第一篇：物理课程论文模板范文
中国地质大学（武汉）北戴河地球物理实习是相关专业的核心实践课程，为了深化信息化测绘下的教学改革探索，将GNSSRTK教学作为此次实习的重要组成部分，与重、磁实践教学一起进行整体设计，具体教学分为两部分：一是实习站内GNSSRTK单方法的操作实践。主要在实习站内进行RTK的原理和操作讲解；安排学生分组进行GNSSRTK操作练习，掌握点测量、点放样和点检校的方法；了解RTK进行区域地物地籍图测量的方法，理解RTK在实际工作中的限制影响因素。二是野外重、磁和GNSSRTK方法组的综合教学，让学生掌握不同技术方法联合作业的特点及要求。由于磁法对坐标的精度要求低，可以用手持GPS获取施测点坐标，因此RTK配合重力测量是此次实践教学的重点内容。RTK在此次重力测量中的应用主要有三个方面：一是剖线坐标点放样，取代传统拉测绳、插筷子的模式；二是重力施测点高程坐标采集，用于取代低等水准测量的地形改正；三是RTK进行采矿区的体积测量计算，用于重力异常校正，测线终点处有多个巨型灰岩采矿坑相连，等效直径超500m，平均深度40—50m。
第二篇：物理课程论文模板范文
医学物理学作为现代物理学与医学相结合而产生的一门学科，对于医学专业的学生具有重要意义。因而，教师在教学过程中，应使学生看到物理学的重要性，进而对物理产生兴趣，积极主动地学好物理知识，提高课程的教学质量，发挥物理学在医学中的积极作用。
参考文献
[1]胡新珉.医学物理学[M].北京：人民卫生出版社，2008.
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[4]李晓寒，宁旭，马显光.提高医学物理学教学质量的探索[J].中国医学物理学杂志，2008（1）：545-546.
为了有效的保证初中物理的教学正常进行，就需要采取有效的教学方法，保证学生对物理的理解与应用能够达到相应的要求。其中主要的方法包括了：
1．加强对教学过程中实验的应用物理作为一个以实验为基础的学科，需要强大的实验基础作为支持，只有这样才能保证物理教学工作的有效进行，这主要是由于物理本身的性质所决定的，物理中所涉及的定律等问题往往是抽象化的，这些内容不利于学生理解，因此实验成为了一种优秀的替代手段，在实验的辅助下，学生通过对实验现象的观察得到了更加深入而真切的理解，对公式的运用也就得到了掌握，因此理解也就上了一个层次，方便学生对物理知识的学习。例如，在讲大气压强一章的过程中，可以给学生做这样的一个实验，让学生在瓶子中装满水，同时在瓶口处贴一张纸，将水瓶快速倒立放置，此时水没有流出，通过这种方式来说明了大气压的存在，给学生加强理解的同时也提高了学生的学习兴趣。
2．加强比较法的应用由于物理知识本身是互相具有关联性的，因此在对物理课程进行教学的过程中，可以根据这一特点进行有效的利用，通过将学过的两种相似的内容进行比较，加深学生对知识的理解，深入学生的学习，同时比较法的学习可以加深学生的印象，从而提高学生的学习效率，长期的比较方法的运用，能够有效的给学生养成良好的学习习惯，加强了学生日常学习的过程中对知识内容的归纳和整理，便于学习和掌握。与此同时，比较法的学习也利于学生进行举一反三，类比得到相似的内容，由此及彼，学习更加灵活轻松。其中，在讲光的传播一课中就可以将光的传播和声音的传播进行合理的比较，首先归纳两者的相同点，例如，两者都是以波的形式进行传播，都可以发生反射和衍射等，同时归纳两者中的不同点，其中包括，光的传播不需要介质，而声音的传播需要依赖于介质进行传播，并将光速和空气中的光速进行比较等，在这些归纳中不断总结和分析，使得学生对课程的掌握更加牢固。
3．加强比喻法的应用事实上，物理是来源于生活之中的学科，初中所学习的大量物理知识都和生活中的现象息息相关，这些物理知识都可以快速的找到生活中的原型，此时教师在对新知识新概念进行讲述的过程中就需要讲课能的列举出生活中与之相关的事物，但不去具体的解释这些现象的产生原因，让学生感受到这些知识就在身边，而不是一味的枯燥乏味的学习。这种方式能够有效的激发学生的学习兴趣，更加利于教学的进行。在学习后将这些例子进行比喻让抽象的概念变得生动形象。例如在学习摩擦起电一棵的过程中，教师可以为学生列举相关的应用实例，例如电灯等继而向学生提出问题，这些电的来源是什么，引起学生的学习兴趣。
本学期在大学物理课程的学习中，老师将物理讲座这种形式引入了课程教学中。我也非常有幸地听了几次物理，感受很深。
原本有些枯燥无味的大学物理在加入了物理讲座以后一下子有趣多了。而且这个学期的物理讲座的主要内容为谈天、说地、节能、访器。话题范围广泛，也十分符合我的兴趣所在。老师也侃侃而谈，像讲故事一般地给我们讲宇宙、地球、熵等等，在这样轻松的气氛下，不仅仅让我学到了许多平时物理课程中学不到的知识，最后通过最后撰写讲座论文，还培养了我自主学习物理知识的能力及对物理问题进行探索的兴趣。
在谈天这一个环节的物理讲座中，我对老师的几句话感受非常深刻。老师是这样讲的：从天道悟人道！不懂天，枉为人！道可道，非常道，名可名，非常名。做人真幸运！
确实如此。在物理讲座论文的撰写中，我更加深刻地理解了老师的话。原来宇宙是这样一个神秘而又奇妙的世界！更加奇妙的是人们在探索中所获得的乐趣。小到对一个基本粒子的研究，大到对超星系团和空洞探索，无一不是人类千百年来智慧的结晶啊！
上天赋予了我们人类高度发达的大脑以及由此而生的智慧，我们更应该对得起这种与生俱来的能力，去探索、去发现这个世界，让这个世界更加美好！
在撰写论文的过程中，我的感受也很深。尤其在遇到一些困难后以及想办法解决这些困难的过程中。
还有一点令我感受很深刻的就是，权威真的并一定就是真理。可能是过去一直接受那种填鸭式的教育，老师告诉我们什么是什么，我们也从来没有怀疑过其正确性。然而在撰写讲座论文的过程中，我觉得对一些理论多持些怀疑的态度有时还是必要的。现代各个学科还在不断的发展，过去的一些理论也并不完全能够解释一些现象，而在等待被新的理论所完善。我想，对于真理，我们应该持的一个信念就是它一定经得起时间和空间的考验。一个具体的例子就是中子星高速运动的四种Kick机制，乍看之下，似乎每种模型都很具有说服力，但经过事实的观测表明，没有一种机制能成为真正解释加速运动的模型。所以，我觉得在研究这类问题方面，需要多一些质疑的精神，而不是别人说什么，我们拿来主义就认为是什么，一定要尽力去考证。
在自己写完论文的时候，突然发觉自己其实对中子星的探索已经非常深入了，虽然都是在前人的经验上完成的，但还是觉得很有成就感。因为这是凭着自己对天文物理学的兴趣以及自己个人的力量完成的。在整个过程中，我也深深地沉醉于知识的海洋中，获取知识的乐趣真是妙不可言的。
由此，我想起了Alexander，Pope说的一句话：拥有一点点知识是件非常危险的事情。对于知识的源泉，不要浅尝辄止，大口大口地饮用吧！
通过此次物理讲座，真的让我感受到了学习知识、掌握知识的那种乐趣。今后我要继续孜孜不倦地汲取知识的源泉。
第三篇：物理课程论文模板范文
1、物理学史与物理教学结合的理论与实践研究
2、二氧化碳深含水层隔离的二相渗流模拟与岩石物理学研究
3、二十世纪中国原子分子物理学的建立和发展
4、普通高中物理课程内容与大学物理课程内容的适切性研究
5、从现代物理学理论发展探讨孙思邈修道养生观
6、地震岩石物理学及其应用研究
7、碎屑岩地震岩石物理学特征研究
8、信息技术支持下的物理学与教的研究
9、物理学中对称现象的语境分析及其意义
10、本质直观视域下的量子引力学困境
11、复杂金融系统的相互作用结构与大波动动力学研究
12、大小细胞视觉通路在早期开角型青光眼和双眼竞争中作用的功能磁共振成像及视觉心理物理学研究
13、经济物理学中的金融数据分析：统计与建模
14、农村高中物理学困生的差异教学研究
15、基于PD控制的拟态物理学优化算法的研究
16、多目标拟态物理学优化算法解集分布性研究
17、利用物理学史教育资源优化中学物理教学的研究
18、中学生与物理学家共同体概念形成过程的对比研究
19、物理学专业师范生PCK研究
20、物理学史融入高中物理教学的实践研究
21、莱布尼茨物理学哲学思想研究
22、运用高中物理教材栏目开展物理学史教育的实践
23、新课程下高一物理学困生转化策略
24、运用高中物理“学案教学”提高学生问题意识的实践
25、基于书目记录的《中图法》物理学类目调整方法
26、物理学专业师范生教学技能训练现状调查与对策研究
27、高中物理学困生成因及转化策略研究
28、从物理学家的研究方法看物理学的进展
29、高中物理学困生学习动机的实证调查与影响因素分析
30、食管癌调强放疗物理学参数对放射性肺炎的评估价值
31、近代物理学史在高中物理教学中的应用
32、提升物理学困生自主学习能力的教学策略研究
33、物理学史在高中物理教学中的应用研究
34、关于培养学生物理学科素养的教学实践研究
35、高一物理学困生学习效率低下成因及转化策略
36、校本课程《生活中的物理学原理DIY》的开发与实践
37、高中物理教学中物理学史教育现状调查与研究
38、高中物理学困生学业情绪现状及影响因素的调查研究
39、利用物理学史促进高中生理解科学本质的实践研究
40、物理学史融入中学课堂教学的实践研究
41、高中物理学史校本课程文本资源的开发与应用
42、物理学史与中学物理教学结合的理论与实践研究
43、中学物理教学中渗透物理学史教育的研究
44、通过物理学史培养高中学生科学精神的实践研究
45、中学物理教学中渗透近代物理学思想的研究
46、高中物理教学中物理学史教育的理论及实践研究
47、近代物理学在中国的本土化探索
48、中学物理教学中引入物理学史的作用研究
49、物理学方法教育的研究和教学实践
50、生物物理学的物理支撑与发展历程
第四篇：物理课程论文模板范文
笔者对正在进行物理实验的学生的学习过程进行了较为细致的观察研究。方法是：先根据学生在实验室学习活动的特点将其学习行为粗分为六类，即：
ａ、操作实验（包括亲自观察、记录现象和数据）；
ｂ、与老师或同组人对话、讨论；
ｃ、阅读课本材料（包括实验前统一听老师讲解）；
ｄ、写；
ｅ、看（人家做）；
ｆ、闲逛。
请一位学生专门进行观察记录工作，每隔十分钟，对全教室中每一个学生的活动进行一次观察、判断、和归类，并按类做一次记录，最后统计在实验过程中（只计开始实验的时间之内）学生平均每一类行为的次数。
用这种学生在学习过程中的时间分配结构来部分地反映学生学习活动结构。笔者统计了５０名学生（４次）实验的情况，在前述六类活动中学生的时间分配平均数为：
ａ、37.９％；
ｂ、％；
ｃ、９.7％；
ｄ、18.２％；
ｅ、14.０％；
ｆ、11.５％。
根据以上结果，加上个别观察和谈话调查，笔者对学生在实验室学习活动结构的较突出特点，有了一些较明确的认识。首先，学生花在自己亲手操作实验、观察记录现象与数据的时间明显偏少。即使在开始实验阶段实验活动较多的时间内，这类活动也只占％；而竟有高达％的时间在看、写和闲着。不少学生并未将每次实验当成锻炼自己实验能力的机会、有意识地尽量争取多亲自动手，而是当成一种任务来完成，有些同学（特别是女同学）甚至只专门负责记录、整理结果之职。一旦数据到手，即大功告成，不愿再多花时间亲自体验或进一步熟悉，有时即使明摆着的问题也不去深入探讨。
其次，学生在实验过程中与教师的问答或同伴之间的讨论、交流偏少，而且他们向老师提出的多半是请求排除故障之类的问题。在这样的学习活动结构下，学生学习的结果如何呢？笔者在结合教学过程考察学生在物理实验的学习过程中存在的主要问题和困难时，深深感到学生的学习结果与知识、技能和情感方面的教学目标差距较大。同时，在这样的学习过程中，学生的学习兴趣始终高不起来，“照方抓药”成功了，任务自然完成了，不成功，自有老师帮助，对于自己解决问题，他们既缺乏能力，更缺乏欲望，不少人甚至认为没有必要浪费时间。这样，我们对学生的实验室学习活动结构就基本上做到了胸中有数，这些虽然不是新的、大的发现，但却为切实提高物理实验教学的效率提供了较明确的思路和丰富的材料。
第五篇：物理课程论文模板范文
无线电物理经过进百年的发展，形成了众多分支，像射频技术、微波器件设计、光电器件设计是近几年的热门领域。在信息领域迅速发展的今天，对于无线电人才的需求量也在不断增加。
笔者有幸观摩多次公开教学，发现教师教学受传统教学理念的影响还是比较深远。具体表现在以下几个方面。
1.重教不重学。重教不重学指的是教师注重的只是如何向学生灌输知识，达到教学目的，而轻视学生如何来学这些知识，提高学习的能力和效率。如“汽化”的教学片段：汽化的方式有两种一是蒸发，另一个是沸腾。蒸发是指只在液体表面进行的汽化现象。蒸发的快慢与三个要素有关：①液体的`温度高低。②液体表面积的大小。③液体表面附近的空气流动快慢。沸腾是指在同一温度下液体表面和内部同时进行的剧烈汽化过程，液体沸腾时需要吸热。
很明显以上教学，只是在灌输知识，并没有从学生的角度一起探讨如何来学这些知识，即探讨学法。这样虽也完成了三维目标中知识性目标上的要求，但没有为学生今后的学习，提供任何学法。没有对学生的终身负责。其实对学生就已造成了学法上的污染。
2.重结论而轻过程。如教学片段(新授)。师：两张一样大，一样厚的纸浸上同样的水。一张纸展开放在抽屉里面，另一张也展开放在电风扇下吹，问哪一张蒸发得更快?生：放在电风扇下的。师：为什么?生：因为电风扇下空气流速更快。如果没有等实验结果出来，教师就下和教材同样的结论，而忽视整个实验过程。试想这样的教学能培养出具有严谨科学态度的科技人才吗?能培养学生观察分析等能力吗?
