584年以公比的等比级数分配音律，使一个音阶中任何两个相邻音律之间的公比都是，或音程为100音分，从而彻底消除了三分损益法出现的差数。朱栽堉的这种科学地运用声学效应的革命性变革，极有利于曲调的创作和乐器的制作，具有很高的科学性和实用价值。

十二平均律的提出，在我国物理学的研究和音乐教学中，具有特别重要的意义，这就是从物理现象的定性讨论进入定量的数学计算，这在我国古代物理学的研究中是一项创举，而且与西欧比较起来，也早于法国约50年。因此，当这项发明由传教士传入欧洲时，引起了整个世界的轰动，并得到了德国物理学家亥姆霍兹的高度评价。

《正蒙》和《正蒙注》

我国古代在寻求物质组成的规律时，也曾反映了朴素的物质不连续性和物质最小单位不可分割的思想。例如《墨经》中说：“端，体之无厚而最前者 也”，“端，无间也”。即认为“端”是物的起始，把物体分割到“无厚”，便达到处于最前(即分割到最后)的质点。端是最基本的东西，最基本的东西是无间隙的。这可以说是原子论的萌芽。但是这种“原子论”的观点，后来没有得到多少发展。与此类似的是早在古希腊时代，西方就认为原子是物质结构的基本粒子。这种 观点经过了好几个发展阶段，到19世纪初，英国道尔顿建立了化学原子论，成功地解释了物质的各种变化，因而确定了原子论的地位。

但是，我国古代哲学家，一直没有放弃元气的观点，直到现代，西方物理学家认为中国的元气学说、提出了物质组成连续性的观点是极为宝贵的，这里对其中比较有代表性的张载、王夫之建立的“元气本体论”作一简要的介绍。

宋代张载(1020—1077)在中国古代元气自然论的基础上，提出了“元气本体论”，他认为宇宙万物的本源是物质性的“气”，并进而引入了“聚”和“散”的概念，以说明客观世界不同物质形态的存在和它们的运动变化。张载在这方面最重要的著作是《正蒙》。在该书中他提出了“太虚即气”的观点。他说：“太虚无形，气之本体。其聚其散，变化之客形尔。”就是说，元气的聚合分散，都是暂时现象(客形)，而不是永久不变的。一切自然现象，变化无穷，都 可以用气来解释。所以“有无、隐显、神化、性命、通一无二。”他明确地指出了所有自然现象是物质的运动变化。并举例说：“气之聚散于太虚，犹冰之凝释于 水。”说明“知太虚即气，则无‘无’”的道理。意思是说，如果知道了太虚即气，则气到处都存在，没有所谓“无”了。当然更不会有“无中生有”的唯心观点了。他又说：“动必有机，既谓之机，则动非自外也。”更一步指出了事物变化的原因在于事物的内部。

张载在阐述事物的运动变化时，又引进了事物对立统一的观念。他说：“两不立，则一不可见，一不可见，则两之用息。”这是因为任何一物总是有虚实、动静、聚散和清浊等相反的特性，从而造成了“循环迭至，聚散相荡，升降相求，絪温相楺，盖相兼相制，欲一之而不能。”(《正蒙·参两》)由此可见，张载已认识到自然界中总存在正、反两个方面，一切自然变化，无非是正反两方面相互斗争、运动变化的结果。这里显然包含了物质转化思想的萌芽。

明代王夫之(1619—1692)又把张载的“元气本体论”的思想作了进一步的发展。他在《张子正蒙记》中指出：“虚空者气之量，气弥论无涯而 希微不形，则人见空虚而不见气。凡虚空皆气也。聚则显，显则人谓之有，散则隐，隐则人谓之无。”其中凡“虚空皆气”与张载所说“太虚即气”是一样的意思。

