对物理常数与物理理论的关系研究

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  摘要:随着新课改教学的深入,物理教学的重要性越来越突出,要学好物理这门学科,学生必须掌握物理相关概念及法则,以此为基础来开展物理学习。对物理常数与物理理论之间的关系进行研究,帮助学生更好地理解物理学科,促进学生物理学习能力的不断提高。
  关键词:物理常数 物理理论 关系研究
  物理常数,顾名思义,就是指具有确定不变数值的物理量,物理常数包括一般常数与基本常数两大类。其中,一般常数通常是利用介质来完成,如密度、摩擦力等。基本常数,则是指用来反应共同特征的常数,基本常数与一般常数的特殊性在于,基本常数具有特性,在解决物理学科的各自数量关系中发挥出重要作用。本文从物理常数概述、物理常数与物理理论之间的关系、物理常数与物理理论对于物理教学的启发三个部分进行阐述,为物理课堂教学的开展提供一些可行性意见。
  一、物理常数概述
  物理常数包括:电阻率、折射率、导热系数等,在物理学发展中具有至关重要的作用。以万有引力为例,牛顿在1687年发表了万有引力定律:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,其引力的大小與两个物体质量的乘积成正比。在牛顿发现万有引力后,库伦在1785年通过“库仑扭秤”实验得中引入了ε0这一常量。关于物理常数,恩格斯曾经给出一个定义:物理学所谓的常数,大部分是一些关节点的标记,在这些关节点上,运动的量会随着物体状态质的变化而变化。在该定义中,恩格斯所指的物理常量包括:沸点、熔点、汽化点等。物理常数中的基本物理常数又包括:基本电荷e、普朗克常数h、真空中的光速c、电子静止质量me。
  二、物理常数与物理理论之间的关系
  物理常数对物理学今后的发展产生了促进作用,要弄清物理常数与物理理论之间的关系,首要任务是搞清楚物理原理。例如,当我们要掌握热功量时,就必须了解热量产生的相关物理性能。在万有引力被提出后,科学家指出了物理常数g的存在,推动了物理学的巨大发展。在万有引力定律提出后,科学家们又根据该定律测出了海王星的存在,使物理学的内涵不断加深。由于物理理论的不断更新与发展,物理常数也不断发生变化,物理常数的变化并非是绝对的,但也不是一层不变的,物理常数的变化使物理理论逐渐发展成为一门全新的理论,在日常生活中的影响也越来越大,使理论物理向实践物理转化。教师在开展物理教学时,应根据物理常数与物理理论之间的关系,帮助学生理解物理理论知识,构建物理知识体系,为物理课堂教学活动的开展做好准备。
  三、物理常数与物理理论对于物理教学的启发
  根据上述对物理常数与物理理论之间关系的研究,学生在学习物理时应从物理本身的定律、法规出发来对物理知识进行理解。教师在为学生开展物理教学时也要充分遵循物理学科本身定律,贴近生活实际,培养学生创新能力,鼓励学生独立完成实验探索出物理学的真正意义,对于实验中产生的物理现象能够有自己的看法。经过我们对物理常数与物理理论关系的研究,不难发现,实践研究在物理中有着相当重要的作用。在实验教学过程中,老师需要明确教学的目的、思想,物理实验的创新,激发学生自主操作实验的兴趣,让学生主动参与到教学当中。这样便能够提高学生操作能力。例如,《电路初探》时,因为这一章的学习与日常生活接轨,所以教师更应该让学生深入的了解。而这一章教学时教师多会以实验连接的方式来让学生更明了的了解,关于电路的连接方式,以及电压表与电流表等知识,老师的操作并不能让学生透彻的了解到其中的奥秘。应该让学生亲自进行实验操作,在操作中明白电路连接中应注意的地方以及正确的连接方式,还有在日常生活中,如果电路出现问题应该如果安全的进行探查与修理。只有对知识了解越清楚,在日常生活当中面对这一问题才能有效的防止危险的发生。而教师通过将知识点与实际生活情境相结合,让学生能更为深入的了解知识点,同时也能让学生在学习生活中有创新性的思维问题,自己的学习及生活能力都有大幅度提升。
  又如,在讲解苏科版八年级下册第10.1章《压强》的时候,老师在对大气压强进行讲解时,可进行一个瓶吞蛋的实验,而且是以魔术方式来进行,老师拿出一个去壳的熟鸡蛋以及广口瓶,并且要保证鸡蛋的直径大于瓶子直径,然后将鸡蛋盖住瓶口,这时候就要让学生发挥自己的想象力,让他们来思考:如果不将鸡蛋用手挤压进入瓶子中,那么还有其它什么方法?这时候老师不要对学生的猜测进行评论,等学生们已经给出了各种答案时,老师可将标准量的热水向瓶中导入,其后轻柔的摇晃瓶子,将其瓶子中的水轻轻的进行摇晃,然后再将水倒出来,其后将鸡蛋迅速的放置在广口瓶瓶口处,这时就需学生集中精神进行观察,然后会发现鸡蛋正被瓶子一点点地吞进去,这时候,学生对此神奇现象会既兴奋又渴望知道其中的实验原理,在一定程度上使学生们的学习兴趣很好的被激发出来。教师在开展物理教学时应以物理理论为基础,以物理实验为辅,帮助学生形成良好的物理实践能力,促进学生物理水平的提高。
  四、小结
  物理常数的科学价值随着学者们的不断研究深化逐渐被挖掘,物理学科作为高中阶段的必修科目,也是学生学习的薄弱环节,但是物理在高考中所占的比例相对大,学生必须将这门学科学好。为帮助学生掌握该学科,教师必须从物理常数与物理理论之间的关系出发,采取行之有效的教学措施,加强实验教学,转变观念,注重学生动手能力,激发学生学习兴趣,培养学生物理创新能力,促进学生物理水平不断提高,为我国物理教育事业的发展奠定基础。
  参考文献:
  [1]王春湘.物理常数与物理理论关系探析[J].科技创业家,2013,(12):152.
  [2]陈洁.关于物理常数的思考[J].科教文汇,2012,(06):124-125.
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