3.重知识性而轻人本性。教学当中，众多教师只是关注教材上的知识有没有讲完，学生有没有听懂，练习做得对不对?考试的优秀率多少?有没有达标……而忽视对学生性格、气质等个性和其他心理素质的培养。总之，是以知识为中心，而不是以人为中心。
显然，以上传统教学理念下的教学并不以为学生的终身学习服务，无形之中就对学生的身心造成了污染。因而应树立新的“绿色环保”的教学理念进行教学，防治教学污染。
第六篇：物理课程论文模板范文
医学物理学实验教学改革论文精选
1对象与方法
研究对象传统教学组：级临床医学专业206名学生；实验改革组：级临床医学专业308名学生。
实验教学改革设计传统教学组实验课按照传统的教学模式进行，在实验课上由指导教师详细讲解相关理论知识和实验步骤，或按步骤带着学生进行实验。实验改革组采用改革方式进行教学实践，针对开设的实验，教研室制定了详细的“实验预习要求”，明确每一个实验预习应达到的目标，并做出必要的书面回答，规定只有认真预习的学生，才能进入实验室做实验；在上实验课时由指导教师检查或抽查提问，检查学生预习情况，并作为实验成绩的参考；结合对实验预习的.细化要求，指导教师在上实验课时尽量压缩理论讲解时间。
观察项目及数据分析以“示波器的使用”实验作为检查指标，对两组学生实验课的课时分配、实验操作及成绩进行对比分析，对学生的实验操作合格率、实验成绩等数据用统计学方法进行处理，P<时，差异被认为有统计意义。
2结果
课时分配情况分析传统教学组教学中，教师讲解实验原理、仪器和步骤；实验改革组教学中，教师的理论讲解仅提示重点、难点和注意事项。两组授课时间分配见表1。表1医学物理学实验教学改革课时分配
实验操作情况分析实验操作情况见表2。教学改革组学生一次合格率提高了，χ2=＜；二次合格率和多次重做合格率均有下降，χ2值分别为和，P<。说明实验改革对实验方法和技能掌握比传统教学更好，学生能顺利完成实验操作。
实验成绩分析实验成绩见表2。实验改革组学生的合格率较传统教学组提高，χ2=，P＞，无显著性差异；而优良率提高，χ2=，P＜，两组存在显著性差异。说明虽然两种教学方法中绝大部分同学都能基本完成实验，达到合格水平，但是实验改革组学生能更熟练地掌握实验操作，更好地完成数据处理、分析、总结，达到优良水平。
3讨论
在医学物理学实验中，传统的教学方法是教师详细讲解或示教，学生按要求做实验。由于教师认表2两组学生实验操作合格率与实验成绩注：P<；在实验成绩中，“合格”≥60分，“优良”≥85分。
为学生不能通过预习掌握实验原理、内容，并独立完成实验，因而耗费大量时间进行理论知识的讲解；另一方面，教师的这种做法也使学生越来越依赖教师，丧失了学习主动性。
在医学物理学实验教改实践中，采用了实验预习要求，学生在课前有针对性地进行预习，教师对学生预习情况通过提问等形式进行检查、记录，利用奖励机制给学生施加良好压力，激发学生的主观能动性[3]。学生在课前已基本掌握与实验相关的理论知识，教师可缩短讲授时间，给学生足够的时间熟悉仪器、操作仪器，在实验中培养并逐步提高观察和分析实验现象的能力以及理论联系实际的独立工作能力[4]。研究结果表明，实验改革组教师讲授时间缩短并未影响学生实验的完成情况，且有更多的学生一次就成功完成实验操作，比传统教学组一次合格率增加；实验改革组学生的实验成绩优良率大幅度提高，比传统教学组学生提高。因此，教师应通过积极的心理暗示，引导学生建立积极主动的学习心态，逐渐培养起自学能力和独立分析问题的能力[5,6]。学生从真正独立地完成每一个实验的过程中获得扎实的知识，实现物理学实验教学目的，通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学会运用理论指导实验，用理论分析和解决实验中存在的问题，加深对物理学理论的理解[7]。
另外，给予暗示者的权威性和受暗示者对给予暗示者的信任度，对暗示的结果有着非常重大的影响。教师在教学中需要不断进行探索，不断提高自身素质和教学业务水平，使学生能最大程度地感受到教师传递出的积极的心理暗示，使医学物理学实验教学改革措施能够发挥更好的效果。
第七篇：物理课程论文模板范文
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第八篇：物理课程论文模板范文
虽然测绘遥感是地球物理学专业的组成部分，但是目前国内各高校相关课程设置整体薄弱。在各高校的地球物理专业测绘相关课程中，北京大学开设有《重力学与大地测量》专业基础课，同济大学开设有《测量学》及实习并作为工程地球物理方向的建议选修课，中国地质大学（武汉）开设有《测量学》及实习作为专业基础课，另有《大地测量学》为专业选修课，中国科学院大学该专业开设有《现代大地测量学基础》、《物理大地测量学》、《测量数据处理理论和方法》，武汉大学开设的相关课程最多，主要有《大地测量学基础》、《空间定位技术及应用》、《地球物理大地测量学课程设计》、《遥感原理与应用》等。目前地球物理学专业的信息化测绘课程教学上以武汉大学和中国科学院大学较为完善，值得借鉴。目前国内高校地球物理学专业测绘课程建设上主要存在以下不足：
（1）测绘课程偏少和老化，很多高校都只开设有《测量学》一门课程作为专业基础课或选修课，课程教学停留在经纬仪、水准仪和大平板绘图讲授，内容老旧，与现代信息测绘脱节；
（2）测绘课程认识上的片面化和工具化，目前许多高校的地球物理教学和宣传只提“重、磁、电、震”，对测绘基础认识和应用能力缺乏，没有从空间和时间角度来综合分析传统地球物理观测结果；
（3）专业背景师资不足，由于各学科历史发展的局限性，造成了测绘教学和地球物理学专业的分割，一定程度上导致教学思想的偏颇。
针对以上问题，地球物理学专业测绘课程设置应考虑以下几个方面：
（1）注重测绘基础类课程设置，让学生理解和认识各类参考框架、坐标系统、高程基准面、几何观测和物理观测的统一、测量数据精度评定等，具体可以选择《大地测量学》为基础课程；
（2）引入现代空间测绘遥感课程，空间卫星技术改变了传统测绘的作业模式，也体现在部分地球物理学教学方法的改进上，例如卫星重力测量、高频GNSS与地震波融合、InSAR（遥感）地表观测及动力学反演等；
（3）综合设计实践教学，将现代空间测绘遥感技术的实践教学融入传统的“重、磁，、电、震”四类地球物理学教学方法中，进行数据联合反演处理分析地球物理学问题。
第九篇：物理课程论文模板范文
1、初中物理教学中分层教学的实践与探索
2、新课改背景下初中物理教学创新思路的实践探究
3、新课改下如何提高中学物理教学的有效性
4、浅析如何高效开展初中物理教学
5、浅析高中物理教学中有效提问的开展
6、试论多媒体在高中物理教学中的应用
7、浅谈多媒体在农村初中物理教学中的应用
8、再谈初中物理教学中探究性实验教学的应用
9、实验教学法在初中物理教学中的应用
10、高中物理教学中提高学生抽象思维能力的对策研究
11、高中物理教学中促进学生学习的途径研究
12、浅谈思维导图在初中物理教学中的应用
13、浅谈新课程改革背景下的高中物理教学
14、初中物理教学中合作探究教学法的应用
15、学案导学法在初中物理教学中的应用
16、高中物理教学中调动学生积极性的策略探析
17、探究式教学在初中物理教学中的应用
18、信息技术在物理教学中的运用
19、3+1+2高考模式下大学物理教学的改革与探索
20、GeoGebra软件在中学物理教学中的应用
21、大学物理教学中培养学生创新能力的探讨
22、基于原始物理问题的初中物理教学初探
23、物理教学中要注重典型例题的引申和拓展
24、在物理教学设计中引入任务分析程序的探讨
25、实验在物理教学中的有效性探讨
26、高考改革背景下的高中物理教学
27、新课改下初中物理教学中的合作探究模式探析
28、浅谈高中物理教学中学生自主学习意识的培养
29、高中物理教学中问题情境的创设
30、初中物理教学中学生有效性学习的探讨
31、虚拟仿真实验技术在大学物理教学中的应用
32、民族地区高中物理教学现状及应对策略
33、论如何利用导学案提高农村初中物理教学效率
34、微视频在初中物理教学中的运用
35、微课在中学物理教学中的应用
36、将问题情境创设于初中物理教学中
37、初中物理教学中合作学习方法的有效应用
38、以问题为导向的初中物理教学模式探究
39、谈在初中物理教学中培养学生的创新能力
40、以研究性教学为导向的“粒子物理”教学改革
41、初中物理教学中如何培养学生的创造性思维
42、以美育人 以文化人--中职物理教学中的美育价值
43、互联网时代微课在初中物理教学中的应用研究
44、浅析探究性学习模式在高中物理教学中的应用
45、分析探究性学习模式在高中物理教学中的具体应用
46、实验室在高中物理教学中的实践与思考
47、浅谈初中物理教学与信息技术的整合
48、浅谈“项目学习”法优化初中物理教学的策略
49、新课程改革下初中物理教学方式的转变探讨
50、在高中物理教学中落实情感态度与价值观的策略
第十篇：物理课程论文模板范文
对物理学的研究论文
摘要:对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法，认为对于惯性要区分：个别研究对象的性质与存在的性质；保持某种状态的性质与改变某种状态的性质；物理学规律的动力学特性与审美性。
关键词:惯性；存在；时间；空间
惯性是经典力学中的一个基本概念，同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念，并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题（1）。可是，尽管经典力学经过了漫长的发展时期，大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性（2），本文试从几个方面对惯性进行了讨论，望引起大家的共识。
一、惯性的意义
大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（3）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。
二十世纪初，德国数学家诺特尔（4）证明了：空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上，物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质，个别存在物只是惯性的显现者，惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量（例如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关
例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（9）
第十一篇：物理课程论文模板范文
摘要：作为科学教育基本手段的实验方法引入大学物理教育已有100多年的历史、本文着重概述、分析了这期间的几次重要变革的动因、特点及影响，并总结出几点对今天有启示、借鉴作用的带有规律性的认识、更多物理论文相关范文尽在top期刊论文网。
《大学物理实验》是理工科大学生的重要基础理论课程，为其学习专业基础课程和专业实验课程奠定了不可缺少的理论基础。《大学物理实验》以基本物理理论为指导，同时通过典型的物理实验或设计性实验验证《大学物理》的理论知识的正确性。学生通过理论知识去理解实验原理、指导实验仪器的调试、解释实验现象;用理论知识去分析实验过程中的问题及处理实验数据，同时实验现象及其结果也能加深学生对理论知识的理解，为进行专业基础实验课程奠定基础，对提高学生的综合素质、培养学生发现问题―分析问题―解决问题的能力、培养学生的创新精神与实践能力具有不可或缺的作用。大学物理实验教学不能只满足于让学生掌握基本的系统的实验技能，掌握实验的基本知识和方法，更重要的是培养学生严谨的科学思维能力、培养学生发现问题―分析问题―解决实际问题的能力、培养学生利用基本理论知识进行创新的能力。为了让学生在实验过程中锻炼以上能力，我在此阐述了自己在实验教学中的点滴体会，与大家探讨。
一、转变教学观念，课堂以研讨为主
教师教学也应与时俱进，转变传统教育观念中阻碍学生创造力发展的观点。学生的学习过程并非机械式的学习模式，美国著名认知教育心理学家奥苏伯尔认为学生的学习主要是有意义的接受学习。因此，在教学过程中，教师应以学生为中心，变传授知识为主要目标为增长经验、发展能力，调动学生研讨兴趣，让课堂气氛变得生动活泼。课堂要做到研讨为主，还要有学生与教师、学生与学生之间的互动，互动应围绕课前预习遇到的问题、实验过程中遇到的常见的问题进行探讨，问题最好是由学生提出，或教师提出以往学生所碰到过的常见的问题，并给予学生一个适当的思考时间，不必急于解答。在学生思考问题的过程中应鼓励学生发挥主观能动性，大胆推测与发表见解，引导学生大胆想象，积极思考，主动探索。尊重学生的个性，使每一个学生都能发挥自身的最大潜能。建立新型师生关系，鼓励大胆质疑与创新。在传统的教育观念中，教师不仅是知识的传授者，而且是行为的楷模，师生关系是命令与服从的关系。这种关系势必影响学生创造力的表现。新型的师生关系是教师以平等、宽容的态度，积极鼓励学生，教师不再是权威的代表，而是保护、激发创造力的支持者[2]。奥苏伯尔认为学生的学习主要是有意义的接受学习。