王夫之还从“元气本体论”出发，提出物转变而不灭的思想。在《正蒙注》中“散亦吾体，聚亦吾体。”意思就是气只有聚散，没有生灭，元气是永恒的。他举了三个明显的实例加以阐述：一个是“车薪”之火，一烈而尽，而为焰，为烟，为烬，木者仍归木水者仍归水，土者仍归土，特细微而人不见尔。”二是“一甑之炊，湿热之气，蓬蓬勃勃，必有所归;若盖严密，则郁而不散。”三是“汞见火则飞，不知何往，而究归于地”。这就是说汞燃烧后，蒸汽散发，终究要落 到地上，不会消失。这些例子充分说明了“形”是可生可灭的，但“形”的生灭不过是“形”与“气”的相互转化而已。由此不难看出，王夫之已确立了自然界物质不可创造、不可消灭的守恒思想了。上述例子，在今天的物理教学中，仍有可用之处。

在中国古代“元气论”的发展过程中，应予特别指出的是：它从一开始就坚持了物质的统一性，并按从一般到个别的模式，去考察各种具体的规律和作用。这种从总体、辨证、综合和动态的观点，统一去观察世界的认识路线，在当前科学发展中具有新的意义;“元气论”中的“元气”，要聚而成“形”，而“形”这种不连续的物质，要散而为“气”。这种元气聚散、气形相互转换的思想，不仅较之古希腊的“原子论”所揭露和描绘的自然界的客观变化要丰富、深刻得多，而且其涉及到的连续和不连续的对立统一的物质观，也将在很大程度上影响今后物理学的研究。

高中力学物理学史与物理学思想方法

一、力学：

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不会比轻物体下落得快;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和得出;再应用从上式中消去v，导出即。

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：;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)

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。

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。

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(对)

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。

17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;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。

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定律;牛顿于1687年正式发表万有引力定律;17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);

9、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。

10、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。

11、1957年10月，苏联发射第一颗人造地球卫星;

1961年4月，世界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。

12、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。

13.17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。

14.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)

选修部分：(选修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5)

篇3：坠机中的物理知识

坠机中的物理知识

美国全美航空公司(US AIRWAYS)的一架客机于纽约当地时间1月15日下午3点26分起飞不久后,因故障迫降时坠入纽约曼哈顿附近的哈德逊河中.这架型号为空中巴士A320的出事客机上的`乘客和机组人员共一百五十五人,包括两名机师和三名乘务人员.据报道,机上人员已全部获救,没有乘客受重伤.据美国航管署的发言人称,这架出事客机可能在空中撞上了一只或者一群飞鸟后,导致飞机引擎失灵.

篇4：窗户中的物理知识

窗户中的物理知识

天气冷的时候，教室的窗玻璃会变得模糊，而家里的窗玻璃不会有这种现象？

天气冷的时候，教室里的水蒸气会遇到冷玻璃并液化，然后吸附在窗户玻璃上，因此玻璃变得模糊。教室里有很多人，空气中的水蒸气含量比家里高得多，所以这种现象在教室里很明显，但在家里不明显。

在寒冷的冬天，窗户玻璃的一边会覆盖一层冰花，而外面不会？

在寒冷的冬天，尤其是在半夜，温度极低，室内空气中的水蒸气通过凝结成冰而被吸附在玻璃上。然而，室外温度很低，空气中的水蒸气含量也很低，所以窗户玻璃的室外侧不会有冰花。

室外温度突然下降，而门窗紧闭的房间仍然相对温暖？

在室外，由于空气的运动，冷空气取代了热空气，所以室外温度急剧下降。如果门窗紧闭，室内的热空气就不能与室外的冷空气交换，室内就更暖和了。这也是夏天打开空调时门窗应该关闭的原因。

为什么大卡车的挡风玻璃是垂直的，而汽车的挡风玻璃却是倾斜的？

汽车相对较低，当向前看时，驾驶员的视线接近平视。如果汽车的挡风玻璃是垂直的，当汽车在晚上打开时，汽车里的人和物体可以在玻璃上成像。根据平面镜成像的特点，它们所产生的图像将直接出现在驾驶员面前，从而容易使驾驶员产生错觉。挡风玻璃被做成倾斜的，这样，如果人和物体在驾驶员的倾斜角度以上，就不会干扰驾驶员。虽然大型卡车相对较高，但司机的视线是向下的。挡风玻璃是垂直的。当夜间车内有灯光时，车内的人和物体的图像就在驾驶员的正前方，不会干扰驾驶员的视线。

