理想实验在物理学中的作用

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1、山西大同大学题目：理想试验在物理学中的作用院系：物电学院专业：物理学班级：12级物理三班学号：120702011315姓名:李青林指导老师：李萍完成日期:理想实验在物理学中的作用李青林摘要：“理想试验”是物理学中一种重要的研究方法，它关键词：1.引言：物理学中常常为了验证一个理论或便于研究，除了建立“理想模型”，还常常应用“理想试验”O物理实验的构成要素也同其它自然科学实验一样，是实验者、实验对象和实验手段三者组成。物理实验的过程，就是实验者通过自己有目的活动，借助实验手段，观察和研究实验对象，演

2、绎客观变化的过程。理想试验是一种科学的研究方法，对物理学的发展，对新理论的建立，对已有理论的补充和完善起到了重要作用。物理实验论文就是表述这一过程及这一过程的结论。理想实验是人们在以认识的自然规律和科学实验的基础上，运用逻辑推理方法，思维中，把客观的实验条件和研究对象加以理想化和纯化，抽象或塑造出来的理想化过程的“实验”O它属于思想上的实验，不是实际的、真的实验。理想实验完全克服了实际实验的局限性，超越了当时的科学技术和发展水平。用理想实验研究物理学屮的问题，在原有物理科学技术和发展水平。用理想实

3、验研究物理学中的问题，在原有物理科学实验事实基础上，以物理科学理论为指导,发挥人的主观能动性，对研究的物理条件和对象加以理想化，完全排除次要因索和无关因索干扰，使研究对象的主要特性及其运动规律充分暴露出来，抓住主要才盾，发现和认识事物的本质及其规律具有极其特殊的地位和作用。在物理学发展屮，理想实验不论对经典物理学的建立，还是对现代物理学的建立都起了重要的作用。2•理想试验的概念所谓“理想实验”，乂叫做“假想实验”、“抽象的实验”或“思想上的实验”，它是人们在思想屮塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思

4、维过程和理论研究的重要方法.是一种逻辑推理的思维过程，理想实验不是在现实中进行实验，而是在想象中、思维屮进行的实验。但是理想实验不是脱离实际的主观随意遐想,而是在真实科学实验的基础上，突破主观因素，忽略次耍因素，通过思维中塑造理想过程，运用逻辑推理的思维过程和理论分析的方法，进而揭示物理环境的内在联系。它具有真实实验的一些特点，有不同于实际试验。3理想实验的发展史“理想实验”虽然不是一种真实的实验操作，但它可作为进一步推进科学研究活动向前发展的手段，作为创造性思维的重要表现形式,作为一种重要的理论

5、研究方法，由此而得到的结论却具有重要的意义,“理想实验”是在物理学的发展过程中产纶的，乂对物理学的形成和发展起到了非常关键和重要的作用。4理想试验在物理学中的作用4.1物理学中的理想实验4.1.1理想实验在经典物理学建立中的作用经典物理学大都是在实验的基础上建立起来的、经典物理学家做物理实验，通过实验研究物理问题，得出经典物理学的科学结论。其间有一个重要问题，就是难以排除实验误差对物理结论的影响。从误差的产生来看，误差源于实验的条件、实验的仪器装路以及和应人员的操作。针对实验误羌产生的机理，经典物

6、理学家把实验的条件加以理想化，实验的仪器装路的理想化，达到不考虑误差的影响。从这个过程来看，它可以看作是一个理想实验。物理实验的科学结论的得出，有理想实验的功劳。在经典物理学的发展，利用理想实验处理实验误差，意大利经典物理家伽利略堪称典范。在伽利略的著作里他本人所描述的全部实验都是理想实验，所写出的实验数据同理论结论精确地符合。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化论》中评论伽俐略的推理方法是人类思想史上最伟大的成就Z—，而且标志物理学的真正开端。理想实验在经典物理的建立屮，功不可没。就拿为经典力学作

7、奠基的惯性定律来说,它就是根据理想实验得到的。伽利略在思维中这样设计:把两个斜面对接起来，以静止的小球沿一个斜面滚下來，小球滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。减少第二个斜面的倾斜角,小球在这个斜面角仍然要达到原来的高度，但是要通过更长的距离。继续减少第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度，就沿着水平而以恒定的速期续运动下去。通过这个“理想媾”建立的惯性定律，不仅彻底地否定古希腊哲学家亚里斯多徳根据传统观念提出來的“必须有力作用在物体上,物体才能运动，没有

8、力的作用，物体就要停下来”的错误理论。而且结束维持人们两千多年的对力与物体运动关系的错误认识，使人的认识走向正确的轨道。4.1.2理想实验对现代物理学建立的作用现代物理学是在经典物理的基础上发展起来的，研究的对象市低速变为高速，由宏观变为微观,深入到广垠的宇宙深处和物质的内部结构。现化物理学家研究现代物理问题，在研究过程中需要克服较为复杂的次要因素和无关因索,用实验法研究的局限性越来越大，理想实验法研究的优越性越来越明显。理想实验在原有实验事实的基砒以科学理论为指导，能够创造出满足