二、注重培养学生观察与分析问题的能力
学生在实验具体操作过程中常常会遇到各种问题。教师应鼓励学生大胆调试实验仪器，并让学生在调试过程中仔细观察实验现象发生的变化，根据实验现象的变化判断下一步操作，并引导学生给予调试过程中实验现象的理论解释或形象的类比，加深对实验理论及实验现象的认识，逐步实现整个问题的解决。例如：大学物理实验中的示波器的原来与使用，学生在示波器的调试过程中，常常会碰到在示波器屏幕上调不出波形的情况。此时，教师应该鼓励学生去调试示波器上的按钮，并要求学生认真观察示波器屏幕上的相应参数的变化，让学生根据示波器显示的参数，分析问题的根源在哪里。譬如，示波器屏幕左上角的时间分度极小，左下角的电压分度也极小，此时看不到波形信号，则很有可能就是这两个分度值设置不合理。这一现象可以如此解释，因为示波管中的电子枪单位时间内发出的电子数不变，当时间分度与电压分度很小时，相当于示波器屏幕上电子的线密度极小，在波形的亮度太弱，难以分辨，还有一种可能就是被拉宽、拉高的波形没有曲线段落在示波器屏幕上。
三、立足于过程分析，培养学生解决问题的逻辑思维能力
美国著名心理学家马斯洛认为人的需求层次由低到高分为5级，其中最高级别的自我实现的需求中包含了人对创造力及问题解决能力的需求。学生在大学物理实验的过程本身就是一个解决问题的过程，伴随着学生对科学方法的掌握和知识的建构而获得的快乐的情感体验。为了让学生得到这一解决问题的快乐情感体验，教师在为学生解决问题的过程中应避免短时间内迅速膨胀式地传授知识，应立足于过程性评价[3]。譬如，示波器的原来与使用实验中，学生费了很大工夫都未能将某一特定频率及振幅的波形调试到示波器屏幕上。此时，教师可以与学生一起按照一定的逻辑顺序逐步分析和排除问题所在。可先分析问题是出在信号发生器还是示波器上，并遵循从源头顺沿而下的顺序逐步排除，如排除源头的信号发生器所发出的信号没有问题，再来排除连接信号源与示波器的数据线是否存在问题，分析示波器的设置，在看不到波形的时候可以引导学生找到波形的中心对称线。至于怎样找到波形的中心对称线可让学生思考，通常基础好的同学都能迅速地想到接地后输入信号被屏蔽在示波器上应该是一条直线。当学生想到这一点时，教师可以及时肯定其观点并要求其调试垂直移动和水平移动键直至水平接地信号显示在屏幕中央，继续有序地逐步分析排除，直至问题完全解决。在解决问题的过程中，学生得到了快乐的情感体验，学到的不只是刻板的知识本身，而是锻炼、强化了解决问题的思维能力，更重要的是快乐的情感体验可以增强学生解决问题能力的信心。
四、加强学生对事物本质的认识，培养学生的创新能力
大学物理实验的目的就是让学生通过具体的实验认识到物质的本质及物质之间联系的基本规律。教师通过大学物理实验，有目的地加强学生对物质的本质认识，有利于培养学生的创新能力。在光的干涉与衍射实验中，让学生清晰地认识到光具有波粒二象性，同时可以引导学生分析人眼日常所到的物体不同颜色是怎么产生的，如果学生能够认识到颜色是反射的未被物体表面吸收的一定波段范围光波在人眼的视觉效果，则说明学生对光的认识有了较深刻的理解。教师可以继续引导学生光的薄膜干涉现象，并可引入一些具体的薄膜干涉的高科技应用实例，提高学生认知结构可辨别性[4]，提高学生的兴趣。开拓学生的创新思维。譬如，教师用光学变色油墨的具体应用为例，将随身携带壹佰元人民币拿出来让学生观察纸币正面左下角的数字100，让学生用不同的视角去观察该数字的颜色变化，学生会发现正面看时颜色为绿色，但倾斜一定角度就会发现颜色变为紫色，让学生领悟到科技创新是对基本原理深入理解与巧妙应用。这样对开启学生的创新能力的天窗十分有用，激励之余再要求学生深入查找光变色油墨的原理，让学生更详细地理解这一原理的应用，养成学生刻苦务实的钻研精神，磨炼学生创新能力的心智。
五、结语
大学物理实验不仅可以让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握具体的实验技能和方法，而且可以培养学生发现问题―分析问题―解决问题的具体实际应用能力，培养学生的科学技术发展相适应的创新能力。
第十二篇：物理课程论文模板范文
国内外经济物理学研究论文
一、国内外相关研究综述
综观当今国内外研究，这一领域的研究的前沿问题有：1、各个国家和地区家庭和个人经济收入的数据分布模型的模拟，这一领域的研究专家有，，，、，、、、，，Chin.等，他们的研究成果主要发表在Nature、PhysicaA、Fractals、.等期刊。2、经济与金融系统中“普适行为”的研究。主要研究专家有，，、，，，，，等，他们的研究成果可见于PhysicaA与Fractals等期刊。3、BPS模型的研究与推广。这是由物理学家PerBak，MayaPaczuski和经济学家MartinShubik根据统计力学原理共同提出的，是描述金融市场价格的一个理想化模型。，，，，以及，’Agostino等人对此也有研究，研究成果见于PhysicaA与IncomeWealth期刊。4、“少数者博弈论”模型的研究、推广和应用。这一领域的研究专家有，，，等人，他们的研究成果主要发表在PhysicaA、.和EconomiePolitique等期刊。5、股票证券交易数据的处理研究以及金融市场定量模型的建立。，，，，，，，，等是这一领域的研究专家，其成果主要发表在、PhysicaA、ActaPhys.等期刊。6、价格波动的长期记忆性即波动聚集效应的研究。主要研究者是我国学者王有贵、郭良鹏，其研究成果发表在《物理》上。
二、我国经济物理学研究存在的问题
纵观国内外研究，我国在经济物理学的研究由于起步较晚，存在一些问题，如：
1、对国外的前沿研究以跟踪为主，缺乏对我国的系统研究；
2、队伍比较分散，缺少明确的整体研究对象；
3、探索性研究较多，与我国经济领域的实际问题结合较少，从而也就缺少明确的解决实际问题的成果。物理学是一门发展非常成熟的学科，应用物理学特别是统计物理学中定量研究的概念和方法论研究经济问题时，必然会出现物理学表达式中变量和参数对于经济系统的适用性和变化性问题，因此经济物理学采用与经济学不同的方法对经济领域的'各种经济数列(economictimeseries)进行分析和定量表征时，就会出现参数不完全对应的问题。在经济领域中，最原始数据是以价格(price)、收入(incomes)、收益(returns)、投资(investments)、多变性(volatility)等参数表征的，这些参数是随不同时间间隔变化的参数，它们实际上反映了经济系统内部的结构、机制在一定的外部环境下产生的规律，因此，要想逐步揭示出这些内在规律以及规律之间的内在联系，必须找到适当的方法对原始的经济参数进行多方面的动力学过程分析，用合适的经济物理学特征变量和参数进行对应性地定量表征，这样，才可以有效地将物理学的模型或方程运用到经济系统的动力学研究当中。
三、基于经济物理学对中国的经济学参数的研究探讨
当前，中国正经历着一场划时代的社会变迁，这个巨大变化具体反映在以下几个方面：第一，总体上经济高速度发展；第二，制度方面，中国正经历着从计划经济向市场经济的转型；第三，社会主义的许多特征，比如城市居民由国家和单位安排住房和工作等，在今天的中国已经发生了根本性的变化；第四，人口数量以及人口年龄和行业的分布变化是研究中国社会和经济的一个重要因素。上述这些变化都在影响着当今中国人的生活和工作，同时也影响着中国社会的不平等性，现阶段中国收入不平等是一个不容否认的事实，有人指出，这正是我国经济快速发展的必然结果。这种不平等是怎么演变过来的？在这种演变过程中哪一些经济物理学参数变化最为敏感？这种不平等内部参数具有怎样的结构特征？未来不平等程度及结构又将如何演变？这些问题不仅是学术研究的焦点，也关系到我国经济能否健康科学可持续发展的大事，还关系到社会安定团结的大事，自然成为了全社会普遍关注的重大问题。鉴于此，基于经济物理学对社会不公平性的经济学参数的研究十分必要。
第十三篇：物理课程论文模板范文
医学物理学是一门涉及物理学、高等数学、电子学、医学、生物学等多门学科知识的课程，而其授课对象则为刚刚进入大学，对这些学科只有粗浅了解、基础较薄弱的大一新生。对于这些学生而言，物理学的理论晦涩难懂、公式抽象复杂，学习起来比较吃力，学生容易对这门课程产生畏惧心理，而越是觉得物理难学，其物理成绩往往下滑得就越快，部分学生甚至因此放弃了学习物理。为了帮助学生克服对于物理学的畏惧心理，改变对于物理学的厌学情绪，教师在课堂内容的安排上应该考虑多数学生的接受能力，秉持由易到难、由浅入深的讲授顺序，帮助学生树立学好物理的自信心。对于一些理论性特别强的物理知识，或者对于一些涉及学生还未曾接触过的数学知识的物理概念，在讲解过程中可以弱化严谨的理论推导，而将重点放在物理含义的理解上。
如在讲“频谱分析”时，涉及数学中的傅里叶分析，绝大部分学生对此内容是一无所知。教师在讲解时，可以不提“傅里叶分析”这个对学生来讲很陌生的词汇，而从中学时学生就很熟悉的三角函数图像变换这个知识入手，先向学生展示不同的三角函数图像可以叠加成形状各异的曲线，然后学生就很容易接受“形状各异的曲线反过来可以被分解成不同的三角函数图像”这个观点，在这里不考虑这个结论在数学上的不严谨之处。这样讲解完全不影响学生对于不同人的声带发声不同及人耳对于不同声音的分辨等机理的理解，将学生的注意力从晦涩难懂的数学知识转到物理现象的解释上，有助于提高学生对于频谱分析理论的接受程度，使学生容易获得成就感、树立自信心。
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医学物理学作为一门公共基础课，通常在大学一年级开课。而作为大学新生，很大一部分学生还延续中学时的学习习惯，即对于新知识的获得，全靠课堂上教师的讲授以及课后布置的作业，自己根本不去主动学习。这种学习方式完全不适合大学阶段的学习，尤其不适合医学物理学这门课程的学习。医学物理学的教材推荐学时为72～108学时，而这门课只有36学时，致使教师在课堂上不可能面面俱到地讲授所有的知识点，只能对于教材内容有选择性地讲授，使得医学物理学这门课程的体系的.完整性遭到破坏，导致教学内容偏窄，教学深度不够，不利于学生学好这门课，也不利于学生学习以此为基础的各种专业课程，更不利于对学生整体素质的培养。
如在讲“原子核和放射性”时，可以让学生写一篇关于“放射性的防护及其在医学上的应用”的文章；在讲“X射线”时，让学生做一个有关“X射线在现代医学中的应用”的调查。这样做，不仅使课堂教学的形式更加灵活，弥补了课时不足、教学内容不丰富等问题，而且更重要的是培养了学生的主动学习能力，开拓了视野，扩展了知识面，为学生今后将所学的物理知识应用到后续专业课程的学习中去打下良好的基础。
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通过近几年的授课过程，笔者发现，医学院校的学生学不好医学物理学的一个重要的原因是，很大一部分学生认为物理学对于医学专业的学生来讲毫无用处，对于他们以后将要从事的医药卫生工作毫无帮助，是一门可学可不学的课程。因而对于这门课程的学习，学生完全抱着应付了事的学习态度，只求考试不会挂科。显而易见，抱着这种“物理学无用论”的态度来学习，学生是无论如何都学不好物理学的。针对这种情况，教师在授课的过程中，除了物理知识外，还应适当地为学生介绍这些知识在医学中的具体体现，使学生充分认识到物理学在医学中的重要性。如在讲授X射线的相关知识时，为学生介绍X射线的发现及对它的研究曾使多位物理学家荣获诺贝尔物理学奖。目前平面X射线图像占医院中全部影像的70%，是医学影像的主要来源[2]。让学生了解正是由于这些物理学上的重大发现，才有今天的X射线技术在医学、化学、生物学、药学等诸多领域的应用。通过类似的实例，使学生意识到，医学的进步离不开物理学的发展，学好医学物理学这门课程，对于医学专业其他课程的学习至关重要，使学生端正学习态度，进而取得较好的学习效果。
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摘要：
本文基于地方性本科院校应用型人才培养模式的转型需求，本文从教学硬件资源建设和教学运行体系建设等方面对《大学物理实验》教学进行了较为系统的改革探索。通过改革，初步搭建了《大学物理实验》教学和各理工科专业实验基本技能需求的桥梁，确保《大学物理实验》课程在各理工科专业课程群的基础性地位，突出了《大学物理实验》课程教学的工程项目意识.