浴室和浴室的窗户大多由磨砂玻璃制成。它的功能是什么？

毛玻璃也叫磨砂玻璃。它是通过机械喷砂、手工研磨或氢氟酸溶解将平板玻璃表面加工成均匀的研磨表面。光线在撞击玻璃时会发生折射，但由于其表面粗糙，折射混乱，因此具有透射光线而不透视的特性。这种玻璃主要用于需要隐蔽或不受干扰的房间，如浴室、卫生间和办公室的门窗。

透过窗户玻璃看到物体有时会变形，这是为什么？

室外物体发出(或反射)的光穿过玻璃时会发生折射。有时，折射光会因不均匀的玻璃(物质、厚度等)而偏离。)或不平坦的表面。光线会重新发射到人们的眼睛里，人们看到的物体会改变形状。

晚上，我们看不到教室外面的物体，但是我们可以在玻璃上看到教室里物体的图像。

在白天，你可以看到室外物体，但你看不到室内物体在玻璃中的形象？我们知道，当光线照射到玻璃上时，它会被反射和折射。晚上，教室里有灯，玻璃反射的光比从外面射入房间的光强得多，所以房间里的人可以透过玻璃清楚地看到房间里的物体形成的图像，但看不到外面的物体。白天的情况正好相反。

刮风时，如果窗户没有关紧，如果有一个小缝隙，就会听到呜呜声。这是怎么回事？

这是因为窗户不紧，留下了一些小缝隙。当空气快速通过小缝隙时，就像我们吹口哨一样，它会引起空气振动并发出噪音，风越大，声音越大。间隙越小，声音的音调越高。

为什么紧闭的门窗外面的噪音会降低？

有三种方法可以降低噪音:声源、传播过程和人耳。如果噪声源在室外，门窗紧闭，在传递过程中噪声会降低，噪声会变小。门窗的密封性能越好，噪音就越小。

用干抹布擦拭玻璃时，为什么一些轻的小物体总是粘在玻璃上？

用干布擦拭玻璃时，布会摩擦玻璃，使玻璃带电，吸引光线和小物体。另外，例如，汽车上的窗玻璃大多是钢化玻璃，因为这种玻璃破碎后会变成颗粒状，不容易伤人。汽车的'后窗玻璃大多由电加热玻璃制成，因为当天气寒冷时，玻璃通电发热，以防止车内的水蒸气液化并吸附在玻璃上，影响驾驶员的视线。

还有一种玻璃是单视角的，它是在平板玻璃的表面涂上金属或金属氧化物薄膜制成的。它的特点是光面有镜子，背光面有普通玻璃的透明效果。

白天，人们可以通过室内的热反射玻璃幕墙看到外面繁忙的街道景象，但室内的景象在室外是看不到的，室内的景象可以起到屏风的作用。

晚上，情况正好相反。由于室内光线的照明效果，玻璃幕墙外的东西在室内看不到，给人以不受外界干扰的舒适感。然而，窗帘和类似物应该用于覆盖不适合公共使用的地方。还有一种夹层玻璃(也叫中空玻璃)，用作窗户玻璃，具有隔热和隔音的功能。

篇5：静脉输液中的物理知识

静脉输液中的物理知识

在静脉输液过程中，要求在输液过程中保持几乎恒定的滴速。通过观察一些用于封闭式静脉输液的装置，结合气体压力和液体压力的知识，我们可以很容易地解释其原因。在输液过程中，医生首先将葡萄糖瓶倒挂，然后将通气针插入通气管。此时，通气管与葡萄糖瓶内部连通，部分葡萄糖液进入通气管。

