中学物理学史

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1、一、亚里士多德对物理学的贡献主要有哪些方面？他提出的“形式逻辑三段论”是怎样的？试举例说明。答：亚里士多德对物理学的贡献主要表现在以下几个方面：（1）亚里士多德在物理学方面最重要的贡献是创造了这门学科的名称。“物理”一词的现代拉丁文“Physica”，有《物理学》这一著作。当然他的物理学与现在的物理不一样了，前者更广吧。（2）亚里斯多德认为较重物体的下坠速度会比较轻物体的快，这个错误观点要到十六世纪，意大利科学家伽利略从比萨塔上掷下两个不同重量圆球的实验中才被推翻。（3）他认为白色是一种再纯不过的光，而平常我们所见到

2、的各种颜色是因为某种原因而发生变化的光，是不纯净的，这种结论直到17世纪大家对这一种结论坚信不移，为了验证之一观点，牛顿把一个三棱镜放在阳光下，阳光透过三棱镜后形成了红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫七种颜色组成的光带照射在光屏上，牛顿得到了跟人们原先一直认为正确的观点完全相反的结论：白光是由这七种颜色的光组成的，这七种光才是纯净的。（4）亚里士多德提出的假设是“凡是运动的物体，一定有推动者在推着它运动——是建立在日常经验上。若你看到一个东西在移动，你就会寻找一个推动它的东西(像是我们的手、身体)。当没什么东西推它时，它就会

3、停止移动，是一个推着一个，不能无限制地追溯上去，“必然存在第一推动者”，中古世纪的基督教说“第一推动者”就是指上帝，并将亚里斯多德的学说，与基督教教义结合。这样的结合让亚里斯多德的学说成为权威学说，一直到了牛顿手里，才建立正确的力学学说。虽然他的很多理论被后人证明是错误的，但在当时确实也推动了物理学的发展。三段论是传统逻辑中的一类主要推理。又称直言三段论。形式逻辑间接推理的基本形式之一，由大前提和小前提推出结论。如‘凡金属都能导电’（大前提），‘铜是金属’（小前提），‘所以铜能导电’（结论）。这称为三段论法或三段论式

4、。三段论属于一种演绎逻辑，是不同于归纳逻辑的，具有较强的说服力。三段论是由两个含有一个共同项的性质判断作前提得出一个新的性质判断为结论的演绎推理。例如：　　三段论图示知识分子（M）都是应该受到尊重的，人民教师都是知识分子，所以，人民教师（s）都是应该受到尊重的（p）。其中，结论中的主项叫做小项，用“S”表示，如上例中的“人民教师”；结论中的谓项叫做大项，用“P”表示，如上例中的“应该受到尊重”；两个前提中共有的项叫做中项，用“M”表示，如上例中的“知识分子”。在三段论中，含有大项的前提叫大前提，如上例中的“知识分子都

5、是应该受到尊重的”；含有小项的前提叫小前提，如上例中的“人民教师是知识分子”。三段论推理是根据两个前提所表明的中项M与大项P和小项S之间的关系，通过中项M的媒介作用，从而推导出确定小项S与大项P之间关系的结论。二、伽利略在得到自由落体运动和惯性概念的过程中运用了怎样的思路和物理学方法？从伽利略的科学成就中你能够对近代物理学家的思想工作方法做一些概括和分析吗？答：（1）在科学推理方面，亚里士多德认为中的物体下落快，而伽利略却通过一个逻辑推理推翻了这个结论。（重的物体绑上一个轻的物体从质量上来看质量增大速度应该增大，但从

6、轻的物体速度小应把速度大的物体拉慢来看速度应该减小）。（2）理想化推理方面，再讲物体从斜面上无摩擦滑下时合理推理出斜面倾角越小，物体通过的路程越远，进而理想化为若斜面倾角为零，在不考虑摩擦时物体会一直运动下去等。伽利略对运动的研究，创造了一套对近代科学的发展很有效、很具体的程序。这个程序由下列环节构成：对现象的一般观察一提出假设一运用数学和逻辑的手段得出推论一通过物理的或思想的实验对推论进行检验一对假设进行修正和推广等。例如在自由落体运动的研究中，开始，他提出速度增量正比于通过距离的假设，经过简单的推理就否定了这一假

7、设。然后又提出速度增量正比于时间间隔的假设，因为无法用实验直接检验这一假设，因此他由这一假设推导出距离与时间的关系，再用实验来验证这个关系，最后把由斜面实验证实了的这一结论推广到自由下落的情形。伽利略实质上使用了把实验和理论和谐地结合起来的方法，从而有力地推进了人类科学认识活动的发展。三、牛顿在实验方法论方面有哪些地方超越了伽利略和培根？他的经典力学理论为人们揭示了怎样的自然图景？你如何评价这样的自然图景？答：牛顿再把观察和实验为一体，在具体科学实验中，牛顿自己严格采用实验，实践的方法，在此方面超越了伽利略和培根。牛

8、顿经典力学理论，揭示了客观物体质心点或无形状态大小物质点相对惯性参照坐标的运动规律，牛顿经典力学理论不适用研究客观物质（体）相对非惯性参照坐标的运动规律。牛顿经典力学中的动量守恒和能量守恒公式在研究客观物质（体）相对理想旋转非惯性参照坐标或平移加速且旋转的非惯性参照坐标的运动规律时并不能适用。牛顿的经典力学揭示的自然图景，给后人们留下了广阔的空