关键词：
应用型人才培养；大学物理实验；基础性地位；工程实训模式
地方二本院校面临着向应用型高校转型的任务。所谓应用型就是要培养面向市场需求的应用型人才，但他的专业设置与职业技术学院的培养模式有这本质区别。地方二本院校的专业设置是以学科为基础的，职业技术学院专业设置是以市场职业需求为基础的[1]。因此，二本院校是培养具有系统学科基本知识和行业共同基本技能人才的高等院校。他的“应用型”与职业技术学院的“应用型”有这本质区别。二本院校的“应用型”着眼于整个学科所对应的“面”，即行业共有技能；职业技术学院的“应用型”着眼于行业的“点”，即具体职业技能。因此，二本院校的教学如何体现出“行业共有技能”的培养是一个值得探讨的课题[2，3，4]。《大学物理实验》作为理工科专业的必修专业基础课程，它承担着培养学生基本实验技能和工程实践能力的任务[5，6]。如何建立一种适合各专业需求的应用型人才培养的《大学物理实验》教学模式，体现理工科的共性和各专业个性有机结合是老师们需要思考的。
一、我校传统《大学物理实验》教学的情况
我校原来的《大学物理实验》教学内容单调，应用性不强，各理工科专业特色不明显。而且所有的老师教学方法传统，学生的学习法也单一。教师基本采取根据仪器说明书准备好实验和教学内容，教学过程中先讲实验原理和操作步骤，然后指出应注意的问题和实验的要求，最后实际操作一篇，便要求学生按照规定的实验步骤进行操作并得出结果。学生完全不思考，仅仅被动地参与。这种程序式的教学严重抹杀了学生的主动性和创造性思维的培养，偏离了应用型人才的培养目标和要求。学生的“学”和教师的“教”几乎变成了一种必须完成的“任务”。“厌学”情绪在少数学生心中弥漫。因此，我校《大学物理实验》教学模式改革箭在弦上，势在必行。
二、我校《大学物理实验》教学改革实践
为了适应工程应用需求的《大学物理实验》教学，我校在2008年专门建设了基础物理实验中心。中心下设力学、热学、电磁学、光学、近代物理、中学物理教材教法、电子电工等7个实验室，使用面积约1900余平方米。通过中央与地方共建项目购置仪器设备总值300多万元，650多台套。2009年通过基础物理实验中心通过湖南省实验室验收评估，使我校成为湖南省《大学物理》实验教学设备最为完善高端的高校之一。这为我校的《大学物理实验》教学模式改革提供了坚实的保障。
1.通过自编教材，解决教材“共性化”问题。根据我校教学中存在的问题和实际情况，我们改进现有“共性”实验教材，优化教学内容，体现我校各理工科专业的“个性”需求。我们按照传统的项目层次分类自编了规划教材，在基础性实验项目层次上，保留了经典的实验项目。通过这个层次的教学，主要培养学生的基本实验操作规范和习惯。在综合性实验项目层次上，设计了一些各理工科专业直接需要的物理综合技能的实验项目。通过该层次的分专业教学，架起《大学物理实验》与《专业实验》的桥梁。在创新与设计性实验层次上，我们设计了一些开放性的实验项目，让学生基于物理基本原理，主动参与项目研究，从而培养学生创新设计的意识和基本能力。
2.通过建章立制，解决了教学过程管理和评价机制的空泛问题。在严格执行学校各类规章制度的基础上，我们相继建立健全了《基础实验中心工作制度》、《基础实验中心仪器设备管理制度》、《基础实验中心低值易耗品管理制度》、《基础实验中心实验室安全管理规定》、《怀化学院基础实验中心关于大学物理实验教学管理的规定》、《基础实验中心实验技术人员岗位职责》、《基础物理实验室实验成绩考核实施细则》、《关于大学物理实验课程的预习报告和实验报告的有关规定》、《怀化学院基础实验中心实验报告书写规范及评分标准》等等共20项，为实验教学常规管理的科学性、规范化提供了很好的保障。
3.通过加强教学过程管理，解决了大学物理“教”与“学”随意性问题。几年来我们认真落实《怀化学院基础实验中心关于大学物理实验教学管理的规定》等实验教学管理制度，照章办事，这敦促了教风和学风的根本性转变。教学过程中为了堵住平时考勤和考试舞弊的漏洞，我们采取了环环相扣的三部曲。一是加强实验课堂的考勤监管，将学生因故缺席情况详细信息记录在《教学情况登记本》中，并以书面和电话两种方式通知到人，安排一次补做机会，并安排教师定时定点指导。二是课堂上老师必须现场查看全部学生实验数据，对实验数据进行审核签名，不合格的当时重做。三是采用实验操作和理论考试随机组合的考试方式，杜绝实验考试的随意性。我们根据“掌握实验方法，提高动手能力”为目标的《大学物理实验》教学基本要求，将考试内容分为30%的理论考试和70%为实际操作。并且考试试卷由多套理论卷和多套操作卷随机组合，实际试卷在考试前15分钟内由学生抽签组合确定。这种随机性有效地防止试题泄密和学生同堂同卷的情况，从源头上杜绝了考试舞弊现象的发生。几个学期来，考前实验室开放，前来复习实验的学生人员暴满，平时的上课纪律好转了，学风好转了，及格率提高了。
4.“基础性”和“工程性”是我校《大学物理实验》改革的特色。突出《大学物理实验》的基础性地位。《大学物理实验》是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线，再贯穿以现代误差理论、工程技术意识、现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法，构建成一个完整的，但又不断发展的课程体系。掌握这些基本方法、基本技能是做好各理工科专业实验的前提。我们在教材编写过程中注重这些基本技能与各实验项目的有机结合，搭建了《大学物理实验》与各理工科专业实验的沟通的桥梁，使学生学在“物理”，用在“专业”，做实了大学物理实验在各理工科专业实验中的基础性地位。突出《大学物理实验》项目的工程运作化教学模式。我们要求学生把每一个实验项目当成一个实际的工程项目来做。我们按照“工程验收”的模式，评估学生的实验过程和实验报告，培养学生细心严谨、实事求是的态度，坦然担当实验成败的勇气。彻底改变了以前草率从事、捏造数据、抄袭实验数据与报告的局面。实现学风好转，提高教学质量，收到了很好的效果。
三、结论
根据我校建立“区域性、高水平、应用型”大学的要求和各理工科专业对大学物理实验专业化的需求，我们历时八年对《大学物理实验》教学的场地、设备等硬件和教学运行模式进行了系统的改革。突出《大学物理实验》项目与各理工科专业实验技能相衔接，采用“工程实训模式”运作实验教学，确保了《大学物理实验》应用型特性和基础性地位。《大学物理实验》教学的改革是一个开放性课题，为此，我们将继续关注和开展该课题的探讨。
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漫谈机械能守恒定律物理学论文
机械能守恒定律可以认为是力学方面的能量转化和守恒定律。它的条件是系统只有重力、弹力做功。在这样的系统中，尽管动能和势能在相互转化，但总的机械能恒定。这里谈机械能守恒定律的应用。
首先，机械能守恒是对系统而言的，而不是对单个物体。如：地球和物体、物体和弹簧等。对于系统机械能守恒，要适当选取参照系，因为一个力学系统的机械能是否守恒与参照系的选取是有关的。
其次，适当选取零势能面(参考平面)，尽管零势能面的选取是任意的，但研究同一问题，必须相对同一零势能面。零势能面的选取必须以方便解题为前提。如研究单摆振动中的机构能守恒问题，一般选取竖直面上轨迹的最低点作为零势能面较为恰当。
再次，适当选取所研究过程的初末状态，且注意动能、势能的统—性。
用机械能守恒定律解题有两种表达式，可根据具体题目灵活应用：
①位置1的机械能E1=位置2的E2，
即：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
②位置1的Ep1(Ek1)转化为位置2的Ek2(Ep2)
即;Ep1-Ep2=Ek1-Ek2
下面提供二个例子：
[例1]如图1所示，一光滑斜面置于光滑水平地面上，斜面顶端有一物体由静止开始沿斜面下滑;在物体下滑过程中，下列说法正确的有：
(A)物体的重力势能减少，动能增加。(B)斜面的机械能不变。
(C)物体的机械能减少。(D)物体及斜面组成的系统机械能守恒。
[分析]物体在下滑过程中对斜面有垂直于该斜面的压力。由于斜面不固定，地面又光滑斜面必将向右产生加速度;其动能及其机械能增加。所以(B)项错误。物件一方面克服斜面对它的.压力做功：机械能减少;另一方面由于它的重力做功，重力势能减少，动能增加，因此选项(A)(C)正确。对于物体与斜面组成的物体系;只有物体重力做功，没有与系统外物体发生能量的转化或转移，机械能守恒，故(D)项正确。
答案为：(A、C、D)
[例2]如图2，长为l的细绳系于0点，另一端系一质量为m的小球，0点正下方距0点1/2处有一小钉，将细绳拉至与竖宣方向成q=30o角位置由静止释放，由于钉子作用;细绳所能张开的最大角度为a;则角a为多大?(不计空气阻力和绳与钉碰撞引起的机械能损失，a用三角函数表示)
[解法]∵小球在运动过程中只有重力做功
∴根据机械能守恒定律，取小球运动轨迹的最地点为参考平面：
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
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物理学的理论研究论文
一、驳宇宙大爆炸假说
当人们用望远镜观测银河系以外的星系时，可以发现绝大多数星系光谱都存在红移或蓝移现象，并且越远的星系其光谱红移值越大。根据多普勒效应：星系光谱存在红移说明星系正离我们远去，星系光谱存在蓝移说明星系正向着我们运动。需要指出的是越远的星系红移值也越大，看起来所有的星系都好象以银河系为中心向外爆炸形成的一样，越远的星系离开我们的速度也越大。鉴于此有人提出宇宙大爆炸假说：认为宇宙是由150亿年前发生的一次大爆炸形成的，人类居住的银河系则是宇宙的中心。可是人们在观测银河系和河外星系时，却并没有发现银河系有什么特别之处。有人据此怀疑宇宙大爆炸假说；也有人从星系的演化推算出宇宙的年龄大于150亿年；还有人认为若宇宙大爆炸假说是正确的，那么宇宙辐射在各个方向上就会表现出各向异性；更有人担心宇宙的膨胀没有尽头，遂认为宇宙的膨胀和收缩是交替进行的……。但不管怎样，大部分人还是相信“眼见为实”，由星系光谱的红移现象承认了宇宙大爆炸假说。更有人把红移现象与宇宙背景辐射和宇宙元素丰度并作宇宙大爆炸假说的三大支柱。那么宇宙是否发生过爆炸并仍在向外扩张，年龄是否只有150亿年呢？非也！
1．星系光谱红移原因
20世纪初，当人们用望远镜观测银河系以外的星系时，发现绝大多数星系光谱都有红移现象，并且越远的星系其光谱红移值越大。有人认为星系光谱红移是因为星系正在离我们远去，从而得出这样的结论：所有的星系都是以我们银河系为中心向外爆炸后形成的，越远的星系离开我们的速度也越大；宇宙中所有的星系都在彼此分离，并且越远的星系相互分离的速度越大。值得一提的是，我们银河系正处在爆炸中心，足以值得我们自豪的是：银河系是宇宙中独一无二的星系—因为它是宇宙的中心。更让我们惊奇的是，银河系自身也在不断运动着，然而无论它运动到哪里，它始终是银河系的中心。我们解释不了银河系为什么是宇宙的中心，因为银河系也和其它星系一样，并沒有什么特别之处。有人以为，银河系处于宇宙的中心是一个巧合，虽然银河系从上个世纪至今一直在不断运动，但它走过的距离和整个宇宙空间的尺寸比起来是微不足道的，所以银河系目前仍然处在宇宙的中心，这种看法未免有些牵强。因为人们在观测近处的星系时，发现近处的星系并没有相互分离的趋势，并且也没有证据表明近处的星系正在以某一个中心为起点向外膨胀。因此“银河中心说”颇值得怀疑。还有的人虽然承认宇宙大爆炸假说，但不承认“银河中心说”，他们不认为银河系是宇宙的中心。这种观点同样也是站不住脚的。我们可以这样分析：如果宇宙大爆炸假说是正确的，那么宇宙中所有的星系必定在以某一个中心为起点向外膨胀，星系之间彼此互相分离。目前我们观测到近处的星系并没有相互分离的趋势，并且也没有证据表明近处的星系在以某一个中心为起点向外膨胀。倘若我们不是在宇宙的中心而是处于偏离宇宙中心的任一点处，因为在我们周围的星系都没有相互分离的趋势，也没有以某一个中心为起点向外膨胀，这样一来，倘若宇宙中任一点处的星系都没有相互分离的趋势，那么整个宇宙也不可能在膨胀，即宇宙大爆炸假说是错误的。
前事不忘，后事之师。人类文明发展到今天，“地心说”和“日心说”都被证明是为科学，难道我们还要重蹈覆辙提出“银河中心说”吗？愚以为，我们应当承认这样一个假设，那就是：银河系按目前的速度运动下去，100万年，100亿年以后，我们仍然会发现自己处在宇宙的“中心”，无论我们处在宇宙的任何地方，中心也好，边缘也好，我们都会发现宇宙中越远的星系光谱红移值也越大，就好象我们处在宇宙的“中心”一样。事实上，这个“中心”是光子在宇宙空间中的传播特性引起我们视觉上的错误，“眼见”未必“为实”，我们不能过分相信“眼见”的东西。