然而，我们注意到摄入的量并不大，通气管中的液位比葡萄糖瓶中的液位低得多。然后，医生将滴注玻璃管与输液管连接起来，然后通过针头将输液管与葡萄糖瓶内部连接起来。调节橡胶管上的夹子，葡萄糖水将开始一滴一滴地均匀滴在滴管上。首先，为什么插入通气管后，通气管中的液位比葡萄糖瓶中的液位低很多？因为葡萄糖瓶中的空气是密封的。

当通气管与葡萄糖液瓶连接时，部分葡萄糖液已经进入通气管，从而葡萄糖液瓶内的液位降低，瓶内空气体积增加，压力降低。正是因为瓶内空气的压力降低并且小于外部大气压力，所以在通气管中的液位和葡萄糖液体瓶中的液位之间出现上述高度差。其次，让我们分析一下葡萄糖瓶在输注过程中的压力:我们知道液体压力随着深度的.增加而增加。

液体越深，压力越高，所以流速越快。输液开始后，葡萄糖液瓶中的液面继续下降，瓶内气压下降，由于外界稳定气压的作用，通气管内的液体迅速被压回葡萄糖液瓶中。当通气管(包括针头)中没有葡萄糖溶液时，针头顶部开口处的小液膜在顶部和底部大气压的作用下刚好平衡。小液膜上部的向下压力是瓶中的气压和葡萄糖液体产生的压力。

小液膜下部的向上压力是外部大气压力。当瓶子中的液位继续下降，导致瓶子中的空气压力轻微下降时，小液膜不再平衡，它移动到一个“间隙”旁边，气泡上升到瓶子中的空气中。当瓶内空气量增加时，压力会略有增加，在上下压力的作用下，排气针顶部开口处的小液膜会重新平衡。

这就意味着在整个输液过程中，排气针顶部开口处的小液片上的向下压力基本上保持在大气压水平，不会因瓶内液面下降而改变。由于在图中通气管针顶端所在的水平面内的液体压力基本上保持不变，在其下方一定距离处的液滴玻璃管端口处的液体压力也基本上保持不变。这样，它在稳定下落速度方面起到了积极的作用。

篇6：成语中蕴含的物理知识

成语中蕴含的物理知识

成语是我国语言宝库中的珍贵财富。它不仅具有文字简练、意味深长的特点，而且有些成语中，还含有一定的物理知识。“刻舟求剑”这个成语中就包含着物理知识。

“刻舟求剑”来源于《吕氏春秋·察今》，说的是楚国有一个人带着宝剑乘船过江，当船正在行驶的'时候，一不小心，把剑掉入江中，他立即用刀在剑落水的船帮处刻上记号，并宣布说：“这儿是我的宝剑掉下去的地方。”到对岸后，船停了下来，他便根据船上刻下的记号下水去捞剑。结果怎么也捞不到。

这个成语故事告诫人们，在处理具体问题时，不能不看事物的发展变化墨守成规。而应当根据事物的发展变化随机应变。

从物理学的角度讲，求剑者所以捞不到剑，是因为选错了参照物。如果船在静水中不动，剑沉底后，相对船的位置不再改变，这样在船上的记号下方可以捞到剑。现在船在流水中，并从剑掉下的地方驶到了对岸，所以在船上的记号下方就不能捞到剑了。

篇7：谚语，俗语，谒后语中的物理知识

谚语，俗语，谒后语中的物理知识

墙内开花墙外香（扩散现象）

捞不到的水中月，摘不到的镜中花（平面镜成的是虚像）

池水映明月，潭清疑水浅（平面镜成像和光的折射现象）

隔墙有耳（固体可以传声）

破镜不能重圆（分子间距离扩大，引力缩小）

麻绳串豆腐--提不起（压力一定时，受力面积越小压强越大）

釜底抽薪（沸腾要吸热）

鸡蛋碰不过石头（压强）

猪八戒照镜子--里外不是人（平面镜成像）

小小秤砣压千斤（杠杆原理）

下雪不冷化雪冷（熔化吸热）

长啸一声，山鸣谷应（回声）

真金不怕火炼（晶体只能在熔点温度熔化）

篇8：《鸿雁在中国古代诗词中的审美意蕴》阅读以及答案

在中国古代诗词中，鸿雁作为审美对象，具有丰富的美学意蕴。

鸿雁是随阳之鸟，它虽然在季节和环境的渲染下带有“秋”的意象，但它与蟋蟀、鸣蝉等秋虫之美仍有所不同。听秋虫之浅吟低唱，不免产生物华将尽的寂寥之感，看鸿雁之布阵南征，则令人心胸开阔，精神振奋。“秋色萧条，秋容有红蓼；秋风拂地，万籁也寥寥。惟见宾鸿，冲入在秋空里，任逍遥”，便是对鸿雁这一美学特征的生动把握。鸿雁是健飞之鸟，翅膀拍动时频率适中，沉雄有力，不似鹰鹞猛悍桀骜，也不似鹤鹭之轻灵飘忽，而是给人以坚忍强劲的审美感受。在风频雨骤的春日或霜寒月冷的秋夜，当鸿雁结阵翱翔，引吭嘹唳、雄姿勃勃地掠过长空时，人们的这种审美感受就更加明显、强烈。鸿雁迁徙时常汇集成数十只、上百只的大群，在天空中列队飞翔。“蜃楼百尺横沧海，雁字一行书绛霄”；“白犬吠风惊雁起，犹能一一旋成行。”鸿雁这种行序整齐的飞行特征，使中国古代文人们赞叹不已。鸿雁健飞，且性情机警，南征北返时，中途很少停歇，人们能看到竦峙树端的鹰、栖息房梁的燕、兀立江滩的鹤鹭，却很难看到静态的鸿雁。在中国古代诗词歌赋中，鸿雁大都以动态出现，鸿雁翔姿优美，亦刚亦柔，曹植的《洛神赋》中就有“翩若惊鸿，矫若游龙”之语。鸿雁南迁阵容非常壮观，在朔风凛冽、尘沙蔽日的秋冬之际，当一群群大雁雄姿勃勃地掠过长空时，亦能唤起古人雄浑悲壮的审美感受，这种感受对于边塞诗人来说，尤为强烈。“雁来惨淡沙场外，月出苍茫云海间。”借秋空雁阵渲染沙场征战的雄浑悲壮之貌。

在中国古代诗词中，托物言志与借景抒情是一个有机的统一体，两者不可截然分割，而对“雁”意象群的.发掘，即能较好的说明这一问题。在中国古代咏雁诗词中，既有侧重“言志”的诗词，也有侧重抒情的诗词，但数量最多的还是抒情与言志有机结合、互为渗透的诗词。中国美学中的“景中情”与“情中景”互相联系又各具特征。巧于诗者或“景中情”，或“情中景”；神于诗者则情不虚情，景非滞景，情景互生,妙合无垠。这三种审美移情 层次在中国古代咏雁诗中均能找到例证。