红移现象是否由观测者自身的运动引起的呢？不是的！如果红移现象是由观测者自身的运动引起的，那么我们将观测到与我们相向运动的星系光谱将发生蓝移而与我们相背运动的星系光谱将发生红移，然而事实并非如此。再者，虽然我们“坐地日行八万里”，但这个速度和光速比起来实在算不了什么，不至于影响观测结果。换句话说，我们在观测星系红移值时，观测者自身运动速度的影响可以忽略不计。红移现象说明光子与观察者之间的相对速度变小了。产生这种情况有两种可能：第一是星系正离我们远去，第二是光子在穿越宇宙空间时速度变小了。这两种情况都可能导致星系光谱红移。我们认为导致星系光谱红移的原因是后者。光子在穿越宇宙空间时会与各种粒子(比如引力子)相互作用从而使其速度逐渐减小。当然单个粒子与光子作用时间极短，引起光子速度的改变量也是极其微小的，以致于我们观测不到。随着光子穿越宇宙空间距离的增大，与光子作用的粒子数目也逐渐增多，光子速度的减小量也越明显。可以推测：光子在穿越一定的宇宙空间距离后速度将减小到零。由于光子速度为零故相对我们的能量也为零，这样的光子当然不会被我们观测到。可见用光学法观测宇宙空间尺度时有一个极限：150亿光年(也有人认为是200亿光年)。在这个尺度以外的星系发出的光子由于在没有到达地球时速度已经降低到零，所以这样的星系不可能被我们观测到，至少目前还没有办法观测到。也有人认为，红移现象是由光子频率减小引起的，即认同第一种可能：认为星系正离我们远去。这种观点听起来很有道理，却经不起分析。我们知道，星系离我们远去时会引起光子频率减小，但各种不同频率光子的频率减小量应该相同，反应在星系光谱上，各种不同频率光子的红移量应该相同。因此，不论星系离我们多远，星系光谱虽然发生红移但不应该变宽，但事实上远处星系光谱却被拉宽了（星系光谱不会变宽是指星系光谱中任意两条谱线的距离恒定，虽然它们都发生了红移，但它们移动的距离相等，因此各谱线之间的距离不变）。而且能量越小的光子红移值越大，能量越大的光子红移值越小。不同频率光子的频率减小量不同，说明红移现象不是由光子频率减小引起的。即第一种可能站不住脚。假设宇宙中所有的星系都是静止的，宇宙空间中的物质是均匀分布的，那么光子穿越宇宙空间时的速度衰减量仅与其通过的空间距离有关。光子穿越的宇宙空间越长，其速度衰减量也越大。这样星系光谱的红移值仅与其离我们的距离有关，离我们越远的星系红移值也越大，就好象越远的星系正在以越快的速度离开我们一样。这也正是哈勃定律所揭示的：星系远离银河系的速度ν与距离成正比，ν=H*D，其中H为哈勃常数。实际上宇宙中各星系都在不断运动着，宇宙空间中的物质也并非均匀分布的，造成星系光谱红移的原因也很多，所以光谱的实际红移值要考虑许多情况。
2．谱线红移与光子速度衰减
光子与宇宙空间中的粒子是如何作用的呢？可以设想，宇宙空间中存在许多比光子质量小得多的粒子(比如引力子)。由于光子在与粒子作用后仍然是光子，可以认为光子仅与粒子发生了弹性碰撞。既然是弹性碰撞，我们知道，二者质量越接近光子损失的能量越大。由于光子的质量远远大于引力子的质量，所以在不同频率(质量)的光子中，频率(质量)较小的光子损失的能量较大。于是经过同一段宇宙空间以后，在不同频率(质量)的光子中，频率(质量)较大的光子损失的能量较少，频率(质量)较小的光子损失的能量较大，例如红光损失的能量比紫光损失的能量多。由于不同频率(质量)的光子在宇宙空间运动时都损失了能量，这样整个星系的光谱将向红端移动，但由于红光损失的能量多向红端移动的距离大，而紫光损失的能量少向红端移动的距离小，于是整个光谱被“拉宽”了。如果不同频率(质量)光子的能量损失率相同，虽然它们都产生红移，但是它们红移的距离相等，这样星系光谱虽存在红移但不会被“拉宽”，星系光谱存在红移而且被“拉宽”说明两点：第一光子在穿越宇宙空间时速度会衰减，第二不同频率(质量)的光子速度衰减率不同。显然，由于不同频率(质量)光子的能量损失率不同，各种光子的速度衰减量差异将随着空间距离的增加而增大，这样星系光谱被“拉宽”的程度与其离我们的距离有关，离我们越远的星系其光谱被拉宽的程度也越大。另外，星系光谱被拉宽时还有一个特点，那就是能量大的光子被拉宽的程度小，能量小的光子被拉宽的程度大。也就是说，越靠近红端光谱被拉宽的程度越大，越靠近紫端光谱被拉宽的程度越小。考虑到星系引力场的影响，实际情况还要复杂一些。
上面我们谈到光子在宇宙空间运动时速度会逐渐减小，这和人们熟悉的“真空中光速不变”的看法相矛盾。实际上宇宙空间并非真空，即使宇宙空间是绝对真空它还存在引力场。换句话说，光子在真空中速度变不变的问题，实际上是光子受不受引力作用的问题。如果光子不受引力作用，那么真空中光速不变，但这样一来不论星体的引力再强，对光子都没有影响，从而宇宙中也不可能产生“黑洞”了，而现在的黑洞理论基础将不复存在；假如光子受引力作用，则就不应该有“真空中光速不变”的结论。有人对此这样解释：宇宙空间中各星体的引力分布在不同的方向上，它们的作用力相互抵消，因此光子在宇宙空间中的速度不变。这种解释也是站不住脚的。我们知道在太阳系内，引力的方向是指向太阳的；在银河系里引力的方向是指向银河系中心的，所以局部的宇宙空间引力总是有一定的方向的。我们认为光子作为一种物质实体，它的速度并非一成不变的。无论在真空中还是在介质中，它的运动速度都会越来越小。所以，光速不变只是一个神话，光年也不能作为距离单位，因为光子在前一年中走过的路程总比后一年中走过的路程长。
3.光子在引力场中的运动
星光在通过太阳附近时会受到太阳引力的作用而发生弯曲，说明光子也会受到引力的作用。其实光子也有质量，当然会受到引力作用了。通常我们认为：引力场中物质的加速度仅与引力场的强弱有关，而与物质的质量无关。如在地球表面不管是1吨的物体还是1千克的物体，其每秒获得的速度增量都是米/秒。但引力场中光子的加速度与其质量有关：质量越小的光子加速度越大，质量越大的光子加速度越小。既然光子也受引力作用，那么很自然，光子在离开引力场时必然会被减速，在进入引力场时必然会被加速，在垂直于引力方向(或其它方向)运动时受引力影响其运动轨迹也会发生变化。既然光子在离开引力场时会被减速，而且质量越小的光子速度衰减量也越大，那么星体发出的不同频率的光子就有不同的速度。一般而言，星体引力越强，其发出的光速度也越小；当星体引力足够强时甚至可能使一部分光子摆脱不了星体引力的束缚，产生黑洞现象。对同一星体而言，在它发出的光中，质量大的光子速度大，到达地球的时间也越早；质量小的光子速度小，到达地球的时间也越晚。我们通常认为不同频率的光同时到达地球，这其实是错误的。关于这一点我们可以用实验来证实。当星体发生爆发或其它异常时，总是能量较大的X射线或γ射线先被我们观测到，其次才是可见光，然后才是红外线。虽然理论上如此，但在实际观测中总有这样或那样的因素及别的解释使大部分人不相信这一点。如果条件允许的话，我们可以用一个实验来证实我们的观点。在离我们很远的宇宙飞船上以两种不同能量的光子同时发出一种信号，这两种光子的能量差异越大它们到达地球的时间差异也越大。实际上考虑到不同能量的光子在同一介质中的传播速度不同，我们应该想到不同频率的光子在真空中的传播速度也不相同。由于光子在穿越宇宙空间时速度逐渐减小，并且质量小的光子速度衰减得快，可以想象，在经过一段相当长的距离以后，质量小的光子速度已经衰减到零而质量大的光子速度不为零，这样我们就只能观测到质量大的光子。若星体离我们更远一些，则我们只能观测到质量更大的光子……，随着空间距离的增大，最终我们将看不到远处星体发出的光，这个距离就是我们现在认为的宇宙极限--150亿光年。人们在观测宇宙时总有一个错误想法：由于真空中光速不变，所以不管离我们多远的星系，只要足够亮就可以被我们发现。事实上宇宙空间并非真空，光子在其中穿行时速度会逐渐减小，所以任何星系发出的光只能传播一定的距离，也正因为如此，不管我们在宇宙中任何地方，始终只能看到有限的宇宙空间。换句话说，目前我们能够观测到的宇宙空间的尺度实际上是光子在宇宙空间中传播的最远距离。
4.光子在宇宙空间中的运动
实际上光子在宇宙空间运动时并不总是做减速运动。在光子离开星体时它要挣脱引力的束缚而作减速运动，当它脱离星体的引力场在空间自由运动时，也作减速运动；如果它进入另一个星体的引力场向着该星体运动时，就会在该星体的引力作用下作加速运动。光子就这样减速--加速--减速--加速……不停地穿越宇宙空间，直到其速度为零。倘若星体离我们很近而引力又很小，从该星体发出的光速度衰减量不大，但进入银河系时光子的速度增加量有可能很大，当光子的速度增加量大于其速度衰减量，或者说大于刚离开星体表面时的速度，在我们看来该星体光谱就发生了蓝移。忽略距离因素，由于星体自身在不断运动，这样它相对银河系引力场的强弱也可能发生变化，所以其光谱也可能有规律的发生红移或蓝移。通常情况下，宇宙空间对光子的减速作用总大于加速作用，所以星系的光谱以红移的居多。
光子在引力场中速度变化的问题许多人恐怕不相信也不能理解。一些人认为光子没有静质量，况且光子是一种波，在引力场中的运动规律和宏观物质不同。其实持这种观点的人把光子神话了，弄的不可捉摸了。现在大多数人都接受了“黑洞”的概念，认为当一个星体的引力足够强时甚至连光子也逃脱不了，因而是漆黑的一团。这里实际上指出了光子也会受到引力作用。既然光子也受引力作用，那么它在引力场中的加速与减速自然就可以理解了。稍后我们将看到，引力作用是造成衍射现象的重要因素之一。
5.类星体
一个很明显的事实是：宇宙中离我们越远的星体能量越大，通常类星体离我们的距离都在10亿光年以上，并且远处星体发出的光中能量较大的光子占有很大的成分。有人把这作为支持宇宙大爆炸的依据，认为：若宇宙中物质是均匀分布的话，则在我们银河系或其周围就应该有象类星体这样的高能星体存在。为什么我们在近处发现不了类星体呢？一些人看见远处的星体发出的光中含有大量的X射线或γ射线成分，就推测此类星体存在着目前尚不为我们知道的能量源。这种观点未免有些片面。实际上宇宙中大部分恒星的能量都差不多，能量特别大的和能量特别小的只是极少数，恒星的能量呈中间多、两头少的分布态势。从远处的恒星发出的光，在经过漫长的宇宙空间以后，能量小的光子由于速度衰减率大而停了下来，不被我们观测到；只有X射线和γ射线才能到达地球。所以我们观测到该星体的光子中，X射线和γ射线占有很大的成分，以致于我们误认为这类星体只向外发出X射线和γ射线。实际上这类星体也向外发射可见光和红外线，但是可见光和红外线由于速度衰减到零故我们观测不到。这就导致我们观测到极远处的星体，其颜色通常是蓝色或紫色，事实上可能和该星体的真实颜色相差极大。这说明我们看到的星体的颜色未必就是星体的真实颜色，星体的颜色是由其自身能量状况和离我们的距离决定的，星体离我们的距离越大往往使其颜色中的蓝色和紫色成分增加。另外，我们认为类星体离我们非常远，是因为类星体的红移值很大。也就是说我们没有直接证据表明类星体真的离我们很远。考虑到光子在引力场中的运动，我们知道：当星体的引力足够大时，其发出的光子速度衰减量也较大，因而该星体的光谱也将发生较大的红移。这就是说，引力因素也可以使星系光谱产生红移。倘若星体引力足够大又离我们很近，由于星体红移值较大，往往导致我们认为该星体离我们很远。举例来说，假设有一个引力较大的星体处于银河系的中心，由于该星体引力很强，导致它发出的光子速度衰减量极大，我们在观测其光谱时就会观测到很大的红移值，根据该星体很大的红移值我们就会认为它离我们非常遥远，绝不会想到它就在银河系中心。
如何解释类星体离我们那么远而其发射的X射线和γ射线又是如此强烈呢？只有两种可能。第一，类星体的能量非常大，向外发出的X射线和γ射线非常强；第二，类星体离我们并没有原先认为的那么远，类星体光谱的红移是由类星体的引力造成而并非由距离因素造成的。我们认为两种因素都有。因为如果类星体离我们非常远，那么我们观测到其向外发出的X射线或γ射线就不可能很强；倘若类星体的能量不是很大，它的引力场也不可能很强，不足以使其光谱产生较大的红移。这说明：星系光谱发生红移可能是距离因素造成的，也可能是引力因素造成的，红移值大的星体未必就离我们远。那么，如何区别星体的引力红移和距离红移呢？对观测者而言，由距离因素造成红移的星体发出的光不可能很强，而由引力因素造成红移的星体发出的光往往很强，特别是X射线或γ射线的成分多。类星体的发射光谱和吸收光谱的宽度不同，通常吸收光谱的宽度比发射光谱窄，为什么呢？我们知道，吸收光谱是由于光子经过大气后产生的，这说明类星体周围也存在气体。光子从高温星体内部发出以后，总会有一部分光子没有被气体吸收而直接射向宇宙空间，这些光子形成发射光谱；还有一部分光子在与气体作用后，频率（质量）大的光子损失的能量大，频率（质量）小的光子损失的能量小；光子离开类星体在宇宙空间中运动时，则是频率（质量）大的光子损失的能量小而频率（质量）小的光子损失的能量大，总的看来各种不同频率的光子速度差异减小，所以其光谱红移值也较发射光谱小。实际上类星体的吸收光谱还可能有几种不同的宽度。