7．下面对鸿雁习性特征所体现的相应的审美意蕴概括不够恰当的一项是

A．鸿雁身大体重，起飞以及飞行时，翅膀拍动，沉雄有力，给人以美的享受。

B．鸿雁迁徙时行序整齐，符合中国人喜欢整齐划一的审美情趣，能激发人们团结奋进的热忱。

C．鸿雁健飞，且性情机警，迁徙中很少停歇，使人们很容易联想到对光明与温暖的追求。

D．鸿雁飞翔时，常汇集数十只、上百只,其阵容相当壮观,容易引起人们无限的遐想。

8．文章最后一段中“这三种审美移情层次”指的是

A．①托物言志 ②借景抒情 ③托物言志与借景抒情相结合

B．①托物言志与借景抒情相结合 ②“景中情”和“情中景” ③情不虚情，景非滞景

C．①景中情 ②情中景 ③情景互生

D．①“景中情”和“情中景” ②情不虚情，景非滞景 ③情景互生

9．根据原文提供的信息，以下说法不正确的一项是

A．在古代文学作品中，秋虫的审美基调一般表现为凄清低婉，鸿雁的审美基调则主要表现为辽阔高远。

B．中国古代对联常以“飞鸿”对“奔马”、“冥鸿”对“隐豹”、“摩天鸿”对“闹海蛟”，主要体现了古人的“亦刚亦柔”、“雄浑悲壮”的审美感受。

C．鸿雁列队飞翔时，“人”字形与“一”字形之间不断更替，动荡中呈现出鲜明的回旋往复之美。

D．情景互生，物我难辨，天人合一的艺术境界是中国古代诗词创作的最高美学境界，古人的咏雁诗不乏其例。

参考答案：

7．C “对光明与温暖的追求”应是“鸿雁随阳”的审美感受。此题考查学生理解文中句子的能力。关键在于要把雁的特点与它们审美感受对应起来，不能张冠李戴。C项雁的特点给人以坚忍强劲的审美感受。考生此题要有一定的审美和识别能力。

8．C 注意两点：第一，陈述对象是“审美移情层次”，弄清“这”的指代内容，故排除A．B；第二，“情不虚情，景非滞景”与“情景互生”是一个层次而非两个层次。

9．B 要体现的应该是“坚忍强劲”的审美感受。

篇9：基于物理知识在初中数学教学中渗透的思考

基于物理知识在初中数学教学中渗透的思考

摘 要：加强各学科知识在数学教学中的渗透，对于提高学生知识间的整合能力、发展学生运用所学知识综合解决实际问题的能力具有非常重要的作用和影响。但不合时宜的学科知识渗透与整合有时并非是好事，下面来看看部分物理知识在初中数学教学中渗透的案例，听听学生与教师的呼声。

关键词：数学；教学；能力

一、原题再现

下面问题中的变量对应规律可用怎样的函数表示？这些函数有什么共同点？

铁的密度为7.8g/cm3,铁块的质量m（单位：g）随它的体积V（单位：cm3）的大小变化而变化……

二、题目来源

此题的目的是想让学生感悟生活中变量间的变化关系，并能用相应的函数关系式表示变化规律，从而抽象出正比例函数概念，建立正比例函数模型。

三、相关知识链接

《质量》与《密度》系人教版九年级物理全册第十一章《多彩的物质世界》中的内容。

四、学生的困惑

老师，什么叫密度？什么叫质量？它们与体积之间是什么关系？我们不懂！

五、教师的尴尬

怎么回答呢？如果简单地告诉学生“质量=密度×体积”，有敷衍学生之嫌，伤了学生的情感，违背了学科间知识渗透的初衷。如果郑重其事的讲，又有两个顾虑，一是整节课的程序与节奏将被打乱，二是担心自己讲得不够专业，害怕误导学生。

篇10：基于物理知识在初中数学教学中渗透的思考

加强各学科知识在数学教学中的渗透，对于提高学生知识间的整合能力，发展学生运用所学知识综合解决实际问题的能力具有非常重要的作用和影响。

但各学科之间知识的无序穿插，不适时机的渗透，只能人为地增加学生对学习的恐慌感与畏惧情绪，使学生过早失去学习的勇气与信心。

产生学科间知识无序渗透的原因有三个：一是教材编排不科学、不严谨，学科间知识的前后不对接起到了很不好的示范效应。二是相关教辅资料和执教教师将中考试题中的好资源、好题目过早使用，没有注重学科间知识的有效衔接，人为地造成了知识的`混乱；三是有些知识过于专业，完全脱离了学生的生活实际。

新课改倡导数学与其他学科要紧密联系，逐步提高学生解决实际问题以及创新的能力。但数学也有自身的体系，所以数学教学要体现数学本身的科学技术价值、数学文化价值和数学理性思维价值。学科间知识的渗透是数学教学所呼吁的，但学科间知识的渗透不是数学教学的主体，当无序的、无益于学生数学知识和能力生成的那种形式意义上的渗透，我们要远离。

（作者单位 湖北省洪湖市第七中学）