6.黑洞与星体引力
最初在人们考虑黑洞时，认为它的引力强到连光子也逃脱不了，因而是漆黑的一团，黑洞是宇宙中物质的坟墓。后来人们认为黑洞可以向外发出X射线和γ射线。同样是光子，能量大的可以逃脱，能量小的逃脱不了，说明(黑洞的)引力对光子的作用是不一样的。事实上我们知道当星体的引力逐渐增强时，总是质量较小的光子逃脱不了，质量较大的光子则可以摆脱星体的引力，并不是所有的光子全部被吸入星体中。所以从这个意义上来说，狭义上的黑洞仅指引力强到可见光不能脱离的星体，即在可见光波段观测不到的星体；广义上的黑洞指引力强到使一部分光子不能脱离的星体，即在某一能量较小的波段观测不到的星体，这里广义上的黑洞甚至可能非常亮，可以被我们肉眼看到，但在红外线波段或能量更小的波段却观测不到。从理论上讲，“黑洞”并不黑，至少它可以向外发射X射线和γ射线或能量更高的光子，完全不向外抛射粒子的黑洞是不存在的。那么宇宙中黑洞存在吗？当然存在了。当星体离我们足够远，以致于该星体发出的红外线速度衰减为零而不被我们观测到时，它就像一个“黑洞”；若星体离我们再远一些，可见光不再为我们观测到，只能观测到X射线和γ射线，这时它就是漆黑的一团，成为名副其实的黑洞；而宇宙中150亿光年以外的星体对我们来说是完全彻底的黑洞，因为我们完全观测不到它们。除了因空间距离造成“黑洞”现象以外，星体的引力也可以造成黑洞现象。黑洞现象并不是我们原先想象的那样：“当星体的引力足够大时，所有的光子都被吸入星体中，整个星体变成黑暗的一团”。当星体的引力逐渐增大时，它对光子的束缚作用也逐渐增强。星体的引力足够大时，红外线光子将摆脱不了星体引力的束缚，而可见光、紫外线则可以摆脱星体引力的束缚；星体的引力再增大时，可见光将摆脱不了星体引力的束缚，而紫外线则可以摆脱星体引力的束缚；若星体的引力再增大，可能只有γ射线放出。应该明确指出：黑洞现象是与星系光谱的红移紧密相连的。若某一星体的光谱不存在红移现象，则它一定不是黑洞；若某一星体的光谱存在红移现象，则它可能是黑洞也可能是距离因素造成的。
总的来说，我们对黑洞的认识经历了三个阶段：第一阶段认为黑洞的引力足够强，所有的光子都不能摆脱黑洞的引力，因而整个星体是黑暗的一团；第二阶段认为黑洞可以向外发出强烈的X射线或γ射线，人们认识到黑洞的引力对不同能量光子的作用不同；第三阶段也就是现在正在探索的阶段。应该明确指出：与黑洞现象紧密联系的因素有两个，引力因素和距离因素。以往我们在考虑黑洞现象时往往只考虑引力因素而忽略了距离因素，这就导致我们认为整个宇宙空间仅有150亿光年，对150亿光年以外的宇宙空间，认为看不见的就是不存在的。
7.恒态宇宙
也许有人会问，既然光子的速度能够降低到零，那么宇宙中会不会堆积越来越多的光子呢？不会的！光子作为物质的一种存在方式，它不是永恒的，在一定条件下光子可以转化为别的物质，也就是说光子是有一定寿命的。任何一个光子不可能永远存在下去，它必将转化为别的物质形式。宇宙中的物质无时无刻不在运动，所以宇宙中不会堆积越来越多的光子。虽然我们目前并不知道光子是如何转化为别的物质的，但我们依然相信整个宇宙是稳定的、恒态的，而局部宇宙则可能是不稳定的，处于演化过程中的。同样的道理，整个宇宙也不会被光子均匀照亮。由于光子在宇宙空间中运动时速度逐渐减小，所以任何星体发出的光只能传播到有限远处。也正因为如此，我们所观测到的宇宙始终是有限的。如果想观测更远的宇宙空间，一个方法是派出宇宙飞船，另一个办法是在宇宙空间中建立许多中转站，在光信号速度未衰减到零以前接受、放大、转播它。理论上讲，只要中转站的数量足够多，我们就可以看见任意远处的宇宙空间。
8.浩瀚宇宙
假设我们能够乘座一艘高速飞行的宇宙飞船遨游太空，在刚离开地球时，我们可以观测到150亿光年的宇宙，离我们越远的星体其红移值也越大，远处的星体放出强烈的X射线或γ射线。随着我们飞行距离的增大，我们会发现银河系的红移值越来越大，并且其颜色逐渐偏蓝，而原先我们观测到呈蓝色或紫色的星体颜色逐渐偏红，最终银河系将消失在我们的视野之外。当我们飞到离银河系150亿光年的地方，我们发现展现在我们面前的宇宙范围仍然有150亿光年；而原先我们认为正在以很大速度分离的星体或膨胀的宇宙空间并没有膨胀。无论我们飞到哪里，始终只能看见150亿光年的宇宙空间，也始终能够看见150亿光年的宇宙空间，宇宙是无限的；并且我们始终是宇宙的“中心”，因为所有的星体看起来所有的星体都好象以我们为中心向外爆炸形成的一样，越远的星系(红移值越大)离开我们的速度也越大。我们认为，宇宙是无始无终的，物质的存在是永恒的，对某一特定的物质形态有其产生和消亡的过程，但整个宇宙不存在产生和消亡的过程，它是自始至终存在并且不会消亡的。同时也应该看到，宇宙是无限的，不会仅仅只有150亿光年的空间。
从上个世纪以来，人们已经探索到了上百亿光年的宇宙空间，然而这只不过是苍海一粟。也许还要几十年甚至上百年人类才能认识到宇宙的无限性，但只要天下有志之士携手合作，这一天定会早日到来。
二、浅谈光的衍射
通常情况下光总是直线传播。但当光线经过足够窄的窄缝时将形成明暗相间的衍射条纹。由于光子不带电，在电磁场中不偏转，所以光子的衍射不是电磁力作用的结果，而是引力子与光子作用产生的。光子与引力子作用不是一个简单的碰撞过程，而是一个极为复杂的过程。在光子与引力子相遇的一瞬间它们形成一个混合体，这就打破了结合前光子内部各部分的平衡，混合体内部存在着排斥力和凝聚力两种作用。若排斥力占主导作用，则混合体将在极短的时间内“裂变”放出引力子；若凝聚力占主导作用，则混合体将形成一个新的光子。那么满足什么条件的混合体(光子)才是稳定的呢？经典电磁理论指出：所有光子的能量均为某个最小能量的整数倍。也即所有光子的质量均为某个最小质量的正整数倍，只有这样的光子才能稳定存在。当然这并不表明能量为某个最小能量的非整数倍的光子就不存在，只不过由于它们极不稳定，在形成后瞬间就“裂变”生成能够稳定存在的光子，目前我们还没有观测到或注意到这类光子罢了。从这里我们可以看出，与原子核一样，所有光子的质量均为某个最小质量的正整数倍，说明光子也有一定的内部结构，某些质量的光子由于极不稳定，在其形成后瞬间就“裂变”生成能够稳定存在的光子，这就造成稳定存在的光子质量的不连续。言归正传，由于引力子质量远远小于光子的质量，所以光子不可能吸收一个引力子形成新的光子(因为这样的光子是不稳定的)。但是若在同一时刻，光子与许多引力子相互作用，而这些引力子质量之和又大于最小光子的质量，光子就有可能吸收质量和等于最小光子质量的引力子数目而形成新的光子。举例来说，若最小光子的质量是引力子质量的10万倍，那么当同一瞬间有15万个引力子作用于光子时，光子只可能吸收10万个引力子，另外5万个引力子不被光子吸收，仅对光子产生微小的冲量。倘若在同一瞬间有9万个引力子作用于光子,那么这9万个引力子都不会被光子吸收，它们仅对光子产生微小的冲量。光子可能吸收的引力子数目只可能是10万的正整数倍。只有光子吸收引力子形成新的光子才能全部吸收引力子的冲量，否则的话，光子仅受到极小的冲量。
现有一个宽度为α的窄缝，绝大多数光子经过窄缝时虽然与许多引力子作用，但大多不会形成新的光子，这样大部分光子仅以极其微小的发散角投射到屏幕上，形成宽度略大于α的中央亮纹。由于衍射条纹是对称分布的，所以我们只讨论一半。拿中央亮纹以上的条纹来说，这些条纹是由缝中心到缝顶部经过的光子偏转形成的。从缝中心到缝顶部经过的光子，若吸收10万个引力子则形成稳定的新光子，而新光子由于全部吸收了引力子的冲量因而向上发生较大的偏移，从而在屏幕上形成宽度为α的第一条亮纹。从缝中心到缝顶部经过的光子，若吸收20万个引力子则它向上的偏移量是第一条亮纹偏移量的两倍，形成第二条亮纹。同样形成第3条、第4条、第5条……第n条亮纹。中央亮纹以下的亮纹也是这样形成的，并且中央亮纹的宽度约为其它亮纹宽度的两倍。由于从缝中心到缝顶部引力逐渐增大，所以与光子作用的引力子数目也可能逐渐增多。假设在离开缝中心向上的极小位移处，在该处最多只可能有10万个引力子与光子发生作用，那么经过该处的光子最多只可能偏移到第一条亮纹处。换句话说它最多只可能对第一条亮纹的形成做贡献，对第2条、第3条、第4条……第n条亮纹都没有贡献。由此在向上某处经过的光子最多只可能吸收20万个引力子，但也可能吸收10万个引力子，故经过该处的光子对第1条、第2条亮纹的形成做出贡献而对第3条至第n条亮纹都没有贡献……；从缝顶部经过的光子可能吸收10万*1、10万*2、10万*3……10万*n个引力子，所以从该处经过的光子对第1条、第2条、第3条至第n条亮纹的形成都有贡献。这样形成的亮纹亮度依次为第一条>第二条>第三条>……>第n条。若缝变窄，则在离开缝中心向上的极小位移处，光子最多可能有20万个引力子，经过该处的光子对第1条、第2条亮纹的形成都有贡献，这样就减小了第1条、第2条亮纹亮度的差异。也就是说，缝越窄条纹亮度越向两边分散，缝越宽条纹亮度越向中央集中。当缝很宽时，条纹亮度几乎全部集中在中央区域，两边的光子数几乎为零。这就是我们看到的光的直线传播现象。由于光子并不是一种波，其偏离直线传播(衍射)现象是由引力子引起的，所以光的衍射现象与缝的宽度无关。物体在阳光下的阴影边缘常常较模糊，这说明光子在经过物体表面时受到引力作用而偏离了直线传播。理论上来说只要光子的运动方向和引力方向不在一条直线上，光子就会偏离原来的运动轨迹，并且引力场越强光子弯曲的程度也越大。星光在经过恒星以后通常会发生弯曲，有时我们甚至能够看到星体后面的其它星体发出的光。
三、论电子结构与原子光谱现象
1.电子发光
原子是如何发光的？要弄清这个问题首先必须明白光子是由原子的哪一部分发出的。我们知道，原子是由原子核和核外的电子组成的，原子核的结合能很大，不可能发出光子，所以光子只可能是电子发出的。在化学反应中伴随着电子的得失，常常有能量(光子)放出，光电效应、激光现象及其它一些实验也证明了光子是由电子发出的，所以可以肯定原子发光其实是电子发出光子。既然电子可以放出光子，那么光子必然是电子的组成部分，或者说电子有一定的内部结构，光子是其组成部分之一；由于光子不带电，说明电子内部电荷的分布是不均匀的，因为如果电子内部电荷是均匀分布的，则光子就应该带电。原子中原子核和电子之间的距离很小，它们之间的静电力很强，因为电子内部电荷分布不均匀，所以在原子核强大的静电力作用下电子内部电荷将重新分布，甚至可能发生裂变，这就为电子放出光子创造了条件。当电子裂变放出光子后，它的各个组成部分结合的更加紧密，在适当的时候可能吸收一个光子，这就为电子吸收光子储存能量创造了条件。而电子正是通过不停地吸收、放出光子来和外界交换能量的'。稍后我们将看到，原子正是通过电子不断吸收、放出光子来和外界完成能量交换的。一般来说，电子质量越大其内部各部分结合的越松散，在静电力作用下越容易发生裂变；电子质量越小其内部各部分结合的越紧密，在静电力作用下越不容易发生裂变。与原子核“幻数”相似，总有特定质量的电子的结合力相当大，比其它质量电子的结合力大许多，这些特定质量的电子往往对应于某些稳定的轨道。
有人认为物质发光是由于物质中的原子或分子受到扰动的结果，认为光子是由原子或分子发出的。其实这是一种错误的看法。我们知道，原子是由原子核和核外电子组成的，光子是一种物质实体，或者是由原子核发出的，或者是由电子发出的，除此以外再没有别的选择。说光子是由原子发出的，这是一种不确切的说法。
2.原子核和电子之间的磁力作用
两个相距一定距离的异种点电荷在静电力作用下必然会吸引在一起，因为静电力作用在两点电荷连线上。而原子核和电子不会吸引在一起。这就启示我们在原子核和电子中必然存在一种其它作用力。这个力就是原子核和电子之间的磁力。我们知道，在通以相同方向电流的两条平行导线间会产生磁力作用，在磁力作用下它们将彼此吸引，原子核和电子的相向运动正相当于通以相同方向电流的两条平行导线，在它们之间也将产生磁力作用。静电力的作用总是使电子获得指向原子核的向心速度，而原子核和电子之间的磁力则使电子获得切向速度，并且原子核和电子之间的相对速度越大，它们之间的磁力也越大。当原子核和电子之间彼此相对静止在一定远处时，在静电力和磁力的共同作用下，它们并不会吸引在一起。因为静电力使电子获得向心速度，磁力使电子获得切向速度，电子并不是沿着直线靠近原子核，而是沿着螺旋线靠近原子核。开始时螺旋线的半径为无穷大，电子作直线运动；一旦电子相对原子核的速度不为零，磁力开始起作用，电子的运动轨迹开始发生弯曲；当电子与原子核靠近到一定的距离时，电子和原子核之间的静电力恰好等于电子作圆周运动所需的向心力，此时电子处于平衡状态，螺旋线变成了圆。同样在电子离开原子核时也是沿着螺旋线运动的。在静电力作用下，电子总要尽量靠近原子核，在磁力作用下，电子有远离原子核的离心趋势，正是在这两种力作用下，电子处于稳定的平衡状态中。电子在原子核中处于稳定状态时，它的轨迹是圆。因为当电子的轨迹不是圆时，它总要受到磁力的作用，这个力使电子的切向速度增加、运动轨迹向圆靠近。而电子受磁力作用时它的运动轨迹就要发生变化，就不是稳定的，只有当电子的轨迹是圆时才不受磁力的作用，所以说电子在原子核中的稳定轨迹是圆。太阳系中的行星在太阳引力作用下，其运动轨迹可以是圆或椭圆，但在原子系统中，电子在原子核静电力作用下，其稳定轨迹只可能是圆而不可能是椭圆。
3.基态电子的稳定性
处于基态的电子为什么是稳定的？为什么不会被原子核吸收？人们通常认为：做加速运动的电荷会向外辐射能量.如果电子在原子核中做圆周运动，则它就有加速度，必然会不断地向外辐射电磁波，随着电子能量的减小它将沿着螺旋线落入原子核中，这样整个原子就是不稳定的，然而事实并非如此。于是人们推测电子在原子核中不可能做圆周运动。我们认为以上推断是错误的，电子的确在原子核中做圆周运动，其理由如下：第一，电子辐射电磁波并不是一个只出不进的过程。电子时刻不停地向外辐射能量，也在时刻不停地吸收光子，这是一个动态平衡过程。如果电子吸收的能量大于其辐射的能量则原子的温度升高，如果电子吸收的能量小于其辐射的能量则原子的温度降低，倘若没有外界能量输入，原子总会由于向外辐射能量而降低温度，只要物体的温度在绝对零度以上就会向外辐射电磁波。第二，电子在原子中的质量并非一成不变的。一般而言，电子离核越近质量越小，离核越远质量越大(这一点我们稍后证明)。第三，电子和原子核之间并非只有静电力作用，还存在磁力作用。正因为磁力作用的存在使电子在靠近原子核时切线速度不断增大，从而使其离心力逐渐增大，以致于可以与静电力抗衡维持电子在原子核中的稳定。
这里需要我们证明随着电子离核距离的减小，离心力的增加速度大于静电力的增加速度。设电子稳定时质量为M，速度为V，与原子核相距R，原子核电量为Q，此时静电力F正好等于电子作圆周运动的向心力，
离心力大于静电力，所以此时电子作离心运动，将回到距核R的轨道上。同样当电子受到远离原子核的扰动后，静电力F大于电子作圆周运动的向心力，电子将向原子核运动，最终要回到距核R的轨道上，这里不再证明。
另外我们认为，做加速运动的电荷会向外辐射电磁波这个提法不够确切，应该说做加速运动的自由电荷会向外辐射电磁波，而电子在原子核中做圆周运动时不会向外辐射电磁波。两者有什么区别呢？我们知道，在原子核和电子结合成原子的过程中要向外放出能量，即自由电子要在原子核静电力作用下裂变放出光子才能够成为原子中的电子，原子中的电子和自由电子是有区别的。自由电子的质量大于原子中的电子的质量，自由电子各部分结合得较为松散，受到外界扰动(有加速度)时会向外辐射电磁波；而原子中的电子质量小，各部分结合得较为紧密，受到外界扰动(有加速度)时未必会向外辐射电磁波，只有当外界扰动(加速度)足够大时才会裂变辐射电磁波，所以电子可以在原子中做圆周运动而并不向外辐射电磁波。
4.稳定轨道的形成
对于处于基态的电子来说，每秒会有许多光子与其作用。这些作用有指向原子核的，也有指向核外的。电子在吸收一个或几个光子以后质量增加，形成新的电子。我们先考虑指向核外的扰动。设电子在吸收一个或几个光子以后质量增加为M+Δm，与原子核相距R+Δr，我们知道，一定质量的电子总有与一条特定轨道与之对应，比如电子的质量为M时其轨道半径为R，那么当电子质量为M+Δm时就可能停留在半径为R+Δr的轨道。但这里我们少考虑了一个条件，那就是质量为M+Δm的电子的结合能。我们知道电子在每秒内会受到许多光子的扰动，假设质量为M+Δm的电子运行在半径为R+Δr的轨道上，若它受到一个指向原子核的扰动，离核距离变为R+Δr-r，此时原子核静电力对它的作用增强，若它的结合能小的话则电子立即裂变放出光子重新回到其原来的轨道R上；如果质量为M+Δm的电子内部的结合能非常小，以至于受到微小的扰动时立即裂变放出光子，那么它在半径为R+Δr的轨道上停留的时间也趋近于零，换句话说半径为R+Δr的轨道根本不存在；如果质量为M+Δm的电子内部的结合能非常大，以致于受到很大的扰动时它才裂变放出光子，那么电子就能够在半径为R+Δr的轨道上停留一段时间，这段时间就是原子的平均寿命。假设有一群电子处于同一激发态，由于每个电子受到的扰动情况不一样，有的电子受到的扰动大有的电子受到的扰动小，而只有电子受到足够大的扰动并运动到离核足够近的地方才会裂变放出光子，所以电子裂变回到基态的时间也不一样。处于同一激发态的原子的平均寿命和两个因素有关：一是电子的结合能，二是电子受到的扰动。电子内部的结合能与原子核“幻数”相似，只有特定质量的电子的结合能才是很大的，所以电子的轨道也是特定的、不连续的，其它质量的电子由于结合能很小，裂变时间极短，所以它们不可能稳定停留在原子中，也形成不了稳定轨道甚至根本就没有轨道。我们再来考虑指向原子核的扰动。设电子在吸收一个或几个光子以后质量增加为M+Δm，与原子核相距R-Δr，此时原子核对电子的静电力增强，电子立即裂变放出质量为Δm的光子，由前面的证明我们知道，此时电子的速度增大，离心力大于静电力，电子最终将停留在半径为R的稳定轨道上。也许有人会怀疑，这样看来电子可能存在的稳定轨道岂不是唯一的了？实际上由于电子在原子核外有几个不同的稳定质量，所以它也有几条稳定轨道，一定的质量总是与某一条特定轨道相对应。从这里我们可以看出，电子在原子核中的稳定轨道往往对应于电子结合能极大的质量，结合能小的质量由于在原子中不稳定因而不会形成稳定轨道。
5.电子结构与不同跃迁轨道
对于处于同一激发态的一群电子而言，设电子的质量为M+Δm，它们可能会有不同的跃迁轨道，放出的光子的能量(质量)也不同，但总是跃迁到离核近的电子放出的光子的能量(质量)大。电子从激发态回到基态的过程并不是先放出光子再回到基态，而是先回到比基态更近的地方放出光子然后才回到基态。当电子回到离核R-Δr处时，在静电力作用下电子裂变放出质量为Δm的光子，此时离心力大于静电力，电子将回到半径为R的稳定轨道上。那么电子为什么会有多条跃迁轨道呢？这说明处于同一激发态的电子内部结构(结合力)不同，有的结合力大，有的结合力小，结合力小的光子在离核较远的地方裂变，放出的光子能量也较小；结合力大的光子在离核较近的地方裂变，放出的光子能量也较大，电子的跃迁方式是由其内部结构决定的。同一质量的电子可能有多种裂变方式，再次向我们说明电子具有内部结构，在考虑原子光谱时一定要考虑电子的内部结构。处于激发态的电子在向基态跃迁时会发出光子；把原子的内层电子打掉以后外层电子会放出光子并向离核更近的轨道跃迁。这些现象启示我们：电子离核越近质量越小，电子离核越远质量越大。从这里也可以看出，电子质量越小其内部结合力越大。因为离核越近电子受到的静电力越大，而电子能够稳定存在说明其内部结合力越大。在同一个原子中，内层电子的质量小于外层电子的质量；同一个电子离核越近质量越小。
人们发射的人造卫星可以设定轨道，其轨道变化可以是连续的，但对原子核中的电子来说，其轨道变化则是不连续的。怎样理解这一点呢？让我们做一个假想实验。把两个带异种电荷的点电荷放置在一定远处，并且假定它们之间除了静电力以外不在受到其它力的作用，则最终它们将互相吸引在一起。无论怎样改变这两个电荷的质量、电量，结果都是相同的。这说明：用宏观电荷不可能模拟原子核和电子之间的作用力。说到这里，好事者马上就会解释，因为宏观电荷物质波的波长极短而电子物质波的波长较大，所以用宏观电荷不可能模拟原子核和电子之间的作用力。换一个角度来说，宏观物质和微观物质是有区别的，用宏观物质不能模拟微观物质。但区别究竟在哪里？一个是宏观物质而另一个是微观物质，这个解释近乎无聊了。还是让我们来仔细分析为什么用宏观电荷不可能模拟原子核和电子之间的作用力。我们知道，在静电力作用下，电子和原子核开始时相向运动，而后在磁力作用下沿着螺旋线相互靠近，正是由于原子核和电子之间的磁力使电子获得了绕原子核运动的切向加速度，并使整个原子处于稳定状态。那么，两个宏观点电荷之间的运动轨迹为什么是一条直线呢？这是因为宏观电荷的荷质比远远小于原子核和电子的荷质比，在静电力作用下宏观点电荷获得的最终速度也小得可怜，因此宏观点电荷之间因相对运动而产生的磁力也微乎其微，近似于零。所以宏观点电荷在静电力作用下表现为相向运动，其运动轨迹接近直线。从这里我们可以得出这样一个结论：虽然静电力作用在两个电荷的连心线上，但是仅在静电力作用下，电荷的运动轨迹不一定就是直线，两个电荷的荷质比越小，其运动轨迹越接近直线，反之则越接近曲线。那么，如果宏观点电荷的荷质比足够大甚至可以与原子核或电子相比时，是否可以用宏观点电荷模拟原子核和电子相之间的作用呢？也不能！如果宏观点电荷的荷质比足够大，甚至可以与原子核或电子相比，那么这样的两个异种电荷在静电力作用下会沿着螺旋线相互接近，最终会处于稳定状态，但由于宏观点电荷的质量不会发生变化，因此最多只能形成一条稳定轨道，而不可能象电子那样在原子核中有多条稳定轨道。
在多电子原子中，各电子间有什么主要区别呢？有人认为离核越近的电子能量越低，越不容易失去；离核越远电子能量越高越容易失去，但这还不是最主要的区别。多电子原子中各电子间最主要的区别在于它们的质量不同。离核越近的电子质量越小，离核越远的电子质量越大，同一个原子中没有两个质量相同的电子存在。在氢原子中也是电子离核越近质量越小，离核越远质量越大。
6.原子的吸收光谱和明线光谱
在原子的吸收光谱中，只有特定能量的光子才被电子吸收；在原子的明线光谱中，同样也只能发出特定能量的光子。于是人们认为电子只能吸收或发出特定能量的光子。我们知道，只要物体的温度在绝对零度以上，就会向外发射电磁波，物质的发射光谱是连续光谱。那么其它能量的光子是由哪一部分发出又是如何发出的呢？显然还是由电子发出的，因为原子核不可能发出光子。当我们用电子束轰击汞原子蒸汽时，可以发现当电子的能量为某些特定值时，汞原子强烈地吸收其能量；对于其它能量的电子汞原子只吸收其一部分能量。汞原子只吸收电子束的能量实际是汞原子中的电子吸收电子束的能量。可见，原子中的电子可以吸收各种能量(质量)，但对特定的能量(质量)吸收能力十分强。在原子的吸收光谱中，电子可以吸收各种能量的光子，只不过大部分光子被电子吸收后与电子的结合能并不大，受到微小的扰动后立即放出光子，由于该过程极短，所以当连续光通过原子蒸汽时，大部分光子被吸收后又很快放出，看起来似乎没有与原子作用，只有极少数具有特定能量的光子与电子的结合力极大，这类光子被吸收后要保持一段时间才可能放出，故吸收光谱会出现几条暗线。至于原子的明线光谱，与其说是明线光谱还不如说原子的发射光谱中有几条线特别亮。这是因为处于激发态的电子比别的能量状态的电子稳定，停留的时间较长，所以在一群原子中处于激发态的电子数目总比别的状态的电子数目多，因而它们发出的光也更亮一些。事实上原子的发射光谱不仅仅是明线光谱，明线光谱只是原子发射光谱中极个别的具有代表性的光子，原子几乎可以发出小于一定能量的任何光子。电子在原子中时刻不停地吸收各种能量的光子，由于电子与绝大部分光子的结合力都不大，所以电子也在时刻不停地放出各种能量的光子，因此物质的发射光谱往往是连续光谱。
许多人都认为原子只能吸收特定能量的光子，原子也只能放出几种特定能量的光子，因为他们看到原子的吸收光谱中仅有几条特定频率的暗线，而子的发射光谱也仅仅是几条特定频率的明线而已。其实这种看法是错误的。我们不妨这样分析，若原子只能吸收特定能量的光子，则只有特定能量的几种光子对物体具有明显的热效应，并且每种物质的敏感光子不同。实际上并非如此。我们知道，红外线具有显著的热效应，对任何物质都是如此。此外，物质的发射光谱是连续光谱，这也说明原子或分子的吸收（或发射）出的光子是广谱性的。为了充分理解这个问题，需要作进一步的说明。现代物理学指出：氢原子吸收的光子能量只能是*n电子伏（这里n取自然数），也就是、、……电子伏，并且认为对于10电子伏、3电子伏这样的其它能量的光子不会被电子吸收。我们认为：电子吸收的光子能量是连续的，对于10电子伏、3电子伏这样的其它能量的光子同样会被电子吸收，只不过电子吸收这些光子后，电子和光子的结合能不够大形不成稳定的轨道，所以电子又很快放出该光子，由于作用时间极短，以致于我们误认为电子没有吸收光子。换一个角度来考虑，当大量的原子吸收了能量连续的光子时，由于大部分电子与光子的结合力都不大，所以这些电子在极短的时间内（设为t）就会裂变放出光子，而能量为、、……电子伏的光子与电子的结合力很大，所以电子裂变放出光子的时间也很长，如果这个时间是100t，则电子放出相应的光子也比其它光子亮100倍；如果这个时间是1000t，则电子放出相应的光子也比其它光子亮1000倍……，这样，在原子的明线光谱中自然就形成几条特殊的亮线了。由此我们得出一个结论：在原子的发射光谱中，任意一条谱线的亮度与处于相应激发态的原子的平均寿命成正比，原子的平均寿命越长，谱线的亮度越大；原子的平均寿命越短，线的亮度越小。当然这有个前提，那就是被原子吸收的连续光谱中各种能量的光子是平均分布的。
7.热现象的本质
由于电子时刻不停地受到光子的扰动，不断地吸收各种能量的光子，也不停地放出各种能量的光子，所以电子在原子核中并不是处于稳定状态，它的运动轨迹也不是正圆。一般来说，温度越高，电子受到的扰动越大，其运动轨迹偏离圆形的趋势越明显；温度越低，电子受到的扰动越小，电子的运动轨迹越接近圆(只有在绝对零度时，电子的运动轨迹才可能是正圆)。从这个意义上来说，原子模型可以看作是卢瑟福的行星模型和电子云模型的结合：温度越高，原子模型越接近行星模型；温度越低，原子模型越接近电子云模型(但在某一瞬间，电子在原子核中有确切的位置)。温度的高低反映了电子偏离稳定轨道程度的大小，单个原子(分子)也有温度。电子偏离圆形轨道的程度越大，表明该原子的温度越高，电子裂变后放出的能量也越大。所以温度升高时物体发出的电磁辐射向短波方向移动。对于温度一定的物体来说，它内部包含了大量的原子，这些原子中的电子由于受到的扰动大小不同，它们裂变放出光子的质量也不同，但大致满足正态分布，即发出的光子中能量特别大的和能量特别小的都是极少数。由前面的论述我们知道，电子在原子核中的能量大小并非定值：电子离核越远电势能越大，离核越近电势能越小。与宏观电荷一样，电子的电势能是其与原子核距离的函数，电子和原子核间的作用力服从库仑定律。温度越高，电子离核越远，电势能也越大，因而也越容易失去；温度越低，电子离核越近，电势能也越小，也越不容易失去。
什么是热现象呢？这似乎是不是问题的问题。人们通常认为：热现象是大量分子无规则运动的反映，温度越高分子的平均速率越大，温度越低分子的平均速率越小。果真如此吗？我们知道，太阳时刻不停地向外抛射高能粒子，这些粒子的速度接近光速，宇宙中其它恒星也在不停地向外抛射高能粒子，所以在宇宙空间任何地方，都有许多高能粒子正在做杂乱无章的运动，这些粒子的速度通常都接近光速或亚光速。这样看来宇宙空间的温度应该很高(至少比恒星内部高)，宇宙空间应该是很明亮的。但事实上，宇宙空间是漆黑的一团，温度只超过绝对零度一点。这说明粒子运动速度大未必温度就很高，物体的温度不是由组成它的原子(分子)的平均运动速度决定的。温度升高，原子(分子)的平均速度增大。但反过来，原子(分子)的平均速度增大并不意味着温度升高。我们知道，只要物体的温度在绝对零度以上就会向外辐射电磁波，而物质向外辐射电磁波的原因是电子受到扰动后在静电力作用下放出光子，并且光子受到的扰动越大放出的光子能量也越大，相应的物体的温度也越高。从这个意义上来说，原子是储存热量的最小单位，单个原子也有温度，因为它可以储存热能。但单个的带电粒子如质子、电子在不受外界任何扰动时，即便速度再大也不会向外界释放能量，因此它们都不能储存热能，因而也没有温度。应该看到，原子(分子)的高速运动所具有的能量仅仅是动能而不是热能，和宏观物体一样，速度大未必温度高。宏观物体的速度与其温度无关，原子(分子)也是如此。一个原子(分子)的速度比其它原子(分子)的速度大，只能说明它的动能大，储存的热能未必就多。热能仅储存于原子核和电子形成的原子体系中，两者中缺少任何一个都不能储存热能。在日常生活中我们用红外线(微波)加热而不用紫外线，紫外线的热效应远远小于红外线(微波)。这是因为红外线(微波)光子的质量小，和原子中电子的结合力大(包括内层电子)，而紫外线和原子中电子的结合力小(它几乎不与内层电子作用)，所以红外线往往容易被物体吸收，其热效应当然比紫外线强。
再进一步考虑，什么是热现象呢？热现象和温度之间有什么关系呢？我们认为：对一个物体而言，倘若它储存了热能它就有温度，并且它储存的热能越多它的温度就越高，反之则温度越低；倘若物体没有储存热能则它就没有温度或者说它的温度是绝对零度；倘若物体不能储存热能，则用温度来衡量该物体是没有意义的。我们知道，原子是储存热能的最基本单位，原子的热能实际上是储存在电子中的。单独的原子核、单独的电子都不能储存热能，所以单独的原子核、单独的电子都没有温度。同样的道理，光子也不能储存热能，它仅仅是热能的载体，因为单独的原子可以储存热能，所以单独的原子有温度，但由于单独的光子不能储存热能，所以单独的光子没有温度，不同能量的光子之间只有能量的差异而没有温度的差异，用温度来衡量光子是毫无意义的。倘若光子也有温度，则在太阳系中离太阳越近的空间温度就应该越高，离太阳越远的空间温度就应该越低，事实上完全不是这么回事。
8.电子的质量-结合能曲线表
氢原子和类氢原子电子都有相似的轨道，其光谱都可以用玻尔理论来描述，这说明电子质量“幻数”的确存在。那么，决定电子裂变的因素是否只有原子核呢？不是的！如果是的话，那么所有的元素都应该有相同或相似的光谱，然而事实并非如此。在多电子原子中，一个电子是否裂变取决于原子核和其它电子的共同作用。内层电子的存在，在一定程度上屏蔽了原子核对外层电子的作用，而外层电子的存在，也对内层电子的裂变有一定的影响。正因为如此，多电子原子光谱比氢原子和类氢原子光谱复杂的多。要想分析多电子原子光谱规律，首先必须弄清楚电子的质量--结合能曲线表。一般来说，电子质量越大结合能越小，电子质量越小结合能越大。但这条曲线并非平滑曲线，总有特定能量的电子的结合能非常大，比邻近质量的电子的结合能高出许多，我们把这些结合能非常大的点对应的质量程作电子质量“幻数”。电子质量“幻数”的存在，充分证明了电子内部电荷分布是不均匀的，电子有一定的内部结构。如果我们能够准确地绘出电子的质量--结合能曲线表，那么我们就在解决原子光谱问题上迈出了决定性的一步。同时，电子质量“幻数”的存在，也造成了元素周期律，在多电子原子中，电子总是按照一定的规律排布的，不同轨道上的电子的质量不同，内层电子的质量总是小于外层电子的质量，内层电子的结合能总是大于外层电子的结合能；处于基态时，各电子的质量总是对应于电子质量----结合能曲线上的极大点。我们坚信，如果人类绘出了电子质量----结合能曲线表，研究原子光谱问题就象小学生搭积木一样简单，对于元素周期律来说，根据电子质量----结合能曲线表，我们可以很容易地排出各电子的轨道。
第十九篇：物理课程论文模板范文
物理学论文投稿
摘 要：1 导入多元情境，刺激求知欲望 积极且多元的课堂情境是促使学生踊跃表现自我的基本因素，是实现研究性学习的必备条件之一.物理学科作为自然学科之一，其所涵括的内容小到生活细节，大到宇宙世界，如果学生对物理学科本身就缺乏学习的热情和求知的欲望，那么
关键词：物理教学论文发表,发表物理学论文,物理学论文投稿
1 导入多元情境，刺激求知欲望
积极且多元的课堂情境是促使学生踊跃表现自我的基本因素，是实现研究性学习的必备条件之一.物理学科作为自然学科之一，其所涵括的内容小到生活细节，大到宇宙世界，如果学生对物理学科本身就缺乏学习的热情和求知的欲望，那么教师将无法实现课堂教学的实效性.研究性学习作为一种全新的学习方式和学习理念，要求教师为学生创设出类似于科学研究的情境，刺激学生的求知欲望，如此才能进一步引导学生在这种多元化的学习情境中，综合应用已掌握的理论知识和思考方式，开启对神秘科学的探索旅程.
以人教新课标高中物理必修1《匀变速直线运动的速度与时间的关系》为例，教师在该课程中的教学任务既在于引导学生掌握相关概念、识别速度与时间的关系图象，也要树立学生用数学公式表达物理规律的意识.要顺利完成以上教学目标，教师首先要考虑的是如何激发学生的学习热情和求知欲望，这样才能促使学生全身心地投入到学习和吸收的过程当中去，而这在一定程度上取决于课堂情境是否活跃且多元化.首先，教师可利用现有丰富的信息技术来为学生呈现形象直观的学习画面，如先用多媒体设备展示小车在重物牵引下的运动图象通过改变相关变量中的单个变量来展示不同的运动状态，来引导学生对所观察到的图形进行思考和分析，可以小组为单位，或以同桌为搭档进行交流与探讨.根据学生的合作进程，教师要适时地进行指引和纠正.在综合观察和总结各小组的表现的基础上，教师可选取最优的合作小组，将讲台交给他们，鼓励他们以讲授者的身份为其余学生演示分析图象和推导过程，而教师可以与同学一起坐在座位上，以学生的身份对你台上的小组提出比较有针对性的问题.如此，既能缩短师生的心理距离，也可以让学生享受到轻松自由的多元化课堂环境，自然而然就会对课堂学习产生强烈的求知欲望.
2 归还主体地位，实现自主学习
研究性学习提倡以学生的发展为根本，其核心理念在于引导学生养成主动求知、不断探索的学习精神，诚如教育学家弗赖登塔尔所言，知识既不是教出来的，也不是学出来的，而是研究出来的.新课标改革的主阵地是课堂，而课堂真正的主体是学生，因此，要实现研究性学习，教师应当首先摒弃传统的“填鸭式”教学方式，从灌输型教学转向引导型教育，把课堂的主体地位归还给学生，只有给予学生充分的展现平台，赋予学生自由的交流平台，才能够促使学生进一步开发潜能、自主学习，表达新颖的观点，展示独特的个性，为贡献社会奠定坚实的基础.
以人教新课标高中物理必修2《生活中的圆周运动》为例，为了实现学生在课堂中主体地位的回归，教师首先要设计巧妙的引导，如“同学们是否注意过你们生活中出现的圆周运动呢？它就存在于你们所喜爱的某项运动项目里，或你们每天亲眼目睹的.某项活动中.有哪位同学愿意帮老师和其他同学一起回顾下我们生活中的物理现象呢？这既能展现同学们敏锐的观察能力，也能提升概括总结的综合语言能力的.”教师要根据学生现场的反应，结合平日对学生个性特征的观察和总结，适时鼓动学生勇于表现自我，并对学生的不同发言作出多元化评价.之后，再利用多媒体设备向学生展示生活中圆周运动的实例，“从大屏幕中我们可以看到，圆周运动在我们的生活中普遍存在，那么同学们知道向心力的概念吗？比如汽车在过拱形桥时，当它在桥弧顶时，对桥的压力与它的速度有什么关系呢？为了帮助同学们分析的便利性，老师今天特地准备了一些实物模型，同学们自行分成小组，分别上来领取实体模型，再进行小组分析和探讨.请大胆开发你们的观察力和想象力，肯定可以分析出圆周运动中向心力的来源以及圆周运动的规律.为了让实验更有竞争气氛，各小组的用时均会被计时，完成之后我们一起评比出最佳组合！”如此一来，教师在课堂中的角色由传统的灌输者转向引导者，学生也由被动吸收者变换成主动探究者，这种自主学习的研究性学习气氛对开发学生的潜能和培养创造力具有深远的意义.
3 落实创新理念，拓展思维空间
所谓研究性学习，指的是学生在教师准确的指引下，在探索研究的过程中主动获取知识、应用知识，并最后解决问题的学习活动.可见，它已完全摆脱传统教育以升学为目的的错误指向，而突出强调学生的主体地位和创新实践的能力.随着改革开放和世界经济的不断深入，信息技术保持着迅猛的发展趋势，创新能力也由此成为考量当代复合型人才的一项重要指标.正所谓“落后就要挨打”，我国科技实力在走向世界前沿的同时，对创新型人才的需求也日益强烈.物理作为一门以实验为基础的探索性学科，教师应当将创新教学的理念落到实处，努力拓展学生的思维空间，培养出能够适应时代发展和国家需求的创新型人才.
以人教新课标高中物理必修2《经典力学的局限性》为例，自然科学所蕴含的无穷奥秘意味着人类对它的探索也是无止尽的，随着科技水平的不断发展和进步，人类对科学的认识程度也在不断地更新和改进.研究性学习的动力来源于对问题的发现与提出，因此，教师要在物理教学的过程中落实创新的探索精神，首先要引导学生发现问题、提出问题，并自主解决问题.如“同学们认为速度有无极限的概念呢？微观例子的行为与宏观物体是否遵循同样的物理规律呢？时间与空间又是否是绝对地一成不变的呢？如果经典力学已经足够完善，那么爱因斯坦为什么还要提出相对论呢？如果经典力学存在局限性，那它又表现在哪些方面呢？
第二十篇：物理课程论文模板范文
地球物理学专业以人类生息的地球及其周围空间为主要研究对象，综合运用数学、物理学、地质学、测绘遥感科学、计算机科学等学科的理论方法和现代高科技手段，从事探索地球内部结构、资源勘察、地质灾害预测等方面的工作[1]。地球物理学作为地球科学的先导学科，在对地球物理性质的基本认识、国民经济发展和国家安全需要方面，都具有重要的意义，应该得到重视和发展[2]。目前全国共有24所大学开设有地球物理学专业，包括北京大学、中国科学院大学、武汉大学、中国地质大学等著名高校，高校数量有逐年增加趋势。作为一门实践性和探索性并重的学科专业，地球物理学专业实践教学是本科生人才培养必不可少的重要环节[3]。以中国地质大学（武汉）的本科实践教学为例，建立有专门的校外实践教学基地，包括秭归基础地质认识、周口店野外地质教学和北戴河地球物理观测实验教学三大基地。本文结合地球物理专业的特点，针对各高校地球物理学专业信息化测绘课程的现状，重点探索当前地球物理专业测绘课程的改革方向，并以中国地质大学（武汉）地球物理专业北戴河实践教学为例进行探索。